از زمان اولين تمدنها، براي نمايش اطلاعات مربوط به سطح زمين از نقشه استفاده ميشده است . ناوبران نقشه برداران زميني و ارتشي از نقشه براي نمايش موقعيت مكاني عوارض جغرافيايي مهم استفاده ميكرده اند .
نقشههايي توپوگرافي براي نمايش محدوده اراضي ، واحدهاي اداري و مرزهاي ملي تهيه ميگرديدند . در قرن بيستم گسترش سريع علم و تكنولوژي باعث تقاضاي بيشتر براي نمايش سريعتر و دقيقتر حجم هاي بزرگتري از اطلاعات جغرافيايي شد .
امروز با توسعه تكنيكهاي عكسبرداري هوايي و سنجش از دور، تحولي عظيم در جمعآوري و تهيه داده هاي جغرافيايي بهوجود آمده است كه كاربردهاي گستردهتري داشته و آناليزهاي پيچيدهتري را ميطلبد . در حال حاضر دادههاي جغرافيايي سريعتر از آنكه بتوانند تجزيه و تحليل شوند، جمعآوري ميگردند .
تا قبل از بهوجود آمدن كامپيوترها، دادههاي جغرافيايي به طور سنتي با استفاده از نقشهها و به صورت نقاط، خطوط، سطوح ترسيم شده بر روي كاغذ يا فيلم نشان داده ميشدند .
آناليزها در اينگونه نقشهها بصورت كيفي بوده و با بررسيهاي بصري بر روي نقشه انجام ميشد . آناليزهاي كمي صرفاً با استفاده از خطكش جهت اندازهگيري فواصل و پلانيمتر براي اندازهگيري مساحت ها انجام ميگرفت .
گرچه بازيابي حجم كوچكي از دادهها و در نظر گرفتن فقط بعضي از ارتباطات مكاني بين عوارض نسبتاً ساده بود اما وقتي كه حجم وسيعي از دادهها مطرح مي شد اين روشها علمي و ممكن نبودند.
يك نقشه بر روي كاغذ به آساني تهيه ميگردد ولي مقدار قابل ملاحظهاي اطلاعات مكاني را بهطور فشرده و قابل دسترس ارائه ميدهد ، اما به هر حال محدوديتهاي مهمي نيز دارد و مسئله ديگر در مورد سطوحي است كه در مقياس نقشه وسيع بوده و در چند شيت نقشه نمايش داده ميشوند.
مدل :
ما همواره مجبور به اخذ تصميماتي هستم كه نياز به داشتن دانشي درباره محيط پيچيده اطرافمان دارند ، ولي چون اطلاعات ما هيچگاه كامل نيستند ناچار به تصميمگيري با اطلاعات ناقص ميباشيم . بنابراين باتوجه به دانشمان بايد يك مدل مفهومي از دنيا را براي خود بسازي .
مدل (Model): عبارت است از مجموعهاي از روابط يا اطلاعات درباره دنياي واقعي و مدل مفهومي ما عبارت است از درك ما از پديدههاي و چگونگي رفتار آنها و اطلاعات مورد نيازمان را در مدل قرار ميدهيم . اين فرآيند از دنياي واقعي شروع شده و به دنياي واقعي ختم ميشود. ضمناً دادههاي جمعآوري شده را به نحوي سازماندهي ميكنيم تا ذخيره و بازيابي آنها به نحو مؤثري امكانپذير باشد .
براي سازماندهي دادهها از يك سيستم پايگاه دادهها (database system) استفاده مينماييم. سيستم پايگاه داده امكان ورود، ذخيره و بازيابي دادهها را فراهم ميسازد.
پس از جمعآوري دادهها به آناليز آنها پرداخته و تصميمگيري نموده و سپس تصميم اتخاذ شده را اجراء مينمائيم.
يك سيستم اطلاعاتي خوب، شامل دادههاي ضروري بوده و بهطور مناسب داده ها سازماندهي شده باشند بهطوريكه كه بتوانيم درباره دنياي واقعي تصميمات صحيح اتخاذ كنيم .
موقعيت يك GIS با چند عامل در ارتباط است .
1ـ مجموعه دادهها
2ـ سازماندهي دادهها
3ـ مدل
4ـ معيارها
بهدست آوردن دادههاي مناسب :
به طور كلي دادههاي مناسب در GIS اطلاعاتي را در مورد دنياي واقعي نشان ميدهند اما بايد بدانيم دادههايي باشند كه مورد نياز ما باشند . چرا كه جمعآوري دادهها نياز به صرف هزينه دارد . نكته بعدي اينكه دادههاي اضافي باعث مشكلتر شدن استفاده از دادههايي ميشود كه واقعاً مورد نياز ميباشد .
مهمترين مسائل در كيفيت دادهها عبارتند از :
1ـ دقت accuracey,precision ـ نمايانگر اين است كه دادهها تا چه اندازه صحيح ميباشند .
2ـ زمان time ـ نمايانگر اين است كه دادهها در چه زمان يا در چه دوره زماني جمعآوري شدهاند .
3ـ به روز بودن currencey ـ نمايانگر اين است كه دادهها تا چه اندازه به روز و جديد هستند .
4ـ كامل بودن completeness ـ نمايانگر اين است كه دادهها تا چه اندازه كامل ميباشند .
توجه : همواره قيمت و هزينه دادهها با كيفيت آن افزايش مييابد.
سازماندهي دادهها :
دومين عامل اساسي در استفاده مفيد از يك GIS وجود يك پايگاه دادهها ميباشد . چرا كه دادهها داراي هيچ ارزشي نميباشند مگر اينكه دادهها صحيح و مناسب در مكان و زمان صحيح قابل دسترسي باشند . چرا كه در GIS حجم دادهها بسيار زياد ميباشد.
مدل تصميمگيري :
سومين عامل مدلي است كه نشاندهنده يك شي و يا يك پديده موجود در دنياي واقعي است .
ــ اولاً: مدل بايد بتواند رفتار پديده مورد نظر را در دنياي واقعي به طور صحيح پيشبيني كند .
ــ ثانياً: با صرفهترين مدل مدلي است كه بيشترين اجرا را با كمترين هزينه ارائه دهد و همواره بايد تعادلي بين هزينه و اجرا باشد .
اعتبار معيار تصميمگيري :
چهارمين عامل اساسي معيار معتبر به عبارت ديگر ميزان معتبر بودن، معياي و ملاكي ميباشد كه براي ارزيابي مدل انتخاب شده است و اينكه اين معيار تا چه حد، خواستههاي كاربران سيستم را برآورده ميسازد . در پايان هر آناليز، عملي انجام ميگيرد و مسئوليت نتايج اين عمل با تصميمگيرندگان ميباشد . نيتجيتاً يك GIS زماني موفق ميباشد كه بتواند جوابگوي نياز كاربران باشد .
داده هاي زمين مرجع :
دادههاي جغرافيايي معمولاً با دو مؤلفه اصلي مشخص ميشوند.
1ـ اطلاعات مكاني (موقعيت مكاني ) = جمعيت يك شهر، پهنايي يك جاده
2ـ اطلاعات توصيفي (بعد فيزيكي يا طبقهبندي)= نوع صخره، نوع پوشش گياهي، دادههاي جغرافيايي ممكن است بر روي نقشه يا در يك GIS بهصورت
نقطه point
خطوط line
مساحتها (پليگون ) polygons
نقاط points : نشاندهنده موقعيت پديدههاي جغرافيايي در يك نقطه هستند و نمايانگر عوارضي ميباشند كه اين عوارض در مقياس كوچكتر از حدي ميباشند كه بتوان آنها را بهصورت خط يا سطح نمايش داد. مثل دكل برق، چاه، قله يك كوه.
خطوط linnes : خط نشاندهنده مجموعه منظمي از نقاط پيوسته است و براي عوارضي كه در مقياس باريكتر از آن هستند كه بتوان آنها را بهصورت سطح نمايش داد. مثال : خط ساحلي، منحني ميزان، راه، مرز سياسي، رود، خطوط انتقال برق، كانال، راه آهن.
مساحتها polygons : يك عارضه سطحي، منطقهاي است مانند يك شهر، يك مزرعه، يا يك منطقه جنگلي، مناطق مسكوني، درياچهها كه بهوسيله عوارض خطي محدود شدهاند . اين عوارض GIS را ميگويند. (پليگونها، چند ضلعيها polygons ) سطح بستهاي است كه بهوسيله خطوط مستقيم محدود ميشود.
GIS چيست؟
GIS يك سيستم كامپيوتري است كه چهار قابليت اساسي را در رابطه با دادههاي زمين مرجع فراهم ميآورد يا فرضاً خطوط انتقالي كه از ميان حريمهاي مسكوني مردم گذر كرده .
1ـ ورودي دادهها ـ input
2ـ مديريت دادهها كه عبارتست از ذخيره و بازيابي دادهها DBMS ـ (سيستم مديريت پايگاه دادهها )
Data Basemanagement System
3ـ پردازش و تجزيه و تحليل دادهها ـ analysis
4ـ خروجي دادهها ـ output
مثلاً در سيستمهاي (CAD) computer Aided desing and prafting – ما نميتوانيم عملياتي نظير جستجوي مكاني و انطباق لايههاي مختلفي از دادهها را داشته باشيم . توانايي GIS در تركيب كردن دادههاست .
مؤلفههاي يك GIS چيست ؟
|
1- ورودي داده ها |
Data Input |
|
2- مديريت داده ها |
Data management |
|
3- تجزيه و تحليل كار با داده ها |
Data manipulation and analysis |
|
4- خروجي داده ها |
Data output |
ورودي دادهها
Data input
مقدمه
مؤلفه ورودي داده ها آنها را از شكل موجودشان به شكل قابل استفاده در GIS تبديل ميكند .
دادهها به شكل نقشههاي كاغذي، جداولي از اطلاعات توصيفي، فايلهاي الكترونيك از نقشهها و اطلاعات توصيفي مربوط به آنها، عكسهاي هوايي يا تصاوير ماهوارهاي ميباشند .
ايجاد پايگاههاي بزرگ دادهها ممكن است 5 تا 10 برابر سختافزار و نرم افزار GIS هزينه در بر داشته باشد. بهطور كلي مرحله وارد نمودن دادهها بسيار وقتگير، پرهزينه بوده و ممكن است ماهها يا حتي سالها به طول انجامد. روشهاي مخلتف وارد نمودن دادهها بايد با توجه به پردازش دادهها و استانداردهاي مورد نظر براي دقت و خروجيهايي كه قرار است تهيه گردند مورد ارزيابي قرار گيرند .
هيچ وسيله يا روش خاصي براي كليه وضعيتها بهينه نيست. در هنگام تعيين نيازهاي ورودي و خروجي GIS هدف تعيين تركيب وسيله و روشهاي لازم براي رسيدن به سطح اجرا و كيفيت مورد نظر است.