مقدمه ای کوتاه بر GIS

Spatial data are 3-dimensional (3-D) and modern measurement systems collect data in a 3-D environment. Computer databases store 3-D digital spatial data. Human perception of spatial relationships is primarily visual and, due to gravity, our natural reference for spatial perception is horizontal (2-D) and vertical (1-D). Various models are used to establish a conceptual connection between the measurements, digital spatial data, and its representation - data visualization. Digital spatial data are also used to make analog products such as maps, charts, and other hardcopy diagrams. The point is, once spatial data are put into digital form, they can be manipulated at the whim of the user

براي اولين بار در اواسط دهه 1960 در ايالات متحده کار بر روي اولين سيستم اطلاعات جغرافيايي آغاز شد. در اين سيستم ها عکس هاي هوايي، اطلاعات کشاورزي، جنگلداري، خاک ، زمين شناسي و نقشه هاي مربوطه مورد استفاده قرار گرفتند. در دهه 1970 با پيشرفت علم و امکان دسترسي به فناوري هاي کامپيوتري و تکنولوژيهاي لازم براي کار با داده هاي مکاني، سيستم اطلاعات جغرافيايي يا (GIS)، براي فراهم آوردن قدرت تجزيه و تحليل حجم هاي بزرگ داده هاي جغرافيايي شکل گرفت. در دهه هاي اخير به سبب گسترش تکنولوژي هاي کامپيوتري،سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي امکان نگهداري به روز داده هاي زمين مرجع و نيز امکان ترکيب مجموعه داده هاي مختلف را به طور مؤثر فراهم ساخته اند. امروزه GIS براي تحقيق و بررسي هاي علمي، مديريت منابع و ذخاير و همچنين برنامه ريزي هاي توسعه اي به کار گرفته مي شود

GIS چيست؟
سيستم اطلاعات جغرافيايي(Geographic Information Systems) يا GIS يک سيستم کامپيوتري براي مديريت و تجزيه و تحليل اطلاعات مکاني بوده که قابليت جمع آوري، ذخيره، تجزيه وتحليل و نمايش اطلاعات جغرافيايي (مکاني) را دارد.
داده هادريک (GIS) بر اساس موقعيتشان نشان داده مي شوند.
تکنولوژي GIS با جمع آوري و تلفيق اطلاعات پايگاه داده هاي معمولي، به وسيله تصوير سازي و استفاده از آناليز هاي جغرافيايي، اطلاعاتي را براي تهيه نقشه ها فراهم مي سازد. اين اطلاعات به منظور واضح تر جلوه دادن رويدادها ، پيش بيني نتايج و تهيه نقشه ها به کار گرفته مي شوند.
دريک سيستم اطلاعات جغرافيايي واژه جغرافيايي يا(Geographic) عبارت است از موقعيت موضوع هاي داده ها، برحسب مختصات جغرافيايي (طول و عرض).
واژه (Information) يا اطلاعات نشان مي دهد که داده ها در GIS براي ارائه دانسته هاي مفيد، نه تنها به صورت نقشه ها و تصاوير رنگي بلکه بصورت گرافيک هاي آماري، جداول و پاسخ هاي نمايشي متنوعي به منظور جستجوهاي عملي سازماندهي مي شوند.
واژه(System) يا سيستم نيز نشان دهنده اين است که GIS از چندين قسمت متصل و وابسته به يکديگر براي کارکرد هاي گوناگون، ساخته شده است

مؤلفه هاي GIS:
يک سيستم GIS شامل يک بسته کامپيوتري (شامل سخت افزار و نرم افزار) از برنامه هاي رايانه اي با يک واسطه کاربر مي باشد که دست يابي به عمليات واهداف ويژه اي را فراهم مي سازد. مؤلفه هاي چنين سيستمي به ترتيب عبارتند از: کاربران، سخت افزارها، نرم افزارها، اطلاعات و روش ها.مولفه هاي يک سيستم اطلاعات جغرافيايي
مؤلفه هاي چنين سيستمي به ترتيب عبارتند از:
1)کاربران (User): مهارت در انتخاب و استفاده از ابزارها دريک سيستم اطلاعات جغرافيايي وشناخت کافي از اطلاعاتي که استفاده مي شوند، يکي از موارد اساسي براي موفقيت در استفاده از تکنولوژي GIS است، که اين از وظايف يک کاربر مي باشد.
2)سخت افزارها (Software): امروزه شبکه هاي GIS شامل تعدادي workstation, x-station، کامپيوترهاي شخصي، چاپگرها و پلاترها مي باشد که معرف مؤلفه سخت افزاريک سيستم اطلاعات جغرافيايي مي باشند.
3)نرم افزارها (Hardware): به منظور استفاده بهتر از يک سيستم اطلاعات جغرافيايي، استفاده از نرم افزارهاي به روز و توانمند توصيه مي شود.
4)اطلاعات (Data): قلب هر GIS پايگاههاي اطلاعاتي آن است. در اين پايگاهها به پرسش هايي از قبيل چه شکلي است؟ کجاست؟ و چگونه به ديگر اشکال مرتبط مي شود، داده مي شود.
5)روش ها (Methods): شيوه هاي صحيح به کارگيري اطلاعات درجهت رسيدن به اهداف ويژه دريک سيستم اطلاعات جغرافيايي از مهمترين مؤلفه هاي آن است

مدلهاي داده هاي مکاني:
سيستم اطلاعات جغرافيايي وکامپيوترها را نمي توان به طور مستقيم براي جهان واقعي به کار برد، زيرا کامپيوترها ي ديجيتالي براساس اعداد يا کاراکترهايي که در درون خود به صورت اعداد دو رقمي نگهداري مي کنند، عمل مي نمايندبنابراين پديده هاي مورد نظردر جهان واقعي در يک سيستم کامپيوتري، بايد به شکل نمادين عرضه شوند. پس ابتدا بايد مرحله جمع آوري داده ها انجام گيرد و سپس فرايند فشرده سازي گستره زمين شناسي، ساختار، خواص ژئو فيزيکي يا هر ويژگي ديگري از سطح زمين که اطلاعات آن گردآوري شده بود، به شکل قابل دستيابي در کامپيوتر با استفاده از مدلهاي نمادين صورت گيرد.
شمايي ازمدل سازي جهان واقعي
هر نقشه زمين شناسي يک مدل نمادين است زيرا گستره ساده شده قسمتي از جهان واقعي است که از زاويه ديد زمين شناس صحرايي مشاهده شده است. مولفه هاي مدل گفته شده عوارض مکاني هستند که به تقريب همان موجوديتهاي مستقل جهان واقعي هستند که بر روي نقشه توسط نمادهاي گرافيکي عرضه مي شوند.
تمام مدلهاي داده هاي مکاني از عوارض مکاني جداگانه نظير نقاط، خطوط، نواحي، حجم ها و سطوح تشکيل مي شوند، اين عوارض مکاني توسط خصوصياتي که هم مکاني وهم غير مکاني هستند، مشخص ميگردند. ( توصيف رقومي عوارض و خصوصيات آنها مجموعه هاي داده هاي مکاني راشامل مي شود.

 

داده ها به يکي از سه فرمت زير خارج مي شوند :

:    Hard copy

نمايش دائمي، مثل اطلاعات روي کاغذ، فيلم عکاسي و موارد مشابه

:      Soft copy

نمايش روي صفحه نمايش کامپيوتري

:    Electronic

خروجي در فرمت الکترونيکي شامل فايل هاي کامپيوتري مي باشد

 

مراحل ايجاد و برپاييGIS درقالب پروژه :

ايجاد و برپاييGIS درقالب يک پروژه شامل مراحل ورودي داده ها، مديريت داده ها، تجزيه و تحليل و پردازش داده ها ودرنهايت خروجي داده ها مي باشد.

1 -  ورودي داده ها (Data Input)

مؤلفه ورودي داده ها، آنها را از شکل موجودشان به شکلي يا صورتي قابل استفاده در GIS تبديل مي کند. در اين مرحله داده هاي زمين مرجع که به صورت نقشه هاي کاغذي، جداولي از اطلاعات توصيفي، فايل هاي الکترونيک و اطلاعات توصيفي مروبط به آنها، عکس هاي هوايي ويا تصاوير ماهواره اي مي باشند، طبق استانداردهاي مورد نظر، براي دقت خروجي هايي که قرار است تهيه گردند، مورد ارزيابي قرار مي گيرند.

2- مديريت داده ها(Data Management)

اين مرحله شامل توابعي براي ذخيره، نگهداري و بازيابي اطلاعات موجود در پايگاه داده ها مي باشد.

3- تجزيه و تحليل و پردازش داده ها(Data Manipulation & Analysis)

شامل مجموعه فعاليتهايي مي شود که توسط نرم افزارها، سخت افزارها وکاربر، برروي داده ها به منظور آماده سازي و پردازش آنها براي مراحل بعد صورت مي گيرد.

4-  خروجي داده ها(Data Output)

توابع خروجي مورد استفاده بر اساس نيازهاي کاربران تعيين مي شود، لذا داده هاي خروجي به اشکال مختلف از قبيل نقشه، جداول، يا به صورت نوشتارهاي کاغذي (hard copy) ويا به صورت رقومي (soft copy) ارائه مي گردند .

 

اهداف يک سيستم اطلاعات جغرافيايي :

هدف نهايي يک سيستم اطلاعات جغرافيايي يا GIS، پشتيباني جهت تصميم گيري هاي پايه گذاري شده بر اساس داده هاي مکاني مي باشد و عملکرد اساسي آن بدست آوردن اطلاعاتي است که از ترکيب لايه هاي متفاوت داده ها با روشهاي مختلف و با ديد گاه هاي گوناگون بدست مي آيند.

 

وظایف اصلی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی :

یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS)، اصولاً شش فعالیت اصلی زیر را شامل می‌شود‌:

• ورود اطلاعات

• دستکاری و ویرایش اطلاعات

• مدیریت اطلاعات

• پرسش و پاسخ و تجربه و تحلیل اطلاعات

• نمایش اطلاعات

 

ورود اطلاعات :

قبل از آنکه اطلاعات جغرافیایی بتوانند وارد محیط GIS شده و مورد استفاده قرار گیرند، می بایست این اطلاعات به فرمت و ساختار رقومی قابل قبول سیستم GIS، تعدیل شوند.

منابع تولید کننده اطلاعات مورد نیاز یک سیستم GIS :

• تصاویر ماهواره ای و تکنیکهای سنجش از دور

• عکسهای هوایی و تکنیکهای فتوگرامتری

• نقشه برداری کلاسیک

• سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)

• اسناد، مدارک و نقشه های موجود

 

دستکاری اطلاعات :

استفاده از انواع داده و اطلاعات مورد نیاز یک پروژه خاص GIS ، نیازمند تبدیل و دستکاری آن اطلاعات به منظور قابل استفاده نمودن آنهادر سیستم می باشد

مدیریت اطلاعات :

برای پروژه های کوچک GIS، امکان ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در قالب فایلها و اطلاعات ساده وجود دارد. ولیکن هنگامیکه حجم اطلاعات زیاد باشد و همچنین تعداد کاربران سیستم از یک تعداد محدود فراتر می‌رود، بهترین روش برای مدیریت اطلاعات، استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده (Database Management System) می باشد. DBMS به منظور ذخیره سازی، سازماندهی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در GIS مورد استفاده قرار می گیرد.

پرسش و پاسخ و تجزیه و تحلیل اطلاعات :

تکنولوژیهای مرتبط با GIS

سیستمهای تولید نقشه رقومی (CAD)

سیستمهای CAD عموماً به منظور تولید و سازماندهی اطلاعات مکانی در قالب نقشه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستمها نوعاً از نظر مدیریت پایگاههای اطلاعات جغرافیایی گسترده و حجیم همچنین انجام پردازشها و تجزیه وتحلیل بر روی اطلاعات، ضعیف بوده و درخصوص مدیریت اطلاعاتی توصیفی دارای محدودیتهای می باشند.

سیستمهای مدیریت پایگاه داده (DBMS) :

سیستمهای مدیریت پایگاه داده، به صورت خاص جهت ذخیره سازی و مدیریت انواع مختلف اطلاعات از جمله اطلاعات جغرافیایی، مورد استفاده قرار می گیرند.

امروزه DBMS به منظور ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات، بهینه سازی و توسعه یافته اند و GIS نیز از این ابزار، برای اهداف ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی استفاده می کند. DBMS اصولاً فاقد ابزار تجزیه و تحلیل و نمایش گرافیکی اطلاعات، که در سیستمهای GIS مرسوم وجود دارد، می باشد.

۱- سنجش از دور :

به تشخیص وضبط اطلاعات از عوارض بدون تماس مستقیم به آنها سنجش از راه دور اطلاق می شود  .سنجش از دور به عنوان علوم ، هنر وتکنولوژی کسب اطلاعات درخصوص پدیده های مختلف سطح زمین از طریق سنجنده هایی که هیچگونه ارتباط مستقیمی با خود پدیده ندارند، شناخته می شود.

سنجنده های ماهواره ای نسبت به ثبت و جمع آوری اطلاعات در قالب تصاویر ماهواره ای اقدام نموده و با استفاده از نرم افزارها و سیستمهای پردازش تصاویر ، امکان استخراج اطلاعات و تولید نقشه های مختلف فراهم می گردد:

به علت فقدان ابزار مدیریت و پردازش رقومی جهت تجزیه وتحلیل اطلاعات جغرافیایی، سیستمهای فوق قابل مقایسه با GIS، نمی باشند .

 

فرآيند ها واجزاي اصلي در سنجش از دور :

(A منبع انرژی روشنایی

(B تابش و اتمسفر

(C برخورد با شئ

(Dذخیره انرژی بوسیله سنجنده

(E انتقال، پذیرش و پردازش اولیه تصویر

(Fتفسیر و تحلیل تصویر

(G استفاده در کاربری موردنظر

 

 

امتيازات سنجش از راه دور  :

1.      پوشش وسیع

2.      ثبت واقعی عوارض سطح زمین

3.      کیفیت وضوح طیفی وفضایی

4.      مشاهده عوارض مختلف

5.      سرعت وثبات تفسیر

6.      کارایی بالا

7.      تعیین روندها

2- سيستم موقعيت ياب جهاني (GPS) :

اين سيستم با ارتباط با ماهواره هاي متعددي (24 عدد)كه به همين منظور  گرداگرد زمين و بصورت24 ساعته برقرار ميباشند، امكان تعيين موقعيت  در سه بعد، سرعت ونيز اطلاعات  زماني را به سادگي براي كاربران  خود در روي زمين مهيا مينمايد.

 

چه کارهایی می توان با GIS انجام داد ؟

الف - به تصویر کشیدن مکان پدیده ها :

به نقشه درآوردن مکان پدیده ها این امکان را به شما می دهد که به راحتی مکان نمایه ها و پدیده های مورد بررسی خود را بیابید و بدانید در کجا باید عملیات خود را انجام دهید . به کمک نقشه شما می توانید :

1- مکان یک پدیده فردی را بیابید .

2-  مکان یک توزیعی از پدیده های مرتبط به هم را بیابید .

مثلاً در مورد زمین لرزه می توان به نقشه کلیه مناطق زلزله خیز در یک کشور دسترسی پیدا کرد ، این دو برای ساخت ساختمان های جدید و مقاوم به زلزله ضروری است .

 

ب- به تصویر کشیدن مقادیر کمی :

افراد مقادیر کمی را به صورت نقشه در می آورند ، مثلاً مکان نقاط حداقل و حداکثر ، تا اماکنی را که با معیارهای آنها همخوانی دارند و یا مکان هایی راکه باید در آن به اجرای عملیات بپردازند ، بیابند . این سری از اطلاعات یعنی مقادیر کمی از یک سطحی از اطلاعات ورای نقشه مکان پدیده ها به ما ارائه می دهد .

مثلاً مأموران بهداشت و سلامت عمومی ممکن است نه تنها به نقشه تمام داروخانه ها دسترسی پیدا کند بلکه شاید بخواهند تعداد داروخانه های موجود به ازاء هر 10000 فرد پیدا کنند .

 

ج-  به تصویر کشیدن تراکم :

در حالی که شما می توانید به راحتی با مشاهده نقشه مکانی پدیده ها به غلظت و تراکم آنها پی برید ، اما در مناطقی که پدیده های متنوع و زیادی دارد تشخیص مناطق با تراکم بیشتر سخت است . نقشه تراکم به شما اجازه می دهد تمام مناطق با واحد مساحتی یکسان مثل مایل مربع را اندازه گیری کنید . که در نهایت شما به راحتی می توانید توزیع آنها را ببینید .

نقشه تراکم در مورد مناطقی که از نظر سایز بسیار تغییر دارند مثل استان ها یا مناطق آماری بسیار مفید واقع می شود . در مورد نقشه های آماری که به نمایش تعداد افراد در هر منطقه آماری می پردازد ، مناطق بزرگ تر می تواند نمایانگر افراد بیشتری نسبت به مناطق کوجک باشد . اما بعضی از مناطق کوجک ممکن است به ازای هر مایل مربع ، دارای تراکم بیشتری باشد .

 

د-  پی بردن به پدیده های موجود در یک منطقه :

از GIS می توان برای بررسی و پی بردن به حوادث اتفاق افتاده و یا اقدامات لازم به انجام ، بوسیله پیدا کردن پدیده های موجود در یک منطقه ، استفاده کرد .

برای مثال ، یک وکیل منطقه ای ممکن است کلیه دستگیری های پخش مواد را بررسی کند تا به پیدا کردن پخش کننده موادی که در کمتر از 1000 فوت از یک مدرسه صورت گرفته است ، دست یابد که در این صورت مجازات شدیدتری در نظر بگیرد .

یعنی از داخل فایل تمام پخش کننده مواد به مورد پخش کننده های نزدیک به مدرسه می توان رسید تا در نهایت به علت جرم سنگین تر مجازات شدیدتری تعیین کرد . این را درک پدیده ای داخل یک منطقه به منظور تعیین اقدامات لازم الاجرا می گویند .

 

ه-  درک پدیده های مجاور :

بوسیله نقشه مناطق مجاور می توان به اتفاقات و حوادث ایجاد شده در نواحی با فاصله های مشخص از منبع پی برد .

و- به تصویر کشیدن تغییرات :

1- به وسیله نقشه تغییرات می توان به تغییرات حاصل شده روی یک منطقه و بررسی علل این تغییرات به منظور درک و پیش بینی شرایط آینده ، تصمیم گیری در مورد اقدامات لازم برای انجام و اتخاذ سیاست های لازم پی برد .

با به نقشه درآوردن مکان و چگونگی تغییرات پدیده ها در طول زمان ، می توانیم به یک دانشی از نحوه عملکرد و رفتار این پدیده پی برد . برای مثال هواشناسان با مطالعه مسیر عبوری طوفان و تندبادها می توانند به محل و زمان حادث آنها در آینده پی ببرند .

2-  با نقشه تغییرات می توان به نیازهای آینده پی برد . برای مثال یک رئیس پلیس باید هر ماه به مطالعه چگونگی تغییرات الگوهای جرم و جنایت بپردازد تا بتواند در مورد تعیین و جاگذاری افسرهای پلیس اقدام و تصمیم گیری کند .

3- با به نقشه درآوردن شرایط قبل و بعد از یک عمل یا حادثه می توان به بررسی تأثیرات این واقعه پرداخت . مدیر یک فروشگاه می تواند تغییرات فروش را قبل و بعد از انجام یکسری تبلیغات مقایسه کند تا بتواند اثر تبلیغات را بررسی کند .

قابلیت های GIS :

GIS    نباید با یک سیستم کارتوگرافی که نقشه ها را به طور اتوماتیک ذخیره می کند، اشتباه گرفته شود و چیزی که GIS را از سیستم های تهیه نقشه مجزا می سازد، همان توانایی ترکیب کردن داده هاست. قابلیت اصلی سیستم های کارتوگرافی ایجاد نقشه هایی است که به صورت رقومی در کامپیوتر ذخیره می شوند امـا اطلاعـاتـی که از ترکیـب لایه های مختلفـی از داده ها به روشهای مختلف و با دیدگاههای مختلف بدست می آیند عملکرد اساسی یک GIS می باشد.

کاربرد های GIS :

1)     کاربردهای سیستم اطلاعات جغرافیائی(GIS ) در راه آهن

2)      قش GIS  و کاربرد موبایل

3)     صنعت خودرو

4)     بخدمت گیریGIS در مباحث زمین شناسی

5)     تعیین موقعیت ونمایش بلادرنگ وضعیت یک متحرک در شبکه در حالیکه دچار عیب شده ویا بعلت سانحه متوقف گردیده است ومدیریت ترافیک وسانحه به کمک یک سیستم تلفیق یافته از GIS وGPS

6)      بررسی موضوع حریم و مدیریت زمین وآنالیز پهنه بندی و شناسایی مناطقی که حریم رعایت نگردیده و مباحث حقوقی و کاداستر

7)     موقعیت یابی و شناسایی نقاط کور شبکه مخابراتی راه آهن

8)     تهیه گراف حرکت قطار و تنظیم برنامه حرکت قطار

9)     مدیریت بر عملکرد فعالیت نیروی انسانی

10) مدیریت بر تخصیص منابع انسانیبخصوص در شرایط بحرانی

11) اشتغال زایی جهت ایجاد اطلاعات رقومی و توصیفی و به روز نمودن آنها

12) استفاده بهینه از فضای فیزیکی و کاهش فضاهای بایگانی و ذخیره نقشه ها

13) بررسی تغییرات محیطی و سیاسی در راه آهن ایران در مقیاس جهانی

14) ایجاد نمودن ضوابط استاندارد در اطلاعات

15) یکسان سازی فرمت اطلاعات که لازمه وجود یک سیستم اطلاعاتی می باشد

16) ثبت امکانات و تجهیزات در پایانه های بارگیری کشور

17) مدیریت ماشین آلات تعمیر و نگهداری خط

18) بررسی پراکندگی نیروی انسانی( متخصصین و افراد باتجربه ) درشبکه و موقعیت استقرار آنها

19) موقعیت دفاتر فروش بلیط و سالن ها و مراکز مرتبط با راه آهن

20) کمک در امر بازاریابی، فروش و مکان یابی مشتریان

21) معماری ساختمانها

22) مدیریت و کنترل استانداردهای ایمنی

23) موقعیت جسم سانحه دیده

24) اخذ و ارائه گزارش سوانح

25) ارائه و بررسی راهکارهای ممکن در جمع آوری سوانح ، کنترل ترافیک ومدیریت خدمات اضطراری پس از وقوع سانحه

26) ارائه و نمایش اطلاعات توصیفی و مکانی هر نقطه دلخواه بصورت آماری، هیستوگرام، جدول، نقشه و تصاویر و…………………

یکی از مهم‌ترین مسائل كاربردی سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم زمین، انجام هم‌پوشانی‌ها در راستای تعیین پهنه‌بندی‌ها می‌‌باشد . که به اختصار به یکی از این نوع پهنه‌بندی‌ها پرداخته می‌‌شود:

هدف در این پهنه‌بندی، تعیین مناطق با خطر رانش زمین می‌‌باشد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا باید عوامل موثر در رانش را شناسایی کرد، از جمله این عوامل می‌‌توان به تراکم پوشش گیاهی، جنس زمین، شیب توپوگرافی ،شیب لایه‌های زمین و شدت بارندگی اشاره کرد. پس از شناسایی عوامل، باید نقشه‌های مورد نیاز تهیه گرددو سپس با همپوشانی این لایه‌ها در نرم‌افزارهای سیستم اطلاعات جغرافیایی(ساج) می‌‌توان به نقشه‌ای رسید که در آن منطقه مورد مطالعه خود به پهنه‌های ریز تقسیم شده و از طرفی در بانک اطلاعاتی مشخصات هر پهنه یعنی اجداد سازنده آن پهنه از نظر عوامل مختلف مشخص می‌‌باشد. حال باید در بانک اطلاعاتی به هر عامل وزن مربوطه راداده و سپس در بانک اطلاعاتی با جمع و ضرب کردن عوامل به اعدد نهایی رسید. در مرحله بعد باید تعیین نمود که چه عددی نشان دهنده پهنه‌های پرخطر می‌‌باشد. پس از کلاسه‌بندی نقشه، اینک وظیفه تیم زمین‌شناس است که با بازدید میدانی به بررسی مناطق پرداخته و در صورت لزوم با اصلاح وزن‌ها وضرایب به نقشه نهایی دست یابند.

دلا‌یل استفاده از GIS :

Your organization has new and legacy data stored in a variety of formats in many locations. You need a way to integrate your data so that you can analyze it as a whole and leverage it to make critical business and planning decisions. GIS can integrate and relate any data with a spatial component, regardless of the source of the data. For example, you can combine the location of mobile workers, located in real-time by GPS devices, in relation to customers' homes, located by address and derived from your customer database. GIS maps this data, giving dispatchers a visual tool to plan the best routes for mobile staff or send the closest worker to a customer. This saves tremendous time and money.

امروزه وجود اطلا‌عات به روز‚ به منظور شناخت عوامل طبیعی و انسانی با هدف بهره‌گیری از آن در برنامه ریزی توسعه پایدار‚ امری بدیهی است. به همین دلیل استفاده از اطلا‌عات دربعد سیستمGIS می‌تواند در موارد زیر موثر باشد:

1 - پاسخگوئی به نیاز کاربران در کلیه زمینه ها.

2 - ساماندهی و افزایش بهره وری از منابع موجود.

3 -بهینه سازی سرمایه گذاری ها و برنامه ریزی ها.

4- ابزاری مفید در جهت تصمیم گیری مدیران.

5 - سرعت و دقت کار.

6 - تعیین قابلیت‌ها ی توسعه در مناطق و مکانهای مختلف.

محدودیتهای استفاده از روشهای سنتی :

استفاده از داده های جغرافیایی به طور سنتی‚ با استفاده از نقشه های کاغذی معایبی دارد که از جمله این محدودیت ها عبارت‌اند از:

1- مقیاس اندازه گیری

2- حذف اطلا‌عات

3-  هزینه زیاد

4- زمان بر بودن

5- سرعت پائین

6- کمبود عوارض اطلا‌عاتی و ابزارهای کاری .

ولی آیا امروزه با توجه به حجم عظیم اطلا‌عاتی‚ باز هم به کارگیری روش قدیمی پاسخگو است. (هر چه داده‌ها گسترده‌تر و بیشتر شوند‚ آنالیز آنها مشکل‌تر و پیچیده‌تر خواهد شد.)

بنابراین مشخصه GIS ‚ سرعت عمل و به روز رسانی اطلا‌عات‚ مطابق با فرمت های استاندارد‚ دسترسی سریع و آسان به اطلا‌عات در حجم وسیع ‚ تجزیه و تحلیل اطلا‌عات و کاهش هزینه هاست.

تعریف توپولوژی در GIS  :

هنگامی که شما داده های جغرافیایی را به منظور استفاده در سیستمهای GIS به صورت مدل درمی آورید متوجه می شوید که بعضی از داده های مدل شده می بایست دارای روابط مکانی با دیگر داده های موجود در مدل باشند.

به عنوان مثال در مدل شما ایستگاههای اتوبوس می بایست همواره در سطوح خیابان قرار گرفته باشند و یا اینکه در هر خیابان ایجاد شده می بایست حداقل چند سطل زباله وجود داشته باشد.این روابط تعریف شده در قالب قوانین توپولوژی ارائه می شوند.

در واقع توپولوژی مدلی است که اشتراک هندسی داده های موجود در یک مدل با هم را شرح می دهد و همچنین مکانیزمی را برای استقرار و نگهداری روابط مکانی بین داده های موجود در مدل ایجاد می نماید.

در نرم افزارهای GIS همچون ARC GIS توپولوژی شامل مجموعه ای از قوانین و روابط بین داده ها می باشد که با عنوان RULE شناخته می شوند که اجرای آنها باعث طراحی هر چه دقیقتر مدل ژئومتریک موجود بین داده های مدل شما را تضمین می نماید.

استفاده از GIS به عنوان یکی از کاربردی‌ترین دانش‌ها :

این دانش در زمینه‌های مختلفی از جمله برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ی، زمین شناسی و معادن، کشاورزی، منابع طبیعی و غیره کاربرد داشته و قادر است امر مدیریت و برنامه ریزی را بهبود بخشد.

همچنین به کارگیری GIS علاوه بر سود آوری می‌تواند باعث تسریع در روند انجام کارهای برنامه‌ریز‌ها در تشخیص موارد بحرانی و غیره گردد. از طرفی کاربران GIS در تمام سطوح وجود دارند، به طوری که مدیران، طراحان، برنامه‌ریزان، کارشناسان و حتی شهروندان عادی قادر از مزایای این سیستم سود برند.

 

ادغام تکنولوژي ها :

ادغام تکنولوژي هاي GIS, GPS وRS در ايجاد سيستم هاي قدرتمند، جهت تعين زمان واقعي نقشه برداري و جمع آوري داده ها سودمند مي باشند.

يک نمونه بارز از ادغام اين سه تکنولوژي، نقشه برداري متحرک است که در آن دوربين هاي ديجيتالي GPS/INS، يک سيستم کامپيوتري را تشکيل ميدهندکه با نقشه هاي الکترونيکي و وسايل ارتباطي دور برد نظير تلفنهاي همراه (که جهت پيوستن به پايگاه هاي داده اي GIS موجود در دفتر کار مورد استفاده قرار مي گيرد)، همه دريک وسيله نقليه نصب گرديده اند. سيستم تهيه نقشه سيار، به زمين شناسان صحرايي در يک وسيله نقليه اين امکان را مي دهد، تا داده هاي مکاني مربوط به زمين را جهت ورود به پايگاه اطلاعاتي GIS ،را در يک زمان تقريباً حقيقي گردآوري نمايند.

GIS , GPS & RS :

ژئوانفورماتيک به عنوان يک علم چند منظوره در راستاي اندازه گيري، ثبت، تحليل و ارائه داده هاي جغرافيايي تعريف شده است. اين اطلاعات زميني توسط تکنولوژي هاي GIS, GPS و RS گردآوري مي شوند. هر يک ازاين سه تکنولوژي و يا دو نوع از آن در ترکيب با ديگري تکنولوژي جديد 3S (3systsms)را ايجاد مي نمايد.

سنجش از دور(Remote Sensing) يا RS، تصاويري از محيط و منابع طبيعي را به صورت چند طيفي با قدرت تفکيک گوناگون در زمان هاي مختلف تهيه مي نمايد. سيستم موقعيت يابي جهاني ( Global Position System) يا GPS و نيز سيستم ناوبري خودکار ( Inertial Navigation System ) يا INS توسط نقاط کنترل زميني و فتو گرامتري، سنجنده هاي بکاربرده شده در سنجش از دور را تقويت مي سازند و سيستم اطلاعاتي جغرافيايي (Geographical Information System)يا GIS، دستيابي به داده ها و اطلاعاتي که از بانکها و پايگاه هاي داده هاي مکاني زمين با بکارگيري ابزارهاي مدرن، ايجاد شده را امکان پذير مي سازد.

ترکيب تصاوير ماهواره اي و  GIS :

با ترکيب تصاوير ماهواره اي با قدرت تفکيک بالا و GIS ، نقشه هايي با مقياس بزرگتر (1000: 1 و 2400: 1 ) را مي توان تهيه نمود. سيستم اطلاعات جغرافيايي در راستاي مديريت منابع طبيعي با استفاده از سنجش از دور مي تواند در زمينه هاي زير مورد استفاده قرار گيرد :

-آناليز حوادث طبيعي، شامل فرسايش خاک، سيلاب، خشکسالي وساير حوادث طبيعي ديگر.

-مديريت آبخيزداري.

-مطالعه کاربردي زمين در توسعه کشاورزي.

-پيش بيني ميزان محصولات نسبت به وسعت زمين.

ترکيب فتوگرامتري رقومي و GIS :

فتو گرامتري رقومي تنها بخشي از يک سيستم سنجش از دور است در حالي که سنجش از دور خود تکنيک تفسير و استخراج اطلاعات از تصاوير مي باشد.

ترکيب GIS و GPS :

بخش چشم گيري از عمليات صحرايي جهت توليد عکس نقشه (Photomap) و تصاوير ماهواره اي همراه با يادداشت هاي حاشيه اي (اطلاعات فيلد) در تحقيقات زيست محيطي، نقشه برداري زمين و نقشه برداري خسارات ناشي از حوادث و... با بهره گيري از ترکيب GIS و GPS انجام مي پذيرد. ناوبري دريايي و اتومبيل با استفاده از GPS همراه با نقشه هاي چارت هاي الکترونيکي، يک نمونه عالي از تلفيق دو سيستم GIS و GPS را عرضه مي دارد.

محاسن يک سيستم اطلاعات جغرافيايي(GIS):

محاسن يک سيستم اطلاعات جغرافيايي شامل موارد زير مي باشد:

- کيفيت بالاي تحليل داده ها وامکان تجزيه و تحليل آنها با روش هاي پيشرفته.

- مديريت و تغييرسريع حجم عظيمي از داده ها در زمينه هاي مختلف.

- روشهاي بهتروجديدتر براي تهيه نقشه هاي مختلف و امکان به روز کردن آنها.

- امکان ايجادارتباط بين عوارض مختلف و اتصال حجم زيادي از اطلاعات آنها در جداول اطلاعاتي.

- کاهش زمان، هزينه و مواد مصرفي کار وپول ساز و اشتغال ساز بودن آن.

- استفاده وسيع آن در علوم مختلف.

- اداره وسازماندهي وسيعي از داده هاي زمين مرجع.

- به روز رساني سريع و جمع آوري اطلاعات پراکنده.

- قابليت بازبيني روشها.

- مدل سازي، فرضيه وآزمايش و پيشگويي.

 

معايب يک سيستم اطلاعات جغرافيايي:

برخي ازمعايب يک سيستم اطلاعات جغرافيايي عبارتند از :

- جديد بودن اين فناوري که باعث عدم استفاده وسيع درتمام علوم ونيز مشکل بودن آن مي شود.

- عدم اطلاع از قابليتهايGIS و نحوه استفاده از آن.

The advantage that a GIS can provide is the capability of representing spatial data in order to answer user specified queries. Such presentation transformation of spatial data are often referred to as "Data Analysis" capabilities in a GIS context. Analysis is the process to resolve and separate the reference system into its parts to illuminate their nature and inter-relationships, and to determine general principles of behavior. Results of geographical data analysis can be communicated with maps reports or both. A map is used to display geographical relationships whereas a report is most appropriate for summarizing the tabular data and documenting any calculated or analyzed value

 

:: بازدید از این مطلب : 1526

|

امتیاز مطلب : 11

|

تعداد امتیازدهندگان : 5

|

مجموع امتیاز : 5