سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)در مدیریت بلایای طبیعی

سیستم های اطلاعات جغرافیایی در مدیریت بلایای طبیعی

حوادث طبیعی مانند زلزله و طوفان می تواند برای انسان خطرناک باشد. بلایایی که خطرات طبیعی می توانند ایجاد کنند ، عمدتا نتیجه اقدامات انسان است که آسیب پذیری را افزایش می دهد ، یا عدم اقدام برای پیش بینی و کاهش آسیب احتمالی این حوادث. این مقاله به چگونگی گنجاندن این اطلاعات در برنامه ریزی توسعه برای کاهش تأثیر خطرات طبیعی می پردازد. برنامه ریزان با مجموعه گیج کننده اطلاعات متفاوتی که باید در روند برنامه ریزی تجزیه و تحلیل و ارزیابی شوند ، آشنا هستند. این روند ، با این حال ، توسط مجموعه داده های کاملا جدیدی در ارزیابی خطرات طبیعی مختلف ، به طور جداگانه و به صورت ترکیبی و با توجه به نیاز به تجزیه و تحلیل این خطرات با توجه به توسعه موجود و برنامه ریزی شده ،از بین روشهای کاهش خسارتهایی که خطرات می توانند ایجاد کنند ، تجزیه و تحلیل اقتصادی از گزینه های کاهش در مقابل عدم تخفیف انجام دهید و تأثیر این گزینه ها را در امکان سنجی اقتصادی و مالی پروژه تعیین کنید.

تکنیک هایی برای مدیریت اطلاعات وجود دارد تا برنامه ریزان بر آنها غلبه نکند. در این میان سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) وجود دارد ، ابزاری سیستماتیک برای ارجاع جغرافیایی به تعدادی از “لایه های” اطلاعات برای تسهیل همپوشانی ، کمی سازی و سنتز داده ها به منظور جهت گیری تصمیمات.

این مقاله اثربخشی سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ، به طور خاص سیستم های مبتنی بر رایانه شخصی ، به عنوان ابزاری برای مدیریت مخاطرات طبیعی در زمینه برنامه ریزی توسعه یکپارچه را نشان می دهد. این مقاله  به سمت دو مخاطب متفاوت هدایت می شود. برای برنامه ریزان ، این ابزار با آوردن تعدادی مثال عملی از برنامه های کاربردی که مستقیماً از تجربیات برنامه ریزان استخراج شده اند ، سودمندی این ابزار را نشان می دهد. به تصمیم گیرندگان آژانس های برنامه ریزی این پیام را می دهد که اگر آژانس آنها اکنون به GIS دسترسی ندارد ، مطمئناً باید در مورد آن فکر کنند. زیردستان فنی در اینجا می توانند استدلال های مناسب برای استفاده از GIS را به تصمیم گیرندگان ناآگاه ارائه دهند.

دلایل زیادی وجود دارد که سازمان ها  از GIS بهره مند می شوند:

– می تواند به طرز شگفت انگیزی ارزان باشد. با انتخاب مناسب سیستم و کاربرد آن می توان از تجهیزات بسیار گران قیمت و تکنسین های کاملاً تخصصی جلوگیری کرد. محدودیت اصلی ممکن است کمبود بودجه بلکه کمبود پرسنل و تجهیزات مناسب باشد.

– می تواند بهره وری یک تکنسین را چند برابر کند. و  این می تواند نتایج با کیفیت بالاتری از آنچه به صورت دستی بدست می آید ، صرف نظر از هزینه های انجام شده ، ارائه دهد. این امر می تواند تصمیم گیری را تسهیل کند و هماهنگی بین آژانس ها را در مواقعی که کارایی بالاتری دارد بهبود بخشد.

با این فرض که برخی از خوانندگان با GIS آشنا نیستند ، این مقاله  ابتدا برخی از مفاهیم اساسی را که شامل عملیات ، عملکردها و عناصر یک سیستم هستند ، مرور می کند. در ادامه چندین نمونه از برنامه های کاربردی برای مدیریت خطرهای طبیعی در سطح ملی ، فرعی و محلی ارائه می شود که به خواننده کمک می کند مزایا و محدودیت های GIS را ارزیابی کند. یک فرآیند سه مرحله ای برای دستیابی به تصمیم گیری برای کسب یا ارتقا قابلیت GIS ارائه شده است: (1) ارزیابی نیازها ، تعیین برنامه ها و اهداف GIS آژانس و اهداف مشترکان احتمالی. (2) تجزیه و تحلیل هزینه ها و مزایای تحصیل. (3) رهنمودهای مختصر برای انتخاب ترکیبات سخت افزاری و نرم افزاری مناسب. در پایان در این مقاله  با بحث مختصری در مورد چگونگی راه اندازی سیستم به پایان می رسد.

مفهوم های اساسی GIS

1. GIS چیست؟

مفهوم سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) جدید نیست. اولین بار هنگامی که نقشه های مربوط به همان موضوع ساخته شده در تاریخ های مختلف برای شناسایی تغییرات با هم مشاهده می شدند ، مورد استفاده قرار گرفت. به همین ترتیب ، وقتی نقشه هایی که انواع مختلف اطلاعات مربوط به همان منطقه را نشان می دهد برای تعیین روابط روی هم قرار می گیرند ، مفهوم GIS در واقع مورد استفاده قرار می گیرد. آنچه جدید است و به سرعت در حال پیشرفت است ، پیشرفت فناوری رایانه است که امکان بررسی کم هزینه مناطق بزرگ را به طور مکرر و با افزایش مقدار داده فراهم می کند. دیجیتالی سازی ، دستکاری اطلاعات ، تفسیر و تولید مثل نقشه همه مراحل تولید GIS است که اکنون می توان با سرعت ، تقریباً در زمان واقعی به دست آورد.

مفهوم GIS در اصل مشابه یک صفحه بسیار بزرگ است که از جعبه های باز به شکل مشابه تشکیل شده است ، و هر جعبه نشان دهنده یک منطقه مشخص در سطح زمین است. از آنجا که هر عنصر اطلاعاتی در مورد یک ویژگی خاص (خاک ، بارندگی ، جمعیت) مربوط به منطقه مشخص می شود ، می تواند در جعبه مربوطه قرار گیرد. از آنجا که از نظر تئوری محدودیتی در میزان اطلاعاتی که می تواند در هر جعبه وارد شود وجود ندارد ، می توان حجم بسیار زیادی از داده ها را به صورت منظم گردآوری کرد. پس از اختصاص ویژگی های نسبتاً کم به سیستم جعبه ، آشکار می شود که مجموعه ای از اطلاعات نقشه برداری تولید شده است و می توان آنها را با هم پوشانی کرد تا روابط فضایی بین ویژگی های مختلف ، یعنی رویدادهای خطرناک ، منابع طبیعی و پدیده های اقتصادی-اجتماعی آشکار شود (نگاه کنید به شکل 5-1)

انواع مختلفی از GIS وجود دارد که برخی از آنها برای مطالعات برنامه ریزی توسعه یکپارچه و مدیریت خطرهای طبیعی مناسب تر از سایرین است. در ابتدایی ترین سطح ، تکنیک های ساده همپوشانی دستی وجود دارد ، مانند روشی که مک هارگ در طراحی با طبیعت پیشنهاد کرده است ، که ثابت شده است ابزار بسیار ارزنده ای هستند. با این حال ، اطلاعات مورد نیاز برای مدیریت خطر و برنامه ریزی توسعه می تواند چنان طاقت فرسا باشد که کنار آمدن دستی با آن تقریباً غیرممکن است. در منتهی دیگر ، سیستم های رایانه ای بسیار پیچیده ای وجود دارند که می توانند داده های علمی پایه مانند تصاویر ماهواره ای را تجزیه و تحلیل کنند و می توانند با استفاده از توطئه گران ، نقشه هایی در مقیاس بزرگ با کیفیت عالی نقشه برداری تولید کنند. چنین سیستم هایی بسیار گران هستند ، کار با آنها دشوار است و ممکن است بیش از نیاز بسیاری از دفاتر برنامه ریزی باشد.

شکل 5-1 مشخصات کلی GIS

در بین GIS رایانه ای ، GIS مبتنی بر رایانه مقرون به صرفه ترین و نسبتاً ساده کارکردن است که قادر به تولید نقشه هایی در مقیاس های مختلف و اطلاعات جداولی مناسب برای تجزیه و تحلیل مکرر ، طراحی پروژه و تصمیم گیری است. حتی اگر GIS مبتنی بر PC نتواند نقشه هایی با کیفیت نقشه نگاری یا جزئیات کافی برای طراحی مهندسی تولید کند ، اما برای تیم های برنامه ریزی که مسائل خطر طبیعی را در پروژه های توسعه یکپارچه تجزیه و تحلیل می کنند ، بسیار مناسب است.

داده های دستکاری شده توسط GIS مبتنی بر کامپیوتر به یکی از دو روش مرتب می شوند: توسط شطرنجی یا بردار. مدل شطرنجی از سلولهای شبکه برای ارجاع و ذخیره اطلاعات استفاده می کند. منطقه ای برای مطالعه به یک شبکه یا ماتریس از سلولهای مربع (گاهی مستطیل شکل) با اندازه یکسان تقسیم می شود و ویژگی های اطلاعات که به عنوان مجموعه ای از اعداد نشان داده می شوند در هر سلول برای هر لایه یا ویژگی پایگاه داده ذخیره می شود. یک سلول می تواند یا ویژگی غالب موجود در آن سلول را نشان دهد و یا درصد توزیع همه ویژگی های موجود در همان سلول را نشان دهد. سیستم های مبتنی بر Raster روابط مکانی بین متغیرها را با وضوح بیشتری نسبت به همتایان مبتنی بر بردار تعریف می کنند ، اما وضوح درشت تر ناشی از استفاده از ساختار سلول ، دقت مکانی را کاهش می دهد.

داده های برداری ترجمه نزدیکتر از نقشه اصلی است. این سیستم ها همه اطلاعات را به عنوان نقاط ، خطوط یا چند ضلعی ها ارجاع می دهند و به هر ویژگی یک مجموعه منحصر به فرد از مختصات X ، Y اختصاص می دهند. معمولاً برنامه های نرم افزاری سیستم بردار توانایی بزرگ کردن بخش کوچکی از نقشه را برای نشان دادن جزئیات بیشتر یا کاهش یک منطقه و نمایش آن در زمینه منطقه ای دارند. داده های برداری می توانند با سهولت بیشتری تعداد بیشتری ورودی ورودی یا لایه داده ای را فراهم کنند. مدل برداری با دقت بیشتری نسبت به یک سیستم رستر نشان دهنده مناطق نقشه برداری شده است ، اما از آنجا که هر لایه به طور منحصر به فرد تعریف شده است ، تجزیه و تحلیل اطلاعات از لایه های مختلف بسیار دشوارتر است.

انتخاب GIS شطرنجی یا بردار به نیاز کاربر بستگی دارد. با این وجود سیستم های برداری به اپراتورهای بسیار ماهر نیاز دارند و همچنین ممکن است به زمان بیشتری و تجهیزات گران تری به ویژه برای روش های خروجی نیاز داشته باشند. نرم افزار GIS مبتنی بر وکتور نیز بسیار پیچیده تر از سیستم رستر است و باید از نظر عملکرد در همه موارد بررسی شود. انتخاب یا انتخاب مناسب ترین سیستم به عهده برنامه ریز یا تصمیم گیرنده است.

2. عملیات و عملکردهای GIS

 ورود اطلاعات

ورودی داده ها دامنه عملیاتی را شامل می شود که از طریق آنها داده های مکانی از نقشه ها ، حسگرهای از راه دور و منابع دیگر به یک قالب دیجیتالی تبدیل می شوند. از میان دستگاههای مختلفی که معمولاً برای این عملیات استفاده می شود می توان به صفحه کلید ، دیجیتایزر ، اسکنر ، CCTS و پایانه های تعاملی یا واحد نمایش بصری (VDU) اشاره کرد. با توجه به هزینه ، کارایی و سهولت کار نسبتاً کم ، رقمی سازی بهترین گزینه ورودی داده برای اهداف برنامه ریزی توسعه است.

دو نوع داده مختلف باید در GIS وارد شود: منابع جغرافیایی و ویژگی ها. داده های مرجع جغرافیایی مختصاتی هستند (یا از نظر طول و عرض جغرافیایی یا ستون ها و ردیف ها) که مکان اطلاعات وارد شده را نشان می دهد. داده های مشخصه یک کد عددی را به هر سلول یا مجموعه مختصات و برای هر متغیر مرتبط می کند ، یا برای نشان دادن مقادیر واقعی (به عنوان مثال ، 200 میلی متر بارندگی ، 1،250 متر ارتفاع) یا برای دلالت بر انواع داده های طبقه بندی شده (کاربری های زمین ، نوع پوشش گیاهی و غیره). ) روال ورودی داده ها ، چه از طریق ورود دستی صفحه کلید ، دیجیتال سازی یا اسکن ، به زمان قابل توجهی نیاز دارد.

 ذخیره اطلاعات

ذخیره سازی داده ها به روشی گفته می شود که داده های مکانی با توجه به موقعیت مکانی ، ارتباط متقابل و طراحی ویژگی آنها در GIS ساختار یافته و سازماندهی می شوند. رایانه ها اجازه می دهند مقدار زیادی از داده ها ، چه بر روی دیسک سخت کامپیوتر و چه در دیسک های قابل حمل ، ذخیره شوند.

دستکاری و پردازش داده ها

دستکاری و پردازش داده ها برای بدست آوردن اطلاعات مفید از داده هایی که قبلاً وارد سیستم شده اند ، انجام می شود. دستکاری داده ها شامل دو نوع عملیات است: (1) عملیات مورد نیاز برای حذف خطاها و به روزرسانی مجموعه های داده فعلی (ویرایش). و (2) عملیاتی با استفاده از تکنیک های تحلیلی برای پاسخگویی به س questionsالات خاصی که توسط کاربر فرموله شده است. روند دستکاری می تواند از همپوشانی ساده دو یا چند نقشه تا استخراج پیچیده اطلاعات متفاوت از طیف گسترده ای از منابع باشد.

 خروجی داده

خروجی داده ها به نمایش یا نمایش داده ها با استفاده از قالب های خروجی معمول استفاده می شود که شامل نقشه ها ، نمودارها ، گزارش ها ، جداول و نمودارها ، یا به صورت نسخه چاپی ، به عنوان تصویر روی صفحه یا به عنوان یک فایل متنی است که می تواند باشد. برای تجزیه و تحلیل بیشتر به سایر برنامه های نرم افزاری منتقل می شود.

3. عناصر GIS

اجزای سخت افزار و نرم افزار

اجزای سخت افزاری یک ایستگاه کاری اساسی GIS متشکل از: (1) واحد پردازش مرکزی (CPU) است که در آن همه عملیات انجام می شود. (2) دیجیتایزر ، که از یک تبلت یا جدول تشکیل شده است که داده های آنالوگ به قالب دیجیتال تبدیل می شوند. (3) صفحه کلیدی که توسط آن می توان دستورالعمل ها و دستورات و همچنین داده ها را وارد کرد. (4) چاپگر یا پلاتر برای تولید نسخه های چاپی خروجی مورد نظر ؛ (5) درایو دیسک یا درایو نوار برای ذخیره داده ها و برنامه ها ، برای خواندن در داده ها و ارتباط با سیستم های دیگر استفاده می شود. و (6) یک واحد نمایش بصری (VDU) یا مانیتور که در آن اطلاعات به صورت تعاملی نمایش داده می شود. چندین بسته نرم افزاری GIS موجود است که طیف گسترده ای از هزینه و توانایی را نشان می دهد. انتخاب ترکیبی مناسب از سخت افزار و اجزای نرم افزار GIS برای مطابقت با نیازهای کاربر در بخش C بحث شده است.

 کاربران و نیازهای کاربران

برنامه ریزان قبل از تصمیم گیری برای نصب GIS ، نیازهای GIS و برنامه های پیشنهادی خود را با دقت ارزیابی می کنند. پس از دستیابی به نتیجه مثبت ، پیکربندی سخت افزار-نرم افزار باید بر اساس آن نیازها و برنامه ها و در محدودیت های موجود در منابع مالی و انسانی موجود برای کارکرد سیستم طراحی شود.

این امکان وجود دارد که هزینه های ایجاد GIS بیش از مزایای یک آژانس واحد باشد. در این شرایط ، تعیین ارزش اینکه آیا چندین سازمان ممکن است GIS را به اشتراک بگذارند ، ارزش دارد. ضمیمه A لیستی از کاربران داده های خطر طبیعی را نشان می دهد. کاربران بالقوه باید در مورد داده های جمع آوری شده ، قالب های داده ، استانداردهای دقت و غیره توافق کنند. در نتیجه ، داده های مورد نیاز انواع کاربران سازگار شده و ارزش داده ها به طور متناسب افزایش می یابد.

به اشتراک گذاری اطلاعات هزینه ها و همچنین مزایایی دارد. مذاکره با سایر کاربران می تواند یک کار دردناک باشد ، و مصالحه به طور حتم اطمینان حاصل می کند که هیچ یک از کاربران تجهیزات مورد نظر را برای استفاده های خود مناسب می گیرند. در این راستا ، ایجاد یک رابطه کاری راحت بین سهامداران مهم است.

 منابع اطلاعاتی و اطلاعاتی

نقشه های مرجع عمومی و اطلاعات مربوط به خطرات طبیعی و منابع طبیعی باید “کتابخانه دانش” برای هر GIS را تشکیل دهند. اکثر مناطق آمریکای لاتین و کارائیب منابع کلی چنین داده هایی را دارند. تقریباً همه کشورها دارای نقشه های توپوگرافی ، نقشه راه ها ، نقشه های خاک تعمیم یافته ، نوعی اطلاعات آب و هوایی و حداقل مولفه های  مکانی اطلاعات خطرهای طبیعی هستند (به عنوان مثال محل آتشفشان های فعال ، خطوط گسل ، مناطق احتمالی سیل ، مناطق معمول رخ دادن زمین لغزش ها) ، مناطق وقوع سونامی گذشته ، و غیره). داده های موقعیتی خطرات طبیعی را می توان در GIS با اطلاعاتی که قبلاً در مورد منابع طبیعی ، جمعیت و زیرساخت ها جمع آوری شده سازگار کرد تا امکانات لازم را در اختیار برنامه ریزان برای ارزیابی مقدماتی تأثیرات احتمالی رویدادهای طبیعی قرار دهد.

حتی اگر برخی از این اطلاعات تقریباً در همه کشورها موجود است و می تواند با داده های ماهواره ای تکمیل شود ، اما این سوال همچنان باقی است که آیا داده های کافی برای توجیه GIS وجود دارد؟ ارزش اصلی GIS در پردازش و تجزیه و تحلیل انبوه داده هایی است که برای دستیابی دستی بسیار زیاد شده اند. در تعیین کاربرد GIS ، یک آژانس باید تصمیم بگیرد که آیا کار با داده ها یا صرفاً کمبود داده ها مانع اصلی مدیریت خطر است.

استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی در ارزیابی خطرات طبیعی و برنامه ریزی توسعه یکپارچه

برنامه های کاربردی GIS در مدیریت و برنامه ریزی توسعه خطرات طبیعی فقط با مقدار اطلاعات موجود و با تخیل تحلیلگر محدود می شوند. اطلاعات موجود در مورد رویدادهای طبیعی (به عنوان مثال ، سوابق قبلی فاجعه) ، تحقیقات علمی (مقالات ، مقالات ، خبرنامه ها ، و غیره) و نقشه برداری از خطر (گسل لرزه ای و محل آتشفشان ، دشت های سیل ، الگوهای فرسایش و غیره) معمولاً برای انجام آن کافی است ارزیابی مقدماتی GIS از وضعیت مخاطرات طبیعی و هدایت فعالیت های برنامه ریزی توسعه. (برای منابع اطلاعاتی به فصل 4 تا 12 و پیوست A مراجعه کنید)

در سطح ملی ، می توان از GIS برای آشنایی عمومی با منطقه مورد مطالعه استفاده کرد ، و به برنامه ریز اشاره ای به وضعیت مخاطرات کلی می کند و به شناسایی مناطقی که برای ارزیابی تأثیر خطرات طبیعی در مدیریت و توسعه منابع طبیعی نیاز به مطالعات بیشتری دارند ، کمک می کند. پتانسیل. به طور مشابه ، GIS می تواند در ارزیابی خطر در سطح فرعی برای تجزیه و تحلیل منابع و شناسایی پروژه استفاده شود. در سطح محلی ، برنامه ریزان می توانند از GIS برای تدوین پروژه های سرمایه گذاری و ایجاد استراتژی های خاص تخفیف برای فعالیت های پیشگیری از بلایا استفاده کنند. نمونه های زیر از برنامه های OAS برای نشان دادن همه کاره بودن ابزار و پیشنهاد برنامه های کاربردی متناسب با نیازهای سازمان آنها است.

برنامه های GIS در سطح ملی

استفاده از GIS برای تلفیق اطلاعات در مورد خطرات طبیعی ، منابع طبیعی ، جمعیت و زیرساخت ها می تواند به برنامه ریزان کمک کند مناطق کم خطر بیشتر را که برای فعالیت های توسعه مناسب ترند ، مناطقی که نیاز به ارزیابی بیشتر خطر است و مناطقی که استراتژی های تخفیف در اولویت هستند را شناسایی کنند. به عنوان مثال یک نقشه خطر لرزه ای ، حتی در این سطح ، می تواند مکان و میزان مناطقی را که باید از سرمایه گذاری های سنگین سرمایه گذاری شود و / یا مناطقی که فعالیت های کمتری در معرض زلزله ، سونامی یا آتشفشان در نظر گرفته می شود ، به برنامه ریزان بدهد.

به همین ترتیب ، در مناطق مستعد خطر ، استفاده از GIS برای همپوشانی اطلاعات خطر با داده های اقتصادی – اجتماعی یا زیرساختی می تواند تعداد افراد یا نوع زیرساخت های در معرض خطر را نشان دهد. این نوع تمرینات در سال 1989 توسط OAS / DRDE ، برای چندین کشور عضو OAS انجام شد. به عنوان مثال نشان داده شد كه در پرو بیش از 15 میلیون نفر در مناطق زلزله خیز با پتانسیل شدت لرزه ای VI یا بیشتر زندگی می كنند ، كه نزدیك به 930،000 نفر به طور بالقوه در معرض خطر ارتفاع موج سونامی 5 متر یا 650،000 نفر در شعاع 30 کیلومتری آتشفشان فعال زندگی می کردند. پوشش داده شده با اطلاعات زیرساختی ، همین نوع تجزیه و تحلیل خطوط حیاتی یا منابع حیاتی در مناطق پر خطر را شناسایی کرده است و با داشتن اطلاعات کافی بخشی ، می توان آن را برای محاسبه زیان های احتمالی در سرمایه گذاری بیشتر گسترش داد ،اشتغال ، جریان درآمد و درآمد ارزی.

برای تولید نقشه زمان کمی لازم بود: برای کدگذاری ، دیجیتالی کردن و ویرایش نقشه ها دو روز زمان لازم بود و برای انجام تجزیه و تحلیل تنها چند دقیقه زمان لازم بود. علاوه بر این ، با اطلاعات موجود در سیستم ، درخواستهای اضافی یا تغییر در پارامترها (به عنوان مثال ، 40 به جای شعاع 30 کیلومتری اطراف آتشفشان) می توانند در عرض چند دقیقه پردازش شوند ، در حالی که مجموعه ای کاملاً جدید از نقشه ها و محاسبات مورد نیاز است. اگر از تکنیک های دستی استفاده می شد در شکل 5-2 چند نمونه از کاربردهای GIS در سطح ملی و فرعی ارائه شده است.

برنامه های GIS در سطح فرعی

در یک سطح برنامه ریزی فرعی ، از فناوری GIS می توان برای ارزیابی خطرات طبیعی استفاده کرد تا نشان دهد که در آن پدیده های طبیعی خطرناک احتمالاً رخ می دهد. این ، همراه با اطلاعات در مورد منابع طبیعی ، جمعیت و زیرساخت ها ، می تواند برنامه ریزان را قادر به ارزیابی خطر ناشی از خطرات طبیعی و شناسایی عناصر حیاتی در مناطق پرخطر کند. سپس می توان از این اطلاعات برای تدوین فعالیت های توسعه ای آسیب پذیر کمتر و / یا استراتژی های کاهش استفاده کرد تا آسیب پذیری را تا سطوح قابل قبول کاهش دهد.

شکل 5-2 – نمونه هایی از برنامه های GIS برای مدیریت خطر طبیعی در سطح برنامه ریزی ملی و فرعی

منبع: اقتباس از برنامه محیط زیست سازمان ملل (UNEP). GRID (1985)

به عنوان مثال ، در یک مطالعه رانش زمین ، داده های مربوط به شیب داری ، ترکیب سنگ ، هیدرولوژی و سایر عوامل را می توان با داده های مربوط به رانش زمین گذشته ترکیب کرد تا شرایطی که در آن احتمال لغزش وجود دارد را تعیین کنید (به فصل 10 مراجعه کنید). تجزیه و تحلیل تمام ترکیبات ممکن با تکنیک های دستی عملی تقریباً غیرممکن است. بنابراین ، به طور معمول فقط دو عامل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد و واحدهای ترکیبی با نقشه موجودی زمین لغزش ترکیب می شوند. با وجود GIS ، می توان تعداد تقریباً نامحدودی از عوامل مرتبط با وقایع تاریخی و شرایط فعلی ، از جمله استفاده از زمین فعلی ، وجود زیرساخت ها و غیره را تجزیه و تحلیل کرد. OAS / DRDE از این فناوری برای پوشش نقشه های زمین شناسی ، شیب دار شیب استفاده کرده است ، جهت گیری شیب ، هیدرولوژی و پوشش گیاهی ،و سپس نتایج را با یک نقشه موجودی لغزش پوشش داد تا عوامل مرتبط با رانش زمین گذشته و حال را شناسایی کند. نقشه پهنه بندی خطر لغزش ، مشخصاتی از میزان تمایل به لغزش را برای هر منطقه مشخص در اختیار برنامه ریزان قرار می دهد.

برای سیل ، می توان از GIS و داده های سنجش از دور برای شناسایی مناطق مستعد سیل ، نقشه برداری از سیل در حال انجام ، ترسیم سیل گذشته و پیش بینی سیل های آینده استفاده کرد (به فصل 4 و 8 مراجعه کنید). GIS می تواند اطلاعات مربوط به شیب ، رژیم های بارشی و ظرفیت حمل رودخانه را برای مدل سازی سطح سیلاب ترکیب کند. اطلاعات سنتز بدست آمده از چنین مطالعه یکپارچه ای می تواند به برنامه ریزان و تصمیم گیرندگان کمک کند تا بتوانند محل سد یا مخزن را برای کنترل سیلاب احداث کنند.

به همین ترتیب ، نقشه ای که مکان آتشفشان را نشان می دهد ، ممکن است در GIS وارد شود. ویژگی های آتشفشان مانند تناوب ، شاخص انفجار (VEI) ، اثرات گذشته و سایر ویژگی ها ممکن است به هر رکورد آتشفشان در یک پایگاه داده رابطه ای نسبت داده شود. با ترکیب این داده ها با اطلاعات مربوط به سکونتگاه های انسانی یا تراکم جمعیت ، کاربری زمین ، شیب ، وجود موانع طبیعی و سایر منابع طبیعی یا داده های اقتصادی-اجتماعی ، GIS می تواند نقشه ها و / یا گزارش های جدولی را به تصویر بکشد که مناطق بدون خطر را نشان می دهد (به عنوان مثال مناطق خارج از شعاع یا منطقه برخوردی یک آتشفشان فعال ، مناطقی با شیب کمتر از 25٪ و پوشش گیاهی زیاد و غیره). سرانجام ، می توان اطلاعات مربوط به سایر خطرات را برای ایجاد زیر مجموعه های جدید داده ترکیب کرد ، که هر کدام از آنها حداقل استانداردهای مختلف از پیش تعیین شده برای توسعه را دارند.

برنامه های GIS در سطح محلی

در این سطح ، از GIS می توان در مطالعات پروژه های بخشی و قابلیت مدیریت منابع طبیعی برای پیش بینی و امکان سنجی استفاده کرد تا به برنامه ریزان کمک کند اقدامات ویژه کاهش برای پروژه های سرمایه گذاری با ریسک بالا را شناسایی کرده و امکانات حیاتی آسیب پذیر را برای اجرای فعالیت های آمادگی و واکنش اضطراری پیدا کنند. در مراکز جمعیت، برای مثال، پایگاه های داده GIS مقیاس بزرگ (قطعنامه 100 متر ² در هر سلول یا کمتر) می توانید محل ساختمان های بلند، بیمارستان ها، ایستگاه های پلیس، پناهگاه، ایستگاه آتش نشانی، و دیگر عناصر تاسیسات نمایش می دهد. با تلفیق این داده ها با نقشه ارزیابی خطرات که قبلاً از طریق برنامه ریزهای GIS جمع آوری شده یا تولید شده است ، می توان منابع حیاتی را در مناطق پر خطر شناسایی و به اندازه کافی استراتژی های تخفیف را تدوین کرد. (شکل 5-3 را ببینید)

تصمیم گیری درباره نوع اطلاعات مورد استفاده برای به تصویر کشیدن متغیرهای موجود در پایگاه داده – چه ابعاد واقعی و چه نمادی – در این سطح به یک تصمیم مهم تبدیل می شود. داده های با مقیاس واقعی باید بر اطلاعات نمادین غالب شوند ، به ویژه در این سطح از برنامه ریزی ها ، زمانی که اطلاعات دقیق برای ارزیابی ریسک پروژه های خاص سرمایه گذاری مورد نیاز است. برای مثال ارتفاعات سیلاب ، در مقیاس های کوچکتر از 1: 50،000 نشان داده می شوند ، فقط مکان تقریبی را نشان می دهند. هرگونه محاسبات GIS یا عملیاتی که شامل اندازه گیری سلول (مساحت ، محیط ، مسافت و غیره) است باید به اندازه کافی دقیق باشد تا بتواند یک تصویر دقیق و دقیق از وضعیت خطر خاص منطقه و مورد مطالعه برای برنامه ریزان ارائه دهد. ارزیابی خطر سیل نقشه های موضوعی را ترکیب می کند (به عنوان مثال ، خاک ، زمین شناسی ، توپوگرافی ، جمعیت ،زیرساخت ها و غیره) و نیاز به نمایش دقیق سلول از ارتفاع دشت سیل دارند تا مشخص شود که مناطق احتمالی سیل کجا هستند و جمعیت احتمالی ، منابع طبیعی و م componentsلفه های زیرساختی که ممکن است تحت تأثیر یک رویداد سیل قرار بگیرند کدامند. شکل 5-4 نمونه هایی از برنامه های GIS را که توسط OAS / DRDE انجام شده است بیان می کند.

استفاده از یک پایگاه داده با ارجاع جغرافیایی

یک پایگاه داده با ارجاع جغرافیایی (GRDB) یک برنامه مبتنی بر میکرو رایانه است که مدیریت داده با نمایش نقشه را ترکیب می کند ، به برنامه ریزان و مدیران اضطراری اجازه می دهد تا مناطق تأثیر خطر را به صورت گرافیکی نمایش دهند و آنها را با افراد و دارایی های در معرض خطر مرتبط سازند. اگرچه GRDB برای نشان دادن داده ها از نقاط ، خطوط و نمادهای چند ضلعی نیز استفاده می کند ، اما تفاوت آن با GIS در این است که قابلیت هم پوشانی ندارد. با این حال ، توانایی GRDB در مدیریت و ترکیب پایگاه داده های بزرگ با نمایش نقشه ، متن مربوط به عناصر نمایش داده شده (مناطق برخورد با خطر ، محل پناهگاه ها ، مراکز بهداشتی ، ایستگاه های آتش نشانی ، ایستگاه های پلیس و غیره) به اطلاعات توصیفی مربوطه ، این امر را برای موارد اضطراری مناسب می کند. برنامه ریزی و کارهای بازسازی و بازسازی پس از فاجعه.

شکل 5-3 نمونه هایی از برنامه های GIS برای مدیریت خطرات طبیعی در سطح محلی برنامه ریزی

منبع: اقتباس از Levine J. و Landis ، J. “سیستم های اطلاعات جغرافیایی برای برنامه ریزی محلی” در مجله انجمن برنامه ریزی آمریکا (بهار ، 1989) ، صص 209-220.

شکل 5-4 – سازمان ایالات آمریكا / بخش توسعه منطقه ای و محیط زیست نمونه هایی از برنامه های GIS در ارزیابی و برنامه ریزی توسعه خطرات

از طریق GRDB ، همه آژانس های درگیر می توانند برای به روزرسانی و استفاده از اطلاعات به اطلاعات دسترسی پیدا کنند. به این ترتیب ، دفاتر مدیریت اضطراری می توانند تقریباً بلافاصله به موجودی به روز شده از سکونتگاه ها ، خطوط نجات ، مناطق برخورد با خطر و نیازهای ویژه اضطراری دسترسی داشته باشند ، موجودی و استقرار منابع اضطراری را تسهیل کنند. وزارتخانه های بخشی و شرکتهای خدمات سودمند می توانند با دسترسی به اطلاعات مربوط به جمعیت و زیرساخت ها ، برنامه ها و پروژه های موثرتری تهیه کنند و آژانس های برنامه ریزی مرکزی می توانند از سیستم به عنوان ابزاری برای هماهنگی برنامه ریزی بازسازی استفاده کنند.

این نوع سیستم در جامائیکا پس از طوفان گیلبرت به عنوان مکانیزمی برای هماهنگی در برابر کمک به بلایا مورد استفاده قرار گرفت (به کادر بالا مراجعه کنید) ، و در کاستاریکا ، وزارت منابع طبیعی و معادن از OAS خواستار تهیه GRDB برای نظارت بر آسیب پذیری کشور شد. زیرساخت های انرژی برای رویدادهای طبیعی. اگرچه استفاده از GRDB در مدیریت اضطراری فواید واضحی دارد ، اما تبدیل آن به عنوان ابزاری در برنامه ریزی توسعه به زمان ، همکاری و پشتیبانی از همه آژانس های مربوطه نیاز دارد.

راهنماهای تهیه GIS

مزایای یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ممکن است آنقدر جذاب باشد که تصمیم به خرید سیستم با کمی تردید گرفته شود. در اکثر موارد ، تنها پس از تجزیه و تحلیل دقیق می توان تصمیم گرفت. بخش زیر یک فرایند سیستماتیک برای تصمیم گیری در مورد دستیابی به GIS را معرفی می کند. کاربران بالقوه باید به یاد داشته باشند که GIS همیشه ابزار مناسبی برای یک وضعیت خاص نیست و ممکن است لزوماً هزینه خود را پرداخت نکند.

ارزیابی نیازها ، تعریف برنامه های پیشنهادی و اهداف

قبل از تصمیم گیری برای تهیه یا استفاده از یک سیستم ، برنامه ریزان باید ارزیابی دقیق از نیازهای GIS خود را انجام دهند. این باید شامل تعریفی از چگونگی کمک به فعالیتها و تصمیمات برنامه ریزی آنها با استفاده از GIS باشد. اهداف و کاربردهای خاص GIS باید مشخص شود. پاسخ به سوالات ذکر شده در کادر زیر می تواند کمک کند.

اگر این تحقیقات مقدماتی نشان می دهد که گرفتن و استفاده از GIS گزینه خوبی برای یک آژانس است ، باید مقرون به صرفه ترین روش انجام این کار را جستجو کند. یک گزینه غالباً غفلت شده این است که تعیین کنید آیا یک سیستم موجود در دسترس است. اگر از سیستم اطلاعات جغرافیایی موجود کم استفاده شود ، مالک فعلی ممکن است پیشنهاد تقسیم زمان را جذاب بداند ، خصوصاً اگر آژانس جدید داده ها و تجزیه و تحلیل هایی را برای مشارکت ارائه دهد. اگر GIS مناسب وجود نداشته باشد ، گزینه دیگری این است که گروهی از آژانس ها GIS ایجاد کنند که نیازهای مشترک آنها را برآورده کند. بدیهی است که داد و ستد در هر دو گزینه هزینه کمتری در مقابل استقلال عمل است ، اما اگر این مشارکت همچنین باعث بهبود روابط کاری و داده های سازگار برای گروهی از آژانس ها شود که روی مشکلات مشترک کار می کنند ، این مزایا ممکن است بیش از هزینه استقلال باشد.س questionsالات موجود در کادر بالا راهنمایی هایی در مورد مناسب بودن سیستم موجود برای نیازهای آنها به برنامه ریزان ارائه می دهد.

فرصت دیگر برای کاهش هزینه سرمایه گذاری استفاده از تجهیزات موجود است. اگر رایانه ای در دسترس است ، آیا با GIS پیش بینی شده سازگاری دارد؟ هزینه های اقتصادی و نهادی اشتراک و ناراحتی چقدر است؟

هنگامی که آژانس به تنهایی یا به صورت مشارکتی به تصمیمات آزمایشی برای دستیابی به قابلیت GIS رسید ، باید یک تحلیل اقتصادی از این پیشنهاد انجام دهد.

2. انجام تجزیه و تحلیل اقتصادی برای GIS اکتساب

به دست آوردن سیستم GIS سرمایه گذاری سرمایه ای است که ممکن است نشان دهنده چندین هزار دلار آمریکا باشد. همانطور که سالیوان (1985) ادعا کرد ، روشهای استاندارد ارزیابی سرمایه گذاری می تواند در فناوریهای اطلاعاتی مانند GIS قابل استفاده باشد. س questionsالات موجود در کادر بالا به برنامه ریزان کمک می کند تا هزینه و مزایای عمده مربوط به کسب GIS را به طور تقریبی تخمین زده و مقایسه کنند.

هزینه نگهداری و تعمیر کلیه اجزای GIS نیز باید در تجزیه و تحلیل سرمایه گذاری در نظر گرفته شود. هرچه سیستم پیچیده تر باشد و هرچه پایه کارخانه از راه دور باشد ، هزینه نگهداری آن نیز بیشتر است. نرم افزار نیز به نگهداری نیاز دارد و باید ترتیبی اتخاذ شود که بتوانید پشتیبانی م fromثر از ارائه دهنده نرم افزار را دریافت کنید. استخدام تخصص برای اصلاح نرم افزار با توجه به پروژه باید مورد انتظار باشد. GIS ابزاری پویا است. همیشه داده های جدید و قابلیت های جدیدی برای افزودن وجود دارد که نیاز به تلاش و هزینه بیشتری دارد.

از میان سیستم ها و تجهیزات جایگزین انتخاب کنید

وقتی سیستم جدیدی باید ایجاد شود ، برنامه ریزان باید با دقت سخت افزار و نرم افزار مناسب را انتخاب کنند. این سیستم باید ساده باشد و البته باید متناسب با بودجه و محدودیت های فنی آژانس باشد. دیجیتایزرها و توطئه گران بزرگ ، که توانایی تولید نقشه هایی با کیفیت نقشه برداری را دارند ، گران و نگهداری آنها دشوار است. تجهیزات کوچک ، که می توانند به اندازه مدل های بزرگتر برای تجزیه و تحلیل نقشه موثر باشند ، با قیمت های مقرون به صرفه به طور فزاینده ای در دسترس هستند. شکل 5-5 برخی از معیارهایی را که باید در حصول GIS در نظر گرفته شود ارائه می دهد.

بسته های GIS بسیاری در دسترس است ، برخی از آنها گران تر و قدرتمندتر از دیگران هستند. برخی از نرم افزارهای ارزان قیمت از قابلیت تحلیلی خوبی برخوردار هستند اما فاقد گرافیک رایانه ای هستند. بر اساس اهداف ، بودجه و محدودیت های پرسنلی ، برنامه ریزان باید گزینه های نرم افزار GIS را با رابط کاربری ساده ، قابلیت های تحلیلی و گرافیکی قوی و قیمت مقرون به صرفه بررسی کنند. صرف نظر از انتخاب ، نرم افزار GIS باید آزمایش شود و ادعاهای آن بر خلاف نیاز کاربر تأیید شود. از آنجا که هزینه نرم افزار برای پروژه های GIS بیشتر از سخت افزاری است که برای اجرا طراحی شده است ، آزمایش باید بر روی پیکربندی سخت افزار مورد استفاده انجام شود.

شکل 5-6 بیشتر نرم افزارهای GIS موجود را مرور می کند. سیستم ها بر اساس هزینه طبقه بندی می شوند و اطلاعات در مورد نوع سیستم عامل ، نوع دستگاه خروجی پشتیبانی شده (مستقیماً با نوع نقشه های خروجی تولید شده ، رستر یا بردار مرتبط است) و سایر قابلیت ها مانند اندازه گیری منطقه ، تجزیه و تحلیل آماری و همپوشانی ژئو مرجع.

یک پایگاه داده ایجاد کنید

پس از دستیابی به GIS ، باید یک سیستم اطلاعاتی طراحی شود. به طور معمول ، کاربران بار اول GIS تمایل دارند که داده های به ظاهر مناسب زیادی را در سیستم قرار دهند ، و سعی دارند بلافاصله برخی از برنامه ها را توسعه دهند. معمولاً سیستم هایی که بیش از آنکه بر اساس تقاضای اطلاعات باشند ، بر روی یک منبع داده طراحی می شوند ، منجر به بهم ریختگی پرونده های داده و پایگاه داده آشفته و ناکارآمد می شوند.

یک رویکرد سیستماتیک برای ایجاد یک بانک اطلاعاتی کارآمد و عملی شامل: تعیین دقیق نیازهای کاربران ، تعریف برنامه های در نظر گرفته شده از نیازها ، و در صورت امکان ، 3) ارزیابی طراحی و / یا آزمایش در یک مطالعه آزمایشی (به GIS مراجعه کنید) روش طراحی مشخص شده در شکل 5-7).

تعیین برنامه های پیشنهادی سیستم

آژانس های برنامه ریزی کوچک یا پروژه های خاص کاهش خطرات ممکن است نیاز به یک تجزیه و تحلیل ساده از آنچه در جای دیگر کار کرده است ، برای تعریف اینکه GIS برای چه مواردی استفاده می شود و انتظار می رود چه محصولاتی را تولید کند. با این وجود ، سازمان های بزرگ یا پروژه های جامع تر ، نیاز به ایجاد یک رویکرد استاندارد و سیستماتیک دارند که معمولاً نیاز به مصاحبه با مدیریت ، کاربران و کارمندان پشتیبانی سیستم موجود دارند. پاسخ به س questionsالات زیر می تواند برنامه ریزان را در شناسایی کاربردهای بالقوه راهنمایی کند.

 تعیین نیازها و منابع داده برای برنامه های انتخاب شده

داده های مربوط به خطرات طبیعی ، داده های جمعیت شناختی و مکان جمعیت ، مهمترین مسئله مدیریت خطرات طبیعی است و باید در همان مراحل اولیه تعریف شود. زیرساخت ها و سایت های اسکان پیوندهای منطقی را ارائه می دهند که یک GIS را در شناسایی مکان های جمعیت مفید می کند. هنگامی که این اطلاعات با داده های اخیر با جزئیات تغییرات کاربری زمین ترکیب می شود ، می توان درک روشنی از محل استقرار افراد و نوع فعالیت های آنها و چگونگی تأثیر آنها توسط خطرات طبیعی به دست آورد. با استفاده از این اطلاعات می توان اقدامات پیشگیری و آمادگی در برابر بلایا را آغاز کرد.

پس از شناسایی نیازهای اطلاعات ، منابعی که این اطلاعات را ارائه می دهند باید تفکیک شوند. معمولاً تعدادی از اطلاعات دست اول از قبل وجود دارد ، از جمله نقشه ها و سایر اسناد (در ضمیمه A بحث شده است) ، مشاهدات میدانی و حسگرهای از راه دور (در فصل 4 بحث شده است). شکل 5-8 معمولاً اطلاعات مربوط به خطرات طبیعی موجود را که می تواند در یک پرونده داده GIS قرار گیرد ، فهرست می کند.

از نظر مفهومی ، برنامه های GIS باید برای پذیرش انواع داده هایی که در نهایت به آنها نیاز است ، توسعه یابد. داده ها ممکن است به صورت تصاویر ماهواره ای ، داده های ماهواره ای هواشناسی ، عکس های هوایی ، نقشه های توپوگرافی یا خاکهای کلی جهانی یا منطقه ای ، یا نقشه های توزیع جمعیت در دسترس باشد. داده هایی از این دست برای ایجاد GIS اولیه کافی است. پس از ایجاد چارچوب ، در هر زمان می توان موارد جدیدی اضافه کرد.

 طراحی پرونده های داده

گام بعدی طراحی لایه های نقشه نگاری است که باید وارد سیستم شود و ویژگی های مکانی نیز به آنها اختصاص یابد. در این راستا ، جزئیات پایگاه داده ، مقیاس ورودی و وضوح باید در نظر گرفته شود.

لایه های کارتوگرافی “نقشه ها” یا “تصاویر” مختلفی هستند که در سیستم خوانده می شوند و بعداً برای تولید اطلاعات سنتز روی هم قرار می گیرند و تجزیه و تحلیل می شوند. به عنوان مثال ، لایه های نقشه برداری که رویدادهای رانش زمین گذشته ، ویژگی های زمین شناسی ، شیب داری ، هیدرولوژی و پوشش گیاهی را به تصویر می کشد ، برای ایجاد نقشه خطر لغزش ، در GIS وارد شده و روی هم قرار گرفتند ، همانطور که در بخش B شرح داده شده است.

سه نوع اساسی لایه وجود دارد و ترکیبات مختلف مختلفی ممکن است: چند ضلعی ها (دشت های طغیان ، مناطق خطر لغزش) ، خطوط (خطوط گسل ، رودخانه ها ، شبکه های الکتریکی) و نقاط (کانون ها ، مکان های چاه ، تأسیسات برق آبی). انتخاب نوع صحیح لایه برای یک پایگاه داده به کاربردهای پیش بینی شده و مقیاس و وضوح داده های منبع بستگی دارد. به عنوان مثال یک آتشفشان ممکن است به عنوان یک نقطه در مقیاس 1: 250،000 نشان داده شود ، اما به خوبی می تواند یک چند ضلعی در 1: 20،000 باشد. به همین ترتیب ، مناطق مستعد سیل ممکن است به صورت خطوط حاشیه رودخانه ها در مقیاس های کوچکتر از 1: 50،000 ، اما به صورت چند ضلعی در نقشه های مقیاس 1: 10،000 نشان داده شوند. برنامه ریزان باید به خاطر داشته باشند که ممکن است نمایشگرهای نقطه و خط برای به تصویر کشیدن مکان های متغیر مورد استفاده قرار گیرند ، اما به ندرت برای عملیات GIS شامل اندازه گیری سلول استفاده می شوند.

شکل 5-8 – اطلاعات مربوط به خطرات طبیعی که باید در GIS استفاده شود

ویژگی های مکانی ویژگی های قابل شناسایی اطلاعات منابع جمع شده برای GIS هستند. به عنوان مثال ، ویژگی های در نظر گرفته شده برای زیرساخت ها می تواند شامل جاده ها ، پل ها ، سدها و غیره باشد. برای استفاده از زمین ، واحدهای مختلف نقشه استفاده از زمین می توانند ویژگی ها را شناسایی کنند. تمام داده های ورودی GIS به عنوان ویژگی ثبت می شوند و می توانند به عنوان موارد جداگانه بازیابی شوند یا در گروه ها جمع شوند.

یک نقشه خاک ، تصویر خوبی از تعیین ویژگی ها ارائه می دهد. یک ویژگی در خاک “لایه” داده ها شن و ماسه است. همه موارد شن و ماسه روی نقشه قرار می گیرند. پس از ثبت ویژگی ، مواد توصیفی مربوط به متن همراه باید نه تنها در افسانه ، در پایگاه داده وارد شود. این امر سودمندی اطلاعات در دسترس برنامه ریزان را بسیار گسترش می دهد.

همین روش ، وقتی برای تهیه داده ها برای بیش از یک زمان استفاده می شود ، اطلاعات لازم برای اندازه گیری اضافه کاری تغییرات را در اختیار کاربر قرار می دهد. بیشترین خرابی داده های توالی زمانی به دلیل کمبود جزئیات در توصیف ویژگی برای دوره های زمانی مختلف است. بنابراین ، درج آن اطلاعات به صورت متن در سیستم GIS مهم است.

بسیاری از ویژگی ها در برخی از منابع اطلاعاتی نقشه برداری شناخته شده و مکرر مورد استفاده می توانند اطلاعات کافی برای مدیریت خطر در GIS معمولی را فراهم کنند. شش منبع به ویژه مفید:

– بررسی کاربری و خاک

– داده های اقلیمی

– محل آتشفشان ها ، مناطق رانش زمین و گسل های مهم زمین شناسی

– ویژگی های طبیعی (رودخانه ها ، دشت های طغیان)

– ویژگی های انسانی (زیرساخت ها ، جمعیت)،

– و اطلاعات توپوگرافی (که داده های ارتفاع ، پیچیدگی زمین و اطلاعات حوزه را فراهم می کند)

تصمیمات مربوط به مدیریت خطرات طبیعی که فقط بر اساس شش منبع داده فوق الذکر است ، می تواند نیازهای GIS را در بسیاری از شرایط تأمین کند. به عنوان مثال ، اطلاعات خاک می تواند ویژگی های اشباع و رواناب را فراهم کند. توپوگرافی منطقه آبخیزداری و نقش برجسته توپوگرافی را فراهم می کند و همراه با داده های خاک می تواند به شناسایی دشت های سیل کمک کند. سوابق آب و هوایی به ویژه هنگامی که با ویژگی های رواناب حاصل از بررسی خاک برای تهیه اطلاعات در مورد سیل و فرسایش ترکیب شوند ، بسیار مفید هستند. و نقشه های منطقه زندگی در ارزیابی خطرات بیابان زایی مفید است. تعداد افراد مستقر در یک دشت سیلاب ، مراکز پشتیبانی شهری ، موقعیت جاده ها ، فرودگاه ها ، سیستم های ریلی و غیره ، همگی می توانند در سیستم قرار بگیرند و به صورت نقشه مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. این اطلاعات همچنین در تهیه برنامه های واکنش اضطراری مفید است.

ترکیب صحیح صفات برای تصمیمات خاص مبتنی بر GIS ممکن است به طرز شگفت آوری تعداد کمی از منابع ورودی داده را بخواهد. تقریباً همه شرایط خطر طبیعی به شدت تحت تأثیر یک یا دو ویژگی ترکیبی قرار می گیرند. به عنوان مثال ، رانش گل و لای ، معمولاً در مناطقی با زمین شیب دار و خاکی که محتوای آن رس زیاد باشد رخ می دهد. فوران های آتشفشانی جدید به احتمال زیاد در مناطقی که فعالیت لرزه ای تاریخی زیادی دارند رخ می دهد. برنامه ریزان یا کاربران GIS باید بدانند که هدف GIS تهیه و تلفیق کلیه داده های ممکن نیست. این هزینه بر است ، زمان بر است و مقدار زیادی داده نقشه برداری شده را برای کاربران فراهم می کند که می تواند نتیجه مثبتی نداشته باشد. آنچه مهم است ، دستیابی به مقدار مناسب داده است که اطلاعات لازم را برای تصمیم گیری سریع و م forثر برای مدیریت مخاطرات طبیعی فراهم می کند.

جزئیات زیاد ممکن است بی جهت به هزینه GIS بیفزاید. اگر منبع داده ای بیش از حد مفید بودن مفصل باشد ، باید از داده های کلی استفاده شود. اگر ، به عنوان مثال ، داده های توپوگرافی در خطوط 5 متری نقشه برداری شود ، اما برخی از تصمیمات اساسی با استفاده از خطوط 50 متری بدست می آیند ، می توان ورودی و بازیابی پیچیدگی توپوگرافی را با ضریب ده کاهش داد. مطالعه دقیق سیستم های طبقه بندی داده های ورودی ، همراه با تجزیه و تحلیل نقاط بحرانی تمایز در منابع داده های فیزیکی ، می تواند حجم ورودی داده ها را کاهش دهد بدون اینکه بر کاربرد تجزیه و تحلیل تأثیر بگذارد.

جزئیات پایگاه داده باید مستقیماً با نیازهای تیم برنامه ریزی ارتباط داشته باشد و ماهیت آن پویا باشد. یک تیم برنامه ریزی تعیین شده برای ارزیابی آسیب پذیری در برابر خطرات طبیعی می تواند با بررسی خطرات در سطح ملی آغاز شود و سپس به مطالعات دقیق تری در مناطق محلی با ریسک بالا بپردازد. از طرف دیگر ، اگر منطقه ای برای برنامه ریزی توسعه منطقه ای انتخاب شود ، مطالعه خطرات می تواند در سطح منطقه ای یا محلی آغاز شود. به عنوان مثال ، اگر مطالعه توسعه مربوط به بخش حمل و نقل یک شهر باشد و این منطقه به دلیل رانش زمین مکرراً متحمل خسارات شود ، پایگاه داده ایجاد شده باید به وضوح این مسئله را منعکس کند.

در مورد مقیاس ، برنامه ریزان یا کاربران GIS می توانند با وارد کردن داده ها در مقیاس های مختلف و بعداً درخواست سیستم برای تنظیم مقیاس متناسب با هدف یا مرحله خاص برنامه ریزی ، از انعطاف پذیری برخی از GIS استفاده کنند: مقیاس های کوچک تا متوسط ​​برای موجودی منابع و پروژه شناسایی؛ مقیاس متوسط ​​برای پروفایل پروژه و مطالعات امکان سنجی قبل ؛ و مقیاس های بزرگ برای مطالعات امکان سنجی ، نقشه برداری از منطقه خطر و مطالعات کاهش خطرات شهری.

وضوح یا دقت مکانی پایگاه داده در تعداد سلول ها (ستون ها و ردیف ها یا X ها و Y ها) که پایگاه داده را تشکیل می دهند منعکس می شود. هرچه تعداد سلول های مورد استفاده برای پوشاندن یک منطقه مشخص بیشتر باشد ، وضوح به دست آمده بیشتر است. با این حال ، وضوح بالا همیشه لازم نیست و باید بین آنچه از نظر ظرفیت تحلیلی به دست می آید و آنچه از نظر مصرف حافظه کامپیوتر و زمان ورودی از بین می رود ، در نظر گرفته شود. نوع آداپتور گرافیکی ، اندازه حافظه کامپیوتر و ترجیح کاربر در مورد استفاده از صفحه کامل یا پارتیشن بندی ، از عوامل تعیین کننده در این زمینه هستند.

سرانجام ، طراحی پایگاه داده باید از نظر عملکرد آزمایش شود. به دنبال یک آزمایش آزمایشی ، به دست آوردن یک مجموعه قابل اصلاح از اصلاح پایگاه داده غیرمعمول نیست. این رهنمودها معمولاً فقط به دقت مکانی داده ها و طراحی لایه نمی پردازند ، بلکه همچنین به شناسایی موانع احتمالی برای اجرای نهایی سیستم و توسعه روش ها یا روش انجام وظایف در شرایط عادی عملیاتی مربوط می شوند.

نتیجه گیری

طیف گسترده ای از برنامه های GIS ارائه شده در این فصل ، ارزش GIS را به عنوان ابزاری برای مدیریت و برنامه ریزی توسعه خطرات طبیعی نشان می دهد. همانطور که نشان داده شده است ، سیستم های اطلاعات جغرافیایی می توانند کیفیت و قدرت تجزیه و تحلیل ارزیابی خطر طبیعی را بهبود بخشند ، فعالیت های توسعه را هدایت کنند و به برنامه ریزان در انتخاب اقدامات کاهش و در انجام اقدامات آمادگی و واکنش اضطراری کمک کنند.

به نظر می رسد که GIS فریبنده باشد ، برای همه برنامه های کاربردی برنامه مناسبی نیست. بیشتر مزایای چنین سیستم خودکار در توانایی انجام مکرر محاسبات مکانی نهفته است. بنابراین ، قبل از تصمیم گیری برای دستیابی به GIS ، برنامه ریزان باید تعیین کنند که چه فعالیت های برنامه ریزی را می توان با سیستم پشتیبانی کرد و به دقت ارزیابی می کنند که آیا مقدار محاسبات و تجزیه و تحلیل فضایی که باید انجام شود ، خودکارسازی فرآیند را توجیه می کند یا خیر. اگر فقط چند محاسبه پیش بینی شده باشد ، اتکا به تهیه کنندگان محلی برای ترسیم و همپوشانی نقشه ها و محاسبه نتایج ، احتمالاً مقرون به صرفه تر خواهد بود.

GIS مبتنی بر کامپیوتر بهترین گزینه برای یک تیم برنامه ریزی است. حتی در این صورت ، برنامه ریزان باید از بین چندین پیکربندی سخت افزار موجود و قابلیت های نرم افزاری ، قیمت ها و سازگاری ، یکی را انتخاب کنند. با توجه به محدودیت های مالی و فنی معمول در آمریکای لاتین و کارائیب ، پیکربندی سخت افزار باید ساده و مقرون به صرفه باشد. برای سیستم های سازگار با IBM ، به عنوان مثال ، یک واحد پردازش مرکزی استاندارد (CPU) ، یک مانیتور با وضوح بالا ، یک دیجیتایزر کوچک و یک چاپگر رنگی اختیاری معمولاً به اندازه کافی برای نیازهای آژانس برنامه ریزی توسعه کارآمد هستند و می توان آنها را به راحتی خریداری کرد قیمت های مقرون به صرفه در اکثر کشورهای منطقه. تجهیزات بزرگ و پیشرفته به مهارتهای فنی بیشتری نیاز دارند ، نگهداری و تعمیر آنها به صورت محلی دشوار است ،و ممکن است قابلیتهای اضافه شده برای نیازهای سازمان برنامه ریزی قابل توجه نباشد.

به همین ترتیب ، بسته های نرم افزاری GIS بسیاری برای انتخاب وجود دارد و بر این اساس ، قابلیت ها و قیمت های بسیار متنوعی در دسترس است. معمولاً هرچه نرم افزار گران تر باشد ، قدرت تجزیه و تحلیل قدرتمندتری دارد و گزینه های خروجی را پیچیده تر می کند. با این حال ، قابلیت اضافه شده ، به ویژه در زمینه کیفیت کیفیت نقشه برداری ، همیشه ضروری نیست و ممکن است هزینه ای برای خود نداشته باشد. دامنه قیمت ها از صد تا بیش از پنجاه هزار دلار آمریکا است. اگرچه سیستمهای ارزان قیمت فاقد برخی ویژگیهای موجود در سیستمهای گران قیمت هستند ، اما آنها دارای قابلیتهای عملکردی کافی برای پاسخگویی به نیازهای اساسی تجزیه و تحلیل فعالیتهای مدیریت خطر طبیعی هستند. عاقلانه است که با برخی از این سیستم های متوسط ​​شروع کنید و بعداً آنها را با توجه به نیازهای آژانس گسترش دهید.

جنبه های دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد ، در دسترس بودن داده ها و پشتیبانی نهادی است. برای موثر بودن GIS به عنوان ابزاری برای برنامه ریزی ، باید هرگونه مشكل و مشكلی در بدست آوردن اطلاعات از م institutionsسساتی با اختیارات و علایق مختلف برطرف شود. برای اطمینان از پویایی ماهیت GIS ، باید درک خوبی برای به اشتراک گذاری اطلاعات بین آژانس های مختلفی که در جمع آوری ، تولید و استفاده از داده ها نقش دارند ، ایجاد شود.

آخرین مسئله ای که برنامه ریزان باید با آن روبرو شوند ، مشکلی است که در اجرای نتایج GIS با آن روبرو خواهند شد. وقتی نوبت به ترجمه نتایج GIS به دستورالعمل ها یا دستورالعمل های برنامه ریزی می رسد ، غیر منتظره نیست که به دلایل سیاسی ، اقتصادی یا سایر موارد ، آنها را رد می کنیم. این ممکن است در سطح محلی پیچیده تر شود. وقتی نیازهای محلی داده تعمیم داده شده و در GIS برای یک منطقه وسیع تر گنجانده شود ، ممکن است درگیری هایی به دلیل دانش دقیق مردم از این منطقه ایجاد شود.

مدیریت خطرات طبیعی برای موفقیت لازم به همکاری در همه سطوح دارد. متقاعد کردن کارکنان محلی و تصمیم گیرندگان مبنی بر اینکه GIS می تواند اطلاعات به موقع ، مقرون به صرفه و صحیح را ارائه دهد ، گام مهمی است که برای هر برنامه ای که به موضوعات مدیریت مخاطرات طبیعی می پردازد ، نیاز به پشتیبانی و توجه دارد.