شناخت سیستم اطلاعات جغرافیایی gis

[not found 16,275]

 مقدمه

امروزه کاربرد سیستمهای اطلاعات جغرافیایی(gis) در تمامی ابعاد گسترش روز افزونی یافته است بطوری که به عنوان ابزاری توانمند در جهت ذخیره ، بازیابی و تحلیل اطلاعات بصورت جدی مطرح بوده و مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع دستیابی سریع به اطلاعات و سوابق به عنوان یکی از فاکتورهای اصلی برای طراحی، تصمیم گیری، بهره برداری، نظارت و ساخت پروژه های مختلف یک نیاز بدیهی می باشد که می توان از gisدر این راستا به نحو مطلوبی بهره جست.

تا قبل از به وجود آمدن کامپیوتر، داده های جغرافیایی به طور سنتی و با استفاده از نقشه ها به صورت خطوط ترسیم شده و بر روی کاغذ نشان داده می شد. در نقشه، عوارض توسط نشانه ها و رنگهایی که در راهنمای نقشه تشریح شده بودند مشخص گردیده و گاهی نیز همراه با نوشتار بود. بدین ترتیب نقشه و اطلاعات جانبی مربوط به آن، پایگاه داده های جغرافیایی را تشکیل می داد و تحلیل ها بیشتر به صورت کیفی بوده و با بررسی های چشمی بر روی نقشه ها انجام می شد. تحلیل های کمی نیز عموما با استفاده از خط کش و به منظور جهت اندازه گیری فواصل همچنین پلانیمتر برای اندازه گیری مسافت ها انجام می گرفت.

 تاريخچة سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي

منشا پیدایش سیستمهای اطلاعات جغرافیایی مربوط به دوره ای است که در واقع فن نقشه کشی شروع به توسعه نمود. برخی از محققین اواسط قرن هجدهم میلادی را به عنوان زمان تولید اولین نقشه های دقیق ذکر نموده و نقطه مهمی در تاریخ توسعه gis می دانند.

پیشرفت های حاصل شده در زمینه کامپیوتر، نقشه کشی و تکنیک استفاده از عکس های هوایی بستر مناسبی برای سیستمهای اطلاعات جغرافیایی خودکار که در دهه 1960 به ظهور رسید، به وجود آورد. اولين دادة مكاني در 200 سال قبل از ميلاد توسط اراتوستن از جغرافيدانان قديم يوناندكه ساكن اسكندريه بود ارائه شد (دايرة المعارف دانش بشري1349 : 1000) با تاًسيس ناسا و پرتاب ماهوارة تيروس 1 ، انسان از اواخر دهة 1960 ، براي اولين بار كرة زمين را از فضا مشاهده كرد و ثبت مشخصات زمين، حفظ و مبادلة آن توليد داده هاي مكاني را بنيان نهاد. از اين زمان تفسير اتوماتيك عكسهاي هوايي با رايانه هاي بزرگ براي شناسايي و نقشه سازي آغاز شد. از دهة 1970 به دليل امكان دسترسي به رايانه هاي مناسب، تكنولوژي لازم براي كار با داده هاي مكاني به وجود آمد وسيستمهاي اطلاعات جغرافيايي براي افزايش توان تحليل حجم زيادي از داده هاي جغرافيايي بوجود آمد. اولين gis در مقياس ملي در كشور كانادا ( cgis ) شكل گرفت كه در اين سيستم عكسهاي هوايي، نقشه هاي موجود و ساير اطلاعات كشاورزي، جنگلداري، خاك، زمين شناسي و . . . مورد استفاده قرار گرفت تا به امروز كه توسعة اين تكنيك تجسم جغرافيا به عنوان علم فضايي را امكان پذير نمود و به فضاي جغرافيايي عينيت بخشيده است.

تاريخچة gis را از دو جنبه مي توان بررسي نمود، از نظر جنبش نرم افزاري و تحولات رايانه اي كه جهان شاهد پيشرفت چشمگير اين تكنولوژي مي باشد. جنبة ديگر اين تكنيك، همكاري آن با ساير علومي است كه به نحوي با داده هاي مكاني كارمي كنند. اين علوم با بكارگيري اين تكنيك توانسته اند زمينه هاي كاربردي را براي خود فراهم نمايند، از جمله جغرافيا، زمين شناسي، محيط زيست، هيدرولوژي، آبخيزداري، عمران و . . .

 تعريف سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي (gis)

gis چیست؟

gis، یک بانک اطلاعاتی نوین است که وجه تمایز آن با یک بانک اطلاعاتی معمولی، فراگیر بودن و هوشمندی نسبی آن است.

فراگیر است از آن رو که اطلاعات گرافیکی ( مکانی ) و اطلاعات غیر گرافیکی ( توصیفی – مقداری ) مربوط به زمینه های گوناگون یکجا در آن جمع شده است و هوشمند است از آن جهت که قادر به انتخاب، تلفیق و تحلیل داده هاست. به عبارت دیگرgis مجموعه ای متشکل از اطلاعات تصویری ( نقشه ها ) و اطلاعات توصیفی و رقومی مربوط به عوارض زمین است که این دو گروه از اطلاعات رابطه ای منسجم با یکدیگر داشته در واقع مدل ساده ای از واقعیت می باشند.

چهار رکن اساسی سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis):

 اندازه گیری

 نقشه کشی

 پایش

 مدل سازی

این فعالیت های کلیدی را می توان از طریق تکنولوژی سیستم های اطلاعاتی و خصوصا gis به انجام رساند.

تعریف gis

برخی از تعاریف ارائه شده gis در متون علمی، به شرح زیر می باشد:

دونه، 1987: سیستم اطلاعات جغرافیایی، سیستمی برای جمع آوری، ذخیره سازی، کنترل، ادغام، پردازش، تحلیل و نمایش داده هایی است که مرجع آنها زمین می باشد.

پارکر، 1988: سیستم اطلاعات جغرافیایی، یک فن آوری اطلاعاتی است که داده های فضایی و غیر فضایی را ذخیره، تحلیل و نمایش می دهد.

آرانوف، 1989: سیستم اطلاعات جغرافیایی، مجموعه ای از روشهای دستی یا رایانه ای است که برای ذخیره و به کارگیری داده های جغرافیایی به کار برده می شود.

سيستمهاي اطلاعات سيستمهاي رايانه ي هستند كه داده ها يا اطلاعات را نگهداري وپردازش مي كنند. نوع داده مهمترين عنصر در سيستم اطلاعات است. بخشي از اين سيستمها علاوه بر اعداد و حروف با نقشه نيز كار مي كنند كه اين سيستمها را، سيستمهاي اطلاعات مكاني مي نامند. در اين سيستمها اطلاعات مكاني به هر نوع فضايي اشاره مي كند. اگر داده هاي مكاني مربوط به سطح زمين و يا نزديك به آن باشد، دادة جغرافيايي ناميده مي شود كه سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي gis ) ) با داده هايي كه به نحوي با موقعيت جغرافيايي مرتبط است، كار ميكند، به عبارت ديگر gis به جمع آوري، توليد، نگهداري، بازيابي، تجزيه و تحليل داده هايي مي پردازد كه در دنياي واقعي فضايي را اشغال نموده اند. بنابراين كلية رشته هايي كه بخشي از داده هاي خود را از زمين به دست مي آورند از كاربران gis محسوب ميشوند.

دادة جغرافيايي ماهيت هاي متفاوتي را دارند از داده هاي مستخرج از تصاوير ماهواره اي تا داده هاي پستي، حمل ونقل و غيره را شامل مي شوند كه وجه مشترك آنها، زمين مرجع بودن آنها است. به بياني ديگر داده هاي جغرافيايي داراي مختصات است كه درقالب يك سيستم تصوير تعريف شده است.

[not found 16,275]

 قابلیت ها و توانایی های GIS

سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزاری قدرتمند برای کار با داده ها میباشد. در GIS ، داده هابه صورت رقومی نگهداری شده لذا از نظر فیزیکی حجم کمتری را نسبت به روشهای سنتی(مانند نقشه کاغذی) اشغال میکنند. در GIS با استفاده از توانایی های کامپیوتر مقادیر بسیار عظیمی از داده ها را میتوان با سرعت زیاد و هزینه نسبتا کم نگهداری و بازیابی نمود.

در GIS امکان ورود انواع اطلاعات در شکلها و قالب های مختلف مانند متن، نقشه، تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی، فیلم، صوت و ... وجود دارد. همچنین آنالیزهای پیچیده با مجموعه داده های مختلف مکانی و غیر مکانی بصورت توام از مهمترین قابلیت های GIS میباشد. سیستمهای اطلاعات جغرافیایی معمولا سیستم های تصویر متعددی را پشتیبانی میکنند و برنامه هایی به منظور تبدیل یک سیستم تصویر به سیستم تصویر دیگر دارند.

 اجزای اصلی سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)

یک سیستم اطلاعات جغرافیایی، متشکل از 5 جزء اصلی زیر می باشد:

1-سخت افزار

منظور از جزء سخت افزاری GIS، کامپیوتری می باشد که GIS بر روی آن قرار داشته و به پردازش اطلاعات می پردازد.

2- نرم افزار

نرم افزار GIS فراهم کننده توابع و ابزار مورد نیاز جهت ذخیره سازی، تجزیه و تحلیل، نمایش، بهنگام رسانی اطلاعات جغرافیایی می باشد.

3- داده های جغرافیایی

مهمترین جزء یک سیستم اطلاعات جغرافیایی، داده می باشد. کلیه آنالیزها و کاربردهای مورد انتظار از یک سیستم GIS، بر اساس داده های ذخیره سازی شده صورت میگیرد. درGIS داده های جغرافیایی به دو دسته اصلی اطلاعات، شامل اطلاعات مکانی یا نقشه و اطلاعات توصیفی، تقسیم می شوند. GIS اطلاعات مکانی و توصیفی را به یکدیگر منتسب نموده و اطلاعات فوق را به صورت یکپارچه مدیریت می نماید.

4- نیروی انسانی

در صورت عدم وجود نیروی متخصص به منظور مدیریت و توسعه سیستم GIS، دامنه کاربرد آن برای حل مسائل و مشکلات مختلف محدود خواهد شد. کاربران GIS محدوده وسیعی از افراد شامل؛ نیروی انسانی متخصص که وظیفه طراحی، مدیریت و توسعه کاربردهای سیستم را برعهده دارد تا کاربران عمومی که از GIS به منظور انجام فعالیت های روزمره خود استفاده میکنند را دربر میگیرد.

5- مدل های پردازش اطلاعات

GIS یک سیستم تصمیم گیری میباشد. اصولا توسعه کاربردهای GIS و عملیاتی شدن سیستم در هر سازمان، ارتباط مستقیم با توابع و مدل های پردازش اطلاعات پیاده سازی شده به منظور پوشش فعالیت ها و کاربردهای مورد نظر آن سازمان دارد.

 مؤلفه هاي (GIS)

سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي يك سيستم رايانه اي مي باشد كه مانند ساير سيستمهاي رايانه اي از مؤلفه هاي ورود داده، مديريت داده، تجزيه و تحليل داده و خروجي داده تشكيل مي شود با اين تفاوت كه مؤلفه هاي GIS در ارتباط باهم بوجود آمده و شكل مي گيرند. به عنوان مثال اگرچه نقشه هاي رقومي ورودي GIS محسوب مي شود اما نوع تجزيه و تحليل، فرمت ورودي داده را تعريف مي كند يا نوع پردازش، روش خروجي را تعيين مي نمايد.

- ورودي داده: ورودي داده در GIS از منابع مختلف تاًمين مي شود. منابع داده در GIS مي تواند شامل نقشه هاي توپوگرافي، عكسهاي هوايي، تصاوير ماهواره اي، داده هاي اندازه گيري شده مانند هيدرومتري و اقليمي و . . . اين داده ها به هر فرمت و شكلي باشند، GIS ابزار تبديل آن را فراهم مي سازد. روشهاي ورود داده به محيط GIS به عوامل متعددي بستگي دارد كه مهمترين آنها شامل: مدل تحليل، هدف از بكارگيري GIS ، مقياس مورد مطالعه و نوع منابع داده مي باشند.

- مديريت داده: مديريت داده مهمترين مؤلفة GIS مي باشد كه تمام مراحل را در بر مي گيرد. به محض ورود داده در GIS ، ضرورت مديريت آن مطرح مي شود. شكل گيري روش مديريت داده، به عواملي از جمله ساختار داده، ذخيره سازي و حفاظت داده، بازيابي و به اشتراك گذاري آن بستگي دارد. امروزه مديريت بانكهاي داده اي DBMS) ) توسط ساختار Geodatabase در توليد داده هاي جغرافيايي توانمند تر شده است زيرا اين ساختار بر پاية يكپارچه سازي داده هاي مختلف از نظر سيستم تصوير و مختصات، ماهيت و روش توليد، تك فايل بودن، ارتباط سهل با صفحات وب، حجم كم و . . . استوار است.

[not found 16,275]

- كاوش و پردازش داده: عمليات كاوش، داده ها را براي تجزيه و تحليل آماده مي كند، لذا شامل توابعي است كه داده ها را مورد بررسي و جستجو قرار مي دهد. در اين مرحله با پرسش، اندازه گيري و آزمون قابليت داده براي انجام تحليل مورد نظر، سنجيده مي شود. عمليات پردازش داده ها را از فرمت اوليه خارج مي كند وبه داده هايي با ماهيت هاي متفاوت تبديل مي كند. براي مثال تبديل داده هاي ارتفاعي به مدل رقومي ارتفاع و انطباق نتايج حاصل از آناليز داده هاي ماهواره اي با آن. نوع تجزيه و تحليل و مدلسازي نيز در روش پردازش مؤثر است.

- تجزيه و تحليل و مدل سازي داده ها: در اين مرحلة داده، پردازش را طي نموده است و توسط توابعي آماده براي پذيرش مدل مي شوند براي مثال درون يابي داده هاي اقليمي، تهية لاية شيب از مدل رقومي ازتفاع يا لاية تغييرات يك پديده در واحد سطح. در تجزيه و تحليل داده روابط متغيرهاي نيز بررسي مي شود و آمادة پذيرش مدل مي شود. براي مثال در اجراي يك پروژة پهنه بندي يا يك پروژة مكانيابي، روش مناسب وزن گذاري سطوح مختلف لايه ها يا اعمال ضريب بر لايه ها تعيين مي گردد. در GIS توابع مختلفي براي اعمال ضريب و وزن وجود دارد. در فرآيند مدل سازي روشهاي گوناگوني مورد استفاده قرار مي گيرد اما در هر حال مدل به صورت يك فرمول رياضي اجرا مي گردد. آزمونهاي پس از اجرا توسط توابع مختلفي بر نتايج به دست آمده، اعمال مي شود و صحت تجزيه و تحليل و مدلسازي اثبات مي گردد.

- خروجي داده ها: سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي توانمندي ويژه اي درارائة خروجي دارد. اين سيستم قادر است تا نتايج خود را به فرمت بانك داده، نقشه، تصوير، جدول، فيلم و . . . ارائه نمايد. خروجي GIS مي تواند ورودي سيستمهاي ديگر قرار گيرد. براي مثال بانك دادة جغرافيايي مي تواند در نرم افزارهاي مديريتي مورد استفاده قرار گيرد. ابزارهاي خروجي در GIS نيز مي تواند بر اساس فرمت هاي خروجي متنوع باشند.

 

 تکنولوژی های مرتبط با GIS

1. سیستم های تولید نقشه رقومی(CAD)

2. سنجش از راه دور(Remote Sensing)

3. سیستم های مدیریت پایگاه داده(DBMS)

 مدل های داده در GIS

 

شناخت انواع داده:

مهمترین جزء یک سیستم اطلاعات جغرافیایی، داده می باشد. کلیه آنالیزها و کاربرد های مورد انتظار از یک GIS براساس داده های ذخیره سازی شده در سیستم، صورت می گیرد.

در GIS، داده های جغرافیایی به دو دسته اصلی شامل اطلاعات مکانی یا نقشه(Spatial data) و اطلاعات توصیفی (Non-Spatial data)، تقسیم می شوند. اطلاعات مکانی، مشخص کننده موقعیت پدیده های مختلف موجود در سطح زمینی و اطلاعات توصیفی، ارائه کننده مشخصات و خصوصیات هر عارضه یا پدیده می باشد.

GIS بین اطلاعات مکانی و توصیفی ارتباط برقرار کرده و اطلاعات فوق را به صورت یکپارچه مدیریت می نماید.

 

بطور کلی داده های سیستم اطلاعات جغرافیایی را می توان در 3 نوع داده ها به شرح تقسیم بندی نمود.

1. داده های برداری

در داده های برداری، اطلاعات در قالب نقاط، خطوط و سطوح کدگذاری شده و به عنوان یک مجموعه از نقاط دارای مختصات، ذخیره می شوند. در این مدل، موقعیت یک عارضه نقطه ای از قبیل چاه آب به وسیله یک جفت مختصات(X,Y)، موقعیت یک عارضه خطی از قبیل رودخانه و یا جاده، به وسیله یک رشته از مختصات نقاط مشخص کننده عارضه و موقعیت یک عارضه سطحی از قبیل دریاچه، بوسیله یک حلقه بسته از مختصات نقاط مشخص کننده مرز عارضه سطحی، ذخیره می شود.

 

سه نوع متداول نقشه های برداری عبارتند از:

 نقشه های نقطه ای یا Point

این نقشه ها مواردی چون مختصات چاه ها، ایستگاه های هواشناسی، نقاط نمونه برداری شده و ... را شامل می شوند و با یک زوج عدد(X,y) مشخص می شوند. خود عارضه نیز یک کد به عنوان برچسب می گیرد.

 

 نقشه های خطی یا Polyline

این نقشه ها با مختصات نقاط آغازین و انتهایی و نقاط شکست خطوط مشخص می شوند. این خط نیز یک کد به عنوان برچسب میگیرد.

 

 نقشه های سطحی یا Polygon

این نقشه از طریق خط محاط بر سطح یا همان مرز مشخص می شوند. نقشه های سطحی، سطوح بسته ای را تشکیل می دهند که مرز بیرونی آنها از یک نقطه شروع شده و به همان نقطه برمیگردد. هر سطح یک کد یا برچسب گرفته که مشخص کننده سطوحی چون جنگل، دریاچه و ... میباشد.

 

2. داده های رستری

در مدل رستری، کوچکترین جزء تشکیل دهنده آن پیکسل میباشد. یک تصویر ماهواره ای یا یک نقشه اسکن شده، نمونه ای از ارائه اطلاعات در قالب مدل رستری می باشند.

 

3. مستندات

داده هایی که به داده های جغرافیایی نقطه ای، خطی و سطحی مرتبط می شوند و اطلاعات تکمیلی در مورد عوارض ارائه میکنند را داده های توصیفی می نامند. در منابع فارسی Attribute data را گاهی مستندات نیز ترجمه کرده اند. در هر حال منظور از مستندات، جداولی است که به صورت بانک اطلاعاتی این داده ها را در خود ذخیره می کنند.

[not found 16,275]

 ضرورت ايجاد پايگاه دادة يكپارچه((Geodatabase

بيش از يك دهه است كه سازمانهاي مختلف در ايران به توليد داده هاي رقومي مي پردازند. داده هاي رقومي از منابع يكسان توليد شده كه بيشتر آنها را نقشه هاي كاغذي تشكيل داده است. اين داده ها در فرمتهاي گوناگون توليد شده اند. به عبارت ديگر در ايران طي گسترش GIS داده هاي مكاني رقومي برحسب نياز سازماني توليد شدند و چون تمام سازمانها نياز به داده هاي مكاني پايه داشتند. لذا نقشه هاي توپوگرافي كاغذي در مقياس 1:25,0,000 و 1:50,000 در سطح كشوري توسط سازمانهاي مختلف رقومي گرديد و لايه هاي رقومي در محيط هاي متفاوت توليد شدند، فرمتهاي متفاوت داشته اند وچون به طور يكپارچه توليد نشدند، لذا نتوانستند كه زير ساختار داده هاي مكاني ايران گردند. اگر همين داده ها به نحوي توليد مي شدند كه ساختاري مشخص و تعريف شده اي داشتند و در قالب فرمت يكسان توسط سازماني مسئول در اختيار مصرف كنندگان اطلاعات مكاني قرار مي گرفت. مسلماً GIS ايفاي نقش بهتري در ايران داشت. روشهاي توليد Geodatabase بر اساس منبع داده ها تفاوت مي كند اما منابع متفاوت به يك نوع ساختار يكپارچه و منسجم ختم ميشود. اين بانك داده مي تواند به اشتراك گذاشته شود و پايه اي براي مطالعات جغرافيايي باشد.

 

توليد داده هاي رقومي بخشي از ايجاد Geodatabase مي باشد. تدوين قوانين، استفاده از بانك هاي داده اي، فرمت داده ها، تعريف داده ها از نظر توليد كنندگان، اصطلاحات مورد استفاده در داده ها و بسياري از موارد ديگر ضرورت دارد.

 

 زير ساختار ملي داده هاي مكاني

در مطالعات و برنامه ريزي هاي ملي، اطلاعات مكاني از پيش نيازها و عوامل ضروريئبه شمار مي آيد با توجه به اهميت توليد داده هاي مكاني و هزينه هاي سنگين آن لازم است كه در اين زمينه سياستگذاري اساسي در سطح ملي صورت گيرد. بزرگترين مقياسي كه در سطح ملي داده هاي مكاني رقومي توليد شده است. نقشه هاي توپوگرافي به مقياس 1:25,000 مي باشد كه اين مقياس براي بعضي از مطالعات مناسب نمي باشد. لذا مي توان مطالعات جغرافيايي را از نظر داده هاي مكاني سطح بندي نمود و در سطوح متفاوت از مقياسهاي مختلف استفاده نمود. بنابراين امر توليد، توزيع و مديريت بهينة داده هاي مكاني در كشور نياز به خط مشي ها و تدوين قوانين و استانداردهاي ملي دارد و اجراي سياستگذاري يكسان در كل كشور نتايج مطلوبي چون صرفه جويي اقتصادي و زماني، جلوگيري از دوباره كاري، تسهيل تبادل اطلاعات، جلب مشاركت بخش خصوصي و توسعة پايدار در كل كشور را به همراه دارد. زير ساختار ملي داده هاي مكاني 4 ركن اساسي ذيل را در بر مي گيرد :

 

1. قوانين و مقررات: نظام مند نمودن فعاليتهاي داده اي در بكارگيري سيتمهاي اطلاعات جغرافيايي نياز به تدوين قوانيني فراگير دارد كه حدود وظايف و نحوة ارتباط بخشهاي مختلف را مشخص نمايد. اين قوانين بايد شامل مسائلي از قبيل نوع داده هاي پايه اي توليد شده، نحوة مشاركت ملي سازمانهاي مختلف در توليد و نگهداري داده ها، جنبه هاي مديريتي تبادل داده ها و نرخ گذاري آن و ... باشد.

 

2. استانداردها و دستور العمل ها: استاندارسازي در اطلاعات مكاني نقش مهمي درمشخصات فني و كيفيت داده ها و سيستمها دارد. اين استانداردها شامل مشخصات لازم داده ها و سيستمها، ويژگي هاي مربوط به عوارض، نحوة مدل سازي و مستند سازي مي باشد. بعبارت ديگر اعمال استانداردها در سطح سبب تسهيل تبادل اطلاعات بين سازمان هاي مختلف مي شود و همچنين رعايت استاندارهاي بين المللي GIS امكان تبادل داده ها را در سطح بين المللي نيز فراهم مي سازد.

 

3. ابزارهاي جستجو در تبادل داده هاي مكاني: امروزه كشور هاي پيشرفته سيستمي به نام Clearinghouse را روي سايتهاي اينترنت مستقر مي نمايند. اين سيستم شامل مجموعة استانداردها، نرم افزارها، سخت افزارها و دستورالعمل هايي براي تسهيل سفارش داده هاي مكاني مي باشد. يك Clearinghouse مي تواند آگاهي هاي لازم در زمينة داده هاي موجود در سازمان هاي مختلف و يا برنامه ريزي براي توليد داده هاي مكاني را در اختيار جامعه قرار دهد و در نتيجه از دوباره كاري ها و صرف هزينه هاي اضافي جلوگيري نمايد.

 

4. لايه هاي اطلاعات مكاني مهمترين ركن زير ساختار ملي داده هاي مكاني مي باشد. اين لايه هاي اطلاعاتي بايد در زمينه هاي موضوع، پوشش و كيفيت مشخص باشند تا بتوانند به عنوان بستري مشترك در تصميم گيري ها مورد استفاده قرار گيرند. اين لايه ها زيرساختار مطالعات جغرافيايي قرار مي گيرند كه با سياست هاي كلان كشوري هماهنگ است و توسعة پايدار و هماهنگ براي تمام كشور را ممكن مي سازد.

 

 بررسي استانداردهاي اشتراك داده اي در GIS

 

سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي از طريق طراحي متاديتا، امكان به اشتراك نهادن بانك دادة جعرافيايي Geodatabase را فراهم ساخته است و تصميم گيري Online بر مبناي داده هاي به هنگام را براي كاربران ممكن مي سازد. بانك دادة GIS شبيه ساير داده ها نيست و طراحي دسترسي آن از طريق وب الگوي ويژه اي دارد كه متاديتا ناميده ميشود. متاديتا سند خلاصه شده اي است كه مندرجات، كيفيت، نحوه ايجاد داده هاي فضايي و ... را براي مجموعه اي از داده ها فراهم مي سازد و حجم آن در مقايسه با كل داده ها بسيار ناچيز است. متاديتا به آساني بر روي وب قرار مي گيرد و قابليت سهيم شدن براي جستجوگران داده را فراهم مي سازد. سرويس متاديتا با پروتكل ويژه اي برروي شبكه ها قرار مي گيرد و با سرويس هاي گيرنده و سرويس دهنده ها مرتبط مي شود.

امروزه پروتكل استاندارد وب http مي باشد بعبارت ديگر http قرار داد انتقال فوق متن مي باشد كه تبادل اطلاعات در وب توسط آن صورت مي گيرد. متاديتا با پروتكل استاندارد Z39,50 بر روي وب قرار مي گيرد و منابع داده را به اشتراك مي گذارد. الگوهاي استاندارد توليد متاديتا در WebGIS به شرح داده هاي جغرافيايي مرتبط ، داده هاي غير الكترونيكي مثل يك نقشه كاغذي و داده هاي الكترونيكي بدون ارتباط مثل داده هاي روي يك CD مي پردازد.

اولين استاندار جهاني متاديتا در سال 1998 از ايالت متحده امريكا توسط سازماني به نام FGDC انتشار يافت. كه مخفف Federal Geographic Data Committee مي باشد. اين استاندارد براي تبادل داده هاي فضايي ملي بر روي اينترنت قرار گرفت و به نام National spatial Data Infrastructure) ،NSDI ) شناخته شد كه با متقاضيان داده ها در وب توسط سرويس دهنده ها مرتبط مي شوند. سازمان استاندارد سازي بين المللي (International Organization for

Standard - ISO) استاندار ديگري را براي متاديتا طراحي مي نمايد كه تفاوتهايساختاري با استانداردهاي FGDC دارد اما آنچه مسلم است استاندارد سازي متاديتا بدون توجه به ساختار ملي داده هاي مكاني و سيستم تخصصي مطالعات جغرافيايي امري غير اصولي مي باشد. لذا وجود زير ساختار ملي داده اي اشتراك مهم استانداردهاي توليد متاديتا مي باشد نرم افزار ArcGIS امكان توليد و تاًليف متاديتا را از طريق ArcCatalog به فرمت هاي استاندارد موجود فراهم مي سازد، ArcIMS سرويس دهنده متاديتا و ArcSDEرابط بين سرويس دهنده ها و منبع ذخيره داده ها از طريق پروتكل 39,50 Z مي باشند

 

 کاربرد GIS در علوم مختلف:

منابع طبیعی، عمران، آبیاری و زهکشی، مخابرات، معدن، کشاورزی، نقشه کشی، راه آهن، بانکداری، مدیریت، تجارت، آب و فاضلاب، معماری، هوافضا، جنگلداری، زمین شناسی، حمل و نقل و ترافیک، مهندسی رودخانه، خدمات رفاهی، شهرسازی، شبکه ی گاز، مدیریت بحران و سانحه.

 

مثال: کاربردGIS در مدیریت بحران

در هر کشوری یک سری مخاطراتی وجود دارد که منابع طبیعی، محیط زیست و... را تهدید میکند. شناسایی مناطق دارای بیشترین احتمال بروز حوادث و مخاطرات بسیار حائز اهمیت می باشد زیرا میتوان برای جلوگیری از بروز حوادث برنامه ریزی نمود که می توانند خسارت های بیشماری را به بار بیاورند. همچنین میتوان برنامه های واکنش سریع را در شرایط اضطراری از قبل آماده نمود. تجربه نشان داده است که برنامه های از قبل پیش بینی شده و فرایندهای آزمایش شده برای مقابله با چنین اتفاقاتی می توانند به طور قابل ملاحظه ای در جلوگیری از تلفات جانی و کاهش خسارت به اموال و صنایع و محیط زیست موثر باشند. استفاده از سیستم های اطلاعاتی نظیر سامانه های اطلاعات مکانی(GIS) در شناسایی نقاط بحران بسیار موثر می باشند.