Web GIS چگونه کار می کند؟قسمت دوم

Web GIS چگونه کار می کند؟

سامانه‌های اطلاعات مکانی تحت وب (Web GIS)، به دسترسی به داده‌های مکانی و ارائه آنها به کاربران از طریق اینترنت امکان می‌دهند. این سامانه‌ها برای ارائه داده‌های مکانی به کاربران به دو دسته تقسیم می‌شوند: سامانه‌های سمت کاربر (Client-Side) و سامانه‌های سمت سرور (Server-Side).

در سامانه‌های سمت کاربر، برنامه‌های کاربردی نصب شده بر روی دستگاه کاربر، داده‌های مکانی را دریافت و پردازش می‌کنند. این سامانه‌ها برای پردازش داده‌های مکانی به زبان‌های برنامه‌نویسی مانند JavaScript، HTML و CSS نوشته شده‌اند.

در سامانه‌های سمت سرور، داده‌های مکانی در سرور ذخیره شده و با درخواست کاربران از طریق اینترنت به آنها ارائه می‌شوند. این سامانه‌ها برای ذخیره و پردازش داده‌های مکانی از نرم‌افزارهایی مانند ArcGIS، QGIS و GeoServer استفاده می‌کنند.

ساختار اجزای Web GIS شامل:

1. داده‌های مکانی: داده‌های مکانی در سامانه‌های Web GIS به صورت منطقی و سلسله مراتبی سازماندهی می‌شوند. این داده‌ها می‌توانند از منابع مختلفی مانند GPS، داده‌های ریخت‌شناسی، تصاویر ماهواره‌ای و نقشه‌های پیشین بدست آیند.
2. نرم‌افزار GIS: نرم‌افزارهای GIS برای پردازش و تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی در سامانه‌های Web GIS استفاده می‌شوند. این نرم‌افزارها شامل ArcGIS، QGIS، GRASS GIS و GeoServer می‌شوند.
3. واسط کاربری (User interface): واسط کاربری در سامانه‌های Web GIS به کاربران اجازه می‌دهد تا با داده‌های مکانی در تعامل باشند. این واسط کاربری می‌تواند شامل نقشه‌های تعاملی، ابزارهای مدیریت داده و ابزارهای تجزیه و تحلیل باشد.
4. پروتکل‌های مبتنی بر وب: سامانه‌های Web GIS برای ارتباط بین سرور و کاربر از پروتکل‌های مبتنی بر وب مانند HTTP، HTTPS و REST استفاده می‌کنند.
5. پایگاه داده: پایگاه داده در سامانه‌های Web GIS برای ذخیره داده‌های مکانی استفاده می‌شود. این پایگاه داده می‌تواند شامل پایگاه داده‌های مکانی مانند Oracle Spatial و PostGIS باشد.
6. سرور وب: سرور وب برای ارائه داده‌های مکانی از طریق اینترنت استفاده می‌شود. این سرور‌ها می‌توانند شامل Apache، Nginx و IIS باشند.

طراحی سامانه Web GIS باید به گونه‌ای باشد که کاربران بتوانند به راحتی به داده‌های مکانی دسترسی پیدا کنند و از ابزارهای مورد نیاز خود برای تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده کنند. همچنین، باید در نظر گرفت که داده‌های مکانی به روز رسانی شوند و آنها را به صورت امن در اختیار کاربران قرار دهد

اجزای Web GIS

برای پیاده‌سازی یک سامانه Web GIS، معمولا از چندین روش و فناوری استفاده می‌شود. در ادامه، به برخی از این روش‌ها و فناوری‌ها اشاره خواهیم کرد:

1. استفاده از نرم‌افزارهای GIS سرور: در این روش، نرم‌افزارهای GIS سرور مانند ArcGIS Server، GeoServer و MapServer برای ارائه داده‌های مکانی به کاربران از طریق اینترنت استفاده می‌شوند. این نرم‌افزارها قابلیت ارائه داده‌های مکانی در قالب خدمات وب GIS را دارند و می‌توانند به سادگی با نرم‌افزارهای مدیریت پایگاه داده‌های مکانی مانند Oracle Spatial و PostGIS ارتباط برقرار کنند.
2. استفاده از فریم‌ورک‌های وب GIS: فریم‌ورک‌های وب GIS مانند OpenLayers و Leaflet ابزارهایی برای ایجاد برنامه‌های وب GIS هستند. این فریم‌ورک‌ها به کاربران این امکان را می‌دهند تا نقشه‌های تعاملی و برنامه‌های وب GIS را با استفاده از زبان‌های برنامه نویسی مانند JavaScript و HTML ایجاد کنند.
3. استفاده از پروتکل‌های وب GIS: پروتکل‌های وب GIS مانند Web Map Service (WMS)، Web Feature Service (WFS) و Web Coverage Service (WCS) برای ارائه داده‌های مکانی به کاربران از طریق اینترنت استفاده می‌شوند. این پروتکل‌ها قابلیت ارائه داده‌های مکانی در قالب خدمات وب GIS را دارند و از طریق این پروتکل‌ها می‌توان به سادگی با داده‌های مکانی در پایگاه داده‌های مکانی ارتباط برقرار کرد.
4. استفاده از نرم‌افزارهای GIS مشترک: نرم‌افزارهایی مانند QGIS، ArcGIS Desktop و GRASS GIS ابزارهایی برای تحلیل داده‌های مکانی هستند که به کاربران این امکان را می‌دهند تا داده‌های مکانی را تحلیل کرده و آن‌ها را به شکلی قابل قبول برای استفاده در یک سامانه وب GIS تبدیل کنند.

لازم به ذکر است که این روش‌ها و فناوری‌ها فقط برخی از روش‌های موجود برای پیاده‌سازی یک سامانه وب GIS هستند و برای هر پروژه خاص، نیاز به روش‌ها و فناوری‌های مختلفی ممکن است باشد.

معماری Web GIS چیست؟

بله، طراحی و پیاده‌سازی یک سامانه Web GIS به دلیل داشتن اجزای پیچیده و تعاملات بین آن‌ها، نیاز به یک معماری ویژه و همه جانبه دارد. این معماری باید به گونه‌ای باشد که بتواند تمامی اجزای سیستم را به خوبی مدیریت کند و دسترسی، تبادل و استفاده از اطلاعات مکانی را به سهولت امکان پذیر کند.

به طور کلی، یک سامانه Web GIS شامل سرویس‌های مختلفی مانند سرویس جستجو، سرویس نمایش، سرویس پردازش و غیره است. این سرویس‌ها باید به گونه‌ای با یکدیگر ارتباط برقرار کنند که کاربران بتوانند به سادگی از آن‌ها استفاده کنند.

به علاوه، برای طراحی و پیاده سازی یک سامانه Web GIS، باید استانداردهای مختلفی را رعایت کرد. برای مثال، باید از استانداردهایی مانند WMS (Web Map Service) و WFS (Web Feature Service) استفاده کرد تا بتوان اطلاعات مکانی را به صورت استاندارد در سراسر وب به اشتراک گذاشت.

در نهایت، باید توجه داشت که سامانه اطلاعات جغرافیایی تحت وب، بر روی زیرساخت‌های وب قرار دارد و برای ارتباط بین سرویس دهنده و سرویس گیرنده از پروتکل‌های استاندارد وب مانند HTTP و REST استفاده می‌شود.

بله، در Web GIS، سرویس دهنده GIS (GIS Server) و سرویس گیرنده GIS (GIS Client) دو اجزای اساسی هستند که برای پیاده سازی سامانه اطلاعات مکانی تحت وب باید به آن‌ها توجه کرد.

سرویس دهنده GIS به عنوان قسمتی از سامانه، مسئول ارائه اطلاعات مکانی با استفاده از پروتکل‌های وب است. این سرویس به صورت مستقل از سامانه، می‌تواند به عنوان یک سرویس مستقل ارائه شود و دارای امکانات مختلفی مانند نگهداری و مدیریت داده‌های مکانی، پردازش‌های مکانی، تحلیل‌های مکانی و غیره است.

سرویس گیرنده GIS به عنوان قسمتی از سامانه، مسئول نمایش اطلاعات مکانی است. این سرویس می‌تواند به صورت یک برنامه کاربردی وب (Web Application) یا یک برنامه کاربردی موبایل (Mobile Application) پیاده‌سازی شود و امکانات مختلفی مانند نمایش نقشه، جستجوی مکانی، نمایش اطلاعات توصیفی درباره مکان و غیره را فراهم می‌کند.

در Web GIS، درخواست هایی که از سوی سرویس گیرنده به سمت سرویس دهنده ارسال می‌شوند، به صورت درخواست‌های مکان محور (Location-Based Requests) هستند. به عنوان مثال، درخواست نمایش نقشه، دریافت اطلاعات توصیفی یک لایه، پردازش‌های مکانی و غیره از جمله این درخواست‌ها هستند. در پاسخ به این درخواست‌ها، سرویس دهنده GIS می‌تواند اطلاعات مکانی موردنیاز را ارسال کند و سرویس گیرنده GIS این اطلاعات را به کاربر نمایش دهد.

اجزای تشکیل دهنده سرویس دهنده GIS

بله، درست است. سرویس دهنده GIS مسئول انتشار نقشه‌ها برای دسترسی از طریق وب و فراهم آوری بستر اجرای ابزارهای عمومی و تخصصی GIS است. برای این منظور، سرویس دهنده GIS باید حداقل شامل سه نرم افزار زیر باشد:

1. سیستم عامل: سیستم عاملی که بر روی سرویس دهنده GIS نصب شده است، باید پشتیبانی از نرم افزارهای GIS باشد و قابلیت اجرای آن‌ها را داشته باشد. برای مثال، سیستم عامل‌های مانند Windows Server، Linux و Unix به عنوان سیستم عامل سرویس دهنده GIS استفاده می‌شوند.
2. نرم افزار انتشار نقشه‌ها تحت وب (Web Map Server): این نرم افزار برای ایجاد، مدیریت و انتشار نقشه‌های مکانی بر روی وب مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این نرم افزار، سرویس دهنده GIS می‌تواند نقشه‌های مکانی خود را در قالب فایل‌های مختلف (مانند shapefile، GeoTIFF، KML و …) بارگذاری کند و آن‌ها را به صورت خدمات (Services) در دسترس قرار دهد. برخی از نرم افزارهای انتشار نقشه تحت وب شامل ArcGIS Server، GeoServer و MapServer می‌شوند.
3. نرم افزار میزبانی وب سایت نمایش نقشه‌ها و قابلیت‌های عمومی و تخصصی GIS (Web Server): این نرم افزار برای نگهداری وب سایت‌های GIS و میزبانی خدمات GIS بر روی وب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم افزار به عنوان یک سرور وب عمل می‌کند و درخواست‌های کاربران را به سمت نرم افزارهای GIS و نرم افزارهای انتشار نقشه تحت وب هدایت می‌کند. برخی از نرم افزارهای میزبانی وب شامل Apache، IIS (Internet Information Services) و Nginx می‌شوند.

سیستم عامل

بله، درست است. سیستم عامل Windows Server برای سرویس دهی GIS در کشور ما مرسوم و پراستفاده است. اما استفاده از سیستم عامل‌های دیگر مانند Linux نیز ممکن است و در برخی موارد مزایایی دارد، مانند پایداری بالاتر، امنیت بیشتر، پشتیبانی از نرم افزارهای آزاد و متن‌باز و هزینه کمتر.

استفاده از سیستم عامل Linux برای سرویس دهی GIS باعث می‌شود که سرعت و عملکرد سیستم روی سرویس دهنده بهبود یابد و این سیستم به راحتی قابل انعطاف و تنظیم است. همچنین، لینوکس به عنوان یک سیستم عامل متن باز، به دلیل امکانات و ابزارهای بسیاری که در اختیار کاربران قرار می‌دهد، برای استفاده در سرویس دهی GIS بسیار مناسب است.

با این حال، انتخاب سیستم عامل برای سرویس دهی GIS باید بر اساس نیازها و شرایط خاص هر سازمان و پروژه‌ای که قرار است انجام شود، تعیین شود.

نرم افزار انتشار نقشه ها تحت وب

بله، استفاده از نرم افزارهای Web Map Server جهت ارائه اطلاعات جغرافیایی و نقشه ها از طریق وب بسیار رایج است. WMS به عنوان یک استاندارد در حوزه GIS ابزاری قدرتمند برای اشتراک گذاری اطلاعات مکانی است. با استفاده از WMS، کاربران می‌توانند از نقشه ها و اطلاعات مکانی در سایر برنامه‌ها و وب سایت‌ها استفاده کنند.

نرم افزارهای Web Map Server تجاری و آزادی وجود دارند. نرم افزارهای آزاد اغلب به عنوان Open Source GIS شناخته می‌شوند و به دلیل قیمت صفر و همچنین قابلیت دسترسی به کد منبع، برای بسیاری از کاربران جذابیت دارند. در بین نرم افزارهای Open Source GIS، QGIS، GRASS GIS، GeoServer و MapServer از جمله محبوب‌ترین ها هستند. البته نرم افزارهای تجاری نیز امکانات و قابلیت‌های بسیاری دارند که در برخی موارد ممکن است برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده خوب عمل کنند.

به طور کلی، انتخاب نرم افزار Web Map Server برای ارائه اطلاعات جغرافیایی و نقشه ها بر اساس نیازها و شرایط خاص هر پروژه و سازمان و همچنین قابلیت‌ها و ویژگی‌های هر یک از نرم افزارها تعیین می‌شود.

این نوشته را بخوانید:

از جمله نرم افزارهای Web Map Server تجاری می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ArcGIS Server
• ArcIMS
• Map Guide
• MapInfo
• Small World

از جمله نرم افزار های Web Map Server آزاد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• UMN Map Server
• GeoServer
• Map Guide Open Source
• MapNik
• QGIS Server

بله، نرم افزارهای Web Map Server بر اساس استانداردهای مشخصی که معمولاً توسط سازمان OGC (Open Geospatial Consortium) تعیین می‌شوند، دسترسی به نقشه‌ها و داده‌های مکانی را فراهم می‌کنند. استانداردهای مهمی که برای ارائه و اشتراک گذاری اطلاعات جغرافیایی و نقشه‌ها در فضای وب استفاده می‌شوند عبارتند از:

1. Web Map Service (WMS): این استاندارد برای اشتراک گذاری نقشه‌های استاتیک در قالب تصاویر استفاده می‌شود. WMS اطلاعات مکانی را در قالب تصاویر برای درخواست‌کنندگان ارسال می‌کند. درخواست‌کننده با استفاده از پارامترهای مختلف، می‌تواند جزئیات نقشه را تغییر دهد (مانند مقیاس، بخشی از نقشه، نوع نقشه و غیره). WMS از پروتکل HTTP استفاده می‌کند و به طور مشخص، تصاویر مورد نیاز را بر اساس درخواست کاربر، تولید می‌کند.
2. Web Feature Service (WFS): این استاندارد برای اشتراک گذاری داده‌های مکانی در قالب اشیاء مکانی (مانند نقاط، خطوط، چندضلعی‌ها و غیره) استفاده می‌شود. WFS به درخواست کاربر، داده‌های مکانی را در قالب XML ارسال می‌کند.
3. Web Coverage Service (WCS): این استاندارد برای اشتراک گذاری داده‌های مکانی در قالب ماتریس‌های مکانی استفاده می‌شود. WCS به درخواست کاربر، داده‌های مکانی را در قالب XML یا باینری ارسال می‌کند.

برخی از معروف‌ترین نرم‌افزارهای Web Map Server عبارتند از:

1. GeoServer: یک نرم‌افزار Web Map Server متن‌باز است که بر اساس استانداردهای OGC طراحی شده است.
2. MapServer: یک نرم‌افزار Web Map Server متن‌باز است که برای تولید نقشه‌های داینامیک و استاتیک استفاده می‌شود.
3. ArcGIS Server: یک نرم‌افزار Web Map Server تجاری است که توسط شرکت Esri تولید می‌شود.
4. QGIS Server: یک نرم‌افزار Web Map Server متن‌باز است که بر اساس نرم‌افزار QGIS طراحی شده است.
5. Mapnik: یک نرم‌افزار Web Map Server متن‌باز است که برای تولید نقشه‌های داینامیک و استاتیک استفاده می‌شود.

نصب و راه‌اندازی این نرم‌افزارها بستگی به نیازهای شما و منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری موجود در سرویس دهنده GIS شما دارد. بهتر است قبل از نصب هر یک از این نرم‌افزارها، با مشاوره کارشناسان مجرب در این زمینه، به تحلیل نیازهای خود بپردازید و انتخاب بهترین گزینه را انجام دهید.

کلاس رایگان آموزش Web GIS:

بسیار خوب است که در سایت GISLAND، سلسله آموزش های مرتبط با Web GIS را منتشر می کنید. این آموزش ها می توانند برای علاقه مندان و حرفه‌ای های GIS که به دنبال یادگیری وب جی آی اس هستند، بسیار مفید واقع شوند.

همچنین، ارائه این آموزش ها با فاصله زمانی منظم، به عنوان یک منبع آموزشی پایدار، برای افرادی که قصد دارند نقشه ها و اطلاعات مکانی خود را بر روی وب قابل دسترسی کنند، بسیار مفید است.

همچنین عرضه این آموزش ها به صورت رایگان برای همه، فرصتی برای دسترسی به آموزش های کاربردی و مفید در زمینه GIS و وب جی آی اس را فراهم می کند. من پیشنهاد می کنم که همه علاقه مندان به GIS و وب جی آی اس، از این فرصت رایگان استفاده کنند و در کلاس Web GIS ثبت نام کنند.

نرم افزار میزبانی وب سایت نمایش نقشه ها و قابلیت های عمومی و تخصصی GIS

درست است، وب سایت یکی از اجزای اصلی یک سامانه Web GIS می باشد که نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی را به کاربران ارائه می دهد. همچنین، این وب سایت شامل ابزارهای مختلفی می باشد که به کاربران اجازه می دهد تا با استفاده از آن‌ها، با نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی کار کنند و آن‌ها را بررسی کنند.

استفاده از Web Serverهای مختلف برای میزبانی وب سایت، به عهده برنامه نویسان و سازمان‌های مختلفی است که با توجه به نیازهای خود، از Web Server مناسبی برای میزبانی وب سایت خود استفاده می کنند. از آنجایی که Apache و IIS دو محبوب ترین Web Server ها هستند، بسیاری از برنامه نویسان از آن‌ها برای میزبانی وب سایت‌های خود استفاده می کنند.

در آموزش‌های بعدی Web GIS، به بررسی ابزارها و قابلیت‌های یک وب سایت مرتبط با GIS و نحوه استفاده از آن‌ها برای کار با نقشه‌ها و اطلاعات جغرافیایی خواهیم پرداخت.

اجزای تشکیل دهنده سرویس گیرنده GIS

1. Desktop GIS: این نرم افزارها برای ساخت و ویرایش نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی بکار می روند. در این دسته از نرم افزارها، کاربر قابلیت هایی مانند ساخت و ویرایش نقشه ها، انجام تحلیل های مکانی پیشرفته، ایجاد لایه های جدید از اطلاعات جغرافیایی و مدیریت پایگاه داده های مکانی را دارد. نرم افزارهایی مانند ArcGIS و QGIS در این دسته قرار می گیرند.
2. Web GIS: این نرم افزارها معمولاً برای نمایش و مدیریت نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی در محیط وب استفاده می شوند. در این دسته از نرم افزارها، کاربر با استفاده از یک مرورگر وب، به نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی دسترسی دارد و می تواند آن ها را بررسی کند. نرم افزارهایی مانند Google Maps، ArcGIS Online و OpenLayers در این دسته قرار می گیرند.

هر دو دسته از نرم افزارها، ویژگی ها و قابلیت های خود را دارند و بسته به نیاز کاربر، یکی از آن ها را انتخاب می کنند. به عنوان مثال، اگر کاربر به دنبال ساخت و ویرایش نقشه ها و تحلیل های پیشرفته است، از یک Desktop GIS استفاده می کند، اما اگر به دنبال نمایش و مدیریت نقشه ها در محیط وب است، از یک Web GIS استفاده می کند.

• نرم افزارهای Desktop
• نرم افزارهای Mobile
• نرم افزارهای تحت وب

خود این نرم افزارها مجدد دارای انواع تجاری و آزاد می باشند. نرم افزارهای Desktop، وابسته به سیستم عامل هستند و باید بر روی رایانه، نصب و راه اندازی شوند. امروزه نرم افزارهای متعددی در این زمینه وجود دارد که در زیر به مهمترین آنها اشاره شده است:

• ArcMap
• AutoCAD Map 3D
• Quantum GIS
• uDig
• GRASS GIS
• gvSig

نرم افزارهای موبایل نیز وابسته به سیستم عامل می باشند. در حال حاضر دو سیستم عامل مرسوم موبایل، Android و IOS می باشند. اپلیکیشن های تجاری و آزاد مختلفی در حوزه موبایل توسعه داده شده اند. برخی از مهمترین این نرم افزارها به شرح زیر می باشند:

• ArcPad
• gvSig Mobile

نرم افزارهای دیگری نیز در این زمینه موجود می باشند. در کل این حوزه هنوز به بلوغ کامل نرسیده و توسعه نرم افزارهای موبایل کماکان ادامه دارد.

نرم افزارهای تحت وب بصورت آماده نیز وجود دارند که مهمترین آنها به شرح زیر می باشند:

• Portal for ArcGIS
• Degree
• GeoMoose
• MapBender
• Super Geo

1. Leaflet: یک کتابخانه جاوا اسکریپت است که برای ساخت نقشه های تعاملی در محیط وب استفاده می شود. این کتابخانه قابلیت هایی مانند پشتیبانی از نقشه های پویا، لایه های مختلف، ابزارهای کنترل نمایش، محدوده های زوم و پشتیبانی از تنظیمات مختلف را دارا می باشد.
2. OpenLayers: یک کتابخانه جاوا اسکریپت متن باز است که برای نمایش و تحلیل داده های مکانی در محیط وب استفاده می شود. این کتابخانه قابلیت هایی مانند نمایش نقشه های چند لایه، پشتیبانی از بیشتر فرمت های داده مکانی، ابزارهای کنترل نمایش و امکان تنظیمات مختلف را دارا می باشد.
3. Mapbox: یک فریم ورک تحت وب است که برای ساخت و نمایش نقشه های تعاملی در محیط وب استفاده می شود. این فریم ورک امکاناتی مانند طراحی لایه های نقشه، جستجو در نقشه، نمایش اطلاعات جغرافیایی بر روی نقشه و امکانات پویا را دارا می باشد.
4. ArcGIS API for JavaScript: یک کتابخانه جاوا اسکریپت است که برای توسعه نرم افزارهای GIS در محیط وب با استفاده از ArcGIS Online و ArcGIS Enterprise استفاده می شود. این کتابخانه امکاناتی مانند نمایش نقشه های چند لایه، ابزارهای کنترل نمایش، تحلیل های مکانی و امکانات پویا را دارا می باشد.
5. Google Maps API: یک کتابخانه جاوا اسکریپت است که برای ساخت و نمایش نقشه های تعاملی در محیط وب با استفاده از Google Maps استفاده می شود. این کتابخانه امکاناتی مانند نمایش نقشه های چند لایه، مسیریابی، جستجو در نقشه و امکانات پویا را دارا می باشد.

این ابزارها تنها چند مثال از کتابخانه ها، پلاگین ها و فریم ورک هایی هستند که برای توسعه نرم افزارهای GIS تحت وب مورد استفاده قرار می گیرند. بسته به نیازهای پروژه، برنامه نویسان می توانند از ابزارهای دیگری نیز استفاده کنند و یا حتی ابزارهای خود را توسعه دهند.

• ArcGIS API for JavaScript
• ArcGIS API for Silverlight
• OpenLayers
• OpenScale
• Leaflet
• MapFish
• SharpMap
• MapWinGIS

درست است، یکی از مزایای استفاده از نرم افزارهای تحت وب GIS، این است که آنها بر روی سمت سرور قرار دارند و نیازی به نصب سمت کاربر ندارند. بنابراین، کاربران می توانند به راحتی از هر دستگاهی با دسترسی به اینترنت، به نرم افزار دسترسی داشته باشند و نیازی به نصب و پیکربندی نرم افزارهای سنگین و پیچیده ندارند.

در انتخاب مناسب ترین نرم افزار تحت وب GIS، باید به نیازهای پروژه و محدودیت های موجود توجه کرد. به طور مثال، اگر پروژه شما نیاز به نمایش داده های مکانی درون شبکه دارد، احتمالا باید از یک نرم افزار تحت وب GIS استفاده کنید که قابلیت تعامل با داده های داخلی شبکه را داشته باشد. به همین ترتیب، اگر پروژه شما نیاز به پردازش محاسباتی پیچیده دارد، باید از یک نرم افزار تحت وب GIS با قابلیت های پردازشی قدرتمند استفاده کنید.

در هر صورت، موارد مختلفی برای انتخاب نرم افزار مناسب تحت وب GIS وجود دارد و باید با توجه به نیازهای پروژه و محدودیت های موجود، گزینه مناسب تری را انتخاب کرد.

انواع معماری Web GIS

درست است، سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی تحت وب معمولاً بر پایه یکی از سه معماری زیر بنا نهاده می شوند:

1. معماری سمت سرویس‌دهنده (Server-side architecture): در این معماری، تمامی پردازش ها و قابلیت های GIS بر روی سرور انجام می شود و کاربران از طریق مرورگر وب به سرویس ها دسترسی دارند. در این معماری، کاربران از طریق درخواست های HTTP به سرویس های GIS دسترسی دارند و داده های مکانی را از طریق پاسخ های سرویس دریافت می کنند.

2. معماری سمت سرویس‌گیرنده (Client-side architecture): در این معماری، پردازش های GIS بر روی مرورگر کاربر انجام می شود و داده های مکانی از طریق API ها و سرویس های جانبی ارائه می شوند. در این معماری، کاربران برای دسترسی به داده های مکانی و انجام پردازش ها، از کتابخانه های جاوااسکریپت و API های مختلفی مانند Google Maps API استفاده می کنند.

3. معماری ترکیبی (Hybrid architecture): در این معماری، پردازش های GIS بر روی سمت سرویس‌دهنده و سمت سرویس‌گیرنده انجام می شود. به عنوان مثال، کاربران می توانند از یک سرویس GIS سمت سرویس‌دهنده برای پردازش و تحلیل داده های مکانی استفاده کنند و از یک کتابخانه جاوااسکریپت سمت سرویس‌گیرنده برای نمایش داده های مکانی در مرورگر خود استفاده کنند.

معماری سمت سرویس دهنده

در این معماری، پردازش‌های مکانی و تجزیه و تحلیل داده‌های جغرافیایی بر روی سرور انجام می‌شود و سرویس‌گیرندگان تنها برای نمایش داده‌های مکانی به سرویس‌دهنده درخواست می‌دهند. در این معماری، نرم‌افزار وب سرور (Web Server) مانند Apache یا Microsoft IIS برای پردازش درخواست‌ها و تولید محتوا استفاده می‌شود و نرم‌افزار Web Map Server مانند GeoServer یا MapServer برای تولید و ارائه داده‌های مکانی به سرویس‌گیرندگان. این معماری برای استفاده در سامانه‌های GIS تحت وب بسیار رایج است.

معماری سمت سرویس گیرنده

مرورگرها به طور پیشفرض فقط قادر به نمایش صفحات HTML و تصاویر هستند و برای کار با سایر قالب‌های داده نظیر داده‌های برداری، ویدئوها، صدا و غیره، باید قابلیت‌های مرورگر توسعه داده شود. برای این کار، از ابزارهایی نظیر پلاگین‌ها، اپلت‌های جاوا، جاوااسکریپت و ActiveX استفاده می‌شود. با استفاده از این ابزارها، مرورگرها قابلیت پردازش و نمایش داده‌های برداری، ویدئوها، صدا و غیره را بدست می‌آورند و امکانات پیشرفته‌ای مانند تحلیل داده‌های جغرافیایی و نمایش آنها بر روی نقشه‌ها را فراهم می‌کنند. در سامانه‌های GIS تحت وب، از این قابلیت‌های مرورگرها برای پردازش داده‌های مکانی و نمایش آنها به کار می‌رود.

استفاده از داده‌های برداری به جای داده‌های تصویری در سامانه‌های GIS تحت وب دارای مزایای زیادی است. برخی از این مزایا عبارتند از:

۱- پردازش سریعتر: داده‌های برداری معمولاً اندازه کمتری نسبت به داده‌های تصویری دارند و بنابراین پردازش و دریافت آنها سریعتر است.

۲- نمایش با کیفیت بالا: داده‌های برداری، به عنوان مثال نقشه‌های برداری، با کیفیت بالاتری نسبت به تصاویر هستند و امکان نمایش جزئیات بیشتر را فراهم می‌کنند.

۳- انعطاف‌پذیری بیشتر: با استفاده از داده‌های برداری، می‌توان اطلاعات مختلفی را در نقشه‌ها نمایش داد و آنها را با یکدیگر ترکیب کرد. همچنین، می‌توان داده‌های جدید به سرعت به نقشه اضافه کرد و آنها را به‌روزرسانی کرد.

با استفاده از داده‌های برداری در سامانه‌های GIS تحت وب، سرویس‌گیرنده می‌تواند نتایج درخواست‌های خود را در قالب بردار از سرویس‌دهنده دریافت کرده و با استفاده از قابلیت‌های توسعه‌ای مرورگرها، آنها را نمایش دهد. این کار منجر به افزایش کیفیت نقشه‌ها و بهبود عملکرد سامانه می‌شود.

استفاده از سامانه‌های GIS تحت وب دارای معایبی نیز است. برخی از این معایب عبارتند از:

۱- عدم سازگاری: برای استفاده از سامانه‌های GIS تحت وب، باید از مرورگرهایی استفاده کرد که افزونه‌های مربوط به GIS را پشتیبانی کنند. اما افزونه‌ها ممکن است بر روی تمامی بسترها و مرورگرها سازگار نباشند.

۲- نیاز به اینترنت: برای استفاده از سامانه‌های GIS تحت وب، باید به اینترنت متصل شده باشید، بنابراین اگر اینترنت شما قطع شود یا کند باشد، استفاده از سامانه ممکن است مشکل داشته باشد.

۳- توان پردازشی: استفاده از سامانه‌های GIS تحت وب ممکن است نیاز به توان پردازشی بالا داشته باشد، به خصوص در مواردی که با داده‌های بزرگ یا پیچیده سروکار دارند. بنابراین رایانه‌های با توان پردازشی کم ممکن است به مشکل برخورد کنند.

در مجموع، استفاده از سامانه‌های GIS تحت وب مزایا و معایب خود را دارد و باید با توجه به نیازها و شرایط خاص، انتخاب بهینه‌ای داشته باشد.

معماری ترکیبی

این معماری ، معماری سرویس محور (Service-Oriented Architecture) است. در این معماری، سرویس‌ها به عنوان واحدهای اصلی کاری در نظر گرفته می‌شوند و سرویس‌های مختلف به صورت مجزا ایجاد می‌شوند. در این معماری، سرویس‌ها می‌توانند در سرویس‌دهنده‌های مختلفی اجرا شوند و سرویس‌گیرنده‌ها می‌توانند از آنها استفاده کنند.

با استفاده از معماری سرویس محور، سرویس‌های مختلف می‌توانند به صورت مجزا توسعه داده شوند و از سرویس‌های دیگر استفاده کنند. همچنین، سرویس‌های مختلف می‌توانند به صورت مستقل از هم کار کنند و از این رو، مشکلات سیستم را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، با استفاده از معماری سرویس محور، سرویس‌ها می‌توانند با استفاده از پروتکل‌های استاندارد و قابل اعتمادی که برای ارتباط بین سرویس‌ها وجود دارد، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

در معماری سرویس محور، سرویس‌ها به صورت مستقل توسعه داده شده و به صورت مجموعه‌ای از عملیات و واسط‌های برنامه‌نویسی (API) در اختیار سرویس‌گیرنده قرار می‌گیرند. این سرویس‌ها می‌توانند در قالب وب سرویس‌ها (Web Services)، سرویس‌های RESTful یا سرویس‌های SOAP ارائه شوند.

با استفاده از این معماری، می‌توان به راحتی از مزایایی مانند توزیع بار، قابلیت اطمینان و امنیت بالا بهره‌مند شد. همچنین، با استفاده از سرویس‌های GIS به عنوان سرویس‌های قابل انعطاف در این معماری، می‌توان مشکلات قبلی را برطرف کرد و امکان استفاده از این سامانه‌ها را برای سرویس‌گیرندگان بهبود بخشید.

مزایای استفاده از معماری سرویس محور عبارتند از:

1. عدم وجود محدودیت‌های معماری‌های قبلی: با استفاده از معماری سرویس محور، نیازی به استفاده از معماری‌های قدیمی و محدود کننده نیست و می‌توان به صورت مستقل و با استفاده از ابزارهای جدید، سرویس‌ها را توسعه داد.

2. امکان اجرای سرویس‌ها به صورت همزمان در سرویس‌دهنده و سرویس‌گیرنده: با استفاده از این معماری، اجرای سرویس‌ها به صورت همزمان در سرویس‌دهنده و سرویس‌گیرنده امکان پذیر است و این امر باعث بهبود عملکرد سیستم می‌شود.

3. امکان استفاده از ابزارهای پردازش نقشه در سمت سرویس دهنده: با استفاده از معماری سرویس محور، می‌توان از ابزارهای پردازش نقشه در سمت سرویس دهنده استفاده کرد و این امر باعث بهبود عملکرد سیستم می‌شود.

4. امکان استفاده از ابزارهای پردازش نقشه در سمت سرویس گیرنده: در این معماری، امکان استفاده از ابزارهای پردازش نقشه در سمت سرویس گیرنده نیز وجود دارد و این امر به کاربران اجازه می‌دهد که از ابزارهای پیشرفته برای کار با نقشه استفاده کنند.

5. امنیت بالا: با استفاده از معماری سرویس محور، می‌توان از پروتکل‌های امنیتی استفاده کرد و امنیت بالایی در سیستم ایجاد کرد.

6. سازگاری با سیستم‌های دیگر: با استفاده از معماری سرویس محور، سرویس‌ها می‌توانند با سیستم‌های دیگر سازگاری داشته باشند و به صورت مستقل از سیستم‌های دیگر کار کنند. این امر باعث بهبود تعاملات بین سیستم‌ها می‌شود و ارتباط بین آن‌ها را تسهیل می‌کند.

معایب استفاده از معماری سرویس محور عبارتند از:

1. افزایش پیچیدگی: با استفاده از معماری سرویس محور، پیچیدگی سیستم افزایش می‌یابد و برای مدیریت و نگهداری آن نیاز به دانش و تخصص بیشتری دارید.

2. افزایش هزینه: استفاده از معماری سرویس محور هزینه بیشتری نسبت به معماری‌های سنتی دارد، زیرا نیاز به سخت‌افزار و نرم‌افزار پیچیده‌تر دارد.

3. کندی در اجرای عملیات سمت سرویس گیرنده: در صورتی که رایانه کاربران، توان پردازشی مناسبی نداشته باشد، ممکن است برخی عملیات سمت سرویس گیرنده با کندی اجرا شوند.

4. مشکلات در ارتباطات: با افزایش تعداد سرویس‌ها و تعاملات بین آن‌ها، احتمال بروز مشکلات در ارتباطات بین آن‌ها افزایش می‌یابد.

5. مشکلات در مدیریت: مدیریت سیستم‌هایی که بر اساس معماری سرویس محور طراحی شده‌اند، نیاز به تخصص و دانش خاصی دارد و در صورت عدم مدیریت صحیح، می‌تواند به مشکلاتی در سیستم منجر شود.

6. افزایش حجم داده: استفاده از معماری سرویس محور باعث افزایش حجم داده‌های مورد استفاده می‌شود که نیاز به استفاده از سیستم‌های پایگاه داده پیچیده‌تر دارد.

انتخاب معماری

در انتخاب معماری تولید و توسعه یک سامانه Web GIS، می‌توان با توجه به پارامترهای مختلف، از جمله موارد زیر، معماری مناسب را انتخاب کرد:

1. مقیاس‌پذیری: در صورتی که برای سامانه Web GIS، پیش بینی شود که با توسعه آن، میزان استفاده کنندگان و حجم داده‌ها افزایش خواهد یافت، معماری مقیاس‌پذیری بالا مناسب است. این معماری باید امکان توسعه سیستم با افزایش ترافیک و حجم داده‌ها را فراهم کند.

2. قابلیت هماهنگی: در صورتی که سامانه Web GIS به صورت مستقل به کار خود ادامه دهد و با سامانه‌ها و سرویس‌های دیگری هماهنگ نشود، عملکرد آن محدود خواهد شد. بنابراین، معماری باید قابلیت هماهنگی با سامانه‌ها و سرویس‌های دیگر را داشته باشد.

3. امنیت: سامانه Web GIS باید امنیت بالایی داشته باشد، زیرا حجم داده‌های حساسی را دریافت و پردازش می‌کند. بنابراین، معماری باید امکانات امنیتی مانند شناسایی و احراز هویت کاربران، رمزنگاری داده‌ها و محافظت از حریم خصوصی را فراهم کند.

4. قابلیت دسترسی: سامانه Web GIS باید به کاربران خود قابلیت دسترسی به داده‌های مورد نظر را بدهد. بنابراین، معماری باید امکان دسترسی به داده‌ها و سرویس‌ها را فراهم کند.

5. قابلیت پشتیبانی: سامانه Web GIS ممکن است با مشکلاتی مواجه شود. بنابراین، معماری باید قابلیت پشتیبانی و بازیابی از خطاها را فراهم کند.

6. کارایی: سامانه Web GIS باید با کارایی بالا عمل کند، به طوری که کاربران بتوانند با سرعت بالا به داده‌ها دسترسی پیدا کنند و از آن‌ها استفاده کنند. بنابراین، معماری باید بهینه شده و قابلیت پردازش سریع داده‌ها را داشته باشد.

بهترین وب سایت های آموزش وب جی آی اس:

در زمینه یادگیری وب جی آی اس، وب سایت‌های زیادی وجود دارند که می‌توان به عنوان منابع خوبی برای آموزش و یادگیری از آن‌ها استفاده کرد. در زیر به برخی از بهترین وب سایت‌ها در این زمینه اشاره شده است همراه با آدرس URL آن‌ها:

1. Udemy: یکی از بزرگترین سایت‌های آموزشی دنیا که دوره‌های یادگیری وب جی آی اس با کیفیت بالا ارائه می‌دهد. https://www.udemy.com/
2. Coursera: یکی دیگر از بزرگترین سایت‌های آموزشی دنیا که دوره‌های بسیاری در زمینه یادگیری وب جی آی اس ارائه می‌دهد. https://www.coursera.org/
3. Codecademy: یکی از بهترین سایت‌های آموزشی برای یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی و تکنولوژی‌های مختلف، از جمله وب جی آی اس. https://www.codecademy.com/
4. W3Schools: یکی از پرطرفدارترین وب سایت‌ها برای یادگیری وب جی آی اس و سایر زبان‌های برنامه‌نویسی و تکنولوژی‌های وب. https://www.w3schools.com/
5. MDN Web Docs: یکی از بهترین راهنمایی‌ها و منابع برای یادگیری وب جی آی اس و سایر تکنولوژی‌های وب. https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web
6. Stack Overflow: یکی از بزرگترین جامعه‌های برنامه‌نویسی در جهان که بسیاری از سوالات و مشکلات در زمینه یادگیری وب جی آی اس را پوشش می‌دهد. https://stackoverflow.com/
7. CSS-Tricks: یک سایت معتبر در زمینه طراحی و توسعه وب که برای یادگیری وب جی آی اس، مقالات و آموزش‌های مفیدی ارائه می‌دهد. https://css-tricks.com/
8. Smashing Magazine: یکی از بهترین وب سایت‌های طراحی و توسعه وب که مقالات و آموزش‌های مفیدی در زمینه یادگیری وب جی آی اس و سایر تکنولوژی‌های وب ارائه می‌دهد. https://www.smashingmagazine.com/
9. FreeCodeCamp: یکی از بهترین سایت‌های رایگان برای یادگیری وب جی آی اس و سایر تکنولوژی‌های وب. https://www.freecodecamp.org/
10. Codepen: یک سایت برای طراحی و توسعه وب و به اشتراک گذاری کدهای وب،که می‌توان به عنوان منبعی برای یادگیری وب جی آی اس و دیدن نمونه‌های عملی استفاده کرد. https://codepen.io/

نقشه راه webgis:

نقشه راه WebGIS به عنوان یک فرآیند برنامه‌ریزی و مدیریت، برای طراحی و پیاده‌سازی سامانه‌های اطلاعات مکانی برای وب استفاده می‌شود. در ادامه به چند مورد از مراحل نقشه راه WebGIS اشاره می‌کنیم:

1. تعریف اهداف: در این مرحله، مهمترین اهداف و نیازهای سازمان در زمینه سامانه‌های اطلاعات مکانی برای وب شناسایی می‌شود.
2. تحلیل نیازها: در این مرحله، نیازهای کاربران و مجموعه‌های داده مورد نیاز برای سامانه تعیین می‌شود و مطالعات مربوط به نیازهای فنی، اقتصادی و اجتماعی مورد بررسی قرار می‌گیرد.
3. طراحی سامانه: در این مرحله، سامانه شامل ساختار داده‌ها، پایگاه داده‌ها، الگوریتم‌ها، روش‌های نمایش و مدیریت داده‌ها طراحی می‌شود.
4. توسعه سامانه: در این مرحله، سامانه با استفاده از ابزارهای مختلف برنامه‌نویسی و توسعه وب، شامل طراحی رابط کاربری، برنامه‌نویسی و تست، پیاده‌سازی می‌شود.
5. ارزیابی و بهینه‌سازی: در این مرحله، سامانه ارزیابی و بهینه‌سازی می‌شود تا از نظر کارایی، امنیت و قابلیت استفاده بهینه باشد.
6. ارائه و پشتیبانی: در این مرحله، سامانه به کاربران ارائه می‌شود و پشتیبانی و نگهداری آن صورت می‌گیرد.
7. به‌روزرسانی: در این مرحله، سامانه به‌روزرسانی می‌شود تا با تغییرات فناوری و نیازهای سازمان هم‌راستا باشد.

در کل، نقشه راه WebGIS به منظور طراحی و پیاده‌سازی سامانه‌های اطلاعات مکانی برای وب، از طریق تعیین اهداف و نیازهای سازمان، طراحی، توسعه، ارزیابی و بهینه‌سازی و پشتیبانی و به‌روزرسانی، بهبود کارایی و کاربردی بودن سامانه‌های اطلاعات مکانی برای وب را به ارمغان می‌آورد.