شناسایی سیستم اطلاعات جغرافیایی gis. سیستم اطلاعات جغرافیایی

استفاده از GIS برای حل مسائل مختلف، در طرح‌های سازمانی مختلف و با الزامات مختلف، رویکردهای متفاوتی را برای فرآیند طراحی GIS تعریف می‌کند.

پنج مرحله اصلی در فرآیند طراحی GIS وجود دارد.

1. تجزیه و تحلیل سیستم تصمیم گیری. این فرآیند با شناسایی انواع تصمیماتی که نیاز به اطلاعات دارند آغاز می شود. نیازهای هر سطح و حوزه عملکردی باید در نظر گرفته شود.

2. تجزیه و تحلیل اطلاعات مورد نیاز. نوع اطلاعات مورد نیاز برای هر تصمیم را تعیین می کند.

3. گردآوری راه حل ها، یعنی گروهی از وظایف که در آن تصمیم گیری ها نیازمند اطلاعات یکسان یا به طور قابل توجهی با هم تداخل دارند.

4. طراحی فرآیند پردازش اطلاعات. در این مرحله یک سیستم واقعی جمع آوری، ذخیره سازی، انتقال و اصلاح اطلاعات ایجاد می شود. توانایی کارکنان در استفاده از فناوری رایانه باید در نظر گرفته شود.

5. طراحی و کنترل سیستم. مهمترین مرحله ایجاد و پیاده سازی سیستم است. عملکرد سیستم از موقعیت های مختلف ارزیابی می شود، در صورت لزوم، تنظیم انجام می شود. هر سیستمی دارای اشکالاتی خواهد بود و بنابراین باید انعطاف پذیر و سازگار باشد.

فناوری‌های اطلاعات جغرافیایی برای خودکارسازی بسیاری از عملیات زمان‌بر طراحی شده‌اند که قبلاً به زمان، انرژی، هزینه‌های روانی و سایر هزینه‌های زیادی از یک شخص نیاز داشت. با این حال، مراحل مختلفی از زنجیره فناوری برای اتوماسیون کم و بیش ارائه می شود که ممکن است تا حد زیادی به جمله بندی صحیح مشکلات اولیه بستگی داشته باشد.

اول از همه، این فرمول بندی الزامات برای محصولات اطلاعاتی مورد استفاده و مواد تولیدی است که در نتیجه پردازش به دست آمده است. این موارد شامل الزامات چاپ نقشه ها، جداول، فهرست ها، اسناد می باشد. برای جستجوی اسناد و غیره در نتیجه، سندی با نام ” فهرست ورودی داده مشترک ” باید ایجاد شود .

مرحله بعدی تعیین اولویت ها، ترتیب ایجاد و پارامترهای اصلی (پوشش سرزمینی، پوشش عملیاتی و حجم داده) سیستم در حال ایجاد است. علاوه بر این، الزامات داده های مورد استفاده با در نظر گرفتن حداکثر امکانات کاربردی آنها تعریف شده است.

مفاهیم و الزامات GIS

انواع GIS

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) سیستمی برای مدیریت، تجزیه و تحلیل و نمایش اطلاعات جغرافیایی است. اطلاعات جغرافیایی به عنوان مجموعه ای از مجموعه داده های جغرافیایی نشان داده می شود که محیط جغرافیایی را از طریق ساختارهای داده تعمیم یافته ساده مدل می کند. GIS شامل جعبه ابزار برای کار با داده های جغرافیایی است.

سیستم اطلاعات جغرافیایی انواع مختلفی از کار اطلاعات جغرافیایی را پشتیبانی می کند:

1. نمای ژئوپایه داده: GIS یک پایگاه داده فضایی است که شامل مجموعه داده هایی است که اطلاعات جغرافیایی را در زمینه نشان می دهد. داده های GIS مدل عمومی (ویژگی های برداری، شطرنجی، توپولوژی، شبکه ها و غیره)

2. نمای جغرافیایی: GIS مجموعه ای از نقشه های هوشمند و سایر نماها است که ویژگی ها و روابط بین ویژگی های روی سطح زمین را نشان می دهد. انواع مختلفی از نقشه ها را می توان ایجاد کرد و می توان از آنها به عنوان “پنجره های پایگاه داده” برای پشتیبانی از بازیابی، تجزیه و تحلیل و پردازش اطلاعات استفاده کرد.

3. نمای Geoprocessing: GIS مجموعه ای از ابزارها برای استخراج مجموعه داده های جدید جغرافیایی از مجموعه داده های موجود است. توابع پردازش داده های مکانی (ژئوپردازش) اطلاعات را از مجموعه داده های موجود استخراج می کند، توابع تحلیلی را برای آنها اعمال می کند و نتایج را در مجموعه داده های مشتق جدید می نویسد.

نرم افزار ESRI ArcGIS® این سه نمای GIS توسط یک فهرست (GIS به عنوان مجموعه داده های جغرافیایی)، یک نقشه (GIS به عنوان نمای کارتوگرافی هوشمند) و یک جعبه ابزار (GIS به عنوان جعبه ابزار برای پردازش داده های مکانی) نشان داده می شوند. همه اینها اجزای جدایی ناپذیر یک GIS کامل هستند و به میزان کم و بیش در همه برنامه های GIS مورد استفاده قرار می گیرند.

برنج. 1.

مشاهده پایگاه داده های جغرافیایی

GIS نوع خاصی از پایگاه داده برای دنیای اطراف آن – یک پایگاه جغرافیایی است. در قلب GIS یک پایگاه داده ساختاریافته است که جهان را با شرایط جغرافیایی توصیف می کند.

اجازه دهید به طور خلاصه برخی از اصول اساسی را که برای درک پایگاه‌های اطلاعاتی جغرافیایی مهم هستند، مرور کنیم.

نمایندگی جغرافیایی

هنگامی که کاربران یک ژئوپایه داده را در یک پایگاه داده GIS طراحی می کنند، نحوه ارائه ویژگی های مختلف را تعیین می کنند. به عنوان مثال، نمودارها معمولاً به صورت چند ضلعی، جاده ها به عنوان خطوط مرکزی، چاه ها به عنوان نقاط و غیره نشان داده می شوند. این ویژگی‌ها در دسته‌های ویژگی دسته‌بندی می‌شوند، جایی که هر مجموعه یک نمایش جغرافیایی واحد دارد.

هر مجموعه داده GIS یک نمایش مکانی از یک جنبه از محیط ارائه می دهد.GIS (به معنی “سیستم های اطلاعات جغرافیایی”) – سیستم های کامپیوتری ، امکان نمایش داده ها بر روی صفحه نمایش را به صورت الکترونیکی … تصاویر GIS نسل جدیدی از نقشه ها هستند.

جغرافیا روی صفحه نمایش

چنین نقشه هایی علاوه بر داده های جغرافیایی و سایر اطلاعات از حوزه آمار، جمعیت شناسی و غیره ممکن است ارائه شود. انواع مختلفی از توابع تحلیلی با مواردی که در رسانه های کاغذی قدیمی موجود نیستند امکان پذیر است.

پشتیبانی فنی برای نقشه های الکترونیکی در قالب تعداد زیادی از داده های دقیق، ابزار ویرایش و پایگاه های داده گسترده وجود دارد. بسیاری از ابزارهای مدرن در ایجاد و استفاده از آنها دخیل هستند – از اسکنرها گرفته تا ماهواره های فضایی که از سطح زمین عکس می گیرند.

اطلاعات به دست آمده با کمک فن آوری های جدید نه تنها در جغرافی دانان، بلکه در محیط کسب و کار، ساخت و ساز، بازاریابی و مدیریت دولتی نیز کاربرد پیدا می کند. حتی زنان خانه دار هم می دانند که سیستم های اطلاعات جغرافیایی چیست. و در استفاده از کارت های الکترونیکی کاملاً موفق هستند!

GIS – تعریف و مفاهیم کلیدی

این اصطلاح دقیقاً به چه معناست؟ سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) – نام سیستم هایی است که هدف آنها جمع آوری، ذخیره و تجزیه و تحلیل داده های مکانی و همچنین نمایش گرافیکی آنها است. GIS متعلق به نسل جدید فناوری های کامپیوتری است. علمی که جنبه های کاربردی و فنی کار با GIS را مطالعه می کند – ژئوانفورماتیک.

GIS ترکیبی موفق از توانایی کار با پایگاه های داده (پرس و جوها، جزئیات) و تجسم فضایی، نمونه ای از نقشه ها است. ذخیره سازی داده ها در چنین سیستمی با توجه به سطوح موضوعی مرتبط با موقعیت جغرافیایی انجام می شود. GIS هم با داده های شطرنجی و هم با داده های برداری کار می کند، بنابراین هر کار اطلاعات مکانی را می توان به طور موثر با کمک آنها حل کرد.

چه چیزی آنها را متفاوت می کند

به سمت ویژگی های خاص یک سیستم اطلاعات جغرافیایی شامل تجزیه و تحلیل پیشرفته، کار با حجم عظیمی از اطلاعات و وجود ابزارهای ویژه برای پردازش داده های مکانی است.

مزایای اصلی آنها کاربر پسند بودن (داده های سه بعدی ساده ترین آنها برای درک است)، توانایی یکپارچه سازی اطلاعات جمع آوری شده از منابع مختلف، برای ایجاد یک جدول واحد برای استفاده جمعی است.

سپس – تجزیه و تحلیل خودکار داده های مکانی و گزارش گیری، استفاده از رمزگشایی تصاویر هوایی و فضایی، اشکال و نقشه های زمینی که قبلا ایجاد شده اند که کارایی اپلیکیشن را به ترتیب اندازه افزایش می دهد. صرفه جویی قابل توجه در زمان و توانایی ایجاد مدل های سه بعدی از اشیاء جغرافیایی.

وظایف اصلی

توابع GIS مجموعه ای از توابع برای موارد زیر هستند:

• ورود اطلاعات ( کارت های دیجیتال به طور خودکار ایجاد می شوند)
• مدیریت داده (که همه آنها برای پردازش و استفاده بعدی ذخیره می شوند)،
• درخواست و تجزیه و تحلیل آنها با مقایسه بسیاری از پارامترها،
• تجسم داده های دریافتی و پردازش شده در قالب نقشه های تعاملی.

مراجع برای هر شی می تواند به صورت نمودار، نمودار یا تصویر سه بعدی باشد.

قابلیت های GIS

با کمک یک سیستم GIS می توان در یک منطقه معین حضور، کمیت و موقعیت نسبی همه اشیاء موجود را تعریف کرد. علاوه بر این، با کمک آن، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل داده های مکانی که تراکم سکونت و غیره را مشخص می کند، انجام می شود. و تغییرات زمانی مختلف مشخص شده است.

با کمک سیستم های GIS، امکان شبیه سازی وضعیت مورد انتظار در مورد، به عنوان مثال، افزودن یک شی جدید – یک جاده، یک منطقه مسکونی و غیره وجود داشت.

GIS – طبقه بندی

چندین طبقه بندی از این سیستم ها وجود دارد. اگر آنها را بر اساس اصل پوشش سرزمینی تقسیم کنیم، می توان هر GIS را به سیستم های جهانی، شبه قاره ای، ملی، منطقه ای، زیر منطقه ای و همچنین محلی یا محلی نسبت داد.

اگر از سطح مدیریت شروع کنیم، آنگاه این سیستم ها شامل فدرال، منطقه ای، شهرداری و شرکتی است.

آنها همچنین به دلیل عملکرد خود متمایز هستند. GIS (مخفف رمزگشایی برای تعداد زیادی از کاربران واضح است) می تواند کامل و تخصصی باشد و برای حل وظایف خاص – به عنوان مثال، مشاهده داده ها، وارد کردن و پردازش آنها – طراحی شود.

بسته به منطقه موضوعی، GIS را می توان به نقشه کشی، زمین شناسی، محیط زیست و همچنین شهری یا شهری طبقه بندی کرد.

سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی یکپارچه سیستم‌هایی هستند که در آنها علاوه بر عملکرد استاندارد ، پردازش تصویر دیجیتال نیز امکان‌پذیر است. GIS در مقیاس کامل داده ها را در هر مقیاسی که شما انتخاب می کنید بازتولید می کند. سیستم های مکانی-زمانی امکان کار با اطلاعات در گذشته یا آینده را فراهم می کنند.

جایی که از GIS استفاده می شود

GIS یک ابزار انعطاف پذیر با طیف وسیعی از کاربردها است. کدام دقیقا؛

• مناطق معمولی استفاده عبارتند از مدیریت زمین، کارهای کاداستر، محاسبات مساحت و مرزهای قطعه. اولین چنین سیستم هایی برای حل چنین مشکلاتی ایجاد شدند.
• حوزه دیگر مدیریت تاسیسات زیربنایی صنعتی، حسابداری، برنامه ریزی، موجودی است. ایجاد و قرار دادن شبکه ای از اشیاء برای یک هدف خاص – مغازه ها، پمپ بنزین ها و غیره.
• تحقیق و طراحی مکانیک در زمینه معماری و ساختمان، حل مسئله برای توسعه قلمرو و بهینه سازی زیرساخت آن.
• ایجاد نقشه های موضوعی
• مدیریت انواع حمل و نقل – از زمین تا آب و هوا.

سایر حوزه ها

فعالیت های حفاظت از طبیعت، فعالیت های زیست محیطی، طراحی و مدیریت منابع طبیعی، نظارت بر محیط زیست، مدل سازی فرآیندهای زیست محیطی.

حوزه زمین شناسی و معدن. با کمک GIS امکان محاسبه ذخایر معدنی بر اساس نمونه‌های اکتشافی حفاری و مدل‌سازی ساختار میدان فراهم شد.

پیشرفتهای بعدی

از دهه 70. به لطف حمایت دولت، پروژه‌های آزمایشی در زمینه استفاده از GIS در سیستم‌های ناوبری و دفع زباله، ترافیک و غیره به وجود آمده است.

از دهه 80. دوره رشد بر مبنای تجاری آغاز شده است. بازار پر از ابزارهای نرم افزاری است ، انواع برنامه ها ظاهر شده اند، تعداد کاربرانی که آموخته اند فناوری های GIS چه هستند از تعداد متخصصان حرفه ای فراتر رفته است.

در دوره حاضر که می توان آن را سفارشی نامید، به دلیل رقابت زیاد بین تولیدکنندگان، امکان ایجاد گروه های مصرف کننده موضوعی ، ویدئو کنفرانس، تشکیل یک ژئوساختار جهانی واحد فراهم شده است.

در مورد چشم انداز GIS

مرحله جدیدی در توسعه GIS را می توان ظهور برنامه ریزی جغرافیایی در نظر گرفت، که اکنون در همه جا مورد نیاز است – از حوزه کاربری اراضی و حفاظت از محیط زیست گرفته تا طراحی زیرساخت های جدید و پروژه های ساختمانی، و همچنین در خدمت ابزار. شبکه ها و غیره.

آینده متعلق به فناوری‌های GIS است که آغاز هوش مصنوعی را در بر می‌گیرد. GIS مدرن جدیدترین توسعه کامپیوترهای مبتنی بر استفاده از فضا و عکاسی هوایی است که در خدمت اجرای برنامه های دولت جهانی است.

سیستم‌های GIS اکنون با سرعت بی‌سابقه‌ای در حال توسعه هستند و یکی از جالب‌ترین راه‌حل‌های تجاری هستند. امروزه در روسیه حدود 200 سازمان مختلف در توسعه و اجرای آنها مشارکت دارند که به ما امکان می دهد در مورد رقابت با تولید کنندگان غربی صحبت کنیم. این دیگر بر کسی پوشیده نیست که چشم اندازهای بزرگی پشت فناوری های جدید مبتنی بر توسعه بیشتر امکانات پردازش اطلاعات رایانه ای وجود دارد.

، اقتصاد ، دفاع

از نظر پوشش زمین، GIS جهانی (GIS جهانی)، GIS شبه قاره ای، GIS ملی، اغلب دولتی، GIS منطقه ای، GIS زیر منطقه ای و GIS محلی یا محلی وجود دارد.

ماژول مدل سازی اطلاعات موضوعی متفاوت GIS به عنوان مثال. GIS شهری، یا GIS شهری، GIS شهری، GIS محیطی مدل: Nobr; در میان آنها، یک نام خاص، به عنوان گسترده، به سیستم های اطلاعات زمین داده شد. جهت گیری مشکل GIS با وظایف حل شده در آن (علمی و کاربردی)، از جمله موجودی منابع (از جمله کاداستر)، تجزیه و تحلیل، ارزیابی، نظارت، مدیریت و برنامه ریزی، تصمیمات پشتیبانی تعیین می شود. GIS یکپارچه، IGIS (یکپارچه GIS، IGIS) عملکرد GIS و سیستم های پردازش تصویر دیجیتال (داده های سنجش از دور) را در یک محیط یکپارچه واحد ترکیب می کند.

GIS چند مقیاسی مبتنی بر نمایش‌های چندگانه یا چندگانه از اشیاء فضایی است که بازتولید داده‌های گرافیکی یا نقشه‌کشی را در هر یک از سطوح انتخابی یک مقیاس بر اساس یک مجموعه داده واحد با بالاترین وضوح فضایی ارائه می‌دهد … GIS فضایی GIS) با فضای داده های زمانی اجرای پروژه های اطلاعات جغرافیایی (پروژه GIS)، ایجاد GIS به معنای وسیع کلمه، شامل مراحل زیر است: امکان سنجی، شامل مطالعه نیازهای کاربر (نیازهای کاربر) و کارایی نرم افزار GIS مورد استفاده، مطالعه امکان سنجی، ارزیابی نسبت هزینه / سود. طراحی GIS، شامل مرحله آزمایشی، توسعه GIS. آزمایش آن بر روی یک قطعه خاک کوچک یا محل آزمایش، نمونه سازی، یا نمونه سازی یا نمونه سازی اولیه. برنامه GIS؟ بهره برداری و استفاده جنبه های علمی، فنی، فنی و کاربردی طراحی، ایجاد و استفاده GIS توسط ژئوانفورماتیک مورد مطالعه قرار می گیرد.

کار GIS

• ورود اطلاعات. برای استفاده در GIS، داده ها باید به فرمت دیجیتال مناسب (دیجیتال) تبدیل شوند. در GIS مدرن، این فرآیند را می توان با استفاده از فناوری اسکنر خودکار کرد یا با کمی کار، داده ها را با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد.
• مدیریت داده ها (به عنوان مثال مقیاس بندی).
• مدیریت داده. در پروژه های کوچک می توان اطلاعات جغرافیایی را در قالب فایل های معمولی ذخیره کرد و با افزایش حجم اطلاعات و افزایش تعداد کاربران، از یک DBMS برای ذخیره، ساختار و مدیریت داده ها استفاده می شود.
• پرسش و تجزیه و تحلیل داده ها – پاسخ سوالات مختلف را دریافت کنید (مثلاً مالک این قطعه کیست؟ این اشیاء چقدر فاصله دارند؟ این منطقه صنعتی کجاست؟ فضا برای ساخت خانه جدید کجاست؟ نوع اصلی کدام است؟ زمین زیر جنگل های صنوبر چگونه ساخت و ساز بر ترافیک جاده جدید تاثیر می گذارد ؟).
• تجسم داده ها. به عنوان مثال، ارائه داده ها در قالب یک نقشه یا نمودار.

قابلیت های GIS

GIS شامل قابلیت‌های DBMS، پردازش گرافیکی شطرنجی و برداری و ابزارهای تحلیلی است و در نقشه‌برداری، زمین‌شناسی، هواشناسی، مدیریت زمین، بوم‌شناسی، دولت محلی ، حمل‌ونقل، اقتصاد، دفاع استفاده می‌شود. GIS به شما امکان می دهد طیف گسترده ای از وظایف را حل کنید – اعم از تجزیه و تحلیل مشکلات جهانی مانند افزایش جمعیت، آلودگی منطقه، جنگل زدایی، بلایای طبیعی و حل مشکلات خصوصی مانند یافتن بهترین مسیر بین نقاط، انتخاب بهترین مکان برای یک دفتر جدید، جستجوی یک دفتر. خانه در آدرس آن، گذاشتن خط لوله بر روی زمین، کارهای مختلف شهرداری.

سیستم GIS به شما امکان می دهد:

• شناسایی اشیاء در یک منطقه مشخص.
• تعیین موقعیت جسم (تحلیل فضایی).
• برای تجزیه و تحلیل تراکم توزیع در قلمرو یک پدیده (به عنوان مثال، تراکم نشست).
• شناسایی تغییرات موقت در یک منطقه خاص).
• وقتی تغییراتی در موقعیت اشیا ایجاد می کنید (مثلاً اگر مسیر جدیدی اضافه کنید) چه اتفاقی می افتد را شبیه سازی کنید.

طبقه بندی GIS

بر اساس پوشش سرزمینی:

• GIS جهانی؛
• GIS شبه قاره ای؟
• GIS ملی;
• GIS منطقه ای؛
• GIS زیر منطقه ای;
• GIS محلی یا محلی

بر اساس سطح کنترل:

• GIS فدرال؛
• GIS منطقه ای؛
• GIS ابتدایی;
• GIS شرکتی

بر اساس عملکرد:

• کاملا کاربردی؟
• GIS برای نمایش داده ها
• GIS برای ورود و پردازش داده ها.
• GIS تخصصی

بر اساس موضوع:

• نقشه کشی
• زمین شناسی؛
• GIS شهر یا شهرداری؛
• GIS محیطی و غیره

اگر علاوه بر عملکرد GIS، سیستم دارای قابلیت پردازش تصویر دیجیتال باشد، به این گونه سیستم ها GIS یکپارچه (IGIS) می گویند. GIS چند مقیاسی یا مستقل از مقیاس مبتنی بر نمایش ویژگی های چندگانه یا چند مقیاسی است که بازتولید داده های گرافیکی یا نقشه برداری را در هر سطح انتخابی از یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده واحد با بالاترین وضوح مکانی ارائه می دهد. Spatio-GIS با داده های مکانی-زمانی کار می کند.

برنامه های GIS

• کاداستر، کاداستر. برای حل مشکلات با گزارش فضایی و شروع به ایجاد GIS. وظایف معمولی عبارتند از تهیه فهرست ها، نقشه های طبقه بندی، تعیین مساحت بسته ها و مرزهای بین آنها و غیره.
• موجودی، حسابداری، برنامه ریزی و مدیریت تأسیسات زیرساخت تولید پراکنده. به عنوان مثال، شرکت های نفت و گاز یا شرکت های فعال در شبکه انرژی، سیستم پمپ بنزین، مغازه ها و غیره.
• طراحی، تحقیقات مکانیکی، طراحی در ساخت و ساز، معماری. چنین GIS امکان حل طیف کاملی از وظایف را برای توسعه قلمرو، بهینه سازی زیرساخت منطقه در حال ساخت، مقدار مورد نیاز تجهیزات، منابع انسانی و منابع فراهم می کند.
• نقشه برداری موضوعی
• مدیریت حمل و نقل زمینی، هوایی و دریایی. GIS به شما اجازه می دهد تا مسائل مربوط به کنترل شی متحرک را حل کنید، مشروط بر اینکه یک سیستم معین بین آنها و اجسام غیر متحرک رابطه داشته باشد. در هر زمان می توانید بفهمید وسیله نقلیه کجاست، بار، مسیر بهینه، زمان رسیدن و غیره را محاسبه کنید.
• مدیریت منابع طبیعی، حفاظت از محیط زیست و اکولوژی. GIS به تعیین وضعیت فعلی و ذخایر منابع مشاهده شده، شبیه سازی فرآیندها در محیط طبیعی و انجام پایش زیست محیطی منطقه کمک می کند.
• زمین شناسی، منابع معدنی، صنعت معدن. GIS ذخایر معدنی را بر اساس نتایج نمونه‌ها (چاه‌های اکتشافی، گودال‌های آزمایشی) با مدلی شناخته‌شده از فرآیند تشکیل کانسار محاسبه می‌کند.
• موارد اضطراری با کمک GIS، پیش بینی شرایط اضطراری (آتش سوزی، سیل، زلزله، رانش گل، طوفان)، محاسبه میزان خطر احتمالی و تصمیم گیری برای کمک رسانی، محاسبه تعداد نیرو و وسایل مورد نیاز برای امداد رسانی اضطراری، مسیرهای رسیدن به محل فاجعه، ارزیابی خسارت ایجاد شده
• جنگ. طیف گسترده ای از وظایف خاص مربوط به محاسبه مناطق دید، مسیرهای ترافیکی بهینه در زمین ناهموار، با در نظر گرفتن کنتراست و غیره را حل کنید.
• کشاورزی. پیش بینی عملکرد و افزایش تولید محصولات کشاورزی، بهینه سازی حمل و نقل و بازاریابی آنها.

کشاورزی

قبل از شروع هر فصل رشد، کشاورزان باید 50 تصمیم حیاتی بگیرند: چه چیزی را کشت کنند، چه زمانی بکارند، آیا از کود استفاده کنند و غیره. هر یک از اینها می تواند بر شانس و نتیجه نهایی تأثیر بگذارد. در گذشته کشاورزان بر اساس تجربه، سنت یا حتی بحث با همسایگان و سایر آشنایان چنین تصمیماتی می گرفتند. امروزه کشاورزی نسبت به سایر صنایع داده های جغرافیایی ارجاع بیشتری تولید می کند. این داده ها از منابع مختلفی به دست می آید: تله متری وسایل نقلیه، ایستگاه های هواشناسی، حسگرهای زمینی، نمونه های زمینی، نظارت زمینی، ماهواره ها و هواپیماهای بدون سرنشین. با کمک GIS، شرکت های کشاورزی می توانند داده ها را جمع آوری، پردازش و تجزیه و تحلیل کنند تا منابع را به حداکثر برسانند.

حمل و نقل و تدارکات

جابجایی افراد و اشیا اغلب یک چالش لجستیکی بزرگ است. بیمارستانی را تصور کنید که می‌خواهد بهترین و سریع‌ترین مسیر را برای بیماران خود در یک زمان معین ، کارآمدتر و اقتصادی‌تر ارائه دهد، یا یک شرکت نفتی قصد دارد خطوط لوله را ایجاد کند. در هر یک از این موارد، داده های مکان باید تجزیه و تحلیل شوند تا تصمیمات تجاری آگاهانه اتخاذ شود.

انرژی

در اکتشاف منابع انرژی، از عکس‌های ماهواره‌ای، نقشه‌های زمین‌شناسی سطح زمین و سنجش از دور سازندها برای تعیین امکان‌سنجی اقتصادی استخراج معدن در یک منطقه خاص استفاده می‌شود. شرکت‌های انرژی از حجم عظیمی از داده‌های جغرافیایی استفاده می‌کنند، زیرا سنسورهای صنعتی اکنون در همه جا وجود دارند: حسگرهای لیزری در هواپیما، سنسورهای زمینی هنگام حفاری چاه، صفحه‌نمایش کانال و غیره. نقشه برداری و تجزیه و تحلیل فضایی دانش مورد نیاز برای اتخاذ تصمیمات انطباق با مقررات برای انتخاب سایت و ردیابی منابع را فراهم می کند.

خرده فروشی

از آنجایی که مصرف کنندگان به طور فزاینده ای از تلفن های هوشمند و دستگاه های تلفن همراه استفاده می کنند، بازاریابان سنتی می توانند از فناوری فضایی برای به دست آوردن تصویر کامل تری از خریداران گذشته و حال استفاده کنند. از آنجایی که داده‌های مکانی محدود به مکان نیستند، داده‌های مربوط به مکان را ثبت می‌کنند، مانند جمعیت‌شناسی مشتری یا اطلاعاتی درباره جایی که مردم بیشتر وقت خود را در فروشگاه می‌گذرانند. همه این داده ها را می توان هنگام انتخاب مکان برای فروشگاه، تعریف مجموعه ای از محصولات و قرار دادن آنها و غیره استفاده کرد.

دفاع و شناخت

فناوری ژئوفضایی عملیات نظامی و اطلاعاتی را در هر بخش از جهان که نیروها در آن مستقر هستند متحول کرده است. فرماندهان، تحلیلگران و دیگر متخصصان برای مقابله با چالش های خود به داده های GIS دقیق نیاز دارند. GIS به ارزیابی وضعیت کمک می کند (تعداد تصویری کاملی از اطلاعات منظم ایجاد می کند)، عملیات روی زمین (شرایط خاک، ارتفاعات، مسیرها، پوشش گیاهی، اشیاء و سکونتگاه ها را نشان می دهد)، در هوا (اطلاعات آب و هوا و دید را به خلبانان منتقل می کند، نیروها را هدایت می کند). و عرضه می کند، نام هدف را می دهد) و دریا (جریان، ارتفاع موج، جزر و مد و آب و هوا را نشان می دهد).

دولت فدرال

اطلاعات مکانی به موقع و دقیق برای تصمیم گیری توسط آژانس های فدرال مسئول ایمنی و امنیت، زیرساخت ها، مدیریت منابع و کیفیت زندگی بسیار مهم است. GIS به شما امکان می دهد امنیت و ایمنی را با پشتیبانی عملیاتی ، هماهنگی دفاعی، مدیریت بلایای طبیعی، اقدامات اجرای قانون ، خدمات امنیت ملی و خدمات اضطراری سازماندهی کنید .و فرودگاه ها آژانس های فدرال همچنین از GIS برای درک بهتر داده های زنده و تاریخی مورد نیاز برای مدیریت کشاورزی، جنگلداری، معدن، آب و سایر منابع طبیعی استفاده می کنند.

مسئولان محلی

مقامات محلی هر روز تصمیماتی می گیرند که مستقیماً بر ساکنان و بازدیدکنندگان تأثیر می گذارد. شروع با تعمیرات جاده ها و تاسیسات و پایان دادن به ارزیابی زمین و توسعه زمین – در همه جا، برنامه های نقشه برداری برای تجزیه و تحلیل و تفسیر داده های GIS استفاده می شود. علاوه بر این، جمعیت و چشم‌انداز شهرها و شهرک‌ها می‌تواند در مدت زمان نسبتاً کوتاهی به‌طور چشمگیری تغییر کند … برای انطباق با این تغییرات و ارائه سطح خدمات مورد انتظار مردم، دولت‌های محلی به طور گسترده از فناوری مدرن GIS استفاده می‌کنند. برای نظارت بر ترافیکو شرایط جاده، کیفیت محیطی، شیوع بیماری، توزیع آب و برق (به عنوان مثال، برق و آب و فاضلاب)، مدیریت پارک ها و سایر زمین های عمومی، و صدور مجوز کمپینگ، شکار، ماهیگیری و غیره. ..δ.

ساختار GIS

ترکیب GIS

یک سیستم GIS شامل پنج عنصر اساسی است:

• ظروف، لوازم جانبی این کامپیوتری است که GIS را اجرا می کند. GIS در حال حاضر بر روی انواع مختلفی از پلتفرم های کامپیوتری، از سرورها گرفته تا دسکتاپ های مستقل یا شبکه ای اجرا می شود.
• نرم افزار. شامل توابع و ابزار لازم برای ذخیره، تجزیه و تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی است. این گونه محصولات نرم افزاری عبارتند از: ابزارهایی برای ورود و مدیریت اطلاعات جغرافیایی. سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS). ابزارهایی برای پشتیبانی از پرس و جوهای فضایی، تجزیه و تحلیل و تجسم؛
• داده ها. داده های مکان (داده های جغرافیایی) و داده های جدول مربوطه را می توان توسط کاربر جمع آوری و تهیه کرد یا به صورت تجاری یا دیگر از تامین کنندگان خریداری کرد. در فرآیند مدیریت داده های مکانی، GIS داده های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می کند و همچنین می تواند از DBMS مورد استفاده بسیاری از سازمان ها برای سازماندهی و نگهداری داده های در اختیار خود استفاده کند.
• مجریان کاربران GIS می توانند هم متخصص فنی باشند که سیستم را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارمندان عادی که GIS به حل موارد و مشکلات روزمره کمک می کند.
• مواد و روش ها.

تاریخچه GIS

دوره پیشگامی (اواخر دهه 1950 – اوایل دهه 1970)

تحقیق در مورد امکانات اساسی، حوزه های مرزی دانش و فناوری، توسعه تجربیات تجربی، اولین پروژه های بزرگ و کارهای نظری.

• ظهور ماشین های محاسباتی الکترونیکی (کامپیوتر) در دهه 50.
• ظهور دیجیتایزرها، پلاترها، نمایشگرهای گرافیکی و سایر لوازم جانبی در دهه 1960.
• ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات روی صفحه نمایش و استفاده از پلاتر.
• ایجاد روشهای رسمی تحلیل فضایی.
• ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.

دوره ابتکارات دولت (اوایل دهه 1970 – اوایل دهه 1980)

حمایت دولت از GIS باعث توسعه کارهای آزمایشی در زمینه GIS بر اساس استفاده از پایگاه‌های اطلاعاتی شبکه راه‌ها شده است:

• سیستم های ناوبری خودکار
• سیستم های جمع آوری زباله و زباله
• حرکت وسایل نقلیه در مواقع اضطراری و غیره.

دوره رشد تجاری (اوایل دهه 1980 تا کنون)

بازار گسترده ای برای ابزارهای نرم افزاری مختلف، توسعه GIS دسکتاپ، گسترش دامنه آنها از طریق ادغام با پایگاه های داده غیرمکانی، ظهور برنامه های کاربردی شبکه ، ظهور تعداد قابل توجهی از کاربران ساده، سیستم هایی که مجموعه داده های فردی را بر روی جداگانه نگهداری می کنند. رایانه‌ها مسیر سیستم‌هایی هستند که از تجارت و پایگاه‌های اطلاعاتی جغرافیایی توزیع شده پشتیبانی می‌کنند.

دوره استفاده (اواخر دهه 1980 تا کنون)

افزایش رقابت بین ارائه دهندگان خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی تجاری به کاربران GIS مزیتی می دهد، در دسترس بودن و “باز بودن” ابزارهای نرم افزاری امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها، نمایش “باشگاه های کاربر”، کنفرانس از راه دور، از نظر جغرافیایی تفکیک شده اما با یک موضوع واحد را فراهم می کند. از گروه های کاربر، افزایش نیاز به داده های جغرافیایی، اصل شکل دادن به زیرساخت اطلاعات جغرافیایی جهانی.

ساختار GIS

1. داده ها (داده های مکانی):
   • موقعیت (جغرافیایی): موقعیت جسم در سطح زمین.
   • غیر موضعی (پاسخگو): توصیفی.
2. سخت افزار (رایانه ها، شبکه ها، دستگاه های ذخیره سازی، اسکنرها، دیجیتایزرها و غیره).
3. نرم افزار (نرم افزار).
4. فن آوری ها (روش ها، فرآیندها و غیره).

56. سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS).

مفهوم سیستم های اطلاعات جغرافیایی

سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) سیستم‌های خودکاری هستند که وظایف اصلی آنها جمع‌آوری، ذخیره‌سازی، یکپارچه‌سازی، تجزیه و تحلیل و نمایش گرافیکی در قالب نقشه‌ها یا داده‌های مکانی-زمانی و همچنین اطلاعات مربوط به اشیاء ارائه شده در GIS است. .

GIS در دهه 1960-1970 شروع شد. در گره فناوری های پردازش اطلاعات در سیستم های مدیریت پایگاه داده و تجسم داده های گرافیکی در سیستم های طراحی به کمک رایانه (CAD)، تولید خودکار کارت، مدیریت شبکه. استفاده فشرده از GIS در اواسط دهه 1990 آغاز شد. قرن بیستم رایانه های شخصی قدرتمند و نسبتاً ارزان اکنون در حال ظهور هستند و نرم افزارها در دسترس تر و قابل درک تر می شوند.

موارد زیر به عنوان منابع داده برای GIS استفاده می شود:

مواد کارتوگرافی (نقشه های توپوگرافی و جغرافیایی عمومی، نقشه های تقسیم اداری-سرزمینی، نقشه های کاداستر و …). از آنجایی که داده‌های به‌دست‌آمده از نقشه‌ها ژئوارجاعی هستند، به‌عنوان سطح پایه GIS مورد استفاده قرار می‌گیرند.

داده های سنجش از دور (ERS)، عمدتاً مواد دریافت شده از فضاپیماها و ماهواره ها. در سنجش از دور، تصاویر توسط حامل های تجهیزات تحقیقاتی در مدارهای مختلف گرفته شده و به زمین ارسال می شود. تصاویر گرفته شده در سطوح مختلف دید و جزئیات ظاهر اشیاء محیط طبیعی در نواحی مختلف طیف (مرئی و مادون قرمز نزدیک، مادون قرمز حرارتی و فرکانس‌های رادیویی) متفاوت است. به همین دلیل، طیف گسترده ای از مشکلات زیست محیطی با استفاده از داده های سنجش از راه دور حل می شوند. روش‌های سنجش از دور همچنین شامل بررسی‌های هوایی و زمینی و سایر روش‌های غیر تماسی مانند بررسی‌های هیدروآکوستیک بستر دریا می‌شود.

نتایج اندازه‌گیری‌های ژئودتیک روی زمین، انجام شده توسط سطوح، تئودولیت‌ها، ایستگاه‌های توتال الکترونیکی، گیرنده‌های GPS و غیره. – داده های خدمات آماری دولتی برای بخش های مختلف اقتصاد ملی، و همچنین داده های ایستگاه های مشاهده ثابت (داده های هیدرولوژیکی و هواشناسی، اطلاعات در مورد آلودگی محیط زیست و غیره).

داده های ادبی (نشریات مرجع، کتاب ها، تک نگاری ها و مقالات حاوی اطلاعات متنوعی در مورد انواع خاصی از اشیاء جغرافیایی). در GIS، تنها یک نوع داده به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد، اغلب ترکیبی از داده های مختلف در هر منطقه است.

طبقه بندی سیستم های اطلاعات جغرافیایی

سیستم‌های GIS برای حل مشکلات علمی و کاربردی برنامه‌ریزی زیرساخت‌ها، برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای، استفاده منطقی از منابع طبیعی، پایش موقعیت‌های محیطی و همچنین برای انجام اقدامات عملیاتی در مواقع اضطراری و غیره توسعه یافته و مورد استفاده قرار می‌گیرند. ایجاد سیستم های اطلاعات جغرافیایی مختلف که می تواند بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی شود:

با قابلیت: – سیستم اطلاعات جغرافیایی با استفاده عمومی اطلاعات جغرافیایی با ویژگی های کامل.

GIS تخصصی، متمرکز بر حل یک مشکل خاص در هر شی.

سیستم های اطلاعات و گزارش برای مصارف خانگی و استفاده از اطلاعات و گزارش. عملکرد GIS نیز با اصل معماری ساخت آنها تعیین می شود:

سیستم های بسته هیچ گزینه توسعه ای ندارند، آنها فقط می توانند تمام عملکردهایی را که به طور منحصر به فرد در زمان خرید تعریف شده اند انجام دهند. سیستم های باز با سهولت سفارشی سازی، امکان گسترش متمایز می شوند، زیرا می توانند توسط خود کاربر با استفاده از یک دستگاه خاص (زبان های برنامه نویسی داخلی) تکمیل شوند.

از نظر پوشش فضایی (سرزمینی)، GIS به جهانی (سیاره ای)، ملی، منطقه ای، محلی (از جمله شهری) تقسیم می شود.

با توجه به جهت گیری موضوعی مسئله – مدیریت عمومی جغرافیایی، زیست محیطی و طبیعت، بخشی (منابع آب، مدیریت جنگل، زمین شناسی، گردشگری و غیره).

چگونه داده های جغرافیایی را سازماندهی کنیم – GIS برداری، شطرنجی، برداری-رستری.

اجزای اصلی سیستم های اطلاعات جغرافیایی

عناصر اصلی GIS عبارتند از: سخت افزار و نرم افزار، پشتیبانی اطلاعات.

ابزار فنی مجموعه ای از مواد مورد استفاده در عملیات GIS است. اینها شامل ایستگاه کاری (رایانه شخصی)، دستگاه های ورودی-خروجی داده ها، دستگاه های پردازش و ذخیره سازی داده ها، امکانات مخابراتی است.

ایستگاه کاری برای کنترل کار GIS و انجام مراحل پردازش داده ها بر اساس عملیات محاسباتی و منطقی استفاده می شود. GIS مدرن قادر به پردازش کارآمد حجم عظیمی از اطلاعات و تجسم نتایج است.

ورود داده ها با استفاده از ابزارها و روش های فنی مختلف انجام می شود: مستقیماً از صفحه کلید، با استفاده از دیجیتایزر یا اسکنر، از طریق سیستم های کامپیوتری خارجی. داده های مکانی را می توان از ابزارهای نقشه برداری الکترونیکی، با استفاده از دیجیتایزر یا اسکنر یا با استفاده از ابزارهای فتوگرامتری به دست آورد.

دستگاه‌هایی برای پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها در واحد سیستم رایانه یکپارچه شده‌اند که شامل یک پردازنده مرکزی، حافظه با دسترسی تصادفی، دستگاه‌های ذخیره‌سازی ( هارد دیسک ، رسانه‌های مغناطیسی و نوری قابل حمل، کارت‌های حافظه، درایوهای فلش و غیره) است. دستگاه های خروجی داده – مانیتور، پلاتر، پلاتر، چاپگر، که با کمک آنها یک نمایش بصری از نتایج پردازش داده های مکانی-زمانی ارائه می شود.

نرم افزار – نرم افزار (SW) برای اجرای عملکرد GPS. این نرم افزار به نرم افزار اصلی و نرم افزار کاربردی تقسیم می شود.

ابزارهای نرم افزاری پایه عبارتند از: سیستم عامل (OS)، محیط های نرم افزاری، نرم افزار شبکه، سیستم های مدیریت پایگاه داده و همچنین واحدهای کنترل ورودی و خروجی داده ها، سیستم تجسم داده ها و ماژول هایی برای انجام تحلیل فضایی.

نرم افزار کاربردی شامل ابزارهای نرم افزاری است که برای حل مسائل تخصصی در زمینه موضوعی خاص طراحی شده اند. آنها به عنوان ماژول های جداگانه (برنامه های کاربردی) و ابزارهای کمکی (ابزارها) پیاده سازی می شوند.

پشتیبانی اطلاعات – مجموعه ای از آرایه های اطلاعاتی، کدگذاری اطلاعات و سیستم های طبقه بندی. ویژگی ذخیره سازی داده های مکانی در GIS جداسازی آنها به لایه ها است. سازماندهی چند سطحی یک نقشه الکترونیکی، با مکانیزم مدیریت سطح انعطاف پذیر، به شما این امکان را می دهد که حجم بسیار بیشتری از اطلاعات را نسبت به یک نقشه معمولی ترکیب و نمایش دهید.

(اینجا همه چیز عادی است. نقطه به نقطه.)

GIS چگونه کار می کند؟

GIS اطلاعات دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از سطوح موضوعی که بر اساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی شده اند ذخیره می کند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف‌پذیر، ارزش خود را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد، جزئیات موقعیت‌های دنیای واقعی و فعالیت‌های برنامه‌ریزی‌شده، و مدل‌سازی ترافیک هوایی جهانی.

هر گونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعاتی درباره موقعیت مکانی است، خواه اشاره به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات باشد، یا پیوندهایی به آدرس، کد پستی ، سرشماری یا حوزه انتخابیه فهرست، شناسه زمین یا جنگل، نام خیابان و غیره. هنگامی که از چنین پیوندهایی استفاده می کنید، فرآیندی به نام geocoding برای تعیین خودکار موقعیت (های) یک شی (ها) استفاده می شود. با کمک آن، می توانید به سرعت شناسایی کنید و روی نقشه ببینید که شی یا پدیده مورد نظر شما کجاست، مثلاً خانه ای که دوست شما در آن زندگی می کند یا سازمان مورد نیاز شما، جایی که زلزله یا سیل رخ داده است، کدام مسیر آسان تر است. و سریعتر برای رسیدن به جایی که باید باشید یا در خانه.

مدل های وکتوری و شطرنجی. GIS می تواند با دو نوع داده کاملاً متفاوت کار کند – برداری و شطرنجی. در یک مدل برداری، اطلاعات مربوط به نقاط، خطوط و چند ضلعی ها به صورت مجموعه ای از مختصات X، Y رمزگذاری شده و ذخیره می شود … موقعیت یک نقطه (شیء نقطه ای)، مانند یک گمانه، با یک جفت مختصات توصیف می شود. (X, Y). اشیاء خطیمانند جاده‌ها، رودخانه‌ها یا خطوط لوله به‌عنوان مجموعه‌ای از مختصات X، Y ذخیره می‌شوند. ویژگی‌های چند ضلعی، مانند حوضه‌های رودخانه، بسته‌ها یا مناطق خدماتی، به‌عنوان مجموعه بسته‌ای از مختصات ذخیره می‌شوند. مدل برداری مخصوصاً برای توصیف اجسام مجزا مفید است و برای توصیف خواص دائماً در حال تغییر، مانند انواع خاک یا در دسترس بودن شی، کمتر مناسب است. مدل شطرنجی برای کار با خواص پیوسته بهینه است. تصویر شطرنجی مجموعه‌ای از مقادیر برای سلول‌های عنصر منفرد (سلول‌ها)، شبیه به نقشه یا تصویر اسکن شده است. هر دو مدل مزایا و معایب خاص خود را دارند. GIS مدرن می تواند با هر دو مدل برداری و شطرنجی کار کند.

وظایف حل شده توسط GIS GIS با هدف عمومی، از جمله، معمولاً پنج فرآیند (وظیفه) را با داده ها انجام می دهد: ورودی، عملیات، کنترل، پرس و جو و تجزیه و تحلیل، تجسم.

وارد. برای استفاده در GIS، داده ها باید به فرمت دیجیتال مناسب تبدیل شوند. فرآیند تبدیل داده ها از نقشه ها به فایل های کامپیوتری کاغذی ، دیجیتالی شدن نامیده می شود. در GIS مدرن، این فرآیند را می توان با استفاده از فناوری اسکنر خودکار کرد، که به ویژه در هنگام انجام پروژه های بزرگ اهمیت دارد یا با حجم کاری کم، می توان داده ها را با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد. بسیاری از داده‌ها قبلاً به قالب‌هایی ترجمه شده‌اند که بلافاصله برای بسته‌های GIS قابل درک هستند.

رسیدگی. اغلب، برای تکمیل یک پروژه خاص، داده های موجود باید با توجه به نیازهای سیستم شما اصلاح شوند. برای مثال، اطلاعات جغرافیایی می‌تواند در مقیاس‌های مختلفی باشد (خطوط مرکز جاده در مقیاس 1: 100000، مرزهای موجودی در مقیاس 1:50000 و ساختمان‌های مسکونی در مقیاس 1:10000 هستند). برای پردازش و تجسم مشترک، ارائه تمام داده ها در یک مقیاس راحت تر است. فناوری GIS روش های مختلفی را برای مدیریت داده های مکانی و برچسب گذاری داده های مورد نیاز برای یک کار خاص ارائه می دهد.

کنترل. در پروژه های کوچک، اطلاعات جغرافیایی را می توان به عنوان فایل های معمولی ذخیره کرد. با این حال، با افزایش حجم اطلاعات و افزایش تعداد کاربران برای ذخیره، ساختار و مدیریت داده ها، استفاده از سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) و سپس ابزارهای رایانه ای ویژه برای کار با پایگاه های داده (پایگاه های اطلاعاتی) کارآمدتر است. )). در GIS استفاده از ساختار رابطه ای که در آن داده های قالب جدول ذخیره می شود راحت تر است … در این حالت از فیلدهای مشترک برای پیوند جداول استفاده می شود. این رویکرد ساده کاملاً منعطف است و به طور گسترده در بسیاری از برنامه های GIS و غیر GIS استفاده می شود.

پرسش و تحلیل. اگر اطلاعات GIS و جغرافیایی داشته باشید، می توانید به سوالات ساده (مالک این قطعه کیست؟ فاصله این اشیاء با یکدیگر؟ این منطقه صنعتی کجاست؟) و سوالات پیچیده تری که نیاز به اضافی دارند پاسخ دهید. تجزیه و تحلیل (مکان های ساخت یک خانه جدید کجا هستند؟ نوع اصلی خاک زیر جنگل صنوبر چیست؟ ساخت جاده جدید چگونه بر ترافیک تأثیر می گذارد؟). کوئری ها را می توان هم با یک کلیک ساده روی یک شی خاص و هم با کمک ابزارهای تحلیلی پیشرفته تعریف کرد. با کمک GIS می توان الگوهای جستجو را مکان یابی و تعریف کرد، سناریوهایی مانند “چه اتفاقی می افتد اگر …” را بازی کرد. GIS مدرن ابزارهای قدرتمند بسیاری داردبرای تجزیه و تحلیل، در میان این دو، مهمترین آنها عبارتند از: تحلیل مجاورت و تحلیل همپوشانی. برای تجزیه و تحلیل نزدیکی اشیا به یکدیگر، GIS از فرآیندی به نام بافر استفاده می کند. این کمک می کند تا به سوالاتی مانند: چند خانه در فاصله 100 متری از این حجم آبی پاسخ داده شود؟ چند مشتری در 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ سهم نفت تولیدی از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این اداره کل تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده هایی است که در سطوح موضوعی مختلف قرار دارند. در ساده ترین حالت، یک تابع نمایش است، اما تعدادی توابع دقیق، داده هایی از لایه های مختلفاز نظر فیزیکی متحد شده اند. همپوشانی یا تجمیع فضایی به شما اجازه می‌دهد، برای مثال، داده‌های خاک، شیب، پوشش گیاهی و اشغال را با نرخ‌های مالیات زمین ادغام کنید.

تجسم. برای بسیاری از انواع عملیات فضایی، نتیجه نهایی ارائه داده ها در قالب یک نقشه یا نمودار است. نقشه یک روش بسیار مؤثر و آموزنده برای ذخیره، ارائه و انتقال اطلاعات جغرافیایی (جغرافیایی) است. پیش از این، نقشه ها برای قرن ها ایجاد می شد. GIS ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را ارائه می دهد که پایه های هنر و علم نقشه برداری را گسترش و توسعه می دهد. با کمک آن، تجسم خود نقشه ها را می توان به راحتی با اسناد مرجع، تصاویر سه بعدی، نمودارها و جداول، عکس ها و سایر رسانه ها، به عنوان مثال، چند رسانه ای تکمیل کرد.

فن آوری های مرتبط GIS ارتباط نزدیکی با تعدادی دیگر از انواع سیستم های اطلاعاتی دارد. تفاوت اصلی آن در توانایی دستکاری و تجزیه و تحلیل داده های مکانی است. اگرچه هیچ طبقه‌بندی پذیرفته‌شده جهانی برای سیستم‌های اطلاعاتی وجود ندارد، توضیحات زیر به فاصله GIS از سیستم‌های نقشه‌برداری رومیزی، سیستم‌های CAD، سیستم‌های سنجش از راه دور، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) و فناوری کمک می‌کند. موقعیت یابی جهانی (GPS).

سیستم های نقشه برداری دسکتاپ از نقشه برداری برای سازماندهی تعاملات کاربر با داده ها استفاده می کنند. در چنین سیستم هایی همه چیز بر اساس نقشه است، نقشه یک پایگاه داده است. اکثر سیستم های نقشه برداری دسکتاپ دارای قابلیت های مدیریت داده، تحلیل فضایی و سفارشی سازی محدودی هستند. بسته‌های منطبق برای رایانه‌های رومیزی کار می‌کنند – رایانه‌های شخصی، مکینتاش و مدل‌های ایستگاه‌های کاری پایین‌تر یونیکس.

سیستم های CAD قادر به طراحی پروژه و طراحی ساختمان و زیرساخت هستند. برای ترکیب در یک ساختار واحد، آنها از مجموعه ای از اجزا با پارامترهای ثابت استفاده می کنند. آنها بر اساس تعداد کمی از قوانین برای ترکیب داده ها هستند و عملکردهای تحلیلی بسیار محدودی دارند. برخی از سیستم‌های CAD برای پشتیبانی از ارائه داده‌های نقشه‌کشی گسترش یافته‌اند، اما معمولاً ابزارهای موجود در آنها به شما اجازه نمی‌دهند تا به طور مؤثر پایگاه‌های داده فضایی بزرگ را مدیریت و تجزیه و تحلیل کنید.

سنجش از دور و GPS. تکنیک‌های سنجش از دور هنر و جهت علمی برای اندازه‌گیری سطح زمین با استفاده از حسگرهایی مانند دوربین‌های مختلف هواپیما، گیرنده‌های سیستم‌های موقعیت یاب جهانی یا سایر دستگاه‌ها هستند. این حسگرها داده ها را در قالب تصاویر جمع آوری می کنند و قابلیت های تخصصی برای پردازش، تجزیه و تحلیل و تجسم تصاویر دریافتی را ارائه می دهند. به دلیل عدم وجود ابزارهای مدیریت و تحلیل داده به اندازه کافی قدرتمند، سیستم های مربوطه را به سختی می توان به GIS واقعی نسبت داد.

سیستم های مدیریت پایگاه داده برای ذخیره و مدیریت انواع داده ها از جمله داده های جغرافیایی (مکانی) طراحی شده اند. DBMS ها برای چنین وظایفی بهینه شده اند، بنابراین بسیاری از GIS ها دارای پشتیبانی داخلی DBMS هستند. این سیستم ها ابزار تحلیل و تجسم شبیه به GIS ندارند.