سيستم اطلاعات جغرافيايي GIS:

مقدمه:

امروزه با توجه به رشد جامعه بشري و نياز روزافزون و برنامه‌ريزي اقتصادي و اجتماعي و منطقه‌اي و حفظ محيط زيست و همچنين شناسايي قلمرو مسكوني و نهايتا رفع نيازهاي فردي و اجتماعي، انسان ديگر قادر نيست با روش‌ها و سيستم‌هاي قديمي نيازهاي خود را برآورده نمايد و براي رسيدن به اهداف فوق نياز به امكانات و تجهيزات دارد كه جوابگوي اجتماعات امروزي باشد و تنها ابزاري كه بتواند بشر را در اين زمان ياري نمايد رايانه است. پيششرفت در اين راستا و توسعه سيستمهاي رايانه‌اي و افزايش قابليت‌هاي سخت افزاري و نرم افزاري طي دو دهه اخير اين امكان را براي متخصصان علوم مختلف فراهم آورده تا بتوانند آخرين اطلاعات و داده‌هاي موجود و مرتبط با تخصص خود را به نحوي كه با مكان جغرافيايي سر و كار دارد در سيستمي تحت عنوان GIS تعبيه نمايد.

اين سيستم با ذخيره سازي و تغيير و تلفيق فرآيندي قادر است خروجي‌هايي را در امر تجزيه و تحليل برنامه‌ها و تصميم‌گيري‌ها داشته باشد.

كار يك سيستم اطلاعاتي اين است كه توانايي تصميم‌گيري را افزايش دهد و در واقع يك سري عملياتي است كه انجام مي‌شود تا در فرآيند تصميم‌گيري مورد استفاده قرار گيرد. اين عمليات از طرح و مشاهده گرفته تا جمع آوري داده‌ها، ذخيره‌سازي و تجحزيه و تحليل آن‌ها را شامل مي‌شوند.

بنابراين GIS در طي دو دهه گذشته به سرعت رشد كرده و توسعه يافته است به طوري كه كنترل اين سيستم‌ها به يك ابزار لازم براي استفاده مؤثر از اطلاعات جغرافيايي پذيرفته‌ شده‌اند. مديران سازمان‌هاي دولتي و شركت‌هاي خصوصي، به عنوان تصميم‌گيرندگان در وظايفي كه به آن‌ها محول شده و همچنين در طرح‌ها و پروژه‌ها مسئول معرفي GIS در سازمان و يا شركت خود بوده و بايد نسبت به استفاده از GIS و معرفي كاربردهاي آن اقدامات لازم را انجام دهند.

بهره‌برداري از فن آوري‌هاي سنجش از دور سامانه‌هاي اطلاعات جغرافيايي در تهيه نقشه‌ها و توليد آمارها در عرصه كشاورزي و منابع طبيعي از رايج‌ترين كاربردهاي فن‌آوري‌ها در جهان به شمار مي‌آيد. اين امر مستلزم آن است كه امكان استفاده نيز فراهم گردد. مشخصا سخت افزار و نرم‌افزارهاي تخصصي اجزاي اصلي اين فن‌آوري هستند.

تعريف سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS):

تاكنون تعاريف مختلفي از سيستم اطلاعات جغرافيايي ارائه شده است كه جامع‌ترين آن بشرح ذيل است:‌

  • GIS يك سيستم كامپيوتري تشكيل يافته از سخت‌افزار، نرم‌افزار، و كابردها مي‌باشد كه قادر است داده‌هاي مكان‌دار را به صورت رقومي اخذ، نگهداري، بازيابي مدل‌سازي و تجزيه و تحليل نموده و نتايج را به صورت متني يا گرافيكي ارائه نمايد.
  • GIS مجموعه سازمان يافته‌اي از سخت‌افزار و نرم‌افزار كامپيوتري، اطلاعات جغرافيايي و نيروي انساني متخصصي است كه به منظو كسب، ذخيره، بهنگام سازي، پردازش، تحليل و ارائه كليه اشكال اطلاعات جغرافيايي طراحي و ايجاد شده است به عبارت ديگر سيستمي است براي مديريت داده‌هاي جغرافيايي كه قابليت ذخيره، تجزيه و تحليل و بهنگام سازي‌ داده‌ها را فراهم آورد.
  • GIS سيستم اطلاعاتي است كه با داده‌ةاي زمين مرجع (Georefrence) سرو كار دارد و راه حل مشكلاتي است كه در هنگام تصميم‌گيري‌هاي مبتني بر داده‌هاي زمين مرجع با آن روبرو مي‌شويم.
  • هنر GIS لينك (ارتباط) اطلاعات توصيفي به اطلاعات مكاني است (ساير نرم‌افزارهاي اين قابليت را ندارند)
  • هر سيستمي كه آناليز روي نقشه و اطلاعات توصيفي را به طور همزمان انجام دهد يك سيستم GIS است بنابراين GIS يك ابزار مديريت و تصميم‌گيري است كه اجراي آن در غالب بخش‌ها، باعث افزايش سرعت، بهره‌وري و قابليت مي‌گردد؛ در واقع به عنوان پشتيبان ما در تصميم‌گيري‌هاست.

مزيت اطلاعات رقمي نسبت به اطلاعات خطي:‌

 

* نگه داري آسان                                           * به هنگام كردن اطلاعات

* ظرفيت كم                                                 * سهولت ارسال

* دسترسي به آن آسان است                         * تلفيق اطلاعات

امكانات سيستم اطلاعات جغرافيايي

* انجام عمليات فضايي:

در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي امكان تحليل مكاني و فضايي عوارض و روابط ميان آن‌ها، بر اساس مختصات جغرافيايي وجود دارد.

* ارتباط و پيوند انواع اطلاعات:

در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي امكان پيوند ميان مجموعه‌هاي گوناگوني از اطلاعات جغرافيايي با اهداف مختلف تحليلي وجود دارد.

* خيره اطلاعات نقشه‌اي:

در اين سيستم امكان ذخيره انواع نقشه‌هاي شماتيك به شكل فايل‌هاي كامپيوتري وجود دارد به طوري كه قابل استفاده براي تلفيق و تحليل كامپيوتري مي‌باشند.

سوالاتي كه سيستم‌ اطلاعات جغرافيايي (GIS) پاسخ مي‌دهد:‌

1) سوالات مربوط به يك مكان (مكان يابي‌Location):

در يك مكان مشخص چه چيزي وجود دارد؟ اين اولين سوالي است كه GIS قادر به پاسخ‌گويي به آن مي‌باشد. يك مكان مي‌تواند به طرق مختلف در سيستم تعريف شود مثلا با نام مكان، كد، مختصات جغرافيايي (طول و عرض جغرافيايي)

2) سوالات شرطي (شرط Condition):

يافتن مكاني كه شرايط معيني را در بر دارد. طبق اين سوال مي‌خواهيد مكاني را پيدا كنيد كه پديده ويژه‌اي در آن وجود دارد. به عنوان مثال پيدا كردن منطقه‌اي كه جهت احداث مجتمع گلخانه‌اي كه مساحت آن 10 هكتار باشد. در فاصله 100 متري جاده دسترسي قرار گرفته باشد داراي بارندگي بالاي 300 ميلي‌متر مي‌باشد و خاك آن نيز رسي – شني باشد. در اين سوال چهار شرط مطرح شده است كه سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) قادر به پيدا كردن مكاني با توجه به شرايط تعيين شده مي‌باشد.

3) بررسي روند (Trend):

از گذشته تا كنون چه تغييراتي در مكان يا در سطح معيني به وقوع پيوسته است؟ در واقع اين سوال تركيبي از دو سوال قبل است. يعني سيستم بايد مكان‌هايي را كه طي دوره معين زماني دچار تغييراتي شده‌اند (شرط) شناسايي نمايد.

به عبارت ديگر تركيب سوال مكان و شرط معين (تغيير) كه با ذخيره اطلاعات نقشه‌اي يك منطقه در دو دوره زماني متفاوت، قابل پرسش است. مثلا در تغييرات پوشش گياهي – روند يابي سيل – تغييرات كاربري اراضي و محيط زيست.

4) الگو (Pattern):

چه الگوي فضايي در حال حاضر وجود دارد؟ اين سوال بسيار پيچيده است. در اين رابطه سوالات متعددي بسته به نوع سيستم و كاربرد آن قابل طرح مي‌باشد كه سيستم قادر به پاسخگويي به آن‌ها مي‌باشد. در اين تحليل مجموعه‌آي از اطلاعات مكاني (نقشه) و ساير اطلاعات تشريحي در زمينه مورد بررسي، بايستي در سيستم ذخيره شوند. مثلا بهره‌برداري از اراضي در حال حاضر چگونه است و يا نقشه سيماي فرسايش

5) مدل‌سازي (Modeling):

سوال چه خواهد شد اگر؟ اين سوال عمدتا به برنامه ريزي و همچنين به بررسي اثرات اجراي برنامه‌ها مربوط مي‌شود. به عنوان مثال احداث يك جاده چه اثراتي بر پيرامون خواهند داشت.

پاسخگويي به اين گونه سوالات به در دسترس بودن مجموعه‌اي از اطلاعات جغرافيايي و ساير اطلاعات (حتي اطلاعات علمي) بستگي دارد، كه در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي به شكل مناسبي گرد آوري، ذخيره، نگه‌داري و سازمان دهي مي‌شود. به طوري كه بتواند در تحليل‌هاي مختلف مورد استفاده قرار گيرد.

كاربرد سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS):

كاربرد سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) بسته به نيازهاي هر منطه يا كشور در بخش‌هاي مختلفي توسعه يافته است، به طوري كه در ابتدا در اروپا از اين سيستم در پايگاه‌هاي اطلاعات ثبت اسناد و امكلاك، محيط زيست، نگه‌أاري نقشه‌هاي توپوگرافي، در چين و ژاپن، نظارت و مدل سازي تغييرات زيست محيطي و در آمريكا، در رشته‌هاي گوناگوني از اين سيستم استفاده شده است و با گذشت زمان و توسعه سيستم‌ها از آن به كليه بخش‌هاي مرتبط با زمين گسترش يافته است. استفاده از اين سيستم در كليه رشته‌هايي كه به نحوي از انحاء با زمين، نقشه و به طور كلي با اطلاعات جغرافيايي مكان‌دار و تحليل‌هاي فضايي ارتباط دارند، امكان‌پذير مي‌باشد.

GIS و علوم مرتبط با آن:

GIS؛ تنظيم كننده اطلاعات است و رشد و توسعه خود را مرهون متخصصان علوم و فنون مختلفي است كه به طور مستقيم و غيرمستقيم در اين كار دخيل بوده‌اند.

GIS؛ تنها براي نقشه‌كشي و جغرافيا نيست بلكه در كليه علوم مربوط به زمين كاربرد دارد. در زير علومي را كه GIS در آنها كاربرد دارد نام مي‌بريم:

1ـ جنگل‌داري                                                             9ـ مديريت منابع طبيعي

2ـ گاداستر(تهيه نقشه‌هاي ملكي و اراضي مزروعي)      10ـ معادن

3ـ مديريت خدمات عمومي                                        11ـ ناوبري

4ـ مديريت و برنامه‌ريزي و حمل و نقل                           12ـ برنامه‌ريزي ملي و ناحيه‌اي

5ـ عمران                                                                13ـ معماري

6ـ كشاورزي                                                           14ـ برنامه‌ريزي نظامي

7ـ محيط زيست                                                      15ـ امنيت و دفاع ملي

8ـ برنامه‌ريزي شهري                                               16ـ بازرگاني

17ـ برنامه‌ريزي‌هاي اورژانسي و بالاخره انواع سرمايه گذاري‌ها

به علاوه بسياري از رشته‌هاي آموزشي ارتباط نزديك با GIS دارند از آن جمله:

1ـ جغرافيا                                                   6ـ زمين شناسي

2ـ كارتوگرافي                                              7ـ معدن

3ـ سنجش از راه دور                                     8ـ خاك شناسي

4ـ فتوگرامتري                                              9ـ آب شناسي

5- نقشه‌برداري                                           و بسياري ديگر

اجزاء  و عناصر اصلي يك سيستم اطلاعات جغرافيايي GIS :

سخت افزار، نرم‌افزار، داده و اطلاعات جغرافيايي (پايگاه اطلاعاتي) همراه با كادر فني و اجرايي يا به عبارتي مديريت كه ه كدام زير اجزاي خاص خود را دارا مي‌باشند اجزاء و عناصر اصلي GIS را تشكيل مي‌دهند.

تعيين توانايي سيستم توسط سخت‌افزار و نرم‌افزار آن صورت مي‌گيرد. در مورد داده‌ها و اطلاعات نيز در مباحث بعدي توضيح داده خواهد شد. كادر فني و مديريت سيستم به عنوان مهمترين جزء از اجزاي GIS محسوب شده و راه‌اندازي اين سيستم بدون نياز به نيروي انساني ماهر و كاردان امكان پذير نمي‌باشد و در واقع موفقيت سيستم با داشتن مديريت قوي و كاردان براي دست‌يابي به يافته‌‌هاي علمي جديد، مراقبت، نگه‌داري و به هنگام سازي سيستم همراه با به روز كردن آموز‌ش‌ها ممكن خواهد بود.

داده و اطلاعات: (Data and information):

اغلب ميان داده‌ها و اطلاعات تفاوتي قائل نمي‌شوند و آن‌ها را يكسان تلقي مي‌نمايند در حالي كه داده و اطلاعات مفاهيمي جدا از هم دارند. در يك جمله ساده داده، عبارت است از: اعداد، گزارش‌ها، شكل‌ها، نقشه‌ها، جدول‌ها، و نمودارهايي كه هيچ گونه پردازشي روي آن‌ها صورت نگرفته است و به صورت خام نگه داري شده‌اند. داده‌ها مي‌توانند مكاني يا غير مكاني (توصيفي) باشند. اطلاعات، داده‌هايي را شامل مي‌شود كه مورد پردازش قرار گرفته‌اند و از آن‌ها در تجزيه و تحليل‌هاي لازم استفاده شده است.

انواع داده‌ها:

به طور كلي داده‌ها را در GIS به دو دسته داده‌هاي مكاني و داده‌هاي توصيفي (غير مكاني) تقسيم مي‌كند.

  • داده‌هاي مكاني: به داده‌هايي گفته مي‌شود كه مختصات زمين عوارض را در برگرفته و موقعيت مكاني پديده را نشان مي‌دهند اين داده‌ها در GIS در دو مدل رستري (Raster) و برداري (Vector) قابل نمايش و استفاده مي‌باشند.
  • داده‌هاي توصيفي: عبارتند از اطلاعاتي كه در پايگاه داده‌ها ثبت شده و عوارض زمين را توصيف مي‌كنند.

داده‌هاي توصيفي به سه بخش زير تقسيم مي‌شوند:

1ـ داده‌هاي توصيفي فضايي: داده‌هاي مربوط به موقعيت مكاني، توپولوژي و هندسه آنها را در برمي‌گيرد. مشخصه بارز GIS از ساير سيستم‌هاي اطلاعاتي همين  داده‌ها مي‌باشند. طول عوارض مانند راه‌ها، شكل و مساحت آنها نمونه‌هايي از داده‌هاي توصيفي فضايي هستند.

2- داده‌هاي توصيفي زماني: عبارتند از داده‌هايي كه سن عوارض يا زمان اندازه‌گيري و جمع‌آوري داده‌ها را شامل مي‌شوند و در انجام محاسبات تحليل و شناسايي و طبقه بندي لايه‌ها داراي اهميت مي‌باشند.

3- داده‌هاي توصيفي موضوعي: به داده‌هايي مي‌گويند كه ويژگي‌ها و خواص عوارض فضايي را توصيف مي‌كنند.

انواع GIS:

GIS بر حسب روش كاربرد اطلاعات جغرافيايي به دو گروه عمده طبقه بندي مي‌گردد.

 1- مدل رستري (Raster modeling):

رستر شامل مجموعه‌اي از نقاط يا سلول‌ها مي‌شود كه عوارض سطحي زمين را در يك شبكه منظم مي‌پوشاند و به كمك شماره رديف و ستون آن‌ها، آدرس‌دهي لازم صورت مي‌گيرد. پيكسل يا سلول به عنوان كوچك‌ترين عنصر تشكيل دهنده رستر معرفي شده‌اند كه ارزش هر يك از آن‌ها بستگي به نوع عارضه، متفاوت مي‌باشد. در بسياري از سيستم‌هاي GIS كه براساس استفاده از داده‌هاي سنجش از دور قرار دارند با اين روش عمل مي‌شود.

2- مدل‌برداري (Vector modeling):

 ساختار اطلاعاتي مبتني بر سيستم مختصات است كه براي تصوير عوارض زمين روي نقشه‌ استفاده مي‌شود. هر عارضه خطي روي نقشه با يك سري منظم و متوالي از مختصات y ، x آن خط مشخص مي‌گردد. مدل برداري دو مدل اسپاگتي و توپولوژي را شامل مي‌شود كه از مزاياي زيادي براي نمايش عوارض برخوردار است. در مدل اسپاگتي نقاط به صورت مختصات زوجي (y ، x)، خطوط به شكل زنجيره‌اي از مختصات زوجي و سطوح نيز به صورت خطوطي كه سطوح بسته را تشكيل مي‌دهند نشان داده مي‌شود.

آن چه در مدل برداري GIS مهم به نظر مي‌رسد مفهوم توپولوژيكي آن است كه در آن از توپولوژي براي بيان روابط فضايي بين پديده‌هاي زميني استفاده مي‌شود. انجام عمليات تحليلي GIS تنها زماني صورت خواهد گرفت كه داده‌ها در ساختار توپولوژيكي ذخيره شوند.

ويژگي‌هاي يك سيستم اطلاعات جغرافيايي:

  • GIS به سادگي يك سيستم كامپيوتري صرفاً براي توليد نقشه نيست گرچه قادر به توليد انواع نقشه‌ها در مقياس‌هاي مختلف و در سيستم‌هاي تصويري متفاوت با رنگ‌هاي متنوع مي‌باشد. سيستم اطلاعات جغرافيايي يك ابزار تحليلي اطلاعات فضايي است مهمترين ويژگي اين سيستم اين است كه امكان شناسايي روابط فضايي ميان عوارض مختلف روي نقشه را فراهم مي‌سازد.
  • GIS صرفاً وسيله‌اي براي ذخيره و نگه‌داري نقشه نيست (ثبت اسناد نقشه‌اي) بلكه ابزاري است كه براي اهداف خاصي، اطلاعات را نيز ذخيره مي‌سازد.
  • GIS اطلاعات مكان‌دار فضايي را با اطلاعات جغرافيايي يك پديده خاص روي نقشه مرتبط مي‌سازد. اطلاعات به شكل مشخصات عوارض جغرافيايي در كامپيوتر ذخيره مي‌شود. مثلاً شبكه راه‌ها با يك سري خطوط روي نقشه مشخص مي‌گردد كه به تنهايي اطلاعات چنداني راجع به جاده ارائه نمي‌كند. براي دست‌يابي به اطلاعات مربوط به جاده‌ها مانند عرض جاده، نوع جاده، طول جاده، سال احداث و غيره بايستي به پايگاه اطلاعاتي مربوط مراجعه نمود. سپس با تلفيق از اين دو نوع اطلاعات، نقشه جديدي با اطلاعات بيشتر توليد نمود.

پايگاه اطلاعات جغرافيايي:

يك سيستم اطلاعات جغرافيايي صرفاً نقشه يا عكس‌ها را نگه‌داري نمي‌كند، بلكه يك پايگاه اطلاعات با توجه به كليه اصول و معيارها فني و علمي آن ايجاد مي‌نمايد. مفهوم پايگاه اطلاعاتي در يك سيستم اطلاعاتي جغرافيايي بسيار مهم است و آن را از يك سيستم ساده يا كامپيوتري نقشه‌كشي متفاوت مي‌سازد. در سيستم اطلاعات جغرافيايي سيستم مديريت اطلاعات نيز به صورت جزء پيوسته آن درآمده است.

به منظور دست‌يابي به امكانات تحليلي اطلاعات جغرافيايي، سه نوع اطلاعات بايستي در مورد پديده‌ها و عوارض مكان‌دار جغرافيايي ثبت شده در كامپيوتر وجود داشته باشد كه عبارتند از:

  • • نام يا نوع هر پديده
    • مكان استقرار آن
    • ارتباط آن با ساير پديده‌ها يا عوارض


سيستم پايگاه اطلاعاتي، امكانات ذخيره و به هنگام سازي انواع گوناگوني از چنين اطلاعاتي فراهم مي‌سازد. در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) در پايگاه اطلاعات جغرافيايي آن مكان پديده‌ها و در سيستم پايگاه اطلاعاتي، مشخصات پديده و ارتباط آن با ساير پديده‌ها نگه‌داري مي‌شود و با ايجاد ارتباط ميان اين اطلاعات امكان پردازش تحليلي مجموعه اطلاعاتي فراهم مي‌گردد.
مجموعه عناصر سيستم اطلاعات جغرافيايي امكانات تحليلي فوق‌العاده قدرتمندي را در اختيار استفاده كنندگان قرار مي‌دهد تا بتواند از تلفيق انواع اطلاعات جغرافيايي و ساير اطلاعات، نتيجه‌گيري مناسب را بنمايد.

منابع اطلاعات جغرافيايي:

يكي از اركان سيستم اطلاعات جغرافيايي اطلاعات است. اطلاعات جغرافيايي داراي منابع مختلفي هستند كه در اين جا به توضيح مختصر هر يك از آنها مي‌پردازيم:

1ـ نقشه:

نقشه را بايستي مهمترين منبع اطلاعاتي جغرافيايي به شمار آوريم. نقشه به عنوان بستر هندسي اطلاعات، عوارض موجود در سطح زمين يا بخشي از آن را بر روي يك سطح مستوي و هموار نشان مي‌دهد. در نقشه عوارض مختلف توسط رنگ‌ها از هم تميز داده مي‌شوند كه همگي در يك لايه قرار گرفته‌اند. اما در GIS هر يك از عوارض در لايه‌اي جداگانه طبقه‌بندي شده و ذخيره مي‌گردند. مثل لايه اطلاعاتي راه‌ها، لايه اطلاعاتي پوشش گياهي، لايه اطلاعاتي رودخانه‌ها و غيره. نقشه انواع مختلفي دارد اهداف تهيه نقشه، نوع آن، مقياس نقشه، ميزان دقت، محتوا و نحوه تهيه نقشه عواملي هستند كه در تعدد نقشه‌‌ها نقش دارند. برخي از انواع نقشه‌ها عبارتند از: نقشه‌هاي توپوگرافي ـ نقشه‌هاي شهري ـ‌ نقشه‌هاي هوانوردي و نقشه‌هاي آب نگاري و نقشه‌هاي زمين شناسي و ...

2ـ عكس هوايي:

يكي ديگر از منابع اطلاعاتي عكس هاتي هوايي مي‌باشد كه سال هاست در فعاليت‌هاي عمراني و شهرسازي مورد استفاده قرار گرفته است. عكس هوايي حاوي اطلاعات زيادي از سطح زمين مي‌باشد و به كمك آن مي‌توان بدون تماس فيزيكي با عوارض سطح زمين و انجام عمليات ميداني شناخت كافي و كاملي از مناطق در دست مطالعه حاصل نمود.

از عكس‌هاي هوايي در مطالعات گوناگون مي‌توان استفاده نمود. به كمك عكس‌هاي هوايي كه در دوره‌‌هاي مختلف از مناطق خاص برداشت شده است مي‌توان نحوه گسترش و سير تحولات فيزيكي، سمت و سوي گسترش هسته‌هاي اوليه شهرها، بافت شهري و ... را مطالعه نمود.

3ـ تصاوير ماهواره‌اي:

تصاوير ماهواره‌اي كه توسط ماهواره‌هاي در حال گردش به دور زمين برداشت شده و به زمين ارسال مي‌شوند از منابع اطلاعاتي مهم ديگري هستند كه در سال‌هاي اخير از رشد كمي و كيفي بالايي برخوردار شده‌اند. چرخش منظم ماهواره‌هاي سنجش از دور به دور زمين امكان ثبت اطلاعات و تصويربرداري مكرر و دسترسي به اطلاعات جديد را به خوبي فراهم نموده به طوري كه اين تصاوير در بسياري از موارد جايگزين عكس‌هاي هوايي گرديده است.

تصاوير ماهواره‌اي در آغاز، بيشتر توسط كارشناسان علوم محيطي مورد استفاده قرار مي‌گرفت. اما با ارتقاي كيفيت آن‌ها شهر سازان نيز توانسته‌اند آن‌ها را مورد استفاده قرار دهند. ماهواره‌هاي مورد توجه شهرسازان، ماهواره‌هاي منابع زميني هستند كه دو ماهواره قابل توجه و مهم آن ماهواره‌هاي لندست و اسپات مي‌باشند.

4ـ سيستم موقعيت‌يابي ماهواره‌اي (Global positioning system):

GPS مجموعه‌اي از ماهواره‌هاي موقعيت‌يابي فضايي است كه در مدار زمين قرار دارند. اطلاعات دقيق زماني و موقعيتي مخابره شده توسط اين ماهواره‌ها براي محاسبه موقعيت يك مكان معين روي زمين درگيرنده GPS مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

GPS استفاده‌هاي متعددي در تهيه نقشه، جمع‌آوري اطلاعات جغرافيايي، مسيريابي و ناوبري دارد.

مقدمه ای بر سیستم اطلاعات جغرافیایی:

اولين گام در يك پروژه سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)، ايجاد پايگاه اطلاعاتي نقشه‌هاي رقومي (ديژيتال) مي‌باشد. براي تبديل نقشه‌ها به شكل فايل‌هاي كامپيوتري لازم است كه در مرحله نخست نقشه‌ها و اطلاعاتي كه بايد در سيستم ذخيره گردند، شناسائي شوند. نحوه سازماندهي و ذخيره اطلاعات تعيين گردد و انتظارات از سيستم و چگونگي استفاده از اين پايگاه اطلاعات نقشه‌اي مشخص گردد.

مفاهيم اوليه نقشه:

دو نوع اطلاعات نقشه‌اي وجود دارد:

·اطلاعات فضايي: كه مكان و شكل پديده‌هاي جغرافيايي و روابط فضايي ميان پديده‌ها را مشخص مي‌سازد.

·اطلاعات توصيفي: در مورد هر پديده روي نقشه يا راهنماي نقشه.

پديده‌ها، عوارض و اشكال روي نقشه:

يك نقشه از مجموعه‌اي از علائم گرافيك تشكيل شده است كه اطلاعات نقشه را تشكيل مي‌دهند. اطلاعات مكاني روي نقشه از ترسيم نقطه براي پديده‌هاي نقطه‌اي نظير چاه، خطوط براي عوارضي نظير جاده، جريان آب، خط لوله و سطوح براي پديده‌هايي نظير درياچه، محدوده كشور و غيره ارائه مي‌شوند.

عوارض نقطه‌اي (Point):

اين عوارض به اندازه‌اي كوچك مي‌باشند كه در مقياس نقشه قابل ارايه به شكل خط يا سطح نيستند (چاه يا مكان) يا اين كه اين نقاط روي زمين نيز به شكل نقطه بوده و سطح ندارند مانند قله كوه در حقيقت Point با يك مختصات (y ، x) مشخص شده و مكان عوارض نقطه‌اي را روي نقشه مشخص مي‌كنند.

عوارض خطي (Line):

يك پديده يا عارضه خطي مجموعه پيوسته‌اي از مختصات است كه شكل خطي پديده‌اي را روي نقشه نشان مي‌دهد، اين پديده يا به قدري باريك است كه در واقع قابل تصوير به شكل سطح روي نقشه در يك مقياس معين نيست و يا اين كه اصولاً يك عارضه خطي روي زمين است مانند خطوط منحني ميزان مثلاً يك جاده، روي نقشه‌اي با مقياس 1:100000 به صورت يك سطح (چند ضلعي) تصوير مي‌‌گردد.

عوارض سطحي (Area):

پديده‌اي است كه داراي سطح بوده و به شكل بسته‌اي، سطح همگني از زمين را با مشخصات يكسان نشان مي‌دهد مانند محدوده استان و درياچه و يا محدوده يك مزرعه، ساختمان، يك واحد خاك و ...

روابط فضايي:

روابط فضايي ميان پديده‌ها و عوارض نقشه به صورت گرافيكي روي نقشه تصوير شده است. و استنتاج از آن به تفسير بيننده نقشه بستگي دارد. براي مثال از يك نقشه مي‌توان فاصله بين دو شهر را اندازه‌گيري نمود يا اين كه كوتاه‌ترين راه ميان دو شهر را براساس اطلاعات روي نقشه شناسايي كرد يا نزديك‌ترين بيمارستان و راه دست‌يابي به آن را مشخص نمود يا ارتفاع يك منطقه را براساس خطوط منحني ميزان تعيين كرد. اين نوع اطلاعات به صورت مشخص و مستقيم روي نقشه وجود ندارد ولي مي‌توان براساس تفسير روابط فضايي ميان پديده‌ها و عوارض، آنها را به دست آورد.

علائم و نشانه‌هاي نقشه:

به منظور سهولت تفسير نقشه، هر يك از پديده‌ها با عوارض و علائم يا نشانه‌هاي ويژه گرافيكي روي نقشه مشخص مي‌شوند. علاوه بر آن، همراه نقشه يك راهنما نيز وجود دارد كه كليه علائم مورد استفاده در نقشه در آن تعريف شده است.

ذخيره‌سازي اطلاعات جغرافيايي:

يك پايگاه اطلاعات جغرافيايي نقشه‌هاي ديژيتال (رقومي) شامل دو نوع اطلاعات مي‌باشد. اطلاعات فضايي و اطلاعات توصيفي. اين اطلاعات بصورت مجموعه‌اي از فايل‌ها در كامپيوتر ذخيره مي‌شوند و حاوي اطلاعات فضايي يا توصيفي در مورد پديده‌ها و عوارض نقشه‌ها مي‌باشند. قدرت سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)، ايجاد پيوند ميان اين دو نوع اطلاعات و برقراري روابط فضايي ميان پديده‌هاي نقشه مي‌باشد.

پيوند و تلفيق اين اطلاعات، امكانات گسترده‌اي براي تحليل و تفسير اطلاعات فراهم مي‌سازد. در اين سيستم، امكان دسترسي به اطلاعات موجود در پايگاه اطلاعاتي جدولي از طريق نقشه و يا توليد نقشه براساس اطلاعات موجود در پايگاه اطلاعاتي جدولي، وجود دارد. به منظور دسترسي و تحليل اين اطلاعات، ذخيره اطلاعات گرافيكي نقشه و اطلاعات جدولي به شكل قابل سازمان و قابل بازيابي در كامپيوتر ضروري مي‌باشد.

ارائه نقشه به كامپيوتر:

عوارض موجود در سطح زمين روي نقشه‌هاي مسطح دو بعدي به اشكال نقطه، خط و سطح ترسيم و تصوير مي‌شوند. از سيستم مختصات Y،X براي مشخص كردن مكان‌هاي روي نقشه نسبت به مكان‌هاي روي زمين استفاده مي‌شود.

هر نقطه روي نقشه با يك مكان Y،X ثبت مي‌شود. خطوط به شكل يك سري مرتب و متوالي از مختصات Y،X ثبت مي‌شوند. سطوح نيز به شكل مجموعه‌اي از مختصات Y،X خطوطي كه محدوده سطح را تشكيل مي‌دهند (چند ضعلي)، ذخيره مي‌شوند. با مختصات Y،X مي‌توان نقطه، خط و چند ضلعي‌ها را به صورت مجموعه‌اي از مختصات به جاي شكل يا گراف ارائه كرد. در كامپيوتر اين عوارض نقطه‌اي، خطي يا چند ضلعي با مجموعه‌اي از ارقام (مختصات Y،X) ذخيره مي‌شوند و از همين جا است كه واژه ديژيتايز (يعني عدد يا رقم) براي تبديل نقشه به شكل قابل ذخيره در كامپيوتر ابداع شده است.

مختصات Y،X به انواع مختلف، (بسته به نوع سيستم و توليد نقشه)، قابل ارائه مي‌باشد ولي با توجه به اين كه عوارض طبيعي داراي مكان مشخصي روي زمين هستند، بسته به نوع سيستم تصوير تهيه نقشه، مختصات هر نقطه نيز مشخص مي‌گردد.

در سيستم UTM (Universal Transverse Mercator) كه اكثراً نقشه‌هاي توپوگرافي براساس آن ترسيم شده‌اند، مختصات هر نقطه به متر و طول عرض جغرافيايي قابل تعيين مي‌باشد.

براي نقطه، خط (منحني) يا چند ضلعي، مختصات مربوطه از طريق ديژيتايز شدن مشخص شده و به صورت يك سري از مختصات متوالي پديده در كامپيوتر ذخيره مي‌گردد.

برگرفته از سایت Mim2006.Blogfa.Com



موضوعات مرتبط: کامپیوتر و ویندوز ، آموزش

تاريخ : سه شنبه سوم دی 1387 | 1:55 | نویسنده : اکبر زمانی |