دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro: آینده‌ای روشن در دنیای نقشه‌برداری و تحلیل مکانی

با تدریس دکتر سعید جوی زاده، کوچ پژوهشی با بیش از 25 سال سابقه درخشان

شماره تماس: 09120438874 | وب‌سایت: www.gisland.org | پست الکترونیک: saeedjavizadeh@gmail.com

چکیده دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

دنیای سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) به سرعت در حال تکامل است و نرم‌افزارهای پیشرو مانند ArcGIS Pro از شرکت Esri در خط مقدم این تحول قرار دارند. این دوره آموزشی جامع و کاربردی با هدف آماده‌سازی متخصصان، دانشجویان، و علاقه‌مندان به GIS برای ورود موفقیت‌آمیز به این عصر جدید طراحی شده است. ما به طور عمیق به ویژگی‌ها، قابلیت‌ها، و مزایای بی‌نظیر ArcGIS Pro خواهیم پرداخت که آن را به ابزاری قدرتمند برای نقشه‌برداری، تجسم داده‌ها، تحلیل فضایی، و اتوماسیون تبدیل کرده است. با توجه به تصمیم Esri مبنی بر بازنشستگی ArcMap تا سال 2026، مهاجرت به ArcGIS Pro اجتناب‌ناپذیر و ضروری است. این دوره با ارائه سرفصل‌های دقیق و متناسب با نیازهای بازار کار، شرکت‌کنندگان را قادر می‌سازد تا مهارت‌های لازم برای کار با این نرم‌افزار پیشرفته را کسب کرده و پروژه‌های خود را با کارایی و دقت بی‌سابقه‌ای به انجام رسانند.

مقدمه دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

در طول بیش از پنجاه سال گذشته، فناوری سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) تغییرات شگرفی را تجربه کرده است. از نقشه‌های اولیه کاغذی تا سیستم‌های اطلاعات مکانی پیچیده امروزی، این تحول به طور مداوم ابزارهای قدرتمندتری را برای درک، تحلیل، و تجسم دنیای اطرافمان فراهم آورده است. شرکت Esri، پیشگام در صنعت GIS، همواره در این مسیر پیشرو بوده و با معرفی ArcGIS Pro، گام بزرگی در جهت آینده GIS برداشته است.

ArcGIS Pro که در سال 2015 به عنوان بخشی از انتشار ArcGIS 10.3 معرفی شد، نسل بعدی نرم‌افزار دسکتاپ GIS از Esri است که جایگزین ArcMap شده است. این نرم‌افزار با معماری 64 بیتی، پشتیبانی یکپارچه از دو و سه بعدی، و قابلیت‌های پیشرفته برای ادغام با ArcGIS Online و پشتیبانی از پایتون 3، مزایای متعددی را نسبت به ArcMap ارائه می‌دهد. ArcMap 10.8.x، آخرین سری منتشر شده از ArcMap، تنها تا سال 2026 پشتیبانی خواهد شد و پس از آن، تمام تلاش‌های توسعه دسکتاپ Esri بر روی ArcGIS Pro متمرکز خواهد بود. این امر، نیاز به یادگیری و تسلط بر ArcGIS Pro را برای هر حرفه‌ای یا دانشجویی در زمینه GIS حیاتی می‌سازد.

این دوره آموزشی، نه تنها به شما کمک می‌کند تا با رابط کاربری نوین و قابلیت‌های قدرتمند ArcGIS Pro آشنا شوید، بلکه شما را در فرآیند مهاجرت از ArcMap به ArcGIS Pro یاری می‌رساند. ما به طور عملی به مباحث کلیدی از جمله نقشه‌کشی پیشرفته، تحلیل فضایی پیچیده، مدیریت داده‌ها، ویرایش پیشرفته، و اتوماسیون با پایتون خواهیم پرداخت. هدف نهایی این دوره، تجهیز شما به مهارت‌ها و دانش مورد نیاز برای موفقیت در یک محیط کاری مدرن GIS و تبدیل شدن به یک متخصص کارآمد و آینده‌نگر است.

مخاطبین هدف دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

این دوره آموزشی برای طیف وسیعی از افراد طراحی شده است که به دنبال تقویت مهارت‌های خود در زمینه GIS با استفاده از جدیدترین فناوری‌های Esri هستند:

  • متخصصان و کارشناسان GIS: افرادی که در حال حاضر از ArcMap یا سایر نرم‌افزارهای GIS استفاده می‌کنند و نیاز به انتقال به پلتفرم مدرن و قدرتمند ArcGIS Pro دارند. این شامل تحلیلگران GIS، نقشه‌برداران، متخصصان سنجش از دور، و مدیران پایگاه داده‌های جغرافیایی می‌شود.
  • دانشجویان رشته‌های مرتبط با GIS: دانشجویان جغرافیا، برنامه‌ریزی شهری، مهندسی عمران، محیط زیست، علوم زمین، و سایر رشته‌هایی که به طور گسترده از GIS استفاده می‌کنند. این دوره به آن‌ها کمک می‌کند تا برای فرصت‌های شغلی و کارآموزی در آینده آماده شوند.
  • علاقه‌مندان به نقشه‌برداری و تحلیل مکانی: افرادی که پیش‌زمینه GIS ندارند اما علاقه‌مند به یادگیری اصول و کاربردهای آن با استفاده از یک ابزار پیشرفته هستند.
  • پژوهشگران و دانشگاهیان: کسانی که به دنبال استفاده از قابلیت‌های پیشرفته ArcGIS Pro برای تحلیل داده‌های مکانی در پروژه‌های تحقیقاتی خود هستند.
  • توسعه‌دهندگان و برنامه‌نویسان: افرادی که علاقه‌مند به اتوماسیون وظایف GIS با پایتون و توسعه ابزارهای سفارشی در محیط ArcGIS Pro هستند.

چشم‌انداز دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

چشم‌انداز این دوره آموزشی، ایجاد نسلی توانمند و آینده‌نگر از متخصصان GIS است که قادر به رهبری تحولات در حوزه اطلاعات مکانی با استفاده از پیشرفته‌ترین ابزارهای Esri یعنی ArcGIS Pro باشند. ما بر این باوریم که با تجهیز شرکت‌کنندگان به دانش عمیق و مهارت‌های عملی در ArcGIS Pro، آن‌ها می‌توانند به طور موثر به حل چالش‌های پیچیده در دنیای واقعی بپردازند، تصمیم‌گیری‌های مبتنی بر داده را ترویج کنند، و نوآوری‌های مکانی را در صنایع مختلف به ارمغان آورند.

این دوره نه تنها ابزارهای فنی را آموزش می‌دهد، بلکه بر درک مفاهیم بنیادی GIS تأکید می‌کند تا شرکت‌کنندگان بتوانند فراتر از صرفاً “کلیک کردن دکمه‌ها” عمل کنند و راه‌حل‌های هوشمندانه برای مسائل مکانی ارائه دهند. هدف ما پرورش متخصصانی است که می‌توانند داده‌های مکانی را به بینش‌های قابل اقدام تبدیل کرده و این بینش‌ها را به وضوح به مخاطبان فنی و غیرفنی ارائه دهند.

اهداف کلی دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

  • کسب تسلط کامل بر محیط ArcGIS Pro: آشنایی جامع با رابط کاربری مدرن، مدیریت پروژه، و تنظیمات محیطی ArcGIS Pro.
  • مهاجرت موفق از ArcMap: تسهیل فرآیند انتقال برای کاربران ArcMap به منظور بهره‌برداری کامل از قابلیت‌های پیشرفته ArcGIS Pro.
  • توسعه مهارت‌های نقشه‌برداری و تجسم داده‌ها: ایجاد نقشه‌های 2D و صحنه‌های 3D زیبا و اطلاعاتی، همراه با درک عمیق از اصول کارتوگرافی پیشرفته.
  • تسلط بر مدیریت و ویرایش داده‌های مکانی: یادگیری نحوه ایجاد، ذخیره، مدیریت، و ویرایش انواع داده‌های مکانی در محیط Geodatabase.
  • اجرای تحلیل‌های فضایی پیچیده: آشنایی با ابزارهای ژئوپردازشی و انجام تحلیل‌های فضایی برای حل مسائل دنیای واقعی.
  • اتوماسیون وظایف با پایتون: توانمندسازی شرکت‌کنندگان برای نوشتن اسکریپت‌های پایتون با استفاده از ArcPy برای خودکارسازی گردش کارهای GIS.
  • آشنایی با قابلیت‌های پیشرفته و اکستنشن‌ها: درک و به کارگیری اکستنشن‌های کلیدی ArcGIS Pro برای افزایش کارایی و عمق تحلیل.
  • به اشتراک‌گذاری موثر اطلاعات مکانی: یادگیری نحوه انتشار و به اشتراک‌گذاری نقشه‌ها، صحنه‌ها، و نتایج تحلیل از طریق ArcGIS Online و ArcGIS Enterprise.

اهداف کلی دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro - visual selection

اهداف فرعی دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

  • شناخت تفاوت‌های بنیادین: درک دقیق تفاوت‌های بین ArcMap و ArcGIS Pro در زمینه‌های رابط کاربری، پشتیبانی 3D، ویرایش، و مدیریت پروژه.
  • نصب و پیکربندی: آشنایی با الزامات سیستمی ArcGIS Pro و نحوه نصب و راه‌اندازی بهینه آن.
  • مدیریت لایسنس‌ها: درک انواع لایسنس‌های ArcGIS Pro (Named User, Single Use, Concurrent Use, Student Use) و نحوه مدیریت آن‌ها.
  • ناوبری در رابط کاربری: تسلط بر استفاده از Ribbon، Panes (Contents, Catalog, Geoprocessing)، و Views در ArcGIS Pro.
  • کار با پروژه‌ها (.aprx): ایجاد، باز کردن، و مدیریت پروژه‌های ArcGIS Pro شامل نقشه‌ها، صحنه‌ها، Layouts، Geodatabases و Toolboxes.
  • سفارشی‌سازی رابط کاربری: توانایی شخصی‌سازی Ribbon و Quick Access Toolbar برای افزایش کارایی.
  • درک Geodatabase: فهم ساختار و انواع Geodatabase (File, Personal, Enterprise) و تفاوت آن‌ها با Shapefile.
  • اتصال به پایگاه داده: برقراری اتصال به پایگاه داده‌های مختلف و مدیریت داده‌ها در آن‌ها.
  • نقشه‌کشی 2D: افزودن داده‌ها به نقشه، تغییر سمبولوژی، و ایجاد Layouts برای چاپ.
  • تجسم 3D: ایجاد صحنه‌های محلی و جهانی، افزودن داده‌های 3D، و استفاده از قابلیت‌های 3D Analyst.
  • ویرایش پیشرفته: انجام عملیات ویرایشی روی فیچرها بدون نیاز به Start Edit Session.
  • مدیریت کیفیت داده: استفاده از ابزارهایی مانند Parcel Adjustment برای بهبود دقت داده‌ها.
  • اجرای Geoprocessing Tools: یافتن و اجرای ابزارهای ژئوپردازشی از طریق Geoprocessing Pane و History.
  • مدل‌سازی با ModelBuilder: ساخت مدل‌های ژئوپردازشی برای خودکارسازی گردش کارهای تکراری.
  • معرفی اکستنشن‌های اصلی: آشنایی با قابلیت‌های ArcGIS Spatial Analyst, ArcGIS Network Analyst, ArcGIS Image Analyst, ArcGIS 3D Analyst.
  • اصول پایتون در GIS: درک مفاهیم پایه پایتون شامل متغیرها، توابع، و حلقه‌ها.
  • کار با ArcPy: استفاده از ماژول ArcPy برای دسترسی به قابلیت‌های ArcGIS Pro از طریق پایتون.
  • محیط Python Window: نوشتن و اجرای کد پایتون به صورت تعاملی در محیط Python Window ArcGIS Pro.
  • نوشتن اسکریپت‌های مستقل: ذخیره و اجرای اسکریپت‌های پایتون (.py) خارج از ArcGIS Pro با استفاده از IDEs مانند IDLE.
  • تنظیمات محیطی پایتون: کار با تنظیمات محیطی مانند Workspace در اسکریپت‌های پایتون.
  • به اشتراک‌گذاری وب مپ و وب سین: انتشار نقشه‌های 2D و 3D به ArcGIS Online و ArcGIS Enterprise.
  • اکوسیستم ArcGIS Online: آشنایی با برنامه‌های کاربردی مانند ArcGIS Field Maps, Dashboards, StoryMaps.
  • مفاهیم Web GIS: درک داده‌ها به عنوان سرویس، پیکربندی اپلیکیشن، و زیرساخت‌های ابری.
  • منابع یادگیری: آشنایی با منابع پشتیبانی و جامعه کاربری Esri برای ادامه یادگیری.

سرفصل کامل و جامع دوره آموزش کاربردی ArcGIS Pro

این سرفصل با جزئیات کامل و با تمرکز بر انتقال دانش عملی و مفاهیم بنیادین GIS در محیط ArcGIS Pro طراحی شده است.

بخش اول: مبانی و آشنایی با ArcGIS Pro (حدود 25 ساعت)

فصل 1: چرا ArcGIS Pro؟ انتقال به آینده GIS

  • 1.1. تکامل GIS و جایگاه ArcGIS Pro:
    • تاریخچه مختصر GIS و نرم‌افزارهای Esri (از ARC/INFO تا ArcMap).
    • دلایل Esri برای توسعه ArcGIS Pro به عنوان نسل جدید (معماری 64 بیتی، چندنخی).
    • بازنشستگی ArcMap و پیامدهای آن (مهمترین دلیل مهاجرت): توضیح رسمی Esri مبنی بر عدم توسعه ArcMap پس از نسخه 10.8.x و پایان پشتیبانی تا سال 2026. بحث در مورد لزوم انتقال برای حفظ قابلیت‌های رقابتی.
  • 1.2. مقایسه جامع ArcMap و ArcGIS Pro:
    • رابط کاربری (UI) مدرن: معرفی رابط Ribbon در ArcGIS Pro الهام گرفته از Microsoft Office در مقایسه با Toolbar و Dialog Box در ArcMap. مزایای رابط مبتنی بر زمینه (Contextual Ribbon).
    • یکپارچگی 2D و 3D: قابلیت کار همزمان با نقشه‌های 2D و صحنه‌های 3D در یک پروژه در ArcGIS Pro، در مقابل نیاز به ArcScene و ArcGlobe در ArcMap.
    • مدیریت پروژه: مفهوم پروژه در ArcGIS Pro (.aprx) که شامل نقشه‌ها، صحنه‌ها، Layouts، Toolboxes و Geodatabases است، در مقایسه با رویکرد Document-based (.mxd) در ArcMap. مزایای سازماندهی و اشتراک‌گذاری پروژه‌ها.
    • ویرایش داده‌ها: ویرایش همیشه فعال (Always-on Editing) در ArcGIS Pro و عدم نیاز به Start/Stop Edit Session در مقایسه با ArcMap. مزایا و امکانات پیکربندی دکمه ویرایش برای جلوگیری از تغییرات ناخواسته.
    • کارایی و عملکرد: برتری ArcGIS Pro به دلیل معماری 64 بیتی و پردازش چندنخی (Multi-threaded) برای تحلیل و رندر سریع‌تر.
    • پشتیبانی از پایتون 3: تأکید بر پایتون 3 به عنوان زبان اسکریپت‌نویسی اصلی و مزایای آن.
    • مدیریت داده‌ها: Geodatabase به عنوان فرمت اصلی داده‌ها در ArcGIS Pro و قابلیت‌های پیشرفته آن.
  • 1.3. الزامات سیستمی و نصب ArcGIS Pro:
    • سیستم عامل پشتیبانی شده: Windows 11, Windows 10, Windows Server 2025/2022/2019/2016 (64 bit). نکات مربوط به Desktop Experience در Windows Server و Media Feature Pack.
    • نرم‌افزارهای مورد نیاز: Microsoft .NET Desktop Runtime 8.0.0+ و Microsoft Edge WebView2 Runtime 117+.
    • الزامات سخت‌افزاری:
      • CPU: حداقل 2 هسته با Simultaneous Multithreading؛ 4 هسته توصیه شده؛ 10 هسته بهینه. نکات مربوط به Full Motion Video.
      • RAM: حداقل 8 GB؛ 32 GB توصیه شده؛ 64 GB یا بیشتر بهینه.
      • GPU (کارت گرافیک): توصیه اکید بر GPU گسسته (Discrete) با حداقل 4 GB حافظه گرافیکی اختصاصی؛ 16 GB یا بیشتر برای GPGPU (General-Purpose computing on a GPU). اهمیت GPU برای تجسم 3D و Deep Learning.
      • فضای ذخیره‌سازی: حداقل 32 GB فضای خالی؛ 32 GB یا بیشتر روی SSD برای عملکرد بهتر. مفهوم Visualization Cache و میزان مصرف آن (تا 32 GB).
      • DirectX و OpenGL: حداقل DirectX 11 و OpenGL 4.3.
      • رزولوشن صفحه نمایش: حداقل 1024×768؛ 1080p یا بالاتر توصیه شده؛ نکات مربوط به 4K.
      • GPGPU (پردازش عمومی روی GPU): الزامات NVIDIA GPU با CUDA compute capability 5.0+ و درایورهای NVIDIA 527.41+ برای Deep Learning و Spatial Analyst.
    • مجازی‌سازی (Virtualization): پشتیبانی در محیط‌های On-premises VDI (Citrix, Microsoft Hyper-V, VMware vSphere) و Cloud Infrastructure (Amazon EC2, Amazon WorkSpaces, Azure N-Series VMs).
  • 1.4. انواع لایسنس و دسترسی:
    • Named User License: دسترسی از طریق حساب سازمانی ArcGIS Online یا ArcGIS Enterprise با User Type های Creator, Professional, Professional Plus. Professional Plus شامل اکستنشن‌های پرکاربرد.
    • Single Use License: استفاده توسط یک نفر روی یک کامپیوتر (نصب حداکثر روی دو کامپیوتر). عدم نیاز به Sign In.
    • Concurrent Use License: اشتراک‌گذاری توسط چندین کاربر با مدیریت ArcGIS License Manager. قابلیت Borrow کردن لایسنس برای استفاده آفلاین.
    • لایسنس‌های دانشجویی (ArcGIS for Student Use): دسترسی به ArcGIS Pro Advanced و اکستنشن‌ها با قیمت مناسب برای پروژه‌های شخصی و غیرتجاری.
    • دسترسی آفلاین: نحوه فعال‌سازی لایسنس Named User و Concurrent Use برای استفاده بدون اتصال به شبکه.

فصل 2: اولین گام‌ها در ArcGIS Pro و رابط کاربری

  • 2.1. ورود به نرم‌افزار و صفحه شروع:
    • فرآیند Sign In اولیه با اعتبارنامه‌های ArcGIS Online/Enterprise.
    • معرفی Start Page: Home Tab (پروژه‌های جدید و موجود، قالب‌ها), Learning Resources Tab (آموزش‌ها، مستندات، اخبار) و Settings Tab (پیکربندی نرم‌افزار).
  • 2.2. مدیریت پروژه‌ها در ArcGIS Pro:
    • ساختار پروژه‌ها (.aprx): مفهوم یکپارچگی نقشه، صحنه، Layout، Geodatabase، و Toolbox در یک فایل پروژه.
    • ایجاد و باز کردن پروژه: استفاده از قالب‌های پیش‌فرض (Map, Catalog, Global Scene, Local Scene) و قالب‌های سفارشی.
    • پوشه پروژه (Project Home): نحوه ذخیره پیش‌فرض پروژه و اجزای آن (Geodatabase, Toolbox).
    • Project Recovery (بازیابی پروژه): قابلیت ذخیره خودکار برای جلوگیری از از دست رفتن کار.
    • مدیریت اتصالات: تعریف و مدیریت اتصالات به فولدرها، پایگاه داده‌ها، و سرویس‌ها. استفاده از Favorites برای اتصالات مکرر.
  • 2.3. رابط کاربری (UI) ArcGIS Pro: درک اجزا:
    • Ribbon: نوار Ribbon در بالای پنجره نرم‌افزار، سازماندهی قابلیت‌ها در قالب تب‌ها (Core Tabs: Map, Help; Contextual Tabs: Feature Layer, Labeling, Data).
    • Quick Access Toolbar: نوار ابزار دسترسی سریع برای دستورات پرکاربرد و قابلیت سفارشی‌سازی.
    • Command Search: قابلیت جستجوی دستورات و ابزارها در Ribbon.
    • Views (نماها): پنجره‌هایی برای نمایش و کار با داده‌ها (Maps, Scenes, Layouts, Tables, Charts, Reports). مفهوم Active View و قابلیت جابجایی نماها.
    • Panes (پنل‌ها): نمایش محتوای نماها (Contents Pane)، آیتم‌های پروژه (Catalog Pane)، و ابزارها و تنظیمات (Symbology, Geoprocessing, Create Features). نحوه مدیریت و چینش Panes (Stacking, Floating, Auto-Hide).
    • Catalogs Pane: ابزار مدیریت داده‌ها، مشاهده، پیش‌نمایش و مدیریت Metadata. تفاوت با ArcCatalog مستقل در ArcMap.

بخش دوم: نقشه‌برداری و تجسم داده‌ها (حدود 30 ساعت)

فصل 3: ساخت نقشه‌های 2D و اصول کارتوگرافی

  • 3.1. افزودن و مدیریت داده‌ها:
    • انواع فرمت‌های داده: Shapefile, Geodatabase Feature Class.
    • افزودن داده‌ها به نقشه از Catalog Pane.
    • مدیریت لایه‌ها در Contents Pane: ترتیب نمایش، قابلیت مشاهده، انتخاب‌پذیری.
    • درک داده‌های رستری (Imagery & Remote Sensing) و وکتوری.
  • 3.2. سیستم‌های مختصات و پروجکشن‌ها:
    • مفاهیم سیستم مختصات جغرافیایی (Geographic Coordinate System) و پروجکشن شده (Projected Coordinate System).
    • پروجکشن On-the-fly در ArcGIS Pro.
    • نحوه تعریف و تغییر سیستم مختصات برای نقشه‌ها و لایه‌ها.
  • 3.3. سمبولوژی پیشرفته:
    • مفاهیم سمبولوژی (Symbology) و نقش آن در انتقال اطلاعات.
    • انواع روش‌های طبقه‌بندی (Classification): Unique Values, Graduated Colors/Symbols, Charts.
    • تنظیم رنگ‌ها، اندازه‌ها، شفافیت (Transparency) و Rotate.
    • کار با Style‌ها و ایجاد Style‌های سفارشی.
    • بهبود کارتوگرافی در ArcGIS Pro: ویژگی‌های برتر کارتوگرافی در Pro نسبت به ArcMap.
  • 3.4. Labeling و Annotation:
    • ایجاد و مدیریت Label‌ها برای لایه‌ها.
    • تنظیمات فونت، اندازه، رنگ، و موقعیت Label‌ها.
    • مقدمه‌ای بر Annotation (ذخیره در Geodatabase).
    • استفاده از Maplex Extension برای Labeling پیشرفته.
  • 3.5. Basemaps و ArcGIS Living Atlas of the World:
    • استفاده از Basemaps پیش‌فرض و آنلاین Esri.
    • دسترسی به داده‌های معتبر و آماده استفاده از ArcGIS Living Atlas of the World.
    • استفاده از Live Feeds (داده‌های زنده) مانند وضعیت آب و هوا، زلزله، آتش‌سوزی‌ها.
  • 3.6. Graphics Layers:
    • ایجاد لایه‌های گرافیکی برای افزودن اطلاعات اضافی (متن، اشکال هندسی) روی نقشه.
    • کاربرد Graphics Layers برای برجسته‌سازی ویژگی‌های مهم.
  • 3.7. خروجی نقشه‌ها (Layouts):
    • ساخت Layouts برای چاپ نقشه‌ها و گزارش‌ها.
    • افزودن عناصر نقشه (Map Frame, Legend, North Arrow, Scale Bar, Title, Text).
    • تفاوت در طراحی Layout در ArcGIS Pro نسبت به ArcMap: چالش‌ها و مزایا. قابلیت داشتن چندین Layout در یک پروژه.

فصل 4: تجسم و تحلیل 3D

  • 4.1. مبانی 3D در ArcGIS Pro:
    • معرفی مفهوم Scene (Local Scene, Global Scene) و تفاوت آن‌ها.
    • ایجاد و سفارشی‌سازی صحنه‌های 3D.
    • افزودن داده‌های 2D به صحنه‌های 3D و ارتفاع دادن به آن‌ها (Extrusion).
  • 4.2. ArcGIS 3D Analyst Extension:
    • فعال‌سازی و الزامات لایسنس 3D Analyst (بخشی از Professional Plus).
    • قابلیت‌های اصلی 3D Analyst:
      • Surface Models: درک مدل‌های سطح (Raster, TIN, Terrain Dataset, LAS Datasets).
      • Preprocessing Data: ترکیب داده‌های GIS با Point Clouds، DEM Creation، کاهش نویز.
      • Editing & Maintaining Content: تنظیم دقیق هندسه، خصوصیات و موقعیت اشیاء 3D.
      • Advanced Analysis: انجام تحلیل‌های 3D برای درک روابط فضایی پیچیده (مانند خط دید، دید و منظر).
      • Automate Procedures: اتوماسیون گردش کارهای Point Cloud و استخراج ویژگی‌ها با استفاده از Machine Learning.
      • Ready-to-use content: دسترسی به داده‌های 3D از ArcGIS Living Atlas.
  • 4.3. کار با Point Clouds و Voxel Layers:
    • معرفی Point Clouds (داده‌های LiDAR) و کاربردهای آن.
    • Voxel Layers: نمایش داده‌های 3D در فضا و زمان (مانند داده‌های جوی و اقیانوسی) و کاربرد آن‌ها برای تحلیل الگوهای فضایی.
    • استفاده از 3D Meshes ایجاد شده از داده‌های LiDAR و Drone در ArcGIS Urban.

بخش سوم: مدیریت داده‌ها و تحلیل فضایی (حدود 40 ساعت)

فصل 5: مدیریت داده‌ها در Geodatabase

  • 5.1. مبانی Geodatabase:
    • مفهوم Geodatabase به عنوان یک “Container” برای نگهداری Dataset‌ها.
    • تفاوت Feature Class با Shapefile (قابلیت نگهداری چندین نوع فیچر در یک فایل Geodatabase).
    • Object-Relational Database Approach برای ذخیره‌سازی داده‌های فضایی.
    • قابلیت ذخیره اطلاعات توپولوژی و مدل‌سازی رفتار فیچرها.
  • 5.2. انواع Geodatabase:
    • File Geodatabase (.gdb): ذخیره‌سازی اطلاعات در یک پوشه، عدم محدودیت اندازه (پیش‌فرض 1TB برای هر جدول)، پشتیبانی از یک ویرایشگر.
    • Personal Geodatabase (.mdb): ذخیره‌سازی در فایل‌های Microsoft Access، محدودیت اندازه 2GB، فقط در Windows. (عدم پشتیبانی در ArcGIS Pro 64-bit، نیاز به تبدیل).
    • Enterprise Geodatabase (SDE/ArcSDE): مبتنی بر DBMS‌های قدرتمند (PostgreSQL, Oracle, SQL Server, IBM Db2)، پشتیبانی از ویرایش چندکاربره، Replication، Versioning، و Transaction Management. سازگاری Cross-platform (Linux, Windows, Solaris).
    • Personal SDE (با SQL Server Express): محدودیت 4GB، عدم پشتیبانی از ویرایش چندکاربره.
  • 5.3. مدیریت داده‌ها با Catalog Pane:
    • قابلیت‌های Catalog Pane برای مرور Dataset‌ها، فایل‌ها، پایگاه داده‌ها، و مدیریت Metadata.
  • 5.4. ویرایش پیشرفته داده‌ها:
    • قابلیت Always-on Editing: مزایای ویرایش بدون نیاز به شروع و پایان Session.
    • ابزارهای ایجاد، اصلاح، و حذف فیچرها.
    • Parcel Adjustment: استفاده از Least Squares Adjustment برای تنظیم نقاط Parcel Fabric برای بهینه‌سازی موقعیت.
    • Geometric Networks: ویرایش شبکه‌های هندسی.
  • 5.5. ابزارهای Data Interoperability:
    • معرفی ArcGIS Data Interoperability Extension برای ایجاد یکپارچگی بدون کد با فرمت‌های داده و برنامه‌ها (استفاده از FME Engine).

فصل 6: ژئوپردازش و تحلیل فضایی قدرتمند

  • 6.1. محیط ژئوپردازش (Geoprocessing Environment):
    • معرفی Geoprocessing Pane و دسترسی به ابزارها.
    • History Pane برای مشاهده ابزارهای اجرا شده و قابلیت بازاجرا.
    • مفاهیم Clipping, Overlay, Spatial Analysis.
  • 6.2. ModelBuilder:
    • مقدمه‌ای بر ModelBuilder به عنوان یک محیط برنامه‌نویسی بصری برای ایجاد مدل‌ها.
    • اتصال ابزارهای ژئوپردازشی برای ساخت ابزارهای جدید (Models).
    • قابلیت اجرای مستقیم مدل‌ها یا Export به زبان‌های اسکریپت‌نویسی.
  • 6.3. تحلیل‌های فضایی پیشرفته با اکستنشن‌ها:
    • ArcGIS Spatial Analyst: استخراج پاسخ‌ها از داده‌ها با استفاده از تحلیل فضایی پیشرفته. شتاب‌دهی برخی ابزارهای Spatial Analyst با GPGPU.
    • Interactive Suitability Analysis (Suitability Modeler): یافتن مکان بهینه برای پروژه‌ها با وارد کردن معیارها، و تجسم تعاملی تغییرات مدل.
    • ArcGIS Network Analyst: انجام تحلیل‌های مسیریابی پیچیده، نزدیکترین تسهیلات، یا مناطق خدماتی.
    • Trace Networks: ارزیابی مدل‌های اتصال (مانند راه‌آهن) با استفاده از Edges, Junctions و Network Attributes.
    • Link Analysis: توسعه یک شبکه از اشیاء متصل و تعیین الگوهای موجود، یافتن کوتاه‌ترین مسیر، قوی‌ترین اتصالات.
    • ArcGIS Geostatistical Analyst: بررسی داده‌ها با ابزارهای آماری پیشرفته.
  • 6.4. Address Locator و Geocoding:
    • مفهوم Address Locator و نقش آن در تبدیل توصیفات غیرفضایی به داده‌های فضایی.
    • کاربرد در Geocoding.
  • 6.5. ArcGIS Image Analyst Extension:
    • ورک‌فلوهای کامل تحلیل تصویر (Image Classification, Deep Learning Methods).
    • تشخیص تغییر (Change Detection) بین تصاویر یا در طول زمان.
    • تحلیل سری‌های زمانی تصویر (Trend Analysis, Prediction, Anomaly Detection).
    • ویرایش مستقیم پیکسل‌ها.
    • کار با داده‌های ویدئویی متحرک (Motion Video).
    • پردازش سریع تصویر با Raster Functions پیشرفته.

بخش چهارم: اتوماسیون با پایتون و توسعه (حدود 35 ساعت)

فصل 7: اصول پایتون در ArcGIS Pro

  • 7.1. چرا پایتون برای GIS؟
    • مزایای اسکریپت‌نویسی پایتون: خودکارسازی گردش کارهای تکراری و زمان‌بر، افزایش کارایی و دقت.
    • قابلیت سفارشی‌سازی بیشتر و توسعه ابزارهای جدید.
    • ArcPy: ماژول اصلی پایتون برای دسترسی به قابلیت‌های ArcGIS Pro.
    • نقش پایتون در فراتر از GIS (مزیت عمومی یادگیری پایتون).
    • پایتون به عنوان یک زبان آسان برای یادگیری (خوانایی بالا، جامعه آنلاین فعال).
  • 7.2. محیط Python Window در ArcGIS Pro:
    • معرفی Python Window: Transcript (رکورد کدها و نتایج) و Prompt (محل نوشتن کد).
    • نوشتن و اجرای کد به صورت تعاملی و مشاهده نتایج بلافاصله روی نقشه.
    • قابلیت‌های هوشمند Python Window: Autocompletion (Code Completion)، نمایش Syntax Help، و تشخیص خطاهای Syntax.
    • پاک کردن Transcript و حفظ مقادیر متغیرها.
  • 7.3. مفاهیم پایه پایتون برای GIS:
    • متغیرها (Variables): تعریف متغیرها برای ذخیره مقادیر (اعداد، متن، نام Dataset) و نحوه اختصاص مقدار. حساسیت به حروف بزرگ و کوچک (Case Sensitivity).
    • توابع (Functions): مفهوم تابع و اجرای وظایف خاص (مانند print()). آرگومان‌ها (Arguments) و پارامترها (Parameters).
    • Strings (رشته‌ها): تعریف رشته‌ها با استفاده از Single یا Double Quotation Marks.
    • Lists (لیست‌ها): ایجاد و مدیریت لیست‌ها (دنباله‌ای از عناصر).
    • Loops (حلقه‌ها):
      • For Loop: مفهوم حلقه For برای تکرار مراحل روی عناصر یک لیست.
      • ساختار حلقه For (for in 🙂 و اهمیت Indentation (فرورفتگی).
  • 7.4. اجرای ابزارهای ژئوپردازشی با پایتون:
    • استفاده از arcpy.management.GetCount() به عنوان مثال.
    • تعریف ورودی‌ها (Input Rows) و دریافت خروجی (Result).
    • تفاوت اجرای ابزار از طریق Pane و از طریق پایتون (قابلیت کنترل بیشتر با پایتون).
  • 7.5. تنظیمات محیطی (Environment Settings) در ArcPy:
    • مفهوم Environment Settings و تاثیر آن بر عملیات ژئوپردازشی (مانند Output Coordinate System, Cell Size).
    • تنظیم Workspace با arcpy.env.workspace.
    • کار با مسیرها (Paths) و استفاده از Forward Slash (/).

فصل 8: اسکریپت‌نویسی پیشرفته پایتون برای اتوماسیون

  • 8.1. ایجاد و اجرای لیست Feature Class‌ها:
    • استفاده از arcpy.ListFeatureClasses() برای ایجاد لیستی از Feature Class‌ها در Workspace.
    • تکرار روی لیست Feature Class‌ها با For Loop و اجرای ابزار GetCount() برای هر Feature Class.
  • 8.2. کار با اسکریپت‌های پایتون (.py) خارج از ArcGIS Pro:
    • ذخیره Transcript به عنوان اسکریپت: نحوه ذخیره کدهای نوشته شده در Python Window به صورت فایل .py.
    • اجرای اسکریپت در Python Editor (IDE):
      • معرفی IDLE (Integrated DeveLopment Environment) به عنوان یک IDE پیش‌فرض پایتون.
      • نحوه باز کردن و اجرای اسکریپت در IDLE (Edit with IDLE (ArcGIS Pro)).
      • اهمیت import arcpy: نیاز به وارد کردن ماژول arcpy در ابتدای اسکریپت هنگام اجرای آن خارج از ArcGIS Pro.
      • مقایسه Python Window و Python Editor (IDE): مزایا و معایب هر روش. (IDE‌ها برای کدهای پیچیده‌تر، اشکال‌زدایی و قابلیت استفاده مجدد مناسب‌ترند).
    • نکات مربوط به Python 3.x در مقابل 2.x.
    • استفاده از Comments (#) برای مستندسازی کد.
  • 8.3. ArcPy Python Scripting برای برنامه‌نویسی پایگاه داده:
    • نقش ArcPy در برنامه‌نویسی پایگاه داده در ArcGIS Pro.
  • 8.4. معرفی ArcGIS Pro SDK:
    • قابلیت‌های ArcGIS Pro SDK برای توسعه Add-ins و functionalityهای سفارشی.
  • 8.5. منابع یادگیری پایتون و اسکریپت‌نویسی:
    • معرفی کتاب‌های “Python Scripting for ArcGIS Pro” و “Advanced Python Scripting for ArcGIS Pro”.
    • توتوریال‌ها و Learning Plans مرتبط با پایتون در Esri Training.

بخش پنجم: اشتراک‌گذاری، همکاری و آینده GIS (حدود 25 ساعت)

فصل 9: اشتراک‌گذاری و همکاری در ArcGIS Ecosystem

  • 9.1. انتشار نقشه‌ها و صحنه‌ها:
    • نحوه اشتراک‌گذاری نقشه‌های 2D به عنوان Web Maps و صحنه‌های 3D به عنوان Web Scenes در ArcGIS Online و ArcGIS Enterprise.
    • مفاهیم Feature Layers برای انتشار و مصرف داده‌ها.
  • 9.2. اکوسیستم ArcGIS Online:
    • ArcGIS Online به عنوان یک برنامه تحت وب برای اشتراک‌گذاری و جستجوی اطلاعات جغرافیایی.
    • قابلیت ایجاد و پیوستن به گروه‌ها، کنترل دسترسی به آیتم‌های عمومی و گروهی.
    • برنامه‌های کاربردی اختصاصی:
      • ArcGIS Field Maps: جمع‌آوری و نمایش داده‌ها در دستگاه‌های موبایل در زمان واقعی.
      • ArcGIS Dashboards: ایجاد داشبوردهای تعاملی برای نظارت بر داده‌ها.
      • ArcGIS Experience Builder: ساخت برنامه‌های کاربردی وب سفارشی.
      • ArcGIS StoryMaps: ترکیب نقشه‌های تعاملی و صحنه‌های 3D با متن روایی و محتوای چندرسانه‌ای برای داستان‌سرایی.
      • ArcGIS QuickCapture, Survey123: ابزارهایی برای جمع‌آوری سریع داده‌ها.
    • ادغام با پلتفرم‌های دیگر: ArcGIS for AutoCAD, Microsoft 365, Excel, PowerBI, Sharepoint, Teams, Adobe Creative Cloud.
  • 9.3. ArcGIS Urban:
    • معرفی ArcGIS Urban به عنوان یک برنامه تجاری برنامه‌ریزی شهری برای مدیریت پروژه‌های توسعه، تجسم رشد آینده، و ارزیابی تأثیر تصمیمات برنامه‌ریزی.
    • مدل‌سازی شهر در 3D و مطالعه طرح‌ها در بستر قوانین منطقه‌بندی.
    • قابلیت استفاده از 3D Meshes ایجاد شده با ArcGIS Reality و باز کردن طرح‌ها در CityEngine.

فصل 10: GIS سازمانی و آموزش‌های مدرن

  • 10.1. ArcGIS Enterprise:
    • معرفی ArcGIS Enterprise (نام قبلی ArcGIS Server) و اجزای آن: ArcGIS Server, Portal for ArcGIS, ArcGIS Data Store, ArcGIS Web Adaptor.
    • نقش ArcGIS Enterprise 11 در پشتیبانی از ArcGIS Pro 3.0.
  • 10.2. Workflow Management در ArcGIS Pro:
    • ArcGIS Workflow Manager: هماهنگی و مدیریت کار در یک سازمان با استفاده از Jobs.
    • Tasks در ArcGIS Pro: ایجاد مجموعه‌ای از مراحل از پیش پیکربندی شده برای راهنمایی یک کاربر در فرآیند GIS تکرارپذیر.
    • مقایسه Workflow Manager و Tasks (لایسنس، تعداد کاربران، زمان، یکپارچگی).
    • Deprecated Workflows: ArcGIS Workflow Manager (Classic) و نیاز به انتقال به سرویس‌مبنای ArcGIS Workflow Manager.
  • 10.3. نقش GIS در آموزش عالی و K-12:
    • GIS به عنوان ابزاری برای بهبود تدریس، یادگیری، تحقیق، و مدیریت.
    • ترویج مهارت‌های حل مسئله، تفکر انتقادی، و سواد داده.
    • برنامه درسی مدرن GIS: نیاز به انتقال از رویکرد دسکتاپ‌محور به Web GIS و اهمیت مهارت‌های Mobile, Automated, Responsive, Interconnected, Cloud-based, Configurable.
    • مفاهیم هسته‌ای GIS مدرن: Mapping & Cartography, Spatial Analysis, Imagery & Remote Sensing, Sharing & Presenting Data, Mobile Workflows.
  • 10.4. منابع آموزشی و پشتیبانی Esri:
    • Esri Training Website: دوره‌های آموزشی، Learning Plans.
    • ArcGIS Blog: مقالات، نکات و ترفندها از تیم ArcGIS Pro.
    • Esri Community: انجمن آنلاین برای تبادل ایده، حل مشکلات، و ارتباط با جامعه ArcGIS Pro.
    • ArcGIS Ideas: مکانی برای ارائه پیشنهادات برای بهبود ArcGIS Pro.
    • Documentation و FAQ: مستندات فنی و پاسخ به سوالات متداول.
    • کتاب‌های Esri Press: “Getting to Know ArcGIS Pro”, “Python Scripting for ArcGIS Pro”, “GIS Tutorial for ArcGIS Pro”.
    • ArcGIS for Student Use Program: دسترسی دانشجویان به نرم‌افزار پیشرفته.
    • ArcGIS for Schools Bundle: پکیج رایگان نرم‌افزار نقشه‌برداری Esri برای مدارس K-12.
    • Learn ArcGIS: سازمان Sandbox برای یادگیری Web GIS با سناریوهای واقعی.
    • GIS Curriculum Builder: ابزاری برای معلمان برای ساخت مجموعه تمرینات GIS برای دانش‌آموزان.

بخش ششم: کاربردهای عملی و پروژه‌های منتخب (حدود 15 ساعت)

فصل 11: پروژه‌های عملی و گردش کار (Case Studies)

  • 11.1. پروژه نقشه‌برداری کارتوگرافیک: ساخت نقشه کویر صحرا با داده‌های Natural Earth (بر اساس مثال Heather Smith).
  • 11.2. پروژه تحلیل مکانی: استفاده از Suitability Modeler برای انتخاب مکان بهینه (مانند پروژه ساختمانی).
  • 11.3. پروژه اتوماسیون: شمارش تعداد Feature در Feature Class‌ها با اسکریپت پایتون و ArcPy.
  • 11.4. پروژه Image Analysis: کار با داده‌های سنجش از دور و اجرای تحلیل تغییر (Change Detection).
  • 11.5. پروژه 3D: تجسم داده‌های شهری در 3D با استفاده از ArcGIS Urban و 3D Analyst.
  • 11.6. پروژه Web GIS: ساخت یک Story Map یا Dashboard ساده با ArcGIS Online.

در پایان این دوره آموزشی، انتظار می‌رود که شرکت‌کنندگان:

  • تسلط عملی بر ArcGIS Pro: به طور کامل با رابط کاربری، ابزارها، و گردش کارهای ArcGIS Pro آشنا باشند و بتوانند به صورت مستقل پروژه‌های GIS را مدیریت کنند.
  • قابلیت مهاجرت مطمئن: کاربران ArcMap بتوانند به راحتی به ArcGIS Pro مهاجرت کرده و از مزایای نسل جدید نرم‌افزار بهره‌مند شوند.
  • مهارت در نقشه‌برداری و تجسم: قادر به ایجاد نقشه‌های 2D زیبا و اطلاعاتی و صحنه‌های 3D واقع‌گرایانه با استفاده از اصول کارتوگرافی پیشرفته و ابزارهای تجسم 3D باشند.
  • توانایی در مدیریت داده‌ها: بتوانند داده‌های مکانی را در فرمت Geodatabase به طور موثر مدیریت کرده و عملیات ویرایشی پیشرفته را انجام دهند.
  • مهارت در تحلیل فضایی: قادر به اجرای تحلیل‌های فضایی پیچیده با استفاده از ابزارهای ژئوپردازشی، ModelBuilder، و اکستنشن‌های تخصصی مانند Spatial Analyst و Network Analyst باشند.
  • توانایی در اتوماسیون با پایتون: بتوانند اسکریپت‌های پایتون را با استفاده از ArcPy برای خودکارسازی وظایف GIS بنویسند و اجرا کنند، که این امر به افزایش کارایی و کاهش خطاهای انسانی کمک شایانی می‌کند.
  • آمادگی برای محیط Web GIS: درک روشنی از مفاهیم Web GIS داشته باشند و بتوانند نقشه‌ها و نتایج تحلیل خود را در پلتفرم‌های آنلاین Esri مانند ArcGIS Online به اشتراک بگذارند.
  • قابلیت حل مسئله: با استفاده از دانش GIS و ArcGIS Pro، قادر به تحلیل و حل مسائل دنیای واقعی در صنایع مختلف باشند و تصمیم‌گیری‌های مبتنی بر داده را ترویج کنند.
  • آمادگی برای بازار کار: مهارت‌های کاربردی و به‌روز را کسب کرده باشند که آن‌ها را برای موقعیت‌های شغلی در زمینه GIS و تحلیل مکانی بسیار رقابتی می‌سازد.
  • خودآموزی و پایداری دانش: با منابع آموزشی و جامعه کاربری Esri آشنایی کامل داشته باشند تا بتوانند پس از اتمام دوره، به یادگیری و به‌روزرسانی دانش خود ادامه دهند.

مدرس دوره آموزشی: دکتر سعید جوی زاده

کوچ پژوهشی با بیش از 25 سال سابقه درخشان در حوزه سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور.

دکتر سعید جوی زاده، به عنوان یکی از پیشگامان و متخصصان برجسته در زمینه GIS در ایران و منطقه، با سال‌ها تجربه عملی و پژوهشی، دانش و بینش عمیق خود را در این دوره به اشتراک خواهد گذاشت. سابقه طولانی ایشان در تدریس، مشاوره پروژه‌های ملی و بین‌المللی، و راهنمایی پژوهشگران بی‌شمار، این دوره را به فرصتی بی‌نظیر برای یادگیری از یک متخصص واقعی تبدیل می‌کند. تمرکز دکتر جوی زاده بر انتقال مفاهیم به شیوه‌ای کاربردی و قابل فهم، تضمین‌کننده موفقیت شما در تسلط بر ArcGIS Pro خواهد بود.

اطلاعات تماس:

  • تلفن: 09120438874
  • وب‌سایت: www.gisland.org
  • پست الکترونیک: saeedjavizadeh@gmail.com

 

آینده‌ی نقشه‌کشی: کندوکاو جامع در قابلیت‌های پیشرفته و مسیر تحول ArcGIS Pro

چکیده

این فصل به بررسی جامع و عمیق نرم‌افزار ArcGIS Pro، محصول پیشرو شرکت Esri در حوزه سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، می‌پردازد. با مروری بر تاریخچه‌ی نرم‌افزارهای GIS از ARC/INFO و ArcMap، تحول به سمت ArcGIS Pro به عنوان پلتفرمی ۶۴ بیتی و مدرن تبیین می‌شود. قابلیت‌های کلیدی ArcGIS Pro از جمله رابط کاربری نوآورانه، یکپارچگی سه‌بعدی، ابزارهای ویرایش پیشرفته، و رویکرد پروژه محور آن تشریح می‌گردد. همچنین، انواع داده‌ها و پایگاه‌های اطلاعاتی پشتیبانی شده، لایسنس‌ها و ملزومات سیستمی ArcGIS Pro به تفصیل بیان می‌شود. بخش مهمی از این فصل به معرفی اکستنشن‌های متعدد این نرم‌افزار که قابلیت‌های آن را در حوزه‌های مختلف تحلیل، مدیریت داده و صنایع تخصصی گسترش می‌دهند، اختصاص دارد. اهمیت برنامه‌نویسی پایتون و ماژول ArcPy برای اتوماسیون و سفارشی‌سازی گردش کارها، و منابع آموزشی و حمایتی گسترده‌ای که Esri برای کاربران و دانشجویان فراهم کرده است، مورد تاکید قرار می‌گیرد. در نهایت، با توجه به برنامه‌ی Esri برای بازنشستگی ArcMap در سال ۲۰۲۶ و تمرکز کامل بر توسعه‌ی ArcGIS Pro، این فصل بر لزوم مهاجرت به این پلتفرم جدید و آینده‌نگرانه برای متخصصان GIS تاکید می‌کند [۷، ۱۴، ۸۱، ۸۹، ۹۰، ۳۲۳].

مقدمه

در دنیای امروز که داده‌های مکانی نقشی حیاتی در تصمیم‌گیری‌ها و درک محیط اطرافمان ایفا می‌کنند، سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) به ابزاری ضروری برای تحلیل، مدل‌سازی، و بصری‌سازی اطلاعات مکانی تبدیل شده‌اند. شرکت Esri، به عنوان پیشرو در توسعه‌ی نرم‌افزارهای GIS، از دهه‌ها پیش با معرفی محصولات نوآورانه، نقش مهمی در شکل‌دهی به این حوزه ایفا کرده است [۷، ۸۲]. مجموعه‌ی نرم‌افزاری ArcGIS، که در ابتدا در سال ۱۹۸۲ با نام ARC/INFO به عنوان یک GIS مبتنی بر خط فرمان عرضه شد، به تدریج تکامل یافته و به یک خانواده‌ی گسترده از نرم‌افزارهای کلاینت، سرور و آنلاین تبدیل شده است [۷].

برای سال‌ها، ArcMap به عنوان محصول شاخص ArcGIS Desktop، ابزار اصلی بسیاری از متخصصان GIS به شمار می‌رفت [۸۲]. این نرم‌افزار، با رابط کاربری گرافیکی و قابلیت‌های قدرتمند خود، به استاندارد صنعتی تبدیل شده بود. اما با پیشرفت فناوری‌های پردازش و بصری‌سازی، نیاز به پلتفرمی مدرن‌تر و توانمندتر احساس می‌شد. این نیاز با عرضه‌ی ArcGIS Pro در سال ۲۰۱۵ توسط Esri برطرف گردید، که نقطه‌ی عطفی در دوران GIS محسوب می‌شود [۷، ۸۱، ۸۲]. ArcGIS Pro نه تنها جایگزینی برای ArcMap است، بلکه با معماری ۶۴ بیتی، پشتیبانی یکپارچه از دو و سه‌بعدی، و ادغام عمیق‌تر با ArcGIS Online، مزایای بی‌شماری را برای متخصصان GIS و علاقه‌مندان به این حوزه به ارمغان آورده است [۳۹، ۸۱، ۸۲].

هدف این فصل، ارائه‌ی یک راهنمای جامع برای درک ArcGIS Pro است. ما به بررسی تاریخچه‌ی تکامل این نرم‌افزار، مقایسه‌ی آن با ArcMap از جنبه‌های مختلف، تشریح قابلیت‌های اصلی، ملزومات سیستمی، اکستنشن‌های گسترش‌دهنده‌ی توانایی‌ها، و اهمیت برنامه‌نویسی پایتون در این محیط خواهیم پرداخت. همچنین، منابع آموزشی و اکوسیستم حمایتی که Esri برای کاربران ArcGIS Pro فراهم کرده است، مورد بحث قرار خواهد گرفت. با توجه به تصمیم Esri برای بازنشستگی ArcMap و تمرکز کامل بر توسعه‌ی ArcGIS Pro تا سال ۲۰۲۶، آشنایی عمیق با این نرم‌افزار نه تنها یک مزیت، بلکه یک ضرورت برای آینده‌ی هر متخصص GIS به شمار می‌رود [۱۴، ۹۰]. این فصل شما را در این مسیر راهنمایی خواهد کرد تا بتوانید خود را برای عصر جدید GIS آماده سازید.

۱. تکامل ArcGIS: از ریشه‌ها تا ArcGIS Pro

تاریخچه‌ی نرم‌افزارهای GIS شرکت Esri با عرضه‌ی ARC/INFO در سال ۱۹۸۲ آغاز شد که یک سیستم GIS مبتنی بر خط فرمان بود [۷]. این محصول، پایه‌ای برای توسعه‌ی فناوری‌های بعدی Esri فراهم آورد. پیش از مجموعه‌ی ArcGIS، Esri بر برنامه‌ی ایستگاه کاری خط فرمان Arc/INFO و چندین محصول مبتنی بر رابط کاربری گرافیکی مانند برنامه‌ی دسکتاپ ArcView GIS 3.x تمرکز داشت [۸]. محصولات دیگر Esri شامل MapObjects، یک کتابخانه‌ی برنامه‌نویسی برای توسعه‌دهندگان، و ArcSDE به عنوان یک سیستم مدیریت پایگاه داده‌ی رابطه‌ای بودند [۸]. با این حال، مشکل اصلی در آن زمان این بود که محصولات مختلف به شاخه‌های کد منبع متعددی تقسیم شده بودند و به خوبی با یکدیگر یکپارچه نمی‌شدند [۸]. در ژانویه ۱۹۹۷، Esri تصمیم گرفت پلتفرم نرم‌افزاری GIS خود را بازسازی کند و یک معماری نرم‌افزاری یکپارچه ایجاد نماید [۸، ۳۹].

در اواخر سال ۱۹۹۹، Esri ArcMap 8.0 را منتشر کرد که بر روی سیستم‌عامل مایکروسافت ویندوز اجرا می‌شد [۹، ۳۹]. ArcGIS، جنبه‌ی رابط کاربری بصری ArcView GIS 3.x را با بخشی از قدرت ایستگاه کاری Arc/INFO نسخه‌ی ۷.۲ ترکیب کرد [۹]. این ترکیب منجر به یک مجموعه‌ی نرم‌افزاری جدید به نام ArcGIS شد که شامل ایستگاه کاری خط فرمان ArcInfo (نسخه‌ی ۸.۰) و یک برنامه‌ی رابط کاربری گرافیکی جدید به نام ArcMap (نسخه‌ی ۸.۰) بود [۹]. ArcMap برخی از قابلیت‌های ArcInfo را با یک رابط کاربری بصری‌تر ترکیب کرد و همچنین شامل یک برنامه‌ی مدیریت فایل به نام ArcCatalog (نسخه‌ی ۸.۰) بود [۹]. انتشار ArcMap 8.0 تغییر بزرگی در offerings نرم‌افزاری Esri ایجاد کرد و تمام محصولات کلاینت و سرور آن‌ها را تحت یک معماری نرم‌افزاری واحد به نام ArcGIS، توسعه‌یافته با استفاده از استانداردهای Microsoft Windows COM، همسو ساخت [۹]. هرچند رابط کاربری و نام‌های ArcMap 8.0 مشابه نسخه‌های بعدی ArcGIS Desktop هستند، اما آن‌ها محصولات متفاوتی محسوب می‌شوند [۹]. ArcGIS 8.1 جایگزین ArcMap 8.0 در خط تولید شد اما یک به‌روزرسانی برای آن نبود [۹].

ArcGIS 8.1 در کنفرانس بین‌المللی کاربران Esri در سال ۲۰۰۰ رونمایی شد و به طور رسمی در ۲۴ آوریل ۲۰۰۱ منتشر گردید [۱۰]. این نسخه‌ی جدید شامل سه اکستنشن بود: 3D Analyst، Spatial Analyst، و GeoStatistical Analyst، که در خط تولید ArcView GIS 3.x بسیار قدرتمند و محبوب شده بودند [۱۰]. ArcGIS 8.1 همچنین قابلیت دسترسی به داده‌ها را به صورت آنلاین، مستقیماً از سایت Geography Network یا سایر سرویس‌های نقشه‌ی ArcIMS اضافه کرد [۱۰]. ArcGIS 8.3 در سال ۲۰۰۲ معرفی شد و قابلیت توپولوژی را به ژئودیتابیس‌ها اضافه کرد، که این قابلیت قبلاً فقط با پوشش‌های ArcInfo در دسترس بود [۱۰]. یکی از تفاوت‌های اصلی در این انتقال، زبان‌های برنامه‌نویسی (اسکریپت‌نویسی) بود [۱۱]. Esri پشتیبانی از زبان‌های اسکریپت‌نویسی مخصوص خود، Avenue و ARC Macro Language (AML) را کنار گذاشت و به نفع اسکریپت‌نویسی Visual Basic for Applications و دسترسی باز به کامپوننت‌های ArcGIS با استفاده از استانداردهای Microsoft COM، تغییر مسیر داد [۱۱]. ArcGIS برای ذخیره‌ی داده‌ها در فرمت اختصاصی RDBMS به نام ژئودیتابیس طراحی شده است [۱۱]. ArcGIS 8.x همچنین ویژگی‌های جدید دیگری از جمله projections نقشه در لحظه و annotation در پایگاه داده را معرفی کرد [۱۱].

ArcGIS 9 در می ۲۰۰۴ منتشر شد و شامل ArcGIS Server و ArcGIS Engine برای توسعه‌دهندگان بود [۱۲، ۳۹]. انتشار ArcGIS 9 شامل یک محیط پردازش جغرافیایی (geoprocessing) بود که امکان اجرای ابزارهای سنتی پردازش GIS (مانند clipping، overlay و تحلیل فضایی) را به صورت تعاملی یا از طریق هر زبان اسکریپت‌نویسی که از استانداردهای COM پشتیبانی می‌کرد، فراهم می‌آورد [۱۲]. اگرچه پایتون محبوب‌ترین زبان در این زمینه است، اما از زبان‌های دیگری مانند Perl و VBScript نیز استفاده شده است [۱۲]. ArcGIS 9 همچنین شامل یک محیط برنامه‌نویسی بصری به نام ModelBuilder بود که به کاربران اجازه می‌داد ابزارهای پردازش جغرافیایی را به صورت گرافیکی به ابزارهای جدیدی به نام “مدل” پیوند دهند [۱۲]. این مدل‌ها می‌توانند مستقیماً اجرا شوند یا به زبان‌های اسکریپت‌نویسی صادر شوند تا بتوانند در حالت batch (از خط فرمان) اجرا شوند یا برای افزودن شاخه‌بندی یا حلقه‌ها ویرایش شوند [۱۲].

در ۲۶ ژوئن ۲۰۰۸، Esri ArcGIS 9.3 را منتشر کرد که شامل ابزارهای مدل‌سازی جدید و ویژگی‌های ردیابی خطای ژئواستاتیکی در ArcGIS Desktop و بهبود عملکرد و پشتیبانی از امنیت مبتنی بر نقش در ArcGIS Server بود [۱۳]. همچنین APIهای جدید جاوااسکریپت برای ایجاد mashups و ادغام با Google Maps یا Microsoft Virtual Earth در دسترس قرار گرفت [۱۳]. در اجلاس توسعه‌دهندگان Esri در سال ۲۰۰۸، تأکید کمی بر ArcIMS وجود داشت، به جز یک جلسه در مورد انتقال از ArcIMS به برنامه‌های مبتنی بر ArcGIS Server، که نشان‌دهنده‌ی تغییر تمرکز Esri با ArcGIS 9.3 برای برنامه‌های نقشه‌کشی مبتنی بر وب بود [۱۳]. در می ۲۰۰۹، Esri ArcGIS 9.3.1 را منتشر کرد که عملکرد انتشار نقشه‌ی پویا را بهبود بخشید و اشتراک‌گذاری اطلاعات جغرافیایی را بهتر کرد [۱۴].

در سال ۲۰۱۰، Esri اعلام کرد که نسخه‌ی پیش‌بینی شده ۹.۴ به نسخه‌ی ۱۰ تغییر خواهد یافت و در سه‌ماهه‌ی دوم ۲۰۱۰ عرضه خواهد شد [۱۴]. انتشار ArcGIS 10.3 شامل ArcGIS Pro 1.0 بود که در ژانویه ۲۰۱۵ در دسترس قرار گرفت [۱۴، ۲۰، ۳۹، ۶۵]. ArcGIS Pro در ابتدا به عنوان بخشی از نسخه‌ی ۱۰.۳ ArcGIS معرفی شد [۳۹]. در ۲۱ اکتبر ۲۰۲۰، Esri به طور عمومی اعلام کرد که نسخه‌ی 10.8.x آخرین انتشار ArcGIS Desktop خواهد بود [۱۴، ۴۹، ۹۰]. محصولات آن، از جمله ArcMap، تا ۱ مارس ۲۰۲۶ پشتیبانی خواهند شد [۱۴، ۵۰، ۹۰]. این اعلامیه پیش‌بینی‌هایی را تأیید کرد که ArcGIS Pro (و محصولات مرتبط) قرار است جایگزینی کامل برای ArcMap باشد [۱۴، ۸۱، ۹۰].

ArcGIS Server در نسخه‌ی ۱۰.۵ به ArcGIS Enterprise تغییر نام یافت، که در آن ArcGIS Server، Portal for ArcGIS، ArcGIS Data Store و ArcGIS Web Adaptor به عنوان اجزای ArcGIS Enterprise شناخته می‌شوند [۱۵]. ArcGIS Enterprise 11 در ۲۳ ژوئن ۲۰۲۲، کمی قبل از کنفرانس سالانه‌ی کاربران در سن دیگو، منتشر شد. ArcGIS Enterprise 11.0 از هیچ محصول ArcGIS 10.x و قدیمی‌تر پشتیبانی نمی‌کند و همراه با انتشار ArcGIS Pro 3.0 بود [۱۷، ۵۷، ۵۸]. ArcGIS Pro، به عنوان نسل بعدی نرم‌افزار دسکتاپ GIS، یک نرم‌افزار ۶۴ بیتی است که نسخه‌ی مدرن‌تری از ArcGIS Desktop محسوب می‌شود [۱۹، ۳۹]. برخلاف ArcGIS Desktop، قابلیت‌های ArcCatalog و ArcMap از طریق یک برنامه‌ی واحد، عمدتاً از طریق پنجره‌ی Catalog، در دسترس هستند [۱۹، ۶۲]. الزامات گرافیکی برای ArcGIS Pro به منظور پشتیبانی از بصری‌سازی ارتقا یافته، به طور قابل توجهی بالاتر از ArcGIS Desktop است [۱۹]. ArcGIS Pro همچنین از گردش کارهای ساده شده‌ای پشتیبانی می‌کند که شامل انتشار و مصرف لایه‌های ویژگی با استفاده از ArcGIS Online است [۱۹]. با انتشار ArcGIS Pro 3.0 در ژوئن ۲۰۲۲، تمام فایل‌های پروژه‌ی *.aprx توسط نسخه‌ی ۳.۰ قابل خواندن هستند؛ با این حال، اگر پروژه ذخیره شود، فایل پروژه با نسخه‌ی ۲.۹.x و قدیمی‌تر ناسازگار خواهد شد [۱۹، ۴۰]. یک به‌روزرسانی مهم برای ArcGIS Pro با انتشار نسخه‌ی ۳.۰ در ژوئن ۲۰۲۲ انجام شد [۴۰]. تغییرات اصلی شامل حذف پشتیبانی از geocoders ایجاد شده با ArcMap 10.x و نسخه‌های ArcGIS Pro 2.9.x و قدیمی‌تر است [۴۰]. فایل‌های پروژه‌ی ایجاد یا اصلاح شده با ArcGIS Pro 3.0 توسط نسخه‌های ۲.۹.x و قدیمی‌تر قابل خواندن نیستند [۴۰]. ژئودیتابیس‌های ایجاد شده در نسخه‌ی ۳.۰ ممکن است به طور کامل با نسخه‌های قبلی سازگار نباشند [۴۰]. و شاید مهم‌تر از همه، مجموعه داده‌های Parcel Fabric ایجاد شده در نسخه‌های قبلی باید برای سازگاری کامل در نسخه‌ی ۳.۰ ارتقا یابند [۴۰].

۲. تفاوت‌ها و مزایای کلیدی ArcGIS Pro در مقایسه با ArcMap

ArcGIS Pro که در سال ۲۰۱۵ عرضه شد، مزایا و برتری‌های متعددی نسبت به ArcMap برای متخصصان GIS و علاقه‌مندان به جغرافیای فضایی ارائه می‌دهد [۸۱، ۸۲]. این تفاوت‌ها در جنبه‌های مختلفی از جمله رابط کاربری، یکپارچگی سه‌بعدی، قابلیت‌های ویرایش، و نحوه‌ی راه‌اندازی پروژه مشهود هستند [۸۳].

۲.۱. رابط کاربری (UI)

یکی از بارزترین تفاوت‌ها بین ArcGIS Pro و ArcMap، ظاهر و عملکرد رابط کاربری آن‌ها است [۸۴]. در ArcMap، کاربران برای یافتن هر ابزاری نیاز داشتند که به صورت دستی در جعبه‌ابزار مرور کنند یا از دکمه‌ی جستجو استفاده کنند [۸۴]. اما ArcGIS Pro این نیاز را از بین برده است. ArcGIS Pro دارای یک رابط کاربری نواری (ribbon interface) قابل تنظیم و متنی است که بسته به کاری که کاربر در نرم‌افزار انجام می‌دهد، به صورت هوشمند به‌روزرسانی می‌شود [۸۴]. این سبک نوار ابزار، برای کاربران ابزارهای Microsoft Office آشنا خواهد بود [۸۴]. نوار ابزار ArcGIS Pro از یک طرح سازماندهی مبتنی بر متن استفاده می‌کند تا پرکاربردترین ابزارها را نمایش دهد [۸۴]. با کلیک بر روی یک تب، رابط کاربری متنی ابزارهایی را نمایش می‌دهد که به طور خاص با پروژه‌ی شما مرتبط هستند [۸۴]. این ویژگی یک فضای کاری بصری را فراهم می‌کند و نیاز به جستجو در نوارهای ابزار و کادرهای محاوره‌ای را از بین می‌برد [۸۴]. با وجود رابط نواری جدید و هوشمند، ArcGIS Pro همچنان از مفاهیم اساسی و آشنای ArcMap مانند نقشه‌ها، لایه‌ها و نقشه‌های پایه استفاده می‌کند [۸۵].

۲.۲. یکپارچگی سه‌بعدی (3D Integration)

تفاوت مهم دیگر، سازگاری سه‌بعدی است. به طور معمول، برای مشاهده‌ی داده‌های سه‌بعدی در ArcMap، کاربران مجبور بودند برنامه‌های جداگانه‌ای مانند ArcScene یا ArcGlobe را باز کنند، زیرا ArcMap به صورت بومی از داده‌های سه‌بعدی پشتیبانی نمی‌کرد [۸۵]. با ظهور ArcGIS Pro، این مفهوم در آستانه‌ی منسوخ شدن قرار گرفته است [۸۵]. ArcGIS Pro امکان بصری‌سازی، تحلیل داده‌ی پیشرفته، و نگهداری داده را هم در ۲ بعدی و هم در ۳ بعدی فراهم می‌کند [۸۵]. کاربران می‌توانند داده‌های ۲ بعدی را با صحنه‌های ۳ بعدی (محلی و جهانی) در ArcGIS Pro یکپارچه کرده و ۲ بعدی را با ۳ بعدی هماهنگ یا تبدیل کنند و بالعکس [۸۵]. ArcGIS Pro همچنین در ۴ بعدی-GIS بسیار مؤثر است، به این معنی که می‌تواند تغییرات را در طول زمان بصری‌سازی کند [۸۶]. این قابلیت نه تنها برای بصری‌سازی، بلکه برای تحلیل‌های پیچیده‌ی سه‌بعدی نیز حیاتی است [۱۹، ۵۱، 228، 229، 360، 361، 362].

۲.۳. قابلیت ویرایش (Editing Feature)

تفاوت قابل توجه دیگر در نحوه‌ی ویرایش ویژگی‌ها است. در ArcMap، برای اعمال تغییرات/ویرایش‌ها بر روی داده‌های خود، کاربران باید یک جلسه‌ی ویرایش را آغاز می‌کردند [۸۶]. این روند در ArcGIS Pro متفاوت است [۸۶]. در ArcGIS Pro، نیازی به شروع جلسه‌ی ویرایش نیست، زیرا این قابلیت به طور پیش‌فرض همیشه فعال است [۸۶]. این بدان معناست که کاربران می‌توانند به طور خودکار هر ویژگی و داده‌ی مرتبط را در لایه‌های نقشه‌ی خود با رفتن به منوی ویرایش و انتخاب ابزار مورد نظر، ایجاد، اصلاح یا حذف کنند [۸۶]. نیازی به شروع، توقف یا انتخاب لایه‌ی مورد نظر برای ویرایش نیست، که این امر کارایی را با سرعت بخشیدن به فرآیند ویرایش افزایش می‌دهد [۸۶]. با این حال، برای محافظت در برابر ویرایش‌های ناخواسته، Esri به کاربران این امکان را می‌دهد که دکمه‌ی ویرایش را برای فعال یا غیرفعال کردن دستی ویرایش تنظیم کنند [۸۷].

۲.۴. راه‌اندازی پروژه (Project Setup)

تفاوت مهم دیگر در نحوه‌ی راه‌اندازی پروژه‌ها است [۸۷]. ArcMap مبتنی بر سند است و از فرمت “.mxd” (Map Exchange Document) استفاده می‌کند [۸۷]. یک سند واحد در ArcMap شامل نقشه‌ها، جزئیات داده‌های استفاده شده (از جمله نشانگرهایی به محل فایل هر مجموعه داده در لایه)، اطلاعات نمایش (symbology و labeling) و سایر عناصر مورد استفاده در ArcMap است [۸۷]. فایل‌های سند ArcMap داده‌های GIS را ذخیره نمی‌کنند، بلکه شامل نشانگرهایی به مکان مجموعه داده‌ی GIS هستند [۸۷].

از سوی دیگر، ArcGIS Pro رویکردی پروژه محورتر دارد که تمام نقشه‌ها، صحنه‌های سه‌بعدی، layoutها، ابزارها، ژئودیتابیس، و اتصالات را در یک مکان به عنوان یک پروژه‌ی واحد با پسوند “.aprx” نگه می‌دارد [۸۸، ۳۱۱]. ArcGIS Pro امکان یکپارچه‌سازی چندین نقشه، layout، پوشه، style، ابزار و پایگاه داده را در یک پروژه‌ی واحد فراهم می‌کند [۸۸]. به طور پیش‌فرض، یک پروژه در پوشه‌ی سیستمی خود با ژئودیتابیس (پسوند “.gdb”) و جعبه‌ابزار (پسوند “.tbx”) مرتبط ذخیره می‌شود [۸۸]. با چند کلیک، کاربران همچنین می‌توانند پروژه‌ها را در ArcGIS Pro به فرمتی آسان برای اشتراک‌گذاری در cloud یا از طریق فایل، بسته‌بندی کنند [۸۸]. بهترین بخش این است که به دلیل ساختار containerized آن، دسترسی به اتصالات و ابزارها در داخل، بسته‌بندی، اشتراک‌گذاری و بایگانی پروژه‌ها در ArcGIS Pro آسان‌تر است [۸۹].

۲.۵. عملکرد و قابلیت‌های پیشرفته

ArcGIS Pro یک برنامه‌ی ۶۴ بیتی و چند رشته‌ای است که دارای پردازش قدرتمند و موتور نمایش ارتقا یافته است که تحلیل و رندرینگ سریع‌تر را نسبت به ArcMap امکان‌پذیر می‌سازد [۸۹]. این امر به ویژه برای پروژه‌های بزرگ و پردازش‌های سنگین داده بسیار مهم است [۳۴۴].

۲.۵.۱. قابلیت‌های جدید در نسخه‌ی ۲.۶: ArcGIS Pro به طور مداوم با قابلیت‌های جدید به‌روزرسانی می‌شود. نسخه‌ی ۲.۶ چندین ویژگی قابل توجه را اضافه کرد [۲۰]:

  • لایه‌های وکسل (Voxel layers): اینها نمایش‌های سه‌بعدی از داده‌ها در فضا و زمان هستند که در یک فایل netCDF ذخیره می‌شوند [۲۰، ۶۸]. لایه‌های وکسل برای بصری‌سازی لایه‌های پیچیده مانند داده‌های جوی و اقیانوسی یا مکعب‌های فضا-زمان استفاده می‌شوند [۲۰، ۶۹]. این لایه‌ها معمولاً مناطق وسیعی را پوشش می‌دهند و می‌توان از برش‌ها برای تعیین مناطق لایه که نیاز به تحلیل بیشتر دارند، استفاده کرد [۲۰، ۶۹].
  • شبکه‌های ردیابی (Trace networks): اینها برای ارزیابی مدل‌های اتصال مانند راه‌آهن‌ها استفاده می‌شوند [۲۰، ۷۰]. لبه‌ها و اتصالات همراه با ویژگی‌های شبکه برای درک حرکت کالاها در شبکه به کار می‌روند [۲۰، ۷۰].
  • تحلیل قابلیت تعاملی با استفاده از Suitability Modeler جدید: این ابزار راهی برای یافتن مکان بهینه برای یک پروژه‌ی ساختمانی یا ابتکارات مشابه است [۲۰، ۷۱]. این کار با تغذیه‌ی مدل با معیارهای خاص برای یافتن مناطقی که برای پروژه مناسب هستند، انجام می‌شود [۲۰، ۷۱]. Suitability Modeler راهی تعاملی برای بصری‌سازی و ارزیابی مدل قابلیت است [۲۰، ۷۱].
  • لایه‌های گرافیکی (Graphics layers): این لایه‌ها ویژگی‌های هندسی را ذخیره می‌کنند و نیازی به بودن در یک کلاس ویژگی برای بصری‌سازی ندارند [۲۰، ۷۲]. لایه‌های گرافیکی بر روی سایر لایه‌ها در نقشه قرار می‌گیرند تا هدف نقشه را بهتر نشان دهند [۲۰، ۷۲].
  • تنظیم پارسل (Parcel adjustment): این قابلیت با استفاده از تنظیم حداقل مربعات (least squares adjustment) راهی برای تنظیم بافت پارسل (parcel fabric) برای یافتن موقعیت بهینه برای نقاط بافت پارسل است [۲۰، ۷۳].
  • تحلیل پیوند (Link analysis): این ابزار شبکه‌ای از اشیاء متصل را توسعه می‌دهد و الگوهای موجود را تعیین می‌کند [۲۰، ۷۴]. تحلیل پیوند برای یافتن مهم‌ترین الگوها در یک شبکه و یافتن الگوهای جدیدی که قبلاً ناشناخته بودند، انجام می‌شود [۲۰، ۷۴].
  • بازیابی پروژه (Project recovery): این یک راه خودکار برای ذخیره‌ی پروژه است تا کار از دست نرود [۲۰، ۷۵].

۲.۵.۲. سایر مزایا:

  • اشتراک‌گذاری آسان: نقشه‌های ۲ بعدی و صحنه‌های ۳ بعدی ایجاد شده در ArcGIS Pro می‌توانند به راحتی به عنوان نقشه‌های وب (web maps) و صحنه‌های وب (web scenes) در ArcGIS Online و ArcGIS Enterprise به اشتراک گذاشته شوند [۸۹].
  • گردش کارهای کامل‌تر: کاربران می‌توانند گردش کارهای کامل‌تری مانند ایجاد نقشه و مدیریت داده را به طور کامل در ArcGIS Pro انجام دهند [۸۹].
  • نقشه‌کشی پیشرفته (Cartography): نقشه‌کشی در ArcGIS Pro به مراتب بهتر از آن چیزی است که ArcMap ارائه می‌داد [۸۹].
  • بارگذاری سریع تصاویر: ArcGIS Pro قادر به بارگذاری سریع تصاویر است [۸۹].
  • اینفوگرافیک‌های نوآورانه: این نرم‌افزار تکنیک نوآورانه جدیدی (اینفوگرافیک‌ها) برای افزودن نمودارهای زیبا به خروجی‌های شما دارد [۸۹].
  • ابزارهای سنجش از دور بهبود یافته: ArcGIS Pro دارای ابزارهای سنجش از دور جدید و بهبود یافته‌ای است که به کاربران امکان می‌دهد تحلیل‌های اساسی مانند Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) و Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) و بسیاری دیگر را به راحتی انجام دهند [۸۹].

این مزایا، به خصوص با در نظر گرفتن بازنشستگی قریب‌الوقوع ArcMap، مهاجرت به ArcGIS Pro را برای هر متخصص GIS ضروری می‌سازد [۸۱، ۹۰].

۳. مدیریت و فرمت‌های داده در ArcGIS

ArcGIS از ابتدا بر پایه‌ی یک سیستم قوی مدیریت داده بنا شده است و با گذشت زمان، فرمت‌های داده و رویکردهای آن تکامل یافته‌اند. درک این تکامل برای استفاده‌ی بهینه از ArcGIS Pro حیاتی است.

۳.۱. فرمت‌های داده‌ی قدیمی‌تر و تحول به ژئودیتابیس:

محصولات قدیمی‌تر Esri، از جمله ArcView 3.x، با داده‌ها در فرمت شیپ‌فایل (shapefile) کار می‌کردند [۲۱]. شیپ‌فایل‌ها اگرچه ساده و پرکاربرد بودند، اما محدودیت‌هایی در ذخیره‌سازی اطلاعات توپولوژی داشتند. ArcInfo Workstation، فرمت پوشش (coverage) را مدیریت می‌کرد که اطلاعات توپولوژی مربوط به داده‌های مکانی را ذخیره می‌کرد [۲۱]. پوشش‌ها، که در سال ۱۹۸۱ با اولین انتشار ArcInfo معرفی شدند، محدودیت‌هایی در نحوه‌ی مدیریت انواع ویژگی‌ها داشتند [۲۱]. برخی ویژگی‌ها، مانند جاده‌ها با تقاطع‌های خیابانی یا روگذرها و زیرگذرها، باید متفاوت از سایر انواع ویژگی‌ها مدیریت می‌شدند [۲۱].

ArcGIS حول محور ژئودیتابیس (geodatabase) ساخته شده است، که از رویکرد پایگاه داده‌ی شیء-رابطه‌ای برای ذخیره‌سازی داده‌های مکانی استفاده می‌کند [۲۲]. یک ژئودیتابیس، یک “کانتینر” برای نگهداری مجموعه‌داده‌ها است که ویژگی‌های مکانی را با attributeها پیوند می‌دهد [۲۲]. ژئودیتابیس همچنین می‌تواند اطلاعات توپولوژی را شامل شود و رفتار ویژگی‌ها، مانند تقاطع‌های جاده‌ای، را با قوانینی در مورد نحوه‌ی ارتباط ویژگی‌ها با یکدیگر مدل‌سازی کند [۲۲]. هنگام کار با ژئودیتابیس‌ها، درک کلاس‌های ویژگی (feature classes) مهم است، که مجموعه‌ای از ویژگی‌ها هستند که با نقاط، خطوط یا چندضلعی‌ها نمایش داده می‌شوند [۲۲]. با شیپ‌فایل‌ها، هر فایل فقط یک نوع ویژگی را می‌توانست مدیریت کند، در حالی که یک ژئودیتابیس می‌تواند چندین کلاس ویژگی یا نوع ویژگی را در یک فایل ذخیره کند [۲۲].

۳.۲. انواع ژئودیتابیس‌ها:

ژئودیتابیس‌ها در ArcGIS به سه روش مختلف ذخیره می‌شوند: به عنوان “فایل ژئودیتابیس (file geodatabase)”، “ژئودیتابیس شخصی (personal geodatabase)”، یا “ژئودیتابیس سازمانی (enterprise geodatabase)” (که قبلاً به عنوان SDE یا ArcSDE geodatabase شناخته می‌شدند) [۲۳، ۷۹].

  • فایل ژئودیتابیس: در نسخه‌ی ۹.۲ معرفی شد و اطلاعات را در یک پوشه با پسوند .gdb ذخیره می‌کند [۲۳]. داخلی آن شبیه به یک پوشش است اما در واقع یک پوشش نیست [۲۳]. مشابه ژئودیتابیس شخصی، فایل ژئودیتابیس فقط از یک ویرایشگر پشتیبانی می‌کند [۲۳]. با این حال، برخلاف ژئودیتابیس شخصی، عملاً محدودیت اندازه‌ای ندارد و به طور پیش‌فرض، هیچ جدول واحدی نمی‌تواند از ۱ ترابایت تجاوز کند، اما این مقدار قابل تغییر است [۲۳].
  • ژئودیتابیس شخصی: داده‌ها را در فایل‌های Microsoft Access ذخیره می‌کند و از یک فیلد BLOB برای ذخیره‌ی داده‌های هندسی استفاده می‌کند [۲۳]. کتابخانه‌ی OGR قادر به مدیریت این نوع فایل برای تبدیل به فرمت‌های دیگر است [۲۳]. وظایف مدیریت پایگاه داده برای ژئودیتابیس‌های شخصی، مانند مدیریت کاربران و ایجاد پشتیبان‌گیری، می‌تواند از طریق ArcCatalog و ArcGIS Pro انجام شود [۲۳]. ژئودیتابیس‌های شخصی، که مبتنی بر Microsoft Access هستند، فقط بر روی Microsoft Windows اجرا می‌شوند و دارای محدودیت اندازه‌ی ۲ گیگابایت هستند [۲۳، ۸۱]. ArcGIS Pro (که یک برنامه‌ی ۶۴ بیتی است) از فرمت ژئودیتابیس شخصی پشتیبانی نمی‌کند، اما می‌تواند آن‌ها را با استفاده از ابزارهای پردازش جغرافیایی به فرمت‌های پشتیبانی شده تبدیل کند [۲۴، ۸۳].
  • ژئودیتابیس سازمانی (چندکاربره): این نوع ژئودیتابیس‌ها بر روی سیستم‌های مدیریت پایگاه داده‌ی سطح بالا مانند PostgreSQL، Oracle، Microsoft SQL Server، IBM Db2 و Informix قرار می‌گیرند تا جنبه‌های مدیریت پایگاه داده را اداره کنند، در حالی که ArcGIS مدیریت داده‌های مکانی را بر عهده دارد [۲۳، ۸۲]. ژئودیتابیس‌های سازمانی از replication پایگاه داده، versioning و مدیریت تراکنش‌ها پشتیبانی می‌کنند و سازگار با چند پلتفرم هستند، قادر به اجرا بر روی Linux، Windows و Solaris می‌باشند [۲۳، ۸۱]. نسخه‌ی شخصی SDE که با SQL Server Express کار می‌کند نیز در نسخه‌ی ۹.۲ منتشر شد [۲۴]. پایگاه‌های داده‌ی شخصی SDE از ویرایش چندکاربره پشتیبانی نمی‌کنند، اما از versioning و ویرایش offline پشتیبانی می‌کنند [۲۴]. مایکروسافت پایگاه‌های داده‌ی SQL Server Express را به ۴ گیگابایت محدود می‌کند [۲۴].

۴. سطوح محصول و اجزای ArcGIS Desktop

ArcGIS Desktop در سطوح مختلف محصول، با افزایش قابلیت‌ها، در دسترس است [۲۴]. این سطوح به کاربران امکان می‌دهد تا بر اساس نیازهای خاص خود، مناسب‌ترین گزینه را انتخاب کنند.

۴.۱. سطوح محصول:

  • ArcReader: یک نمایشگر داده‌ی رایگان و پایه برای نقشه‌ها و داده‌های GIS است که در فرمت اختصاصی Esri با استفاده از ArcGIS Publisher منتشر می‌شوند [۲۵، ۸۴]. این نرم‌افزار همچنین ابزارهای اساسی برای مشاهده‌ی نقشه، چاپ و پرس و جو از داده‌های مکانی را فراهم می‌کند [۲۵، ۸۴]. ArcReader با هر یک از محصولات مجموعه‌ی ArcGIS همراه است و به صورت رایگان برای دانلود نیز در دسترس است [۲۵، ۸۴]. ArcReader فقط با فایل‌های نقشه‌ی منتشر شده‌ی از پیش طراحی شده کار می‌کند که با ArcGIS Publisher ایجاد شده‌اند [۲۵، ۸۴].
  • ArcGIS Desktop Basic (نام قبلی ArcView): سطح ورودی مجوز ArcGIS است [۲۵، ۸۵]. با ArcView، می‌توان داده‌های GIS را که در فایل‌های مسطح نگهداری می‌شوند، مشاهده و ویرایش کرد، یا داده‌های ذخیره شده در یک سیستم مدیریت پایگاه داده‌ی رابطه‌ای را با دسترسی از طریق ArcSDE مشاهده کرد [۲۵]. همچنین می‌توان نقشه‌های لایه‌بندی شده ایجاد کرد و تحلیل فضایی اساسی انجام داد [۲۵].
  • ArcGIS Desktop Standard (نام قبلی ArcEditor): مجموعه‌ی نرم‌افزاری سطح متوسط است که برای ویرایش پیشرفته‌ی داده‌های مکانی در شیپ‌فایل‌ها و ژئودیتابیس‌ها طراحی شده است [۲۵، ۸۶]. این ابزارها برای ایجاد نقشه و داده‌های مکانی مورد استفاده در GIS، شامل قابلیت ویرایش فایل‌ها و داده‌های ژئودیتابیس، ویرایش ژئودیتابیس چندکاربره، versioning، ویرایش داده‌های رستری و vectorization، ویرایش پیشرفته‌ی داده‌های وکتور، مدیریت پوشش‌ها، هندسه‌ی مختصات (COGO) و ویرایش شبکه‌های هندسی را فراهم می‌کند [۲۵، ۸۶]. ArcEditor برای تحلیل فضایی پیشرفته در نظر گرفته نشده است [۲۵، ۸۶].
  • ArcGIS Desktop Advanced (نام قبلی ArcInfo): بیشترین انعطاف‌پذیری و کنترل را در “تمام جنبه‌های ساخت داده، مدل‌سازی، تحلیل و نمایش نقشه” به کاربران می‌دهد [۲۵، ۸۶، ۸۷]. ArcInfo شامل قابلیت‌های افزایش یافته در زمینه‌های تحلیل فضایی، پردازش جغرافیایی، مدیریت داده و سایر موارد است [۲۵، ۸۶].

سایر نرم‌افزارهای دسکتاپ GIS شامل ArcGIS Explorer و ArcGIS Engine هستند [۲۶]. ArcGIS Explorer یک نمایشگر GIS است که می‌تواند به عنوان کلاینت برای ArcGIS Server، ArcIMS، ArcWeb Services و Web Map Service (WMS) کار کند [۲۶].

۴.۲. اجزای نرم‌افزاری یکپارچه:

ArcGIS Desktop از چندین برنامه‌ی یکپارچه تشکیل شده است، از جمله ArcMap، ArcCatalog، ArcToolbox، ArcScene، ArcGlobe و ArcGIS Pro [۲۶].

  • ArcCatalog: برنامه‌ی مدیریت داده است که برای مرور مجموعه‌داده‌ها و فایل‌ها در کامپیوتر، پایگاه داده یا سایر منابع استفاده می‌شود [۲۶، ۸۸]. علاوه بر نمایش داده‌های موجود، ArcCatalog به کاربران امکان پیش‌نمایش داده‌ها را بر روی نقشه نیز می‌دهد [۲۶، ۸۸]. ArcCatalog همچنین قابلیت مشاهده و مدیریت فراداده‌ها (metadata) برای مجموعه‌داده‌های مکانی را فراهم می‌کند [۲۶، ۸۸].
  • ArcMap: برنامه‌ای است که برای مشاهده، ویرایش و پرس‌وجو از داده‌های جغرافیایی و ایجاد نقشه‌ها استفاده می‌شود [۲۶، ۸۹]. رابط ArcMap دارای دو بخش اصلی است: فهرست مطالب در سمت چپ و قاب‌های داده (data frames) که نقشه را نمایش می‌دهند [۲۶، ۸۹]. آیتم‌های موجود در فهرست مطالب با لایه‌ها روی نقشه مطابقت دارند [۲۶، ۸۹].
  • ArcToolbox: شامل ابزارهای پردازش جغرافیایی، تبدیل داده و تحلیل، همراه با بسیاری از قابلیت‌های ArcInfo است [۲۶، ۹۰]. همچنین امکان استفاده از پردازش batch با ArcToolbox برای کارهای مکرر وجود دارد [۲۶، ۹۰].
  • ArcScene: برنامه‌ای است که به کاربر اجازه می‌دهد داده‌های GIS خود را به صورت سه‌بعدی مشاهده کند و با لایسنس 3D Analyst در دسترس است [۲۶، ۹۱]. در ویژگی‌های لایه‌ی ArcScene، یک تابع Extrusion وجود دارد که به کاربر اجازه می‌دهد ویژگی‌ها را به صورت سه‌بعدی بزرگنمایی کند [۲۶، ۹۲].
  • ArcGlobe: یکی دیگر از برنامه‌های بصری‌سازی سه‌بعدی ArcGIS است که با لایسنس 3D Analyst در دسترس است [۲۶، ۹۳]. ArcGlobe یک برنامه‌ی بصری‌سازی سه‌بعدی است که به شما امکان می‌دهد مقادیر زیادی از داده‌های GIS را روی سطح یک کره مشاهده کنید [۲۶، ۹۳].
  • ArcGIS Pro: در فوریه ۲۰۱۵ به ArcGIS Desktop اضافه شد [۲۶، ۹۴]. این برنامه قابلیت‌های یکپارچه‌ی سایر برنامه‌ها را ترکیب کرده و به عنوان یک نرم‌افزار ۶۴ بیتی کامل ساخته شده است [۲۶، ۹۵]. ArcGIS Pro دارای اسکریپت‌نویسی پایتون ArcPy برای برنامه‌نویسی پایگاه داده است [۲۶، ۹۶].

۴.۳. آدرس لوکیتور (Address locator):

یک آدرس لوکیتور، یک مجموعه‌ی داده در ArcGIS است که ویژگی‌های آدرس، ایندکس‌های مرتبط و قوانینی را ذخیره می‌کند که فرآیند تبدیل توصیفات غیرمکانی از مکان‌ها، مانند آدرس‌های خیابانی، به داده‌های مکانی را تعریف می‌کند که می‌توانند به عنوان ویژگی‌ها بر روی نقشه نمایش داده شوند [۲۸، ۱۰۰]. یک آدرس لوکیتور حاوی یک تصویر لحظه‌ای از داده‌های مرجع مورد استفاده برای geocoding و پارامترهایی برای استانداردسازی آدرس‌ها، جستجو برای مکان‌های منطبق و ایجاد خروجی است [۲۸، ۱۰۰]. فایل‌های آدرس لوکیتور دارای پسوند .loc هستند [۲۸، ۱۰۰]. در ArcGIS 8.3 و نسخه‌های قبلی، یک آدرس لوکیتور به عنوان سرویس geocoding نامیده می‌شد [۲۸، ۱۰۰].

۵. گسترش قابلیت‌ها با اکستنشن‌های ArcGIS Pro

ArcGIS Pro، به خودی خود یک نرم‌افزار قدرتمند است، اما قابلیت‌های آن با استفاده از مجموعه‌ای از اکستنشن‌ها، به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد [۶۵]. این اکستنشن‌ها، کاربران را قادر می‌سازند تا تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته، مدیریت داده‌های تخصصی و گردش کارهای پیچیده‌ی صنعتی را انجام دهند [۶۵]. بسیاری از این اکستنشن‌ها با نوع کاربری “Professional Plus” همراه هستند که سطح جامع و پیشرفته‌ای از دسترسی به ArcGIS Pro را فراهم می‌کند [۶۵، ۶۶، ۶۷، ۶۸، ۳۶۰، ۳۶۷].

۵.۱. اکستنشن‌های تحلیل پیشرفته:

  • ArcGIS 3D Analyst: این اکستنشن، ابزارهایی را برای ایجاد، بصری‌سازی و تحلیل داده‌های GIS در بستر سه‌بعدی (3D) فراهم می‌کند [۶۵، ۲۲۸]. با 3D Analyst، می‌توان داده‌ها را از یک پرسپکتیو واقع‌گرایانه تحلیل کرد [۶۵]. این شامل ابزارهایی برای ایجاد مدل‌های ارتفاعی دیجیتال (DEM)، کاهش نویز، و اطمینان از یکنواختی داده‌ها با استانداردهای صنعتی برای تحلیل و قابلیت همکاری بهتر است [۳۶۱]. همچنین، این اکستنشن از یادگیری ماشین برای اتوماسیون گردش کارها بر روی “ابر نقاط” (point clouds) و فراهم کردن پردازش جغرافیایی پیشرفته برای بینش‌های عمیق‌تر پشتیبانی می‌کند [۳۶۰]. قابلیت‌های آن شامل پیش‌پردازش داده‌ها (ادغام داده‌های نظرسنجی، اشیاء سه‌بعدی)، ویرایش و نگهداری محتوا، آمادگی عملیاتی، دسترسی به محتوای آماده‌ی استفاده (مانند داده‌های سه‌بعدی از ArcGIS Living Atlas of the World)، اتوماسیون رویه‌های پردازش و تحلیل حجم زیادی از داده‌های سه‌بعدی، تحلیل پیشرفته‌ی روابط و الگوهای سه‌بعدی، و امکان همکاری و اشتراک‌گذاری داده‌ها و تحلیل‌های سه‌بعدی است [۳۶۳، ۳۶۴، ۳۶۵، ۳۶۶]. برای استفاده از ArcGIS 3D Analyst، باید لایسنس آن فعال شده و توسط ادمین سازمان به کاربر اختصاص داده شود [۲۳۰].
  • ArcGIS Geostatistical Analyst: این اکستنشن، امکان بررسی داده‌ها را با ابزارهای آماری پیشرفته فراهم می‌کند [۶۶].
  • ArcGIS Image Analyst: این اکستنشن، یک ایستگاه کاری کامل برای تحلیل تصاویر فراهم می‌آورد [۶۶، ۲۸۵]. این راهنما به متخصصان GIS و تحلیلگران تصویر، تجربه‌ی عملی با قابلیت‌های این اکستنشن را ارائه می‌دهد [۲۸۵]. این شامل مجموعه‌ای از آموزش‌ها، ویدئوها و درس‌های یادگیری، همراه با لینک‌هایی به مستندات اضافی، برای هر یک از قابلیت‌ها مانند تنظیم ArcGIS Image Analyst در ArcGIS Pro، بصری‌سازی داده‌ها در فضای تصویر، استخراج ویژگی‌ها از تصاویر با استفاده از طبقه‌بندی تصویر و روش‌های یادگیری عمیق، تشخیص تغییر بین دو تصویر یا در طول یک سری زمانی از تصاویر، تحلیل تصاویر سری زمانی برای تحلیل روند، پیش‌بینی و تشخیص ناهنجاری، اصلاح تصاویر با ویرایش مستقیم پیکسل‌ها، بصری‌سازی و ایجاد داده‌ها در نقشه‌ی استریو، کار با داده‌های ویدئوی حرکتی در نقشه، و پردازش سریع تصاویر با توابع رستری پیشرفته است [۲۸۶].
  • ArcGIS Network Analyst: این اکستنشن، امکان انجام مسیریابی پیچیده و تحلیل نزدیک‌ترین امکانات یا مناطق خدماتی را فراهم می‌کند [۶۶].
  • ArcGIS Spatial Analyst: این اکستنشن، امکان استخراج پاسخ‌ها از داده‌ها را با استفاده از تحلیل فضایی پیشرفته فراهم می‌کند [۶۶].
  • ArcGIS Business Analyst: این ابزار، امکان ترکیب داده‌های جمعیتی، سبک زندگی و هزینه‌ها را با تحلیل‌های مبتنی بر نقشه برای ایجاد گزارش‌های دقیق و ارائه‌ی بینش‌های قدرتمند بازار فراهم می‌آورد [۶۷].
  • ArcGIS Knowledge: این اکستنشن، امکان کاوش و تحلیل داده‌های مکانی و غیرمکانی، ساختاریافته و unstructured، و بصری‌سازی روابط با نمودارهای دانش سازمانی را فراهم می‌کند [۶۷].

۵.۲. اکستنشن‌های داده و گردش کار:

  • ArcGIS Data Reviewer: برای خودکارسازی، ساده‌سازی و بهبود مدیریت کنترل کیفیت داده استفاده می‌شود [۶۷].
  • ArcGIS Publisher: امکان اشتراک‌گذاری آسان نقشه‌ها و داده‌ها را با طیف وسیعی از کاربران فراهم می‌کند [۶۸].
  • ArcGIS Workflow Manager: این سیستم مدیریت گردش کار سازمانی مقیاس‌پذیر و آسان برای استفاده است [۶۸]. این اکستنشن، گردش کارها را با استفاده از “job” مدیریت می‌کند که معمولاً شامل چندین کاربر و چند روز تا یک هفته طول می‌کشد [۴۳۳].
  • ArcGIS Data Interoperability: امکان ایجاد یکپارچگی بدون کد (no-code integrations) با برنامه‌ها و فرمت‌های داده را فراهم می‌کند [۶۸]. ArcGIS Pro می‌تواند از موتور FME و گردش کارها به عنوان بخشی از اکستنشن Data Interoperability استفاده کند [۲۷، ۹۹].
  • ArcGIS Reality for ArcGIS Pro: برای تولید orthos حقیقی photorealistic در مقیاس بزرگ و مش‌های سه‌بعدی از حسگرهای پهپادی، هوایی و ماهواره‌ای استفاده می‌شود [۶۸].
  • ArcGIS StreetMap Premium: از داده‌های خیابانی غنی‌شده برای نمایش نقشه‌های کارتگرافی، geocoding دقیق، و تحلیل شبکه، مسیریابی و جهت‌یابی بهینه استفاده می‌کند [۶۸].

۵.۳. اکستنشن‌های مدیریت داده خاص صنعت:

  • ArcGIS Aviation Airports: اطمینان حاصل می‌کند که داده‌های عملیاتی از بالاترین کیفیت برخوردار بوده و الزامات نظارتی فرودگاه را برآورده می‌کنند [۶۹].
  • ArcGIS Aviation Charting: اطلاعات هوانوردی را مدیریت می‌کند و نقشه‌های با کیفیت بالا را با ابزارهایی برای مدیریت داده، کارتگرافی و مدیریت گردش کار تولید می‌کند [۶۹].
  • ArcGIS Bathymetry: داده‌های bathymetric را قابلیت GIS می‌دهد [۶۹].
  • ArcGIS Defense Mapping: داده‌های دفاعی GIS و تولید نقشه را با ابزارهایی برای جمع‌آوری و انتساب داده، نگهداری ژئودیتابیس، و اعتبارسنجی داده ساده‌سازی می‌کند [۶۹].
  • ArcGIS Maritime: اطلاعات هیدروگرافی، محصولات و گردش کارها را به طور موثر مدیریت می‌کند و محصولات ناوبری الکترونیکی، چاپی و رستری را تولید می‌کند [۷۰].
  • ArcGIS Pipeline Referencing: داده‌های مسیر و رویدادهای خط لوله را ایجاد، مدیریت و بهینه می‌کند [۷۰].
  • ArcGIS Roads and Highways: این برنامه‌ی مدیریت داده، چارچوبی یکپارچه برای نگهداری داده‌های جاده‌ها و بزرگراه‌ها با استفاده از سیستم‌های مرجع خطی (linear referencing systems) فراهم می‌کند [۷۰].

۵.۴. مقایسه‌ی گردش کارها (Workflows):

Workflow Manager و Tasks گردش کارها در ArcGIS Pro می‌توانند برای هماهنگی و مدیریت کار در سراسر یک سازمان با استفاده از ArcGIS Workflow Manager یا Tasks استفاده شوند [۴۳۲]. با Workflow Manager، کار از شروع تا تکمیل از طریق یک سری مراحل که می‌توانند توسط چندین کاربر با نقش‌های سازمانی مختلف انجام شوند، پیش می‌رود [۴۳۲]. با Tasks، می‌توان مجموعه‌ای از مراحل از پیش پیکربندی شده را برای راهنمایی یک کاربر واحد در یک فرآیند GIS تکرارپذیر با استفاده از قابلیت‌های ArcGIS Pro ایجاد کرد [۴۳۲].

Workflow Manager: از “jobs” برای مدیریت و هماهنگی نیروی کار استفاده می‌کند [۴۳۳]. یک job معمولاً شامل چندین کاربر است و چند روز تا یک هفته طول می‌کشد تا تکمیل شود [۴۳۳]. این یک سیستم گردش کار سازمانی است که از فرآیندهای تجاری GIS و غیر GIS پشتیبانی می‌کند [۴۳۳]. Workflow Manager به نصب ArcGIS Pro، لایسنس ArcGIS Desktop، اکستنشن ArcGIS Workflow Manager برای ArcGIS Pro، و یک deployment از ArcGIS Workflow Manager Server یا یک اکستنشن سازمان ArcGIS Workflow Manager نیاز دارد [۴۳۴]. کار در ArcGIS Pro، در وب یا در برنامه‌های موبایل تکمیل می‌شود [۴۳۵].

Tasks: برای فرآیندهای GIS تکرارپذیر طراحی شده و از قابلیت‌هایی مانند ابزارهای پردازش جغرافیایی و ویرایش استفاده می‌کند [۴۳۳]. یک task معمولاً چند دقیقه تا چند ساعت برای یک کاربر واحد طول می‌کشد تا تکمیل شود [۴۳۳]. یک task به اکستنشن، ژئودیتابیس سازمانی یا لایسنس اضافی برای استفاده نیاز ندارد [۴۳۳]. Tasks می‌توانند هر دستور، ابزار پردازش جغرافیایی یا add-in در ArcGIS Pro را شامل شوند [۴۳۵].

گردش کارها (کلاسیک) منسوخ شده: ArcGIS Workflow Manager (Classic) یک سیستم مبتنی بر ژئودیتابیس بود که برای پشتیبانی از ArcMap ساخته شده بود [۴۳۷]. Workflow Manager (Classic) پس از ArcGIS Enterprise 11.5 و ArcGIS Pro 3.4 منسوخ شد [۴۳۷]. سازمان‌هایی که از Workflow Manager (Classic) در ArcGIS Pro استفاده می‌کنند، باید یا به استفاده از ArcGIS Pro 3.4 ادامه دهند یا به ArcGIS Workflow Manager مبتنی بر سرویس مهاجرت کنند [۴۳۸].

۶. لایسنس‌گذاری و ملزومات سیستمی ArcGIS Pro

برای اجرای مؤثر ArcGIS Pro، درک انواع لایسنس‌ها و اطمینان از مطابقت سیستم با ملزومات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری ضروری است.

۶.۱. انواع لایسنس‌ها:

ArcGIS Pro سه نوع لایسنس ارائه می‌دهد [۹۴]:

  • لایسنس Named User (کاربر نام‌گذاری شده): این نوع لایسنس پیش‌فرض است [۹۴]. با این لایسنس، مدیر سازمان ArcGIS Online یا ArcGIS Enterprise به یک عضو از طریق تنظیم نوع کاربری (user type) دسترسی به ArcGIS Pro را می‌دهد [۹۵]. انواع کاربری شامل Creator (دسترسی به ArcGIS Pro Basic)، Professional (دسترسی به ArcGIS Pro Standard) و Professional Plus (دسترسی به ArcGIS Pro Advanced) هستند [۹۵]. اکستنشن‌ها می‌توانند به هر یک از این انواع کاربری به عنوان لایسنس‌های افزودنی اختصاص یابند [۹۵]. لازم به ذکر است که نوع کاربری Professional Plus شامل چندین اکستنشن ArcGIS Pro است که نمی‌توانند به انواع کاربری دیگر اختصاص یابند [۹۵]. یک عضو سازمان با لایسنس Named User با استفاده از اعتبارنامه‌های حساب ArcGIS Online یا ArcGIS Enterprise خود وارد ArcGIS Pro می‌شود و می‌تواند برنامه را بر روی هر ماشینی که نصب شده است، اجرا کند [۹۶].
  • لایسنس Single Use (استفاده‌ی تک‌نفره): یک لایسنس Single Use به یک نفر اجازه می‌دهد تا از ArcGIS Pro استفاده کند [۹۶]. این فرد می‌تواند نرم‌افزار را بر روی یک کامپیوتر در یک زمان استفاده کند، در حالی که می‌تواند آن را حداکثر بر روی دو کامپیوتر نصب کند [۹۶]. این لایسنس می‌تواند با غیرفعال کردن لایسنس در ماشین فعلی و تکرار فرآیند فعال‌سازی در ماشین جدید، به کامپیوتر دیگری منتقل شود [۹۷]. برای استفاده از ArcGIS Pro با لایسنس Single Use نیازی به ورود به حساب کاربری نیست [۹۷].
  • لایسنس Concurrent Use (استفاده هم‌زمان): یک لایسنس Concurrent Use به چندین کاربر اجازه می‌دهد تا از هر کامپیوتر در یک شبکه یا ماشین مجازی به ArcGIS Pro دسترسی مشترک داشته باشند [۹۷]. نرم‌افزار ArcGIS License Manager، که بر روی یک کامپیوتر شبکه نصب شده است، توزیع pool لایسنس‌های مشترک را مدیریت می‌کند [۹۷]. تعداد لایسنس‌های Concurrent Use در pool تعیین می‌کند که چند نفر می‌توانند هم‌زمان از نرم‌افزار استفاده کنند [۹۷]. هنگامی که یک کاربر ArcGIS Pro را با لایسنس Concurrent Use راه‌اندازی می‌کند، نرم‌افزار درخواستی به License Manager ارسال می‌کند تا مشخص کند که آیا لایسنسی در دسترس است یا خیر [۹۷]. کاربر می‌تواند هر سطح لایسنس و اکستنشن موجود را انتخاب کند [۹۷]. در این نقطه، نرم‌افزار فعال می‌شود و تعداد لایسنس‌های موجود یک واحد کاهش می‌یابد [۹۷]. هنگامی که کاربر استفاده از نرم‌افزار را متوقف می‌کند، لایسنس به pool بازگردانده می‌شود [۹۷]. همچنین می‌توان یک لایسنس Concurrent Use را از License Manager “قرض” گرفت تا نرم‌افزار برای مدت زمان مشخصی در حالی که کاربر از شبکه قطع است، استفاده شود [۹۸]. برای استفاده از ArcGIS Pro با لایسنس Concurrent Use نیازی به ورود به حساب کاربری نیست [۹۸].

۶.۲. استفاده آفلاین از لایسنس:

لایسنس‌های Named User و Concurrent Use می‌توانند برای استفاده آفلاین فعال شوند، اگر مدیر سازمان یا مدیر سیستم ArcGIS این اجازه را داده باشد [۹۹]. هنگامی که یک لایسنس آفلاین می‌شود، ArcGIS Pro بر روی کامپیوتری که لایسنس از آن checkout شده است، در دسترس خواهد بود و نیازی به اتصال به ArcGIS Online (برای Named User) یا به سرور لایسنس (برای Concurrent Use) برای اجرای نرم‌افزار ندارد [۹۹].

۶.۳. ملزومات سیستمی (System Requirements) برای ArcGIS Pro 3.5: قبل از نصب یا ارتقاء ArcGIS Pro بر روی یک ماشین مجازی یا فیزیکی، اطمینان از اینکه سیستم شما حداقل الزامات را برای اجرای آن برآورده می‌کند، ضروری است [۴۵، ۳۷۴]. Esri همچنین منابع توصیه شده را برای دستیابی به بهترین عملکرد ارائه می‌دهد [۴۵، ۳۷۴].

۶.۳.۱. سیستم‌عامل‌های پشتیبانی شده: نرم‌افزار بر روی سیستم‌عامل‌های Microsoft Windows زیر پشتیبانی می‌شود، به شرطی که سیستم‌عامل نیز در حال حاضر توسط ارائه‌دهنده‌اش برای استفاده عمومی پشتیبانی شود [۴۶، ۳۷۵]. نسخه‌های تست شده شامل Windows 11 Home, Pro, and Enterprise (64 bit) با به‌روزرسانی فوریه ۲۰۲۵، Windows 10 Home, Pro, and Enterprise (64 bit) با به‌روزرسانی فوریه ۲۰۲۵، و Windows Server 2025, 2022, 2019, 2016 Standard and Datacenter (64 bit) با به‌روزرسانی فوریه ۲۰۲۵ هستند [۴۶، ۴۷، ۳۷۵، ۳۷۶]. Desktop Experience در تمام نسخه‌های Windows Server الزامی است و Microsoft Media Feature Pack برای Windows 10 N یا 11 N برای استفاده از presentations لازم است [۴۷، ۳۷۶].

۶.۳.۲. الزامات نرم‌افزاری: نرم‌افزارهای زیر باید به طور جداگانه قبل از نصب ArcGIS Pro نصب شوند [۴۸]:

  • Microsoft .NET Desktop Runtime: حداقل نسخه‌ی ۸.۰.۰ یا یک patch release جدیدتر (مانند ۸.۰.۱) با استفاده از Windows x64 installer مورد نیاز است [۴۸]. .NET Desktop Runtime به طور مکرر به‌روزرسانی می‌شود و توصیه می‌شود آخرین patchها به محض در دسترس قرار گرفتن نصب شوند [۴۸]. با این حال، نصب .NET 9 یا نسخه‌های بعدی این شرط نرم‌افزاری را برآورده نمی‌کند [۴۸].
  • WebView2 Runtime: Microsoft Edge WebView2 Runtime نسخه‌ی ۱۱۷ یا بالاتر مورد نیاز است [۴۹]. اگر قبلاً بر روی ماشین نصب نشده باشد، از Evergreen Bootstrapper یا Evergreen Standalone Installer از مایکروسافت استفاده شود [۴۹].

۶.۳.۳. الزامات سخت‌افزاری (برای ArcGIS Pro 3.5):

  • CPU (پردازنده):
    • حداقل: ۲ هسته، با simultaneous multithreading (Hyperthreading) که معمولاً ۲ رشته در هر هسته فراهم می‌کند [۵۰، ۳۷۷].
    • توصیه شده: ۴ هسته [۵۰، ۳۷۷].
    • بهینه: ۱۰ هسته [۵۰، ۳۷۷].
    • توجه: Full Motion Video به مشخصات CPU بالاتری نیاز دارد [۵۰، ۳۷۷]. پردازنده‌ای که از مجموعه‌ی دستورالعمل AVX پشتیبانی می‌کند برای برخی از ابزارهای پردازش جغرافیایی لازم است [۵۴]. پردازنده‌ای که از مجموعه‌ی دستورالعمل AVX2 پشتیبانی می‌کند برای پیشنهادات ابزار پردازش جغرافیایی و جستجوی معنایی برای موارد خاصی مورد نیاز است [۵۴].
  • Platform (پلتفرم): x64 [۵۰، ۳۷۷].
  • Storage (فضای ذخیره‌سازی):
    • حداقل: ۳۲ گیگابایت فضای خالی [۵۱، ۳۷۷].
    • توصیه شده: ۳۲ گیگابایت یا بیشتر فضای خالی بر روی یک solid-state drive (SSD) برای عملکرد بهتر [۵۱، ۳۷۷].
  • Memory/RAM (حافظه‌ی رم):
    • حداقل: ۸ گیگابایت [۵۱، ۳۷۸].
    • توصیه شده: ۳۲ گیگابایت [۵۱، ۳۷۸].
    • بهینه: ۶۴ گیگابایت یا بیشتر [۵۱، ۳۷۸].
  • GPU (کارت گرافیک):
    • حداقل: یک CPU پشتیبانی شده. استفاده از پیکربندی بدون GPU منجر به شبیه‌سازی آن می‌شود که عملکرد را برای برخی گردش کارهای بصری‌سازی، از جمله نماهای سه‌بعدی، پایین می‌آورد [۵۱، ۳۷۸].
    • توصیه شده: یک GPU گسسته (نه یکپارچه) که توسط تولیدکننده پشتیبانی می‌شود [۵۱، ۳۷۸]. این امر عملکرد بهتری در گردش کارهای بصری‌سازی فراهم می‌کند [۵۱، ۳۷۸].
    • حافظه‌ی گرافیکی اختصاصی: حداقل ۴ گیگابایت یا بیشتر توصیه می‌شود [۵۲، ۳۷۸]. اگر از لپ‌تاپ با GPU یکپارچه استفاده می‌کنید، افزایش RAM سیستم برای جبران استفاده از حافظه‌ی مشترک توصیه می‌شود [۵۲].
  • Visualization cache (کش بصری‌سازی): کش بصری‌سازی موقت می‌تواند تا ۳۲ گیگابایت فضا را در محل انتخاب شده توسط کاربر اشغال کند [۵۲، ۳۷۸].
  • DirectX:
    • حداقل: DirectX 11، feature level 11.0، Shader Model 5.0 [۵۳، ۳۷۹].
    • توصیه شده: DirectX 12، feature level 12.0، Shader Model 6.0 [۵۳، ۳۷۹].
  • OpenGL:
    • حداقل: OpenGL 4.3 با اکستنشن‌های ARB_clip_control و EXT_texture_compression_s3tc [۵۳، ۳۷۹].
    • توصیه شده: OpenGL 4.5 با اکستنشن‌های ARB_shader_draw_parameters، EXT_swap_control، EXT_texture_compression_s3tc و EXT_texture_filter_anisotropic [۵۳، ۳۷۹].
    • توجه: اگر الزامات DirectX برآورده نشود، OpenGL به طور خودکار استفاده می‌شود [۵۴، ۳۸۰].
  • Screen resolution (رزولوشن صفحه نمایش):
    • حداقل: ۱۰۲۴x۷۶۸ [۵۳، ۳۷۹].
    • توصیه شده: ۱۰۸۰p یا بالاتر [۵۳، ۳۷۹]. رزولوشن‌های بالاتر مانند 4K، به حافظه‌ی ویدئویی بیشتر و GPU قدرتمندتری نیاز دارند [۵۳، ۳۷۹].

۶.۴. محاسبات عمومی بر روی GPU (GPGPU):

پشتیبانی از GPGPU با استفاده از CUDA برای اجرای نرم‌افزار الزامی نیست، اما برای اجرای بیشتر قابلیت‌های یادگیری عمیق (deep learning) مورد نیاز است [۵۵]. GPGPU همچنین می‌تواند برخی از ابزارهای Spatial Analyst را سرعت بخشد [۵۵]. برای این منظور، GPU نوع NVIDIA با CUDA compute capability حداقل ۵.۰ و ۶.۱ یا بالاتر توصیه می‌شود [۵۶]. درایورهای GPU NVIDIA نسخه‌ی ۵۲۷.۴۱ یا بالاتر مورد نیاز است [۵۶]. حداقل حافظه‌ی گرافیکی اختصاصی برای GPGPU، ۶ گیگابایت و توصیه شده ۱۶ گیگابایت یا بیشتر است [۵۶]. اگر دو GPU دارید، می‌توانید یکی را به کارهای بصری‌سازی و دیگری را به کارهای GPGPU/CUDA اختصاص دهید [۵۷].

۶.۵. مجازی‌سازی (Virtualization):

ArcGIS Pro در محیط‌های مختلف on-premises و cloud پشتیبانی می‌شود [۵۸]. در همه‌ی محیط‌ها، یک GPU سازگار با پلتفرم مجازی‌سازی شما برای بهترین تجربه‌ی کاربری توصیه می‌شود [۵۸]. محیط‌های VDI on-premises پشتیبانی شده شامل Citrix ‘Virtual Apps and Desktops’ 2203 یا جدیدتر، Microsoft Hyper-V Server (Windows Server 2019, 2022, 2025 با Discrete Device Assignment و GPU partitioning) و VMware vSphere (ESXi) 7.x و 8.x هستند [۵۹، ۶۰]. در محیط cloud، Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) (انواع instance G4dn, G5)، Amazon WorkSpaces (Graphics Bundle) و Azure N-Series VMs (NVv4-series, NCasT4_v3-series, NVadsA10_v5-series) پشتیبانی می‌شوند [۶۱، ۶۲]. ArcGIS Pro سطح اسمی از عملکرد را در Microsoft App-V و VMware App Volumes نیز فراهم می‌کند [۶۱].

۷. اسکریپت‌نویسی پایتون در ArcGIS Pro

پایتون (Python) به عنوان زبان اسکریپت‌نویسی انتخابی برای ArcGIS Pro شناخته می‌شود و به کاربران امکان می‌دهد تا گردش کارها را خودکار کرده و سفارشی‌سازی‌های پیشرفته‌ای را در محیط GIS انجام دهند [۱۴۴، ۱۴۵]. حتی برای کاربران غیربرنامه‌نویس، یادگیری پایتون یک هدف واقع‌بینانه و مفید است [۱۴۶].

۷.۱. چرا پایتون یاد بگیریم؟

یادگیری پایتون برای استفاده‌ی موفق از ArcGIS Pro (و ArcMap) الزامی نیست، اما می‌تواند برای افزایش سفارشی‌سازی و بهبود کارایی، به خصوص برای گردش کارهای طولانی یا تکراری، بسیار مفید باشد [۱۴۴]. پایتون می‌تواند اسکریپت‌هایی را برای خودکارسازی این فرآیندها بنویسد و کاربران را از کارهای دستی و تکراری بی‌نیاز کند [۱۴۴]. پایتون ماژول خاص خود به نام ArcPy را دارد که ترجمه‌ی پایتونی تمام قابلیت‌های GIS را در اختیار کاربران قرار می‌دهد [۱۴۵]. کاربران می‌توانند کد را مستقیماً در پنجره‌ی پایتون داخلی ArcGIS Pro اجرا کرده و نتایج را بلافاصله بر روی نقشه مشاهده کنند [۱۴۵]. مزیت این است که کاربران GIS قبلاً با گردش کارها و ابزارهایی که پایتون برایشان انجام می‌دهد آشنا هستند و فقط از یک ابزار جدید برای تکمیل وظایف آشنا استفاده خواهند کرد [۱۴۵]. علاوه بر این، داشتن دانش پایه از پایتون، مزیت بزرگی در سناریوهای متعدد فراتر از GIS نیز محسوب می‌شود [۱۴۶]. پایتون به دلیل خوانایی بالا (شبیه به زبان انگلیسی)، یکپارچگی بی‌درز با ArcGIS، و جامعه‌ی آنلاین فعال و حمایتی، یکی از بهترین زبان‌ها برای شروع یادگیری برنامه‌نویسی است [۱۴۷].

۷.۲. محیط‌های اسکریپت‌نویسی پایتون در ArcGIS Pro:

۷.۲.۱. پنجره‌ی پایتون در ArcGIS Pro: پنجره‌ی پایتون (Python window) در ArcGIS Pro دارای دو بخش اصلی است: بخش بالایی که “transcript” نامیده می‌شود و بخش پایینی که “prompt” نام دارد [۲۳۹، ۲۴۰]. transcript یک رکورد از کدهای قبلاً وارد شده و نتایج آن‌ها را فراهم می‌کند، در حالی که prompt جایی است که کاربران کد خود را تایپ می‌کنند [۲۴۰]. اجرای کد در پنجره‌ی پایتون، نتایج یکسانی با اجرای ابزارها از طریق پنجره‌ی ابزار (tool pane) تولید می‌کند و یک ورودی جدید در پنجره‌ی History ایجاد می‌کند [۲۴۲].

  • قابلیت‌های کمکی: پنجره‌ی پایتون دارای ویژگی‌های متعددی برای کمک به نوشتن کد است، از جمله autocompletion یا code completion که پیشنهادات کدی را هنگام تایپ نمایش می‌دهد [۲۵۱]. همچنین، کمک‌های نحوی (syntax help) برای توابع و پارامترها ارائه می‌دهد [۲۵۱، ۲۵۲، ۲۵۶]. این قابلیت‌ها به کاربران کمک می‌کنند تا از خطاهای نحوی جلوگیری کرده و نحوه‌ی صحیح کدنویسی را یاد بگیرند [۲۵۲، ۲۵۷]. پایتون حساس به حروف کوچک و بزرگ است، بنابراین ‘X’ با ‘x’ متفاوت است [۲۴۸].
  • متغیرها و حلقه‌ها: کاربران می‌توانند متغیرها (variables) را برای ذخیره‌ی مقادیر تعریف کنند، که به آنها اجازه می‌دهد تا از مقادیر در کدهای بعدی استفاده کنند [۲۴۶، ۲۴۷]. حلقه‌های for (for loops) نیز ابزار قدرتمندی هستند که امکان تکرار مراحل یکسان را بر روی چندین عنصر یک لیست فراهم می‌کنند [۲۵۸، ۲۵۹]. این مفهوم در برنامه‌نویسی بسیار قدرتمند است، زیرا تلاش لازم برای نوشتن کد صرف نظر از اینکه لیست شامل ۵ عنصر باشد یا ۵۰۰۰ عنصر، یکسان است [۲۶۱].
  • محیط‌های کاری (Workspaces): برای سهولت در ارجاع به مجموعه‌های داده، می‌توان یک فضای کاری (workspace) را تنظیم کرد [۲۶۵]. فضای کاری یکی از چندین تنظیمات محیطی است که بر عملیات پردازش جغرافیایی تأثیر می‌گذارد [۲۶۵]. هنگامی که یک فضای کاری در کد تنظیم می‌شود، تمام خطوط بعدی کد ArcPy به طور خودکار از آن استفاده خواهند کرد [۲۶۵]. تابع arcpy.ListFeatureClasses() می‌تواند لیستی از کلاس‌های ویژگی موجود در فضای کاری را ایجاد کند [۲۶۶].

۷.۲.۲. ویرایشگرهای پایتون (IDEs) خارج از ArcGIS Pro: کد پایتون را می‌توان خارج از ArcGIS Pro نیز اجرا کرد، مانند زمان‌هایی که نیاز به زمان‌بندی اجرای اسکریپت‌ها یا مدیریت پروژه‌های پیچیده‌تر با چندین فایل .py وجود دارد [۲۷۰]. این کار به یک ویرایشگر کد پایتون، یا محیط توسعه‌ی یکپارچه (IDE) نیاز دارد [۲۷۱]. IDLE که مخفف Integrated DeveLopment Environment است، یک IDE پایه است که همراه با هر نصب پایتون ارائه می‌شود و نقطه‌ی خوبی برای شروع است [۲۷۱]. IDE‌های پیشرفته‌تری مانند PyCharm و Spyder نیز وجود دارند [۲۷۱].

  • وارد کردن ArcPy: هنگام اجرای کد پایتون در یک ویرایشگر خارج از ArcGIS Pro، لازم است که ماژول arcpy را در ابتدای اسکریپت import کرد تا قابلیت‌های ArcPy در دسترس قرار گیرند [۲۷۷، ۲۸۱].
  • مزایای استفاده از IDE: ویرایشگرهای پایتون مزایای متعددی دارند، از جمله امکان اجرای کد بدون باز بودن ArcGIS Pro، شامل ویژگی‌های فراوان برای کمک به نوشتن و تست کدهای پیچیده‌تر، ذخیره‌ی کار به عنوان فایل‌های .py برای سازماندهی پروژه‌های کد پیچیده‌تر، و پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی توسط برخی از IDEها [۲۸۰]. با این حال، برخی IDEها ممکن است برای مبتدیان پیچیده باشند و نیاز به پیکربندی سفارشی برای کار با ArcGIS Pro داشته باشند [۲۸۰].

۸. آموزش و منابع برای ArcGIS Pro

Esri به طور فعال بر روی آموزش GIS سرمایه‌گذاری کرده و منابع گسترده‌ای را برای کمک به دانشجویان، اساتید و متخصصان در یادگیری و استفاده از ArcGIS Pro فراهم می‌کند [۲۲۵، ۲۲۷، ۷۲].

۸.۱. رویکرد Esri به آموزش GIS مدرن:

آموزش GIS در طول ۵۰ سال گذشته با پیشرفت فناوری تغییرات زیادی کرده است [۳۲۳]. نیاز به تغییر از برنامه‌های درسی متمرکز بر دسکتاپ (مانند ArcMap) به سمت Web GIS مدرن، که دانشجویان در فرصت‌های کارآموزی یا شغلی با آن روبرو خواهند شد، احساس می‌شود [۳۲۳]. دانشجویانی که مفاهیم GIS مدرن را درک می‌کنند و می‌توانند فناوری‌های GIS مدرن را به کار ببرند، در مشاغل خود رقابتی‌تر و موفق‌تر خواهند بود [۳۲۳].

Web GIS مدرن: این رویکرد تمرکز GIS را از دسکتاپ به وب منتقل می‌کند و آن را سیار، خودکار، پاسخگو، متصل به هم، ابری و قابل تنظیم می‌سازد [۳۲۴]. عناصر کلیدی GIS مدرن عبارتند از:

  • داده به عنوان سرویس: کشف، انتشار، اشتراک‌گذاری و مدیریت داده‌های بی‌درنگ، ساختاریافته یا unstructured به عنوان لایه‌ها و سرویس‌های وب [۳۲۴]. دانشجویان فراتر از شیپ‌فایل‌ها می‌روند تا درک کنند که چگونه GIS توسط سرویس‌های پویا و متصل به هم پشتیبانی می‌شود [۳۲۴].
  • پیکربندی برنامه: ساخت برنامه‌های وب و موبایل قابل تنظیم و پاسخگو [۳۲۵]. حرکت از نقشه‌های ایستا به برنامه‌های سبک وزنی که نیازهای مخاطبان “متولد دیجیتال” را برآورده می‌کنند [۳۲۵].
  • اتوماسیون و اسکریپت‌نویسی: انتشار داده‌ها، خودکارسازی گردش کارها، ارائه اعلان‌ها و به‌روزرسانی و همگام‌سازی داده‌ها [۳۲۵]. این مهارت‌ها همیشه بخشی از GIS بوده‌اند، اما در فضای داده و اطلاعات سریع‌تر، حیاتی‌تر شده‌اند [۳۲۵].
  • زیرساخت و معماری ابری: آموزش دانشجویان در مورد معماری وب و مدل اطلاعاتی Web GIS [۳۲۶]. درک اساس GIS مدرن و توانایی عیب‌یابی مسائل در پلتفرم‌های محاسبات ابری و پایگاه‌های داده برای حفظ عملکرد سیستم‌ها بسیار مهم است [۳۲۶].

۸.۲. برنامه‌ی ArcGIS for Student Use: Esri

یک برنامه‌ی “ArcGIS for Student Use” را ارائه می‌دهد که گزینه‌ای آسان و کم‌هزینه برای استفاده‌ی آکادمیک فردی و برای دانشجویانی است که می‌خواهند در حین تحصیل، یک پورتفولیو GIS بسازند [۱۰۱]. این برنامه دسترسی به طیف کامل قابلیت‌های ArcGIS را برای ایجاد نقشه‌ها و برنامه‌های غنی و پویا فراهم می‌کند [۱۰۱، ۱۰۶]. دانشجویان می‌توانند جدیدترین نسخه‌های نرم‌افزار را در سطح لایسنس پیشرفته (Professional Plus user type، شامل ArcGIS Pro Advanced) دریافت کنند [۱۰۲، ۱۰۶]. این لایسنس ابزارها و محیطی برای ایجاد نقشه، بصری‌سازی تعاملی، ویرایش چندکاربره، مدیریت داده‌ی پیشرفته، تحلیل پیشرفته، کارتگرافی پیشرفته و مدیریت پایگاه داده‌ی گسترده فراهم می‌کند [۱۰۲، ۱۰۳]. این برنامه همچنین شامل ۱۰۰۰ اعتبار خدماتی (service credits) برای ذخیره‌سازی داده، دسترسی به داده‌های Premium، geocoding و تحلیل، دسترسی به ArcGIS Living Atlas of the World (با نقشه‌ها و داده‌های معتبر از هزاران سازمان) و دسترسی نامحدود به آموزش‌های خودآموز در وب‌سایت Esri Training است [۱۰۳، ۱۰۴، ۱۰۶]. هدف این برنامه کمک به دانشجویان برای یادگیری مهارت‌هایی است که آنها را در میان اساتید و کارفرمایان آینده متمایز می‌کند [۱۰۵].

۸.۳. منابع آموزشی و پشتیبانی:

Esri مجموعه‌ای غنی از منابع را برای یادگیری ArcGIS Pro ارائه می‌دهد:

  • آموزش‌ها (Tutorials): ArcGIS Pro آموزش‌های خودراهنما و دوره‌های حضوری را برای یادگیری قابلیت‌های مختلف از جمله 3D Analyst، پایتون، و نقشه‌کشی و بصری‌سازی ارائه می‌دهد [۱، ۷۲، ۷۸، ۲۸۵، ۳۵۹، ۳۶۸]. آموزش‌های سریع (quick-start tutorials) نیز برای معرفی قابلیت‌ها و گردش کارهای رایج ArcGIS Pro در دسترس هستند [۳۰۸].
  • مستندات (Documentation): مستندات آنلاین جامع برای یافتن پاسخ‌ها و اطلاعات برای تکمیل پروژه‌ها در دسترس است [۷۴، ۳۰۸، ۳۶۸].
  • ویدئوها (Videos): شامل ویدئوهای “What’s new”، دمونستراسیون‌های رویدادهای Esri، و آموزش‌های سریع (quick-start tutorials) هستند [۷۵].
  • جامعه‌ی Esri (Esri Community): یک پلتفرم برای تبادل ایده‌ها، حل مشکلات و ایجاد روابط با جامعه‌ی ArcGIS Pro است [۷۶، ۳۰۸].
  • ArcGIS Ideas: کاربران می‌توانند ایده‌هایی را برای بهبود ArcGIS Pro به اشتراک بگذارند [۷۶].
  • کلاس‌های آموزشی: Esri دوره‌های آموزشی را ارائه می‌دهد، از جمله “AI-driven geospatial workflows”، “Master the ArcGIS Pro essentials” و “ArcGIS Pro Basics” [۷۷، ۷۸].
  • کتاب‌ها: Esri Press کتاب‌هایی مانند “Getting to Know ArcGIS Pro 3.2″، “Python Scripting for ArcGIS Pro” و “GIS Tutorial for ArcGIS Pro 3.1” را منتشر کرده است [۷۸، ۷۹، ۲۸۲، ۳۳۳].
  • بلاگ ArcGIS: مقالات تیم ArcGIS Pro شامل نکات و ترفندها را ارائه می‌دهد [۷۳، ۱].
  • ArcGIS Pro News: یک خبرنامه‌ی ایمیل ماهانه رایگان برای به‌روز ماندن با اخبار و رویدادها و دریافت نکات و ترفندها [۷۳].
  • ArcGIS Pro Roadmap: پیش‌نمایشی از ویژگی‌های آینده‌ی ArcGIS Pro را ارائه می‌دهد [۷۴].
  • Learn ArcGIS: یک پلتفرم با دروس، مقالات، story maps و ویدئوها برای یادگیری ArcGIS [۴۰۷، ۴۲۷]. کاربران می‌توانند برای یک عضویت ۶۰ روزه رایگان در سازمان Learn ArcGIS عضو شوند [۴۰۷، ۴۲۹].
  • GIS Curriculum Builder: ابزاری برای معلمان برای ایجاد مجموعه‌ی خود از تمرینات GIS برای دانش‌آموزان است [۳۹۹]. این ابزار دارای بیش از ۹۰ درس آماده برای کلاس درس است که بر اساس سطح تجربه (مبتدی، متوسط، پیشرفته)، قابلیت‌ها (شامل 3D GIS، جمع‌آوری و مدیریت داده، تصاویر و سنجش از دور، نقشه‌کشی و بصری‌سازی، GIS بی‌درنگ، اشتراک‌گذاری و همکاری، و تحلیل فضایی) و موضوع طبقه‌بندی شده‌اند [۴۰۰، ۴۰۱، ۴۰۲، ۴۰۳، ۴۰۴].
  • Esri GeoInquiries for schools: فعالیت‌های کوتاهی مبتنی بر پرس‌وجو برای آموزش مفاهیم مبتنی بر نقشه در کتاب‌های درسی رایج [۴۲۹].
  • ArcGIS Online organizational account: مدارس می‌توانند از طریق برنامه‌ی رایگان “Esri Schools Mapping Software Bundle” یک حساب سازمانی ArcGIS Online دریافت کنند که شامل حساب‌های کاربری برای معلمان و دانش‌آموزان، برنامه‌های وب و موبایل آماده‌ی استفاده، لایسنس‌های ArcGIS Desktop Advanced و گزینه‌هایی برای ۵۰ تا ۱۰,۰۰۰ کاربر نام‌گذاری شده است [۴۰۶، ۴۰۷].

۸.۴. مهاجرت به ArcGIS Pro برای مشاغل آینده:

با توجه به اینکه ArcMap 10.8.x آخرین نسخه‌ی سری ArcMap است و تا سال ۲۰۲۶ پشتیبانی می‌شود و پس از آن هیچ توسعه یا پشتیبانی‌ای نخواهد داشت [۹۰، ۱۱۰]، یادگیری ArcGIS Pro برای آینده‌ی حرفه‌ای در این زمینه بسیار حیاتی است [۱۱۰، ۱۲۲، ۱۲۸، ۹۰]. بسیاری از سازمان‌ها در حال حاضر به ArcGIS Pro مهاجرت کرده‌اند، اگرچه برخی هنوز از ArcMap استفاده می‌کنند [۱۱۱، ۱۱۲]. کاربران Reddit و متخصصان GIS تاکید می‌کنند که یادگیری مفاهیم GIS مهم‌تر از تسلط بر یک نرم‌افزار خاص است، اما آشنایی با ArcGIS Pro به دلیل بازنشستگی ArcMap و تسلط آن بر بازار، ضروری است [۱۰۹، ۱۱۴، ۱۱۷، ۱۱۸، ۱۲۳، ۱۲۵]. افرادی که تنها ArcMap را آموخته‌اند، ممکن است در اولین شغل خود با ArcGIS Pro با مشکل مواجه شوند [۱۱۰].

تجربه‌ی کاربران نشان می‌دهد که انتقال از ArcMap به ArcGIS Pro آسان‌تر از انتقال از Pro به Map است [۱۲۰]. با این حال، برخی کاربران اشاره کرده‌اند که ArcMap، به خصوص برای تولید نقشه‌های چاپی (paper maps) و کارتگرافی دقیق، هنوز در برخی جنبه‌ها سرعت بیشتری دارد و رابط کاربری آن برای برخی وظایف خاص، مانند کار با legends و افزودن متن، ممکن است ترجیح داده شود [۳۵۱، ۳۵۲]. همچنین، برخی از کاربران از ملزومات سخت‌افزاری بالای ArcGIS Pro (به ویژه برای GPU و رم) ناراضی هستند، که این امر به دلیل یکپارچگی عمیق قابلیت‌های سه‌بعدی در Pro است [۳۴۸، ۳۵۰]. اما در مقابل، Esri در حال رفع بسیاری از این مسائل است [۳۵۴].

علی‌رغم این چالش‌ها، ArcGIS Pro با قابلیت‌های پیشرفته و رویکرد مدرن خود، آینده‌ی GIS را شکل می‌دهد [۸۱، ۹۱]. متخصصان GIS در حال حاضر در حال پیشرفت به سمت نقش‌هایی هستند که نیازمند مهارت‌های برنامه‌نویسی پایتون و درک Web GIS هستند [۱۹۶، ۱۹۸، ۲۰۰، ۲۰۴، ۲۰۵، ۲۰۷، ۲۰۹]. یادگیری ArcGIS Pro به معنای “future-proofing” عملیات GIS و قرار گرفتن در موقعیت موفقیت در دنیای به سرعت در حال تکامل GIS است [۹۲].

نتیجه‌گیری

ArcGIS Pro به وضوح نشان‌دهنده‌ی مسیر آینده‌ی سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی است. این نرم‌افزار نه تنها جایگزینی برای ArcMap است، بلکه یک ارتقاء اساسی در نحوه‌ی انجام پروژه‌های مکانی محسوب می‌شود [۸۱، ۹۱]. با معماری ۶۴ بیتی و چند رشته‌ای، رابط کاربری متنی و هوشمند، یکپارچگی کامل ۲ بعدی و ۳ بعدی، قابلیت‌های ویرایش همیشه‌فعال، و رویکرد پروژه محور، ArcGIS Pro بهره‌وری و کارایی بی‌سابقه‌ای را در اختیار متخصصان GIS قرار می‌دهد [۳۹، ۸۴، ۸۵، ۸۶، ۸۸، ۸۹].

علاوه بر قابلیت‌های هسته‌ای، اکستنشن‌های متعدد ArcGIS Pro در حوزه‌های تحلیل پیشرفته، مدیریت داده و صنایع تخصصی، این نرم‌افزار را به ابزاری بسیار منعطف و قدرتمند تبدیل کرده‌اند [۶۵، ۶۷، ۶۹]. پشتیبانی قوی از برنامه‌نویسی پایتون از طریق ArcPy، به کاربران امکان اتوماسیون، سفارشی‌سازی و توسعه‌ی ابزارهای خاص را می‌دهد که برای مدیریت حجم بالای داده و گردش کارهای پیچیده حیاتی است [۱۴۴، ۱۴۵].

با توجه به تصمیم قاطع Esri برای بازنشستگی ArcMap تا سال ۲۰۲۶ و تمرکز کامل بر توسعه‌ی ArcGIS Pro [۹۰]، مهاجرت به این پلتفرم جدید نه تنها یک انتخاب، بلکه یک ضرورت برای حفظ رقابت‌پذیری در بازار کار GIS است [۱۱۰، ۱۲۲، ۱۲۸]. Esri منابع آموزشی گسترده‌ای را از جمله آموزش‌ها، مستندات، انجمن‌های کاربری و برنامه‌های ویژه‌ی دانشجویان فراهم کرده تا این انتقال را تسهیل کند [۷۲، ۷۴، ۱۰۱]. در حالی که ممکن است چالش‌هایی در تطبیق با رابط کاربری جدید یا تأمین ملزومات سخت‌افزاری وجود داشته باشد [۳۴۲، ۳۵۰، ۳۴۸]، مزایای بلندمدت و قابلیت‌های رو به رشد ArcGIS Pro، این سرمایه‌گذاری را توجیه می‌کنند [۸۹، ۹۱]. در نهایت، تسلط بر ArcGIS Pro، به متخصصان این حوزه امکان می‌دهد تا نه تنها با فناوری‌های روز همگام باشند، بلکه مرزهای نوآوری در علم مکان را نیز جابجا کنند.

نکات کلیدی

  • ArcGIS Pro جایگزین ArcMap است: Esri قصد دارد تا سال ۲۰۲۶ ArcMap را بازنشسته کرده و تمام تمرکز توسعه را بر روی ArcGIS Pro قرار دهد [۱۴، ۹۰].
  • معماری ۶۴ بیتی و چند رشته‌ای: ArcGIS Pro یک نرم‌افزار ۶۴ بیتی است که عملکرد و سرعت پردازش بالاتری را نسبت به ArcMap (۳۲ بیتی) ارائه می‌دهد، به ویژه برای تحلیل‌های سنگین و بصری‌سازی [۳۹، ۸۹، ۱۱۰].
  • رابط کاربری مدرن (Ribbon Interface): برخلاف ArcMap که از سیستم منو و جعبه‌ابزار سنتی استفاده می‌کرد، ArcGIS Pro دارای رابط کاربری نواری متنی است که ابزارها را بر اساس فعالیت فعلی کاربر سازماندهی می‌کند [۸۴].
  • یکپارچگی ۲ بعدی و ۳ بعدی: ArcGIS Pro امکان کار یکپارچه با داده‌ها در محیط‌های ۲ بعدی و ۳ بعدی (شامل ۴ بعدی برای تغییرات زمانی) را فراهم می‌کند، بدون نیاز به برنامه‌های جداگانه مانند ArcScene یا ArcGlobe [۳۹، ۸۵].
  • ویرایش همیشه‌فعال: در ArcGIS Pro، نیازی به شروع یا توقف جلسه‌ی ویرایش نیست؛ ابزارهای ویرایش همیشه در دسترس هستند که کارایی را افزایش می‌دهد [۸۶].
  • رویکرد پروژه محور: پروژه‌های ArcGIS Pro (با پسوند .aprx) تمام نقشه‌ها، صحنه‌ها، layouts، ابزارها، ژئودیتابیس‌ها و اتصالات را در یک فایل واحد سازماندهی می‌کنند، که مدیریت و اشتراک‌گذاری آن‌ها را آسان‌تر می‌سازد [۸۸].
  • مدیریت داده با ژئودیتابیس: ArcGIS Pro به طور کامل از فرمت ژئودیتابیس پشتیبانی می‌کند، که یک کانتینر پیشرفته برای ذخیره‌ی داده‌های مکانی و اطلاعات توپولوژی است [۲۲]. فایل ژئودیتابیس (.gdb) بدون محدودیت اندازه و ویرایشگر واحد است، اما ژئودیتابیس‌های شخصی (.mdb) توسط Pro پشتیبانی نمی‌شوند [۲۳، ۲۴].
  • اکستنشن‌های گسترده: قابلیت‌های ArcGIS Pro با اکستنشن‌های متعددی مانند 3D Analyst، Spatial Analyst، Network Analyst، Image Analyst و بسیاری دیگر گسترش می‌یابد که برای تحلیل‌های تخصصی و گردش کارهای صنعتی ضروری هستند [۶۵، ۶۶، ۶۷، ۶۸، ۶۹، ۷۰].
  • اهمیت پایتون و ArcPy: پایتون زبان اسکریپت‌نویسی اصلی برای اتوماسیون گردش کارها و سفارشی‌سازی در ArcGIS Pro است [۱۴۴، ۱۴۵]. ماژول ArcPy دسترسی به قابلیت‌های GIS را از طریق پایتون فراهم می‌کند و می‌توان کد را هم در پنجره‌ی پایتون داخلی و هم در ویرایشگرهای خارجی (IDEs) اجرا کرد [۱۴۵، ۲۷۰، ۲۷۸].
  • لایسنس‌های متنوع: ArcGIS Pro از لایسنس‌های Named User (متصل به حساب ArcGIS Online/Enterprise)، Single Use و Concurrent Use پشتیبانی می‌کند که انعطاف‌پذیری در دسترسی به نرم‌افزار را فراهم می‌آورد [۹۴، ۹۵، ۹۶، ۹۷].
  • ملزومات سخت‌افزاری: برای عملکرد بهینه، ArcGIS Pro به CPU با حداقل ۴ هسته (ترجیحاً ۱۰ هسته)، حداقل ۳۲ گیگابایت رم (ترجیحاً ۶۴ گیگابایت)، و یک GPU گسسته با حداقل ۴ گیگابایت حافظه‌ی اختصاصی (ترجیحاً ۱۶ گیگابایت NVIDIA CUDA-capable برای یادگیری عمیق) نیاز دارد [۵۰، ۵۱، ۵۶، ۳۷۷، ۳۷۸].
  • منابع آموزشی فراوان: Esri منابع آموزشی متنوعی شامل آموزش‌ها، مستندات، ویدئوها، انجمن‌های آنلاین و برنامه‌های ویژه‌ی دانشجویان (مانند ArcGIS for Student Use) را برای کمک به کاربران در یادگیری و تسلط بر ArcGIS Pro ارائه می‌دهد [۷۲، ۷۳، ۷۴، ۷۵، ۷۶، ۷۷، ۷۸، ۱۰۱، ۱۰۶].
  • آموزش GIS مدرن: Esri بر انتقال آموزش GIS به سمت مفاهیم Web GIS، داده به عنوان سرویس، پیکربندی برنامه، اتوماسیون و زیرساخت ابری تاکید دارد تا دانشجویان برای بازار کار آماده شوند [۳۲۳، ۳۲۴، ۳۲۵، ۳۲۶].

سوالات تفکربرانگیز

  1. با توجه به رویکرد پروژه محور ArcGIS Pro و سازماندهی یکپارچه‌ی تمام عناصر پروژه در فایل .aprx، چگونه این تغییر بر همکاری تیمی در پروژه‌های GIS در محیط‌های سازمانی بزرگ تأثیر می‌گذارد؟ آیا مزایای آن (مانند اشتراک‌گذاری آسان) بر چالش‌های احتمالی (مانند مدیریت هم‌زمان بر روی یک فایل .aprx) غلبه می‌کند؟
  2. بازنشستگی ArcMap توسط Esri تا سال ۲۰۲۶، چه تأثیراتی بر زیرساخت‌های GIS موجود در سازمان‌ها (به ویژه آن‌هایی که از سفارشی‌سازی‌ها و اسکریپت‌های خاص ArcMap استفاده کرده‌اند) خواهد داشت؟ چالش‌ها و راهکارهای اصلی برای یک مهاجرت موفق و بدون دردسر به ArcGIS Pro چه می‌توانند باشند؟
  3. ArcGIS Pro به طور فزاینده‌ای بر قابلیت‌های سه‌بعدی و ۴ بعدی تمرکز دارد و ملزومات سخت‌افزاری بالایی دارد. این گرایش چگونه می‌تواند دسترسی به فناوری GIS پیشرفته را برای کاربران با منابع محدود (مانند مدارس یا سازمان‌های کوچک) تحت تأثیر قرار دهد؟ آیا راهکارهای ابری مانند ArcGIS Online و ArcGIS Enterprise می‌توانند این شکاف را پر کنند؟
  4. پایتون به عنوان زبان اسکریپت‌نویسی انتخابی در ArcGIS Pro، نقش حیاتی در اتوماسیون و تحلیل داده ایفا می‌کند. با توجه به اینکه بسیاری از متخصصان GIS از پیش‌زمینه‌ی علوم کامپیوتر یا برنامه‌نویسی نیستند، چگونه می‌توان آموزش برنامه‌نویسی پایتون را برای این گروه از کاربران کارآمدتر و جذاب‌تر ساخت؟ نقش جامعه‌ی Esri و منابع آموزشی در این زمینه چیست؟
  5. با توجه به تفاوت در رابط کاربری و گردش کار بین ArcMap و ArcGIS Pro، آیا تسلط بر مفاهیم بنیادی GIS به تنهایی برای یک متخصص کافی است تا به راحتی بین پلتفرم‌های مختلف جابجا شود؟ یا اینکه آشنایی عملی با هر دو نرم‌افزار (در دوره‌ی انتقال) و همچنین پلتفرم‌های جایگزین (مانند QGIS) برای انعطاف‌پذیری شغلی ضروری است؟

آموزش ArcGIS Pro