سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

سیستماطلاعات جغرافیایی (GIS) سیستمی است متشكل از داده ها، روشها والگوریتمها، سخت افزار، نرم افزار، نیروی انسانی و شبكه كه برای ورود،مدیریت، تحلیل و نمایش "اطلاعات جغرافیایی" مورد استفاده قرار می گیرد.
مولفه‌های GIS
نرم‌افزار
سخت‌افزار
نیروی انسانی
داده
شبكه
روشها و الگوریتمها
لزوم استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی
سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزاری قدرتمند برای كار با داده های مكانیمی باشد. در GIS داده ها بصورت رقومی نگهداری می شوند لذا از نظر فیزیكیحجم كمتری را نسبت به روش های سنتی (مانند نقشه های كاغذی) اشغال میكنند.در یك GIS با استفاده از توانایی های كامپیوتر مقادیر بسیار عظیمی ازداده ها را می توان با سرعت زیاد و هزینه نسبتاً كم نگهداری و بازیابینمود. قابلیت كار كردن با داده های مكانی و اطلاعات توصیفی مربوط به آنهاو تركیب انواع مختلف داده ها در یك آنالیز و با سرعت زیاد، با روش هایدستی سازگار نمی باشد.توانایی اجرای آنالیزهای مكانی پیچیده، مزیت های كمیو كیفی را برای GIS فراهم می كند. انجام پردازش های تكراری با در نظرگرفتن شرایط مختلف برای دستیابی به نتیجه بهینه،تنها توسط كامپیوتر امكانپذیر می باشد كه می تواند اینگونه عملیات را با سرعت زیاد و هزینه نسبتاكم انجام دهد. این توانایی تجزیه و تحلیل داده های مكانی است كه GIS را ازدیگر سیستم های گرافیكی كامپیوتری (computer aided design) مجزا میسازد.امكان انجام آنالیزهای پیچیده با مجموعه داده های مختلف مكانی(spatial) و غیرمكانی (non-spatial) بصورت توأم، مهمترین قابلیت GIS میباشد كه نمی توان آن را با روش های دیگر مثل روش های آنالوگ انجامداد.توانایی تجزیه و تحلیل توأم داده های مختلف، امكان ایجاد و استفاده ازاطلاعات زمین مرجع را به شكلی كاملاً متفاوت با گذشته را فراهم می سازد. نه تنها امكان تركیب مجموعه داده های مختلف وجود دارد بلكه روش های مختلفرا نیز می توان با یكدیگر تركیب نمود مثلاً روش های جمع آوری، رسیدگی وممیزی و به روز رسانی داده ها را می توان با یكدیگر تركیب نمود. مثلاًوقتی كه تغییری در كاربری یا مالكیت یك قطعه زمین وارد سیستم GIS می شود،این سیستم می تواند دقت تغییرات را كنترل نموده و سپس نقشه و جداول مربوطهرا به روز در آورد. بدین ترتیب كاربران GIS می توانند اطلاعات جدیدتر رادر اختیار داشته و با توجه به نیازهایشان آن را بكار گیرند.
مؤلفه های سیستم اطلاعات جغرافیایی
۱- ورودی داده ها (Data Input)
مؤلفه ورودی داده ها، آنها را از شكل موجودشان به شكل قابل استفاده درGIS تبدیل می‌كند. داده‌های زمین مرجع، معمولا به شكل نقشه های كاغذی وجداولی از اطلاعات توصیفی فایل های الكترونیك از نقشه ها و اطلاعات توصیفیمربوط به آنها، عكس های هوایی و یا تصادیر ماهواره‌ای می‌باشند. واردنمودن داده ها ممكن است به راحتی تغییر فرمت یك فایل و یا بسیار پیچیدهباشد. ایجاد پایگاه های بزرگ داده ها ممكن است ۵ تا ۱۰ برابر سخت افزار ونرم افزار GIS هزینه در برداشته باشد. به طور كلی مرحله وارد نمودن دادهها بسیار وقت گیر و پر هزینه بوده و ممكن است ماه ها و یا حتی سال ها بهطول انجامد. قبل از اینكه مرحله وارد نمودن داده ها آغاز شود، روش هایوارد كردن این داده ها و استانداردهای كیفیت باید دقیقا مورد توجه قرارگیرند. روش های مختلف وارد نمودن داده ها باید براساس پردازش هایی كه قراراست روی داده ها انجام گیرند، استانداردهای مورد نظر برای دقت و خروجیهایی كه قرار است تهیه گردند مورد ارزیابی قرار گیرند.
۲- مدیریت داده ها (data management)
مدیریت داده ها یكی از مولفه هایGIS بوده و شامل توابعی برای ذخیره،نگهداری و بازیابی اطلاعات موجود در پایگاه داده ها می باشد. روش هایگوناگونی برای سازماندهی داده ها به صورت فایل هایی كه كامپیوتر بتواندآنها را بخواند وجود دارند. ساختار داده ها(data structure) روشی است كهداده ها براساس آن سازماندهی می شوند و چگونگی ارتباط فایل ها با یكدیگر(سازماندهی پایگاه داده ها)، تعیین كننده محدودیت های موجود در بازیابیاطلاعات و سرعت عملیات بازیابی می باشند.در هنگام ارزیابی سازماندهی دادهها باید نیازهای كوتاه مدت و دراز مدت كاربران در نظر گرفته شوند. اینارزیابی باید توسط شخصی انجام گیرد كه در روش های طراحی و تجزیه وتحلیلپایگاه داده های GIS‌ متخصص باشد.
۳- تجزیه و تحلیل و كار با داده ها (data manipulation and analysis)
توابع مربوط به تجزیه و تحلیل و كار با داده ها در یك GIS، تعیینكننده اطلاعاتی هستند كه می‌تواند توسط این سیستم ایجاد شود. لیستی ازقابلیت های مورد نیاز به عنوان جزئی از نیازمندی های سیستم باید تعریفشوند. مسئله ای كه معمولاً پیش بینی نمی شود این است كه ایجاد GIS در یكسازمان تنها باعث اتوماسیون بعضی فعالیت های خاص نمی‌گردد، بلكه ممكن استراه و روشی كه سازمان براساس آن كار می كند را نیز تغییر دهد. برای پیشبینی روش تجزیه و تحلیل داده ها در یك GIS نیاز به دخالت كاربران در مشخصنمودن توابع و عملكردهای لازم برای سیستم می باشد.
۴- خروجی داده ها (data output)
داده های خروجی در GIS های مختلف از لحاظ كیفیت، دقت و سهولت استفاده،بسیار متنوع تر از قابلیت ‌های این سیستم ها می باشند. داده های خروجیممكن است به اشكالی از قبیل نقشه، جدولی از مقادیر یا نوشتار بوده و بصورتكاغذی (hard-copy) و یا بصورت رقومی (soft-copy) ارائه گردند. توابع خروجیمورد نیاز براساس نیازهای كاربران تعیین می شوند لذا دخالت كاربران درمشخص نمودن خروجی‌های مورد نیاز بسیار مهم می باشد.
تاریخچه GIS (سیستم‌ اطلاعات جغرافیایی)
از زمان اولین تمدن ها، برای نمایش اطلاعات مربوط به سطح زمین از نقشهاستفاده می‌شده است ناوبران، نقشه برداران زمینی و ارتش از نقشه براینمایش موقعیت مكانی عوارض جغرافیایی مهم استفاده می‌كرده‌اند. نقشه برداریزمین و تهیه نقشه ركن مهمی در امپراطوری روم باستان بود و با سقوطامپراطوری روم، تهیه نقشه نیز در آن دوران به فراموشی سپرده شد. تا اینكهدر قرن هجدهم مجدداًدولتهای اروپایی به اهمیت تهیه نقشه برای طراحی وبرنامه ریزی اراضی پی بردند و مؤسسات ملی مسئول تهیه نقشه پوششی كشورهاشدند. نقشه های توپوگرافی برای نمایش محدوده اراضی، واحدهای اداری ومرزهای ملی تهیه می گردیدند. از آنجا كه مطالعه منابع طبیعی گسترش یافت،نقشه های موضوع(تماتیك) نیز برای نمایش اطلاعاتی از قبیل زمین شناسی،ژئومورفولوژی، خاك و پوشش گیاهی مورد استفاده قرار گرفتند. در قرن بیستمگسترش سریع علم و تكنولوژی باعث تقاضای بیشتری برای نمایش سریعتر و دقیقترحجم های بزرگتری از اطلاعات جغرافیایی شد.امروزه توسعه تكنیك هایعكسبرداری هوایی و سنجش از دور، تحولی عظیم در جمع آوری و تهیه داده هایجغرافیایی بوجود آورده است كه كاربردهای گسترده تری داشته و آنالیزهایپیچیده تری را می‌طلبد. در حال حاضر داده های جغرافیایی سریعتر از آنكهبتوانند تجزیه و تحلیل شوند، جمع‌آوری می گردند.تا قبل از بوجود آمدنكامپیوترها، داده های جغرافیایی به طور سنتی با استفاده از نقشه ها و بهصورت نقاط، خطوط و سطوح ترسیم شده برروی كاغذ یا فیلم، نشان داده می شدند. عوارض ارائه شده در نقشه توسط سمبلها و رنگهایی كه در لژاند نقشه تشریح میشدند، مشخص گردیده و گاهی نیز با نوشتار همراه بودند. بدین ترتیب نقشه واطلاعات جانبی مربوط به آن، پایگاه داده های جغرافیایی را تشكیل می داد. نقشه های تماتیك منابع طبیعی بعنوان ابزاری برای ثبت و طبقه بندی مشاهداتمورد استفاده قرار می گرفت. آنالیزها بیشتر بصورت كیفی بوده و با بررسیهای بصری بر روی نقشه انجام می شد. آنالیزهای كمیصرفاً با استفاده از خطكش جهت اندازه گیری فواصل و پلانیمتر برای اندازه گیری مساحت ها انجام میگرفت.ایده استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی و نقشه های رقومی كهقابلیت هم پوشانی لایه های اطلاعاتی مختلف را داشته باشند، مدتها قبل ازاختراع كامپیوتر بیان گردیده است و به اواسط قرن نوزدهم میلادی باز میگردد. ایجاد عملی سیستم GIS و كاربردی شدن این سیستم در زمینه كاربردهایجغرافیائی در دهه های ۱۹۵۰، ۱۹۶۰ و اوایل دهه ۱۹۷۰ انجام شد. اولین سیستماطلاعات جغرافیایی نخستین بار در كانادا توسط دكتر Tomlinsonجهت استفادهاز آن در زمینه مدیریت جنگلها طراحی و اجرا گردید. با عرضه نسل های جدیدكامپیوتر و كاهش سریع قیمت آن روند توسعه سیستم های GIS سرعت بیشتری یافتو تا پایان آن دهه چندین سیستم GIS در آمریكا و كانادا توسعه یافت.در دهه۱۹۷۰سیستم های CAD به سمت GIS توسعه یافتند و سیستم های تجاری GIS بهبازار ارائه گردیدند. در دهه ۱۹۸۰ مینی كامپیوترها به بازار عرضه گردیدندو توسعه سیستم های پردازش تصاویر و ارتباط آن با GIS و توسعه پایگاههایداده ها بویژه پایگاه داده شیء گرا از ویزگیهای این دهه بود. در دهه ۱۹۹۰سیستم های اطلاعات جغرافیایی در زمینه های نظیر محاسبات موازی، مدلسازی،تلفیق سنجش از دور و GIS، پایگاه داده های بسیار بزرگ و سیستم های هوشمندو استنتاجی(Deductive) حركت كرده و امروزه محققین به دنبال توسعه Web GIS و كاربردی كردن سیستم های خبره و با ساختار پایگاه داده استنتاجی وقیاسی(Inductive) می باشند بطوریكه آیكون های GIS در سالهای آینده حتی برروی سیستم های عامل نظیر ویندوز نیز نصب خواهند شد.

http://www.aftab.ir


مطالب مشابه :


سایت دانشگاههای پیام نور وسایر دانشگاهها

راهنمای سیستم گلستان دانشجویان پیام نور دانشگاه پیام نورمرکز فریمان . http://www.pnuf.ir/




اطلاعیه مهم صندوق رفاه

اداره فرهنگی و اجتماعی پیام نور فریمان از حد مجاز تحصیلی در سیستم گلستان میسر




خبر فوري -

اداره فرهنگی و اجتماعی پیام نور فریمان را در سیستم ثبت نموده قراني گلستان




سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزاری قدرتمند برای كار با داده های پیام نور فریمان سیستم گلستان




راهنمای مشاهده نمرات پایان ترم

وبلاگ تخصصی دانشجویان کامپیوتر دانشگاه پیام نور فریمان شکل شماره 1 - ورود به سیستم گلستان.




برچسب :