پروژه های سیستم های اطلاعات جغرافیایی امکان مطالعه و بررسی داده های جغرافیایی را فراهم می کنند. تجزیه و تحلیل جامع داده های مختلفی که غالباً از منابع مختلف تهیه می شود ، گاهی اوقات دشوار است ، اما GIS ابزاری مناسب برای امکان وقوع این امر است و به محققان و تصمیم گیرندگان کمک می کند تا تصویر کامل را درک کنند. در حال حاضر ، هیچ گزینه خاصی برای گرفتن GIS به عنوان یک مدرک کارشناسی در ایالات متحده وجود ندارد. زیست شناسان محیطی که ممکن است با داده های جغرافیایی دست و پنجه نرم کنند باید پس از اتمام دوره لیسانس ، تحصیل GIS MS / MA را در نظر بگیرند. امروزه اکثر کالج ها و دانشگاه ها افراد خردسال یا اختیاری در GIS دارند – توصیه می شود در چنین دوره هایی در صورت امکان ثبت نام کنید.

GIS به زیست شناسان محیط زیست اجازه می دهد تا در تهیه لیست شواهد با داده های جغرافیایی کار کنند – گاهی اوقات ، این مناطق ممکن است مناطقی باشد که متخصصان به طور جداگانه کار می کنند و همیشه نمی توانند گرد هم بیایند. GIS از طریق یک فناوری آسان برای استفاده ، جذاب و قابل دسترسی برای کسانی که نیاز به دیدن داده ها به صورت گرافیکی و نقشه دارند ، از این خلأها در تخصص برخوردار است (1 ، p69) . از جمله موارد دیگر ، این امر به متخصصان امکان مقایسه داده ها برای ایجاد تصویری کامل از محیط محلی را می دهد. لطفا برای اطلاعات بیشتر به صفحه اختصاصی GIS ما مراجعه کنید .

  چگونه داده های GIS به زیست محیطی کمک می کند

زیست شناسی محیط زیست بسیاری از مناطق مختلف را با هم مقایسه می کند و آنها را با هم مقایسه می کند. اگرچه اکثر فارغ التحصیلان در مناطق سنتی تر (مانند جانورشناسی ، گیاه شناسی ، میکروب شناسی ، زیست محیطی ، حفاظت) نقش مهمی دارند ، این رشته است که به آن متخصصان اجازه می دهد تأثیرات و پیامدهای گسترده تری از محیط را در منطقه یا جایگاه خود داشته باشند. بالعکس (2) . GIS به زیست شناسان محیط زیست در زمینه های زیر کمک می کند:

• مطالعه تغییر کاربری اراضی: یکی از مهمترین عوامل بوم شناسی ، نقشه برداری از چگونگی تغییر منظره با گذشت زمان است. با رشد محل سکونت انسانها و نیاز به حفاظت از یک منطقه همیشه در حال رشد از زمین ، و همچنین حفاظت از مناطق حساس ، افزایش چشمگیری در استفاده از GIS در جنگلداری و نقشه برداری از آن مناطق طبیعی که طبق قوانین حفاظت از آن محافظت می شود ، صورت می گیرد. یک نمونه عالی از مطالعه در فیلیپین وجود دارد که در آن نقشه جنگل زدایی در جزیره سیبویان با GIS تهیه شده است (1 ، p66-68) . نقشه برداری از دست دادن درخت برای چگونگی اندازه گیری تغییرات آب و هوایی و مدیریت جنگل های در حال کار مهم است.

• در درک اتصال زیستگاه (3): این به معنای مطالعه چگونگی کارکرد عناصر بیولوژیکی یک منظره بر یکدیگر است ، بر یکدیگر تأثیر می گذارند و تحت تأثیر تغییرات شرایط محیطی قرار می گیرند. مطالعه جنگل زدایی جزیره سیبویان که در بالا مورد بحث قرار گرفت ، فقط تهدیدهای مربوط به تعداد درختان و پایداری خاکهای زیرین را بررسی نکرد ، همچنین در صورت تغییر یک بوم شناسی ، تعدادی اثرات ناگوار برای سایر حیات وحش نیز وجود دارد (1 ، p68) . هر اقدامی ، مانند قطع درختان برای زمین های کشاورزی ، حتی قطع درختان برای کاشت جدید می تواند بر خزه ها ، حیوانات حیوانات ، مقدار آب زیرزمینی ، سطح پوشش درختان و موارد دیگر تأثیر بگذارد.

• بهبود محصول: اگرچه این بیشتر وظیفه تخصصی علوم کشاورزی است ، اما از اهمیت حیاتی برخوردار است که ما درک کنیم چگونه می توان عملکرد را بهبود بخشید و از کیفیت خاک در مناطق اصلی کشاورزی محافظت کرد (4) و مناظر حاشیه ای را برای محیط زیست و مردم کارساز کنیم. که آنجا زندگی می . اینکه آیا برنامه ریزی برای مدیریت منابع ، تجزیه و تحلیل الگوهای چرا دام و حیوانات وحشی (و چگونگی محافظت از محصولات در برابر گیاه دوم) (5) برای اقتصاد کشورهای پیشرفته و در حال توسعه حیاتی است. “امنیت غذایی” یکی از کلید واژه های سالهای اخیر است و ما باید مراقبت کنیم تا محصولات خود را از هر تهدید بالقوه محافظت کنیم.

• مدیریت دیگر منابع غذایی: به همین ترتیب ، برای بسیاری از نقاط جهان سالها صید بی رویه برای محیط های محلی مشکلاتی به وجود آورده است. از نظر برخی ، نیاز به ایجاد توازن در برابر خطر به خطر افتادن ذخایر ماهیان محلی در برابر خطرات موجود در اقتصاد جوامع محلی که به ماهیگیری اعتماد می کنند وجود دارد. افزایش تعداد کشتی های ماهیگیری در یک جامعه محلی (6 ، p300-301) و منافع رقابتی کشورهای مختلف که از مناطق ماهیگیری مشترکی برخوردار هستند (7 ، p1-2)می تواند ذخایر ماهی را به طور چشمگیری تحت تأثیر قرار دهد و برای سیستم زیست محیطی تأثیر ناگهانی بگذارد. ماهیگیری بیش از حد مفهوم جدیدی نیست. از اوایل سال 1860 ، اقتصاددانان در انگلیس نگران سهام دریای شمال بودند. زیست شناسان محیط زیست برای چندین دهه در خط مقدم مقابله با این مشکل بوده اند و داده های GIS در نظارت بر افزایش و کاهش جمعیت م p ثر بوده است (p7 ، 8-9) ، به دولت انگلیس و مقامات اتحادیه اروپا اجازه می دهد مقررات را تنظیم کنند.

• محافظت از محیط زیست و اکوسیستم های ظریف: حفاظت از محیط زیست یکی از مناطقی است که GIS را خیلی زود اتخاذ کرده است. اغلب داده های زیادی تولید می شود ، حتی در یک منطقه کوچک ، با دیدگاه ها و علایق رقابتی. در یک محیط محافظت شده ، متخصصان گیاهان غالباً با متخصصان هرپولوژیست ، با پرنده شناسان و غیره اختلاف نظر دارند. سازمان حفاظت محیط زیست برای دهه ها از GIS برای ثبت و نظارت بر مناظر محافظت شده و مناطق اقیانوس در مرزها و آبهای ایالات متحده استفاده کرده است (8) . نظارت می تواند در یک منطقه کوچک یا گسترده انجام شود و داده ها به صورت انعطاف پذیر ارائه می شوند (9).

• زیست شناسی تکاملی: از آنجا که چارلز داروین برای اولین بار نظریه تکامل را در سال 1859 توضیح داد ، علوم طبیعی رشد فوق العاده ای در درک ما از جهان طبیعی تجربه کردند. هیچ دانش بیولوژیکی وجود ندارد که توسط نظریه تکامل دست نخورده باشد. اخیراً ، ما فهمیده ایم که یکی از مهمترین عوامل تحول ، سازگاری با محیط زیست است. GIS ابزاری کم استفاده در طراحی تغییرات تکاملی است اما در حال تغییر است (10) .

   مطالعه موردی: فیلوژئوگرافی سمندر گونه قرمز

فیلوژئوگرافی مطالعه تنوع ژنتیکی در یک منطقه جغرافیایی است ، با در نظر گرفتن تفاوت های توپوگرافی که ممکن است بر ترکیب ژنتیکی یک گونه تأثیر بگذارد و چه عواملی عامل این تغییرات هستند. اکنون می دانیم که فشار محیطی محرک قدرتمندی در تغییر ژنتیکی جمعیت است: دسترسی به غذا و آب (و انواع مواد غذایی موجود) ، آب و هوا ، انواع طعمه ها و سایر عوامل می تواند منجر به تخم ریزی شود حتی اگر جمعیت ها فقط با یک چند مایل GIS در ردیابی و نقشه برداری از تغییرات منطقه ای و اقلیمی ، طراحی جزایر و جیب های جمعیت و ردیابی تغییرات تکاملی ، پتانسیل زیادی برای زیست شناسان تکاملی دارد. سه محرک اصلی غیر بیولوژیکی تکامل همه ماهیت جغرافیایی دارند:

• بارش – از جمله تغییر در باران ، رطوبت و سطح آب
• دما – که ممکن است در چند فوت متفاوت باشد ، جایی که ارتفاع تأثیر چشمگیری داشته باشد
• توپوگرافی – ویژگی ها و فرم منطقه ای که شکل بیولوژیکی در آن زندگی می کند

ملاحظات دیگر شامل آب و هوای عمومی ، گیاهان و جانوران محلی ، آب و خاک است (10 ، p2) . علی رغم اینکه GIS هنوز به طور کامل به عنوان ابزاری در این زمینه پذیرفته نشده است ، ثابت شده است که برای مدل سازی طاقچه های زیست محیطی و انفورماتیک تنوع زیستی ، ارائه اطلاعات حیاتی درباره تغییرات آب و هوا و چگونگی تأثیر آن بر حیات وحش محلی ، مفید است (11) .

این همچنین محدودیت های جغرافیایی و آب و هوایی گونه های خاص را به ما نشان می دهد – به ما در حفظ محیط های حساس برای آن گونه ها کمک می کند. در یک مثال ، Plethodon jordani (سمندر گونه قرمز) ، مشخص شد که این گونه رایج آمریکای شمالی ، بومی مناطق کوهستانی شرقی ، دارای طاقچه توپوگرافی وسیع تری از محلی است که در حال حاضر یافت می شود (10 ، p3) . چنین داده هایی می توانند به ما کمک کنند تا تأثیرات ناشی از تغییر اقلیم بر گونه های معمولی را بفهمیم و چگونگی تغییر جمعیت آنها با سازگاری آب و هوا را ارائه دهیم.

   مطالعه موردی: حفاظت از مناظر طبیعی ما

حفاظت از چشم انداز ، چه از نظر قانونی و چه از نظر عملی ، مواردی را ارائه می دهد که ممکن است با یکدیگر در تضاد باشند. تصمیم برای ایجاد ، گسترش یا بازگرداندن منظره تالاب ها به عنوان مثال می تواند گونه هایی را که می توانند در آن مناطق رشد کنند ، تشویق و ارتقا دهد ، اما ممکن است اثرات مخربی بر سایر گونه های طبیعی داشته باشد – و آنها را در معرض تهدید قرار دهد ، جایی که قبلا هیچ تهدیدی وجود نداشته است.

در یک اکوسیستم ظریف مانند جنگل بارانی و برای یکی از مناطق وسیع ، مهم است که مناطقی را برای حفاظت اختصاص دهید. به هر حال ، در اقتصادهای در حال توسعه و در حال ظهور ، اغلب هزینه اقتصادی حفاظت می تواند زیاد باشد حتی اگر منافع آن بی اندازه باشد. حتی در میان گروه های حفاظتی ، همیشه توافق نمی شود که کدام مناطق می توانند یا باید محافظت شوند. GIS می تواند به رفع همه این مسائل ، ارائه مشکلات و کمک در روند تصمیم گیری کمک کند (12 ، p207)بیشتر به این دلیل که اکثر این تصمیمات بر اساس جغرافیایی گرفته می شوند – در اصل این یک روند برنامه ریزی استراتژیک است. GIS بر اساس داده های نظرسنجی حاضر ، اطلاعات را تا دقیقه امکان می دهد. یک مقایسه سریع غالباً در هسته کدام یک از مناطق برای محافظت و کدام یک برای مدیریت وجود دارد زیرا نادر است که کسی توافق کند که مناسب ترین موارد است (12 ، p213) .

یکی دیگر از مواردی که GIS از زیست محیطی و مطالعه داده های جغرافیایی سود می برد ، اتصال چشم انداز است (13) . یکی از عوامل اصلی برای متخصصان مطالعه تنوع زیستی و حفاظت ، مربوط به حفاظت از محیط طبیعی و چگونگی تأثیر عناصر مانند عمل انسان و فرآیندهای طبیعی بر محیط زیست است. در درک چگونگی زنده ماندن جمعیت در چشم انداز موجود و چگونگی حفظ مناظر در یک تغییر آب و هوا بسیار حیاتی است.

   مطالعه موردی: رسم روندهای جمعیت

همچنین در تلاش برای درک عادتهای تغییر گونه هایی که بیماری را گسترش می دهند و اینکه این عادت ها چگونه بر سلامت انسان تأثیر می گذارند ، از GIS در میکروب شناسی و برنامه ریزی بهداشتی استفاده های عمیقی می کند. یکی از بزرگترین ترسها از تغییر اقلیم این است که بیماری حامل پشه ها تا چه حد ممکن است وارد مناطقی شود که در حال حاضر آن بیماریهای گرمسیری را ندارند (14 ، p458) – اگر پشه های مالاریا به سمت شمال دریای مدیترانه مهاجرت کنند ، جنوب اروپا یکی از مناطق نگران کننده است آب و هوا مساعدتر می شود و به ایتالیا ، اسپانیا و جنوب فرانسه وارد می شود – احتمالاً در شمال نیز.

این خطرات برای سلامتی انسان در اثر مالاریا و سایر بیماری های گرمسیری ممکن است تغییر اساسی در برنامه های بهداشتی بسیاری از کشورهای جهان اول باشد. ما می دانیم که مالاریا به ویژه از نظر محیط زیست حساس است و اثرات تغییرات آب و هوایی هنوز به طور کامل درک نشده است ، اما درک گسترده از توزیع جغرافیایی مالاریا به این معنی است که GIS در برنامه ریزی شیوع بیماری حیاتی تر خواهد شد. با توجه به تجزیه و تحلیل خطر قبلی و مداوم از روستاهای آفریقا در حال حاضر در مناطق مالاریا (15) ، ما در حال حاضر یک ایده روشنی از چگونگی این کار در عمل داریم. نهادهای بهداشتی در حال حاضر از توزیع GIS برای درک نه تنها شیوع بیماری ، بلکه همچنین مدل سازی و پیش بینی مناطق بالقوه با خطر بالا استفاده می کنند.

در سنگاپور ، زیست شناسان از داده های جمع آوری شده از ovitraps استفاده کرده و سپس در پایگاه داده های GIS ترسیم شده اند تا بتوانند گسترش بالقوه تب دنگ – یک بیماری خطرناک دیگر را که توسط پشه ها منتقل می شود (14) بررسی کنند . با منابع محدود. هزینه نسبی GIS همراه با روش جمع آوری باعث ایجاد یک پروژه کارآمد در ردیابی پشه ها شده است. در مطالعه مشابه در هاوایی ، GIS همچنین برای نظارت بر تهدیدات احتمالی تب دنگی برای مردم محلی مورد استفاده قرار گرفت (16) . تفاوت با هاوایی این است که این یک بیماری در حال ظهور مجدد در جزایر است که احتمالاً در اثر تغییرات آب و هوایی تشدید می شود. در درک چنین ظهورهایی دوباره ، شاید بتوانیم برای هرگونه تغییر در آینده آماده شویم.