نظام المعلومات الجغرافية
بقلم : المهندس أسامة الكسواني 2007/5/16 الساعة 10:49 بتوقيت مكّة المكرّمة
تعريف نظام المعلومات الجغرافية:
يمكن تعريف نظام المعلومات الجغرافيةGeographic Information System تعريفا عاما على أنه نظام المعلومات الذي يعتمد على معطيات جغرافية والتي من خلال برنامج أو عدة برامج تسمح بتخزين
هذه المعلومات وتهيئتها وتشكيلها، وبالتالي تعمل تلك المعلومات بمعالجة المعطيات وتمثيلها مرئيا .
أهداف نظم المعلومات الجغرافيةGIS
حفظ المعلومات بشكل واضح ونهائي
استيعاب الظواهر ومراقبة الأخطار
امكان توفير البيانات والمعلومات الخاصة بنظم الخرائط الجغرافية وتسهيل وصولها إلى صناع القرار في إدارات أجهزة الدولة وقطاع التخطيط و الاقتصاد وخاصة المستثمرين وعامة الشعب
سرعة إنجاز الخرائط الجغرافية
تحديد الفضاء والوقت.
بناء نظام ذي وحدات متكاملة يعتمد على تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية و تكنولوجيا المعلومات لإرجاع واستخراج البيانات والمعلومات المكانية
مساعدة الملمين بمشاريع التهيئة
إمكان ترقية المعلومات والخرائط بسهولة تامة
مصادر المعلومات الجغرافية
تعتبر مصادر المعلومات الجغرافية عديدة جدا، ومنذ العهد القديم إلى وقتنا هذا ونحن نتزود بمصادر جديدة بسبب التكنولوجيا المتقدمة في عصرنا ومن تلك المصادر على سبيل المثال لا الحصر:
المسح الأرضي
استخدام الصور الجوية والصور الرقمية التي تحدد الأبعاد لكل نقطة.
التحقيقات الممثلة من خلال الإحصاءات، عدد السكان، الاقتصاد، التعداد.
الاستشعار عن بعد، وهي طريقة تحليل لمعطيات الأرض وهي معطيات ضرورية جدا لمعرفة الوسط الطبيعي.
نظام ال Global Positioning System - GPS ، وهو يعرف على أنه نظام تحديد المواقع العالمي.
الخرائط الجغرافية
في الوقت الراهن نحن على علاقة مع الخرائط من خلال حياتنا العملية، وقد كنا على علاقة وطيدة بالخرائط منذ ملايين السنين، منذ الحضارات الأولى، وقد كان الهدف من الخرائط هو المساعدة في الشؤون العسكرية على سبيل المثال(الرومان) في قديم الأزل، ومنذ ذلك الوقت مرت تقنية رسم الخرائط بعدة مراحل عدة منذ ذلك الوقت وحتى الآن ونوضح بالنقاط تلك المراحل :
وبالتالي فإن اعتمادنا على تقنية الحاسوب في حفظ المعطيات لإظهارها على شكل خرائط جغرافية مهم جدا حيث السرعة في التعامل مع الخرائط، وإمكان صنعها رغم النقص البشري للتعامل معها بشكل تقليدي وتطويرها وترقيتها من دون الحاجة إلى إعادة الرسم، ومن هنا يصبح اعتمادنا على الأشخاص المعدين لتلك الخرائط بسيطا إلى حد ما ومع كل هذا وذاك فإن إنتاجية الخرائط تصبح أسرع وأدق من الناحية النوعية والتقنية وتوفير الوقت والجهد المطلوبين لتنفيذها .
تصنيف معطيات الخرائط الجغرافية
بواسطة الأبعاد:
يكون اعتمادنا هنا على الأمور التالية (النقطة، الخط، المساحة، الحجم والوقت).
بواسطة الأوجه الفضائية:
عن طريق المعطيات الجغرافية الفضائية (خطية، مساحية، حجمية) ومعطيات ثيماتيكية.
بواسطة الأوجه الرقمية:
وهي عبارة عن معطيات كمية ومعطيات نوعية.
بواسطة المستوى أو المقياس:
أولا نقوم باستخدام المقياس الأسمى والإحداثي (الترتيبي) ومن ثم المستوى والمقياس الانحرافي وأخيرا البعد.
بواسطة التواصل الجغرافي :
عن طريق اثنين من المعطيات المهمة، وهما المعطيات المتواصلة والمعطيات البسيطة.
بواسطة طرق مكتسبة:
والطرق المكتسبة التي نعنى بها هنا هي عن طريق المعطيات المرئية التي نزود بها والمعطيات المشتقة.
بواسطة تحولاتهم:
والتي من خلالها نحن نستخدم الورقة، الاتجاهات، الترقيم، المسح وأخيرا الصور .
كيفية تحديد المواقع المراد العمل عليها
يوجد العديد من التطبيقات المستخدمة لنظم المعلومات الجغرافية كل حسب إمكاناته، ومن أشهر البرامج المستخدمة لذلك هي كالتالي-: ArcView - ArcIMS -ArcSDE - ArcInfo - ArcExplorer من شركة ESRI * GeoMedia Professional من شركة Intergraph
أولا تعتمد تلك الأجهزة الكفية أساسا على نظام الأقمار الصناعية، فما عليه إلى أن يقوم بتشغيل الجهاز الكفي الصغير ومن ثم توجهه إلى النقطة المراد أخذ إحداثياتها الصحيحة والتوقف عندها ولو لمسافة لا تزيد على أكثر حد على متر أو مترين، وهنا مسألة الدقة مهمة جدا حيث يمكننا أن نقلل من نسبة الخطأ في تحديد الأماكن، وبعد التأكد من أن المكان المراد أخذ إحداثياته صحيحا، نقوم بالضغط على الزر الذي بدوره يحدد لنا الإحداثيات بشكل صحيح، وهنا توجد أجهزة مختلفة بعضها عن بعض، فمنها ما يقوم بتخزين تلك الإحداثيات، ومنها ما لا يقوم بذلك، حيث المطلوب هو نقلها على ورقة خارجية وتحديد اسم المكان وفي هذه الحالة لا ننصح بعملها، حيث ان نسبة الخطأ في كتابة الأرقام ممكنة إلى حد ما، وعليه فإن الأجهزة الحديثة في يومنا هذا تعتمد على تخزين تلك الإحداثيات، ومن ثم يقوم العامل البشري بالرجوع إلى جهاز الحاسوب أو بتسليم تلك الأجهزة الكفية إلى القسم الآخر الذي يتولى نقل تلك المعلومات منها، وذلك بربطها مباشرة بالحاسوب واسترداد البيانات التي تم حفظها، ومن ثم البدء في تحليلها وتنظيمها وذلك لتجهيزها على الخرائط الرقمية .
ولكن في عصرنا هذا باتت الأجهزة أكثر راحة، حيث يوجد نوع آخر من تلك الأجهزة يقوم على أساس إرسال تلك الإحداثيات التي تم أخذها في حينها من المكان المراد معرفة إحداثياته بطريقة الرسائل القصيرة وبشكل متزامن ومن ثم ترسل تلك الرسائل القصيرة الSMS عن طريق احدى شركات الاتصال إلى خوادم معدة لذلك ويتم حفظها مباشرة ومن ثم البدء في العمل عليها، وهنا قمنا بمراعاة الوقت والجهد المطلوبين لذلك .
من الأمور الأساسية لاتخاذ أي من القرارات المناسبة لإنجاز مختلف الأنشطة الاستثمارية وتطوير البنية التحتية وتحديد القطاعات ذات الجدوى الاقتصادية هو توفير البيانات والمعلومات من خلال نظام المعلومات الجغرافية المتطور، الأمر الذي يعمل على دفع عجلة التنمية في البلاد، ودعم قدرة الاقتصاد الوطني ورفع كفاءته، ونسرد هنا بعضا من تلك الأهداف الخاصة بنظام المعلومات الجغرافي : ولهذه الأسباب يجب أولا مراعاة الأهداف من البدء في استعمال احد تلك التطبيقات حسب مقدرة البرنامج وسهولة التدريب عليه وتكلفته المادية وأخيرا الدعم الفني من الشركة المسؤولة عن تزويده لها، ولا ننسى أن العمالة التي سوف تتولى أمور العمل والتنفيذ على تلك التطبيقات يجب أن تكون على مستوى من المعرفة والعلم في استخدام الحاسوب ولكن لا يشترط أن تكون محترفة، ومن ثم تقوم الشركة بعمل بعض الدورات الخاصة باستخدام تطبيقاتها المزمع العمل عليها، وعلى عدة مستويات، والشركة المنتجة أو المسؤول عن تلك البرامج لها التزام خطي بينها وبين الشركة المتفق العمل معها إما بتزويدها ببعض البيانات والمعطيات أو بتحديد قوى بشرية تقوم على جمع تلك المعطيات بشكل دوري ومحدث عن طريق استخدام بعض الأجهزة الكفية لذلك وهي أجهزة مختصة بنظام ال GPS لتحديد المواقع، ويجب أن نذكر هنا أن العامل البشري يجب أن يكون دقيقا إلى حد ما في استخدام تلك الأجهزة الكفية عند جمعه تلك البيانات
نظـام الـتـمــوضـع الـعالمـــي
نظـام الـتـمــوضـع الـعالمـــي » تطبيقات النظام »
نظـام الـتـمــوضـع الـعالمـــي
» تطبيقات النظام » الشوارع والطرق السريعة
Highway overpass with traffic
الشوارع والطرق السريعة“إن
الوعود التي تعدنا بها تكنولوجيا "نظام التموضع العالمي" في زيادة معدلات
السلامة والأمان، وتقليل اختناقات المرور وتحسين الكفاءة هي وعود بلا
حدود. فلقد أصبح "نظام التموضع العالمي" بكل بساطة التكنولوجيا التي
تمكِّن القدرة الفائقة في مجال المواصلات.”جيفري إن. شان، وكيل وزارة المواصلات الأمريكية لشؤون السياسة.فوائد * مستويات أعلى في السلامة والحركة لكافة مستخدمي نظم النقل السطحي. * تحديد أدق للموضع لتوفير معلومات أوفرعن المسافرين والخدمات المتوفرة بالإضافة إلى رفع مستوى السلامة. * رصد أكثر فعالية لضمان الإلتزام بالجداول، وإيجاد نظام للنقل العام أكثر استجابة لاحتياجات مستخدمي وسائل المواصلات.
* توفير معلومات أفضل حول المكان عن طريق خرائط إلكترونية لتزويد المركبات
بنظم ملاحة محملة على متن المركبة للمستخدمين التجاريين أو الشخصيين. * زيادة الكفاءات وتقليل التكاليف في مسح الطرق البرية.تقول
التقديرات أن التأخيرات الناجمة عن الإزدحام على الطرق السريعة والشوارع
وشبكات العبور على نطاق العالم تؤدي إلى خسائر في الإنتاجية تقدر بمئات
البلايين من الدولارات سنويا. وتشمل آثار الازدحام السلبية الأخرى خسائر
في الممتلكات وإصابة الأشخاص بجروح وزيادة تلوث الهواء والاستهلاك غير
الكفء للوقود.توفر الإتاحية والدقة اللتان تنجمان عن استخدام
"نظام التموضع العالمي"(GPS) فعالياتٍ متزايدة وسلامة مرتفعة لوسائل النقل
التي تستخدم الطرق السريعة وأنظمة النقل العام. وقد انخفضت المشاكل التي
ترتبط بتحديد المسارات وإرسال وسائل النقل التجارية بصورة ملحوظة أو قضي
عليها تماماً بمساعدة "نظام التموضع العالمي". وهذا يصدق أيضاً على إدارة
أنظمة النقل العام وأطقم صيانة الطرق ومعدات الطوارئ.ويمكِّن
"نظام التموضع العالمي" من تشغيل أنظمة تحديد موقع الشاحنة بصورة
أتوماتيكية وأنظمة الملاحة المركَّبة داخل الشاحنة، مما يستخدم في سائر
أرجاء العالم حالياً. وعن طريق ضفر تكنولوجيا "نظام التموضع العالمي" مع
النظم التي تستطيع أن تعرض معلومات جغرافية أو مع النظم التي تستطيع أن
تنقل أتوماتيكياً بيانات معينة للعرض على الشاشات أو الكمبيوتر، فإن بعداً
جديداً يكون قد تحقق في مجال النقل السطحي.يخزن "نظام المعلومات
الجغرافية (GIS) ويحلل ويعرض معلوماتٍ تعتمد مرجعية جغرافية، وهي معلومات
يوفر الشطر الأكبر منها "نظام التموضع العالمي". واليوم يجري استخدام
"نظام المعلومات الجغرافية" في رصد موقع العربة ويمكن المسؤولين من رسم
استراتيجيات فعالة تستطيع أن تحافظ على مواعيد وصول وقيام عربات النقل
العام وفقاً للجداول المعروفة وأن تخبر المسافرين بمواعيد الوصول الدقيقة.
وتستخدم أنظمة النقل العام هذه الإمكانية في تتبع خطوط القطارات والباصات
وسائر الخدمات لتحسين الأداء دون توان.كثيرة هي القدرات أو
الإمكانيات الجديدة التي أصبحت ممكنة بفضل "نظام التموضع العالمي". فلقد
أصبحت ساحات التشارك الفوري في ركوب السيارات ممكنة التنفيذ، طالما صار
بالإمكان التوفيق فورا بين أي شخص يرغب في "توصيلة" وبين سيارة في منطقة
قريبة.وقد أسفر استخدام تكنولوجيا "نظام التموضع العالمي" في تتبع
والتنبؤ بحركة شحنات البضائع عن ثورة لوجستية (أنظمة التجهيز)، بما في ذلك
تطبيقٌ يسمى التسليم في وقت محدد سلفاً.و في إطار هذا التطبيق تستخدم
شركات الشحن "نظام التموضع العالمي" في تتبع المسارات حتى تضمن التسليم
والالتقاط في الموعد المضروب سواء على بعد مسافة قصيرة أو عبر مناطق زمنية
شاسعة. فعندما تأتي طلبية معينة، فإن مسؤول الإشارة يسجل وجود خدمة مطلوبة
على الكمبيوتر، وهنا تظهر قائمة بالشاحنات على الشاشة، حيث تُعرض سلسلة
منسقة من المعلومات المفصَّلة عن حالة كلٍ منها. وإذا كانت إحدى الشاحنات
متأخرة في الوصول أو خرجت عن الطريق فإن المبرق يتلقى إنذراً بذلك.Driver
consulting his GPS unitتستخدم بلدان كثيرة حول العالم "نظام التموضع
العالمي" للمساعدة في مسح شبكات الشوارع والطرق السريعة في أراضيها، عن
طريق التعرف على الموقع، تضاريسياً: على أو قرب أو بجوار شبكة الطرق. وهذه
الشبكات تشمل محطات الخدمة والصيانة والطوارئ والتموين وممرات الدخول
والخروج والعطب الذي يصيب الشبكة إلخ. وتضاف هذه البيانات إلى المعلومات
التي يجمعها "نظام المعلومات الجغرافية"(GIS) وهذه القاعدة المعلوماتية من
المعرفة تساعد وكالات النقل في تخفيض تكاليف الصيانة والخدمة وتعزز سلامة
السائقين الذين يستخدمون هذه الطرق.وتجري حالياً بحوث لتحذير
السائقين في المواقف الحرجة التي قد يصادفونها. مثل إنتهاك قواعد المرور
أو الإصطدامات. كما يجري بحث إضافي لدراسة إحتمال الحاجة إلى أدنى قدر
ممكن من التحكم في السيارة أو الشاحنة في الظروف التي تفرض على السائق أن
يتجاوب بسرعة، كما يحدث عندما تنتفخ أكياس الهواء قبل الحادث. وتُعد
المعلومات التي يوفرها "نظام التموضع العالمي" جزءاً لا يتجزَّأ من هذا
البحث.Cars in motionيُعد "نظام التموضع العالمي" أيضاً عنصراً
أساسياً في مستقبل "نظم النقل الذكية" (ITS). وتضم "نظم النقل الذكية"
نطاقاً واسعاً من المعلومات التي تستند إلى المواصلات والتكنولوجيا
الإلكترونية. ويجري حالياً بحث في مجال النظم المتقدمة لمساعدة السائقين،
والتي تشمل نظم الإنحراف عن الطريق وتجنب الإصطدام عند تغيير السائق
للحارة التي يقود فيها سيارته أو شاحنته. وتحتاج هذه النظم إلى تقدير موقع
السيارة أو الشاحنة بالنسبة للحارة وحافة الطريق بدرجة من الدقة لا تترك
هامشاً للخطأ أكثر من عشرة سنتيمترات.وفي ظل التحديث المستمر لـ
"نظام التموضع العالمي"، فإن بوسع المرء أن يتوقع استحداث نظمٍ أكثر
فعالية، حتى مما هو موجود حالياً، لمنع وقوع الإصطدام، والإنذارات التي
تطلب الغوث، والإخطار بالموقع، ورسم الخرائط إلكترونياً وأجهزة القيادة
المركبة على متن المركبة بتعليماتها الناطقة/المسموعة . نظم المعلومات الجغرافية في إدارة بيانات نظم المعلومات
نظم المعلومات الجغرافية في إدارة بيانات نظم المعلومات الجغرافية ودعم اتخاذ القرار
في تطبيقات في الهندسة والتخطيط وشؤون البيئة
1-إدارة بيانات نظم المعلومات الجغرافية وطرق مسح ومعالجة وتخزين ونشر البيانات نحو دعم التخطيط و اتخاذ القرار.
2-هيكل بيانات نظم المعلومات الجغرافية، وعلوم قواعد البيانات وتجسيم البيانات، وشفافية النقل، وأسس البيانات، مع لغات البرمجة الجغرافية المستخدمة في إدارة بيانات نظم المعلومات الجغرافية.
3-تكنولوجيا إدارة المعلومات الجغرافية بواسطة الشبكة العالمية والشبكة الداخلية وتطبيقات الحكومة الإلكترونية وتأثيرها في دعم القرار.
4-إدارة وتسويق بيانات نظم المعلومات الجغرافية المتوفرة لدى الشركات والبلديات والمؤسسات الحكومية.
5-الطرق المتطورة في إدارة البيانات الجغرافية للأراضي والأملاك.
6-علوم المسح الجوي والاستشعار عن بعد والمسح الليزري كطرق لجمع البيانات الجغرافية، ومدى تأثيرها في دعم القرار.
7-تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد في مراقبة وتخريط التغير البيئي.
تأثير طرق جمع البيانات الجغرافية بالمسح التفصيلي الأرضي وطرق المسح بالأقمار الاصطناعية (GPS) طرق جمع البيانات عن طريق المحطات الدائمة في دعم القرار.
9-التجارب والخبرات في مجال استخدام تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية لدعم قرارات التخطيط, الطرق والسكة الحديدية، المواصلات، المباني، الصرف الصحي وشبكة المياه والكهرباء، وتخصصات أخرى تتعلق بفعاليات البلديات والدوائر الحكومية.
10-تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية في مجال الشرطة والأمن العام.
11-مقاييس نظم المعلومات الجغرافية في استخدامات أساليب تطوير التجارة والتسويق.
12-وضع تعليم تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية عالميا وإقليمي
معجم GIS
استشعار عن بعد
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
هو
معرفة ماهية الأجسام دون التمساس الفيزيائي أو الكيميائي المباشر مع هذه
الأجسام ومن أهم وأكثر تطبيقاته في الوقت الحالي هو الصور الفضائية التي
يتم التقاطها عن طريق الأقمار الاصطناعية أو الصور الجوية "باستخدام الطائرات" يتم معالجة هذه الصور باستخدام برامج معالجة خاصة لأهداف متعددة منها :
- جيولوجية: الكشف عن النفط,المياه,المعادن,الفلزات,الفوالق,متابعة التشوهات الجيولوجية...
- زراعية : وجود الأمراض عند النباتات, معرفة أنواع النباتات في منطقة معينة...
- علم الجليديات: متابعة حركة الكتل الجليدية وذوبانه.
- )
