استفاده از GIS در ده سال گذشته رشد بی سابقه ای داشته است. با ارزان شدن فناوری قدرتمند و گسترش حافظه های سیستم ، به این معنی که ما می توانیم مجموعه داده های بسیار بزرگتری را مدیریت کنیم ، برخی می گویند GIS در یک عصر طلایی است. زمانی محوطه نقشه نگار بود – تعداد کمی از افراد خارجی از آن استفاده می کردند یا به آن احتیاج داشتند ، با این وجود اخیراً GIS به بخشی اصلی از مدارک مدرن علوم محیطی تبدیل شده است . زمین شناسی ، اقلیم شناسی ، جغرافیا ، آمار شناسان ، باستان شناسی ، اقیانوس شناسی ، مدارک مبتنی بر حفاظت و سایر علوم زیست محیطی (1) اکنون یک ماژول را در سطح کارشناسی ارائه می دهند. در پنج سال گذشته ، اکثر دانشگاه ها مدارک کارشناسی ارشد را به طور خاص در GIS یا گواهینامه ها و دیپلم های تحصیلات تکمیلی را با پیش شرط مدرک کارشناسی محیط زیست ارائه داده اند.

برای بسیاری تعجب آور است که این فناوری بیش از پنجاه سال است که وجود دارد (2) زیرا برای افراد خارج از زمینه های مربوطه و برخی از افراد در زمینه هایی که تازه شروع به یادگیری در مورد برنامه ها و پتانسیل کار خود می کنند ، هنوز نسبتا است جدید و مهیج با امکانات بی پایان. GIS چیزی است که بسیاری از مشاغل را آسان تر و سریعتر می کند و به آنها امکان می دهد کارهای بیشتری را در همان فضا از زمان با کلیک یک دکمه انجام دهند. دیگر نقشه ها در انحصار نقشه کش نیست ، اکنون توسعه دهندگان شهری و روستایی ، برنامه ریزان منابع پزشکی ، متخصصان حفاظت ، کارمندان آژانس محیط زیست (برای ردیابی و اندازه گیری دشت های سیل و گسترش گونه های حفاظت شده) باستان شناسان و ارائه دهندگان خدمات فقط برخی از متخصصان محیط زیست هستند مشاغل که می تواند از نقشه برداری دیجیتال بهره مند شود.

GIS چیست؟

GIS – سیستم های اطلاعات جغرافیایی (یا علم) – قطعه ای از نرم افزار است که داده های جغرافیایی را به منظور دستکاری ، مشاهده و تجزیه و تحلیل در هر زمینه و پارامترهایی که کاربر بخواهد یا نیاز دارد ، ضبط می کند. می تواند برای تجزیه و تحلیل داده های مکانی یا اطلاعات جغرافیایی برای هر هدف خاص و ممکن استفاده شود.

چرا ما باید این اطلاعات را بدانیم؟ زیرا هر اتفاقی که می افتد ، در خیابان ، شهر یا شهر ، شهرستان ، منطقه ، ایالت ، استان ، کشور و قاره ما اتفاق می افتد. ما نمی توانیم از مسئله موقعیت مکانی دور شویم و در نتیجه نمی توانیم از چگونگی اتفاقاتی که اتفاق می افتد بر ما تأثیر بگذارد ، دور شویم (3: p4) . سرنخ در کلمه “جغرافیایی” است زیرا چه بخواهیم و چه نخواهیم ، خواه آن را درک و قدر بدانیم ، نه جغرافیا در زندگی روزمره از اهمیت حیاتی برخوردار است و درک جغرافیای اطراف و اهمیت آن برای زندگی روزمره ما ضروری است. . هدف GIS پرداختن و پاسخ دادن به سوالات  زیر است:

• آیا مناطق آبریز این مدرسه بهینه شده است؟ آیا بیش از حد کشیده شده است یا می توانیم حوضه آبریز را افزایش دهیم؟
• چگونه منابع مدنی را به مکان مورد نیاز خود اختصاص دهیم؟
• آیا این بیمارستان در حالی که از این بیمارستان به سختی استفاده می شود ، بیش از حد کشیده شده است؟ چرا؟
• موارد ثبت شده از یک بیماری خاص در کجا ثبت شده است؟ آیا ما از منابع پزشکی در مکان های مناسب برای مبارزه با آن استفاده می کنیم؟
• آیا جاده های ما در جای مناسب قرار دارند؟ آیا باید بیشتر بسازیم؟ و کجا؟
• آیا شبکه حمل و نقل عمومی ما بهینه شده است؟ اگر یک مسیر قطع شود ، شرایط احتمالی چیست؟ (سازمان راه آهن ملی انگلیس در ژانویه 2014 با واقعیت سختی روبرو شد ، زیرا تنها اتصال ریلی به غرب دوون و فراتر از آن توسط طوفان ها از بین رفت ، چیزی که آنها سه سال قبل آماده کرده بودند (7) )
• آیا کمک ها به افرادی که بیشترین نیاز را در این منطقه فاجعه دارند می رود؟
• آیا ساختن خانه در اینجا منطقی است؟ (آیا این یک سیلاب است و اگر چنین است ، چه کارهایی باید انجام دهیم و چه مقدار پول برای سرمایه گذاری در کابوس تبدیل نکردن آن به بیمه نیاز داریم)
• آیا می توانیم به طور قانونی اینجا خانه بسازیم؟ (آیا این منطقه AONB (منطقه با زیبایی طبیعی برجسته) یا SSSI (سایت مورد علاقه علمی خاص) است یا یک منطقه حفاظت؟
• آیا می توانیم بر اساس داده های جیب های روغن گذشته و داده های نظرسنجی موجود ، پیش بینی کنیم که کجای جیب های جدید نفت وجود دارد؟
• طی چند سال گذشته چگونه یک منظره خاص فرسایش یافته است؟ آیا به زودی این فرسایش خطری برای سکونتگاه های موجود خواهد داشت؟ (3: 15)
• کدام روزنامه ها و مجلات در کدام شهرها و حتی در شهرها بیشترین فروش را دارند؟ آیا ما توزیع مناسب ارائه می دهیم؟
• بهترین مکان برای قرار دادن رستوران جدید ما کجاست؟ یک فست فود و یک رستوران اختصاصی هر دو به دنبال بهترین سایت هستند اما هر دو ممکن است مجموعه داده ها و پارامترهای مختلف را بررسی کنند.
• کدام کشورها ، شهرها و مناطق بیشترین آلودگی را دارند؟ در مورد آن جه می توانیم انجام دهیم؟ چگونه می توانیم شهر خود را برای به حداقل رساندن آلودگی مناطق مسکونی برنامه ریزی کنیم؟ (3: 14)

این سالات برای زندگی روزمره ما حیاتی است اما موارد دیگری نیز وجود دارد که شاید برای بیشتر افراد مفید نباشد ، اما مطمئناً برای محققان در زمینه های خاص مفید نیست. سالاتی مانند:

• توزیع جغرافیایی برخی از گیاهان در معرض خطر یا حیوانات چگونه است؟ از این توزیع جدید چه چیزی می توان یاد گرفت؟
• چگونه این نام خانوادگی گسترش یافته و در کدام قسمت از کشور شیوع بیشتری دارد (3: p7-10) ؟
• آیا با طراحی یافته های محلی می توان ویژگی های مدفون هنوز کشف نشده را پیدا کرد؟ (به عنوان مثال سفال های رومی با تراکم بالا در یک منطقه ممکن است منجر به ویلا شود که ما هنوز آن را پیدا نکرده ایم)
• چگونه می توانیم با استفاده از انواع داده های مشخص گسترش مهاجرت در طول یک دوره خاص را ترسیم کنیم؟ (به عنوان مثال ، مشاهده و نقشه برداری از تاریخ های شناخته شده دفن می تواند نشان دهد

پتانسیل GIS نامحدود است (1) در بسیاری از موارد بالا ، به ویژه برای کسانی که با برنامه ریزی منابع درگیر هستند ، فرمول های پیچیده برای اطمینان از کارآمدترین تحویل محاسبه می شوند. این را می دانید یا نمی دانید ، زندگی روزمره شما بسیار متکی به GIS است.

GIS چگونه کار می کند؟

س questionsالات بخش قبل عمدتا به داده های جغرافیایی متکی هستند و تخمین زده می شود که اکثر قریب به اتفاق داده هایی که این روزها توسط رایانه ها اداره می شود ، دارای پارامترهای جغرافیایی خاصی هستند و به آنها نیاز دارند (5). با استفاده از مثال دو رستوران به عنوان نقطه شروع ، آنها ممکن است به مجموعه داده های مختلف نگاه کنند:

• اتصال فست فود ممکن است به حداکثر رساندن حوضه آبریز و دسترسی آنها باشد: آنها به جاده های شلوغ ، بهترین محل اتصال ، نزدیک به مناطق تفریحی مانند مراکز خرید یا سایر موارد سرگرمی غیر انحصاری – کارآیی و حداکثر سود می پردازند.
• رستوران انحصاری در درجه اول به مطلوبیت و امکاناتی که تصویر آنها را به بهترین وجه منعکس می کند ، نگاه می کند. حتی اگر آنها نیز به فکر به حداکثر رساندن سود خود باشند ، کمتر به اعداد توجه می کنند و بیشتر به تصویر توجه نمی کنند. آنها ممکن است در نزدیکی سایر رستوران های انحصاری ، نزدیک تئاترها و سایر امکانات تفریحی با کلاس عالی ظاهر شوند.

هر دو ممکن است از GIS برای یافتن مکان ایده آل استفاده کنند و می توانند به تعداد وب سایت ها دسترسی پیدا کنند تا داده های مربوط به برنامه کاری خود را جمع آوری کنند. این اطلاعات مدیریت اطلاعاتی را که می دانیم و برآورد کردن اطلاعاتی که برای ما بیشتر مفید است بر اساس گسترده ترین اطلاعات مربوطه آسان می کند (3: p11) . از این نظر ، GIS با استفاده از ابزارهای جغرافیایی مسئله حل می کند و روش تعاونی آن برای به اشتراک گذاشتن داده های خالص خالص و بی طرفانه (3: 22) آن را به عنوان کاندیدای ایده آل برای هر چیزی که بر محیط ما تأثیر می گذارد یا اینکه چگونه محیط ممکن است بر ما تأثیر بگذارد ، ایجاد کرده است.

این امر به تصمیم گیری بهتر کمک می کند و از آنجا که بیشتر افراد رسانه تصویری را ترجیح می دهند ، تا زمانی که شما به روشنی آنچه را که فرد به آن نگاه می کند روشن کنید ، هیچ رسانه ارتباط تصویری بهتری از نقشه وجود ندارد (4) . نقشه ها بلافاصله قابل شناسایی و جذاب هستند و یک روش انعطاف پذیر و جهانی برای برقراری ارتباط درون یک رشته ، بین رشته ها و به طور کلی با عموم است. نحوه تدوین آن در چهار عنصر (1) جمع آوری ، ذخیره سازی و بازیابی داده ها ، تغییر شکل و تجزیه و تحلیل (که ممکن است شامل آمار و تولید مدل ها باشد) و گزارش دهی (شامل نقشه ها ، جداول و هر گزارش مرتبط) می باشد. داده هایی که ممکن است قبلاً ارتباطی نداشته باشند اما عملکرد مفیدی را برای کسی در جایی انجام دهند (5). همه درگیر این فرایندها نخواهند شد اما بیشتر تکنسین های GIS مسئول مکان یابی داده هایی هستند که توسط دیگران جمع آوری می شوند و باید بدانند که چگونه داده ها را بدست آورند و دستکاری کنند و همچنین نقشه های مفیدی تهیه کنند. این یک سیستم تعاونی است که فقط توسط فناوری روز محدود شده است (1) .

تاریخچه GIS

در مورد زمان واقعی شروع GIS بحث وجود دارد ، به لطف فن آوری های متفاوتی که با هم جمع شده اند و GIS را به همان شکلی که امروز از آن فهمیده ایم به ما می دهند (1) اما از اوایل دهه 1960 عملاً وجود داشته است. مدافعان ادعا می کنند که واقعاً در سال 1962 با اولین کنفرانس CLI (فهرست زمین کانادا) متولد شد که هدف آن تولید انبوه داده های نقشه های کانادا بود که تعداد زیادی از کاربردهای بالقوه و مجموعه داده ها را پوشش می دهد (2) . این کنفرانس این نقشه ها را با استفاده از روش های قدیمی تولید کرد اما در ابتدا این نظریه ارائه شد که در آینده ، با بزرگتر شدن داده ها و پیچیدگی بیشتر داده ها ، چنین داده هایی می توانند با استفاده از فناوری محاسبات در حال توسعه تولید شوند (8) .

در چند دهه آینده این فناوری کاملاً محدود به افرادی بود که از منابع برخوردار بودند: سخت افزار و نرم افزار هر دو هزینه هایی بودند که باید برای تجارت یا صنعت توجیه شود ، از این رو شرکت های سوخت فسیلی نمایانگر برخی از اولین گروه هایی هستند که تکنولوژی. دهه 1980 ، زمانی که رایانه های خانگی به طور فزاینده ای عادی می شدند و فن آوری IT شروع به گسترش بال خود می کرد ، تجارت ESRI شکل گرفت. امروزه آنها به دلیل بسته محبوب ARCGIS مشهور هستند. دومین بسته محبوب امروز جهان MapInfo است و شرکت نیز در همان دهه تشکیل شده است (10) . مدتی طول می کشد تا نرم افزارهای آنها – به همان اندازه محبوب و مفید – چیزی بیش از علاقه خاص باشد.

GIS تا تولد اینترنت شروع به رشد نمی کند. حتی زمانی که جذب نسبتاً کند بود ، سرانجام کسانی که اینترنت برای آنها یک ابزار مفید تجاری اثبات می کرد ، پتانسیل مقرون به صرفه بودن GIS را دیدند (3: 22) . مورخان فن آوری معتقدند که افزایش قابل حمل بودن اینترنت در ده سال گذشته واقعاً به فناوری GIS کمک کرده است تا رشد خود را در همان دوره تجربه کند (3: 23). چرا؟ زیرا جمع آوری و انتقال داده ها بسیار آسان تر و هزینه کمتری نسبت به گذشته داشته است. ناگهان ، GIS دیگر فقط در اختیار شرکت های بزرگی نبود که توانایی سرمایه گذاری در این فناوری را برای جمع آوری و دستکاری آن داشتند ، بلکه در دسترس همه بود. موسسات خیریه می توانند داده ها را نسبتاً ارزان جمع کنند ، همانطور که سازمان های حفاظت از محیط زیست و مقامات زمینی ، شورای شهرها و برنامه ریزان شهری می توانند اطلاعات را جمع آوری کنند. هیچ یک از این گروه ها وقتی می توانند ارزان تر از این کار استفاده کنند ، نیازی به روش های قدیمی و کندتر جمع آوری اطلاعات ندارند. اکنون ، افراد غیر انتفاعی و حتی عموم مردم به همان داده هایی دسترسی داشتند که قبلاً فقط در اختیار صنعت خصوصی و دولت ها بود (5). یک مثال عالی در این مورد ، وب سایت آژانس محیط زیست انگلستان است که داده های تعدادی از ارگان های دولتی و سازمان های غیردولتی را جمع آوری کرده و آنها را به صورت رایگان در دسترس عموم قرار داده است (6) .

امروزه ، بیشتر سازمان هایی که داده ها را جمع آوری و استفاده می کنند ، اطلاعات را تقریباً در دسترس همه قرار می دهند. اگرچه ممکن است داده های محرمانه ایجاب کند که کاربر در یک سایت ثبت نام کرده و توافق نامه عدم افشای آن را امضا کند ، اما ماهیت Big Data همراه با رشد نمایی وب 2.0 و نحوه استفاده از این داده ها به این معنی است که هرکسی می تواند نقشه های مفیدی تولید کند (3: 24 -25) . در روزهای اول ، GIS به چگونگی به نظر رسیدن جهان توجه داشت اما کمتر به نحوه کار توجه داشت. این نتیجه رشد فناوری ، کاهش قیمت فناوری و این واقعیت است که با داده های بیشتر می توانیم کارهای بیشتری انجام دهیم (3: 44-45) .

برنامه های مثال جهانی واقعی GIS

مدیریت بحران

از نظر بسیاری طوفان کاترینا اولین باری است که GIS از یک ابزار مدیریت فاجعه استفاده می شود. با تشکر از فناوری تازه در دسترس ، اولین پاسخ دهندگان در زمین داده های زیادی در مورد برنامه های خیابان به اشتراک گذاشتند – به ویژه کدام خیابان ها قابل دسترسی نبودند و یا میزان سیلاب. علی رغم اینکه FEMA و دولت مورد انتقاد قرار گرفتند ، بسیاری موافقت می کنند که تلاش برای انتقال داده ها قبل و یا در طی اقدامات اولیه امدادی برای تلاش های امدادی حیاتی بود (3: 5-6) .

2014 برای ایالات متحده SW سال وحشتناکی برای خشکسالی بود . به طور فزاینده ای از GIS برای مدیریت مشکلات زیست محیطی و به ویژه در تسکین حوادث استفاده می شود. کارشناسان محیط زیست نقشه گزارش خشکسالی های رسمی را در بیشتر این مناطق تهیه کرده اند و پرونده های موجود اکنون (9) از منطقه آسیب دیده موجود است.

آمار جرم و جنایت

GIS اکنون از نظر آمار جرایم برای اجرای قانون و برنامه ریزی بسیار حیاتی است. اگرچه بیشتر نیروهای پلیس در ایالات متحده آمریکا مدتهاست که از آنها استفاده می کنند ، نقشه برداری خودکار و دیجیتالی جرایم گزارش شده روند کار را بسیار آسان کرده است ، به ویژه هنگامی که انواع مختلف جرایم را از بخشهای مختلف شهرهای بزرگتر بررسی می کنید. توانایی به اشتراک گذاری نقشه ها و جستجوی همبستگی بین انواع مختلف جرایم می تواند تصور بهتری از تصویر کلی منطقه گسترده تری را به پلیس ارائه دهد (11) . این مطالعه که در اینجا ذکر شده است همچنین به رهبران جامعه و پلیس اجازه می دهد درک بهتری از یکدیگر داشته باشند و گفتگوی دو طرفه را تسهیل کنند.

باستان شناسی

GIS اکنون برای بسیاری از عناصر باستان شناسی حیاتی است زیرا عناصر و ویژگی های بیشتری از یک علم محیط زیست را به خود اختصاص می دهد. کاربردهای بسیاری در زمینه تحقیقات تاریخی وجود دارد اما هیچ یک از مزایای آن بیش از پیش بینی موقعیت مکانی تاریخی نبوده است (12) . چند دانشگاه آمریکایی اخیراً منطقه ای در جنوب قفقاز را برای شناسایی مکانهای ماقبل تاریخ و مناطقی طراحی کرده اند که احتمالاً برای تحقیقات زمینی در آینده وجود دارد ، به ویژه در مورد مسیر مهاجرت به آفریقا در دوران باستان. این پروژه با موفقیت تعدادی سایت جدید بالقوه را برای تحقیق در آینده شناسایی کرد.

برنامه ریزی مدنی

سیستم اطلاعات جغرافیایی در چند دهه گذشته ابزاری عالی برای برنامه ریزی شهری و روستایی بوده است ، نرخ مالیات محلی ، برنامه ریزی مطلوبیت و نقشه برداری از محرومیت های اجتماعی ، جایی که جاده های جدید می تواند پیش برود یا برای تعمیر در اولویت است. اکنون نیز بخشی حیاتی از آینده سبز ماست (13) . همانند روش های منظم و قبلی برنامه ریزی برنامه های کاربردی ، استفاده از چشم انداز برای برنامه ریزی بسیار مهم است. Cascade در مونتانا یک سایت عالی برای مزارع بادی است و وب سایتی وجود دارد که با استفاده از داده های GIS سرعت باد را در طول یک سال ترسیم می کند تا مزارع بادی را به بهترین شکل جستجو کند.

بهداشت / مدیریت منابع پزشکی

GIS برای برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل مناسب ارائه خدمات سرطان برای سیستم بهداشت اجتماعی اجتماعی انگلستان ، NHS (سرویس بهداشت ملی) بسیار حیاتی است (14) . این بسته برای برنامه ریزی و بررسی تعدادی از مسائل از جمله مناطق آبگیر برای جراحی های GP استفاده می شود. مطالعه ای که اخیراً انجام شده است نشان می دهد که در سرزمین های میانه ای بیشتر از جمعیت واقعی برای درمان سرطان وجود دارد از چنین نقشه هایی برای مدیریت بهتر منابع NHS استفاده می شود.

حمل و نقل

یکی از بزرگترین کارهای عمومی در انگلیس در حال حاضر اتصال ریلی High Speed ​​2 (HS2) بین لندن و منچستر و سپس بعداً فراتر از آن است. این برنامه قصد دارد شبکه ریلی را در انگلیس به روز و انقلابی کند ، بدون شک از مدرن سازی در دهه 1980 گرسنه مدرن شدیداً مورد نیاز است. از آنجا که برنامه ریزی گسترده ای انجام شده است ، از جمله اینکه بسیاری از آژانس ها در پروژه وارد شده اند ، با توجه به مقادیر گسترده ای از داده های موجود و جمع آوری شده در یک سایت اختصاصی GIS ، یک مشکل لجستیکی ایجاد می شود تا با رعایت احترام ، بهترین تصمیمات گرفته شود. زیرساخت های محلی و محیط زیست (15) .

این لیست فوق تنها نمونه کوچکی از عملکردهای GIS است. هر صنعت یا حوزه مدیریت منابع در صورت وجود عنصر جغرافیایی ممکن است از مزایای استفاده از GIS بهره مند شود. امروزه در بسیاری از مشاغل به طور فزاینده ای حیاتی است.