سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) چیست؟ :مقدمه:سیستم اطلاعات جغرافیایی – یا GIS – یک سیستم کامپیوتری است که امکان نمایش داده ها در نقشه الکترونیکی را فراهم می کند… نقشه های ایجاد شده با کمک GIS را با خیال راحت می توان نقشه های نسل جدید نامید. نه تنها داده‌های جغرافیایی، بلکه داده‌های آماری، جمعیتی، فنی و بسیاری از انواع دیگر را می‌توان در نقشه‌های GIS اعمال کرد و عملکردهای تحلیلی مختلفی را روی آنها اعمال کرد. GIS توانایی منحصربه‌فردی برای آشکار کردن روابط و روندهای پنهان دارد که انجام آنها با استفاده از نقشه‌های کاغذی آشنا دشوار یا غیرممکن است. ما معنای جدید و باکیفیت داده های خود را می بینیم، نه مجموعه ای مکانیکی از قطعات متفاوت.
نقشه الکترونیکی ساخته شده در GIS توسط زرادخانه قدرتمندی از ابزارهای تحلیلی، یک جعبه ابزار غنی برای ایجاد و ویرایش اشیاء، و همچنین پایگاه های داده، اسکن تخصصی، چاپ و سایر راه حل های فنی، ابزارهای اینترنتی – و حتی تصاویر و اطلاعات فضایی پشتیبانی می شود. از ماهواره ها ،
یک سیستم GIS شامل پنج جزء اصلی است:
سخت افزار. این یک کامپیوتر است که GIS را اجرا می کند. GIS در حال حاضر بر روی انواع پلتفرم های کامپیوتری، از سرورهای متمرکز گرفته تا شبکه های مستقل اجرا می شود. کامپیوترهای رومیزی
· نرم افزار . عملکردها و ابزارهای مورد نیاز برای ذخیره، تجزیه و تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی را پوشش می دهد. چنین محصولات نرم افزاری عبارتند از: ابزارهایی برای ثبت و دستکاری اطلاعات جغرافیایی. سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS)؛ ابزارهایی برای پشتیبانی از پرس و جوهای فضایی، تجزیه و تحلیل و تجسم؛
ارقام. داده‌های مکان (داده‌های جغرافیایی) و داده‌های جدولی مرتبط ممکن است توسط کاربر جمع‌آوری و تولید شوند، یا ممکن است به صورت تجاری یا دیگر از تأمین‌کنندگان خریداری شوند. در فرآیند مدیریت داده‌های مکانی، GIS داده‌های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می‌کند و همچنین ممکن است از DBMS مورد استفاده بسیاری از سازمان‌ها برای سازماندهی و نگهداری داده‌های در اختیارشان استفاده کند.
هنرمند. کاربران GIS می توانند هم کارشناسان فنی باشند که سیستم ها را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارمندان عمومی که GIS به حل موارد و مشکلات روزمره کمک می کند.
مواد و روش ها.
2. 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 رایانه الکترونیکی (ECM) در دهه 50.
ظهور دیجیتالیزرها، پلاترها، نمایشگرهای گرافیکی و سایر دستگاه های جانبی در دهه 60.
ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات روی نمایشگرها و با استفاده از پلاتر.
شکل گیری روش های رسمی تحلیل فضایی.
ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.
ابتکارات دولتی دوره ای (اوایل دهه 1970 – اوایل دهه 1980)
حمایت دولت از GIS منجر به توسعه کارهای آزمایشی در زمینه GIS بر اساس استفاده از پایگاه های داده شبکه خیابانی شده است:
· ناوبری خودکار سیستم .
سیستم حذف زباله و زباله شهری
تردد وسایل نقلیه در مواقع اضطراری و غیره
دوره توسعه تجاری (اوایل دهه 1980 تا کنون)
بازار گسترده ای برای انواع ابزارهای نرم افزاری، 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 رایج، سیستم هایی که از نگهداری مختلف پشتیبانی می کنند. مجموعه داده‌های جداگانه در رایانه‌ها، راه را برای سیستم‌هایی باز می‌کند که از پایگاه‌های جغرافیایی شرکتی و توزیع شده پشتیبانی می‌کنند.
دوره کاربری (اواخر دهه 1980 تا کنون)
افزایش رقابت بین تولیدکنندگان تجاری خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی به نفع کاربران GIS است، در دسترس بودن ابزارهای نرم افزاری و “باز بودن” امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها، “باشگاه های کاربر”، کنفرانس های تلفنی، از نظر جغرافیایی پراکنده، اما متصل را ممکن می سازد. گروه های سفارشی از یک موضوع ، نیاز روزافزون به داده های جغرافیایی، آغاز شکل گیری زیرساخت های اطلاعات جغرافیایی جهانی.
GIS در روسیه
پرکاربردترین محصولات نرم افزاری در روسیه ArcGIS و ArcView توسط ESRI، خانواده GeoMedia از Intergraph Corporation و MapInfo Professional توسط Pitney Bowes MapInfo هستند.
سایر نرم افزارهای توسعه داخلی و خارجی نیز مورد استفاده قرار می گیرند: Bentley’s Microstation، IndoorGIS، Star-APIC، Zulu، DoubleGIS و غیره.
3. دیدگاه های GIS
طراحی زمین یک مرحله تکاملی در توسعه GIS است. برای برنامه ریزی و توسعه مناطق به ویژه در زمینه کاربری اراضی و حفاظت از محیط زیست بسیار مهم است، اما تقریباً در همه زمینه های کاربردی و علمی دیگر تقاضای زیادی دارد. به عنوان مثال، این روش به طور گسترده توسط شرکت های برق در خرده فروشی کشاورزی، جنگلداری و مدیریت آب، سازمان های مجری قانون، شرکت های انرژی، ارتش و بسیاری دیگر، توسط مهندسان عمران برای نصب زیرساخت ها مانند جاده ها در مناسب ترین مکان ها استفاده خواهد شد. فروشگاه های جدید و بستن فروشگاه های قدیمی. این رویکرد ارزش GIS را به سمت توسعه و بکارگیری مفاهیمی برای تبدیل آن به آینده ای “همانطور که هست” فراتر از توصیف ساده جهان، افزایش می دهد.
آینده عناصری از فناوری های GIS با هوش مصنوعی مبتنی بر ادغام GIS و سیستم های خبره است. مزایای این نوع نمادشناسی کاملاً مشهود است: سیستم خبره از دانش یک متخصص در یک حوزه خاص برخوردار است و می تواند به عنوان یک سیستم قاطع یا مشاوره استفاده شود.
وضعیت فعلی ژئوتکنولوژی کامپیوتری جدید با سرمایه گذاری های خارجی با هدف استفاده گسترده از برنامه های بزرگ دولتی، عکس های هوایی و تجسم تصاویر ماهواره ای، نقشه های دیجیتال و پایگاه های داده تعیین می شود.
GIS شهری آینده نه تنها امکان به دست آوردن اطلاعات معنایی در مورد اشیاء روی نقشه را در صورت درخواست، بلکه همچنین پیش بینی توسعه منطقه را فراهم می کند و به مدیریت شهری اجازه می دهد تا گزینه تصمیم گیری های تجویزی یک منطقه شهری جدید را بازی کند. ساخت و ساز و غیره. به برنامه ریزان شهری نشان دهید که چگونه قیمت املاک و مستغلات بسته به نحوه توزیع بار در شبکه های مهندسی شهری، جریان برق ترافیک، بزرگراه های اضافی یا ساخت یک مرکز خرید جدید در یک منطقه خاص، تغییر خواهد کرد.
نتیجه
در حال حاضر سیستم‌های GIS از نظر تجاری‌سازی سریع‌ترین و جالب‌ترین رشد را دارند، با رابط کاربر پسند و حجم عظیمی از اطلاعات موجود در آنها، آنها را در دنیای پرشتاب ضروری می‌سازد.
در حال حاضر، حدود 200 سازمان در روسیه در حال توسعه و اجرای سیستم های GIS هستند، ایجاد کاداستر زمین امکان ایجاد نقشه های موضوع محور دیگر را بر اساس نقشه های آنها و تکمیل آنها با مواد کیفی مناسب فراهم می کند. که به سیستم ما امکان رقابت با مدل های غربی را می دهد.
با توسعه بیشتر دسترسی موبایل به شبکه از طریق دستگاه های مختلف، سیستم های GIS با استفاده از تصاویر ماهواره ای همراه با مدل سازی سه بعدی این امکان را به کاربر عادی می دهد که در هر زمینی بدون مشکل حرکت کند و بتواند با این سیستم ها تعامل داشته باشد. اجازه می دهد تا همه را دریافت کنید. اطلاعات مورد نیاز فقط یک سوال.
سیستم های اطلاعات جغرافیایی ( GIS ، همچنین سیستم های اطلاعات جغرافیایی ) یک واحد است. در محیط اطلاعاتی تصاویر الکترونیکی فضایی (نقشه ها، نمودارها، نقشه ها و غیره) و پایگاه های داده یکپارچه شده اند . سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) در GIS، Raster و . قابلیت ها شامل گرافیک برداری و ابزارهای تحلیلی و نقشه برداری، زمین شناسی، هواشناسی، مدیریت زمین، بوم شناسی، دولت مدنی ، حمل و نقل، اقتصاد، دفاع و بسیاری از زمینه های دیگر است.
از نظر پوشش منطقه ای، GIS جهانی (GIS)، GIS شبه قاره ای، GIS ملی وجود دارد که اغلب دارای وضعیت GIS ایالتی، منطقه ای (GIS منطقه ای)، GIS زیرمنطقه ای و GIS محلی یا محلی (GIS محلی) هستند.
GIS چگونه کار می کند
GIS اطلاعات مربوط به دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی که بر اساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی می شوند، ذخیره می کند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف پذیر ارزش خود را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد، نمایش موقعیت های واقعی زندگی و فعالیت های برنامه ریزی شده با جزئیات، و مدل سازی گردش جوی جهانی.
هر گونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعاتی درباره موقعیت مکانی است، خواه اشاره ای به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات باشد، یا پیوندهایی به آدرس، کدپستی ، حوزه انتخابیه یا منطقه سرشماری، شناسایی یک زمین یا منطقه جنگلی، نام خیابان یا نقطه عطف در بزرگراه و غیره. .
نمایش لایه ای اطلاعات جغرافیایی در GIS
مزایای عمده GIS
- نمایش کاربرپسند
داده‌های مکانی نقشه‌برداری داده‌های مکانی، از جمله ابعاد سه‌بعدی، برای درک راحت‌تر است، که فرمول‌بندی پرس‌و‌جوها و تجزیه و تحلیل بعدی آنها را ساده‌تر می‌کند. - یکپارچه‌سازی داده‌ها در سازمان،
سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی، داده‌های انباشته‌شده در بخش‌های مختلف شرکت یا حتی در حوزه‌های مختلف فعالیت‌های سازمان‌ها را یکپارچه می‌کنند. استفاده جمعی از داده های انباشته شده و ادغام آنها در یک آرایه اطلاعاتی واحد، مزیت رقابتی قابل توجهی می دهد و کارایی سیستم های اطلاعات جغرافیایی عملیاتی را افزایش می دهد. - تصمیم گیری آگاهانه
خودکارسازی تجزیه و تحلیل و گزارش هر پدیده داده های مکانی می تواند به تسریع و بهبود تصمیم گیری کمک کند. - یک ابزار مفید برای ایجاد نقشه
ها سیستم های اطلاعات جغرافیایی فرآیند رمزگشایی داده ها از فضا و بررسی های هوایی را بهینه می کند و از نقشه ها، نمودارها، نقشه های قبلی ایجاد شده استفاده می کند. GIS با خودکار کردن فرآیند کار با نقشه ها و ایجاد مدل های سه بعدی زمین، به طور قابل توجهی در منابع زمان صرفه جویی می کند.
استفاده صنعتی از GIS
از قابلیت های سیستم های اطلاعات جغرافیایی می توان در زمینه های مختلف فعالیت استفاده کرد. در اینجا چند نمونه از کاربرد GIS آورده شده است:
مدیریت اداری-سرزمینی
- برنامه ریزی شهری و طراحی اشیاء؛
- ارتباطات مهندسی، زمین، برنامه ریزی شهری، نگهداری موجودی فضای سبز.
- پیش بینی ویژگی های فنی و اکولوژیکی شرایط اضطراری ؛
- مدیریت جریان ترافیک و مسیرهای حمل و نقل شهری؛
- ایجاد شبکه های نظارت بر محیط زیست؛
- پهنه بندی مهندسی- زمین شناسی شهر.
مخابرات
- شبکه های تنه و سلولی ، سنتی؛
- برنامه ریزی استراتژیک شبکه های مخابراتی؛
- انتخاب مکان بهینه آنتن ها، تکرار کننده ها و غیره.
- تعیین مسیرهای کابل کشی؛
- نظارت بر وضعیت شبکه؛
- کنترل اعزام عملیاتی
ارتباطات مهندسی
- ارزیابی نیازهای شبکه های آبرسانی و فاضلاب؛
- مدل سازی پیامدهای بلایای طبیعی برای سیستم های ارتباطی مهندسی؛
- طراحی شبکه مهندسی؛
- نظارت بر وضعیت شبکه مهندسی و پیشگیری از اضطرار.
حمل و نقل
- جاده، راه آهن، آب، خط لوله، حمل و نقل هوایی؛
- مدیریت و توسعه زیرساخت های حمل و نقل؛
- مدیریت ناوگان و تدارکات؛
- مدیریت ترافیک، بهینه سازی مسیر و تجزیه و تحلیل ترافیک.
مجتمع نفت و گاز
- اکتشاف زمین شناسی و کار بررسی میدانی؛
- نظارت بر روش های فنی بهره برداری از خطوط لوله نفت و گاز؛
- طراحی خطوط لوله تنه؛
- مدلسازی و تحلیل پیامدهای شرایط اضطراری.
سازمان های اجرای قانون
- خدمات واکنش سریع، نیروهای مسلح، پلیس، خدمات آتش نشانی؛
- برنامه ریزی عملیات نجات و اقدامات ایمنی؛
- شبیه سازی شرایط اضطراری؛
- برنامه ریزی استراتژیک و تاکتیکی عملیات نظامی؛
- ناوبری خدمات واکنش سریع و سایر سازمان های مجری قانون.
بوم شناسی
- ارزیابی و نظارت بر وضعیت محیط طبیعی؛
- مدل سازی بلایای زیست محیطی و تجزیه و تحلیل پیامدهای آنها.
- برنامه ریزی اقدامات حفاظت از محیط زیست
جنگلداری
- مدیریت استراتژیک جنگلداری؛
- مدیریت قطع درختان، برنامه ریزی رویکرد جنگل و طراحی راه.
- حفظ فهرست جنگل.
کشاورزی
- برنامه ریزی برای پردازش زمین های کشاورزی؛
- ثبت نام مالکان و زمین های قابل کشت؛
- بهینه سازی حمل و نقل محصولات کشاورزی و کودهای معدنی.
مثال GIS
گوگل ارث
پروژه گوگل که در آن تصاویر ماهواره ای از کل سطح زمین در اینترنت منتشر شد. عکس‌های برخی از مناطق دارای وضوح بی‌سابقه‌ای هستند.
برخلاف سایر سرویس‌های مشابه که تصاویر ماهواره‌ای را در یک مرورگر معمولی نشان می‌دهند (مثلاً Google Maps )، سرویس VJ از یک برنامه مشتری Google Earth استفاده می‌کند که در رایانه کاربر دانلود شده است. اگرچه این رویکرد مستلزم دانلود و نصب برنامه است، اما در آینده ویژگی های اضافی را ارائه می دهد که پیاده سازی با استفاده از یک رابط وب دشوار است. این برنامه ابتدا توسط Keyhole منتشر شد و سپس توسط گوگل خریداری شد که این برنامه را در دسترس عموم قرار داد. همچنین نسخه‌های پولی Google Earth Plus و Google Earth Pro با ناوبری GPS، ابزارهای ارائه و پرینت‌های با وضوح بالا وجود دارد.
احتمالات:
- Google Earth به طور خودکار تصاویر و سایر داده های مورد نیاز کاربر را از اینترنت دانلود می کند و آنها را برای استفاده بیشتر در حافظه کامپیوتر و هارد دیسک ذخیره می کند. داده های بارگیری شده در دیسک ذخیره می شوند و پس از راه اندازی بعدی برنامه، فقط داده های جدید آپلود می شوند که به شما امکان می دهد به میزان قابل توجهی در ترافیک صرفه جویی کنید.
- برای رندر تصویر از یک مدل سه بعدی از کل کره زمین (با در نظر گرفتن ارتفاع از سطح دریا) استفاده شده است که با استفاده از رابط DirectX یا OpenGL روی صفحه نمایش داده می شود. در سه بعدی بودن مناظر سطح زمین است که تفاوت اصلی بین برنامه Google Earth و نقشه قبلی آن Google Maps نهفته است. کاربر می تواند با کنترل موقعیت “دوربین مجازی” به راحتی به هر نقطه از کره زمین حرکت کند.
- تقریباً تمام سطح زمین با تصاویر DigitalGlobe پوشیده شده است که وضوح 15 متر بر پیکسل دارند. سطوح سایت جداگانه ای وجود دارد (معمولاً اکثر پایتخت های کشورهای جهان و برخی از شهرهای بزرگ را پوشش می دهد) که امکان جزئیات بیشتر را فراهم می کند … به عنوان مثال، مسکو با وضوح 0.6 m/pc و بسیاری از شهرهای ایالات متحده – با وضوح تصویربرداری شده است. 0.15 متر / عدد وضوح داده های چشم انداز حدود 100 متر است.
- همچنین مقدار زیادی داده اضافی وجود دارد که می توان به درخواست کاربر اضافه کرد. به عنوان مثال، نام شهرک ها، بدنه های آبی، فرودگاه ها، جاده ها، راه آهن و سایر اطلاعات. علاوه بر این، اطلاعات دقیق تری برای بسیاری از شهرها وجود دارد – نام خیابان ها، مغازه ها، پمپ بنزین ها، هتل ها و غیره. یک لایه داده جغرافیایی (همگام‌سازی شده از طریق اینترنت با پایگاه داده مرتبط) وجود دارد که پیوندهای مقالات ویکی‌پدیا (با یک مرجع مکانی) را نمایش می‌دهد. در روسیه، می توانید نام خیابان های تمام شهرهای مناطق مرکزی را ببینید.
- کاربران می‌توانند برچسب‌های خود را ایجاد کنند و تصاویر خود را روی تصاویر ماهواره‌ای قرار دهند (اینها می‌توانند نقشه‌ها یا تصاویر دقیق‌تر به‌دست‌آمده از منابع دیگر باشند). این برچسب ها را می توان با سایر کاربران برنامه از طریق انجمن انجمن Google Earth مبادله کرد. برچسب های ارسال شده به این انجمن در عرض یک ماه برای همه کاربران Google Earth قابل مشاهده می شود.
- یک لایه در برنامه “ساختمان سه بعدی” است که شامل مدل های سه بعدی است که توسط توسعه دهندگان یا توسط خود کاربران از طریق سرویس انبار سه بعدی اضافه شده است. در شهرهای روسیه می توانید مدل هایی از برخی بناهای مهم معماری را بیابید.
- همچنین یک نسخه جاوا ساده از برنامه برای تلفن های همراه وجود دارد.
- یک تابع اندازه گیری فاصله وجود دارد.
- نسخه 4.2 فناوری Google Sky را معرفی می کند که به شما امکان می دهد آسمان پرستاره را مشاهده کنید.
- در نسخه 5.0 امکان مشاهده نقشه سه بعدی کف اقیانوس و اقیانوس ها ارائه شد.
فناوری ژئومدیا یک معماری نسل جدید GIS است که به شما امکان می دهد مستقیماً با بسیاری از داده های مکانی بدون واردات / صادرات همزمان فرمت های مختلف کار کنید … این امر با استفاده از یک جزء ویژه Data Access – Intergraph Geomedia Data Server به دست می آید.
به شما امکان می دهد اطلاعات مکانی را تجسم و تجزیه و تحلیل کنید (جستجو، فیلتر کردن بر اساس موقعیت، تجسم پویا بر اساس موقعیت یا تغییر اطلاعات در پایگاه داده، مناطق بافر، آمار، تجزیه و تحلیل مجاورت، تجزیه و تحلیل توپولوژیکی (مانند “شیء در داخل شی B”) A، و غیره) و بسیاری دیگر)، تهیه نقشه برای چاپ. برای کاربران نهایی (طراحان و مدیران غیر GIS)، پرس و جوها را در برابر الگو در یک محیط جلسه کاری سفارشی شده اجرا کنید. به طور مستقیم (در حال حاضر بدون تبدیل داده و خرابی) به منابع اطلاعاتی زیر (سرورها و فایل‌ها در قالب‌های مربوطه) متصل می‌شود: ArcGIS، MapInfo، MGE، GeoMedia (ذخیره‌سازی مبتنی بر Microsoft Access Platform، Microsoft SQL Server، Oracle Server)، Universal داده های اوراکل پایگاه دادهتصاویر هوافضا و نقشه های کاغذی اسکن شده با فرمت TIFF، مانند نقشه های برداری یا گرافیک، داده های شطرنجی (با و بدون ارجاع جغرافیایی) در سرور، IBM DB2 و Microsoft SQL Server، Microstation (سیستم های بنتلی)، اتوکد (Autodesk) و غیره JPEG، CIT، RLE، و غیره، سرورهای وب WMS، صفحات گسترده، داده های ODBC منبع جدولی و حتی متون ASCII (به عنوان یک ذخیره سازی کامل، اما، البته، فرمت شده). برای ویرایش و/یا ایجاد داده ها (نقشه های دیجیتال) مناسب نیست.
باد جهان ناسا
کره مجازی تعاملی کاملاً سه بعدی که توسط ناسا ایجاد شده است. ناسا از تصاویر ماهواره ای و تصاویر هوایی USGS برای ایجاد مدل های سه بعدی از این سیاره استفاده می کند. در ابتدا، این برنامه حاوی نقشه هایی با وضوح پایین است. هنگام نزدیک شدن به یک منطقه خاص مورد علاقه روی نقشه، تصاویر با وضوح بالا از سرورهای ناسا دانلود می شوند.
این برنامه به شما امکان می دهد مقیاس، جهت و زاویه دید، مشاهده لایه ها، جستجو بر اساس نام های جغرافیایی را انتخاب کنید. امکان نمایش نام اشیاء جغرافیایی و مرزهای سیاسی وجود دارد.
عملکرد زوم در باد جهان به عنوان تغییر ارتفاعی که دوربین از آن سطح را مشاهده می کند، اجرا می شود. از ارتفاعات بالا، تصویر صاف به نظر می رسد، اما از ارتفاع چند ده کیلومتری در کوهستان، اثر پرسپکتیو به وضوح قابل مشاهده است و اسکرول صاف تصویر، احساس پرواز بر فراز زمین واقعی را القا می کند.
این برنامه علاوه بر تصویر زمین، سطح ماه را نیز نشان می دهد. این تصاویر از ماهواره کلمنتاین که در سال 1994 پرتاب شد، گرفته شده است که در این مدت حدود 1.8 میلیون عکس گرفته شده است. باد جهانی ناسا به شما این امکان را می دهد که ماه را تقریباً در هر نقطه از آن مشاهده کنید و زاویه دید تصویر را تنظیم کنید. تصویر به وضوح نقش برجسته یک ماهواره طبیعی، کوه ها، گودال ها و شکاف ها را نشان می دهد. برخی از تصاویر به قدری دقیق هستند که امکان بهینه سازی نمای سطح ماه از عمق بیست متری را فراهم می کند.
gvsig
کد منبع باز با سیستم های اطلاعات جغرافیایی رایگان … اولین نسخه فعال در اواخر سال 2006 ظاهر شد و از طریق اینترنت توزیع شد. این یک جعبه ابزار مدیریت اطلاعات جغرافیایی با رابط بصری است که با هر دو فرمت شطرنجی و برداری عالی کار می کند. gvSIG با کمک مالی دولت اسپانیا در حال توسعه است.
این برنامه از تمام توابع لازم GIS پشتیبانی می کند:
- کار با لایه ها که به لطف آن می توانید فقط آن اشیایی را که در حال حاضر مورد نیاز هستند نمایش دهید.
- توابع مقیاس بندی نقشه؛
- پشتیبانی از ذخیره زوایای مورد نیاز نقشه؛
- محاسبه خودکار فواصل بین اشیاء و مناطق میدان.
- موقعیت اشیاء فعال روی نقشه؛
- ایجاد نقشه های جغرافیایی حرفه ای با عناصر ضروری که بعدا قابل چاپ هستند.
ArcGIS
خانواده ای از محصولات نرم افزاری از شرکت آمریکایی ESRI، رهبر بازار جهانی سیستم های اطلاعات جغرافیایی. ArcGIS بر اساس فناوری های COM، .NET، Java، XML، SOAP ساخته شده است. آخرین نسخه ArcGIS 10 است.
ArcGIS به شما امکان تجسم (نقشه دیجیتالی) مقدار زیادی از اطلاعات آماری ارجاع شده جغرافیایی را می دهد. در Environment، نقشه‌ها در همه مقیاس‌ها ایجاد و ویرایش می‌شوند: از نقشه‌های زمین گرفته تا نقشه‌های جهان.
ArcGIS همچنین شامل طیف گسترده ای از ابزارهای تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی است.
ArcGIS در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد:
- سازمان ثبت اسناد و املاک، آمایش سرزمین
- حسابداری املاک و مستغلات (نگاه کنید به: AIS، ISOGD برای حسابداری املاک و مستغلات)
- ارتباطات مهندسی
- وزارت امور داخله و وزارت شرایط اضطراری
- مخابرات
- نفت و گاز
- بوم شناسی
- خدمات مرزی دولتی
- حمل و نقل
- جنگلداری
- منابع آبی
- سنجش از دور
- استفاده زیرزمینی
- ژئودزی، نقشه کشی، جغرافیا
- تجارت
- کسب و کار و خدمات
- کشاورزی
- تحصیلات
لازم به ذکر است که GRASS GIS یکی از قدیمی ترین سیستم های اطلاعات جغرافیایی است. در سال 1982 در ایالات متحده توسعه یافت. آزمایشگاه تحقیقاتی مهندسی ساختمان ارتش. در سال 1995، کد منبع GRASS تحت مجوز GPL منتشر شد.
ویژگی اصلی GRASS ساختار مدولار آن است که امکان تشکیل GIS از واحدهای عملکردی منفرد متناسب با نیازهای کاربر نهایی را فراهم می کند.
گروه های اصلی ماژول ها:
-
- صحنه؛
- تعامل با DBMS (ذخیره اطلاعات فضایی و مسئول )؛
- پردازش تصویر (پردازش تصاویر ماهواره ای، ایجاد تصاویر ترکیبی، تصحیح هندسی و رنگی)؛
- مدیریت چاپ؛
- کار با نقشه های شطرنجی (مدل سایه، مقیاس بندی)؛
- کار با نقشه های برداری (عملیات تحلیل فضایی، پرس و جوهای ویژگی)؛
- و غیره.
Geomedia هم یک فناوری GIS و هم خانواده ای از محصولات GIS است. فناوری ژئومدیا یک معماری نسل جدید GIS است که به شما اجازه می دهد تا با بسیاری از داده های مکانی در قالب های مختلف به طور مستقیم و بدون نیاز به وارد کردن یا صادر کردن آنها به یکباره کار کنید. این با استفاده از اجزای ویژه دسترسی به داده – سرور داده ژئومدیا Intergraph – به دست می آید.
امروزه کاربران Geomedia به اجزای تمام فرمت های صنعتی اصلی ذخیره سازی داده های کارتوگرافی دیجیتال دسترسی دارند: ArcInfo، ArcView، ASCII، AutoCAD، FRAMME، Geomedia، GML، MapInfo، MGE، Microstation، Oracle Spatial و غیره، از جمله رستر، جدولی و غیره. داده های چند رسانه ای … همچنین، کاربران می توانند سرور داده های ژئو مدیا خود را بر اساس قالب برای قالب دلخواه توسعه دهند. مؤلفه Intergraph Geomedia Data Server به شما این امکان را می دهد که داده ها را از تعداد دلخواه منابع ذخیره شده در قالب های مختلف مشاهده و تجزیه و تحلیل کنید ، سیستم ها را با دقت متفاوتی هماهنگ کنید. این را پسندید:
ارائه یک تعریف روشن و مختصر از این پدیده بسیار دشوار است. سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) فرصتی برای دیدن دنیای اطراف خود به شیوه ای جدید است. اگر از تعمیم ها و تصاویر فاصله بگیریم، GIS یک فناوری کامپیوتری مدرن برای نقشه برداری و تجزیه و تحلیل اشیاء در دنیای واقعی و همچنین رویدادهایی است که در سیاره ما رخ می دهد. این فناوری عملیات سنتی پایگاه داده مانند پرس و جو و تجزیه و تحلیل آماری را با تجسم کامل نقشه ها و مزایای تجزیه و تحلیل جغرافیایی (مکانی) ترکیب می کند. این قابلیت‌ها GIS را از سایر سیستم‌های اطلاعاتی متمایز می‌کند و برای کاربرد آن در طیف وسیعی از وظایف مرتبط با درک و کشف عوامل و علل کلیدی و همچنین تحلیل و پیش‌بینی رویدادها و پدیده‌های جهان پیرامون منحصر به فرد است.عواقب بالقوه، برنامه ریزی تصمیمات استراتژیک و نتایج فعلی اقدامات انجام شده.
نقشه برداری و تحلیل جغرافیایی کاملاً جدید نیست. با این حال، فناوری GIS رویکردی جدید، مدرن‌تر، کارآمدتر، راحت‌تر و سریعتر برای تحلیل مشکلات پیش روی بشریت به طور کلی و یک سازمان یا گروه خاص از مردم به طور خاص ارائه می‌کند. فرآیند تحلیل و پیش‌بینی را خودکار می‌کند. قبل از استفاده از GIS، تنها تعداد کمی از هنر تعمیم و تجزیه و تحلیل کامل اطلاعات جغرافیایی برای اتخاذ تصمیمات بهینه آگاهانه بر اساس رویکردها و ابزارهای مدرن برخوردار بودند.
GIS اکنون یک صنعت چند میلیون دلاری است که صدها هزار نفر در سراسر جهان در آن شرکت دارند. GIS در مدارس، کالج ها و دانشگاه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. این تکنیک تقریباً در تمام زمینه‌های فعالیت انسانی مورد استفاده قرار می‌گیرد – چه تجزیه و تحلیل مشکلات جهانی مانند افزایش جمعیت، آلودگی منطقه، کاهش زمین‌های جنگلی، بلایای طبیعی و راه‌حل‌هایی برای مشکلات شخصی، مانند یافتن بهترین مسیر . از جمله نکات، انتخاب مکان بهینه برای دفتر جدید، جستجوی خانه در آدرس آن، اجرای خط لوله روی زمین، کارهای مختلف شهرداری است.
اجزای GIS
یک GIS فعال شامل پنج جزء اصلی است: سخت افزار، نرم افزار ، داده، بازیگران و روش ها.
سخت افزار. این یک کامپیوتر است که GIS را اجرا می کند. امروزه GIS بر روی انواع پلتفرم های محاسباتی، از سرورهای متمرکز گرفته تا کامپیوترهای رومیزی مستقل یا شبکه ای اجرا می شود.
نرم افزار GIS شامل توابع و ابزارهای مورد نیاز برای ذخیره، تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی (مکانی) می باشد. اجزای اصلی محصولات نرم افزاری عبارتند از: ابزارهایی برای ثبت و دستکاری اطلاعات جغرافیایی. سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS)؛ ابزارهایی برای پشتیبانی از پرس و جوهای فضایی، تجزیه و تحلیل و تجسم (نمایش)؛ رابط کاربری گرافیکی (GUI یا GUI) برای دسترسی آسان به ابزارها.
ارقام این احتمالاً مهمترین مؤلفه GIS است. داده‌های مکان (داده‌های جغرافیایی) و داده‌های جدولی مرتبط ممکن است توسط کاربر جمع‌آوری و تولید شوند، یا ممکن است به صورت تجاری یا دیگر از تأمین‌کنندگان خریداری شوند. در فرآیند مدیریت داده‌های مکانی، GIS داده‌های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می‌کند و همچنین ممکن است از DBMS مورد استفاده بسیاری از سازمان‌ها برای سازماندهی و نگهداری داده‌های در اختیارشان استفاده کند.
هنرمند. استفاده گسترده از فناوری GIS بدون کار کردن افراد با محصولات نرم افزاری و توسعه برنامه هایی برای استفاده از آنها در حل مشکلات واقعی غیرممکن است. کاربران GIS می توانند هم کارشناسان فنی باشند که سیستم را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارکنان عمومی ( کاربران نهایی ) که GIS به حل وظایف و مشکلات روزمره کمک می کند.
راه ها. موفقیت و کارایی استفاده از GIS (از جمله اقتصادی) تا حد زیادی به یک برنامه و قوانین کاری به درستی طراحی شده بستگی دارد که مطابق با وظایف و ویژگی های کار هر سازمان تدوین شده است.
GIS چگونه کار می کند؟
GIS اطلاعات مربوط به دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی که بر اساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی می شوند، ذخیره می کند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف پذیر ارزش خود را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد، نمایش موقعیت های واقعی زندگی و فعالیت های برنامه ریزی شده با جزئیات، و مدل سازی گردش جوی جهانی.
هر گونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعات مربوط به موقعیت مکانی، اعم از ارجاع به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات، یا پیوند به آدرس، کد پستی، حوزه انتخابیه یا منطقه سرشماری، شناسایی یک زمین یا منطقه جنگلی، نام خیابان و غیره. هنگام استفاده از چنین پیوندهایی برای شناسایی خودکار مکان یا مکان شی(ها)، فرآیندی به نام geocoding اعمال می شود. با کمک آن می توانید به سرعت روی نقشه مکان یابی کنید و ببینید شی یا رویداد مورد علاقه در کجا قرار دارد، مانند خانه ای که دوست شما در آن زندگی می کند یا سازمان مورد نیاز شما در آن قرار دارد، جایی که زلزله وجود دارد یا سیل وجود دارد، کدام مسیر برای رسیدن به نقطه مورد نیاز یا در خانه آسانتر و سریعتر است.
مدل های وکتوری و شطرنجی. GIS می تواند با دو نوع مختلف داده کار کند – برداری و شطرنجی. در یک مدل برداری، اطلاعات مربوط به نقاط، خطوط و چند ضلعی ها رمزگذاری شده و به صورت مجموعه ای از مختصات X، Y ذخیره می شود. (X,Y).اشیاء خطی به عنوان مثال، جاده ها، رودخانه ها یا خطوط لوله به عنوان مجموعه ای از مختصات X، Y ذخیره می شوند. ویژگی های چند ضلعی، مانند حوضه های آبریز رودخانه، قطعه زمین، یا مناطق خدماتی، به عنوان یک مجموعه بسته از مختصات ذخیره می شوند. مدل برداری به ویژه برای توصیف اجسام گسسته مفید است و برای توصیف خواص دائماً در حال تغییر، مانند نوع خاک یا در دسترس بودن اشیا، کمتر مناسب است. مدل شطرنجی برای کار با خواص پیوسته بهینه است. تصویر شطرنجی مجموعه‌ای از مقادیر برای اجزای اصلی (سلول‌ها)، شبیه به نقشه یا تصویر اسکن شده است. هر دو مدل مزایا و معایب خود را دارند. GIS مدرن می تواند با هر دو مدل برداری و شطرنجی کار کند.
وظایفی که GIS حل می کند. GIS با هدف عمومی، در میان چیزهای دیگر، معمولاً پنج فرآیند (وظایف) را با داده ها انجام می دهد: ورودی، دستکاری، کنترل، پرس و جو و تجزیه و تحلیل، تجسم.
برای استفاده در GIS ورودی ، داده ها باید به فرمت دیجیتال مناسب تبدیل شوند … فرآیند تبدیل داده ها از نقشه های کاغذی به فایل های کامپیوتری را دیجیتالی سازی می نامند. در GIS مدرن، این فرآیند را می توان با استفاده از فناوری اسکنر خودکار کرد، که به ویژه در هنگام تکمیل پروژه های بزرگ اهمیت دارد، یا با حجم کمی از کار، می توان داده ها را با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد. بسیاری از داده ها قبلاً به قالب هایی ترجمه شده اند که مستقیماً توسط بسته های GIS درک می شوند.
حیله گری اغلب، برای یک پروژه خاص، داده های موجود باید بر اساس نیازهای سیستم شما اصلاح شوند. به عنوان مثال، اطلاعات جغرافیایی ممکن است مقیاس های مختلفی داشته باشد (خطوط وسط خیابان ها در مقیاس 1:100000، مرزهای مناطق سرشماری در مقیاس 1:50000 و ساختمان های مسکونی در مقیاس 1:10000 هستند). برای پردازش و تجسم مشترک، ارائه تمام داده ها در یک مقیاس راحت تر است. تکنیک های GIS راه های مختلفی را برای دستکاری داده های مکانی و کشف داده های مورد نیاز برای یک کار خاص ارائه می دهند.
کنترل. در پروژه های کوچکتر، اطلاعات جغرافیایی را می توان به صورت فایل های معمولی ذخیره کرد. اما با افزایش حجم اطلاعات و افزایش تعداد کاربران برای ذخیره، ساختار و مدیریت داده ها، استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) و سپس کار با مجموعه داده های یکپارچه (پایگاه های داده) کارآمدتر است. تجهیزات کامپیوتر. ) در GIS، استفاده از ساختار رابطه ای که در آن داده ها به صورت جدولی ذخیره می شوند، راحت تر است … در این حالت از فیلدهای مشترک برای اتصال جداول استفاده می شود. این رویکرد ساده کاملاً انعطاف پذیر است و به طور گسترده در بسیاری از برنامه های GIS و غیر GIS استفاده می شود.
پرس و جو و تحلیلاگر اطلاعات GIS و جغرافیایی داشته باشید، می توانید به سوالات ساده (مالک این زمین توسط کیست؟ فاصله این اشیاء با یکدیگر؟ این منطقه صنعتی کجاست؟) و سوالات پیچیده تر پاسخ دهید. سوالاتی که نیاز به تجزیه و تحلیل اضافی دارند ( مکان های ساخت خانه جدید کجا هستند؟ نوع خاک اصلی زیر جنگل های صنوبر چیست؟ ساخت جاده جدید چه تأثیری بر ترافیک خواهد داشت؟) سؤالات را می توان بر روی یک شی خاص به روشی ساده قرار داد. هم با کلیک ماوس و هم با کمک ابزارهای تحلیلی پیشرفته تنظیم کنید. با کمک GIS می توان الگوهایی را برای جستجو شناسایی و تنظیم کرد، سناریوهایی مانند “چه می شود اگر…” می توانند وارد عمل شوند. GIS مدرن دارای ابزارهای تحلیل قدرتمند بسیاری است که دو مورد از مهمترین آنها عبارتند از: تحلیل مجاورت و تحلیل همپوشانی. برای تجزیه و تحلیل نزدیکی اشیاء نسبت به یکدیگر، GIS از فرآیندی به نام بافر استفاده می کند. پاسخ به سؤالاتی از این قبیل کمک می کند: چند خانه در 100 متری این حجم آبی وجود دارد؟ چند مشتری در 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ نسبت نفت تولید شده از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این اداره تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت، این یک عملیات عملکرد است، اما برای بسیاری از عملیات های تحلیلی، داده ها از چند خانه در 100 متری این حجم آبی وجود دارد؟ چند مشتری در 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ نسبت نفت تولید شده از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این اداره تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت، این یک عملیات عملکرد است، اما برای بسیاری از عملیات های تحلیلی، داده ها از چند خانه در 100 متری این حجم آبی وجود دارد؟ چند مشتری در 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ نسبت نفت تولید شده از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این اداره تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت، این یک عملیات عملکرد است، اما برای بسیاری از عملیات های تحلیلی، داده ها ازلایه های مختلف از نظر فیزیکی با هم متحد می شوند. پوشش، یا تجمیع فضایی، امکان ادغام داده‌های خاک، شیب، پوشش گیاهی و مالکیت را با، برای مثال، نرخ‌های مالیات زمین فراهم می‌کند.
تجسم. برای بسیاری از انواع عملیات فضایی، نتیجه نهایی ارائه داده ها در قالب یک نقشه یا نمودار است. نقشه ها روشی بسیار کارآمد و آموزنده برای ذخیره، ارائه و انتقال اطلاعات جغرافیایی (مرجع جغرافیایی) هستند. پیش از این، نقشه ها برای قرن ها ساخته می شد. GIS ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را ارائه می دهد که هنر و مبانی علمی کارتوگرافی را گسترش و توسعه می دهد. با کمک آن، تجسم نقشه ها را می توان به راحتی با اسناد گزارش، تصاویر سه بعدی، نمودارها و جداول، عکس ها و وسایل دیگر، به عنوان مثال، چند رسانه ای تکمیل کرد.
فن آوری های مرتبط GIS ارتباط نزدیکی با بسیاری از انواع دیگر سیستم های اطلاعاتی دارد. تفاوت اصلی آن در توانایی آن در دستکاری و تجزیه و تحلیل داده های مکانی است. اگرچه هیچ طبقه بندی پذیرفته شده جهانی برای سیستم های اطلاعاتی وجود ندارد، توضیحات زیر به تمایز GIS از سیستم های نقشه برداری رومیزی، سیستم های CAD، سنجش از دور، سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) و موقعیت یابی جهانی فناوری (GPS) کمک می کند.
سیستم های نقشه برداری دسکتاپ از نمایش های 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، تجزیه و تحلیل فضایی و سفارشی سازی محدودی هستند. بسته‌های مرتبط روی رایانه‌های رومیزی کار می‌کنند – رایانه شخصی، مکینتاش و ایستگاه‌های کاری یونیکس پایین‌تر.
قابلیت طرح ریزی نقشه ها و پلان های ساختمان ها و زیرساخت های سیستم های CAD . 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 اجزا هستند و عملکردهای تحلیلی بسیار محدودی دارند. برخی از سیستم‌های CAD برای پشتیبانی از نمایش داده‌های نقشه‌نگاری گسترش یافته‌اند، اما، به عنوان یک قاعده، ابزارهای موجود در آنها به شما اجازه نمی‌دهند که به طور کارآمد پایگاه‌های داده فضایی بزرگ را مدیریت و تجزیه و تحلیل کنید.
سنجش از راه دور و GPS. فناوری سنجش از دور یک گرایش هنری و علمی برای اندازه گیری سطح زمین با استفاده از حسگرهایی مانند دوربین های مختلف در هواپیما، گیرنده های سیستم موقعیت یاب جهانی یا سایر ابزارها است. این حسگرها داده ها را در قالب تصاویر جمع آوری می کنند و قابلیت های تخصصی برای پردازش، تجزیه و تحلیل و تجسم تصاویر گرفته شده را ارائه می دهند. به دلیل فقدان ابزارهای مدیریت و تجزیه و تحلیل داده به اندازه کافی قدرتمند، سیستم های مرتبط را به سختی می توان به GIS واقعی نسبت داد.
مکانیزم 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 دارای پشتیبانی داخلی DBMS هستند. این سیستم ها ابزار تحلیل و تجسم مانند GIS ندارند.
GIS چه کاری می تواند برای شما انجام دهد؟
ایجاد و تجزیه و تحلیل پرس و جوهای فضایی. توانایی GIS برای جستجو در پایگاه داده ها و انجام پرس و جوهای فضایی، میلیون ها دلار برای بسیاری از شرکت ها صرفه جویی کرده است. GIS به کاهش زمان صرف شده برای دریافت پاسخ به سوالات مشتریان کمک می کند. شناسایی مناطق مناسب برای فعالیت های ضروری؛ شناسایی روابط بین پارامترهای مختلف (به عنوان مثال، خاک، آب و هوا و عملکرد محصول). مکان های شبکه برق را شناسایی کنید. مشاوران املاک از GIS برای یافتن تمام خانه ها در یک منطقه معین که دارای سقف تخته سنگی، سه اتاق و آشپزخانه 10 متری هستند، استفاده می کنند و سپس توضیحات دقیق تری از آن ساختمان ها ارائه می دهند. درخواست را می توان با معرفی پارامترهای اضافی، به عنوان مثال، پارامتر هزینه، اصلاح کرد. شما می توانید لیستی از تمام خانه های واقع در یک بزرگراه خاص، پارک جنگلی یا در فاصله معینی از محل کار دریافت کنید.
بهبود یکپارچگی در سازمان بسیاری از سازمان‌هایی که از GIS استفاده می‌کنند دریافته‌اند که یکی از مزیت‌های اصلی آن در فرصت‌های جدید برای بهبود سازمان خود و مدیریت منابع آن با ترکیب داده‌های موجود جغرافیایی و اشتراک‌گذاری آنها توسط بخش‌های مختلف و امکان اصلاح هماهنگ است. امکان استفاده مشترک و بانک اطلاعاتی که به طور مداوم در حال رشد و تصحیح توسط بخش های مختلف ساختاری است، افزایش کارایی کار هر بخش و کل سازمان را ممکن می سازد. بنابراین، یک شرکت ارتباطات مهندسی می تواند به طور واضح کارهای تعمیر یا نگهداری را با دریافت اطلاعات کامل برنامه ریزی کند.و نمایش بخش‌های مربوطه مانند سیستم آبرسانی بر روی صفحه کامپیوتر (یا روی کپی‌های کاغذی) و پایان یافتن با شناسایی خودکار ساکنانی که تحت تأثیر این کارها قرار می‌گیرند و ارائه اطلاعات در مورد زمان‌های قطعی یا قطعی پیشنهادی اطلاع رسانی خواهد کرد در تامین آب
تصمیمات آگاهانه تری بگیرید. GIS مانند دیگرانفناوری اطلاعات، این ضرب المثل معروف را تأیید می کند که اطلاعات بهتر به تصمیم گیری بهتر کمک می کند. با این حال، GIS ابزاری برای تصمیم گیری نیست، بلکه ابزاری است که به تسریع و افزایش کارایی فرآیند تصمیم گیری، ارائه پاسخ به سوالات و وظایف برای تجزیه و تحلیل داده های مکانی کمک می کند، نتایج تجزیه و تحلیل را به صورت تصویری ارائه می کند. و به راحتی قابل درک است. به عنوان مثال، GIS در حل وظایفی مانند ارائه اطلاعات مختلف به درخواست مقامات برنامه‌ریزی، حل تعارضات منطقه‌ای، انتخاب بهترین (از دیدگاه‌های مختلف و بر اساس معیارهای مختلف) مکان‌ها برای قرار دادن اشیا، انجام و غیره کمک می‌کند. تفاسیر برون متنی اطلاعات لازم برای تصمیم گیری، می توان به صورت مختصر نقشه کشی با نمودار و نمودار ارائه کرد. در دسترس بودن اطلاعات در دسترس برای درک و تعمیم به تصمیم گیرندگان اجازه می دهد تا تلاش های خود را بر یافتن راه حل ها بدون صرف زمان قابل توجهی برای جمع آوری و تفکر بر روی داده های ناهمگن در دسترس متمرکز کنند. می توانید به سرعت چندین راه حل را در نظر بگیرید و مؤثرترین و کارآمدترین را انتخاب کنید.
ایجاد نقشه ها نقشه های GIS جایگاه ویژه ای دارند. فرآیند نقشه برداری GIS بسیار ساده تر و انعطاف پذیرتر از روش های سنتی نقشه برداری دستی یا خودکار است. با ایجاد یک پایگاه داده شروع می شود. به عنوان منبعی برای به دست آوردن داده های اولیه، می توانید از دیجیتالی کردن نقشه های کاغذی سنتی نیز استفاده کنید. پایگاه داده های نقشه برداری مبتنی بر GIS می توانند پیوسته (بدون پارتیشن بندی) باشند صفحه‌های جداگانه بدون پارتیشنو مساحت) و با مقیاس خاصی همراه نیستند. بر اساس چنین پایگاهی می توان برای هر منطقه، در هر مقیاس، با وزن مورد نیاز، با انتخاب و نمایش آن با علامت های لازم، نقشه هایی (به صورت الکترونیکی یا به صورت چاپی) ایجاد کرد. در هر زمان، پایگاه داده را می توان با داده های جدید (به عنوان مثال، از پایگاه های داده دیگر) پر کرد و داده های موجود را می توان در صورت نیاز تصحیح کرد. در سازمان های بزرگ، پایگاه داده توپوگرافی ایجاد شده می تواند به عنوان مبنایی توسط سایر بخش ها و بخش ها مورد استفاده قرار گیرد، در حالی که امکان کپی سریع داده ها و انتقال آنها بر روی شبکه های محلی و جهانی وجود دارد.
استفاده از GIS در برنامه های سازمانی مختلف و برای حل مسائل مختلف با نیازهای مختلف، رویکردهای متفاوتی را در فرآیند طراحی GIS تعیین می کند.
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 نیازهای اطلاعاتی … تعیین می کند که چه نوع اطلاعاتی برای هر تصمیم گیری مورد نیاز است.
3. تجمع راه حل ها، یعنی. مجموعه ای از وظایف که برای تصمیم گیری به اطلاعات مشابه یا به طور قابل توجهی همپوشانی دارند.
4. طراحی فرآیند پردازش اطلاعات. در این مرحله یک سیستم واقعی برای جمع آوری، ذخیره، انتقال و اصلاح اطلاعات در حال توسعه است. در استفاده از فناوری رایانه باید به توانمندی های پرسنل توجه شود.
5. طراحی و کنترل سیستم. مهمترین مرحله ایجاد و پیاده سازی سیستم است. عملکرد سیستم از دیدگاه های مختلف مورد ارزیابی قرار می گیرد، در صورت لزوم، تنظیم انجام می شود. هر سیستمی معایب خود را دارد و از این رو باید انعطاف پذیر و سازگار باشد.
فناوری‌های اطلاعات جغرافیایی برای خودکارسازی بسیاری از کارهای وقت‌گیر طراحی شده‌اند که قبلاً به زمان، انرژی، هزینه‌های روانی و سایر هزینه‌های زیادی از شخص نیاز داشت. با این حال، مراحل مختلف زنجیره فنی خود را به اتوماسیون کم و بیش می‌دهند، که ممکن است تا حد زیادی به فرمول‌بندی صحیح مشکلات اولیه بستگی داشته باشد.
اول از همه، این فرمول بندی الزامات برای محصولات اطلاعاتی مورد استفاده و مواد خروجی به دست آمده در نتیجه پردازش است. این موارد شامل الزامات چاپ نقشه ها، جداول، فهرست ها، اسناد می باشد. برای جستجوی اسناد و غیره در نتیجه، سندی باید با نام شرطی « داده‌های ورودی فهرست عمومی » ایجاد شود.
مرحله بعدی تعیین اولویت ها، ترتیب ساخت و پارامترهای اصلی (پوشش منطقه، پوشش عملکردی و حجم داده) سیستم در حال ساخت است. علاوه بر این، الزامات داده های مورد استفاده با در نظر گرفتن حداکثر امکانات کاربرد آنها ایجاد می شود.
سخنرانی 10. مفهوم و الزامات GIS
نوع 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 تر مدل می کند. GIS شامل ابزارهایی برای کار با داده های جغرافیایی است.
سیستم های اطلاعات جغرافیایی از چندین نوع کار با اطلاعات جغرافیایی پشتیبانی می کنند:
1. نمای پایگاه داده جغرافیایی: 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 و غیره)
2. نمای زمین تجسمی: 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 به عنوان “پنجره ای به پایگاه داده” برای پرس و جو، تجزیه و تحلیل و ویرایش اطلاعات استفاده کرد.
3. نوع ژئوپردازش: GIS مجموعه ای از ابزارها برای به دست آوردن مجموعه های جدید از داده های جغرافیایی از داده های کیت موجود است . توابع پردازش داده های مکانی (ژئوپردازش) اطلاعات را از مجموعه داده های موجود استخراج می کنند، توابع تحلیلی را برای آنها اعمال می کنند و نتایج را در مجموعه داده های تازه مشتق شده می نویسند.
در نرم افزار ESRI® ArcGIS®، این سه نمای GIS در یک کاتالوگ (GIS به عنوان مجموعه ای از مجموعه داده های جغرافیایی)، یک نقشه (GIS به عنوان نمای کارتوگرافی هوشمند) و یک جعبه ابزار (به عنوان جعبه ابزار برای پردازش داده های مکانی) ترکیب می شوند. به عنوان GIS). 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.
نمای پایگاه جغرافیایی
GIS نوع خاصی از پایگاه داده در مورد دنیای اطراف است – یک پایگاه داده جغرافیایی (ژئودیتابیس). در قلب GIS یک پایگاه داده ساختاریافته است که جهان را از نظر جغرافیایی توصیف می کند.
در اینجا مروری سریع بر برخی از اصول کلیدی که برای درک پایگاه‌های جغرافیایی مهم هستند، آورده شده است.
نمایندگی جغرافیایی
هنگامی که کاربران یک پایگاه داده جغرافیایی را در یک پایگاه داده GIS طراحی می کنند، نحوه ارائه ویژگی های مختلف را تعریف می کنند. به عنوان مثال، بسته ها معمولاً به صورت چند ضلعی، جاده ها به عنوان خطوط مرکزی، چاه ها به عنوان نقاط و غیره نشان داده می شوند. این ویژگی‌ها به کلاس‌های ویژگی تقسیم می‌شوند که در آن هر مجموعه یک نمایش جغرافیایی دارد.
هر مجموعه داده GIS یک نمایش فضایی از جنبه های خاصی از دنیای اطراف ارائه می دهد، از جمله:
مجموعه های مرتب شده اشیاء برداری (مجموعه نقاط، خطوط و چندضلعی ها)
مجموعه داده های شطرنجی مانند مدل های دیجیتال ارتفاع یا تصاویر
شبکه فضایی
توپوگرافی زمین و سایر سطوح
مجموعه داده نظرسنجی
انواع دیگر داده ها مانند آدرس ها، نام مکان ها، اطلاعات نقشه
GIS در میان فناوری اطلاعات
البته اولین سوال کسی که با سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) آشنایی ندارد این است: “چرا به آن نیاز دارم؟” در واقع، ما به ندرت در زندگی خود از اطلس و نقشه استفاده می کنیم. و به طور کلی، جغرافیا، همانطور که از آثار کلاسیک ها مشخص است، حتی مطالعه لازم نیست – برای این کار تاکسی وجود دارد. علاوه بر این، ما تمایل داریم اطلاعات بیشتری را از منابع مختلف به دست آوریم، و همیشه آنطور که می خواهیم گاهی اوقات خوشایند نیستیم. و آیا حتی نیاز به سازماندهی دارد؟ در اینجا چیزی برای فکر کردن وجود دارد. اما، وقتی به آن نگاه می کنید، GIS بسیار بیشتر از یک نقشه است که به یک کامپیوتر منتقل شده است. پس چیست و با آن چه می شود؟
اما، متأسفانه، به طور خلاصه، برای همه قابل درک است و همانطور که پروفسور پرئوبراژنسکی از “قلب سگ” گفت، تعریف “واقعی”، همه چیز به این سادگی نیست. ظاهراً نکته این است که این فناوری اولاً تا حد زیادی جهانی است و ثانیاً به سرعت توسعه می یابد و حوزه های جدیدی از زندگی و فعالیت را در بر می گیرد، مانند حکایات دوران سوسیالیسم توسعه یافته. زمانی برای آوردن محصول (یعنی تعاریف) وجود ندارد. نویسندگان هر کتاب بنیادی جدید در GIS (و چنین کتاب هایی به طور مداوم منتشر می شوند)، و حتی بیشتر از آن چندین تک نگاری مربوط به هر یک از زمینه های بی شمار کاربرد آنها، سعی می کنند سهم احتمالی خود را در تدوین چنین تعریفی داشته باشند. . . ، اگر می خواهید قابل قبول ترین تعریف را برای خود بیابید، شما را به این کتاب ها ارجاع می دهیم. هرکسی که در این دنیا افتاده است، او آزاد است که خودش را بدهد. ما به هیچ وجه با تظاهر به اصل بودن، موجودی را نخواهیم گرفت.
به عنوان مثال، در اینجا دو تعریف وجود دارد: یکی “غنایی”، دیگری “عملی”. اول: “این فرصتی است که به دنیای اطراف خود به شیوه ای کاملاً جدید نگاه کنیم.” دوم: “GIS یک فناوری کامپیوتری مدرن برای نقشه برداری و تجزیه و تحلیل اشیاء در دنیای واقعی، و همچنین رویدادهایی است که در سیاره ما، در زندگی و کار ما رخ می دهد.”
این فناوری با دور زدن تعاریف و محدود کردن خود به توضیحات، عملیات پایگاه داده سنتی مانند پرس و جو و تجزیه و تحلیل آماری را با مزایای تجسم غنی و تجزیه و تحلیل جغرافیایی (مکانی) که نقشه ارائه می کند ترکیب می کند. این قابلیت ها GIS را از سایر سیستم های اطلاعاتی متمایز می کند و امکانات منحصر به فردی را برای کاربرد آن در طیف وسیعی از وظایف مرتبط با درک و کشف عوامل و علل کلیدی و همچنین تحلیل و پیش بینی رویدادها و پدیده های جهان پیرامون فراهم می کند. نتایج احتمالی همراه با برنامه ریزی تصمیمات استراتژیک و نتایج فعلی اقدامات انجام شده.
یکی از بهترین راه‌ها برای یادگیری GIS این است که ببینیم دیگران چگونه از این فناوری استفاده می‌کنند. خب، پس بدون معطلی، کار با GIS را شروع کنید و دستاوردهای خود را به دیگران نشان دهید. با دیدن امکانات GIS، هر کسی که رویکرد خلاقانه ای به کسب و کار دارد، بلافاصله شروع به خارش می کند… بالاخره، GIS نیز ابزاری است که با آن می توانید مشکلاتی را که گاهی راه حل های کامل آماده ای برای آنها وجود دارد، حل کنید.
اما بازگشت به ابتدا. در نگاه اول استفاده از GIS تنها در تهیه و چاپ نقشه ها و شاید در پردازش تصاویر هوایی و ماهواره ای کاملا مشهود است. دامنه واقعی کاربردهای GIS بسیار گسترده‌تر است، و برای درک آن، باید به استفاده از رایانه‌ها به طور کلی نگاه کنیم: در این صورت جایگاه GIS بسیار روشن خواهد شد.
رایانه ها نه تنها راحتی زیادی در انجام عملیات شناخته شده با اسناد ارائه می دهند – آنها حامل جهت جدیدی از فعالیت های انسانی هستند. این جهت فناوری اطلاعات است و جامعه مدرن تا حد زیادی بر آن استوار است. چیست – فناوری اطلاعات؟
اصطلاح “اطلاعات” اغلب بسیار محدود درک می شود (مانند “اطلاعاتی” که روزنامه نگاران در مورد آن گزارش می کنند). در واقع به هر چیزی که در قالب حروف، اعداد و تصاویر قابل نمایش باشد اطلاعات گفته می شود. بنابراین، تمام روش ها، تکنیک ها، تکنیک ها، وسایل، سیستم ها، اصول، جهت ها و غیره. و غیره که هدف آن جمع آوری، پردازش و استفاده از اطلاعات است که در مجموع فناوری اطلاعات نامیده می شود. و GIS یکی از آنهاست.
GIS در حال حاضر یک صنعت چند میلیون دلاری است که میلیون ها نفر را در سراسر جهان درگیر می کند. به عنوان مثال، بر اساس اطلاعات Dataquest، در سال 1997، کل فروش نرم افزار GIS از 1 میلیارد دلار گذشت و با احتساب نرم افزار و سخت افزار، بازار GIS به 10 میلیارد دلار نزدیک می شود. GIS در مدارس، کالج ها و دانشگاه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. این فناوری تقریباً در تمام زمینه‌های فعالیت انسانی – چه مشکلات جهانی مانند افزایش جمعیت، آلودگی منطقه، گرسنگی و تولید بیش از حد محصولات کشاورزی، کاهش زمین‌های جنگلی، بلایای طبیعی و یا برای حل مشکلات خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. مانند یافتن بهترین مسیر بین نقاط، انتخاب مکان بهینه برای یک دفتر جدید، جستجوی خانه در آدرس آن، گذاشتن خط لوله یا خط برق روی زمین، وظایف مختلف شهرداری مانند ثبت مالکیت زمین. چگونه می توان این مشکل را با کمک یک تکنیک حل کرد؟وظایف مختلف ؟ برای درک این موضوع، اجازه دهید ساختار، عملکرد و مثال‌هایی از کاربرد GIS را به ترتیب در نظر بگیریم.
اجزای GIS
یک GIS فعال شامل پنج جزء اصلی است: سخت افزار، نرم افزار، داده، پیاده کننده و روش.
سخت افزار. این یک کامپیوتر است که GIS را اجرا می کند. امروزه GIS بر روی انواع پلتفرم های محاسباتی، از سرورهای متمرکز گرفته تا کامپیوترهای رومیزی مستقل یا شبکه ای اجرا می شود.
نرم افزار GIS شامل توابع و ابزارهای مورد نیاز برای ذخیره، تجزیه و تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی (مکانی) است. اجزای اصلی محصولات نرم افزاری عبارتند از: ابزارهایی برای ثبت و دستکاری اطلاعات جغرافیایی. سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS)؛ ابزارهایی برای پشتیبانی از پرس و جوهای فضایی، تجزیه و تحلیل و تجسم (نمایش)؛ رابط کاربری گرافیکی (GUI یا GUI) برای دسترسی آسان به ابزارها و توابع.
ارقام این احتمالاً مهمترین مؤلفه GIS است. داده‌های مکان (داده‌های جغرافیایی) و داده‌های جدولی مرتبط ممکن است توسط کاربر جمع‌آوری و تولید شوند، یا ممکن است به صورت تجاری یا دیگر از تأمین‌کنندگان خریداری شوند. در فرآیند مدیریت داده‌های مکانی، GIS داده‌های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می‌کند و همچنین ممکن است از DBMS مورد استفاده بسیاری از سازمان‌ها برای سازماندهی و نگهداری داده‌های در اختیارشان استفاده کند.
هنرمند. استفاده گسترده از فناوری GIS بدون افرادی که با محصولات نرم افزاری کار می کنند و برنامه هایی را برای استفاده از آنها در حل مشکلات واقعی توسعه می دهند غیرممکن است. کاربران GIS می توانند هم متخصصان فنی باشند که سیستم ها را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارمندان عمومی (کاربران نهایی) که GIS به حل موارد و مشکلات روزمره کمک می کند.
راه ها. موفقیت و کارایی استفاده از GIS (از جمله اقتصادی) تا حد زیادی به یک برنامه و قوانین کاری به درستی ترسیم شده بستگی دارد که با توجه به ویژگی های وظایف و کار هر سازمان تنظیم می شود.
GIS چگونه کار می کند؟
GIS اطلاعات مربوط به دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی که بر اساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی شده اند ذخیره می کند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف پذیر ارزش خود را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد، نمایش موقعیت های واقعی زندگی و فعالیت های برنامه ریزی شده با جزئیات، و مدل سازی گردش جوی جهانی.
هر گونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعاتی در مورد موقعیت مکانی است، خواه اشاره به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات باشد، یا پیوندی به آدرس، کد پستی، حوزه انتخابیه یا منطقه سرشماری، شناسایی زمین یا منطقه جنگلی، جاده یا یک کیلومتر نام قطب در بزرگراه و غیره هنگام استفاده از چنین پیوندهایی، فرآیندی به نام geocoding برای تعیین خودکار مکان یا مکان‌های یک شی (ها) استفاده می‌شود. با کمک آن می توانید به سرعت روی نقشه تعیین کنید که شی یا رویدادی که به آن علاقه دارید در کجا قرار دارد (خانه ای که دوست شما در آن زندگی می کند یا سازمان مورد نیاز شما قرار دارد)؛ مکانی که در آن زلزله یا سیل رخ داده است؛ مسیری که در آن قرار دارد. دسترسی به شی یا خانه مورد نظر را آسانتر و سریعتر می کند).
مدل های وکتوری و شطرنجی. GIS می تواند با دو نوع مختلف داده 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 و ذخیره می شود (در GIS مدرن، مختصات فضایی سوم و چهارم، به عنوان مثال، مختصات زمانی، اغلب اضافه می شود). مکان یک نقطه (شیء نقطه ای)، مانند یک گمانه، با یک جفت مختصات (X، Y) توصیف می شود. ویژگی های خطی مانند جاده ها، رودخانه ها یا خطوط لوله به عنوان مجموعه مختصات X، Y ذخیره می شوند. ویژگی های چند ضلعی مانند حوضه های آبریز رودخانه ها، قطعات زمین یا مناطق خدماتی به عنوان مجموعه ای بسته از مختصات ذخیره می شوند. مدل برداری مخصوصاً برای توصیف اشیاء گسسته مفید است و خواص دائماً در حال تغییر دارد. به عنوان مثال، برای توصیف تراکم جمعیت یا در دسترس بودن کالاها کمتر مناسب است. مدل شطرنجی برای کار با خواص پیوسته بهینه است. یک تصویر شطرنجی مجموعه ای از مقادیر برای اجزای اصلی (سلول ها) است. مانند یک کارت یا عکس اسکن شده است. هر دو مدل مزایا و معایب خود را دارند. GIS مدرن می تواند با هر دو مدل داده های برداری و شطرنجی کار کند.
وظایف حل شده توسط GIS
GIS با هدف عمومی، در میان چیزهای دیگر، معمولاً پنج فرآیند (وظایف) را با داده ها انجام می دهد: ورودی، دستکاری، کنترل، پرس و جو و تجزیه و تحلیل، تجسم.
برای استفاده در GIS ورودی ، داده ها باید به فرمت دیجیتال مناسب تبدیل شوند. فرآیند تبدیل داده ها از نقشه های کاغذی به فایل های کامپیوتری، 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 تکمیل پروژه های بزرگ اهمیت دارد. با حجم نسبتاً کمی کار، داده ها را می توان با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد. برخی از GIS دارای بردارهای داخلی هستند که فرآیند دیجیتالی کردن نقشه‌های بیتی را خودکار می‌کنند … بسیاری از داده‌ها قبلاً به قالب‌هایی ترجمه شده‌اند که مستقیماً توسط بسته‌های GIS درک می‌شوند.
حیله گری اغلب، برای یک پروژه خاص، داده های موجود باید بر اساس نیازهای سیستم شما اصلاح شوند. به عنوان مثال، اطلاعات جغرافیایی را می توان در مقیاس های مختلف نشان داد (خطوط مرکز خیابان در مقیاس 1:100000، مرزهای منطقه سرشماری در مقیاس 1:50000، و املاک مسکونی در مقیاس 1:10000 هستند). برای پردازش و تجسم مشترک، ارائه تمام داده ها در یک مقیاس و در طرح نقشه برداری یکسان راحت تر است. تکنیک های GIS راه های مختلفی را برای دستکاری داده های مکانی و کشف داده های مورد نیاز برای یک کار خاص ارائه می دهند.
کنترل. در پروژه های کوچکتر، اطلاعات جغرافیایی را می توان به صورت فایل های معمولی ذخیره کرد. اما با افزایش حجم اطلاعات و افزایش تعداد کاربران برای ذخیره سازی، ساختاردهی و مدیریت داده ها، سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS)، استفاده از ابزارهای کامپیوتری تخصصی برای کار با مجموعه داده های یکپارچه (پایگاه های داده) کارآمدتر می شود. ، در GIS، استفاده از ساختار رابطه‌ای که در آن داده‌ها به شکل جدولی ذخیره می‌شوند، راحت‌تر است. در این حالت از فیلدهای مشترک برای پیوستن به جداول استفاده می شود. این رویکرد ساده کاملاً انعطاف پذیر است و به طور گسترده در بسیاری از برنامه های GIS و غیر GIS استفاده می شود.
پرس و جو و تحلیل اگر GIS و اطلاعات جغرافیایی داشته باشید، می‌توانید پاسخ هر دو سؤال ساده (مالک این زمین به چه کسی است؟ فاصله این اشیاء از یکدیگر چقدر است؟ این منطقه صنعتی در کجا قرار دارد؟) و انجام این کار پیچیده‌تر است. نیاز به تجزیه و تحلیل اضافی دارد (فضا برای ساخت خانه جدید کجاست؟ نوع اصلی خاک زیر جنگل های صنوبر چیست؟ ساخت جاده جدید چگونه بر ترافیک تأثیر می گذارد؟) سؤال در مورد یک شی خاص پرس و جو را می توان با یک انجام داد. کلیک ساده ماوس و همچنین از طریق ابزارهای تحلیلی پیشرفته. با کمک GIS، می‌توانید الگوهایی را برای جستجو شناسایی و تنظیم کنید و سناریوهایی مانند “چه می‌شد اگر…” را پخش کنید. GIS مدرن دارای ابزارهای تحلیل قدرتمند بسیاری است. در این میان دو مورد از مهمترین آنها عبارتند از: تحلیل مجاورت و تحلیل همپوشانی. برای تجزیه و تحلیل نزدیکی اشیا نسبت به یکدیگر، GIS از فرآیندی به نام بافر استفاده می کند. او در پاسخ به سوالات کمک می کندبه شرح زیر : چند خانه در 100 متری این آب انبار وجود دارد؟ چند مشتری در 1 کیلومتری فروشگاه معین زندگی می کنند؟ سهم نفت تولیدی از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان کنترل این اداره تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت، این یک عملیات عملکردی است، اما در بسیاری از عملیات های تحلیلی، داده های لایه های مختلف به صورت فیزیکی ترکیب می شوند. پوشش، یا تجمیع فضایی، امکان ادغام داده‌های خاک، شیب، پوشش گیاهی و مالکیت را با، برای مثال، نرخ‌های مالیات زمین فراهم می‌کند.
تجسم. برای بسیاری از انواع عملیات فضایی، نتیجه نهایی ارائه داده ها در قالب یک نقشه یا نمودار است. نقشه ها روشی بسیار کارآمد و آموزنده برای ذخیره، ارائه و انتقال اطلاعات جغرافیایی (مرجع جغرافیایی) هستند. پیش از این، نقشه ها برای قرن ها ساخته می شد. GIS ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را ارائه می دهد که هنر و مبانی علمی کارتوگرافی را گسترش و توسعه می دهد. با کمک آن، تجسم نقشه ها را می توان به راحتی با اسناد گزارش، تصاویر سه بعدی، نمودارها، جداول، نمودارها، عکس ها و سایر رسانه ها مانند چند رسانه ای تکمیل کرد.
فن آوری های مرتبط
GIS ارتباط نزدیکی با بسیاری از انواع دیگر سیستم های اطلاعاتی دارد. تفاوت اصلی آن در توانایی آن در دستکاری و تجزیه و تحلیل داده های مکانی است. اگرچه هیچ طبقه بندی پذیرفته شده جهانی برای سیستم های اطلاعاتی وجود ندارد، توضیحات زیر به تمایز GIS از سیستم های نقشه برداری رومیزی، سیستم های CAD، سنجش از راه دور، سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) و موقعیت یابی فناوری جهانی (GPS) کمک می کند.
سیستم های نقشه برداری دسکتاپ از نمایش های 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، تجزیه و تحلیل فضایی و سفارشی سازی محدودی هستند. بسته‌های مرتبط روی رایانه‌های رومیزی کار می‌کنند – رایانه شخصی، مکینتاش و ایستگاه‌های کاری یونیکس پایین‌تر.
سیستم های CAD قادر به ایجاد نقشه های اولیه برای پروژه ها، طرح های ساختمانی و زیرساخت ها 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 اجزا هستند و عملکردهای تحلیلی بسیار محدودی دارند. برخی از سیستم‌های CAD برای پشتیبانی از نمایش داده‌های نقشه‌کشی گسترش یافته‌اند، اما، به عنوان یک قاعده، ابزارهای موجود در آنها به شما اجازه نمی‌دهند که به طور موثر پایگاه‌های داده فضایی بزرگ را مدیریت و تجزیه و تحلیل کنید.
سنجش از راه دور و GPS. فناوری سنجش از دور هم یک هنر و هم یک جهت علمی است که سطح زمین را با استفاده از حسگرهایی مانند دوربین‌های مختلف در هواپیما، گیرنده‌های سیستم موقعیت‌یابی جهانی و سایر تجهیزات اندازه‌گیری می‌کند. این حسگرها داده ها را در قالب مجموعه ای از مختصات یا تصاویر (در حال حاضر عمدتا دیجیتالی) جمع آوری می کنند و پردازش، تجزیه و تحلیل و تجسم تخصصی داده های دریافتی را ارائه می دهند. به دلیل عدم وجود ابزارهای مدیریت و تجزیه و تحلیل داده به اندازه کافی قدرتمند، سیستم های مرتبط به شکل خالص خود، یعنی بدون توابع اضافی، به سختی می توانند به GIS واقعی نسبت داده شوند.
مکانیزم 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 دارای پشتیبانی داخلی DBMS هستند. در اکثر موارد این سیستم ها ابزارهای مشابهی برای تجزیه و تحلیل و تجسم GIS ندارند.
GIS چه کاری می تواند برای شما انجام دهد؟
شاید «برنده» اصلی GIS طبیعی ترین (برای یک فرد) ارائه اطلاعات مکانی و سایر اطلاعات مربوط به اشیاء واقع در فضا (به اصطلاح اطلاعات نسبت داده شده) باشد. روش های ارائه اطلاعات نسبت داده شده متفاوت است: می تواند یک مقدار عددی از یک حسگر، یک جدول از یک پایگاه داده (چه محلی و چه از راه دور) در مورد ویژگی های یک شی، عکس آن یا یک تصویر ویدئویی واقعی باشد. بنابراین، GIS می تواند در هر جایی که از اطلاعات مکانی و/یا اطلاعات مربوط به اشیاء واقع در مکان های خاص در فضا استفاده می شود، کمک کند. GIS از نقطه نظر حوزه های کاربردی و تاثیر اقتصادی خود می تواند:
- ایجاد و تجزیه و تحلیل پرس و جوهای فضایی. توانایی GIS برای جستجو در پایگاه های داده و انجام پرس و جوهای فضایی، میلیون ها دلار برای بسیاری از شرکت ها درآمد داشته است. GIS به کاهش زمان صرف شده برای دریافت پاسخ به سوالات مشتریان کمک می کند. شناسایی مناطق مناسب برای فعالیت های ضروری؛ شناسایی روابط بین پارامترهای مختلف (به عنوان مثال، خاک، آب و هوا و عملکرد محصول). مکان های شبکه برق را شناسایی کنید. مشاوران املاک از سیستم اطلاعات جغرافیایی برای جست و جو، به عنوان مثال، تمام خانه ها در یک منطقه معین با سقف های تخته سنگی، سه اتاق و آشپزخانه های 10 متری و سپس بازگرداندن تعداد بیشتری از توضیحات دقیق‌تری را ارائه می‌دهند.این ساختمان ها درخواست را می توان با معرفی پارامترهای اضافی، به عنوان مثال، پارامتر هزینه، اصلاح کرد. می توانید لیستی از تمام خانه هایی که در فاصله معینی از یک بزرگراه خاص، منطقه جنگلی یا محل کار قرار دارند، دریافت کنید.
- بهبود یکپارچگی در سازمان بسیاری از سازمان‌هایی که از GIS استفاده می‌کنند، دریافته‌اند که یکی از مزیت‌های اصلی آنها در فرصت‌های جدید برای بهبود مدیریت سازمان و منابع آن، با ترکیب داده‌های موجود از نظر جغرافیایی، اشتراک‌گذاری و هماهنگی آنها توسط بخش‌های مختلف است.در امکان اصلاح. امکان استفاده جمعی و پایگاه داده ای که به طور مداوم در حال رشد است و توسط بخش های مختلف ساختاری اصلاح می شود، باعث افزایش کارایی هر دو بخش و سازمان به عنوان یک کل می شود. بنابراین، یک شرکت آب و برق می تواند با به دست آوردن اطلاعات کامل و نمایش آن بر روی صفحه نمایش کامپیوتر (یا روی کپی کاغذی) مناطق مربوطه، به عنوان مثال، یک سیستم آبرسانی، کار تعمیر یا نگهداری را به وضوح برنامه ریزی کند.
- به شما کمک می کند تا تصمیمات بهتری بگیرید. GIS مانند سایر فناوری های اطلاعاتی این ضرب المثل معروف را تأیید می کند که اطلاعات بهتر به شما کمک می کند تصمیمات بهتری بگیرید. اما GIS ابزاری برای تصمیم گیری نیست، بلکه ابزاری است که به تسریع و بهبود کارایی فرآیند تصمیم گیری کمک می کند. این پاسخ به سوالات و وظایف تجزیه و تحلیل داده های مکانی، ارائه نتایج تجزیه و تحلیل به صورت بصری و آسان برای خواندن ارائه می دهد. به عنوان مثال GIS در حل مشکلاتی مانند ارائه اطلاعات مختلف به درخواست مقامات برنامه ریزی، حل تعارضات منطقه ای، انتخاب بهترین (از دیدگاه های مختلف و بر اساس معیارهای مختلف) مکان برای قرار دادن اشیا و غیره کمک می کند. تفاسیر متنی اضافی به صورت مختصر نقشه کشی، اطلاعات مورد نیاز برای تصمیم گیری، می توان با نمودار و نمودار ارائه کرد. در دسترس بودن اطلاعات در دسترس برای درک و تعمیم به تصمیم گیرندگان اجازه می دهد تا تلاش های خود را بر یافتن راه حل ها بدون صرف زمان قابل توجهی برای جمع آوری و درک داده های ناهمگن در دسترس متمرکز کنند. شما می توانید به سرعت چندین گزینه را برای راه حل ها در نظر بگیرید و موثرترین و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه ترین را انتخاب کنید.
- نقشه ها را بسازید. نقشه های GIS جایگاه ویژه ای دارند. فرآیند نقشه برداری GIS ساده تر و انعطاف پذیرتر از روش های سنتی نقشه برداری دستی یا خودکار است. با ایجاد یک پایگاه داده شروع می شود. به عنوان منبعی برای به دست آوردن داده های اولیه، می توانید از دیجیتالی کردن نقشه های کاغذی سنتی نیز استفاده کنید. پایگاه‌های اطلاعاتی نقشه‌برداری مبتنی بر GIS ممکن است پیوسته (بدون تقسیم به برگه‌ها و مناطق جداگانه) باشند و ممکن است با مقیاس یا طرح نقشه‌برداری خاصی مرتبط نباشند. بر اساس چنین پایگاهی، امکان نمایش نقشه های هر منطقه (به صورت الکترونیکی یا چاپی) در هر مقیاسی با وزن دهی لازم، انتخاب آن و با علامت های لازم وجود دارد. در هر زمان، پایگاه داده را می توان با داده های جدید پر کرد (به عنوان مثال، از پایگاه های داده دیگر)، و داده های موجود را می توان در صورت نیاز بلافاصله تصحیح و بر روی صفحه نمایش داد. در سازمان های بزرگ، پایگاه داده توپوگرافی ایجاد شده می تواند به عنوان پایه ای برای سایر بخش ها و بخش ها استفاده شود. به علاوه، امکان کپی سریعتر داده ها و انتقال آنها از طریق شبکه های محلی و جهانی وجود دارد.
“CAD & Graphics” 5 “2000
بدون دیدگاه