مفاهیم: جی آی اس (GIS) چیست؟

همشهری آنلاین: جی آی اس (GIS) یک سیستم الکترونیک برای کسب اطلاعات جغرافیایی است.

جی آی اس (Geographic information system) سیستمی است که با بهره‌گیری از آن، کلیه اطلاعات جمع‌آوری شده به صورت لایه لایه تهیه شده و پس از تفیک و کنترل داده‌ها کلیه اطلاعات توصیفی و مکانی مورد نیاز وارد سیستم می‌شود.

بدین وسیله علاوه بر دسترسی صحیح و سریع به داده‌های موردنیاز در یک حجم وسیع، امکان ارائه و به تصویرکشیدن اطلاعات مکانی و موضوعی در قالب نقشه، جدول و نمودار، ویرایش و بهنگام نمودن داده‌ها ونیز امکان استفاده از داده‌های موجود در جهت اهداف مختلف و براساس نیازهای گوناگون کاربران فراهم می‌گردد. همچنین زمینه‌ای برای شناساندن و معرفی قابلیت‌ها و پتانسیل‌های متعدد و در عین حال، تشخیص خلأ‌های مطالعاتی مناطق مختلف جغرافیایی ایجاد خواهد شد.

جی‌آی‌اس یک سیستم اطلاعاتی است که پردازش آن بر روی اطلاعات مکان مرجع یا اطلاعات جغرافیایی است و به کسب اطلاعات در رابطه با پدیده‌هایی می‌پردازد که به‌نحوی با موقعیت مکانی در ارتباط‌اند. به‌کارگیری این ابزار با امکان استفاده در شبکه‌های اطلاع‌رسانی جهانی، یکی از زمینه‌های مناسب و مساعد در جهت معرفی توان‌ها و استعدادهای کشور در سطح جهانی است.گسترش روزافزون شبکه کاربران این سیستم‌ها از جمله نکات اساسی است که می تواند به قابلیت‌ها و توانایی‌های این سیستم بیفزاید.

در حال حاضر از این سیستم‌ها بسته به نیازهای هر منطقه یا کشور در بخش‌های مختلف (مانند مطالعات زیست‌محیطی، برنامه‌ریزی شهری و شهرداری، خدمات ایمنی شهری، مدیریت حمل و نقل و ترافیک شهری، تهیه نقشه‌های پایه، مدیریت کاربری اراضی، خدمات بانکی، خدمات پستی، مطالعات جمعیتی و مدیریت تأسیسات شهری مثل برق، آب،گاز، و..) استفاده می‌شود و با گذشت زمان و توسعه سیستم‌ها، کاربرد جی‌آی‌اس به کلیه بخش‌های مرتبط با زمین گسترش یافته است.

تاریخچه ایجاد جی‌آی‌اس

اولین نمونه از یک جی‌آی‌اس ملّی، جی‌آی‌اس کانادا است که از اواخر1960 به این طرف ‌به صورت پیوسته مورد استفاده قرار گرفته است. در دهه‌های 1970 و1980 میلادی پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای در فناوری جی‌آی‌اس به وجود آمد، به طوری که عبارت «سیستم اطلاعات جغرافیایی» در مورد مجموعه ابزارهایی برای تحلیل و نمایش نقشه‌ها و ادغام فنون و شیوه‌های آماری و نقشه‌ای و کاربرد فراگیرتر آن، بویژه برای تحلیل تأثیرات وخط مشی‌های دولتی به کارگرفته شد.

در حالی‌که سابقه فناوری جی‌آی‌اس درکشورهای غربی ازجمله کانادا وآمریکا به بیش از40 سال می‌رسد، فناوری جی‌آی‌اس در اغلب کشورهای جهان سوم بسیار جوان است.

در ایران، اولین مرکزی که به طور رسمی استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی را در کشور آغاز کرد سازمان نقشه‌برداری کشور بود که در سال 1369 براساس مصوبه مجلس شورای اسلامی، عهده‌دار طرح به کارگیری این سیستم شد.

فعالیت‌های اجرایی پروژه ایجاد سیستم اطلاعات جغرافیایی در وزارت صنایع و معادن، از فروردین 1371 آغاز گردید و هم‌اکنون از این سیستم به طور گسترده در ارتباط با فعالیت‌های آن استفاده می‌گردد.

از دیگر مؤسساتی که در زمینه این سیستم فعالیت می‌کنند می‌توان شهرداری تهران، وزارت مسکن و شهرسازی، وزارت جهاد کشاورزی، مؤسسه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، و سازمان جنگل‌ها و مراتع را نام برد. در دانشگاه‌های کشور تاکنون از این سیستم، چنان که باید، به عنوان یک فناوری با قابلیت بسیار بالا برای در اختیار قراردادن طراحی پروژه‌ها و کاربرد آن در رشته‌های مختلف استفاده نگردیده است.

عناصراصلی تشکیل دهنده سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی

جی‌آی‌اس بر روی هرمی با چهار طبقه زیربنایی ساخته شده است:
– سخت‌افزار: با توجه به مرحله‌ای که مطالعات در آن قرار دارد، کاربران می‌توانند از سخت‌افزارهای موجود در دسته‌بندی زیر استفاده نمایند:
٭ سخت‌افزارهای مرتبط با ورود اطلاعات (صفحه کلید، رقومی‌کننده، اسکنر، و …)،
٭ سخت افزارهای مرتبط با مدیریت اطلاعات (سخت‌افزارهای جانبی رایانه‌ها مانند ماوس، …)،
٭ سخت‌افزارهای مرتبط با خروج نتایج (چاپگرها، رسام‌ها، و …).

– نرم افزار: برای راه اندازی جی‌آی‌اس برنامه رایانه‌ای لازم است. از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان به «آرک اینفو»، «آرک ویو»، «اسپانز[8]»، «مپ اینفو[9]» اشاره نمود که دارای توابع عملیاتی متعدد در جهت تجزیه و تحلیل مسائل و محاسبات آماری هستند و عمدتاً توسط شرکت‌های بزرگ رایانه‌ای تولید می‌گردند.

هر یک از این نرم‌افزارها برای مطالعات خاصی برنامه‌ریزی شده و دارای محدودیت‌ها و محاسن خاص خود می‌باشند. در این پژوهش از دو نمونه از نرم‌افزارهای رایج این سیستم (یعنی‌«آرک اینفو» و «آرک ویو» استفاده شده است.

– اطلاعات: بدون اطلاعات نه هدفی وجود دارد و نه پیشنهادی. تمرکز توجه روی اطلاعات است. در واقع اکثر فعالیت‌ها برای اطلاعات انجام می‌شود، زیرا اطلاعات قلب جی‌آی‌اس را تشکیل می‌دهد. کیفیت اطلاعات یکی از مهم‌ترین موضوعات قابل توجه و اساسی می‌باشد. کیفیت اطلاعات در ارتباط مستقیم با دقت، صراحت، مبانی علمی، ترکیب اطلاعات، و تحلیل و مدلسازی است.

– سازمان و نیروی انسانی: مهم‌ترین بخش تشکیل‌دهنده جی‌آی‌اس می‌باشد، زیرا سازمان و نیروی انسانی است که عملیات جی‌آی‌اس را کنترل می‌کند. سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای بسیار قوی جی‌آی‌اس بدون پشتیباتی کادر متبحر، به کارآیی مناسب نخواهند رسید. برای اجرای موفق سیستم، سازماندهی نیروهای متخصص و کارآمد که در جهت اجرا، بهینه نمودن و نهایتاً راهبری سیستم‌ها نقش‌های گوناگونی را ایفا می‌نمایند، الزامی است.

فرآیند تحلیل اطلاعات در سیستم اطلاعات جغرافیایی

جی‌آی‌اس یک سیستم رایانه‌ای است که چهار قابلیت اساسی را در رابطه با داده‌های زمین مرجع فراهم می‌آورد.
1. ورودی داده‌ها،
2. مدیریت داده‌ها،
3. پردازش و تحلیل داده‌ها،
4. خروجی داده‌ها.

کاربردها و توانایی‌های سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی

بطور اجمال قابلیت‌های جی‌آی‌اس نسبت به سیستم‌های اطلاعاتی مشابه و روش‌های دستی را می‌توان به شرح زیر بیان داشت:
● قابلیت جمع‌آوری، ذخیره، بازیابی و تجزیه و تحلیل اطلاعات با حجم زیاد؛
● قابلیت برقراری ارتباط بین اطلاعات جغرافیایی (نقشه) و اطلاعات غیرجغرافیایی(جداول اطلاعاتی) و ایجاد امکانات تجزیه و تحلیل اطلاعات جغرافیایی با استفاده از اطلاعات غیرجغرافیایی و بالعکس؛
● توانایی انجام طیف وسیعی از تحلیل‌ها مانند: روی هم قراردادن لایه‌ها، پیداکردن اشیای مختلف با استفاده از خاصیت نزدیکی آن‌ها به یک شی‌ء خاص، شبیه‌سازی، محاسبه تعداد دفعات وقوع یک حادثه در فاصله مشخص از نقطه یا نقاط معین، و …؛
● داشتن دقت، کارآیی، سرعت عمل زیاد و سهولت در بهنگام‌سازی داده‌ها؛
● توانایی انجام محاسبات آماری مانند محاسبه مساحت و محیط پدیده‌های مشخص شده؛
● قابلیت ردیابی و بررسی تغییرات مکان‌های جغرافیایی در طول زمان؛
● قابلیت استفاده برای مکان‌یابی پروژه‌های مختلف.

سنجش از دور چیست؟

سنجش از دور دانش، فناوری و هنر به دست آوردن اطلاعات قابل اطمینان کمی یا کیفی درباره اشیا، پدیده ها و محیط که از طریق جمع آوری و اندازه گیری امواج الکترومغناطیس از شی در طول موج های خاص به وسیله یک یا چند سنجنده، تحلیل و تفسیر تصاویر ماهواره ای یا پهپاد بدون حضور فیزیکی در محل و تماس مستقیم است.

سنجش از دور شامل اندازه‌گیری و ثبت انرژی بازتابی از سطح زمین و جو پیرامون آن از یک نقطه مناسب بالاتر از سطح زمین است. پرتوهای بازتابی که از نوع امواج الکترومغناطیس هستند، می‌توانند دارای منابع گوناگونی همانند پرتوهای خورشیدی، پرتوهای حرارتی اجسام یا حتی پرتوهای مصنوعی باشند. سنجش از دور، دانش بسیار گسترده‌ای است که از جهات مختلف توسط صاحبنظران زیادی از جمله Campbell ،Lillesand و Kiffer و Sabins به معرفی آن پرداخته شده‌است. Campbell با سعی در بیان کلّی از سنجش از دور، این مقوله را چنین تعریف می‌کند: سنجش از دور عبارت است از بدست آوردن اطلاعات از سطح زمین و سطح دریاها با استفاده از تصاویر اخذ شده از فراز آنها، با استفاده از بخش‌هایی از طیف الکترومغناطیس که از سطح زمین تابیده یا بازتابیده شده‌اند. همانطور که در بالا نیز شرح داده شد، سنجش از دور از انرژی الکترومغناطیسی بهره می‌گیرد. قوی‌ترین منبع تولیدکننده این انرژی، خورشید است که انرژی الکترومغناطیس را در تمام طول موج‌ها تابش می‌کند.

در کنار خورشید که به عنوان منبع طبیعی تولید انرژی الکترومغناطیس در سنجش از دور غیر فعال کاربرد دارد، انرژی الکترومغناطیس می‌تواند به صورت مصنوعی نیز تولید شود که آن را اصطلاحاً سنجش از دور فعال می‌نامند. وقتی انرژی الکترومغناطیس به زمین می‌رسد، قسمتی از آن بازتابیده و قسمت دیگری جذب می‌شود. انرژی جذب شده معمولاً پس از مدتی به صورت انرژی حرارتی تابش می‌گردد، این تابش عمدتاً در طیف فروسرخ رخ می‌دهد.

سهم بازتاب شده و سهم جذب شده انرژی الکترومغناطیس برای مواد گوناگون متفاوت است. با اندازه‌گیری مقدار انرژی الکترومغناطیس بازتابی یا تابش شده و مقایسه آن با منحنی‌های بازتاب طیفی موادی معین، می‌توان اطلاعاتی را از سطح خشکی‌ها و سطح دریاها بدست آورد.

پرتوهای بازتابیده شده از اجسام روی سطح زمین، توسط سنجنده‌ها به صورت قابل نمایش و قابل پردازش، ثبت و ذخیره می‌شوند.

سنجش از دور اولین بار در ایالات متحده آمریکا و با پرتاب ماهواره لندست در سال ۱۹۷۲ شروع شد.

تعاریف سنجش از دور از دیدگاه های مختلف

سنجش از دور دانش پردازش و تفسیر تصاویری است که حاصل ثبت تعامل انرژی الکترومغناطیس اشیا می باشند (sabins,1997)
سنجش از دور، علم و هنر(فناوری) به دست آوردن اطلاعات درباره یک شی،منطقه یا پدیده از طریق پردازش و آنالیز داده های اخذ شده به وسیله یک دستگاه (بدون تماس مستقیم با شی، منطقه یا پدیده مورد مطالعه است. (ASP,1983)

با ما در ارتباط باشید: 09382252774، مؤسسه چشم انداز هزاره سوم ملل شیراز، دکتر سعید جوی زاده