تاریخچه قابل توجه GIS:GIS از کجا شروع شد؟نقشه برداری طرز تفکر ما را در مورد مکان متحول کرده است. نقشه ها ابزارهای مهم تصمیم گیری هستند. آنها به ما کمک می کنند تا به مکان ها برسیم. و آنها بیشتر در زندگی روزمره ما غوطه ور می شوند.
اما همه چیز از کجا شروع شد؟
پیشرفت در GIS نتیجه چندین فناوری بود. پایگاه های داده، نقشه برداری کامپیوتری، سنجش از دور، برنامه نویسی، جغرافیا، ریاضیات، طراحی به کمک کامپیوتر و علوم کامپیوتر، همگی نقش کلیدی در توسعه GIS داشتند.
امروز، ما برخی از لحظات کلیدی در تاریخ GIS را که آن را به آنچه امروز تبدیل کرده است، کشف خواهیم کرد:
تجزیه و تحلیل نقشه برداری کاغذی با خوشه های وبا
دکتر جان اسنو از نقشه برداری برای نشان دادن اینکه چگونه موارد وبا حول یک پمپ آب متمرکز شده اند، استفاده کرد. بسیاری از مردم فکر می کردند که این بیماری از طریق هوا پخش می شود. با این حال، این نقشه به نشان دادن اینکه وبا از طریق آب پخش می شود کمک کرد.تاریخچه GIS همه از سال 1854 شروع شد. وبا شهر لندن، انگلستان را درنوردید. جان اسنو، پزشک بریتانیایی، نقشه برداری از مکان های شیوع، جاده ها، مرزهای املاک و خطوط آب را آغاز کرد.
وقتی او این ویژگی ها را به نقشه اضافه کرد، اتفاق جالبی افتاد:
او مشاهده کرد که موارد وبا معمولاً در امتداد خط آب یافت می شود .
نقشه وبا جان اسنو رویداد مهمی بود که جغرافیا و ایمنی بهداشت عمومی را به هم متصل می کرد. این نه تنها آغاز تجزیه و تحلیل فضایی بود، بلکه شروع یک رشته مطالعاتی کامل بود: اپیدمیولوژی – مطالعه گسترش بیماری.
تا به امروز، جان اسنو به عنوان پدر اپیدمیولوژی شناخته می شود. کار جان اسنو نشان داد که GIS یک ابزار حل مسئله است. او لایه های جغرافیایی را روی نقشه کاغذی قرار داد و به کشفی نجات بخش دست یافت.
مراحل توسعه GIS
ما می توانیم تاریخچه GIS را به چند مرحله از توسعه گروه بندی کنیم.
اگر جان اسنو امروز زنده بود، آن لایه ها در یک پایگاه داده ذخیره می شدند. او می توانست آن ها را روشن و خاموش کند تا دلایل احتمالی آلودگی را تجسم کند. او حتی می توانست از آمارهای مکانی برای حل مشکل لندن استفاده کند.
در تاریخچه GIS:
ما از نقشه های کاغذی استاتیک به نقشه های دیجیتال پویا می رویم. اکنون، ما از تحلیل پایه به حل مسئله پیچیده تر می رویم.
هنگامی که جان اسنو را در گذشته با جان اسنوی که در زمینه تکنولوژی کار می کند مقایسه می کنید، باید یک سوال از خود بپرسید:
GIS چگونه به وضعیت فعلی خود رسیده است؟
تاریخچه GIS قابل توجه است. مراحل توسعه را طی کرده است. تحت تأثیر افراد کلیدی و توسعه فناوری قرار گرفته است.
ما هر مرحله از تاریخچه GIS را در زیر شرح می دهیم:
قبل از 1960: عصر تاریک GIS
نقشه برداری کامپیوتری در تاریکی بود. توسعه نیافته بود. تمام نقشه برداری ها بر روی کاغذ یا نقشه برداری غربال انجام شد. این فناوری برای آشکار شدن GIS در اینجا نبود.در دهه 1950، نقشه ها ساده بودند. آنها جایگاه خود را در مسیریابی وسایل نقلیه، برنامه ریزی توسعه جدید و مکان یابی نقاط مورد علاقه داشتند. اما هیچ کدام از اینها روی کامپیوتر انجام نشد.
دنیایی را بدون نقشه کامپیوتری تصور کنید.
یکی از گزینه ها نقشه برداری غربال بود. نقشه برداری غربال از لایه های شفاف بر روی جداول نور برای شناسایی مناطق همپوشانی استفاده می کند. اما این با چالش هایی همراه بود: محاسبه مناطق تقریباً غیرممکن بود، داده ها درشت و اغلب نادرست بودند، و اندازه گیری فاصله ها دست و پا گیر بود.
با همه مسائلی که با نقشه های کاغذی همراه بود، جای تعجب نداشت که نقشه نگاران و کاربران فضایی بخواهند گزینه های محاسباتی برای پردازش داده های جغرافیایی را بررسی کنند.
در تاریخ GIS، این انگیزه اصلی تغییر از کاغذ به نقشه برداری کامپیوتری بود.
1960 تا 75: پیشگامی GIS
اوایل دهه 1960 تا 1980 واقعاً دوره زمانی پیشروی GIS بود.
این قطعات با پیشرفت تکنولوژی کنار هم قرار گرفتند:
- نقشه های گرافیکی به عنوان خروجی با استفاده از چاپگرهای خطی.
- پیشرفت در ذخیره سازی داده ها با رایانه های بزرگ.
- ثبت مختصات به عنوان ورودی داده
این پیشرفت‌های اولیه در دنیای محاسبات همان چیزی است که GIS گام بعدی آن را به جلو سوق داد. اما آنچه که GIS واقعاً به آن نیاز داشت، یک ذهن درخشان برای کنار هم قرار دادن قطعات پازل بود.
راجر تاملینسون – پدر GIS را وارد کنید.
در زمان تصدی راجر تاملینسون در دولت کانادا در دهه 1960 بود که او توسعه سیستم جغرافیایی کانادا (CGIS) را آغاز کرد، برنامه ریزی و هدایت کرد. این زمان کلیدی در تاریخ GIS بود زیرا بسیاری CGIS را ریشه سیستم های اطلاعات جغرافیایی می دانند . CGIS منحصربه‌فرد بود زیرا سیستم رویکرد لایه‌ای را برای مدیریت نقشه اتخاذ کرد.
اکتشافات و پیشرفت های بزرگ همواره با همکاری بسیاری از ذهن ها همراه است. ممکن است به من اعتبار داده شود که مسیر GIS را روشن کرده ام. اما وقتی به تحولات بعدی نگاه می‌کنم، احساس می‌کنم که این اعتبار به جای خودم مدیون دیگران است.-راجر تاملینسون
به دلیل حجم وسیعی از سرزمینی که کانادا اشغال کرده است، ایده یک فهرست زمین کانادایی در سال 1964 ایجاد شد. اما تا سال 1971 بود که به طور کامل عملیاتی شد.
فهرست زمین کانادایی از ویژگی های خاک، زهکشی و آب و هوا برای تعیین قابلیت زمین برای انواع محصولات و مناطق جنگلی استفاده کرد. به سرعت متوجه شد که داده‌های دقیق و مرتبط برای برنامه‌ریزی زمین و تصمیم‌گیری حیاتی است. در طول سال‌ها CGIS برای همگام شدن با فناوری اصلاح و بهبود یافته بود.
CGIS تنها گروهی نبود که GIS را پذیرفت:
اداره سرشماری ایالات متحده اولین پذیرنده برخی از اصول اصلی GIS بود. این کار پیشگام توسط اداره سرشماری ایالات متحده بود که منجر به ورودی دیجیتالی سرشماری 1970 با استفاده از فرمت داده GBF-DIME (فایل پایه جغرافیایی – رمزگذاری نقشه مستقل دوگانه) شد.
GBF-DIME تبدیل به فرمت فایلی شد که از ورودی داده های دیجیتال، رفع خطا و حتی نگاشت choropleth پشتیبانی می کرد. با استفاده از این قالب، اداره سرشماری ایالات متحده شروع به دیجیتالی کردن مرزهای سرشماری، جاده ها و مناطق شهری کرد. این یک گام بزرگ رو به جلو در تاریخ GIS بود.
Ordnance Survey در بریتانیا نیز توسعه نقشه توپوگرافی معمول خود را آغاز کرد. تا به امروز، Ordnance Survey هنوز در حال تولید بسیاری از محصولات داده های مختلف GIS از جمله هر خانه، هر حصار، و هر جریان در هر بخش از بریتانیا است.
در این برهه از تاریخ GIS در مرحله پیشگامی خود بود. این هنوز در چرخه آموزشی خود بود که فقط توسط چند آژانس ملی منتخب در سراسر جهان تقویت می شد.
1975 تا 90: تجاری سازی نرم افزار GIS
هنگامی که دولت ها به مزایای نقشه برداری دیجیتال پی بردند، این امر بر کار گرافیک کامپیوتری آزمایشگاهی هاروارد تأثیر گذاشت. در اواسط دهه 1970، آزمایشگاه کامپیوتر هاروارد اولین GIS برداری به نام ODYSSEY GIS را توسعه داد. ARC/INFO Esri از چارچوب فنی ODYSSEY GIS استفاده کرد و این کار منجر به مرحله بعدی توسعه در GIS – تجاری سازی نرم افزار شد.
در اواخر دهه 1970، اندازه حافظه و قابلیت های گرافیکی در حال بهبود بود. محصولات جدید کارتوگرافی کامپیوتری شامل GIMMS (سیستم های ساخت و مدیریت اطلاعات جغرافیایی)، MAPICS، SURFACE، GRID، IMGRID، GEOMAP، و MAP بود. در اواخر دهه 1980، این بخش از تاریخ GIS توسط طیف فزاینده ای از فروشندگان نرم افزار GIS مشخص شد.
یکی از این فروشندگان نرم افزار GIS، Esri بود که در حال حاضر بزرگترین شرکت نرم افزار GIS در جهان است. در سال 1982، ARC/INFO برای مینی کامپیوترها و در سال 1986، PC ARC/INFO با تولید میکرو کامپیوتر اینتل راه اندازی شد. Esri اکنون متخصص پیشرو در توسعه نرم افزار GIS در جهان است و نقشی کلیدی در تاریخچه GIS ایفا کرده است.
در این برهه از تاریخ GIS، با برخی از اولین کنفرانس ها و آثار منتشر شده نیز قوت گرفت. اولین جلسه GIS در انگلستان در سال 1975 بود. این جلسه شامل جمعیت کمی از دانشگاهیان بود. اولین کنفرانس Esri در سال 1981 برگزار شد و 18 شرکت کننده را به خود جذب کرد. مشاوران GIS شروع به جوانه زدن کردند. راجر تاملینسون برای اولین بار از اصطلاح “سیستم اطلاعات جغرافیایی” در انتشار خود در سال 1968 “یک سیستم اطلاعات جغرافیایی برای برنامه ریزی منطقه ای” استفاده کرد. آن زمان واقعاً زمان تنهایی برای GIS بود.
اما همه ما کاربران GIS را به آنچه امروز است تبدیل کرده ایم. به خصوص برای دوره زمانی بعدی:
بیشتر بخوانید: نرم افزار تجاری GIS: فهرست نرم افزارهای نقشه برداری تجاری
1990 تا 2010: گسترش کاربران
کاربران شروع به پذیرش فناوری GIS به طرق مختلف کرده اند. کلاس‌های درس، کسب‌وکارها، دولت‌ها در سراسر جهان شروع به استفاده از نقشه‌برداری و تحلیل دیجیتالی کرده‌اند.همه مواد برای نفوذ GIS به مردم آماده بود:
- رایانه‌های ارزان‌تر، سریع‌تر و قدرتمندتر
- چندین گزینه نرم افزاری و در دسترس بودن داده ها
- پرتاب ماهواره های جدید و ادغام فناوری سنجش از دور
سال های 1990 تا 2010 دوره ای در تاریخ GIS بود که واقعاً شروع به کار کرد .
اما پیشرفت های فناوری از کاربران عادی پیشی گرفته است. کاربران GIS نمی دانستند که چگونه از فناوری GIS به طور کامل استفاده کنند. شرکت ها در استفاده از نرم افزار GIS مردد بودند. کشورها به داده های توپوگرافی دسترسی نداشتند.
اما به مرور زمان این مسائل برطرف شد.
به تدریج، اهمیت تحلیل فضایی برای تصمیم گیری در حال تشخیص بود. به آرامی GIS به کلاس ها و شرکت ها معرفی شد. نرم افزار قادر به مدیریت داده های برداری و شطرنجی بود. با پرتاب ماهواره های بیشتری به مدار، این داده های جمع آوری شده از فضا می تواند در یک GIS مصرف شود.
این در هماهنگی با در دسترس بودن سیستم های موقعیت جهانی به کاربران ابزارهای بیشتری را نسبت به قبل ارائه می دهد. مانند حرکت سوئیچ، دسترسی انتخابی GPS خاموش شد. ناگهان دقت از اندازه یک فرودگاه به اندازه یک سوله کوچک تغییر کرده است. GPS راه را برای محصولات نوآورانه بزرگ مانند سیستم های ناوبری خودرو و وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین هدایت کرده است.
دریچه های سیل برای توسعه GIS و GPS باز شد. این ما را به مرحله بعدی توسعه در تاریخ GIS می رساند: انفجار منبع باز.
2010 به بعد: انفجار منبع باز
با عادت کردن کاربران به نرم‌افزار GIS، این امر باعث افشای جدیدی در GIS شده است – یک انفجار منبع باز. پروژه های شگفت انگیزی مانند QGIS برای هر کاربر یک کامپیوتر با نرم افزار GIS فراهم می کند.پردازنده ها در حال حاضر گیگاهرتز هستند. کارت‌های گرافیک شفاف‌تر از همیشه هستند. ما اکنون به ذخیره سازی داده های GIS در ترابایت فکر می کنیم . دیگر مگابایت نیست.
داده های GIS در همه جا فراگیرتر شده است. داده‌های TIGER ، تصاویر ماهواره‌ای Landsat و حتی داده‌های LiDAR برای دانلود رایگان در دسترس هستند. مخازن آنلاین مانند ArcGIS Online حجم عظیمی از داده های مکانی را ذخیره می کنند. این موضوع کنترل کیفیت و تناسب آن با نیازهای شماست.
طیف وسیعی از محصولات تجاری نرم افزار GIS بی پایان به نظر می رسد.
اما آنچه برجسته است، تغییر بزرگ کاربران GIS است که نرم افزار GIS خود را به روشی باز و مشارکتی می سازند. این نرم افزار در دسترس عموم قرار گرفته و متن باز نامیده می شود . مزیت بزرگ این است: آنها برای استفاده عمومی بدون هزینه هستند.
منبع باز امروزه در حال تبدیل شدن به جریان اصلی است. کم کم وارد عصر نرم افزارهای متن باز GIS می شویم. نور بیشتری نسبت به قبل به QGIS می تابد . اگرچه، همیشه مکانی برای نرم افزار GIS تجاری وجود خواهد داشت. شرکت‌های نرم‌افزاری مانند Esri تقریباً برای هر مشکل فضایی که امروزه وجود دارد، راه‌حل ارائه می‌کنند.
بیشتر بخوانید: 13 گزینه رایگان نرم افزار GIS: نقشه جهان را در منبع باز
GIS گذشته، حال و آینده
تاریخچه GIS از 3 مرحله تاریخی تشکیل شده است:
- پیشگامی و توسعه
- تجاری سازی نرم افزار GIS
- پذیرش کاربر
با گذشت زمان، GIS به ابزاری مبتنی بر رایانه برای ذخیره و دستکاری داده‌های زمین مبتنی بر نقشه تبدیل شد. اکنون این صنعت چند میلیارد دلاری است که مسئول برخی از مهمترین تصمیماتی است که زمین ما با آن روبروست.
آینده GIS چیست؟ GIS بلادرنگ؟ واقعیت مجازی؟
ما هر روز مشعل پیشگامان GIS را حمل می کنیم. ما روی شانه های غول ها ایستاده ایم. ما در حال شکل دادن به آینده GIS هستیم. شرکت‌ها، سازمان‌ها و دولت‌ها از GIS استفاده می‌کنند زیرا ابزاری برای کمک به تصمیم‌گیری آگاهانه است.
امروز ما به سختی سطح تاریخ GIS را خراشیدیم. تاریخچه قابل توجه آن را بیشتر بخوانید.
تکامل GIS در قرن بیست و یکم
در طول سال ها، GIS از یک سیستم نقشه برداری به چیزی بسیار بیشتر از آن تبدیل شده است. به طور کلی، این رویدادهای کلیدی را دنبال کرده است که مسیر خود را شکل داده است:
مدیریت اطلاعات: در سال 2000، GIS به یک سیستم مدیریت اطلاعات تبدیل شد. به عنوان مثال، Esri پایگاه جغرافیایی RDBMS اختصاصی خود را توسعه داد . این یک تغییر دهنده بازی بود. به طور ناگهانی، مفهوم توپولوژی و درستی هندسه در اوایل سال 2002 به طور کامل ادغام شد.
جغرافیا: در سال 2006، GIS تمرکز را تغییر داد. در حالی که مدیریت داده همچنان یک نقطه قوت باقی می ماند، تاکید بیشتری بر موارد استفاده شد. در این مرحله، ادغام به یک حوزه کلیدی مورد علاقه تبدیل شد. از طریق کاربردها و کاربردهای مختلف GIS ، این نقطه ای بود که GIS جریان اصلی تر شد.
ژئودیزاین: در سال 2010 بود که مفهوم ژئودیزاین به چشم انداز اولیه Esri تبدیل شد. ژئودیزاین با ترکیب جغرافیا و طراحی، نحوه زندگی ما در جهان را بازنگری می کند. ایده اصلی این بود که طراحی زمین با سرلوحه قرار دادن نیازهای مردم، دنیای ما را شکل می دهد.
SCIENCE OF WHERE: اگرچه طراحی جغرافیایی، جغرافیا و مدیریت اطلاعات همگی مفاهیم محوری در GIS باقی می مانند، اما تمرکز به ادغام GIS با علم در سال 2016 معطوف شد. به سادگی، “علم کجا” چیزی است که ما هر روز در GIS انجام می دهیم. این در مورد سوق دادن فناوری ها به مرزهای علم و گشودن فرصت های جدید است.
سیستم عصبی هوشمند: در نهایت، این جایی است که ما اکنون در سال 2020 و پس از آن هستیم. مانند اینترنت اشیا (IoT) ، جهان همگی در زمان واقعی به هم متصل هستند. این در مورد تکامل و ارتباط متقابل فناوری بین مردم و سیاره ما است. جغرافیا چسبی است که همه چیز را به هم مرتبط می کند.
مطالعه بیشتر در مورد تاریخچه GIS
- کاربرد روش ها و تکنیک های محاسبات الکترونیکی برای ذخیره سازی، گردآوری و ارزیابی داده های نقشه برداری شده. راجر تاملینسون (1974)
- اختراع GIS . روزنامه دانشگاه هاروارد (2011)
بدون دیدگاه