GIS چيست؟
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
این وبلاگ برای تمام دوستداران علوم مهندسی کشاورزی و بالاخص مهندسی مکانیزاسیون ماشین های کشاورزی و مديريت تهیه شده است . شاید قطره حتی ناچیز در راه اعتلای مکانیزاسیون کشاورزی و مديريت باشد.