سیستم های اطلاعات جغرافیایی برای امروز و فراتر از آن

GIS تعریف شده است

بنابراین GIS دقیقا چیست؟ آیا نرم افزار کامپیوتری است؟ آیا مجموعه ای از سخت افزار کامپیوتر است؟ آیا این سرویسی است که از طریق اینترنت توزیع و قابل دسترسی است؟ آیا وسیله ای است؟ آیا یک سیستم است؟ آیا علم است؟ پاسخ به همه این سؤالات این است که “GIS همه موارد بالا و بیشتر است.”

از منظر نرم افزاری، GIS شامل نوع خاصی از برنامه کامپیوتری است که قادر به ذخیره، ویرایش، پردازش و ارائه داده ها و اطلاعات جغرافیایی به صورت نقشه است. چندین ارائه دهنده نرم افزار GIS مانند Environmental Systems Research Institute Inc. ( http://www.esri.com ) که ArcGIS را توزیع می کند و PitneyBowes ( http://www.pbinsight.com ) که MapInfo GIS را توزیع می کند، وجود دارد. اگرچه خدمات و رابط های نقشه برداری آنلاین توسط شرکت هایی مانند گوگل، یاهو و مایکروسافت ارائه می شود، چنین خدماتی (هنوز) به عنوان پلت فرم های GIS کامل در نظر گرفته نمی شوند. همچنین گزینه های منبع باز GIS مانند GRASS ( http://grass.itc.it ) وجود دارد) که به صورت رایگان توسط جامعه منبع باز توزیع و نگهداری می شود. تمام نرم افزارهای GIS، صرف نظر از فروشنده، از یک سیستم مدیریت پایگاه داده تشکیل شده است که قادر به مدیریت و ادغام دو نوع داده است: داده های مکانی و داده های ویژگی.

داده‌های مکانی به اشیاء جغرافیایی مورد علاقه در دنیای واقعی مانند خیابان‌ها، ساختمان‌ها، دریاچه‌ها و کشورها و مکان‌های مربوطه اشاره دارد. علاوه بر مکان، هر یک از این اشیاء دارای ویژگی‌ها یا ویژگی‌های خاصی مانند نام، تعداد داستان، عمق یا جمعیت نیز هستند. نرم‌افزار GIS داده‌های مکانی و ویژگی‌ها را ردیابی می‌کند و به ما این امکان را می‌دهد که دو نوع داده را با هم پیوند دهیم تا اطلاعات ایجاد کنیم و تجزیه و تحلیل را تسهیل کنیم. یکی از راه های رایج برای توصیف و تجسم یک GIS، تصویر کردن آن به عنوان یک کیک با لایه های زیاد است. هر لایه از کیک، موضوع جغرافیایی متفاوتی را نشان می‌دهد، مانند آب‌نماها، ساختمان‌ها و جاده‌ها، و هر لایه یکی روی دیگری چیده می‌شود ( شکل 1.8 “یک GIS به عنوان کیک لایه‌ای“ را ببینید).

به عنوان سخت افزار، یک GIS از یک کامپیوتر، حافظه، دستگاه های ذخیره سازی، اسکنرها، چاپگرها، واحدهای سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) و سایر اجزای فیزیکی تشکیل شده است. اگر کامپیوتر در یک شبکه قرار داشته باشد، شبکه همچنین می تواند جزء لاینفک GIS در نظر گرفته شود زیرا ما را قادر می سازد داده ها و اطلاعاتی را که GIS به عنوان ورودی استفاده می کند و به عنوان خروجی ایجاد می کند به اشتراک بگذاریم.

به عنوان یک ابزار، یک GIS به ما اجازه می دهد تا حجم زیادی از داده ها و اطلاعات را نگهداری، تجزیه و تحلیل و به اشتراک بگذاریم. از کار نسبتاً ساده ترسیم مسیر طوفان گرفته تا کار پیچیده‌تر تعیین کارآمدترین مسیرهای جمع‌آوری زباله در یک شهر، یک GIS در بخش‌های عمومی و خصوصی استفاده می‌شود. خدمات نقشه برداری آنلاین و تلفن همراه، ناوبری و مکان محور نیز با ارائه نقشه ها و نقشه برداری به توده ها، GIS ها را شخصی و دموکراتیک می کنند.

اینها تنها تعدادی از تعاریف GIS هستند. مانند بسیاری از مفاهیم جغرافیایی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، هیچ تعریف واحد یا پذیرفته شده جهانی برای GIS وجود ندارد. احتمالاً به اندازه افرادی که از GIS استفاده می کنند، از GIS تعاریف وجود دارد. در این راستا، این افرادی مانند شما هستند که در حال یادگیری، بکارگیری، توسعه و مطالعه GIS به روش های جدید و قانع کننده هستند که آن را یکپارچه می کند.

سه رویکرد به GIS

علاوه بر شناخت تعاریف متعدد از یک GIS، شناسایی سه رویکرد کلی و همپوشانی برای درک GIS – رویکرد کاربردی، رویکرد توسعه‌دهنده و رویکرد علمی نیز سازنده است. اگرچه اکثر کاربران GIS احتمالاً با یک رویکرد بیشتر از رویکرد دیگر شناسایی می‌کنند، اما متقابل نیستند. علاوه بر این، با پیشرفت سیستم اطلاعات جغرافیایی و به طور کلی، فناوری اطلاعات، مقوله‌های زیر بر این اساس تغییر و شکل خواهند گرفت.

رویکرد کاربردی به GIS، GIS را در درجه اول یک ابزار می داند. این نیز شاید رایج ترین دیدگاه یک GIS باشد. از این منظر، یک GIS برای پاسخ به سوالات، پشتیبانی از تصمیم گیری، نگهداری فهرستی از داده ها و اطلاعات جغرافیایی و البته تهیه نقشه استفاده می شود. به‌عنوان یک ابزار، مسلماً مهارت‌های خاصی وجود دارد که باید برای استفاده و به‌کارگیری صحیح یک GIS به دست آورد و مورد نیاز باشد. رویکرد کاربردی به یک GIS بیشتر به استفاده و استفاده از GIS برای حل مسائل مربوط می شود تا خود GIS.

برای مثال، فرض کنید می‌خواهیم بهترین مکان را برای یک سوپرمارکت جدید تعیین کنیم. چه عواملی در پس گرفتن این تصمیم مهم هستند؟ اطلاعات مربوط به جمعیت محله، سوپرمارکت های موجود، محل تامین کنندگان، مقررات منطقه بندی، و املاک و مستغلات موجود، همه برای این تصمیم حیاتی هستند. یک پلت فرم GIS می تواند چنین اطلاعاتی را که از اداره سرشماری، مشاوران املاک، آژانس منطقه بندی محلی و حتی اینترنت به دست می آید، یکپارچه کند. سپس می‌توان تجزیه و تحلیل مناسب بودن را با GIS انجام داد، خروجی آن بهترین مکان‌ها را برای سوپرمارکت با توجه به فرصت‌های جغرافیایی مختلف محلی (مثلاً جمعیت‌شناسی/مصرف‌کنندگان) و محدودیت‌ها (مانند زنجیره تأمین، منطقه‌بندی، و املاک و مستغلات) نشان می‌دهد. محدودیت ها) که وجود دارد.

چندین انجمن و سازمان حرفه ای وجود دارند که با استفاده و کاربرد GIS مرتبط هستند، مانند انجمن سیستم های اطلاعات شهری و منطقه ای ( http://urisa.org ) و انجمن زیرساخت داده های مکانی جهانی ( http://www.gsdi) .org ).

بر خلاف مثال قبلی که در آن از GIS برای پاسخ یا حل یک سوال خاص استفاده می شود، رویکرد توسعه دهنده به GIS با توسعه GIS به عنوان یک نرم افزار یا پلت فرم فناوری مرتبط است. رویکرد توسعه‌دهنده به‌جای تمرکز بر نحوه استفاده و کاربرد GIS، به بهبود، اصلاح و گسترش خود ابزار و فناوری می‌پردازد و تا حد زیادی در حوزه برنامه‌نویسان رایانه و توسعه‌دهندگان نرم‌افزار است.

ادغام و تکامل مداوم GIS ها، نقشه ها، اینترنت و نقشه برداری مبتنی بر وب را می توان نتیجه رویکرد توسعه دهندگان به GIS در نظر گرفت. در این راستا، ارائه نقشه ها، ابزارهای ناوبری و GISهای کاربرپسند به مردم از طریق اینترنت چالش اصلی در دست است. منطق و کد کامپیوتری زیربنایی و تا حد زیادی پنهانی که به ما امکان می‌دهد در یک وب‌سایت ناوبری در مورد چگونگی رسیدن از نقطه A به نقطه B سؤال بپرسیم یا ببینیم یک رستوران یا خانه باز جدید در یک وب کجا قرار دارد. نقشه های مبتنی بر بیشتر قسمت برنامه نویسان و توسعه دهندگان GIS هستند. بنیاد زمین فضایی منبع باز ( http://www.osgeo.org ) نمونه دیگری از جامعه توسعه دهندگان GIS است که برای ساخت و توزیع نرم افزار GIS منبع باز کار می کنند.

این رویکرد توسعه‌دهنده به GIS است که نوآوری را هدایت و معرفی می‌کند و از نیازهای موجود و خواسته‌های آینده رویکرد کاربردی مطلع و هدایت می‌شود. به این ترتیب، در واقع در لبه برش قرار دارد، پویا است و منطقه ای را برای رشد قابل توجه در آینده نشان می دهد.

رویکرد علمی به GIS نه تنها با برنامه‌های کاربردی و رویکردهای توسعه‌دهنده مرتبط است، بلکه بیشتر به سؤالات گسترده‌تر و چگونگی ارتباط جغرافیا، شناخت، تفسیر نقشه و سایر مسائل جغرافیایی مانند دقت و خطاها به GIS و بالعکس مربوط می‌شود (لانگلی را ببینید). و همکاران 2005). لانگلی، پی، ام. گودچایلد، دی. مگوایر و دی. رایند. 1384. سیستم های اطلاعات جغرافیایی و علوم . ویرایش دوم وست ساسکس، انگلستان: جان وایلی. این رویکرد خاص اغلب به عنوان علم اطلاعات جغرافیایی (GIScience) شناخته می شود.و همچنین به پیامدها و پیامدهای اجتماعی استفاده و انتشار فناوری GIS علاقه مند است. از کاوش در انتشار خطا تا بررسی چگونگی تعریف مجدد حریم خصوصی توسط GIS و فناوری مرتبط، GIScience در عین حال عامل تغییر و همچنین عامل درک است.

با توجه به سرعت سریع نوآوری های فناوری و GIS، در ارتباط با کاربرد گسترده GIS، سؤالات جدیدی در مورد فناوری GIS و استفاده از آن به طور مداوم در حال ظهور است. یکی از موضوعاتی که بیش از همه مورد بحث قرار می گیرد، مربوط به حریم خصوصی است، و به طور خاص، آنچه که به عنوان حریم خصوصی مکان شناخته می شود. به عبارت دیگر، چه کسی حق مشاهده یا تعیین موقعیت جغرافیایی شما را در هر لحظه دارد؟ والدین شما؟ مدرسه شما؟ کارفرمای شما؟ حامل تلفن همراه شما؟ دولت یا پلیس؟ چه زمانی مایلید مکان خود را فاش کنید؟ آیا زمان یا مکانی وجود دارد که ترجیح می دهید “خارج از شبکه” باشید یا قابل مکان یابی نباشید؟ چنین سؤالاتی در مورد حریم خصوصی مکان چند سال پیش نگرانی نسبتاً کمی داشتند. با این حال، با ظهور GPS و ادغام آن در اتومبیل ها و سایر دستگاه های تلفن همراه، پرسش ها، بحث ها،

همانطور که از نام آن پیداست، رویکرد توسعه‌دهنده به GIS مربوط به توسعه GIS است. رویکرد توسعه‌دهنده به‌جای تمرکز بر نحوه استفاده و کاربرد GIS، به بهبود، اصلاح و گسترش خود ابزار می‌پردازد و عمدتاً در حوزه برنامه‌نویسان رایانه و توسعه‌دهندگان نرم‌افزار است. به عنوان مثال، ظهور نقشه برداری مبتنی بر وب نتیجه رویکرد توسعه دهندگان به GIS است. در این راستا، چالش این بود که چگونه GIS ها را از طریق اینترنت به مردم ارائه کنیم و نه لزوماً اینکه مردم چگونه از GIS های مبتنی بر وب استفاده کنند. رویکرد توسعه‌دهنده به GIS، نوآوری را هدایت و معرفی می‌کند و بر اساس نیازهای رویکرد کاربردی هدایت می‌شود. به این ترتیب، در واقع در لبه برش قرار دارد، پویا است و منطقه ای را برای رشد قابل توجه در آینده نشان می دهد.

معاملات آتی GIS

تعاریف و رویکردهای GIS که قبلاً توضیح داده شد، دامنه و وسعت این نوع خاص از فناوری اطلاعات را نشان می دهد. علاوه بر این، با در دسترس‌تر شدن و توزیع گسترده‌تر GIS، همیشه پرسش‌های جدیدی برای پاسخ‌گویی، برنامه‌های کاربردی جدید و فناوری‌های نوآورانه برای ادغام وجود خواهد داشت.

یکی از پیشرفت های قابل توجه، ظهور چیزی است که به آن شبکه جغرافیایی می گویند. وب جغرافیایی یا geoweb به ادغام حجم وسیعی از محتوای موجود در اینترنت (به عنوان مثال، متن، عکس، ویدئو و موسیقی) با اطلاعات جغرافیایی، مانند موقعیت مکانی اشاره دارد. افزودن چنین اطلاعات جغرافیایی به چنین محتوایی، برچسب گذاری جغرافیایی نامیده می شود و مشابه کدگذاری جغرافیایی است. ادغام اطلاعات جغرافیایی با چنین محتوایی راه های جدیدی را برای دسترسی، جستجو، سازماندهی، اشتراک گذاری و توزیع اطلاعات باز می کند.

Mapping mashup یا برنامه‌های مبتنی بر وب که داده‌ها و اطلاعات را از یک منبع ترکیب می‌کنند و با برنامه‌های نقشه‌برداری آنلاین نقشه‌برداری می‌کنند، نمونه‌ای از geoweb در کار هستند. تقریباً برای همه چیزهایی که می‌توان مکانی تعیین کرد، از رستوران‌ها و جشنواره‌های موسیقی گرفته تا عکس‌ها و پیاده‌روی‌های مورد علاقه‌تان، mashup وجود دارد. چندین نمونه از این نقشه‌برداری‌ها را می‌توان در اینترنت در سایت‌هایی مانند http://googlemapsmania.blogspot.com پیدا کرد.

اگرچه geoweb ممکن است لزوماً یک GIS در نظر گرفته نشود، اما مطمئناً از همان مفاهیم و ایده های جغرافیا استفاده می کند و ممکن است روزی GIS را در بر گیرد. شاید مهم تر، انتشار GIS و ظهور geoweb با کاهش موانع مشاهده، استفاده و حتی ایجاد نقشه ها و داده ها و اطلاعات جغرافیایی مرتبط، آگاهی جغرافیایی را افزایش داده است. اگرچه این دموکراسی‌سازی GIS و به طور کلی‌تر اطلاعات و فناوری مزایای متعددی دارد، اما باید اذعان داشت که پیامدها و پیامدهایی نیز وجود دارد.

مانند هر فناوری دیگری، در استفاده و کاربرد GIS باید دقت زیادی کرد. به عنوان مثال، آخرین باری که از آنچه بر روی نقشه ظاهر می شود سؤال کردید، چه زمانی بود؟ خوب یا بد، نقشه ها یکی از معتبرترین اشکال اطلاعات هستند و موضوع فصل 2 “آناتومی نقشه” هستند. به عنوان متخصصان GIS فردا، شما این توانایی را خواهید داشت که با نقشه هایی که در یک محیط GIS ایجاد می کنید، بر نحوه تصمیم گیری ها و نحوه مشاهده و ارتباط دیگران با جهان تأثیر زیادی داشته باشید. بنابراین، اینکه چه چیزی و چگونه نقشه برداری را انتخاب می کنید، یک تمرین بی اهمیت است. آگاهی بیشتر از تعصبات، محدودیت‌ها و ترجیحات خود به ما این امکان را می‌دهد که با اطمینان کامل از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی استفاده کنیم.