مفاهیم جغرافیایی

محل

یکی از مفاهیمی که جغرافیا را از سایر زمینه ها متمایز می کند مکان است که در یک GIS مرکزی است. مکان به سادگی یک موقعیت در سطح زمین است. علاوه بر این، تقریباً به هر چیزی می توان یک موقعیت جغرافیایی اختصاص داد. هنگامی که مکان چیزی را می‌دانیم، می‌توانیم آن را به عنوان مثال با یک GIS روی نقشه قرار دهیم.

به طور کلی، ما تمایل داریم مکان ها را به صورت اسمی یا مطلق تعریف و توصیف کنیم. در مورد اولی، مکان ها به سادگی با نام تعریف و توصیف می شوند. به عنوان مثال، نام شهرهایی مانند نیویورک، توکیو یا لندن به مکان های اسمی اشاره دارد. توپونیمی، یا مطالعه نام مکان ها و تاریخچه و معانی مربوط به آنها، به چنین مکان های اسمی مربوط می شود (Monmonier 1996، 2006). Monmonier, M. 1996. چگونه با نقشه ها دروغ بگوییم . شیکاگو: انتشارات دانشگاه شیکاگو. ^، ———. 2006. از Squaw Tit تا Whorehouse Meadow: How Maps Name, Claim, and Inflame . شیکاگو: انتشارات دانشگاه شیکاگو.اگرچه ما تمایل داریم که مفهوم مکان را با نقاط خاصی در سطح زمین مرتبط کنیم، مکان‌ها می‌توانند به ویژگی‌های جغرافیایی (مانند کوه‌های راکی) یا مناطق بزرگ (مانند سیبری) نیز اشاره داشته باشند. هیئت نام‌های جغرافیایی ایالات متحده ( http://geonames.usgs.gov ) استانداردهای نام‌گذاری جغرافیایی را حفظ می‌کند و این نام‌ها را از طریق سیستم‌های اطلاعات نام‌های جغرافیایی (GNIS؛ http://geonames.usgs.gov/pls/gnispublic ) پیگیری می‌کند. ). پایگاه داده GNIS همچنین اطلاعاتی در مورد اینکه این ویژگی در کدام ایالت و شهرستان قرار دارد و همچنین مختصات جغرافیایی آن را ارائه می دهد.

مکان‌های اسمی متضاد مکان‌های مطلقی هستند که از نوعی سیستم مرجع برای تعیین موقعیت‌ها در سطح زمین استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، تعریف یک مکان روی سطح زمین با استفاده از طول و عرض جغرافیایی، نمونه ای از موقعیت مطلق است. کدهای پستی و آدرس های خیابان نمونه های دیگری از موقعیت مکانی مطلق هستند که معمولاً از نوعی منطق محلی پیروی می کنند. اگرچه هیچ استاندارد جهانی در مورد آدرس‌های خیابان وجود ندارد، اما می‌توانیم مختصات جغرافیایی (یعنی طول و عرض جغرافیایی) آدرس‌های خیابان، کد پستی، نام مکان‌ها و سایر داده‌های جغرافیایی را از طریق فرآیندی به نام geocoding تعیین کنیم. چندین geocoder آنلاین رایگان وجود دارد (به عنوان مثال، http://worldkit.org/geocoder) که طول و عرض جغرافیایی را برای مکان ها و آدرس های مختلف در سراسر جهان برمی گرداند.

با ظهور سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) (همچنین به http://www.gps.gov مراجعه کنید )، تعیین موقعیت تقریباً هر جسمی روی سطح زمین یک تمرین نسبتاً ساده و ساده است. فناوری GPS شامل مجموعه ای از بیست و چهار ماهواره است که به دور زمین می چرخند و دائماً سیگنال های زمانی را ارسال می کنند ( شکل 1.4 “صورت فلکی ماهواره های سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS)” را ببینید.). برای تعیین موقعیت، واحدهای GPS مبتنی بر زمین (به عنوان مثال، دستگاه‌های دستی، سیستم‌های ناوبری خودرو، تلفن‌های همراه) سیگنال‌های حداقل سه مورد از این ماهواره‌ها را دریافت می‌کنند و از این اطلاعات برای مثلث‌بندی یک مکان استفاده می‌کنند. همه واحدهای GPS از سیستم مختصات جغرافیایی (GCS) برای گزارش موقعیت استفاده می کنند. در ابتدا توسط وزارت دفاع ایالات متحده برای اهداف نظامی توسعه داده شد، در حال حاضر طیف گسترده ای از استفاده های تجاری و علمی از GPS وجود دارد.

مکان را می توان به صورت نسبی نیز تعریف کرد. مکان نسبی به تعریف و توصیف مکان ها در رابطه با مکان های شناخته شده دیگر اشاره دارد. به عنوان مثال، قاهره، مصر، شمال ژوهانسبورگ، آفریقای جنوبی است. نیوزلند در جنوب شرقی استرالیا است. و کابل، افغانستان، در شمال غربی لاهور، پاکستان است. بر خلاف مکان‌های اسمی یا مطلق که نقاط منفرد را تعریف می‌کنند، مکان‌های نسبی اطلاعات بیشتری را ارائه می‌کنند و یک مکان را در ارتباط با مکان دیگر قرار می‌دهند.

جهت

مانند مکان، مفهوم جهت در جغرافیا و GIS مرکزی است. جهت اشاره به موقعیت چیزی نسبت به چیز دیگر معمولا در امتداد یک خط است. به منظور تعیین جهت، یک نقطه مرجع یا معیاری که جهت اندازه گیری می شود باید ایجاد شود. یکی از رایج ترین معیارهایی که برای تعیین جهت استفاده می شود خودمان هستیم. جهت خود محوری به زمانی اشاره دارد که ما از خود به عنوان یک معیار جهت دار استفاده می کنیم. توصیف چیزی به‌عنوان «سمت چپ»، «پشت سرم» یا «کنار من» نمونه‌هایی از جهت خود محوری هستند.

همانطور که از نام آن پیداست، جهت نقطه عطف از یک نشانه مشخص یا ویژگی جغرافیایی به عنوان معیار برای تعیین جهت استفاده می کند. چنین مکان‌های دیدنی ممکن است تقاطع شلوغ یک شهر، یک نقطه دیدنی برجسته مانند کولوسئوم در رم یا برخی ویژگی‌های دیگر مانند رشته کوه یا رودخانه باشد. نکته مهمی که باید در مورد جهت نقطه عطف به خاطر داشته باشید، به خصوص هنگام ارائه مسیرها، این است که نقطه عطف باید نسبتاً شناخته شده باشد.

در جغرافیا و GIS، سه معیار استاندارد دیگر وجود دارد که برای تعریف جهت شمال واقعی، شمال مغناطیسی و شمال شبکه استفاده می شود. شمال واقعی بر اساس نقطه ای است که محور چرخش زمین سطح زمین را قطع می کند. از این نظر، قطب شمال و جنوب به عنوان معیارهای جغرافیایی برای تعیین جهت عمل می کنند. شمال (و جنوب) مغناطیسی به نقطه ای از سطح زمین اشاره دارد که میدان های مغناطیسی زمین در آنجا همگرا می شوند. این نیز نقطه ای است که قطب نماهای مغناطیسی به آن اشاره می کنند. توجه داشته باشید که شمال مغناطیسی در جایی در شمال کانادا قرار دارد و از نظر جغرافیایی با شمال واقعی یا قطب شمال منطبق نیست. گرید شمال صرفاً به جهتی به سمت شمال اشاره دارد که خطوط شبکه ای از عرض و طول جغرافیایی روی نقشه به نام گرتیکول به آن اشاره می کنند.

فاصله

تکمیل مفاهیم مکان و جهت، فاصله است. فاصله به درجه یا میزان جدایی بین مکان ها اشاره دارد و می تواند به صورت اسمی یا مطلق با واحدهای مختلف اندازه گیری شود. می‌توانیم فواصل بین مکان‌ها را اسماً «بزرگ» یا «کوچک» توصیف کنیم، یا می‌توانیم دو یا چند مکان را به‌عنوان «نزدیک» یا «دور از هم» توصیف کنیم. فاصله مطلق با استفاده از یک متریک استاندارد اندازه گیری یا محاسبه می شود. فرمول فاصله بین دو نقطه روی یک سطح مسطح (یعنی صاف) به شرح زیر است:

با این حال، محاسبه فاصله بین دو مکان روی سطح زمین کمی بیشتر است زیرا ما با یک جسم سه بعدی روبرو هستیم. حرکت از زمین سه‌بعدی به نقشه‌های دو بعدی روی کاغذ، صفحه‌نمایش رایانه و دستگاه‌های تلفن همراه موضوعی پیش پا افتاده نیست و در فصل 2 «آناتومی نقشه» با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار گرفته است .

ما همچنین از واحدهای مختلفی برای اندازه گیری فاصله استفاده می کنیم. به عنوان مثال، فاصله بین لندن و سنگاپور را می توان بر حسب مایل، کیلومتر، زمان پرواز با یک جامبو جت یا روز در یک کشتی باری اندازه گیری کرد. اینکه چنین فاصله‌هایی لندن و سنگاپور را از یکدیگر «نزدیک» یا «دور» می‌سازد یا نه، یک موضوع نظر، تجربه و صبر است. از این رو استفاده از معیارهای فاصله مطلق، مانند آنچه که از فرمول فاصله بدست می آید، یک روش استاندارد برای اندازه گیری فاصله یا نزدیکی مکان ها از یکدیگر ارائه می دهد.

فضا

در جایی که فاصله یک کمیت قابل اندازه گیری را بر حسب فاصله مکان ها از هم نشان می دهد، فضا مفهومی انتزاعی تری است که بیشتر به جای اندازه گیری توصیف می شود. به عنوان مثال، فضا را می توان به عنوان “خالی”، “عمومی” یا “خصوصی” توصیف کرد.

در محدوده یک GIS، ما به فضا علاقه مندیم، و به طور خاص، ما علاقه مندیم که چه چیزی فضاهای خاص را پر می کند و چگونه و چرا اشیا در فضا توزیع می شوند. در این معنا، فضا یک اصطلاح تا حدودی مبهم و کلی است که برای نشان دادن منطقه جغرافیایی عمومی مورد علاقه استفاده می شود.

یکی از فضاهایی که ارتباط خاصی با GIS دارد، فضای توپولوژیکی است. به بیان ساده، فضای توپولوژیکی به ماهیت روابط و اتصال مکان ها در یک فضای معین مربوط می شود. آنچه در فضای توپولوژیکی مهم است این است که (1) چگونگی ارتباط یا عدم ارتباط مکان ها با یکدیگر و (2) قوانین حاکم بر چنین روابط جغرافیایی.

نقشه های حمل و نقل مانند نقشه های مترو برخی از بهترین تصاویر فضاهای توپولوژیکی را ارائه می دهند ( شکل 1.6 “نقشه مترو از لندن” و شکل 1.7 “نقشه مترو از مسکو” را ببینید). هنگام استفاده از چنین نقشه هایی، ما در درجه اول به نحوه رسیدن از یک ایستگاه به ایستگاه دیگر در طول شبکه حمل و نقل توجه می کنیم. قوانین خاصی نیز بر نحوه سفر در طول شبکه حاکم است (به عنوان مثال، انتقال خطوط تنها در چند ایستگاه کلیدی امکان پذیر است؛ ما می توانیم فقط یک جهت را در یک خط خاص طی کنیم). چنین نقشه هایی ممکن است هنگام سفر در یک شهر با ماشین یا پیاده استفاده کمی داشته باشند، اما آنها شبکه حمل و نقل محلی و نحوه پیوند مکان ها را به شیوه ای موثر و کارآمد نشان می دهند.

جهت یابی

نقشه‌های حمل‌ونقل مانند نقشه‌هایی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، نحوه حرکت ما را در محیط‌هایی که در آن زندگی، کار و بازی می‌کنیم، نشان می‌دهند. این حرکت و به ویژه سفرهای مقصد گرا به طور کلی به عنوان ناوبری شناخته می شود . نحوه حرکت ما در فضا یک فرآیند پیچیده است که مهارت های حرکتی مختلف ما را با هم ترکیب می کند. فن آوری؛ نقشه های ذهنی; و آگاهی از مکان‌ها، فواصل، جهت‌ها و فضایی که در آن زندگی می‌کنیم (گولج و استیمسون 1997). گولج، آر.، و آر. استیمسون. 1376. رفتار فضایی: دیدگاه جغرافیایی . نیویورک: گیلفورد. علاوه بر این، دانش جغرافیایی و آگاهی فضایی ما با حرکت از مکانی به مکان دیگر به طور مداوم به روز می شود و تغییر می کند.

کسب دانش جغرافیایی یک تلاش مادام العمر است. اگرچه عوامل متعددی بر ماهیت چنین دانشی تأثیر می‌گذارند، اما ما تمایل داریم در هنگام پیمایش در فضا به سه نوع دانش جغرافیایی زیر تکیه کنیم:

1. دانش نقطه عطف به توانایی ما برای مکان یابی و شناسایی نقاط، الگوها یا ویژگی های منحصر به فرد (مثلاً نشانه ها) در فضا اشاره دارد.
2. دانش مسیر به ما این امکان را می‌دهد که با حرکت در فضا، بین مکان‌های دیدنی ارتباط برقرار کرده و سفر کنیم.
3. دانش نظرسنجی ما را قادر می‌سازد تا بفهمیم نشانه‌ها در چه نقطه‌ای نسبت به یکدیگر قرار دارند و میانبرها را انتخاب کنیم.

هر نوع دانش جغرافیایی طی مراحلی و یکی پس از دیگری کسب می شود. به عنوان مثال، وقتی خود را در یک مکان جدید یا ناآشنا می یابیم، معمولاً چند نقطه منحصر به فرد مورد علاقه (مانند هتل، ساختمان، فواره) را برای جهت یابی شناسایی می کنیم. ما در اصل در حال ایجاد دانش برجسته خود هستیم. استفاده و سفر بین این نشانه‌ها دانش مسیر ما را توسعه می‌دهد و دانش نقطه عطفی و آگاهی کلی جغرافیایی ما را تقویت می‌کند. دانش نظرسنجی زمانی توسعه می‌یابد که ما شروع به درک نحوه اتصال مسیرها به یکدیگر و نحوه قرارگیری مکان‌های مختلف در فضا کنیم. در این مرحله است که ما تا حدودی با دانش نظرسنجی خود راحت هستیم، می‌توانیم میانبرهایی را از یک مکان به مکان دیگر ببریم. اگرچه هیچ تضمینی وجود ندارد که یک میانبر موفق باشد، اگر گم شویم،

دانش نقطه عطف، مسیر، و پیمایش سنگ بنای داشتن حس جهت و چارچوب یادگیری و آگاهی جغرافیایی ما هستند. در حالی که برخی استدلال می کنند که با حس خوبی به دنیا می آیند، برخی دیگر اعتراف می کنند که همیشه گم می شوند. محبوبیت دستگاه‌های ناوبری شخصی و خدمات نقشه‌برداری آنلاین بیانگر تمایل شدید به دانستن و قرار گرفتن در کجای جهان است. اگرچه توسعه و حفظ یک حس دقیق جهت‌گیری احتمالاً کمتر و کمتر اهمیت دارد زیرا چنین دستگاه‌ها و خدماتی به توسعه و گسترش ادامه می‌دهند، همچنین می‌توان استدلال کرد که هر چه بیشتر در مورد جایی که در جهان هستیم بدانیم، بیشتر می‌خواهیم بیاموزیم. در مورد آن

این بخش مفاهیم ضروری برای جغرافیا، GIS و بسیاری از زمینه های مورد علاقه دیگر را پوشش می دهد. درک اینکه چگونه مکان، جهت، و فاصله را می توان تعریف و توصیف کرد، پایه مهمی را برای استفاده و اجرای موفق GIS فراهم می کند. تفکر در مورد فضا و نحوه حرکت ما در آن نیز به بهبود و داشتن دانش جغرافیایی و آگاهی فضایی کمک می کند.