سایبر جی آی اس(Cyber GIS):نسل جدید GIS

سایبر جی آی اس(Cyber GIS):نسل جدید GIS

سعید جوی زاده

Cyber GIS ، یا علم سیستم های اطلاعات جغرافیایی سایبر ، یک رشته بین رشته ای است که ترکیبی از زیرساخت های سایبر ، علوم الکترونیکی و علوم و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) است. CyberGIS توجه ویژه ای به مسئله محاسباتی و داده های فشرده بر حل مسئله زمین شناسی در حوزه های مختلف تحقیق و آموزش دارد. نیاز به GIS فراتر از اشکال سنتی تحلیل و مطالعه جغرافیایی است ، که شامل انطباق با منابع جدید و انواع داده ها ، منابع محاسبات با کارایی بالا و سیستم عامل های آنلاین بر اساس شبکه های اطلاعاتی موجود و در حال ظهور است. نام cyberGIS برای اولین بار در سال 2010 در ادبیات علوم اطلاعات جغرافیایی ظاهر شد.  CyberGIS به عنوان اکوسیستم دیجیتال زمین شناسی شناخته می شود. این سیستم ها از طریق محیط های محاسباتی ناهمگن توسعه یافته اند و تکامل یافته اند (به رایانه های رایانه ای CyberGIS در زیر مراجعه کنید) و همچنین محیط های ارتباطی و اطلاعاتی انسان. CyberGIS را می توان نسل جدیدی از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) دانست. این سیستم ها بر اساس زیرساخت های محاسباتی و اطلاعات پیشرفته ساخته شده اند ، که داده های جغرافیایی را تجزیه و تحلیل می کنند و مدل سازی می کنند ، تجزیه و تحلیل مکانی ، فشرده سازی مکانی ، مدل سازی و حل مسئله مشترک زمین شناسی مشترک در مقیاس های قبلی بی سابقه را ارائه می دهند.

توضیحات بیشتر CyberGIS شامل موارد زیر است: “یک چارچوب نرم افزاری کاملاً جدید که شامل یکپارچه سازی یکپارچه در ساخت و سازهای سایبری ، GIS و قابلیت تجزیه و تحلیل مکانی / مدل سازی” ،  و “GIS جدا شده از دسک تاپ و مستقر در وب ، با موضوعات مرتبط سخت افزار ، نرم افزار ، ذخیره داده ها ، شبکه های دیجیتال ، افراد ، آموزش و آموزش. ”  تحقیقات علمی اولیه مشکلات مربوط به ادغام داده های مکانی و تحلیلی به دلیل پیچیدگی جغرافیایی و مکانی را نشان داده است. CyberGIS تلاش می کند فراتر از محدودیت های علمی و فنی سنتی در GIS معمولی با نوآوری در محیط های سایبری محاسبه و داده های فشرده ، سوءاستفاده از خصوصیات مکانی و ذاتی ذاتی در حوزه های مختلف علمی و استفاده از داده های بزرگ و رویکردهای محاسباتی با کارایی بالا برای حل مسئله مشارکتی باشد.

تاریخچه:

در سال 2004 ، تحقیقات اولیه در مورد Middleware که GIS را با کارایی بالا و فناوری های رایانه ای توزیع شده ادغام می کند ، پایه و اساس تحقیقات بعدی و توسعه سایبر جی آی اس بود. به این وسط Geo-middleware  ^{گفته شد} زیرا متناسب با حل مشکلات جغرافیایی بود. Geo-middleware با بهره گیری از منابع محاسباتی گسترده ای که توسط زیرساخت های محاسباتی با کارایی بالا فراهم شده است ، امکان حل مسئله و تصمیم گیری مشترک را فراهم کرده است. تحلیلی و شبیه سازی مکانی فشرده داده ها با فشرده سازی داده نیاز به قدرت محاسبه قابل توجهی دارد  در حالی که تجزیه و تحلیل جغرافیایی غالباً نیاز به تأثیر روابط مقیاس و روابط مکانی بر پدیده های مختلف پیچیده دارد. این بدان معنی است که cyberGIS به جای پیشرفت محاسباتی پی در پی و رویکردهای GIS به پیشرفتهای GIS که به وابستگی سایبری پیشرفته و محاسبات با کارایی بالا وابسته هستند ، متمرکز شده است. با بهره‌برداری از منابع سایبری گسترده ، این امکان فراهم آمده است که cyberGIS چالشهای علمی گسترده تری را از طریق کشف دانش فضایی و جزئی با فشرده سازی داده حل کند.

زیرساخت های علمی سایبری ، جغرافیایی و جوامع GIS بطور گسترده تلاش می کنند تا زمینه سایبرگیس را پیش ببرد.  یک رویداد مهم در جامعه ، کارگاه علمی ملی TeraGrid بنیاد ملی علوم سایبری در رابطه با کنسرسیوم دانشگاه برای نشست زمستانی علوم اطلاعات جغرافیایی فوریه 2010 برگزار شد. موضوعات مربوط به cyberGIS برای نوآوری در ساخت و سازهای سایبری؛ در عین حال ، این گزارش به پیشرفت GIS نسل بعدی کمک می کند ، که محاسبات با کارایی بالا ، محاسبات توزیع شده و قابلیت های مشترک با قابلیت اینترنت را برای کشف و نوآوری جغرافیایی در اختیار دارد.

در سال 2010 ، دکتر شوون وانگ اولین چارچوب cyberGIS را برای سنتز ساختارهای سایبری ، GIS و تجزیه و تحلیل مکانی توصیف کرد.  از آن زمان ، این منطقه به عنوان یک منطقه مهم برای ساخت و سازهای پیشرفته سایبر و تحقیقات GIS شناخته شده است. یک ابتکارات چند نهاد و چند رشته ای ، که توسط بنیاد ملی علوم در سال 2010 تأمین شد ، یک پروژه شش ساله 4.8 میلیون دلاری با عنوان “ادغام نرم افزار CyberGIS برای نوآوری پایدار Geospatial Geospatial” را آغاز کرد.  این ابتکار عمل سه ستون به هم پیوسته از یک محیط نرم افزار مهم CyberGIS ایجاد کرده است: CyberGIS Gateway ، CyberGIS Toolkit و Middleware GISolve.

ابر رایانه سایبر GIS

در سال 2014 ، مرکز CyberGIS برای مطالعات پیشرفته دیجیتالی و فضایی در دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign یک بنیاد ملی علوم تحقیقات بزرگ برای تأسیس ROGER به عنوان اولین ابر رایانه سایبرگیس دریافت کرد. ROGER به میزبانی مرکز ملی برنامه های رایانه ای رایانه ای ، برای مقابله با داده های جغرافیایی و محاسبات بهینه شده است و مجهز به:

• تقریباً شش پتای ذخیره سازی دیسک خام با پهنای باند ورودی / خروجی بالا.
• درایوهای حالت جامد برای برنامه هایی که خواستار عملکرد دسترسی به داده های بالا هستند.
• واحد پردازش گرافیکی پیشرفته برای بهره برداری از موازی سازی گسترده در محاسبات مکانی
• تجسم تعاملی با یک شبکه پر سرعت و منابع محاسبات ابری به صورت پویا تهیه می شود.

نرم افزارها و ابزارهای CyberGIS این مؤلفه های سیستم را به منظور پشتیبانی تعداد زیادی از کاربرانی که مشغول بررسی مشکلات علمی در زمینه هایی هستند که شامل علوم زیست شناسی ، مهندسی ، علوم زمین و علوم اجتماعی هستند ، ادغام می کنند.