فیلم آموزشی: اصول نگارش مقالات علمی در GIS و RS-قسمت 16-جوی زاده

فیلم آموزشی: اصول نگارش مقالات علمی در GIS و RS-قسمت 16-جوی زاده

سامانه اطلاعات مکانی  GIS
معرفی GIS
GIS
سیستم اطلاعات جغرافیایی (Geographic Information Systems) یا GIS یک سیستم کامپیوتری برای مدیریت و تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی بوده که قابلیت جمع آوری، ذخیره، تجزیه وتحلیل و نمایش اطلاعات جغرافیایی (مکانی) را دارد.
داده هادریک (GIS) بر اساس موقعیتشان نشان داده می‌شوند.
تکنولوژی GIS با جمع آوری و تلفیق اطلاعات پایگاه داده های معمولی، به وسیله تصویر سازی و استفاده از آنالیز های جغرافیایی، اطلاعاتی را برای تهیه نقشه‌ها فراهم می‌سازد. این اطلاعات به منظور واضح تر جلوه دادن رویدادها ، پیش بینی نتایج و تهیه نقشه‌ها به کار گرفته می‌شوند.
دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی واژه جغرافیایی یا(Geographic) عبارت است از موقعیت موضوع های داده ها، برحسب مختصات جغرافیایی (طول و عرض).
واژه (Information) یا اطلاعات نشان می‌دهد که داده‌ها در GIS برای ارائه دانسته های مفید، نه تنها به صورت نقشه‌ها و تصاویر رنگی بلکه بصورت گرافیک های آماری، جداول و پاسخ های نمایشی متنوعی به منظور جستجوهای عملی سازماندهی می‌شوند.
واژه(System) یا سیستم نیز نشان دهنده این است که GIS از چندین قسمت متصل و وابسته به یکدیگر برای کارکرد های گوناگون، ساخته شده است.

مؤلفه های GIS:
یک سیستم GIS شامل بسته ای کامپیوتری (شامل نرم افزار و سخت افزار) از برنامه های رایانه‌ای با یک واسطه کاربر (UI) می‌باشد که دستیابی به عملیات و اهداف ویژه‌ای را فراهم می‌سازد. مؤلفه های چنین سیستمی به ترتیب عبارتند از:

کاربران،
سخت افزارها،
نرم افزارها،
اطلاعات و
روش ها.
مولفه های یک سیستم اطلاعات مکانی
مؤلفه های چنین سیستمی به ترتیب عبارتند از:

۱)کاربران (User):
مهارت در انتخاب و استفاده از ابزارها دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی وشناخت کافی از اطلاعاتی که استفاده می‌شوند، یکی از موارد اساسی برای موفقیت در استفاده از تکنولوژی GIS است، که این از وظایف یک کاربر می‌باشد.

۲)سخت افزارها (Software):
امروزه شبکه های GIS شامل تعدادی workstation, x-station، کامپیوترهای شخصی، چاپگرها و پلاترها می‌باشد که معرف مؤلفه سخت افزاریک سیستم اطلاعات جغرافیایی می‌باشند.

۳)نرم افزارها (Hardware):
به منظور استفاده بهتر از یک سیستم اطلاعات جغرافیایی، استفاده از نرم افزارهای به روز و توانمند توصیه می‌شود.

۴)اطلاعات (Data):
قلب هر GIS پایگاههای اطلاعاتی آن است. در این پایگاهها به پرسش هایی از قبیل چه شکلی است؟ کجاست؟ و چگونه به دیگر اشکال مرتبط می‌شود، داده می‌شود.

۵)روش‌ها (Methods):
شیوه های صحیح به کارگیری اطلاعات درجهت رسیدن به اهداف ویژه دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی از مهمترین مؤلفه های آن است.

مدلهای داده های مکانی:
سیستم اطلاعات جغرافیایی وکامپیوترها را نمی‌توان به طور مستقیم برای جهان واقعی به کار برد، زیرا کامپیوترها ی دیجیتالی براساس اعداد یا کاراکترهایی که در درون خود به صورت اعداد دو رقمی نگهداری می‌کنند، عمل می‌نمایند.

کاربردهای مختلف GIS:
امروزه با توجه به پیشرفت علوم و سیستم های کامپیوتری فناوری GIS در زمینه های زمین شناسی، مطالعات زیست محیطی، منابع آب و آبخیزداری، کشاورزی، جنگلداری، تعلیم و تربیت، کاربردهای شهری، تجارت، صنعت، سازمانها و … کاربرد فراوانی پیدا نموده است.برخی ازاین کاربردها عبارتند از:

زمین شناسی: تجزیه و تحلیل اطلاعات زمین شناسی در یک منطقه چه به منظور اکتشافات معدنی، نفت و چه سایر اهداف، اصولا یک فرایند ترکیبی از داده های مختلف می‌باشد. یک زمین شناس با مرتبط کردن داده های گوناگون زمین شناسی، به دنبال یافتن ساختارهای مفید زمین شناسی در یک ناحیه است، از اینرو تمام داده های زمین شناسی برای این که بتوانند مفید واقع شوند باید با توجه به موقعیت جغرافیایی شان تجزیه تحلیل شوند.
بنابراین پدیده های مورد نظردر جهان واقعی در یک سیستم کامپیوتری، باید به شکل نمادین عرضه شوند. پس ابتدا باید مرحله جمع آوری داده‌ها انجام گیرد و سپس فرایند فشرده سازی گستره زمین شناسی، ساختار، خواص ژئو فیزیکی یا هر ویژگی دیگری از سطح زمین که اطلاعات آن گردآوری شده بود، به شکل قابل دستیابی در کامپیوتر با استفاده از مدلهای نمادین صورت گیرد.
شمایی ازمدل سازی جهان واقعی
هر نقشه زمین شناسی یک مدل نمادین است زیرا گستره ساده شده قسمتی از جهان واقعی است که از زاویه دید زمین شناس صحرایی مشاهده شده است. مولفه های مدل گفته شده عوارض مکانی هستند که به تقریب همان موجودیتهای مستقل جهان واقعی هستند که بر روی نقشه توسط نمادهای گرافیکی عرضه می‌شوند.
تمام مدلهای داده های مکانی از عوارض مکانی جداگانه نظیر نقاط، خطوط، نواحی، حجم‌ها و سطوح تشکیل می‌شوند، این عوارض مکانی توسط خصوصیاتی که هم مکانی وهم غیر مکانی هستند، مشخص میگردند. ( توصیف رقومی عوارض و خصوصیات آنها مجموعه های داده های مکانی راشامل می‌شود).
GIS مخفف Geogrphical Information System است که در فارسی معنای آن می شود “سیستم اطلاعات مکانی” که با اصطلاحات دیگری همچون “سیستم اطلاعات جغرافیایی” و “سامانه اطلاعات مکانی” یا “سامانه اطلاعات جغرافیایی” نیز شناخته می شود.

در انگلیسی نیز گاها حرف G از اول کلمه Geographic یا Geo یا Geo-Spatial می آید که معنای آنها جغرافیایی یا مکانی میشود. Geo به معنی زمین است. Spatial هم یعنی مکانی.

حرف I در کلمه GIS از اول کلمه Information گرفته شده است. معنای Information یعنی اطلاعات. البته کلمه دیگری داریم با عنوان Data که در حالت عامه با اطلاعات یکسان در نظر گرفته می شود.

اما در حقیقت اطلاعات با داده فرق میکند و در مفهوم علمی داده یعنی اطلاعات خام و پردازش نشده.

حرف S در کلمه GIS جی آی اس از اول کلمه System گرفته شده که در فارسی به معنای “سیستم” یا “سامانه” یا نظام” آن را می شناسیم.

سنجش از دور

سنجش از دور (یا دورکاوی – سنجش از راه دور) Remote Sensing را میتوان تکنولوژی کسب اطلاعات و تصویربرداری از زمین با استفاده از تجهیزات هوانوردی مثل هواپیما، بالن یا تجهیزات فضایی مثل ماهواره نامید. سنجش از دور علم استخراج اطلاعات از اشیاء زمینی به صورت غیر مستقیم و بوسیله سنجنده می باشد. خروجی در مرحله اولیه توسط هر سنجنده یک تصویر است. معمولاً هر ماهواره چندین سنجنده دارد که توسط آن ها کار تصویربرداری انجام می شود. ارتفاع ماهواره های سنجش از دور غالباً بیشتر از 700 کیلومتر و کمتر از 1500 تا 1600 کیلومتر می باشد. که این ارتفاع کمتر از ارتفاع ماهواره های GPS می باشد ؛ زیرا به دقت موقعیتی کمتری نیاز می باشد. هر سنجنده کاربرد متفاوتی دارد و با توجه به کاربرد مورد نظر طراحی می گردند. بطور مثال سنجنده هواشناسی دقت مکانی پایینتری دارد.

به بیان ساده تر، سنجش از دور علم و هنر بدست آوردن اطلاعات در مورد هر موضوع تحت بررسی به وسیله ابزاری است که در تماس فیزیکی با آن نباشد. مزیت برتر اطلاعات ماهواره ای نسبت به سایر منابع اطلاعاتی، پوشش تکراری آنها از نواحی معین با فاصله زمانی مشخص است. در سنجش از دور، انتقال اطلاعات با استفاده از تشعشعات الکترو مغناطیسی (EMR) انجام می گیرد. تصویر زیر بطور شماتیک فرآیند کلی و عناصر مؤثر در سنجش از دور الکترومغناطیسی منابع زمین را نشان می دهد. دو فرآیند مبنایی، شامل اخذ داده و تجزیه و تحلیل آنهاست.