X
تبلیغات
مهندسی مکانیزاسیون - مکانیزاسیون کشاورزی

مهندسی مکانیزاسیون

مکانیزاسیون کشاورزی

ككنگره مكانيزاسيون مشهد-بهمن92

+ نوشته شده در  یکشنبه سیزدهم بهمن 1392ساعت 16:51  توسط محسن یمینی صفت  | 

+ نوشته شده در  شنبه بیست و هشتم دی 1392ساعت 16:33  توسط محسن یمینی صفت  | 

استاد  گرامي جناب آقاي دكتر محمد قهدريجاني-استاديار گروه مكانيزاسيون كشاورزي دانشگاه علوم و تحقيقات تهران

+ نوشته شده در  شنبه بیست و هشتم دی 1392ساعت 16:31  توسط محسن یمینی صفت  | 

مدلسازي كارايي انرژي واحدهاي توليدي مرغ گوشتي در استان البرز با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي(ANN) و تاثير سطوح تحصيلات بر شاخص نسبت انرژي

محسن يميني صفت1* ,عليمحمد برقعي2, بابك بهشتي3 و حسين باخدا4

1-       كارشناسي ارشد مكانيزاسيون كشاورزي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران, پست الکترونیک: mohsenyamini@yahoo.com

2-       استاد گروه مكانيك ماشين هاي كشاورزي ، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران

3-       استاد يار گروه مكانيك ماشين هاي كشاورزي ، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران

4-       استاد يار گروه مكانيزاسيون كشاورزي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران

 

چكيده   

اين تحقيق به بررسی تعیین الگوی مصرف انرژی و رابطه‌ی بین انرژی ورودی و خروجی واحدهای تولیدی مرغ گوشتی استان البرز مي پردازد. بر این اساس داده‌های مورد نیاز، از 50 واحد تولید مرغ گوشتی از طریق استفاده از پرسشنامه‌های حضوری در زمستان1391 جمع‌آوری شد. کل انرژی مصرفی و خروجی به ترتیب در حدود 02/220 و 25/30 گیگاژول به ازای 1000 مرغ برآورد شد. مهمترین نهاده‌های انرژی گازوئیل، خوراک، گاز طبیعی و الکتریسیته بودند که به ترتیب سهمی برابر با 03/43%، 56/25%، 81/20% و 07/10% و کمترین مقادیر انرژی مصرفی نیز به نهاده‌های جوجه‌ی یکروزه، تجهیزات و نیروی کارگری اختصاص داشت که سهم هر یک از کل انرژی مصرفی به ترتیب 27/0%، 16/0% و 10/0% تعیین شد. شاخص‌های انرژی نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی، انرژی ویژه و افزوده خالص انرژی نیز به ترتیب 15/0، 01/0 کیلوگرم بر مگاژول، 59/76 مگاژول بر کیلوگرم و 77/189- مگاژول به ازای 1000 مرغ محاسبه شد. تعیین مقدار انواع مختلف انرژی نیز آشکار ساخت که سهم انرژی‌های مستقیم(با سهمی برابر با 26%) بیشتر از انرژی‌های غیرمستقیم(74%) بوده و تقریباً تمامی منابع انرژی مورد استفاده در تولید مرغ گوشتی در استان البرز از نوع تجدیدناپذیر است(سهم منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر به ترتیب 90/99% و 10/0% بود). شبکه‌های عصبی متنوعی(در حدود 300 شبکه) برای تخمین مقدار نسبت انرژی واحدهای تولیدی مورد ارزیابی قرار گرفت. که شبکه‌ی پیش‌خور عصبی مصنوعی با دو لایه‌ی مخفی با 2 و 16 نرون بهترین نتایج را داشته و می‌تواند برای تخمین نسبت انرژی با بالاترین دقت مورد استفاده قرار گیرد. عملکرد مدل بهینه با استفاده از شاخص‌هایی چون ضریب تبیین(R2)، MSE، MAPE و MAE انجام شد. مقدار ضریب تبیین برای مدل انرژی 99 % گزارش شد. در نهايت سطوح تحصيلات بر شاخص نسبت انرژي با استفاده از آزمون چند دامنه دانكن  در سطح 5% معني دار شده است.

لغات کلیدی: استان البرز، شبکه‌های عصبی مصنوعی. نسبت انرژی، مرغ گوشتی
+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم دی 1392ساعت 18:38  توسط محسن یمینی صفت  | 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم دی 1392ساعت 18:24  توسط محسن یمینی صفت  | 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم دی 1392ساعت 18:19  توسط محسن یمینی صفت  | 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم دی 1392ساعت 18:14  توسط محسن یمینی صفت  | 

بيوديزل رااز روغن هاي گياهي تازه و يا مستعمل و چربي حيوانات توليد كرد. اين سوخت قابل تجزيه بيولوژيكي است وهنگاميكه بعنوان يك جز تركيبي مورد استفاده قرارميگيرد نيازمند حداقل تغييرات در موتوراست و نسبت به گازوئيلي كه جايگزينش ميشود،سوختي پاك است.

روغن‌هاي گياهي ميتوانند براي توليد تركيبات شيميائي كه استرخوانده ميشوند با يك الكل تركيب شوند.زمانيكه اين استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار ميگيرند، بيوديزل خوانده ‌شوند.

 گليسيرول (كه در داروسازي و توليد لوازم آرايش نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد) به عنوان يك محصول فرعي توليد مي‌شود اخيراً بيوديزل طي فرايندي با نام Transesterification توليد ‌شود.
در اين فرآيند ابتدا روغن گياهي( يا چربي حيواني) از فيلتر عبور داده ميشود سپس براي از بين بردن اسيدهاي چرب آزاد با قليا فرآيند ميگردد بعد با يك الكل(متانول) و يك کاتاليزور(هيدروكسيد سديم يا پتاسيم) تركيب مي‌شود. تري گليسريدهاي روغن براي تشكيل استرها و گليسرول واكنش شيميايي انجام ميدهند و بعداً‌ از يكديگر جدا شده و مورد تصفيه قرار مي‌گيرند. 

مناسبترين روش توليد بيوديزل ازمواد پسماند،استفاده از روش دو مرحلهاي استريفيکاسيون اسيدي وترانس استريفيکاسيون بازي است. در اين فرآيندها، در ابتدا اسيدهاي چرب آزاد موجود در حضور کاتاليزوري اسيدي به بيوديزل تبديل ودرمرحله بعد پس از کاهش درصد اسيدهاي چرب آزاد خوراک تا حداكثرحد مجاز (5/0% وزني)،تري گليسيريدهاي موجود درحضورکاتاليزوري قليايي به بيوديزل تبديل ميشود. از بزرگترين مزاياي اين روش ميتوان بسرعت بالاي واکنش ترانس استريفيکاسيون وعدم حساسيت فرآيند نسبت به کيفيت خوراک مورداستفاده اشاره کرد.

کاتاليزورهاي مورد استفاده دراين روش راميتوان ازميان دسته وسيعي ازمواد اسيدي وبازي انتخاب  کرد. در اين تحقيق به منظور کاهش هزينه هاي توليد،اسيد سولفوريک وهيدروکسيد سديم به عنوان کاتاليزورهاي فرآيند مورد استفاده قرار گرفته است.مقدار کاتاليزور مورد نياز تابعي از ميزان اسيدها   چرب آزاد است .

نتايج حاصل از آناليز واريانس نشانگر آن است که دما و زمان بر ميزان تبديل واکنش اثر معنا داري را در سطح 1% نمايش ميدهد. البته اثر تقابلي دما در زمان بر ميزان تبديل واکنش،تنها در سطح 5% اثر معناداري را نشان ميدهد.نتايج حاصل ازمقايسه ميانگينها به روش دانکن،بيانگراين امرست که بيشترين مقدارتبديل دردماي C° 65و زمان 90دقيقه حاصل میشود.دراين حالت نيز حساسيت در صد خلوص(درصد تبديل)نسبت به زمان درزمان‌هاي بالاتر کمتر از زمان‌هاي اوليه انجام واکنش است که مهمترين دليل آن نزديک شدن به نقطه تعادل تبديل است.با افزايش دماي واکنش درصد تبديل واکنش افزايش مييابد.

 تامین مواد اولیه

 چربيهاي بلااستفاده حيواني و روغن سوخته ( كه بعنوان ” شبه گريس“ شناخته ميشوند) نيز منابع و ذخاير خوبي هستند. اين منابع از روغن سويا ارزان‌ترند و به عنوان راهي براي كاهش هزينه‌هاي تامين مواد اوليه در نظر گرفته مي‌شوند. بادام زميني، پنبه دانه، گل آفتاب گردان و كنولا (گونه‌اي از دانه شلغم روغني) نيز از منابع روغني ديگرند. استرهايي كه از هر يك از اين منابع ساخته شده‌اند گرچه در ميزان انرژي (مشابه اكتان بنزين) يا ديگر مشابهات فيزيكي كمي متفاوت باشنداما ميتوانند با موفقيت در موتورهاي گازوئيلي مورد استفاده قرار گيرند.

 دستگاه تولید بیودیزل

این دستگاه شامل : میکسر،هواساز، مکنده مواد اولیه، جدا ساز، آبشویی و مهمترین بخش این سیستم خالص سازی و انجام واکنش فرایند است که توسط این سیستم اجرا می شود.

 ويژگيهاي فيزيكي بيوديزل

• وزن مخصوص ۸۸/۰
• ويسكوزيته ۲۰ درجه سلسيوس (سانتي استوك) ۵/۷
• عدد ستان (انديس ستان) ۴۹
• نقطه اتصال فيلتر سرد (درجه سلسيوس) ۱۲

• ارزش حرارتي خالص (كيلوژول در ليتر) ۳۳۳۰۰

 ويژگي‌هاي شيميايي

 ويژگيهاي فيزيكي بيوديزل بسيار شبيه گازوئيل معمولي است. با اين حال ويژگي هاي خروجيهاي اگزوز بيوديزل بهتر از گازوئيل معمولي است.

 دوست محیط زیست

 ضررات بیودیزل به لایه ی ازن نسبت به بقیه سوخت ها 50 % کمتر است. در سوختهای بیودیزل ذرات گوگرد که باعث باران اسیدی می شوند تقریبا هیچ یافت نمی شود.

  همچنین بیودیزل بر روی موجودات دریایی هیچگونه اثر منفی ندارد در حالی که 1 لیتر بنزین خالص باعث آلوده شدن 1.000.000 لیتر آب خوردنی میشود

مزایای تولید بیودیزل

 •  کاهش الودگی محیط زیست

•  پیشگیری از خروج سرمایه ازکشور
•  نداشتن نگرانی به جهت افزایش قیمت جهانی سوخت
•  سود سرشارو تضمین شده برای سرمایه گذار
•  کاهش قیمت سوخت
 فواید روغن برای موتورها

  •  روغن به علت داشتن اسانس گیاهی طول عمر موتور را 2 برابر می کند.

•  به علت بیشتر بودن مقدارستان موجود در بیودیزل نسبت به بنزین, موتور با ضربه و حرکت کمتری کار می کند.
•  بیودیزل را میتوان از هر لحاظ با بنزین مقایسه کرد.
•  بالا بودن مقدارستان بیودیزل باعث افزایش کیفیت آن میشود. برای مثال : مقدارگازهای مضر برای محیط که در هنگام سوخت تولید میشوند کاهش میدهد، مقدار روغن داخل موتور راافزایش داده و قدرت موتور رااقزایش میدهد.

• مدت شارژ بیودیزل 10 - 12ساعت میباشد. برای مثال : با دستگاه در روز 250 Lt/s   میتوان  Lt  500 بیودیزل تولید کرد.

 امتیازات استفاده از بیودیزل  به جای گازوئیل

     یکی از تفاوت‌های اساسی بین ترکیبات بیودیزل و دیزل درمحتوای اکسیژن آنهاست.میزان اکسیژن موجود دردیزل صفراست در حالی که بیودیزل حاوی 12-10درصد وزنی اکسیژن است که باعث کاهش دانسیته انرژی و انتشار ذرات معلق میشود. بعلاوه میزان گوگرد موجود در بیو دیزل حداکثر 10ppm است که درصد الایندگیش نسبت به گازوئیل مصرفی که حداقل 50 ppm  گوگرد دارد به مراتب کمتر است.

   گازوئیل معمولا 40-20 درصد حجمی ترکیبات آروماتیک دارد که باعث  افزایش انتشار آلاینده های مختلف میشود در حالی که بیودیزل اساسا عاری از آروماتیک‌هاست.درگازوئیل هیچ پیوند دوگان وجود ندارد در حالی که در بیودیزل به دلیل وجود قابل ملاحظه محل‌های غیر اشباع، پایداری در مقابل اکسید اسیون کم میباشد.

‌   یکی دیگر از مزایای بیودیزل بالا بودن درجه اکتان، پایین بودن محتوای گوگرد و بالا بودن محتوای اکسیژن آن است که در مجموع احتراق فوق العاده ای را ایجاد میکند.

   استفاده از بیودیزل درموتور گازوئیلی معمولی به کاهش اساسی هیدروکربن‌های نسوخته، منواکسید کربن و ذرات معلق منجر می شود.با استفاده از این سوخت،از سهم کربن موجود در ذرات معلق هم کم می‌شود.

  افزایش ایمنی وکاهش بو و دوده تولیدی درهنگام استفاده و افزایش روانکاری موتوراز دیگرمزایای کاربرد بیودیزل میباشد از طرف دیگر، میزان انرژی حاصل از سوختن واحد بیودیزل، 33300 کیلو کالری و میزان کالری ناشی از گازوئیل حدود 24000 کیلوکالری است.

نتيجه گيری

 بیودیزل صرفه­جويي اقتصادي زيادي را دارا ميباشد. ایجاد الودگی کمتری میکند. تامین مواد اولیه راحت ودر دسترس بوده درضمن هزینه کمتری نیاز است برای تهیه ان.آناليز واريانس دادههاي حاصل بيانگر آن است که اثرات دما، زمان ماند، ميزان اختلاط و ميزان کاتاليست مورد استفاده بر درصد تبديل واکنش در سطح 1% معنادار بوده ومقادير بهينه اين پارامترها به ترتيب برابر 6:1، C °65، 90 دقيقه، 600 دور بر دقيقه و 1% وزني حاصل شد. حداکثر درصد تبديل دراين شرايط در مدت زمان 90 دقيقه و برابر با 94% بدست آمد.البته ميزان اختلاف در درصد تبديل در زمانهاي بيش از 60 دقيقه بسيار اندک ميباشد

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و دوم دی 1392ساعت 18:8  توسط محسن یمینی صفت  | 

َمهندسي مكانيزاسيون كشاورزي

مهندسي مكانيزاسيون بر پايه تركيب و ادغام مباني زراعت،رياضيات ودانش هاي اجتماعي با متدهاي مهندسي تحليل و طراحي روش هايي به منظورتعيين،پيش بيني و ارزيابي نتيجه بدست آمده از سيستم هاي مطبوع طراحي شده است. در سيستم هاي توليد ناب و بدون خطا، مهندسي مكانيزاسيون در جهت حذف و كاهش منابع تلف شده از قبيل زمان،پول،ماده و انرژي نقش كليدي دارد.
همچنين علم مهندسي مكانيزاسيون راجع به مديريت عمليات،مهندسي سيستم هاي زراعي،مهندسي توليد محصول ارزيابي و بهينه سازي و مدل سازي روش ها،ماشين آلات،تجهيزات وسيستم هاي زراعي توليد آگاهي مي دهد؛اين رشته عموما" به عنوان مهندسي مديريت زراعي يا مهندسي سيستم هاي پايدار مطرح است.(در يك جمله هزينه و زمان كمتر براي بازده و راندمان بالا)
در تعريف علم مكانيزاسيون كشاورزي،آن را مجموعه اي از علوم و فنون كاربردي مي دانند كه به مطالعه، شناخت و بكارگيري انواع مختلف ماشين و ابزار نيروي محرك،در مراحل مختلف توليد و فرآوري محصولات كشاورزي با توجه به ابعاد فني و اقتصادي و اجتماعي به كار گرفته مي شود.

دانشجويان اين رشته علاوه بر كسب مهارت هاي تكنيكي و فني و آشنايي با فن آوري هاي نوين در توليد محصولات كشاورزي، بايد در كسب مهارت هاي مديريتي در سطوح مختلفو همچنين داشتن ديدگاه و نظر جامع كه از مهمترين ويژيگي هاي يك مهندس مكانيزاسيون مي باشد،تلاش كنند. همچنين فرصت هاي شغلي مرتبط با رشته مهندسي مكانيزاسيون با توجه به نوين بودن مباحث و جديد بودن رشته در كشور فراوان است.
فارغ التحصيلان رشته مكانيزاسيون مي توانند با استقاده از اطلاعات متنوع خود در زمينه هاي مختلف كشاورزي و به خصوص تجهيزات و ماشين آلات كشاورزي(كه يكي از مهمترين و پرهزينه ترين نهاده هاي كشاورزي هستند)عهده دار نقش هايي در موارد زير شوند:
- اداره شركت هاي خدمات مكانيزه كشاورزي و مزارع مكانيزه
- آموزش و ترويج ماشين هاي كشاورزي و امور مربوط به بهره وري در كشاورزي
- ارائه خدمات مشاوره در اين رشته
- آزمون و ارزيابي و كنترل كيفيت كاركرد ماشين هاي كشاورزي
- فعاليت در وزارت جهاد كشاورزي
- تدريس در مراكز آموزشي مرتبط
- افزايش توليد
- كاهش هزينه ها
- كاهش سختي كار كشاورزي و افزايش جذابيت آن
- افزايش بهره وري از نيروهاي كارگري
- افزايش كيفيت كاري زراعي و امكان انجام آن در كمترين مدت زمان
- انجام به موقع عمليات كشاورزي

منبع:    www.iran-eng.com

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1392ساعت 12:52  توسط محسن یمینی صفت  | 

GIS چيست؟

مقدمه

دنیای امروز دنیای اطلاعات و مدیریت بهینه آنها می‌باشد. این سیستمها در واقع علم، فن و هنر مدیریت اطلاعات جغرافیایی هستند که مدیران، تصمیم گیرندگان و متخصصان را قادر می‌سازند تا در زمینه اخذ، ذخیره سازی، بهنگام سازی، بازیافت، پردازش، نمایش و کاربرد اطلاعات جغرافیایی در فرمتهای متنوع متنی، گرافیکی و رقومی در مقیاسهای متناسب پرداخته تا اطلاعات مفید و مورد نیاز را برای مدیریت بهینه منابع و امکانات فراهم نمایند. در واقع GIS امروزه به عنوان یک مجموعه قوی از امکانات سخت افزاری، نرم افزاری، داده‌های جغرافیایی، مدلها (الگوریتمها) و متخصصان شناخته می‌شود تا بتواند به عنوان یک سیستم حامی تصمیم گیری، مورد استفاده قرار گیرد. داده های زمینی، دربسیاری از كاربردها مورد نیاز می باشند لذا سیستم های اطلاعات جغرافیایی پاسخگوی نیازهای طیف وسیعی از كاربران می باشند.

سیستم GIS یك روزه ایجاد نمی گردد. طراحی، توسعه و اجرای یك GIS كامل، نیازمند یك دوره زمانی نسبتاً طولانی می باشد كه این زمان، بستگی به وسعت سازمان و كاربردهای مورد انتظار از سیستم GIS، دارد.  سيستم اطلاعات جغرافيايي يكي از علومي است كه كاربردهاي فراواني در زمينه هاي مختلف داشته و توجهات فراواني به استفاده از آن در عملياتهاي امداد و نجات شده است. سيستم اطلاعات جغرافيايي ، براي جمع آوري ، ذخيره سازي، تجزيه و تحليل كليه داده هايي كه به نحوي با موقعيت جغرافيايي در ارتباط هستند از طريق تبديل نقشه هاي خطي به رقومي به كمك مديريت بحران مي آيد. با استفاده از GIS مي توانق بل از سوانح طبيعي مختلف، نيازهاي مديريت بحران را شناسايي و خسارت وارده را به حداقل رساند.

اغلب سوانح طبيعي را مي توان در محيط GIS مدلسازي كرد و به نمايش درآورد اين اطلاعات مي توان داده هاي فضايي و يا خصيصه اي باشند كه به صورت نقشه ها يا جداول متعددي مورد نياز از سيستم GIS اخذ شوند. بالاخره اينكه با استفاده از اين فناوري، اضطراب و غافلگيري از مديران بحران زدوده مي شود. پيچيدگي، تنوع وحجم انبوه اطلاعات جغرافيايي ازيك سو و توانايي‌هاي رايانه درعرصه اطلاعات ازسوي ديگر، فلسفه وجودي سيستم‌‌هاي اطلاعات جغرافيايي را تبيين مي‌كند.

 سيستم‌‌هاي اطلاعات جغرافيايي يك سيستم اطلاعاتي است كه پردازش آن بر روي اطلاعات مكان مرجع يا اطلاعات جغرافيايي است و به كسب اطلاعات در رابطه با پديده‌هايي مي‌پردازد كه به‌نحوي با موقعيت مكاني در ارتباط‌اند. به‌كارگيري اين ابزار با امكان استفاده در شبكه‌هاي اطلاع‌رساني جهاني، يكي از زمينه‌هاي مناسب و مساعد در جهت معرفي توان‌ها و استعدادهاي كشور در سطح جهاني است.گسترش روزافزون شبكه كاربران اين سيستم‌ها از جمله نكات اساسي است كه مي تواند به قابليت‌ها و توانايي‌هاي اين سيستم بيفزايد.
در حال حاضر از اين سيستم‌ها بسته به نيازهاي هر منطقه يا كشور در بخش‌هاي مختلف (مانند مطالعات زيست‌محيطي، برنامه‌ريزي شهري و شهرداري، خدمات ايمني شهري، مديريت حمل و نقل و ترافيك شهري، تهيه نقشه‌هاي پايه، مديريت كاربري اراضي، خدمات بانكي، خدمات پستي، مطالعات جمعيتي و مديريت تأسيسات شهري مثل برق، آب،گاز، و..) استفاده مي‌شود و با گذشت زمان و توسعه سيستم‌ها، كاربرد جي‌آي‌اس به كليه بخش‌هاي مرتبط با زمين گسترش يافته است.

لذا لازم است تا با دسته‌بندی نیازها و كاربردهای مورد انتظار از یك سیستم اطلاعات جغرافیایی، و همچنین شناخت نقاط قوت و ضعف سازمان در خصوص پارامترهای مختلفی از قبیل تأمین هزینه، تأمین  و یا آموزش پرسنل، وضعیت اطلاعات مكانی و توصیفی مورد نیاز و سایر زیر ساختارهای مورد نیاز جهت پیاده ‌سازی GIS، كاربردهای مختلف را اولویت‌بندی نموده و اجرای GIS در سازمان مورد نظر را در فازهای اجرایی مختلف برنامه‌ریزی نمود. بطوریكه پس از ارائه نتایج یك فاز و عملیاتی نمودن آن در واحدهای مورد نظر، اقدام به توسعه سیستم از نقطه‌نظر اطلاعاتی، كاربردی و ...، نمود

از دیدگاه فنی این سیستم ها با دو جنبه مختلف از داده ها سروكار دارند، مكان و توصیفات مربوطه. در نتیجه در اختیار داشتن داده های جغرافیایی رقومی به عنوان پایه ای برای ورود به سیستم اطلاعات جغرافیایی دارای اهمیت بسزایی می باشد.

برای بهره گیری صحیح  از قابلیتهای یک GIS، در درجه اول نیاز  به درک صحیح از سیستم  GIS و سپس ساختار اطلاعات در آن میباشد.جهت پیاده سازی یك سیستم GIS ، توجه به ماهیت و ساختار اطلاعات جغرافیایی متشکله آن که رکن اساسی هر سیستمGIS  را تشکیل داده و توانمندیها و پتانسیلهای آن را تعیین میكند، اجتناب ناپذیر است.

از قابلیتهای یك پایگاه اطلاعاتی، مدیریت اطلاعات و قابلیت دستیابی به داده های مختلف آن بر حسب نیاز می باشد. در طراحی پایگاه اطلاعات سیستم GIS  بر اساس تحلیل نیازهای انجام شده، ساختار داده ها به گونه ای باید طراحی گردد که ارتباط های منطقی بین داده ها حفظ شده و براساس آن بتوان سیستم مدیریت داده های موجود را پیاده سازی نمود. با توجه به استفاده از منابع متفاوت اطلاعاتی در تکمیل داده های بانک اطلاعاتی باید الگوریتم مدیریت داده ها با قابلیت بازیابی و دسترسی به رکوردها و لایه های اطلاعاتی  سایر منابع اطلاعاتی بر حسب موقعیت جغرافیایی و در شرایط مورد نیاز کاربر ، طراحی و در محیط نرم افزاری بستر GIS انتخاب و پیاده سازی گردد. سیستم اطلاعات جغرافیایی یك سیستم كامپیوتر مبنا می باشد كه به عنوان یك مجموعه متشكل از سخت افزار، نرم افزار، اطلاعات جغرافیایی، نیروی انسانی و مدلهای پردازش داده، به منظور تولید، ذخیره سازی، نمایش، بازاریابی، پردازش، بهنگام رسانی  و... اطلاعات جغرافیایی مربوط به عوارض و پدیده های مختلف، مورد استفاده قرارمی گیرد.

به عبارت دیگر، GIS یك سیستم حامی تصمیم گیری است كه به صورت وسیع در زمینه بهینه سازی فعالیتها و فرآیندهای مختلف، مورد استفاده قرار می گیرد.

GIS سيستم اطلاعات جغرافيايي است و  مخفف Geographic Information System مي باشد. GIS یا سیستم مکان يابي جهاني ،یک سیستم ناوگانی ماهواره است كه از شبكه اي با 24 ماهواره ساخته شد و بوسیله ی سازمان دفاع آمريكا در مدار قرار گرفت. در ابتدا GPS  براي مصارف نظامي به كار گرفته می شد اما در 1980 ، دولت آمريكا اين سيستم را براي استفاده هاي شخصي در نظر گرفت.GPS  درهر شرايط آب و هوايي و در هر جاي دنيا ،در 24 ساعت شبانه روز قابل دسترسي است و هيچ حق اشتراك يا هزينه اي براي استفاده از GPS وجود ندارد. امروزه در اختیار داشتن داده های بهنگام و استخراج اطلاعات مورد نیاز از این داده‌ها دارای اهمیت وافری می ‏‏‏باشد. در این رابطه سیستم های اطلاعات جغرافیایی به عنوان ابزاری مهم در مدیریت داده های زمین مطرح می‏ باشند كه با فراهم ساختن امكان یكپارچه سازی داده های حاصل از منابع مختلف، امكان استخراج اطلاعات مورد نیاز و كشف ارتباطات پیچیده و نا پیدای ما بین پدیده های مختلف را فراهم می نمایند.

GIS اطلاعات مکان دار فضائی را با اطلاعات جغرافیائی یک پدیده خاص روی نقشه مرتبط می سازد. اطلاعات به شکل عوارض جغرافیائی در کامپیوتر ذخیره می شود.مثلاً شبکه راهها با یک سری خطوط روی نقشه مشخص می گردد که به تنهائی اطلاعات چندانی راجع به جاده ارائه نمی کند. برای دستیابی به اطلاعات مربوط به جاده ها مانند عرض جاده، نوع جاده، طول جاده، سال احداث و غیره بایستی به پایگاه اطلاعاتی مربوطه مراجعه نمود و سپس با تلفیقی از این دو نوع اطلاعات، نقشه جدیدی با اطلاعات بیشتر تولید نمود. به عبارت ساده، یک GIS صرفاً نقشه با عکس ها را نگهداری نمی کند، بلکه یک پایگاه اطلاعاتی با توجه به کلیه اصول و معیارهای فنی و علمی آن ایجاد می نماید. مفهوم پایگاه اطلاعاتی در یک GIS بسیار مهم است و آن را از یک سیستم ساده یا کامپیوتری نقشه کشی متفاوت می سازد.

در GIS سیستم مدیریت اطلاعات نیز به صورت جزء پیوسته آن در آمده است. مجموعه عناصر GIS امکانات تحلیلی فوق العاده قدرتمندی را در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهد تا بتوانند از تلفیق انواع اطلاعات جغرافیائی و سایر اطلاعات، نتیجه گیری مناسب را بنمایند. از ابتداي شكل‌گيري سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي،  با توجه به گستردگي اطلاعات و تنوع كاربردهاي آن در رشته‌هاي مختلف، تعاريف متفاوتي از اين سيستم‌ها ارائه شده است كه به نمونه‌هايي از آن‌ها اشاره مي‌گردد:
- سيستم اطلاعات جغرافيايي، مجموعه‌اي از ابزار قدرتمند براي ذخيره و بازيابي اطلاعات در آينده، تبديل و نمايش داده‌هاي فضايي از جهان واقعي است.
- سيستم اطلاعات جغرافيايي يك سيستم سخت‌افزاري و نرم‌افزاري رايانه‌اي است كه به منظور دسترسي، نگهداري و استفاده از داده‌هاي كارتوگرافي طراحي گرديده است.
- سيستم اطلاعات جغرافيايي،  سيستمي است براساس رايانه براي جمع‌آوري، ذخيره‌سازي، كنترل، بازيابي،  به روزكردن، ادغام، پردازش، تحليل،  مدلسازي و نمايش داده‌هاي جغرافيايي به صور گوناگون.
- سيستم اطلاعات جغرافيايي يك سيستم پايگاه داده‌ها داراي مشخصات فضايي (x,y) است و مجموعه‌اي از روش‌ها براي پاسخگويي به سؤالات در آن قابل اجرا مي‌باشد.
- سيستم اطلاعات جغرافيايي، يك سيستم مديريت پايگاه اطلاعات براي واردكردن، ذخيره، بازيافت، تحليل و نمايش اطلاعات فضايي (بعد مكاني) مي باشد.

تاریخچه مختصری از GIS:
تاریخچه GIS به زمان های خیلی قبل بر نمی گردد. اصطلاح  Geogeraphic Information System  در  اواسط سال 1960 میلادی پا به عرصه وجود نهاد . کلاً GIS محصول قوه فکری جغرافیائی نیست و با تحقیق و  توسعه GIS از سال 1960 میلادی و با تلاش گروه کوچکی از پیشگامان حرفه ای چند رشته علمی شروع شد. هر گروه علاقه داشتند که از تکنولوژی کامپیوتر عصر خود در کاربرد داده های جغرافیائی و در موارد خاصی از مدیریت زیست محیطی وبرنامه ریزی استفاده نمایند. اولين نمونه از يك جي‌آي‌اس ملّي، جي‌آي‌اس كاناد است كه از اواخر1960 به اين طرف ‌به صورت پيوسته مورد استفاده قرار گرفته است.

در دهه‌هاي 1970 و 1980 ميلادي پيشرفت‌هاي قابل ملاحظه‌اي در فناوري جي‌آي‌اس به وجود آمد،  به طوري كه عبارت « سيستم اطلاعات جغرافيايي» در مورد مجموعه ابزارهايي براي تحليل و نمايش نقشه‌ها و ادغام فنون و شيوه‌هاي آماري و نقشه‌اي و كاربرد فراگيرتر آن، بويژه براي تحليل تأثيرات وخط مشي‌هاي دولتي به كارگرفته شد. در حالي‌كه سابقه فناوري جي‌آي‌اس دركشورهاي غربي ازجمله كانادا وآمريكا به بيش از40 سال مي‌رسد، فناوري جي‌آي‌اس در اغلب كشورهاي جهان سوم بسيار جوان مي‌باشد.

 

از ويژگي‌هاي جي‌آي‌اس در كشورهاي غربي هماهنگي بين فناوري و آموزش وكاربرد آن است، درحالي كه دركشورهاي جهان سوم، ورود فناوري قبل از آموزش و مهارت ‌اندوزي مربوطبه آن صورت مي‌گيرد.
در ايران، اولين مركزي كه به طور رسمي استفاده از سيستم اطلاعات جغرافيايي را در كشور آغاز كرد سازمان نقشه‌برداري كشور بود كه در سال 1369 بر اساس مصوبه مجلس شوراي اسلامي، عهده‌دار طرح به كارگيري اين سيستم شد. اين سازمان در حال حاضر مشغول تهيه نقشه‌هاي توپوگرافي 1:25000 از عكس‌هاي هوايي با مقياس 1:40000 مي‌باشد و اين فرصتي است براي تبديل اين نقشه‌ها به ساختارهاي رقومي و تأسيس پايگاه توپوگرافي ملي كه نيازهاي كاربران را در زمينه جي‌آي‌اس  برآورده مي‌كند.
در همين راستا « شوراي ملي كاربران سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي» به منظور سياست‌گذاري، برنامه‌ريزي و هماهنگ‌سازي فعاليت‌ها در زمينه جي‌آي‌اس، تحليل نيازمندي‌ها و همچنين بهره‌برداري شايسته از كليه ظرفيت‌هاي علمي، فني و نيروي انساني در راستاي ايجاد و به كار‌گيري جي‌آي‌اس و با توجه به وظايف سازمان نقشه‌برداري كشور در خصوص تدوين و ايجاد سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي ملي، در دي ماه 1372 تأسيس گرديده است.                                                                                                               
  فعاليت‌هاي اجرايي پروژه ايجاد سيستم اطلاعات جغرافيايي در وزارت صنايع و معادن، از فروردين 1371 آغاز گرديد و هم‌اكنون از اين سيستم به طور گسترده در ارتباط با فعاليت‌هاي آن استفاده مي‌گردد.
از ديگر مؤسساتي كه در زمينه اين سيستم فعاليت مي‌كنند مي‌توان شهرداري تهران، وزارت مسكن و شهرسازي، وزارت جهاد كشاورزي، مؤسسه بين‌المللي زلزله‌شناسي و مهندسي زلزله، و سازمان جنگل‌ها و مراتع را نام برد. در دانشگاه‌هاي كشور تاكنون از اين سيستم، چنان كه بايد، به عنوان يك فناوري با قابليت بسيار بالا براي در اختيار قراردادن طراحي پروژه‌ها و كاربرد آن در رشته‌هاي مختلف استفاده نگرديده است.                                 
در زير به نتايج برخي از مطالعات انجام شده در اين زمينه اشاره مي‌گردد:                                                        
جي‌آي‌اس، توانمندي‌ها و قابليت‌هاي فوق‌العاده‌اي در جمع‌آوري، ذخيره، بازيابي،  به روزكردن، كنترل، ادغام،  تحليل،  مدلسازي و نمايش داده‌هاي جغرافيايي به صور گوناگون دارد و مي‌تواند متغيرهاي كمي و كيفي متعدد و با ابعاد گسترده را درتصميم‌گيري ‌ها و مديريت شهري دخالت دهد.
بهره‌گيري از داده‌هاي فناوري‌هاي جديد مانند سنجش از دور، سيستم اطلاعات جغرافيايي و سيستم موقعيت‌يابي جهاني در سيستم اطلاعات منطقه‌اي، بستر و زمينه مناسب‌تري را در جهت شناسايي مشكلات و توان‌هاي مناطق فراهم مي‌آورد.
عناصراصلي تشكيل دهنده سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي GIS:
جي‌آي‌اس بر روي هرمي با چهار طبقه زيربنايي ساخته شده است:
- سخت‌افزار: با توجه به مرحله‌اي كه مطالعات در آن قرار دارد، كاربران مي‌توانند از سخت‌افزارهاي موجود در دسته‌بندي زير استفاده نمايند:
٭ سخت‌افزارهاي مرتبط با ورود اطلاعات (صفحه كليد، رقومي‌كننده، اسكنر، و ...)،
٭ سخت افزارهاي مرتبط با مديريت اطلاعات (سخت‌افزارهاي جانبي رايانه‌ها مانند ماوس، ...)،
٭ سخت‌افزارهاي مرتبط با خروج نتايج (چاپگرها، رسام‌ها، و ...).
- نرم افزار: براي راه اندازي جي‌آي‌اس برنامه رايانه‌اي لازم است. از معروف‌ترين آن‌ها مي‌توان به «آرك اينفو»، «آرك ويو»، «اسپانز»، «مپ اينفو» اشاره نمود كه داراي توابع عملياتي متعدد در جهت تجزيه و تحليل مسائل و محاسبات آماري هستند و عمدتاً توسط شركت‌هاي بزرگ رايانه‌اي توليد مي‌گردند. هر يك از اين نرم‌افزارها براي مطالعات خاصي برنامه‌ريزي شده و داراي محدوديت‌ها و محاسن خاص خود مي‌باشند.

- اطلاعات: بدون اطلاعات نه هدفي وجود دارد و نه پيشنهادي. تمركز توجه روي اطلاعات است. در واقع اكثر فعاليت‌ها براي اطلاعات انجام مي‌شود، زيرا اطلاعات قلب جي‌آي‌اس را تشكيل مي‌دهد. كيفيت اطلاعات يكي از مهم‌ترين موضوعات قابل توجه و اساسي مي‌باشد. كيفيت اطلاعات در ارتباط مستقيم با دقت، صراحت، مباني علمي، تركيب اطلاعات، و تحليل و مدلسازي است.
- سازمان و نيروي انساني: مهم‌ترين بخش تشكيل‌دهنده جي‌آي‌اس مي‌باشد، زيرا سازمان و نيروي انساني است كه عمليات جي‌آي‌اس را كنترل مي‌كند. سخت‌افزارها و نرم‌افزارهاي بسيار قوي جي‌آي‌اس بدون پشتيباتي كادر متبحر، به كارآيي مناسب نخواهند رسيد.  براي اجراي موفق سيستم، سازماندهي نيروهاي متخصص و كارآمد كه در جهت اجرا، بهينه نمودن و نهايتاً راهبري سيستم‌ها نقش‌هاي گوناگوني را ايفا مي‌نمايند، الزامي است.

 فرآيند تحليل اطلاعات در سيستم اطلاعات جغرافيايي GIS
     جي‌آي‌اس يك سيستم رايانه‌اي است كه چهار قابليت اساسي را در رابطه با داده‌هاي زمين مرجع فراهم مي‌آورد.
1.       ورودي داده‌ها،
2.       مديريت داده‌ها،
3.       پردازش و تحليل داده‌ها،
4.       خروجي داده‌ها.
اصولاً پنج زمینه کلی زیر به عنوان عناصرکلیدی برای توسعه GIS از دیگر مواردبصورت برجسته تری نمود پیدا می کند.
1- معماری چشم انداز
2- علوم کامپیوتری
3- علوم جغرافیا
4- سنجش از دور
5- کارتوگرافی
معماران چشم انداز در سال 1960 از اولین دسته دانشمندان زیست محیطی بودند که از روش ادغام لایه های نقشه ای جهت انتخاب بهینه مناظر زیبا برای تسهیلات و پروژه های مهندسی استفاده نمودند.
سیستم اطلاعات مکانی کانادا (CGIS) اولین سیستم عملیاتی کامل بوده است وکانادا اولین کشوری است که از نام اقتصادی GIS استفاده نمود.در ابتدا CGIS درکانادا جهت آمایش نمود پیدا کردو در پروژه های تهیه نقشه کاربری اراضی در ارتباط با توسعه مزارع حاشیه ای فعالیت نمود ولی با گذشت زمان کاربردهای GIS فراتر رفت ودر بخشهای مختلف جایگاه خاصی به عنوان یک ابزار قدرتمند یافت.
داده های مکانی مورد نیاز یک سیستم اطلاعات مکانی می تواند از منابع مختلفی از جمله موارد زیر جمع آوری و تأمین شود:
• اسناد ، مدارک و نقشه های موجود
• نقشه برداری زمینی
• سیستم تعیین موقعیت جهانی
• عکسهای هـوائی (تکنیک فتوگرامتری)
• تصاویر ماهـواره ای (سنجش از دور )
کاربرد GIS بسته به نیازهای هر منطقه یا کشور در بخشهای مختلفی توسعه یافته است، به طوری که در ابتدا در اروپا ازاین سیستم در پایگاه های اطلاعات ثبت اسناد و املاک، محیط زیست، نگهداری نقشه های توپوگرافی، در کانادا، در برنامه ریزی جنگل ها، حجم درختان وچوب قابل برداشت، شناسائی راههای دسترسی به جنگل، در چین و ژاپن، نظارت و مدل سازی تغییرات زیست محیطی و در آمریکا، در رشته های گوناگونی از جمله در برنامه ریزی شهری و شهرداری ها از این سیستم استفاده شده است و با گذشت زمان و توسعه سیستم ها استفاده از آن به کلیه بخش های مرتبط با زمین گسترش یافته است.
استفاده از این سیستم درکلیه رشته هائی که به نحوی از انحاء با زمین، نقشه و به طورکلی با اطلاعات جغرافیائی مکان دار و تحلیل های فضائی ارتباط دارند، امکان پذیر می باشد.  

كاربردهای GIS

از جمله كاربردهای این سیستم‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

تهیه نقشه های حوادث و بلایای طبیعی:

نقشه های مکان یابی (Siteselection) که انتخاب محل های مناسب جهت اجرای پروژه های مهندسی نظیر دفن مواد زائد، خط لوله، جاده ومسیر راه آهن، سدها و گسترش و توسعه ساختمان سازی میباشد.

فراوری های متنوع زمین شناسی جهت ارزیابی منابعی مانند آب، ماسه وگراول، سنگ ساختمانی، نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ، انرژی زمین گرمایی در کنار کانیهای فلزی.

تحقیقات اکتشافی در زمینه شناسایی روابط متقابل مکانی میان مجموعه داده ها در طول دوره تحقیق زمین شناسی، مانند درک علائم ژئوشیمیایی وژئوفیزیکی منطقه ای گرانیت های نوع S وI  و یا ارزیابی علائم حاصل از تصاویر ماهواره ای در ارتباط با لیتولوژی و پوشش گیاهی.

منابع آب و آبخیزداری: کشف منابع آبی زیر زمینی و بررسی آبهای سطحی

کشاورزی و برنامه ریزی برای کاربری اراضی:

بسیاری از سازمانهای مربوط به کشاورزی و کاربری اراضی، هم اکنون از تکنیک های GIS بهره می گیرند. به عنوان نمونه، داده های مربوط به کاربری اراضی و هواشناسی حاصل از ماهواره ها، اندازه گیری های زمینی و اطلاعات مربوط به محصول سال قبل، همه با هم برای پیش بینی میزان یک یا چند نوع محصول دریک منطقه می توانند تجزیه و تحلیل شوند.

جنگلداری و مدیریت حیات وحش:

به وسیله یک سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه جنگل ها می توانند دائماً وبطور جنگل از قبیل محاسبه مقدار چوب قابل برداشت از یک منطقه، بررسی چگونگی توزیع آتش سوزی در جنگل و یا ارزیابی برنامه های مختلف برداشت چوب، بکار رود، در حالی که انجام بسیاری از این تجزیه و تحلیل ها بدون بکار گیری GIS امکان پذیر نمی باشند.

تجارت:

محلها و سیستم های تحویل مناسب درامورتجاری.

صنعت حمل و نقل، ارتباطات

کاربرد  GISدر صنعت می تواند به عنوان نمونه،تعیین مسیر ترانزیت کالا، تعیین موقعیت مناسب برای احداث جاده ها، خطوط نیرو،سیستم های مخابراتی و.... باشد.

سازمانها: استفاده در کلیه اموراستانها به صورت محلی و استانی

سرویسهای اضطراری: مثل آتشنشانی و پلیس

نظامی: استفاده دربرنامه ریزی های نظامی.

نمونه هایی از جنبه های كاربردی  GIS در زمینه منابع آب و انرژی

مدیریت سیستمها و منابع آبی .

مدیریت حوضه های آبریز .

تخصیص منابع آبی، برنامه ریزی و مدلسازی توزیع آب .

مدلسازی هیدرولوژیكی و هیدرولیك .

بهبود كیفیت آب .

تعیین مكان بهینه جهت احداث سد .

مدیریت و هدایت سیلابها .

مدیریت آبهای زیرزمینی و جلوگیری از آلودگی آنها .

طراحی بهینه شبكه های توزیع آب و تعیین مسیر بهینه خطوط انتقال آب .

مدیریت شبكه های فاضلاب .

تحلیل شبكه های آب و فاضلاب و خطوط انتقال نیرو .

تهیه نقشه های شیب، جهت شیب، پروفیلها و انجام محاسبات مربوط به حجم،  مساحت و طول .

تعیین مكان بهینه استقرار توربینهای بادی، برای استفاده از انرژی باد و ارزیابی پتانسیل انرژی باد در مناطق مختلف .

تهیه نقشه از منابع انرژی .

ارزیابی اثرات زیست محیطی استفاده از انرژی .

تعیین مكانهای مناسب جهت احداث نیروگاههای خورشیدی .

مدلسازی تابش خورشید .

تعلیم و تربیت: (تحقیق، آموزش ابزار و نظارت(

GIS اطلاعات مکان دار فضائی را با اطلاعات جغرافیائی یک پدیده خاص روی نقشه مرتبط می سازد. اطلاعات به شکل عوارض جغرافیائی در کامپیوتر ذخیره می شود.مثلاً شبکه راهها با یک سری خطوط روی نقشه مشخص می گردد که به تنهائی اطلاعات چندانی راجع به جاده ارائه نمی کند. برای دستیابی به اطلاعات مربوط به جاده ها مانند عرض جاده، نوع جاده، طول جاده، سال احداث و غیره بایستی به پایگاه اطلاعاتی مربوطه مراجعه نمود و سپس با تلفیقی از این دو نوع اطلاعات، نقشه جدیدی با اطلاعات بیشتر تولید نمود.
به عبارت ساده، یک GIS صرفاً نقشه با عکس ها را نگهداری نمی کند، بلکه یک پایگاه اطلاعاتی با توجه به کلیه اصول و معیارهای فنی و علمی آن ایجاد می نماید. مفهوم پایگاه اطلاعاتی در یک GIS بسیار مهم است و آن را از یک سیستم ساده یا کامپیوتری نقشه کشی متفاوت می سازد.

در GIS سیستم مدیریت اطلاعات نیز به صورت جزء پیوسته آن در آمده است. مجموعه عناصر GIS امکانات تحلیلی فوق العاده قدرتمندی را در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهد تا بتوانند از تلفیق انواع اطلاعات جغرافیائی و سایر اطلاعات، نتیجه گیری مناسب را بنمایند.

سيستم اطلاعات جغرافيايي GIS بستري براي ذخيره ، نگهداري ، مديريت و تجزيه و تحليل اطلاعات جغرافيايي مـي باشـد و جهت كار همزمان با داده هايي كه وابستگي مكاني ( جغرافيايي ) و توصيفي دارند، طراحي شده است . امروزه در اختيـار داشـتن داده هاي بهنگام و استخراج اطلاعات مورد نياز از اين داده ها داراي اهميت وافري مي باشد .

در اين رابطه سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي به عنوان ابزاري مهم در مديريت مطرح مي باشند كه با فراهم ساختن امكان يكپار چـه سـازي داده هـاي حاصـل از منابع مختلف، امكان استخراج اطلاعات مورد نياز و كشف ارتباطات پيچيده و ناپيداي ما بين پديده هاي مختلف را فـراهم مـي نمايند . امروزه سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي پاسخگوي نيازهاي طيف وسيعي از كاربران مي باشند . از جمله كاربردهاي ايـن سيستم ها مي توان به موارد زير اشاره نمود : مديريت منابع طبيعي و محيط زيست - مديريت حيات وحش - مديريت حوادث غير مترقبه - مديريت امكانات شهري - مطالعات اتمسفري و جوي و مطالعات دريا و اقيانوس نگاري كـشور مـا از جملـه كـشورهاي است كه درمعرض بروز اتفاقات و حوادث و سوانح بيشمار ي مي باشد . شناسايي مخاطراتي كه در اين منطقـه وجـود دارد و بـه عنوان تهديدي براي منطقه به شمار مي رود و شناسايي مناطقي كه بيشترين احتمال بروز حوادث و مخاطرات در آنجـا اسـت، بسيار حائز اهميت مي باشد . زيرا در اين صورت مي توان براي جلوگيري از بروز حوادثي كه مي تواند خسارتهاي بيشماري را در بر گيرد، برنامه ريزي نمود و برنامه هاي واكنش در شرايط اضطراري را از قبل آماده نمود . تجربه نـشان داده اسـت كـه برنامـه هاي از قبل پيش بيني شده و پروسه هاي آزمايش شده براي مقابله بـا چنـين اتفاقـاتي مـي توانـد بـ ه طـور قابـل تـوجهي در جلوگيري از تلفات جاني و كاهش خسارت به اموال و صنايع و محيط زيست موثر باشد . بر همـين اسـاس اسـتفاده از سيـستم هايي نظير سيستم اطلاعات جغرافيايي در شناسايي نقاط بحران مي تواند بسيار موثر باشد . GIS يك سيستم نرم افزاري اطلاعاتي است كه مي تواند به كمك نقشه هاي ديجيتالي و جداول اطلاعات را جهت برنامه ريزي و تصميم گيري آناليز كرده و نمايش دهد .

كاربرد GIS عموماً شامل ذخيره سازي و تجزيه و تحليل جامع اطلاعات بر پايه اطلاعات مكاني مي باشد . با توجه به توانايي هاي GIS در تركيب كردن داده ها و نيز با توجه به امكان انجام آناليزهاي پيچيده مربوط به داده هاي مكـاني و غيـر مكاني GIS به عنوان بهترين وسيله در تعيين مناطقي كه بيشترين احتمال بروز بحران در آنها وجود دارد شـناخته مـي شـود . جمع آوري و استفاده از اطلاعات مكاني مربوط به وضعيت كنوني حادثه دركمترين زمان ممكن از جملـه نيازهـاي اساسـي در مديريت بهينه حوادث مي باشد . تحقيقات انجام شده در اين زمينه گوياي آن است كه اين امر جز با همكاري سازمانهاي درگير مديريت حوادث ميسر نمي گردد . بعبارتي ديگر هر يك از سازمان هاي مذكور مي بايستي جمع آوري بخشي از اطلاعات مكاني مورد نياز در مديريت حوادث را بر عهده گيرند و با به اشتراك گذاري اين اطلاعات، آن را در دست رس سـاير ارگانهـاي مـس ئول قرار دهند GIS همراه همچنين مي تواند تصميم هاي اخذ شده توسط مامورين امداد درمنطقـه را بهبـود بخـشد .

دنیای امروز دنیای اطلاعات و مدیریت بهینه آنها می‌باشد. از آنجا که قسمت عمده‌ای از تصمیمات اخذ شده توسط مدیران و برنامه‌ریزان در پروژه‌های مختلف عمرانی به نوعی به مکان و موقعیت خاصی مربوط و منتسب می‌باشند و در واقع ماهیت جغرافیایی مرجع دارند، لذا وجود اطلاعات جغرافیایی دقیق، مطمئن و بهنگام و نیز مدیریت بهینه آن از موضوعات بسیار اساسی در موفقیت این تصمیمات و اجرای آنان می‌باشد. با اختراع رایانه، روند تجزیه و تحلیل و ترکیب اطلاعات جغرافیایی وارد مرحله نوینی شد و شکل تکامل یافته آن امروزه به نام سیستمهای اطلاعات جغرافیایی  شناخته می‌شود. این سیستمها در واقع علم، فن و هنر مدیریت اطلاعات جغرافیایی هستند که مدیران، تصمیم گیرندگان و متخصصان را قادر می‌سازند تا در زمینه اخذ، ذخیره سازی، بهنگام سازی، بازیافت، پردازش، نمایش و کاربرد اطلاعات جغرافیایی در فرمتهای متنوع متنی، گرافیکی و رقومی در مقیاسهای متناسب پرداخته تا اطلاعات مفید و مورد نیاز را برای مدیریت بهینه منابع و امکانات فراهم نمایند. در واقع GIS امروزه به عنوان یک مجموعه قوی از امکانات سخت افزاری، نرم افزاری، داده‌های جغرافیایی، مدلها (الگوریتمها) و متخصصان شناخته می‌شود تا بتواند به عنوان یک سیستم حامی تصمیم گیری، مورد استفاده قرار گیرد.

توابع تحليلي برروي اطلاعات
    اصولاً آنچه يك جي‌آي‌اس را از ديگر سيستم‌هاي اطلاعاتي متمايز مي‌سازد، وجود توابع تحليل مكاني در اين سيستم است. با به كاربردن توابع و اعمال مختلف و منطقي ديگر (مديريت داده‌ها، انتخاب مدل‌هاي مناسب)، پايگاه اطلاعاتي آماده جوابگويي به پرسش‌ها و نيازهاي استفاده‌كنندگان مي‌گردد. اصولاً بعضي توابع تحليلي (نظير ويرايش‌ها، تبديلات هندسي، فرمت) براي ايجاد پايگاه داده‌ها لازم است و داده‌ها را آماده براي تجزيه و تحليل‌هاي كاربردي بعدي مي‌سازد. توابع تحليلي از لحاظ نوع عمليات خاص بر روي انواع مختلف داده‌ها در سه بخش مورد بررسي قرار مي‌گيرند:
1. توابع تحليلي داده‌هاي مكاني.
2. توابع تحليلي داده‌هاي توصيفي.
3. توابع تحليلي داده‌هاي مكاني و توصيفي.

   نظر به اينكه خروجي داده‌ها در يك جي‌آي‌اس جداي از نمايش و ذخيره اطلاعات است و نياز به آماده‌سازي‌هاي خاص خود دارد، به اين سه بخش، يك نوع ديگر از توابع به نام «توابع آماده‌سازي داده‌ها براي اخذ خروجي‌هاي مختلف» را اضافه مي‌نمايند. در اين پژوهش به تناسب نوع داده‌هاي مورد بررسي، از برخي از توابع تحليلي استفاده شده است كه در زير شرح داده مي‌شوند.

1.  توابع تحليلي برروي داده‌هاي مكاني
اين توابع معمولاً براي انتقال داده‌هاي مكاني،  ويرايش آن‌ها و توانايي تبديل ساختار داده‌ها به ساختار مورد استفاده در سيستم به كار مي‌روند. اين توابع اصولاً با داده‌هاي مكاني ارتباط دارند و ممكن است در بعضي موارد به داده‌هاي توصيفي و غيرمكاني نيز رجوع داشته باشند. در جي‌آي‌اس‌هاي مختلف راه‌هاي فراهم كردن اين توابع متفاوت است، ولي در تمام آن‌ها توانايي تبديل ساختار داده‌هاي اصلي به ساختار داده‌هاي مورد استفاده در سيستم و ويرايش آن فايل‌ها و امكان ايجاد ارتباط (فرمت‌هاي ورودي و خروجي) با ساير جي‌آي‌اس‌ها وجود دارد.
2. توابع تحليلي بر روي داده‌هاي توصيفي
اين گروه از توابع به منظور ويرايش و بررسي و تجزيه و تحليل داده‌هاي توصيفي و غيرمكاني مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بسياري از تجزيه و تحليل‌ها را مي‌توان به كمك اين توابع با سرعت بالايي انجام داد. برخي از اين دسته توابع عبارت‌اند از:
2-1. توابع ويرايش داده‌هاي توصيفي: اين توابع امكان مي‌دهند كه مشخصات توصيفي را بازيابي و بررسي كنيم و تغيير دهيم. اضافه كردن آيتم‌ها و ركوردهاي جداول يا اضافه كردن جداول تشريحي جديد يا اتصال فايل‌ها به وسيله فرامين مختلف، در سيستم‌هاي نرم‌افزاري قابل اجرا خواهند بود. اتصال فايل‌ها از قابليت‌هاي مهم اين توابع است.
2-2. توابع پرسشي در مورد اطلاعات توصيفي: اين توابع، اطلاعات موجود در پايگاه داده‌هاي توصيفي را به وسيله فرد استفاده كننده براساس شرايط انتخاب شده، بازيابي مي‌كنند. جستجوهاي انتخابي را مي‌توان در يك تا چند لايه از اطلاعات انجام داد و نتايج، به صورت گزارشي از جداول باشدكه اين جداول را مي‌توان ذخيره كرد و بعداً مورد استفاده قرار داد.
دو نوع كلي جستجو به وسيله جي‌آي‌اس صورت مي‌گيرد كه عبارت‌اند از جستجوي مكاني و جستجوي غيرمكاني. جستجوهاي غيرمكاني، سؤالاتي در مورد توصيف‌هاي عوارض به شمار مي‌آيند. مثلاً اين سؤال كه «تعداد پايان‌نامه‌هاي مرتبط با موضوع پترولوژي چقدراست؟»  يك جستجوي غيرمكاني است؛ زيرا نه سؤال و نه جواب، مستلزم تحليل مؤلفه مكاني داده‌ها نيستند. اين جستجو به تنهايي به وسيله نرم‌افزار پايگاه داده‌ها انجام مي‌گيرد. در مقابل، اين سؤال كه  «نحوه توزيع مكاني پايان‌نامه‌هاي پترولوژي در سطح كشور چگونه است؟»، چون نيازمند اطلاعاتي درباره مكان است يك جستجوي مكاني به شمار مي‌آيد

شيوه تعيين جستجو در جي‌آي‌اس ممكن است كاملاً تعاملي باشد.

3. توابع تحليلي برروي داده‌هاي مكاني وتوصيفي
   قدرت يك جي‌آي‌اس در ادغام توابع تحليلي توصيفي با توابع تحليلي مكاني است، يعني اين كه مثلاً با استفاده از توابع تحليلي توصيفي و استفاده از توابع تحليلي مكاني، بتوانيم منطقه‌اي را در محيط گرافيكي كه داراي مشخصات مورد نظر است مشخص كنيم. اين قابليت، سيستم‌هاي جي‌آي‌اس را از سيستم‌هاي خودكار تهيه نقشه[17] كه فقط براي كار بر روي داده‌هاي مكاني اختصاص يافته‌اند، متمايز مي‌سازد.

وظایف اصلی یك سیستم اطلاعات جغرافیایی

یك سیستم اطلاعات جغرافیایی، اصولاً شش فعالیت اصلی زیر را شامل می‌شود‌:

1 -  ورود اطلاعات

2  -   دستكاری و ویرایش اطلاعات

3 -   مدیریت اطلاعات

4 -    پرسش و پاسخ و تجربه و تحلیل اطلاعات

5 -    نمایش اطلاعات

1ـ ورود اطلاعات

قبل از آنكه 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 كننده اطلاعات مورد نیاز یك سیستم GIS :

1- تصاویر ماهواره ای و تكنیكهای سنجش از دور

2- عكسهای هوایی و تكنیكهای فتوگرامتری

3-  نقشه برداری كلاسیك

4-  سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)

5- اسناد، مدارك و نقشه های موجود

منابع تولید كننده اطلاعات مورد نیاز یك سیستم GIS

2ـ دستكاری اطلاعات

استفاده از انواع داده و اطلاعات مورد نیاز یك پروژه خاص GIS ، نیازمند تبدیل و دستكاری آن اطلاعات به منظور قابل استفاده نمودن آنهادر سیستم می باشد. به عنوان مثال، اطلاعات جغرافیایی در استانداردهای مختلف وجود دارند و به منظور استفاده از آنها درGIS  می بایست اطلاعات فوق قبل از یكپارچه سازی در محیط نرم افزار GIS، به یك استاندارد واحد، تبدیل شوند.

3ـ مدیریت اطلاعات

برای پروژه های كوچك GIS، امكان ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در قالب فایلها و اطلاعات ساده وجود دارد. ولیكن هنگامیكه حجم اطلاعات زیاد باشد و همچنین تعداد كاربران سیستم از یك 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.

مدلهای پایگاه داده مختلفی از قبیل؛ سسله مراتبی، شبكه ای، رابطه ای، شئ‌گرا و ...، وجود دارد كه از این میان، مدلهای داده رابطه ای (Relational) و شئ گرا (Object Oriented) به صورت وسیع در نرم افزارهای GIS مورد استفادع قرار می گیرند.

4ـ پرسش و پاسخ و تجزیه و تحلیل اطلاعات

1-4- پرسش و پاسخ

سیستم های اطلاعات جغرافیایی این قابلیت را در اختیار كاربر قرار می دهند تا براساس اطلاعات مكانی و توصیفی ذخیره سازی شده در سیستم، اقدام به انجام پرسش و پاسخهای مورد نظر خود نماید. انواع این پرسش و پاسخهای، به شرح زیر می باشد:

پرسشهای مكانی

این پرسشها براساس اطلاعات مكانی و عوارض موجود در پایگاه داده GIS صورت می پذیرد. به عنوان نمونه، می توان به جست و جوی پست های برق واقع در محدوه یك استان یا رودخانه های واقع در یك حوزه آبریز اشاره نمود.

پرسشهای توصیفی

این پرسشها بر اساس اطلاعات توصیفی ذخیره شده در پایگاه داده برای هرعارضه، صورت می پذیرد. به عنوان نمونه، می‌توان به یافتن یك رودخانه و یا یك حوزه آبریز، با نام مشخص، اشاره نمود.

پرسشهای تابعی/ شرطی

این پرسش براساس معرفی یك شرط به عنوان معیار پرسش، صورت می پذیرد. به عنوان نمونه می توان به جستجوی حوزه های آبریز كه حجم بارندگی در آنها در طول سال بیش از یك مقدار مشخص می‌باشد، اشاره نمود.

پرسشهای  روند تغییرات

این پرسشها بر اساس پارامترها و اطلاعات متغییر كه با یك پریود زمانی در سیستم ذخیره می شوند، انجام می‌شود. به عنوان نمونه، می توان به انجام پرسش به منظور بررسی روند تغییرات میزان بارش یك حوزه آبریز در طی چندین سال گذشته، اشاره نمود.

پرسشهای تركیبی

این پرسشها به صورت تركیبی از پرسشهای مكانی، توصیفی و شرطی، انجام می شوند.

2-4- تجزیه و تحلیل

عموماً سیستمهای اطلاعات جغرافیایی ، اداری ابزارهای متنوع جهت تجزیه و تعلیل اطلاعات می باشند. به طور خلاصه این ابزار شامل موارد زیر می گردد:

تجزیه وتحلیل همپوشانی اطلاعات (Overlay)

تركیب لایه های اطلاعاتی مختلف درGIS، تحت عنوان Overlay شناخته می شود. در حالت بسیار ساده، این مفهوم به امكان نمایش چندلایه اطلاعاتی بر روی همدیگر اشاره می كند ولیكن در مفهوم  وسیعتر،‌ این  مفهوم به تركیب چند لایه اطلاعاتی بر اساس معیارهای تعریف شده توسط كاربر و تولید یك لایه اطلاعاتی جدید، اشاره دارد. به عنوان نمونه می توان اطلاعات مربوط به نوع خاك، ‌نوع پوشش گیاهی، شیب زمین و ... را به منظور بررسی امكان وقوع سیل در یك منطقه، با یكدیگر تركیب كرده و مناطق دارای پتانسیل در این خصوص را تحت یك لایه اطلاعاتی جداگانه، مشخص نمود.

تركیب لایه‌های اطلاعاتی مختلف

منطقه حائل (Buffering)

در این آنالیز، با تعریف یك منطقه حائل در اطراف عوارض نقطه ای، خطی و سطحی، ‌به تجزیه و تحلیل اطلاعات می پردازیم. به عنوان نمونه، می توان به كاربردهای زیر اشاره نمود:

· یافتن مناطق شهری  و یا تأسیساتی كه در فاصله 1 كیلومتری از یك رودخانه، قرار دارند.

· یافتن تعداد مصرف كنندگانی كه در فاصله 500 متری از یك مخزن آب قرار دارند.

ایجاد منطقه حائل چندگانه، در اطراف رودخانه‌ها

پردازش تصاویر (Image Processing)

تعدادی از سیستمهای GIS، دارای ابزار و قابلیتهای آنالیز و پردازش تصاویر سنجش از راه دور می باشند. این ابزار با دریافت تصاویر ماهواره ای خام و تبدیل آن به نقشه مكان مرجع، از طریق قابلیتهای مختلف موجود در سیستم از قبیل كلاسه‌بندی (Classification) و ... ، نسبت به تولید اطلاعات پایه مورد نیاز سیستم GIS، اقدام می نمایند.

تجزیه وتحلیلهای آماری

این ابزار به منظور انجام پردازشهای آماری بر روی عوارض مكانی و همچنین اطلاعات توصیفی منتسب شده به عوارض مختلف، مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان نمونه، می توان به تهیه، تولید و ارائه یك گزارش آماری از میزان بارندگی صورت گرفته طی ماههای مختلف در حوزه های آبریز، اشاره نمود.

ابزار نمایش كارتوگرافی اطلاعات (Visualization)

در بسیاری از پردازشها جغرافیایی، نمایش نتایج پردازشها به صورت گویا و خوانا، دارای اهمیت می باشد. GIS ابزار متنوعی را به منظور نمایش توام اطلاعات مكانی و توصیفیذخیره سازی شده در پایگاه اطلاعات GIS، فراهم می نماید. در GIS نمایش نقشه می تواند با  قابلیتهایی از قبیل؛ ارائه گزارشات متنوع، نمایش سه‌بعدی،‌ نمایش تصاویر و سایر خروجی ها و گرافها، تركیب گردد.

نمایش كارتوگرافی اطلاعات

تكنولوژیهای مرتبط با  GIS

1ـ سیستمهای تولید نقشه رقومی (CAD)

سیستمهای CAD عموماً به منظور تولید و سازماندهی اطلاعات مكانی 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.

تكنولوژیهای مرتبط با GIS

2- سنجش از راه دور (Remote Sensing)

سنجش از دور به عنوان علوم ، هنر وتكنولوژی كسب اطلاعات درخصوص پدیده های مختلف سطح زمین از طریق سنجنده هایی كه 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 ، امكان استخراج اطلاعات و تولید نقشه های مختلف فراهم می گرددد:

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

3- 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 كند. DBMS اصولاً فاقد ابزار تجزیه و تحلیل و نمایش گرافیكی اطلاعات، كه در سیستمهای GIS مرسوم وجود دارد، می باشد.

ایجاد و پیاده سازی موفق  GIS

بدیهی است كه پیاده‌سازی سیستم اطلاعات جغرافیایی در هر سازمان، دارای پیچیدگیها خاص خود می‌باشد. ولیكن به طور كلی، برای اجرای  و پیاده‌سازی موفق یك سیستم GIS ، می‌بایست فعالیتهای زیر انجام شود:

1.  آنالیز نیازمندیها

2.   اجرای یك پروژه نمونه ( Pilot) برای شناخت دقیق تر نیازمندیها و مشكلات موجود

3.   طراحی مفهومی، منطقی و  فیزیكی پایگاه داده

4.  تدوین دستورالعملهای تولید نقشه و مشخصات نقشه های مورد نیاز

5.  تولید و جمع آوری اطلاعات نقشه‌ای و توصیفی مورد نیاز

6.  طراحی و پیاده سازی سازمان GIS

7.  تهیه سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز و آموزش پرسنل

8.  توسعه پایگاه داده طراحی شده به منظور پوشش كاربردهای خاص تعریف شده برای سیستم

9.   توسعه كاربردها و توابع تجزیه و تحلیل اطلاعات

10.    تدوین استانداردها و فرآیند تبادل اطلاعات

11.    توسعه و تدوین مراحل و نحوه حفاظت و نگهداری از اطلاعات

12.  اجراو پیاده سازی كامل سیستم به صورت یكپارچه، درواحدها و سازمانهای وابسته

مهمترین و اولین گام در اجرای GIS، عبارت از آنالیز نیازمندیهای سیستم می باشد. آنالیز نیازمندیهای سیستم مشخص  خواهد كه سیستم GIS پس از استقرار توسط چه كاربرانی مورد استفاده قرار می گیرد، چه كاربردهایی می بایست در سیستم GIS پیاده سازی شوند و چه اطلاعات مكانی و توصیفی موردنیاز سیستم به منظور پوشش كاربرد های تعریف شده برای سیستم می باشد. همچنین نتایج این مرحله مشخص خواهد كرد كه چه نقاط قوت و یا ضعفی برای ایجاد GIS در سازمان مورد مطالعه، وجود دارد و چه مسیر و چه گامهایی را برای ایجاد GIS در سازمان می بایست پیمود.

پس از انجام مرحله آنالیز نیازمندیها، امكان تعیین نقشه و اطلاعات پایه مورد نیاز، انتخاب نرم افزار و سخت افزار بهینه مورد نیاز، طراحی پایگاه داده تهیه و پیاده سازی توابع كاربردی در محیط نرم افزار، تبدیل و انتقال اطلاعات به محیط نرم افزار GIS و... قابل اجرا خواهد بود.

تعریف دقیق كاربردهای مورد انتظار از سیستم GIS، امكان انجام تجزیه و تحلیلهای دقیق و جامع در خصوص اطلاعات مورد نیاز سیستم، مشخصات سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز، مشخصات و معماری شبكه ارتباطی مورد نیاز و ... را فراهم می نماید.

بسیاری از ارگانها بدون توجه به نیازهای مطرح در خصوص استفاده و كاربرد GIS در سازمان خود، اقدام به خرید تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری می نمایند. این امر باعث می‌شود تا در نهایت سازمانهای فوق هزینه زیادی را در جهت خرید تجهیزات متقبل شوند، در حالیكه ممكن است تجهیزات تهیه شده، قابل استفاده جهت پوشش كاربردهای در نظر گرفته برای  سیستم GIS، نباشند.

مراحل مختلف مورد نیاز جهت پیاده‌سازی یك سیستم اطلاعات جغرافیایی را می‌توان به دو مرحله اصلی آنالیز نیازمندیهای سیستم و اجرا و پیاده‌سازی سیستم، تقسیم بندی نمود.

آنالیز نیازمندیهای سیستم، شامل فعالیتهای زیر می‌گردد :

·  اهداف و وظایف سازمان

·  تجزیه وتحلیل فعالیت های جاری و مسائل و مشكلات موجود

·  كاربردها

·  نقشه ها و اطلاعات پایه مورد نیاز

·  بحث های سازمانی از قبیل نحوه گردش و تبادل اطلاعات، منابع اطلاعاتی موجود و...

·  طراحی مفهومی پایگاه داده

·  نیازمندیهای سخت افزاری و نرم افزاری

·  برآورد هزینه اجرا و پیاده سازی GIS، شامل: توسعه كاربردها، تولید و جمع آوری اطلاعات، هزینه خرید نرم‌افزار و سخت افزار، آموزش، بهنگام رسانی اطلاعات و پشتیبانی و نگهداری سیستم

·  تهیه طرح اجرایی و مشخصات فنی پیاده سازی GIS در یك دوره زمانی مشخص

اجرا و پیاده‌سازی سیستم، شامل  فعالیتهای زیر می‌گردد :

·  انتخاب و تهیه نرم افزار و سخت افزار

·  طراحی مفهومی پایگاه داده

·  تهیه استانداردها و دستورالعملهای مورد نیاز

·  تهیه و تولید نقشه و اطلاعات توصیفی مورد نیاز

·  پیاده سازی سازمان GIS و پرسنل آن

·  آموزش كارشناسان و مدیران

·  طراحی پایگاه داده و سیستم

·  توسعه و پیاده سازی كاربردها

·  پشتیبانی اطلاعات، نقشه، سخت افزار و نرم افزار

·  تهیه و تولید استانداردهای Metadata

·  استقرار و پیاده سازی سیستم در محیط سازمان

 

محسن يميني صفت

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و یکم مهر 1392ساعت 15:5  توسط محسن یمینی صفت  | 

با سلام

احتراما باستحضار کلیه دوستان می رساند جلسه دفاعیه کارشناسی ارشد اینجانب در مورخه شنبه ۳۰/۶/۱۳۹۲ در ساختمان علوم پایه دانشگاه علوم و تحقیقات تهران با عنوان مدل سازی کارایی انرژی و اقتصادی واحدهای تولیدی مرغ گوشتی در استان البرز با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی به راهنمایی جناب اقای دکتر برقعی و به مشاوره اساتید جناب اقای دکتر بهشتی و جناب آقای دکتر باخدا و داوری جناب اقای دکتر دلخوش انجام گرفت و با حول قوه الهی و مدد اساتید بزرگوارم و کسب نمره ۳/۱۷ به پایان رسید.دست همه این بزگواران را می بوسم.

با تشکر-محسن یمینی صفت

+ نوشته شده در  دوشنبه یکم مهر 1392ساعت 15:20  توسط محسن یمینی صفت  | 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم خرداد 1392ساعت 12:29  توسط محسن یمینی صفت  | 

جناب آقای دکتر قهدریجانی

اخذ مدرک دکترای مکانیزاسیون دانشگاه علوم و تحقیقات تهران و دفاع از تز دکترایتان با راهنمایی جناب آقای پروفسور مرتضی الماسی را به جنابعالی تبریک عرض می نمایم.

با تشکر- محسن  یمینی صفت

 

دكتر قهدريجاني

 

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و یکم خرداد 1392ساعت 11:38  توسط محسن یمینی صفت  | 

 

مفهوم کشاورزی پایدار پاسخ نسبتا جدیدی است به کاهش در کیفیت منبع طبیعی پایه که وابسته به کشاورزی مدرن می باشد . امروزه ، تواید محصولات کشاورزی از یک موضوع کاملا فنی ( تخصصی) به مجموعه ای با خصوصیات اجتماعی ، فرهنگی ، بعد های سیاسی و اقتصادی مشخص تکامل یافته است . مفهوم پایداری اگرچه بحث انگیز است و با تعریف های متضاد با یکدیگر توصیف شده است . و معنی تفسیر های آن سودمند می باشد زیرا آن یک مجموعه ای از وابستگی هایی راجع به کشاورزی است . چنان که از نتیجه تکامل مشترک بین سیستم های اجتماعی – اقتصادی و سیستم های طبیعی مطرح شده است .

برای درک وسیع تری در این زمینه به مطالعه مابین کشاورزی ، محیط زیست و نظام های اجتماعی نیاز می باشد . نتایج پیشرفت کشاورزی از مجموعه واکنش متقابل تعدادی از عوامل بوده است . و آن به واسطه درک عمیق تر از اکولوژی سیستم های کشاورزی است که درهایی را به سوی اختیارات بیشتر مدیریت با اهداف درست کشاورزی پایدار باز خواهد کرد .

چندین راه حل ممکن برای حل مشکلات زیست محیطی وجود دارد . که بوسیله سرمایه و سیستم های کشاورزی فشرده ( مکانیزه) پیشنهاد شده است . هدف اصلی کاهش یا حذف نهاده های شیمیایی به واسطه تغییرات در مدیریت تغذیه کافی گیاه و حفاظت گیاه بوسیله منابع غذایی آلی و مدیریت آفات و … می باشد. همچنین صدها پروژه تحقیقی زیست محیطی با اهداف پیشرفت تکنولوژی انجام شده است . فشار زیاد تکنولوژیکی هنوز به کاهش عوامل بازدارنده و یا پوشش علایم خطرناک اکوسیستم زراعی تاکید دارد .

فلسفه رایج آن است که آفات ، کمبود های مواد مغذی یا عوامل دیگر علت قابلیت تولید پایین می باشند . به طوری که عقیده مخالف این است که آفات یا مواد مغذی ، اگر تنها عامل محدود کننده بشوند ، شرایط در اکوسیستم زراعی در تعادل نمی باشند . برای همین هنوز دید باریک شایع وجود دارد که تاثیر علت های ویژه تولید و غلبه یافتن عامل محدود کننده وجود دارد . که از طریق تکنولوژی های جدید و ادامه دادن برای هدف اصلی محیا می شود .

این عقیده ،کشاورزان را از درک کردن این مطلب که عوامل بازدارنده فقط نشانه های از بیماری های ذاتی برای بهم زدن تعادل اکوسیستم زراعی ، و پیشرفت تدریجی اکولوژی کشاورزی ، بدین معنی که ناچیز پنداشتن ریشه و اساس علت های محدودیت های کشاورزی را نشان می دهند را باز می دارد . از طرف دیگر ، علم اکولوژی کشاورزی به معنی کاربرد مفاهیم اکولوژیکی و اصولی برای طراحی و مدیریت اکوسیستم های زراعی پایدار ، آماده کردن قالب ( چهارچوب ) برای ارزیابی کردن پیچیدگی های اکوسیستم های زراعی تعریف شده است .

هدف اکولوژی کشاورزی فراتر پا نهادن از کاربرد شیوه های متناوب و توسعه و گسترش اکوسیستم های کشاورزی ، با حداقل وابستگی به کشاورزی شیمیایی و نهاده های انرژی ، اهمیت دادن به مجموعه سیستم های کشاورزی در کنش متقابل اکواوژیکی و همکاری های ما بین اجزای سازنده بیولوژیکی و مکانیزم ها را در اختیار سیستم ها قرار دادن برای ضمانت حاصل خیزی خاک هایشان و قابلیت تولید و حفاظت گیاه می باشد .

 

اصول اکولوژی کشاورزی :

در جستجو برای برقرار کردن مجدد بیشتر اساس و بنیاد اکولوژیکی در تولید کشاورزی ، دانشمندان و توسعه دهندگان موضوع کلیدی را در گسترش کافی و پشتیبانی کشاورزی را نادیده گرفته اند . درک عمیق از ماهیت اکوسیستم های زراعی و اصول ، وظیفه هر کدام از آن ها می باشد .

با فرض مسلم این محدودیت ، اکولوژی کشاورزی پدیدار شده است . به طوری که برای آن کسی که مطالعه ، طراحی و اکوسیستم زراعی را مدیریت می کند باید وظیفه اش تهیه اصول اکولوژیکی باشد .

اکولوژی زراعی به سویی فراتر از دید یک بعدی اکوسیستم های زراعی می رود . در عوض تمرکز در روی یک جزء ویژه از اکوسیستم زراعی و اهمیت دادن به اکولوژی زراعی و عدم وابستگی همه اجزای سازنده اکوسیستم زراعی و پویایی مراحل مختلف اکولوژیکی می باشد .

اکوسیستم های زراعی جوامعی از گیاهان و حیوانات هستند که با اثر متقابل آنها با محیط فیزیکی و شیمیایشان که توسط انسان اهلی شده اند تا برای تولید غذا ، فیبر ، سوخت و محصولات دیگر برای مصرف انسان از آنها استفاده شود .

اکولوژی زراعی مطالعه کامل و همه جانبه اکوسیستم های زراعی شامل همه محیط و عناصر انسانی است. که تمرکز آن بر روی شکل ( ریخت ) ، حرکت پویا و عمل یا فعالیت ، رابطه متقابلشان و جریان هایی که در آن ها مورد بحث هستند ، می باشد . از یک ناحیه برای تولید کشاورزی استفاده شده است . و مزرعه مانند یک مجموعه سیستم مشاهده شده است. که در آن مراحل مختلف اکولوژیکی تحت شرایط طبیعی ایجاد شده است . همچنین چرخه مواد مغذی ، کنش متقابل شکار – شکارچی ، رقابت ، همزیستی و تغییرات پی در پی در آن اتفاق می افتد .

ملزمی که در تحقیقات اکولوژی کشاورزی است ، نظری است که بوسیله درک کردن این روابط اکولوژیکی و مراحل مختلف آن ، اکوسیستم های زراعی می توانند با مهارت برای بهبود بهتر تولید و ایجاد تداوم بیشتر ، با کمترین محیط منفی یا فشار گروهی و کمترین نهاده های خارجی ایجاد شوند . طراحی این چنین سیستم هایی بر اساس پیروی از کاربرد اصول اکولوژیکی ، مستقر شده است . (جدول 1)

1 – افزایش چرخه بیوماس و بهینه ساختن قابلیت استفاده از مواد مغذی و بالانس کردن جریان ماده مغذی

2 – تامین شرایط مناسب خاک برای رشد گیاه مخصوصا با مدیریت ماده آلی و افزایش فعالیت حیاتی خاک

3 – حداقل رساندن تلفات ناشی از جریان های تشعشع خورشیدی

4 – تنوع گونه و ژنتیک اکوسیستم زراعی در زمان و مکان

5 – افزایش سود مندی اثرات متقابل بیولوژیکی و همکاری میان اجزای تشکیل دهنده و تنوع زیستی کشاورزی ، بدین گونه که نتیجه در ترقی مراحل مختلف اکولوژیکی کلیدی باشد .

این اصول می توانند بوسیله راه هی مختلف تکنیکی استراتژی ، کاربردی باشند . هر یک از این ها ، تاثیرات مختلفی بر روی قابلیت تولید و پایداری و استقامت در داخل سیستم مزرعه خواهد داشت . با اتکا به فرمت های محلی ، محدودیت های منبع و طراحی اکولوژی کشاورزی ، جمع آوری اجزای سازنده است . به طوری که کارایی بیولوژیکی بهبود یافته است . تنوع زیستی ، قابلیت تولید اکوسیستم زراعی و ظرفیت پایداری آن حفظ شده است . هدف طراحی پوشش اکوسیستم زراعی در داخل لند اسکپ واحد است که هر یک مقلد ساختار و وظایف اکوسیستم های طبیعی است .

تنوع زیستی اکوسیستم های کشاورزی :

از لحاظ مدیریتی هدف اکولوژی زراعی تهیه محیط های بالانس شده ، عملکرد های ثابت ، حاصلخیزی بیولوژیکی و تنظیم طبیعی آفات به واسطه ایجاد اکوسیستم های زراعی متنوع شده و مصرف حداقل نهاده تکنولوژیکی می باشد . محققان اکولوژی زراعی در حال حاضر کشت مخلوط و دیگر روش های تنوع یافتن و تقلید طبیعی مراحل مختلف اکولوژیکی و مجموعه اکوسیستم های زراعی قابل پایدار نادرس را در مدل های اکولوژیکی را که آن ها دنبال می کنند ، می شناسند .

مدیریت اکولوژی زراعی ، مدیریت را باید به سوی باز سازی مطلوب مواد مغذی و مواد آلی برگشت پذیر ، جریان مسدود شده انرژی ، حفاظت آب و خاک و تعادل جمعیت دشمنان طبیعی آفات و ... هدایت کند . بهره وری های استراتزی مکمل ها و همکاری ها که در نتیجه آمیزش های مختلف گیاهان ، درختان ، و حیوانات در فواصل زمانی ایجاد شده است . در حقیقت وضعیت مطلوب اکوسیستم های زراعی به سطح اثرات متقابل بین جانوران گوناگون و اجزاء غیر زنده وابسته می باشد . با یک تنوع زیستی عملی ، می توان هم افزایی را شروع کرد . که با ارائه خدمات اکولوژیکی مثل فعال سازی بیولوژی خاک ، بازیافت مواد غذایی ، افزایش تولید بندپایان سودمند و ..... به پروسه های اکوسیستم کشاورزی کمک می کند .

امروزه ، روش ها و تکنولوژیهای متعدد و متنوعی در دست ما قرار دارند که از لحاظ کارایی و ارزش استراتژیکی متفاوتند . روش های کلیدی ، آنهایی هستند که خاصیت بازدارنده دارند و با اجرای 111 اکوسیستم کشاورزی از طریق یک سرس مکانیزم ها اجرا می شوند . استراتژی های مربوط به احیاء تنوع کشاورزی از لحاظ زمان و مکان عبارتند از : تناوب محصول ، گیاهان پوششی ، کشت مخلوط ، ترکیب محصول و دام در کنار هم و غیره. که مشخصات اکولوژیکی زیر را نشان می دهند :

1- تناوب محصول : تنوع موقتی که در سیستم های کاشت ایجاد می شوند ، مواد غذایی مورد نیاز محصول را فراهم می آورد . چرخه زندگی آفتها ، حشرات و بیماری های مربوط به محصول و چرخه زندگی علف های هرز را می شکند .

2- کشت های چند تایی : سیستم های کشت مرکب که در آن دو یا سه محصول در فضای کافی کشت می شوند . تا یکدیگر را تکمیل نموده و میزان محصول و بازدهی را افزایش می دهند.

3 – سیستم های کشاورزی – جنگل داری : سیستم کشاورزی است که در آن درختان به همراه محصولات کشاورزی دیگر یا حیوانات ، پرورش داده می شوند . تا روابط مکمل بین اجزایی که کاربرد چندگانه اکوسیستم را افزایش می دهند ، بهبود یافته و بیشتر گردد.

4 – محصولات پوششی : کاشت گونه های مرکب یا خالص حبوبات یا سایر گونه های گیاهی یکساله زیر درختان میوه به منظور افزایش حاصلخیزی خاک ، افزایش کنترل بیولوژیکی آفت ها و تغییر آب و هوای باغچه یا باغ ، در این گروه از استراتژی ها قرار می گیرد .

5 – پرورش حیوانات در اکوسیستم های کشاورزی : بازدهی محیط را افزایش داده و چرخه کشاورزی را بهبود می بخشد .

تمامی فرم های متعدد اکوسیستم های کشاورزی که ذکر شدند ، از لحاظ ویژهگیهای زیر مشترک هستند :

1 – پوشش گیاهی را با حفظ آب و خاک ، حفظ می کنند . این هدف با استفاده از روش های نامحدود زمانی ، استفاده از کود های حاصل از برگ های درختان و استفاده از محصولات پوششی و سایر روش های مناسب ، حاصل می گردد .

2 – منبع جاری از مواد ارگانیک را از طریق افزودن آن فراهم می کنند. ( مواد ارگانیک اضافی از قبیل کود حیوانی ، کومپوست یا کود مرکب حیوانی و گیاهی وافزایش فعالیت بیوتیک خاک )

3 – مکانیزم های چرخه مواد غذایی را از طریق استفاده از سیستم های پرورش دام مبتنی از استفاده از حبوبات ، ارتقاء می بخشند .

 

تحقیق در مورد سیستم های متنوع کاشت ، اهمیت تنوع در محیط کشاورزی رت کم جلوه می دهد . تنوع به چند دلیل در اکوسیستم های کشاورزی حائز اهمیت است :

1 – با افزایش تنوع ، فرصت های همزیستی و تعامل سودمند میان گونه هایی که می توانند بقای اکوسیستم کشاورزی را افزایش دهند نیز افزایش می یابد .

2 – تنوع بیشتر ، اغلب باعث کارایی منابع موجود در اکوسیستم کشاورزی و استفده بهینه از آنها می گردد .

3 – سطح سیستم با ایمنی محل سکونت گونه ها ، تطبیق بهتری یافته ، نیاز های گونه های مختلف محصول را بر طرف ساخته ، مکان ها را متنوع کرده و محل زندگی گونه ها مشترک شده و منابع از هم جدا شده اند

4 – اکوسیستم هایی که در آنها گونه های گیاهی در هم می آمیزند ، در برابر گیاهخواران مقاومت مشترک و بهتری دارند . چون در سیستمهای متفاوت و متنوع ، فراوانی و تنوع دشمنان طبیعی حشرات آفتی که جمعیت گونه های گیاهخوار را کنترل می کنند نیز بیشتر است .

5 – مجموعه گیاهان متنوع ، انواع گونه های دیگری را بین سیستم کاشت که ارگانیزم های غیر محصولی آن را اشغال می کنند ، خلق می نمایند . مثل حیوانات شکارچی مفید ، انگلها ، پرندگان و حشراتی که گرده افشانی می کنند ، جانوران خاک زی و حیوانات وحشی که کل سیستم به آن ها نیاز دارد.

6 – تنوع در زمین های کشاورزی به حفظ تنوع زیست محیطی اکوسیستم های طبیعی اطراف کمک می کند .

7 – تنوع خاک ، منافع اکولوژیکی گوناگونی همچون بازیافت مواد مغذی ، سم زدایی مواد شیمیایی مضر و تنظیم رشد گیاه دارد .

8 – تنوع ، کشاورزان را کمتر با ریسک مواجه می سازد . مخصوصا در مناطق حاشیه ای که شرایط محیطی غیر قابل پیش بینی دارند . در این شرایط اگر یک محصول خوب نباشد ، محصول دیگر حتما آنرا جبران می کند .

اکولوژی کشاورزی و طراحی اکوسیستم های کشاورزی پایدار :

بیشتر افراد کشاورز در ارتقاء هدف کشاورزی در خلق فرمی از کشاورزی که باروری را در طولانی مدت حفظ می کند ، شرکت داشتند . این هدف از طریق موارد زیر حاصل می شود :

1 – بهینه سازی استفاده از منابع محلی موجود با ترکیب اجزاء متفاوت سیستم کشاورزی ، مثل گیاهان ، حیوانات ، آب ، خاک ، آب و هوا و مردم ، به طوری که هر کدام از این موارد همدیگر را کامل کرده وبیشترین اثر مطلوب و ممکنه را دارند .

2 – کاهش استفاده از ورودی های تجدید ناپذیر خارج از زمین کشاورزی که به احتمال زیاد محیط یا زمین کشاورزی را تخریب کرده و به سلامت کشاورزان و مصرف کنندگان آسیب می رسانند . مورد دیگر استفاده بیشتر از ورودی های باقی مانده است تا هزینه های متغییر به حداقا برسد .

3 – تکیه بر منابع موجود در اکوسیستم کشاورزی ، به این ترتیب که به جای نهاده های خارجی یعنی به جای ورود مواد اولیه از خارج از زمین کشاورزی ، به بازیافت مواد مغذی ، حفظ بهتر زمین و استفاده از منابع محلی بپردازیم .

4 – افزایش هماهنگی بین الگوهای کاشت و پتانسیل تولید و محدودیت های محیطی آب و هوایی و زمین ، برای اطمینان از حصول و حفظ طولانب مدت سطوح جاری تولید .

5 - تلاش جهت ارزش نهادن و حفظ تنوع بیولوژیکی هم در محیط های اهلی و هم در محیط های وحشی و استفاده بهینه از پتانسیل ژنتیکی و بیولوژیکی گونه های مختلف حیوانی و گیاهی

6 – بهره گیری کامل از دانش و تجربه محلی از جمله روش های ابداعی و جدیدی است که هنوز دانشمندان کاملا آن ها را درک نکرده اند . اما کشاورزان آنها را پذیرفته اند .

اکولوژی کشاورزی دانش و روش لازم برای توسعه کشاورزی که از یک طرف برای محیط زیست خوب و سالم است و از طرف دیگر بهره وری بالایی دارد . و از لحاظ اجتماعی مناسب و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است ، را فراهم می آورد . با اعمال اصول اکولوژیکی کشاورزی ، هدف کشاورزی پایا در بهتر ساختن استفاده از منابع داخلی با به حداقل رساندن نهاده های خارجی و تولید منابع داخلی از طریق استراتژی متنوع سازی به راحتی حاصل می گردد . به این ترتیب بین اجزاء اصلی اکوسیستم کشاورزی یک نوع هماهنگی ایجاد می شود . هدف های طراحی اکولوژیک کشاورزی ، ادغام اجزاء فوق الذکر است . به طوری که کارایی کلی بیولوژیکی ، توسعه یابد . تنوع زیستی ، محافظت و بهره وری اکوسیستم کشاورزی و ظرفیت خود تنظیمی آن حفظ گردد . هدف ، طراحی اکوسیستم کشاورزی است که از ساختار و عملکرد اکوسیستم طبیعی تقلید می کند . یعنی سیستمی با تنوع گونه ای بالا و خاک فعال از لحاظ بیولوژیکی ، خاکی که کنترل آفات طبیعی ، بازیافت مواد مغذی و پوشش خود را افزایش داده و مانع از افت منابع غذایی گردد .

نتیجه گیری :

اکولوژی کشاورزی ، راهنمای هایی جهت توسعه اکوسیستم های کشاورزی متنوعی که از اثرات ادغام تنوع زیستی حیوانی و گیاهی سود می برند . چنین ادغامی ، تعاملات پیچیده را افزایش داده و عملکرد ها و پروسه های اکوسیستم ، مثل تنظیم بیوتیک ارگانیزم های مضر ، چرخه مواد غذایی و تولید انبوه در محیط زیست را بهبود می بخشد . و به اکوسیستم های کشاورزی این امکان را می دهد تا خود ، عملکرد خود را کنترل نمایند .

نتیجه نهایی طراحی اکولوژیک کشاورزی با حفظ اکولوژیکی و اقتصادی اکوسیستم کشاورزی به همراه سیستم های مدیریتی پیشنهاد شده ، مخصوصا هماهنگ با چهارچوب عملیاتی شرایط اقتصادی – اجتماعی و محیطی موجود و مبنای منابع محلی ، توسعه یافت . در یک استراتژی اکولوژیکی – کشاورزی ، اجزاء مدیریت به سوی روشن کردن موضوع حفظ و ارتقاع منابع کشاورزی محلی ، سوق می یابند . ( خاک ، جانوران اهلی مفید ، تنوع زیستس گیاه ، زرم پلاسم و غیره ) . این اجزاء بر روش توسعه ای تاکید دارند که مشارکت کشاورز ، استفاده از دانش سنتی و هماهنگی بخش های کشاورزی که با نیاز های محلی و شرایط بیوفیزیکی و اقتصادی – اجتماعی متناسب با شد را می طلبد .

جدول 1 : پروسه های اکولوژیکی جهت بهینه سازی اکوسیستم های کشاورزی :

1 – تقویت سیستم ایمنی ( عملکرد صحیح کنترل آفت طبیعی )

2 – کاهش مسمومیت از طریق حذف مواد شیمیایی کشاورزی

3 – بهینه سازی عمل متابولیک ( چرخه مواد غذایی و تجزیه مواد ارگانیکی )

4 - سیستم های تنظیم تعادل ( چرخه مواد غذایی ، تعادل آب ؛ جریان انرژی ، تنظیم جمعیت و ...)

5 – افزایش ، حفظ و تولید منابع آبی – خاکی و تنوع زیستی

6 - افزایش و حفظ تولید طولانی مدت

جدول 2 : مکانیزم های توسعه ایمنی اکوسیستم کشاورزی :

1 – افزایش تنوع ژنتیکی و گونه های گیاهی در زمان و مکان

2 – افزایش تنوع زیستی غعال ( دشمنان طبیعی ، رقبا و ....)

3 – افزایش مواد ارگانیک خاک و فعالیت بیولوژیکی

4 – افزایش پوشش خاکی و توانایی رقابتی گیاه

5 – حذف پسماند های سمی زمین

+ نوشته شده در  شنبه سی و یکم تیر 1391ساعت 8:41  توسط محسن یمینی صفت  | 

مواد امتحانی مکانیزاسیون کشاورزی ضرایب
۱ - آزمون و ارزیابی ماشینهای کشاورزی ۲
۲ - ابزار و اندازه گیری ۱
۳ - تحلیل سیستمهای مکانیزه کشاورزی ۲
۴ - مدیریت مصرف انرژی در کشاورزی ۱
۵ - ضایعات و بازیافت مواد کشاورزی ۱
۶ - انتخاب و کاربرد ماشینهای کشاورزی
۷ - انتقال مواد کشاورزی
۸ - زبان تخصصی انگلیسی ماشینهای کشاورزی
+ نوشته شده در  سه شنبه نوزدهم اردیبهشت 1391ساعت 11:53  توسط محسن یمینی صفت  | 

مکانیزاسیون کشاورزی((Agricultural Mechanization: مکانیزاسیون کشاورزی انتخاب   كاربرد و نگهداری علمی انواع منابع نیرو ابزار تجهیزات و ماشین هایی است که انجام صحیح به موقع و اقتصادی عملیات مختلف کشاورزی با آن ها امکان پذیر می گردد.

تاریخچه مکانیزاسیون پس از طی چندین سال انسان پی به کشت محصولات کشاورزی برد و از قطعه چوبی برای خراش دادن خاک و کاشت بذر استفاده نمود و پس ا زچند هزار سال ا زگاو و حیوانات برای شخم استفاده کرد گام بعد کشف فلز بود و برای ساخت ابزار از آهن استفاده نمود و گاو آهن از آن زمان به وجود آمد

وپس از گذشت سال ها موتور های احتراقی اختراع شد و پی آن تراکتور ساخته شد

امروزه نیز از تجهیزات  الکترونیکی همچون کنترل از راه دور  ماشین های خودکار و همچنین استفاده ازماهواره پیش از پیش بر سرعت پیشرفت افزوده است.

 

موتور

وسیله ای است که حرارت یا سایر انرژی  ها همچون باد  آب جاری  الکتریسیته را کار مکانیکی تبدیل می کند.

موتور هایی که در کشاورزی استفاده می شود زیاد است در اینجا به معرفی دو نوع پر کاربرد آن می پردازیم.

 

موتور دیزل: (موتور اغلب تراکتورها از نوع دیزلی است.)

موتورهای دیزل نسبت به موتورهای بنزینی قدرت بیشتری دارند و نیروی مورد نیاز برای کار با تراکتور را تامین می کنند.

به طور ساده در موتور های دیزل ابتدا با استارت زدن و پایین آمدن پیستون در حالی که سو پاپ هوا   باز است هوای صافی شده از مجرای ورود (در انیمیشن Air intake) وارد محفظه ی پیستون می گردد در مرحله ی بعد سوپاپ هوا بسته میشود و هوا در محفظه ی پیستون حبس می گردد و  پیستون دوباره به بالا می آید توسط نیروی چرخ لنگر( چرخ لنگر صفحه ای نسبتا سنگین که به  میل لنگ وصل است و سرعت دوران آن برابر سرعت دوران میل لنگ است و با زیاد شدن تعداد سیلندر اندازه ی آ ن کوچکتر می شود.) دراین زمان حجم هوا 16تا 22 برابر کوچکتر شده و در این حالت سوخت تحت فشار(گازوئیل) توسط پمپ انژکتور

به انژکتور سوخت پاش رسیده و به دلیل عبور از مجاری بسیار تنگ سوخت پاش به صورت پودر وارد محفظه ی پیستون مشود و با هوای داغ منفجر میشود و موجب پایین رفتن پیستون وطی آن میل لنگ چرخیده و توان دورانی ایجاد می گردد وپس از آن دوباره پیستون بالا می آید در حالی که سوپاپ دود باز است دود حاصله   از اگزوز(در شکل (exhaust  خارج میشود واین مراحل با سرعت تکرار میشود.

 

{در نمودار دایره ای انیمیشن زیر چهار مرحله کار موتور 1-مکش قطاع آبی کمرنگ  2-تراکم قطاع آبی پررنگ         3- احتراق و انبساط  قطاع قرمز 4- تخلیه ی دود قطاع خاکستری  نشان داده شده است.)

 

موتوربنزینی:موتور های بنزینی اغلب در ماشین های کوچک کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد ه همچون چمن زن و علف تراش ها و...

طرز کارموتورهای بنزینی شبیه موتور های دیزل است با این تفاوت در موتور های بنزینی عامل انفجار جرقه زدن شمع است ولی در موتور دیزل عامل انفجار فشرده شدن زیاد سوخت در نتیجه آن تجمع مولکول و سوخت بدون نیاز به شمع منفجر می شود.در انیمیشن زیر طرز کار موتور بنزینی نمایش داده شده

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:58  توسط محسن یمینی صفت  | 

مکانیزم کمباین غلات رو در انیمیشن زیر مشاهده می کنید این مکانیزم در نرم افزار فلش طراحی شده و حدود یک ماه برای طراحی آن وقت صرف شده( ۱۳۸۸)

 

 
+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:55  توسط محسن یمینی صفت  | 

نحوه ی کار کمباین غلات

 فایل PDF از لینک زیر دانلود نمائید.

Combine Harvesters.pdf
+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:52  توسط محسن یمینی صفت  | 

نحوه ی کار کمباین غلات

می توانید پروژه را در قالب فایل PDF از لینک زیر دانلود نمائید.

Combine Harvesters.pdf
+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:39  توسط محسن یمینی صفت  | 

 

کالیبره کردن و تنظیم کردن خطی کارها برای کاشت غلات

 

خطی کار ها ماشین هایی هستند که به تراکتور وصل شده کشیده می شوند و عملیات کاشت را خیلی سریع برای ما انجام می دهند از این ماشین در زمین های وسیع استفاده می شود .

 

در این مقاله سعی کرده نحوه ی استفاده کردن خطی کار ها و تنظیم کردن آن برای کاشت را بیان کنیم.

این مقاله می تواند مورد استفاده کاروران خطی کار و یا دانشجویان قرار گیرد.

در ضمن خواهشمند یم که نظرات خود را جهت بهبود کیفیت وبلاگ با من درمیان بگذارید.

 

مقاله را از لینک زیر دریافت کنید فایل در قالب PDF می باشد و با نرم افزار Acrobat Reader باز می شود.

دانلود CalibratingGrainDrill  : Link


+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:37  توسط محسن یمینی صفت  | 

 

 

گاوآهن چیزل وسیله ای است که دارای چند شاخه که بر روی شاسی نصب است تشکیل شده و در هنگام کار زمانی که پشت تراکتور کشیده می شوند تیغه های آن در خاک نفوذ کرده و عمل شخم زدن را برای ما انجام می دهد.

خصوصیات گاوآهن چیزل

مقاومت کششی کمتری نیاز دارد.

سرعت کار با آن بالا است.

گاوآهن چیزل برای شکستن لایه های سخت خاک مناسب است و زمانی که طی چند سال از گاوآهن برگرداندار استفاده شده لایه سختی که ایجاد می شود را می توان با این گاوآهن سست کرده و از بین برد و نفوذ ریشه گیاه را در خاک ، برای دریافت مواد معدنی و آب را راحت تر ساخت.

 

برای آشنای بهتر با گاوآهن چیزل فایل سه بعدی آن با نرم افزار Catia اجرا می شود را می توانید از لینک زیر دانلود کنید.

 

گاو آهن چیزل در کتیا ChiselPlow: http://www.4shared.com/file/pMn1kK83/ChiselPlow.html

 

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:36  توسط محسن یمینی صفت  | 

اصول و طرز کار بسته بند(بیلر)  استوانه ای (How work Round Baler)

 

بسته بند (بیلر) استوانه ای ماشین جدیدی است که برای بسته بندی علوفه مورد استفاده قرار می گیرد. بدیهی که علوفه بسته بندی شده به راحتی قابل حمل و نقل وهمچنین استفاده آن برای دام می باشد.

حجم در فایل rar:1.5 مگابایت

لینک دانلود :           RoundBaler.rar

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:31  توسط محسن یمینی صفت  | 

تئوری کمباین برداشت برنج (Theory of rice combine harvesting )

تعداد صفحات : 61 صفحه

حجم فایل: 4.36  مگابایت

لینک دانلود :

 http://www.4shared.com/file/-3pzCAYD/Combine.html

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:29  توسط محسن یمینی صفت  | 

ربات وجین کن داخل ردیف و بین ردیف (Robocrop in-row weeder)

وجین کن یا کواتیواتور ماشینی است  از بین بردن علفهای هرز به طریق مکانیکی، در زمینهایی که به صورت ردیفی کشت شده اند.

معمولا وجین کنها یی(کولتیواتور) که مرسوم است توانایی وجین کردن بین ردیفهای کشت را دارد و توانایی وجین در داخل ردیف را ندارد. تکنولوژی که در این وجین کن ها به کار گرفته شده آن را قادر به وجین کردن در داخل ردیف را می دهد.

در تصویر زیر دستگاه را در حالت کار می بینید.

 

 

 

اجزای ربات وجین کن

 

غیر از اجزای معمول یک کولتیواتور اجزای جدید دیگری دارد که شامل:

1-      کابل برق برای تامین برق مورد نیاز

2-      دوربین، که برای هر 2 متر یک دوربین برای مشاهده نصب می شود.

3-      کامپیوتر، که اطلاعات تصویری از دوربین را تحلیل میکند و به خروجی ها دستور می دهد.

4-      روتور وجین کن که عامل وجین کردن است.

5-      سنسور های کنترل و سرعت

6-      شیلنگهای هیدرولیک

7-      سوپاپ الکتروهیدرولیک که توسط برق و کامپیوتر باز و بسته می شود.

8-      موتور هیدرولیکی که رتور وجین کن را می چرخاند.

 

طرزکار ربات وجین کن

حین پیشروی تراکتور متصل به دستگاه، دوربین اطلاعات تصویری 2 متر در 2 متر را می گیرد، بعد تصویر به کامپیوتر رفته کامپیوتر تصویر را اسکن می کند و فاصله گیاه کاشته شده را محاسبه می کند ، همچنین توسط سنسور سرعت و موقعیت  عامل وجین کن وارد کامپیوتر می شود، بعد از آن کامپیوتر با توجه به اطلاعات ورودی یک فرمان خروجی به سوپاپ الکتریکی که توسط برق ورودی مقدار باز یا بسته بودن آن قابل  تنظیم است داده می شود، بنابر این دبی روغن که به موتور هیدرولیکی می رود با توجه پارامترهای ورودی تغییر میکند در نتیجه در جایی که فاصله بین دو گیاه کم است روتور وجین کن با سرعت بیشتر وجین می کند تا گیاه اصلی را از بین نبرد و همچنین در جایی که فاصله دو گیاه زیاد تر است با سرعت کمتری می گردد( سعی می کند همیشه و بین دو گیاه در داخل ردیف وجین کند.)

 

دوستان میتوانند با مراجعه به لینک های زیر اطلاعات دقیقتری جمع آوری کنند این اطلاعات که دراختیار شما دوستان قرار داده شد فقط برداشت شخصی من از این ماشین بوده است و خواهشمند هستم که اشکالات را گوشزد کنید در قسمت نظرات وبلاگ و همچنین تکنولوژی های جدید را به ما معرفی کنید.

لینک ها:

گسترش دهنده ماشین    www.thtechnology.co.uk

شرکت سازنده ماشین   www.garford.com

فروشنده ماشین        www.solexcorp.com

 

  دانلود ویدئو در حال کار رباط وجین کن درون ردیف

http://www.thtechnology.co.uk/Movies%20and%20thumbs/Robocrop%20inter-row%20cultivators.wmv

 

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:27  توسط محسن یمینی صفت  | 

چرا بکار بردن ماشین نشاکار برنج بهتر از کاشت دستی است؟

 

نشا کار برنج از نوع پشت قدم رو

 

 

نشا کار برنج از نوع سواری

 

 با سرعت نشاکاری ۱.۶۲ متر بر ثانیه

 چرا بکار بردن ماشین نشاکار برنج بهتر از کاشت دستی است؟

 

 

مقایسه کاشت برنج دستی با دستگاه نشاکار
افزایش محصول از 5% تا 20%
و بهتر کردن کیفیت محصول

 

کاشت دستی

کاشت با دست فاصله متفاوت نشاها و توده ای کاشتن را در پی خواهد داشت، که کاهش رشد گیاه به علت عدم جریان هوای کافی و نور خورشید را خواهد داشت.

 وجین کردن نیز مشکل تر خواهد شد زیرا از نشا های بزرگتری در روش دستی کاشت استفاده می شود و رویش گیاه کم می شود.

ماشین نشاکار

 

با بکار بردن نشاکار فاصله نشاها ثابت و توده ای کاشت نخواهیم داشت، که جریان هوای خوب و نور خورشید به رشد خوب گیاه کمک می کند.

کاروجین کردن و کوددهی با نشاکار برنج نیز آسان تر می شود، از نشاهای جوانتر استفاده می شود بنابراین در آنجا تعداد بیشتری رویش خواهد داشت.

 

 

برخورداری از بازده بیشتر کارو در آمد با یک نشاکار.

حداکثر فضای کاری یک دوره کاری (30روز بر هر دوره)

 

 کار با کارگر کمتری نسبت به تعداد معمول انجام می شود با به بکار بردن نشاکار.

کاشت دستی

 با کاشت دستی، شما نگرانی درباره ی خرج برای نقل مکان تعداد زیادی از کارگر به زمین و همچنین تهیه غذا ی آنها خواهید داشت.

نشاکار

با یک نشاکار، با کار یکنواخت می توانید کار را تمام کنید فقط با یک اپراتور و تعداد کمی دستیار .

 

آسانتر ساختن برای کارگران شما با یک نشاکار.

کاشت دستی

با کاشت دستی درگیر خواهی بود با کا سنگین انتقال  نشاها  و به تعداد زیاد و تمام مدت نشا کاری ، که سبب کمر درد می شود.

نشا کار

با یک نشاکار،  شما فقط پشت سر نشاکار راه می روید( برای نوع قدم زدن- پشت walk-behind type) یا نشستن روی صندلی و راندن ( برای نوع سواری for ride-on type) .

 

منبع : http://www.kubota.co.in

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 13:26  توسط محسن یمینی صفت  | 

منابع کارشناسی ارشد مکانیزاسیون کشاورزی

 

تراکتور و ماشینهای کشاورزی :

1- تراکتور و ماشینهای کشاورزی جلد ۱و۲ : دکتر منصوری راد

2- اصول ماشینهای کشاورزی : دکتر شفیعی جلد ۱

۳- ماشینهای خاک ورزی : دکتر شفیعی

۴- مدیریت ماشینهای کشاورزی : دکتر بهروزی لار 

۵- شناخت و کاربرد کمباین های غلات

 

مکانیزاسیون کشاورزی : 

1- مبانی مکانیزاسیون کشاورزی : دکتر الماسی

۲- مکانیزاسیون کشاورزی : دکتر بهروزی لار

 

زراعت عمومی :

1- زراعت عمومی : دکتر خواجه پور

2- زراعت عمومی : دکتر مظاهری

 

آمار و احتمالات :

1- آمار و احتمالات : دکتر رضایی

 

اقتصاد کشاورزی :

1- اصول اقتصاد کشاورزی : دکتر کوپاهی          

 

موتور و تراکتور :

1- موتور تراکتور : دکتر رنجبر 

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 12:28  توسط محسن یمینی صفت  | 

کارشناسی ارشد

شاهکاری دیگر در مکانیزاسیون کشاورزی

 

در اقدامی ناباورانه در دفترچه کنکور کارشناسی ارشد ۱۳۹۱ شاهد تغییراتی شگرف در مفاد امتحانی رشته مکانیزاسیون کشاورزی شدیم که در ذیل به آن اشاره خواهیم کرد ، اما نکته لازم به ذکر آن است که آیا این اطلاع رسانی نمیتوانست در چند ماه پیش صورت بگیرد تا اینگونه داوطلبان کنکور امسال را دچار سردرگمی نسازد ، واقعا جای بسی تاسف به خاطر این همه بی مسئولیتی ، بی نظمی و بی خیالی مسئولین امر که به راحتی هر چه تمام تر با سرنوشت جوانان این مرز و بوم بازی می کنند.

مواد امتحانی مهندسی کشاورزی - مکانیزاسیون کشاورزی ( کد 1322) :

زبان عمومی و تخصصی – ماشین های کشاورزی – مکانیزاسیون کشاورزی – آمار و احتمالات – زراعت عمومی – ریاضیات – موتور و تراکتور – طرح آزمایشات کشاورزی

ضرایب به ترتیب نگارش دروس :

۲ – 4 – 4 – 1 – 1 – 2 – 3 – 1

منبع : سایت رسمی سازمان سنجش

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 12:25  توسط محسن یمینی صفت  | 

ارگونومی چیست

ارگونومی

 

ارگونومی از دو بخش یونانی Ergos به معنای کار و Nomos به معنای قاعده و قانون تشکیل شده و عبارتست از اصول روابط انسان با کار. در فرهنگ لغت  ، ارگونومی عبارتست از آشنائی علمی از انسان در ارتباط با محیط . دانش ارگونومی یک بخش مطالعات چند شاخه ای بوده و از علوم متفاوت فنی ،روانشناسی، آناتومی، طراحی ، فیزیک ، بیولوژیکی، مدیریت، اقتصادی، ریاضیات و آمار و… تشکیل شده است.
هدف اصلی دانش ارگونومی یا مهندسی فاکتورهای انسانی(Human Factors Engineering)  به بررسی روابط انسان با محیط کارش با محور بهبود شرایط زندگی و کاری او  مرتبط می شود ، به این معنا که ویژگی ها و توانایی های ارگانیزم انسانی به منظور تطبیق کار با انسان و بلعکس مورد تحقیق و بررسی قرار می گیرد.
ارگونومی به شکل آکادمیک ، یکی از مباحث رشته های مهندسی صنایع ، بهداشت صنعتی ، طراحی دکوراسیون، معماری ،طراحی صنعتی ، مهندسی پزشکی و… می باشد. ارگونومی در کشورهائی مانند آمریکا، کانادا، ژاپن، اسکاندیناوی و… به صورت یک رشته تحصیلی مستقل نیز تدریس می شود.

اهداف ارگونومی به دو بخش تقسیم می شوند :
بخش اول بالابردن کارایی و بازده انجام کار است. ایجاد سهولت بیشتر در کاربرد ، کاهش خطا و افزایش بهره برداری .
بخش دوم بها دادن به برخی از ارزش های انسانی همچون افزایش ایمنی، کاهش خستگی و استرس، افزایش و ایجاد آسایش و راحتی، افزایش پذیرش و مقبولیت نزد کاربر ، افزایش میزان رضایت شغلی ، بر انگیختن جذابیت های احساسی و بهبود کیفیت زندگی است.
این دو عامل عموما ً به هم وابسته می باشند و می توان گفت در هر کاربرد خاص تنها دسته ای از اهداف بیشترین اهمیت را دارند .

ارگونومی در ماشین

موارد کاربردی ارگونومی
با توجه به موارد ذکر شده معلوم می شود که کارکرد یک وسیله به تنهائی نمی تواند ملاک قرار گیرد و کالاها و محصولات تولید شده باید برای استفاده انسان مطابق با خواسته ها، آسایش ، قابلیت و شرایط او سازگار و منطبق گردند . حال وظیفه کارشناسان ارگونومی یا مهندسین فاکتورهای انسانی شامل ایجاد   حداقل آلودگی صوتی ، حداقل درگیری و فشار جسمی و در پی آن فشار ذهنی ، بالاترین بهره وری از شرایط طبیعی همچون نور خورشید ، شرایط اقلیمی ، ایجاد شرایطی برای حداقل مصرف انرژی انسانی و رسیدن به بیشترین میزان بهره وری ، ایجاد الگو های جدید برای ایجاد شرایط بهتر جهت احساس و درک کاربرد وسایل به هدف سرعت در انتقال مفاهیم ، با حداقل امکان خظا و دقت در  پاسخ های اخطارهای رو به کاربر ، دردسترس بودن و آسان بودن کلید ها و دگمه ها و همین طور سهولت در جابه جائی دسته ها و اهرم ها بر حسب اهمیت و الویت و همچنین انطباق با منطق هر عضو به دور از افعال و اطلاعات غیر لازم .

تولید کننده موفق با تطبیق تولیدات خود با اصول ارگونومی بر اساس ویژگی های جسمانی درصد بیشتر افراد در بازار هدف فروشش را به سمت کالای تولیدی خود جذب می کند .

به طور مثال آمار درصد افراد چاق ، لاغر ، قد بلند / متوسط / کوتاه ، یا حتی رنگ پوست و دیگر مشخصات فیزیکی افراد جامعه و همین طور دسته بندی گروه های سنی و صنفی جامعه

ارگونومی در اتومبیل

به طور مثال در تحقیقاتی که در سال ۱۹۸۵ انجام شد، معلوم شد که یک طرح موفق و مناسب از کلاه ایمنی که در اروپا با استقبال بسیار خوبی روبه رو شده بود، تنها برای حدود ۴۰ درصد از مردم سریلانکا قابل استفاده بود .همینطور وقتی استانداردهای آنتروپومتری آمریکا تعیین شد ، این استاندارها فقط برای ۹۰% آلمانی ها ، ۸۰% فرانسوی ها ، ۶۵% هندی ها، ۴۵% ژاپنی ها و ۱۰% از ویتنامی ها مناسب بوده است.

 

نویسنده : بهروز شریفیان ( با استفاده از برخی منابع آماری )

 http://www.zcar.ir

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 11:56  توسط محسن یمینی صفت  | 

جزوه تراکتور آقای دکتر همت

لینک دریافت کتاب :

 http://iranmechanization.persiangig.com/document/Tractor_%20Dr%20Hemmat_IUT.rar

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 11:8  توسط محسن یمینی صفت  | 

جزوه ماشینهای خاکورزی آقای دکتر همت را از لینک زیر دانلود کنید :

لینک دریافت کتاب :

 http://iranmechanization.persiangig.com/document/Tillage%20Machinery_%20Dr%20Hemmat_IUT.rar 

 

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم اسفند 1390ساعت 11:6  توسط محسن یمینی صفت  | 

مطالب قدیمی‌تر