Skip to Content

آرشیو

مفهوم جی آی اس (GIS)

جی آی اس (GIS) چیست ؟
 جی آی اس (GIS) یک سیستم الکترونیک برای کسب اطلاعات جغرافیایی است.

جی آی اس (Geographic information system) سیستمی است که با بهره‌گیری از آن، کلیه اطلاعات جمع‌آوری شده به صورت لایه لایه تهیه شده و پس از تفیک و کنترل داده‌ها کلیه اطلاعات توصیفی و مکانی مورد نیاز وارد سیستم می‌شود.

بدین وسیله علاوه بر دسترسی صحیح و سریع به داده‌های موردنیاز در یک حجم وسیع، امکان ارائه و به تصویرکشیدن اطلاعات مکانی و موضوعی در قالب نقشه، جدول و نمودار، ویرایش و بهنگام نمودن داده‌ها ونیز امکان استفاده از داده‌های موجود در جهت اهداف مختلف و براساس نیازهای گوناگون کاربران فراهم می‌گردد. همچنین زمینه‌ای برای شناساندن و معرفی قابلیت‌ها و پتانسیل‌های متعدد و در عین حال، تشخیص خلأ‌های مطالعاتی مناطق مختلف جغرافیایی ایجاد خواهد شد.

مفهوم جی آی اس

جی‌آی‌اس یک سیستم اطلاعاتی است که پردازش آن بر روی اطلاعات مکان مرجع یا اطلاعات جغرافیایی است و به کسب اطلاعات در رابطه با پدیده‌هایی می‌پردازد که به‌نحوی با موقعیت مکانی در ارتباط‌اند. به‌کارگیری این ابزار با امکان استفاده در شبکه‌های اطلاع‌رسانی جهانی، یکی از زمینه‌های مناسب و مساعد در جهت معرفی توان‌ها و استعدادهای کشور در سطح جهانی است.گسترش روزافزون شبکه کاربران این سیستم‌ها از جمله نکات اساسی است که می تواند به قابلیت‌ها و توانایی‌های این سیستم بیفزاید.

در حال حاضر از این سیستم‌ها بسته به نیازهای هر منطقه یا کشور در بخش‌های مختلف (مانند مطالعات زیست‌محیطی، برنامه‌ریزی شهری و شهرداری، خدمات ایمنی شهری، مدیریت حمل و نقل و ترافیک شهری، تهیه نقشه‌های پایه، مدیریت کاربری اراضی، خدمات بانکی، خدمات پستی، مطالعات جمعیتی و مدیریت تأسیسات شهری مثل برق، آب،گاز، و..) استفاده می‌شود و با گذشت زمان و توسعه سیستم‌ها، کاربرد جی‌آی‌اس به کلیه بخش‌های مرتبط با زمین گسترش یافته است.

 

تاریخچه ایجاد جی‌آی‌اس (GIS) :

اولین نمونه از یک جی‌آی‌اس ملّی، جی‌آی‌اس کانادا است که از اواخر1960 به این طرف ‌به صورت پیوسته مورد استفاده قرار گرفته است. در دهه‌های 1970 و1980 میلادی پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای در فناوری جی‌آی‌اس به وجود آمد، به طوری که عبارت «سیستم اطلاعات جغرافیایی» در مورد مجموعه ابزارهایی برای تحلیل و نمایش نقشه‌ها و ادغام فنون و شیوه‌های آماری و نقشه‌ای و کاربرد فراگیرتر آن، بویژه برای تحلیل تأثیرات وخط مشی‌های دولتی به کارگرفته شد.

در حالی‌که سابقه فناوری جی‌آی‌اس درکشورهای غربی ازجمله کانادا وآمریکا به بیش از40 سال می‌رسد، فناوری جی‌آی‌اس در اغلب کشورهای جهان سوم بسیار جوان است.

در ایران، اولین مرکزی که به طور رسمی استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی را در کشور آغاز کرد سازمان نقشه‌برداری کشور بود که در سال 1369 براساس مصوبه مجلس شورای اسلامی، عهده‌دار طرح به کارگیری این سیستم شد.

فعالیت‌های اجرایی پروژه ایجاد سیستم اطلاعات جغرافیایی در وزارت صنایع و معادن، از فروردین 1371 آغاز گردید و هم‌اکنون از این سیستم به طور گسترده در ارتباط با فعالیت‌های آن استفاده می‌گردد.

از دیگر مؤسساتی که در زمینه این سیستم فعالیت می‌کنند می‌توان شهرداری تهران، وزارت مسکن و شهرسازی، وزارت جهاد کشاورزی، مؤسسه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، و سازمان جنگل‌ها و مراتع را نام برد. در دانشگاه‌های کشور تاکنون از این سیستم، چنان که باید، به عنوان یک فناوری با قابلیت بسیار بالا برای در اختیار قراردادن طراحی پروژه‌ها و کاربرد آن در رشته‌های مختلف استفاده نگردیده است.

 

عناصراصلی تشکیل دهنده سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی :

جی‌آی‌اس بر روی هرمی با چهار طبقه زیربنایی ساخته شده است:
– سخت‌افزار: با توجه به مرحله‌ای که مطالعات در آن قرار دارد، کاربران می‌توانند از سخت‌افزارهای موجود در دسته‌بندی زیر استفاده نمایند:
٭ سخت‌افزارهای مرتبط با ورود اطلاعات (صفحه کلید، رقومی‌کننده، اسکنر، و …)،
٭ سخت افزارهای مرتبط با مدیریت اطلاعات (سخت‌افزارهای جانبی رایانه‌ها مانند ماوس، …)،
٭ سخت‌افزارهای مرتبط با خروج نتایج (چاپگرها، رسام‌ها، و …).

– نرم افزار: برای راه اندازی جی‌آی‌اس برنامه رایانه‌ای لازم است. از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان به «آرک اینفو»، «آرک ویو»، «اسپانز[8]»، «مپ اینفو[9]» اشاره نمود که دارای توابع عملیاتی متعدد در جهت تجزیه و تحلیل مسائل و محاسبات آماری هستند و عمدتاً توسط شرکت‌های بزرگ رایانه‌ای تولید می‌گردند.

هر یک از این نرم‌افزارها برای مطالعات خاصی برنامه‌ریزی شده و دارای محدودیت‌ها و محاسن خاص خود می‌باشند. در این پژوهش از دو نمونه از نرم‌افزارهای رایج این سیستم (یعنی‌«آرک اینفو» و «آرک ویو» استفاده شده است.

– اطلاعات: بدون اطلاعات نه هدفی وجود دارد و نه پیشنهادی. تمرکز توجه روی اطلاعات است. در واقع اکثر فعالیت‌ها برای اطلاعات انجام می‌شود، زیرا اطلاعات قلب جی‌آی‌اس را تشکیل می‌دهد. کیفیت اطلاعات یکی از مهم‌ترین موضوعات قابل توجه و اساسی می‌باشد. کیفیت اطلاعات در ارتباط مستقیم با دقت، صراحت، مبانی علمی، ترکیب اطلاعات، و تحلیل و مدلسازی است.

– سازمان و نیروی انسانی: مهم‌ترین بخش تشکیل‌دهنده جی‌آی‌اس می‌باشد، زیرا سازمان و نیروی انسانی است که عملیات جی‌آی‌اس را کنترل می‌کند. سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای بسیار قوی جی‌آی‌اس بدون پشتیباتی کادر متبحر، به کارآیی مناسب نخواهند رسید.  برای اجرای موفق سیستم، سازماندهی نیروهای متخصص و کارآمد که در جهت اجرا، بهینه نمودن و نهایتاً راهبری سیستم‌ها نقش‌های گوناگونی را ایفا می‌نمایند، الزامی است.

مفهوم جی آی اس

 فرآیند تحلیل اطلاعات در سیستم اطلاعات جغرافیایی :

جی‌آی‌اس یک سیستم رایانه‌ای است که چهار قابلیت اساسی را در رابطه با داده‌های زمین مرجع فراهم می‌آورد.

1. ورودی داده‌ها،
2. مدیریت داده‌ها،
3. پردازش و تحلیل داده‌ها،
4. خروجی داده‌ها.

کاربردها و توانایی‌های سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی :

بطور اجمال قابلیت‌های جی‌آی‌اس نسبت به سیستم‌های اطلاعاتی مشابه و روش‌های دستی را می‌توان به شرح زیر بیان داشت:
●  قابلیت جمع‌آوری، ذخیره، بازیابی و تجزیه و تحلیل اطلاعات با حجم زیاد؛
● قابلیت برقراری ارتباط بین اطلاعات جغرافیایی (نقشه) و اطلاعات غیرجغرافیایی(جداول اطلاعاتی) و ایجاد امکانات تجزیه و تحلیل اطلاعات جغرافیایی با استفاده از اطلاعات غیرجغرافیایی و بالعکس؛
●  توانایی انجام طیف وسیعی از تحلیل‌ها مانند: روی هم قراردادن لایه‌ها، پیداکردن اشیای مختلف با استفاده از خاصیت نزدیکی آن‌ها به یک شی‌ء خاص، شبیه‌سازی، محاسبه تعداد دفعات وقوع یک حادثه در فاصله مشخص از نقطه یا نقاط معین، و …؛
● داشتن دقت، کارآیی، سرعت عمل زیاد و سهولت در بهنگام‌سازی داده‌ها؛
●  توانایی انجام محاسبات آماری مانند محاسبه مساحت و محیط پدیده‌های مشخص شده؛
●  قابلیت ردیابی و بررسی تغییرات مکان‌های جغرافیایی در طول زمان؛
● قابلیت استفاده برای مکان‌یابی پروژه‌های مختلف.

ادامه مطلب

مفهوم وب جی آی اس

در این نوشته قصد داریم شما را با وب جی آی اس یا GIS تحت وب و یا حرفه ای تر بگوییم سامانه اطلاعات مکانی تحت وب (به انگلیسی Web GIS)، آشنا سازیم. با ما همراه باشید…

پیشتر در نوشته سامانه اطلاعات جغرافیایی چیست، توضیح دادیم که اطلاعات مکانی به رکن چهارم در تصمیم‌گیری‌ها تبدیل شده اند و باعث شده اند توسعه سامانه اطلاعات مکانی نیز افزایش یابد. استفاده از این سامانه ها، کمک فراوانی در پردازش، تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی و در نهایت تصمیم‌گیری‌های بهینه در مسایل مدیریتی می‌کنند. قبل از آنکه بخواهیم توضیح دهیم که Web GIS چیست، روش های استفاده از سامانه اطلاعات مکانی را توضیح می دهیم تا بتوانیم ساده تر با مفهوم Web GIS آشنا شویم. برای بهرمندی از مزایای GIS، همواره مشکل اساسی، پیچیدگی کار با آن می باشد. لذا سازمان ها همواره ناچارند نیروهای متخصص GIS را در این زمینه به کار بگیرند. این نیروها با استفاده از تخصص و مهارت خود، اقدام به نصب و راه اندازی نرم افزارهای GIS بر روی رایانه های آن سازمان می نمایند و بدین صورت، استفاده از سامانه های اطلاعات جغرافیایی را در سازمان، میسر می سازند. از طرفی استفاده از مزایای GIS بدین نحو همواره نیازمند وجود نیروهای متخصص برای استفاده از این نرم افزارها می باشد. به نرم افزارهای GIS که در این روش مورد استفاده قرار می دهیم، نرم افزارهای GIS رومیزی (به انگلیسی Desktop GIS) می گویند. استفاده از Desktop GIS، مزایا و معایبی دارد.

 

مزایای Desktop GIS
  • استفاده از نیروهای متخصص و بهرمندی از مهارت آن ها
  • استفاده از قابلیت های پیشرفته تر نرم افزارهای GIS

 

معایب Desktop GIS
  • هزینه بالاتر به علت نیاز به نیروهای متخصص
  • هزینه بالاتر به علت نیاز به خرید، نصب و راه اندازی نرم افزارهای GIS بر روی هر رایانه
  • هزینه بالاتر به علت نیاز به رایانه ها با سخت افزار توانمندتر
  • پیچیدگی کار با نرم افزارهای GIS
  • نیاز به آموزش GIS بصورت تخصصی برای پرسنل
  • دسترسی به نقشه ها و اطلاعات مکانی تنها در سازمان و عدم امکان دسترسی از هر جا
  • وابستگی به سیستم عامل

 

همانگونه که مشاهده می نمایید، معایب این روش نسبت به مزایای آن، وزن بیشتری دارند. برای غلبه بر معایب ذکر شده، روش دیگری در بکارگیری سامانه های اطلاعات مکانی، پیشنهاد می شود. در این روش بجای اینکه بر روی هر رایانه سازمان، نرم افزارهای GIS را نصب نماییم، اقدام به نصب یک نرم افزار GIS بر روی یک رایانه قدرتمند می نماییم. به این رایانه، سرویس دهنده GIS (به انگلیسی GIS Server) می گوییم. سایر رایانه های سازمان، نیاز به نصب نرم افزارهای GIS نخواهند داشت. این رایانه ها نیاز نیست دارای توان پردازشی بالایی باشند. هر رایانه با باز کردن مرورگر وب خود (مثلا Internet Explorer یا Google Chrome) و وارد کردن آدرس سرویس دهنده GIS، می تواند به سامانه اطلاعات مکانی دسترسی داشته باشد. نرم افزار GIS که بر روی سرویس دهنده نصب می شود، امکان دسترسی از طریق مرورگرهای وب را دارا می باشد. افزون بر این، اگر سرویس دهنده به اینترنت متصل باشد، می توان از هرکجای دیگر با وارد نمودن آدرس سرویس دهنده، به سامانه اطلاعات مکانی سازمان خود دسترسی داشته باشید. بدین نحو، ما دسترسی به سامانه اطلاعات مکانی را مبتنی بر وب فراهم نموده ایم و به آن Web GIS می گوییم. این اصطلاح را بصورت WebGIS و یا Web-GIS نیز بکار می برند. همچنین به فرآیند استفاده از اطلاعات مکانی و نقشه ها از طریق وب، Web Mapping نیز می گویند. این روش نیز دارای مزایا و معایبی می باشد.

 

مزایای Web GIS
  • هزینه پایین به علت عدم نیاز به خرید نرم افزارهای GIS مجزا برای هر رایانه
  • هزینه پایین به علت عدم نیاز به خرید رایانه های قدرتمند (تنها یک رایانه سرویس دهنده قدرتمند کافیست)
  • دسترسی به اطلاعات مکانی و نقشه ها و تحلیل های مکانی از هر جا
  • سهولت در بکارگیری نرم افزار و عدم نیاز به نیروی متخصص
  • عدم وابستگی به سیستم عامل

 

معایب Web GIS
  • هزینه راه اندازی اولیه بالاتر در برخی موارد
  • عدم بلوغ سامانه های Web GIS

اکنون که با یک مقدمه ساده با وب جی آی اس آشنا شدید، بهتر است با جزئیات بیشتری به توضیح Web GIS بپردازیم.

WEB GIS چیست؟

تکنولوژی وب به ما اجازه دسترسی به داده های مکانی و توصیفی را در کمترین زمان با کمترین هزینه و در هر مکانی می دهد. با نرم افزارهای رومیزی GIS ، استفاده کننده معمولا نیاز دارد که نرم افزار را بخرد و یاد بگیرد که چگونه از ابزار عمومی نرم افزارهای GIS برای بارگذاری داده ها، ‌تغییر، پرسش و پاسخ و دیگر تحلیل ها استفاده کند. در حالیکه با استفاده از وب جی آی اس می توان در یک مرورگر وب، بدون نیاز به نصب نرم افزارهای GIS،‌ با داده ها کار کرد و تحلیل های مورد نیاز را بکار برد.

اجزای Web GIS

به شکل زیر نگاه کنید. اجزای تشکیل دهنده سامانه اطلاعات مکانی مبتنی بر وب (یا Web based GIS) را مشاهده می کنید.

این اجزا عبارتند از:

اجزای Web GIS

داده ها و اطلاعات مکانی

این بخش شامل اطلاعات مکانی و نقشه ها می باشد. این اطلاعات می توانند به صورت یک پایگاه داده مکانی (به انگلیسی Geodatabase) مورد استفاده قرار گیرند. در آینده با پایگاه داده مکانی، آشنا خواهید شد. بصورت کلی، اطلاعات مکانی در غالب لایه های نقشه مورد استفاده قرار خواهند گرفت. این لایه ها به دو دسته لایه های نقشه پایه (به انگلیسی Base Map Layers) و لایه های عملیاتی (به انگلیسی Operational Layers) تقسیم می شوند. لایه های نقشه پایه، آن دسته از لایه های نقشه می باشند که به عنوان نقشه های اولیه در سامانه اطلاعات مکانی مورد استفاده قرار می گیرند. این لایه ها بر اساس هدف سامانه Web GIS، متغییر می باشند اما بصورت کلی، تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی، لایه های مرتبط با حمل و نقل و… به عنوان لایه های پایه ای سامانه اطلاعات مکانی تحت وب مورد استفاده قرار می گیرند. لایه های نقشه عملیاتی، آن دسته از لایه ها می باشند که شما بصورت مستقیم با آنها کار می کنید و یا نتیجه اجرای عملیات اصلی سازمان شما هستند. مثلا در یک سامانه WebGIS که در شهرداری ها مورد استفاده قرار می گیرد، نتیجه اجرای یک آنالیز عقب نشینی بر روی یک ملک به عنوان یک لایه عملیاتی مورد استفاده قرار می گیرد. بصورت کلی، نتایج تحلیل های انجام شده، لایه هایی که مورد ویرایش قرار می گیرند و نتیجه پرس و جوها به عنوان لایه های عملیاتی مورد استفاده قرار می گیرند.

سرویس دهنده GIS

سرویس دهنده GIS، یک رایانه قدرتمند است که بر روی آن یک نرم افزار GIS نصب و راه اندازی می شود. این نرم افزار این قابلیت را دارد که با استفاده از تکنولوژی وب، کاربران را از قابلیت های یک سامانه اطلاعات مکانی، بهرمند سازد. قدرت و توان پردازش این رایانه بر اساس حجم داده ها و اطلاعات مکانی، تعداد کاربران، پیچیدگی عملیات و تحلیل های مورد انتظار و چند فاکتور دیگر، تعیین می شود.

ابزارهای عملیاتی و تحلیلی

نرم افزار GIS که بر روی سرویس دهنده نصب می شود، دارای ابزارهای عملیاتی و تحلیلی می باشد. بصورت پیش فرض، این نرم افزار دارای قابلیت های پایه GIS شامل ابزارهای مرور نقشه ها، روشن و خاموش کردن لایه ها، چاپ نقشه ها و… می باشد. اما وابسته به هدفی که برای آن از GIS استفاده می کنیم، این نرم افزار ممکن است از سایر ابزارهای اختصاصی جهت انجام عملیات و تحلیل ها بهرمند گردد. مثلا یک برنامه ریز شهری ممکن است نیاز به ابزاری داشته باشد که با استفاده از آن با انتخاب هر ملک بر روی نقشه، میزان بدهی های عوارض و مالیات آنرا محاسبه نماید. یکی از تفاوت های اصلی سامانه Web GIS با نرم افزارهای Desktop GIS در ابزارهای آنها می باشد. در سامانه WebGIS تلاش می شود که ابزارها از حالت تخصصی خارج شده و به سادگی توسط همه کاربران مورد استفاده قرار گیرند. لذا مشاهده می کنیم که در سامانه Web-GIS، ابزارها بصورت سفارشی سازی شده در آمده اند. در آینده در مورد قابلیت های Web GIS که یک سامانه اطلاعات مکانی تحت وب باید داشته باشد، بیشتر خواهیم نوشت.

کاربران

از آنجاییکه سامانه اطلاعات جغرافیایی تحت وب با هدف در دسترس قرار دادن نقشه ها و ابزارهای مربوط به آنها از هر کجا، مورد استفاده قرار می گیرند، لذا کاربران سامانه Web GIS معمولا به دو دسته درون سازمانی و برون سازمانی تقسیم می شوند.

کاربران

ادامه مطلب