ارائه یک تعریف کوتاه بدون ابهام از این پدیده نسبتاً دشوار است. سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) فرصتی است برای نگاهی نو به دنیای اطراف. اگر از تعمیم ها و تصاویر صرف نظر کنیم، GIS یک فناوری کامپیوتری مدرن برای نقشه برداری و تجزیه و تحلیل اشیاء در دنیای واقعی و همچنین رویدادهایی است که در سیاره ما اتفاق می افتد. این فناوری عملیات سنتی پایگاه داده مانند پرس و جو و تجزیه و تحلیل آماری را با تجسم کامل و مزایای تجزیه و تحلیل جغرافیایی (مکانی) نقشه ترکیب می کند. این قابلیت ها GIS را از سایر سیستم های اطلاعاتی متمایز می کند و فرصت های منحصر به فردی را برای کاربرد آن در گستره وسیعی از وظایف مرتبط با تحلیل و پیش بینی پدیده ها و رویدادهای جهان پیرامون با درک و برجسته سازی عوامل و علل اصلی و همچنین آنها فراهم می کند. پیامدهای احتمالی، با برنامه ریزی تصمیمات استراتژیک و پیامدهای فعلی اقدامات انجام شده.

نقشه برداری و تحلیل جغرافیایی چیز کاملا جدیدی نیست. با این حال، فناوری GIS رویکردی جدید، مدرن‌تر، کارآمدتر، راحت‌تر و سریع‌تر برای تجزیه و تحلیل مشکلات و حل مشکلات پیش روی بشریت به طور کلی و یک سازمان یا گروه خاص از مردم به طور خاص ارائه می‌کند. این فرآیند تجزیه و تحلیل و پیش بینی را خودکار می کند. قبل از استفاده از GIS، تنها تعداد کمی از آنها هنر تعمیم و تجزیه و تحلیل کامل اطلاعات جغرافیایی را به منظور اتخاذ تصمیمات بهینه آگاهانه بر اساس رویکردها و ابزارهای مدرن داشتند.

GIS اکنون یک صنعت چند میلیون دلاری است که صدها هزار نفر را در سراسر جهان درگیر می کند. GIS در مدارس، کالج ها و دانشگاه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. این فناوری تقریباً در تمام حوزه های فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد - خواه تجزیه و تحلیل مشکلات جهانی مانند افزایش جمعیت، آلودگی قلمرو، کاهش زمین های جنگلی، بلایای طبیعی، و حل وظایف خاص مانند یافتن بهترین ها باشد. مسیر بین نقاط، انتخاب مکان بهینه برای یک دفتر جدید، جستجو در خانه در آدرس او، گذاشتن خط لوله روی زمین، وظایف مختلف شهرداری.

اجزای GIS

یک GIS فعال شامل پنج جزء کلیدی است: سخت افزار، نرم افزار، داده ها، پیاده کننده ها و روش ها.
سخت افزار. این کامپیوتری است که GIS را اجرا می کند. امروزه GIS روی انواع مختلفی از پلتفرم‌های محاسباتی، از سرورهای متمرکز گرفته تا رایانه‌های رومیزی مستقل یا شبکه‌ای اجرا می‌شود.

نرم افزار GIS شامل توابع و ابزارهای مورد نیاز برای ذخیره، تحلیل و تجسم اطلاعات جغرافیایی (مکانی) می باشد. اجزای کلیدی محصولات نرم افزاری عبارتند از: ابزارهایی برای وارد کردن و دستکاری اطلاعات جغرافیایی. سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS)؛ ابزارهایی برای پشتیبانی از پرس و جوهای فضایی، تجزیه و تحلیل و تجسم (نمایش)؛ رابط کاربری گرافیکی (GUI یا GUI) برای دسترسی آسان به ابزارها.

داده ها. این احتمالاً مهمترین مؤلفه یک GIS است. داده‌های مکان (داده‌های جغرافیایی) و داده‌های جدولی مرتبط را می‌توان توسط کاربر جمع‌آوری و تهیه کرد، یا به صورت تجاری یا دیگر از تأمین‌کنندگان خریداری کرد. در فرآیند مدیریت داده‌های مکانی، GIS داده‌های مکانی را با انواع دیگر و منابع داده ادغام می‌کند و همچنین می‌تواند از DBMS مورد استفاده بسیاری از سازمان‌ها برای سازمان‌دهی و نگهداری داده‌های در اختیار خود استفاده کند.

مجریان. استفاده گسترده از فناوری GIS بدون افرادی که با محصولات نرم افزاری کار می کنند و برنامه هایی را برای استفاده از آنها در حل مشکلات زندگی واقعی تهیه می کنند غیرممکن است. کاربران GIS می توانند هم متخصصان فنی باشند که سیستم را توسعه و نگهداری می کنند و هم کارمندان عادی (کاربران نهایی) که GIS به حل مسائل و مشکلات روزمره کمک می کند.

مواد و روش ها. موفقیت و کارایی (از جمله اقتصادی) استفاده از GIS تا حد زیادی به یک برنامه و قوانین کاری به درستی ترسیم شده بستگی دارد که مطابق با ویژگی های وظایف و کار هر سازمان تنظیم می شود.

GIS چگونه کار می کند؟

GIS اطلاعات مربوط به دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی ذخیره می کند که بر اساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی شده اند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف‌پذیر ارزش خود را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد، نمایش دقیق موقعیت‌های زندگی واقعی و فعالیت‌های برنامه‌ریزی‌شده، و مدل‌سازی گردش جوی جهانی.

هر گونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعاتی درباره موقعیت مکانی است، خواه اشاره ای به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات باشد، یا پیوندهایی به آدرس، کد پستی، حوزه انتخابیه یا منطقه سرشماری، شناسه یک زمین یا منطقه جنگلی، نام جاده و غیره. هنگام استفاده از چنین پیوندهایی، رویه ای به نام geocoding برای تعیین خودکار مکان یا مکان های یک شی (ها) استفاده می شود. با کمک آن می توانید به سرعت تعیین کنید و روی نقشه ببینید که شی یا پدیده مورد علاقه در کجا قرار دارد، مانند خانه ای که آشنای شما در آن زندگی می کند یا سازمان مورد نیاز شما، محل وقوع زلزله یا سیل، کدام مسیر است. راحت تر و سریع تر به نقطه مورد نیاز یا در خانه برسید.

مدل های وکتوری و شطرنجی. GIS می تواند با دو نوع داده متفاوت کار کند - برداری و شطرنجی. در یک مدل برداری، اطلاعات مربوط به نقاط، خطوط و چندضلعی ها به صورت مجموعه ای از مختصات X، Y ذخیره می شود. مکان یک نقطه (شیء نقطه ای)، مانند یک گمانه، با یک جفت مختصات (X، Y) توصیف می شود. ویژگی های خطی مانند جاده ها، رودخانه ها یا خطوط لوله به عنوان مجموعه مختصات X، Y ذخیره می شوند. ویژگی های چند ضلعی مانند حوضه های آبریز رودخانه ها، قطعات زمین یا مناطق خدماتی به عنوان مجموعه ای بسته از مختصات ذخیره می شوند. مدل برداری مخصوصاً برای توصیف اجسام گسسته مفید است و برای توصیف خواص دائماً در حال تغییر، مانند انواع خاک یا در دسترس بودن اشیا، کمتر مناسب است. مدل شطرنجی برای کار با خواص پیوسته بهینه است. یک تصویر شطرنجی مجموعه‌ای از مقادیر برای اجزای اصلی (سلول‌ها) است که شبیه نقشه یا تصویر اسکن شده است. هر دو مدل مزایا و معایب خاص خود را دارند. GIS مدرن می تواند با هر دو مدل برداری و شطرنجی کار کند.

وظایفی که GIS حل می کند. GIS همه منظوره، در میان چیزهای دیگر، معمولاً پنج رویه (وظیفه) را با داده ها انجام می دهد: ورودی، دستکاری، کنترل، پرس و جو و تجزیه و تحلیل، تجسم.

وارد.برای استفاده در GIS، داده ها باید به فرمت دیجیتال مناسب تبدیل شوند. فرآیند تبدیل داده ها از نقشه های کاغذی به فایل های کامپیوتری، دیجیتالی شدن نامیده می شود. در GIS مدرن، این فرآیند را می توان با استفاده از فناوری اسکنر خودکار کرد، که به ویژه در هنگام انجام پروژه های بزرگ اهمیت دارد، یا با مقدار کمی کار، می توان داده ها را با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد. بسیاری از داده ها قبلاً به قالب هایی ترجمه شده اند که مستقیماً توسط بسته های GIS درک می شوند.

دستکاری - اعمال نفوذ.اغلب، برای تکمیل یک پروژه خاص، داده های موجود باید مطابق با الزامات سیستم شما اصلاح شوند. برای مثال، اطلاعات جغرافیایی می‌تواند در مقیاس‌های مختلف باشد (خطوط مرکزی خیابان‌ها در مقیاس 1: 100000، مرزهای منطقه سرشماری در مقیاس 1:50000 و املاک مسکونی در مقیاس 1:10000 هستند). برای پردازش و تجسم مشترک، ارائه همه داده ها در یک مقیاس راحت تر است. فناوری GIS راه های مختلفی را برای دستکاری داده های مکانی و برجسته کردن داده های مورد نیاز برای یک کار خاص ارائه می دهد.

کنترل.در پروژه های کوچک، اطلاعات جغرافیایی را می توان به صورت فایل های معمولی ذخیره کرد. اما با افزایش حجم اطلاعات و افزایش تعداد کاربران برای ذخیره سازی، ساختاردهی و مدیریت داده ها، استفاده از سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) و سپس ابزارهای رایانه ای ویژه برای کار با مجموعه داده های یکپارچه (پایگاه های داده) کارآمدتر است. ). در GIS، استفاده از ساختار رابطه‌ای که در آن داده‌ها به شکل جدولی ذخیره می‌شوند، راحت‌تر است. در این حالت از فیلدهای مشترک برای پیوند دادن جداول استفاده می شود. این رویکرد ساده به اندازه کافی انعطاف پذیر است و به طور گسترده در بسیاری از برنامه های GIS و غیر GIS استفاده می شود.

پرس و جو و تحلیل.اگر اطلاعات GIS و جغرافیایی دارید، می توانید به سوالات ساده (مالک این زمین کیست؟ این اشیاء از یکدیگر در چه فاصله ای قرار دارند؟ این منطقه صنعتی در کجا قرار دارد؟) و سوالات پیچیده تری که نیاز به اضافی دارند پاسخ دهید. تجزیه و تحلیل (مکان های ساخت یک خانه جدید کجا هستند؟ نوع خاک اصلی زیر جنگل های صنوبر چیست؟ ساخت جاده جدید چگونه بر ترافیک تأثیر می گذارد؟). کوئری ها را می توان هم با یک کلیک ساده ماوس روی یک شی خاص و هم با کمک ابزارهای تحلیلی پیشرفته تنظیم کرد. با کمک GIS می توان الگوهایی را برای جستجو شناسایی و تنظیم کرد، سناریوهایی مانند "چه اتفاقی می افتد اگر ..." را بازی کنید. GIS مدرن دارای بسیاری از ابزارهای تحلیل قدرتمند است که دو مورد از مهمترین آنها هستند: تجزیه و تحلیل مجاورت و تجزیه و تحلیل همپوشانی. برای تجزیه و تحلیل نزدیکی اشیا نسبت به یکدیگر، GIS از فرآیندی به نام بافر استفاده می کند. این کمک می کند تا به سؤالاتی مانند: چند خانه در 100 متری این حجم از آب پاسخ داده شود؟ چند مشتری در 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ سهم نفت تولیدی از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این واحد تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت، این یک عملیات نمایش است، اما در تعدادی از عملیات های تحلیلی، داده های لایه های مختلف به صورت فیزیکی ترکیب می شوند. همپوشانی یا تجمیع فضایی به شما امکان می‌دهد، برای مثال، داده‌های خاک، شیب، پوشش گیاهی و مالکیت را با نرخ‌های مالیات زمین ادغام کنید.

تجسم.برای بسیاری از انواع عملیات فضایی، نتیجه نهایی ارائه داده ها در قالب یک نقشه یا نمودار است. نقشه یک روش بسیار کارآمد و آموزنده برای ذخیره، ارائه و انتقال اطلاعات جغرافیایی (جغرافیایی) است. پیش از این، نقشه ها برای قرن ها ایجاد می شد. GIS ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را ارائه می دهد که هنر و مبانی علمی کارتوگرافی را گسترش و توسعه می دهد. با کمک آن، تجسم خود نقشه ها را می توان به راحتی با اسناد گزارش، تصاویر سه بعدی، نمودارها و جداول، عکس ها و وسایل دیگر، به عنوان مثال، چند رسانه ای تکمیل کرد.

فن آوری های مرتبط GIS ارتباط نزدیکی با تعدادی دیگر از انواع سیستم های اطلاعاتی دارد. تفاوت اصلی آن در توانایی دستکاری و تجزیه و تحلیل داده های مکانی است. اگرچه هیچ طبقه‌بندی پذیرفته‌شده جهانی برای سیستم‌های اطلاعاتی وجود ندارد، توضیحات زیر باید به فاصله GIS از سیستم‌های نقشه‌برداری رومیزی، سیستم‌های CAD، سنجش از راه دور، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) و فناوری موقعیت‌یابی جهانی (GPS) کمک کند.

سیستم های نقشه برداری دسکتاپاز نمایش کارتوگرافی برای سازماندهی تعامل کاربر با داده ها استفاده کنید. در چنین سیستم هایی همه چیز بر اساس نقشه است، نقشه یک پایگاه داده است. اکثر سیستم های نقشه برداری دسکتاپ دارای قابلیت های مدیریت داده، تجزیه و تحلیل فضایی و سفارشی سازی محدودی هستند. بسته‌های مربوطه روی رایانه‌های رومیزی - رایانه‌های شخصی، مکینتاش و ایستگاه‌های کاری یونیکس پایین‌تر کار می‌کنند.

سیستم های CADقادر به ترسیم پروژه ها و نقشه های ساختمان ها و زیرساخت ها. برای ترکیب در یک ساختار واحد، آنها از مجموعه ای از اجزا با پارامترهای ثابت استفاده می کنند. آنها بر اساس تعداد کمی از قوانین برای ترکیب اجزا هستند و عملکردهای تحلیلی بسیار محدودی دارند. برخی از سیستم‌های CAD برای پشتیبانی از ارائه داده‌های نقشه‌برداری گسترش یافته‌اند، اما، به عنوان یک قاعده، ابزارهای موجود در آنها به شما امکان مدیریت و تجزیه و تحلیل کارآمد پایگاه‌های داده فضایی بزرگ را نمی‌دهند.

سنجش از دور و GPS.تکنیک‌های سنجش از دور یک گرایش هنری و علمی برای اندازه‌گیری سطح زمین با استفاده از حسگرهایی مانند دوربین‌های مختلف در هواپیما، گیرنده‌های سیستم موقعیت یاب جهانی یا سایر دستگاه‌ها هستند. این حسگرها داده ها را در قالب تصاویر جمع آوری می کنند و قابلیت های تخصصی برای پردازش، تجزیه و تحلیل و تجسم تصاویر گرفته شده را ارائه می دهند. به دلیل عدم وجود ابزارهای مدیریت و تجزیه و تحلیل داده به اندازه کافی قدرتمند، سیستم های مربوطه را به سختی می توان به GIS واقعی نسبت داد.

سیستم های مدیریت پایگاه دادهبرای ذخیره و مدیریت انواع داده ها از جمله داده های جغرافیایی (مکانی) طراحی شده اند. DBMS ها برای چنین وظایفی بهینه شده اند، بنابراین بسیاری از GIS دارای پشتیبانی داخلی DBMS هستند. این سیستم ها ابزار تحلیل و تجسم شبیه به GIS ندارند.

GIS چه کاری می تواند برای شما انجام دهد؟

پرس و جوهای فضایی و تجزیه و تحلیل.توانایی GIS برای جستجو در پایگاه داده ها و انجام پرس و جوهای فضایی، میلیون ها دلار برای بسیاری از شرکت ها صرفه جویی کرده است. GIS به کاهش زمان لازم برای دریافت پاسخ به سوالات مشتریان کمک می کند. شناسایی مناطق مناسب برای فعالیت های مورد نیاز؛ شناسایی روابط بین پارامترهای مختلف (به عنوان مثال، خاک، آب و هوا و عملکرد محصول). مکان های شبکه های برق را شناسایی کنید. مشاوران املاک از GIS برای پیدا کردن تمام خانه ها در یک منطقه خاص که دارای سقف تخته سنگی، سه اتاق و آشپزخانه 10 متری هستند، استفاده می کنند و سپس توضیحات دقیق تری از آن ساختمان ها ارائه می دهند. درخواست را می توان با معرفی پارامترهای اضافی، به عنوان مثال، پارامترهای هزینه، اصلاح کرد. می توانید لیستی از تمام خانه هایی که در فاصله معینی از یک بزرگراه، پارک جنگلی یا محل کار قرار دارند، دریافت کنید.

بهبود یکپارچگی در سازمان.بسیاری از سازمان‌هایی که از GIS استفاده می‌کنند دریافته‌اند که یکی از مزایای کلیدی آن در فرصت‌های جدید برای بهبود مدیریت سازمان خود و منابع آن با ترکیب جغرافیایی داده‌های موجود و امکان اشتراک‌گذاری و اصلاح هماهنگ آنها توسط بخش‌های مختلف است. امکان استفاده مشترک و بانک اطلاعاتی که دائماً در حال رشد است و توسط بخش‌های ساختاری مختلف اصلاح می‌شود، افزایش کارایی کار هر دو بخش و کل سازمان را ممکن می‌سازد. بنابراین، شرکتی که در زمینه ارتباطات مهندسی فعالیت می کند، می تواند به طور واضح کارهای تعمیر یا نگهداری را برنامه ریزی کند، با به دست آوردن اطلاعات کامل و نمایش بر روی صفحه کامپیوتر (یا رونوشت های کاغذی) مناطق مربوطه، به عنوان مثال، سیستم تامین آب، و پایان دادن به شناسایی خودکار ساکنانی که تحت تأثیر این کارها قرار خواهند گرفت و اعلام زمان قطعی یا قطعی پیشنهادی آب.

تصمیمات آگاهانه تری بگیرید. GIS مانند سایر فناوری های اطلاعاتی این ضرب المثل معروف را تأیید می کند که اطلاعات بهتر به شما کمک می کند تصمیمات بهتری بگیرید. با این حال، GIS ابزاری برای صدور تصمیم نیست، بلکه ابزاری است که به سرعت بخشیدن و افزایش کارایی فرآیند تصمیم‌گیری، ارائه پاسخ به پرسش‌ها و توابع برای تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی، ارائه نتایج تحلیل به صورت تصویری و تصویری کمک می‌کند. فرم آسان برای درک GIS به عنوان مثال در حل وظایفی مانند ارائه اطلاعات مختلف به درخواست مقامات برنامه ریزی، حل تعارضات سرزمینی، انتخاب بهترین (از دیدگاه های مختلف و بر اساس معیارهای مختلف) مکان ها برای قرار دادن اشیا و غیره کمک می کند. اطلاعات مورد نیاز. برای تصمیم گیری می توان به صورت مختصر نقشه کشی همراه با توضیحات متنی، نمودارها و نمودارهای اضافی ارائه کرد. در دسترس بودن اطلاعات قابل دسترس برای درک و تعمیم به تصمیم گیرندگان اجازه می دهد تا تلاش های خود را بر یافتن راه حل متمرکز کنند، بدون اینکه زمان قابل توجهی را برای جمع آوری و تفکر روی داده های ناهمگن موجود صرف کنند. می توانید به سرعت چندین راه حل را در نظر بگیرید و مؤثرترین و کارآمدترین را انتخاب کنید.

ایجاد نقشه ها.نقشه های GIS جایگاه ویژه ای دارند. فرآیند نقشه برداری GIS بسیار ساده تر و انعطاف پذیرتر از روش های سنتی نقشه برداری دستی یا خودکار است. با ایجاد یک پایگاه داده شروع می شود. به عنوان منبعی برای به دست آوردن داده های اولیه، می توانید از دیجیتالی کردن نقشه های کاغذی معمولی نیز استفاده کنید. پایگاه‌های اطلاعاتی نقشه‌برداری مبتنی بر GIS می‌توانند پیوسته (بدون تقسیم به برگه‌ها و مناطق جداگانه) باشند و با مقیاس خاصی مرتبط نباشند. بر اساس چنین پایگاه‌های اطلاعاتی، می‌توان نقشه‌هایی (به صورت الکترونیکی یا نسخه‌های چاپی) برای هر قلمرو، در هر مقیاس، با بار لازم، با انتخاب و نمایش آن با نمادهای مورد نیاز ایجاد کرد. در هر زمان، پایگاه داده را می توان با داده های جدید (مثلاً از پایگاه های دیگر) پر کرد و داده های موجود در آن را می توان در صورت لزوم تنظیم کرد. در سازمان های بزرگ، پایگاه داده توپوگرافی ایجاد شده را می توان به عنوان مبنایی توسط سایر بخش ها و بخش ها استفاده کرد، در حالی که داده ها را می توان به سرعت کپی کرد و از طریق شبکه های محلی و جهانی ارسال کرد.

ActiveMap GS گردش کار و مدیریت منابع کارآمد مبتنی بر نقشه را ارائه می دهد. تنظیم وظایف با مختصات دقیق، تعیین افراد مسئول و پیگیری پیشرفت کار، زمان خرابی را به حداقل می رساند و بهره وری را افزایش می دهد.

GIS 6 نسخه وب

GIS 6 Web Edition به شما امکان می دهد تا تحرک استفاده از داده های برنامه GIS 6 و همچنین قابلیت های سیستم را به طور قابل توجهی گسترش دهید. اکنون دسترسی به اطلاعات را می توان از هر دستگاهی با دسترسی به اینترنت یا در یک شبکه شرکتی انجام داد. بخش سرور راه حل WEB را می توان در سیستم های MS Windows و Unix مستقر کرد. این سیستم به شما اجازه می دهد تا الگوهای فرم های گزارش را در رابط وب ویرایش، ایجاد و چاپ کنید.

GisMapServer

سرور نقشه برای GIS6 و MapDraw 2. به شما این امکان را می دهد که به طور قابل توجهی روند تشکیل تصاویر برای مشتری را سرعت بخشید، ترافیک شبکه محلی را آزاد کنید و همچنین دسترسی ایمن به داده های برداری و گرافیکی واقع در سرور را داشته باشید. GisMapServer همچنین می تواند به عنوان یک سرور نقشه برداری اینترنتی استفاده شود.

کیت ابزار GM

نرم افزار GM Tool Kit برای تکنسین راه اندازی و نگهداری سنسورهای هیدروکربنی General Monitors IR2100 و S4100C که به طور گسترده در صنعت استفاده می شود، در نظر گرفته شده است. برنامه های موجود در "کیت ابزار GM" به شما امکان می دهد تا به سرعت تجهیزات را در شبکه modbus یا یک حسگر جداگانه تشخیص دهید، پارامترهای لازم را پیکربندی کنید، نقص ها را شناسایی و روشن کنید، به پیکربندی شبکه و نرم افزار modbus کمک کنید.

KORPRO

برنامه KORPRO روش همبستگی جداسازی ناهنجاری (KOMP) را اجرا می‌کند، که برای تجزیه و تحلیل میدان‌های ژئوفیزیکی طراحی شده است، که برهم‌نهی بسیاری از اثرات با اطلاعات پیشینی محدود در مورد ویژگی زمین‌شناسی مورد مطالعه است. روش KOMR اجازه می دهد تا تحت شرایط زمین شناسی و ژئوفیزیک مساعد، هر مشخصه زمین شناسی را در جایی که هنوز ناشناخته است بر اساس تجزیه و تحلیل مجموعه ای از چندین پارامتر ژئوفیزیکی پیش بینی کند.

استفاده از GIS در مدیریت قلمرو و اقتصاد

"حوزه GIS فقط توسط تصورات شما محدود شده است"

1. مقدمه

در حال حاضر، تصور منطقه ای از فعالیت های انسانی که در آن از رایانه استفاده نمی شود، دشوار است. کامپیوترها تقریباً در همه جا استفاده می شوند: در هنر، علم، آموزش، پزشکی، صنعت، تجارت و بسیاری از زمینه های دیگر. برخی از مناطق تحت تأثیر اتوماسیون تقریباً کامل قرار گرفتند، در برخی دیگر این فرآیند تازه شروع شده است.
یکی از حوزه‌های فعالیتی که در آن فرآیند اتوماسیون به تازگی در حال افزایش است، مدیریت قلمرو و مزرعه است. برای مدیریت قلمرو، به عنوان یک قاعده، از GIS استفاده می شود - سیستم های اطلاعات جغرافیایی یا سیستم های اطلاعات جغرافیایی.
در کشورهای صنعتی که از دیرباز به اتوماسیون توجه شده است، اتوماسیون اداره سرزمینی کم و بیش برقرار است. تا آنجا که به روسیه مربوط می شود، این روند فقط در مناطق خاصی از این کشور آغاز شده است. و سپس تمام امکانات GIS، به عنوان یک قاعده، به نمایش نقشه یا طرح یک منطقه خاص کاهش می یابد.

2. سیستم اطلاعات جغرافیایی، مفهوم و نرم افزار

2.1 مفهوم GIS

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یک مجموعه نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که وظایف ذخیره‌سازی، نمایش، به‌روزرسانی و تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی و اسنادی را بر روی اشیاء قلمرو حل می‌کند. یکی از وظایف اصلی GIS ایجاد و استفاده از نقشه های دیجیتال (الکترونیکی)، اطلس ها و سایر محصولات نقشه برداری است. اساس هر سیستم اطلاعاتی داده است. داده های GIS به عنوان داده های مکانی، معنایی و فراداده طبقه بندی می شوند.
داده های مکانی داده هایی هستند که موقعیت یک شی را در فضا توصیف می کنند. به عنوان مثال، مختصات نقاط گوشه یک ساختمان، که در سیستم مختصات محلی یا هر سیستم مختصات دیگری نشان داده شده است. داده های معنایی (ویژگی) - داده هایی در مورد ویژگی های یک شی. برای مثال آدرس، شماره کاداستر، تعداد طبقات و سایر مشخصات ساختمان.
فراداده، داده ای در مورد داده است. به عنوان مثال، اطلاعاتی در مورد اینکه چه کسی، چه زمانی و با استفاده از چه منبعی، اطلاعات مربوط به شی وارد سیستم شده است.

در ابتدا GIS برای مطالعه منابع طبیعی در اواسط دهه 1960 ایجاد شد، اما در حال حاضر هزاران GIS در کشورهای صنعتی وجود دارد که در اقتصاد، سیاست، اکولوژی، مدیریت منابع طبیعی و حفاظت، کاداستر، علم، آموزش و غیره استفاده می‌شوند. آنها اطلاعات نقشه برداری، سنجش از دور و داده های پایش محیطی، آمار و سرشماری ها، مشاهدات آب و هواشناسی، مواد اعزامی، نتایج حفاری و غیره را یکپارچه می کنند.
از نظر ساختاری، GIS برای مدیریت قلمرو یک پایگاه داده متمرکز از اشیاء فضایی و ابزاری است که توانایی ذخیره، تجزیه و تحلیل و پردازش هر گونه اطلاعات مربوط به یک شی خاص GIS را فراهم می کند، که فرآیند استفاده از اطلاعات مربوط به اشیاء قلمرو توسط خدمات علاقه مند را بسیار ساده می کند. و افراد
همچنین شایان ذکر است که GIS می تواند (و باید) با هر سیستم اطلاعاتی دیگری که از داده ها در مورد اشیاء قلمرو استفاده می کند، یکپارچه شود. به عنوان مثال، سیستمی برای خودکارسازی فعالیت های کمیته مدیریت املاک باید از نقشه آدرس و نقشه زمین GIS در کار خود استفاده کند. همچنین، GIS می تواند مناطق حاوی ضرایب نرخ اجاره را ذخیره کند که می تواند در محاسبه اجاره استفاده شود.
در صورت استفاده از GIS متمرکز، همه کارکنان دولت محلی این فرصت را دارند که دسترسی منظم به داده های GIS فعلی را دریافت کنند، در حالی که زمان بسیار کمتری را برای جستجو، تجزیه و تحلیل و تعمیم خود صرف می کنند.
GIS برای حل مسائل علمی و کاربردی موجودی، تجزیه و تحلیل، ارزیابی، پیش بینی و مدیریت محیط زیست و سازماندهی سرزمینی جامعه طراحی شده است.
GIS مبتنی بر سیستم های نقشه برداری خودکار است و منابع اصلی اطلاعات، تصاویر جغرافیایی مختلف هستند.

2.2 نرم افزار GIS

نرم افزار می تواند پایه و کاربردی باشد. نرم افزار پایه پایه و اساس هر GIS مشکل گرا است. نرم افزار زیربنایی تمام عملکردهای اساسی مورد نیاز یک توسعه دهنده GIS مشکل گرا را فراهم می کند. این نرم افزار توسط تعداد نسبتا زیادی از سازمان های تجاری و غیر انتفاعی توسعه یافته است. نرم افزار کاربردی برای یک زمینه کاربردی خاص توسعه یافته است و راه حل هایی برای مشکلات محدود خاص ارائه می دهد.
نرم افزار پایه GIS در حال حاضر به طور گسترده در بازار موجود است. تحولات خارجی و داخلی وجود دارد. همه نرم افزارهای موجود در بازار از نظر کارایی و قیمت متفاوت هستند. علاوه بر این، عملکرد و قیمت مستقیماً متناسب هستند. اگرچه کارهای نسبتا ساده را می توان با استفاده از فناوری های رایگان GIS منبع باز حل کرد.
کاربردی ترین و بر این اساس پرکاربردترین محصولات محصولات ESRI هستند. ESRI نرم افزار GIS را برای کاربردهای مختلف توسعه داده است. خط تولید توسط برنامه های سرور و دسکتاپ با عملکرد در سطوح مختلف نشان داده می شود. MapInfo و Itergraph نیز به طور گسترده ای شناخته شده هستند.

3. استفاده از GIS در مدیریت قلمرو و اقتصاد

علاقه به معرفی GIS به عملکرد مدیریت دولتی و شهری در سرتاسر جهان برای سال‌های متمادی همچنان بالاست. در روسیه و کشورهای مستقل مشترک المنافع نیز توجه زیادی به پروژه های با استفاده از GIS می شود. و اگر نهادهای دولتی قبلی (وزارتخانه ها، سازمان ها و غیره) فعالیت زیادی در اجرای چنین پروژه هایی نشان دادند، اخیراً مقامات محلی نیز علاقه جدی نشان داده اند: ارگان های دولتی منطقه ای و شهری. این به دلیل تغییرات قابل توجه در قوانین است که اساس اقتصادی حاکمیت منطقه ای را به طور قابل توجهی تغییر می دهد. به شهرداری ها فرصت های بزرگ داده می شود و در عین حال مسئولیت مدیریت زمین و املاک و مستغلات، حفظ زیرساخت ها، حفظ محیط زیست محیطی و تضمین ایمنی مردم را بر عهده دارند.
سیستم های اطلاعات جغرافیایی مدت هاست که به طور گسترده برای حل مشکلات مدیریت شهری و ایالتی استفاده می شود. نمونه های زیادی از اجرای موفق و نه چندان موفق GIS در عملکرد ارگان های مربوطه وجود دارد. البته، اثربخشی استفاده از GIS توسط عوامل بسیاری تعیین می‌شود و احتمالاً نه تنها با انتخاب نرم‌افزار از یک فروشنده یا فروشنده دیگر. با این حال، توانایی پیاده سازی عملکردهای مورد نیاز، ساخت یک سیستم اطلاعاتی کامل، ادغام آن در زیرساخت اطلاعاتی موجود، پیاده سازی و ارائه پشتیبانی فنی از راه حل ها، اساساً به ویژگی ها و کیفیت نرم افزار GIS بستگی دارد.
فناوری GIS وسیله ای برای نمایش و درک آنچه در یک مکان خاص یا چند مکان وجود دارد، فراهم می کند، ابزارهایی را برای مدل سازی منابع، شناسایی روابط، فرآیندها، وابستگی ها، مثال ها، تهدیدها و خطرات فراهم می کند. این قابلیت‌ها به شما امکان می‌دهند ببینید واقعاً چه اتفاقی می‌افتد و کجا می‌افتد، اندازه و بزرگی یک رویداد یا تأثیر را اندازه‌گیری کنید، به طور مشترک انواع داده‌ها را تجزیه و تحلیل کنید، برنامه‌هایی را توسعه دهید، و در نهایت به تصمیم‌گیری در مورد اقدامات و اقدامات کمک کنید. توانایی GIS برای یکپارچه‌سازی داده‌های مکانی و غیرمکانی، همراه با تحلیل و توابع مدل‌سازی فرآیند، به این فناوری اجازه می‌دهد تا به عنوان یک پلتفرم مشترک برای یکپارچه‌سازی فرآیندهای تجاری در بخش‌ها، فعالیت‌ها و رشته‌ها در سراسر شهر یا دولت منطقه‌ای استفاده شود.
مدیریت موثر شهرداری ها و مناطق در حال توسعه پویا به داده های قابل اعتماد و به روز در مورد اشیاء و فرآیندهای موجود در قلمرو آنها و همچنین فناوری های پیشرفته برای انباشت، پردازش و ارائه اطلاعات نیاز دارد. سیستم های اطلاعات جغرافیایی مدرن با قابلیت های تحلیلی پیشرفته خود امکان نمایش و درک بصری اطلاعات مربوط به اشیاء، فرآیندها و پدیده های خاص را در مجموع آنها فراهم می کند. GIS به شما امکان می دهد روابط و روابط فضایی را شناسایی کنید، از استفاده جمعی از داده ها و ادغام آنها در یک آرایه اطلاعاتی واحد پشتیبانی کنید.
بانک اطلاعات املاک، قطعات اراضی سازمان ها، ارزش گذاری پولی اراضی، سازه های مهندسی، بناهای شهرسازی و معماری، اطلاعات زمین شناسی، تاریخ توسعه و ... را می توان به نقشه های دیجیتال و یا پایگاه کارتوگرافی دیجیتال با لایه های موضوعی متصل کرد. مبنای جغرافیایی GIS هستند. پایگاه داده همچنین می تواند ذخیره سازی گرافیکی و کلیه اسناد فنی، مرجع و سایر اسناد را سازماندهی کند.
در GIS مدرن، امکان نمایش سه بعدی قلمرو ظاهر شده است. مدل‌های سه‌بعدی اشیاء، اجرا شده در منظره‌ای سه‌بعدی، طراحی شده بر اساس داده‌های کارتوگرافی دیجیتال و مواد سنجش از دور، کیفیت تجزیه و تحلیل بصری قلمرو را بهبود می‌بخشد و از اتخاذ تصمیم‌های آگاهانه با کارایی بیشتر اطمینان می‌دهد.

4 نمونه استفاده از GIS

در زیر نمونه هایی از کاربردهای احتمالی GIS آورده شده است. تنها بخش کوچکی از راه حل های ممکن توضیح داده شده است.

4.1 استفاده از GIS در مدیریت ارتباطات

هنگام استفاده از شبکه های ارتباطی مختلف، یک مشکل ناگزیر با شناسایی موقعیت های اضطراری و پیش بینی توسعه آن به وجود می آید.

در حال حاضر، با استفاده از فناوری های GIS، وظایف زیر با موفقیت حل شده است:
- تعیین محل آسیب کابل یا لوله اصلی با توجه به شکایات مصرف کننده.
- پیش بینی توسعه بیشتر شرایط اضطراری؛
- حل این موضوع در سریع ترین زمان ممکن از بین بردن شرایط اضطراری.
- حل مسائل مربوط به سازماندهی تامین برق، آب یا گرما پشتیبان تاسیسات زیرساختی مهم.
- ردیابی وضعیت اشیاء شبکه ارتباطی و سازماندهی تعمیر یا بازسازی به موقع

4.2 استفاده از GIS در مدیریت ترافیک

در حال حاضر، خدمات نقشه برای ردیابی تراکم ترافیک به طور گسترده ای شناخته شده است. به عنوان مثال، Yandex Traffic.
اما با کمک GIS-Technologies می توان به طور مستقیم سازماندهی ترافیک را نیز کنترل کرد. این سیستم قادر است به طور خودکار شرایط ترافیک را بر اساس داده های تراکم ترافیک با استفاده از ابزارهای فنی در یک منطقه خاص تغییر دهد. به عنوان مثال، تغییر فازهای تغییر چراغ راهنمایی، تغییر تعداد خطوط برای ترافیک یا سازماندهی یک انحراف.

4.3 استفاده از GIS در مدیریت جنگلداری

GIS به طور گسترده در مدیریت جنگلداری استفاده می شود.

وظایف زیر با موفقیت حل می شوند:
- حسابداری ترکیب گونه ای مزارع جنگلی؛
- توزیع سایت برای انواع مختلف قطع قانونی؛
- سازمان احیای جنگل؛
- نظارت بر سلامت جنگل؛
- ارزیابی خسارت ناشی از آتش سوزی جنگل

4.4 GIS عمومی

در حال حاضر، مقامات مختلف در تلاش هستند تا شفافیت فعالیت های خود را برای مردم تضمین کنند. برای این، اینترنت جهانی به طور گسترده ای استفاده می شود. در حال حاضر منابعی شروع به ظهور کرده اند که به همه امکان می دهد با انواع اطلاعات در مورد قلمرو آشنا شوند.

البته، چنین GIS داده هایی را منتشر نمی کند که انتشار آنها توسط قوانین فعلی محدود شده است.

4.5 نظارت بر محیط زیست محیط زیست

فن آوری های GIS به طور گسترده ای برای تصمیم گیری در مورد سازماندهی اقدامات حفاظت از محیط زیست و همچنین برای ارزیابی اثربخشی این اقدامات استفاده می شود.

GIS به شما این امکان را می دهد که به طور همزمان با مقادیر زیادی از داده ها کار کنید، که امکان ارزیابی میزان تأثیر یک تأسیسات خطرناک موجود یا پیش بینی شده بر محیط را ممکن می سازد.

4.6 GIS شهری

خود فرآیند ایجاد و ساخت و ساز بسیار ساختاری اسناد طراحی شهرسازی، بدیهی است که گواه اثربخشی استفاده از فناوری‌های GIS است.
اولاً، از آنجایی که داده‌های اولیه بسیاری از سازمان‌ها، از جمله اسناد گرافیکی، معمولاً بر پایه‌های مختلف نقشه‌کشی و اغلب به شکل نمودار ارائه می‌شوند، این فناوری‌های GIS است که به آنها اجازه می‌دهد تا به یک «مخرج مشترک» برسند. به یک مبنای کارتوگرافی واحد.
ثانیاً، بخش‌ها و مطالب نقشه‌کشی به شکل دیجیتال در مناطق خاصی ایجاد می‌شوند که در اصل، مبانی نقشه‌کشی موضوعی و معنایی سیستم اطلاعات جغرافیایی هستند.
ثالثاً، یک تجزیه و تحلیل مزدوج از اطلاعات فوق انجام می شود و یک طرح ترکیبی "تحلیل جامع برنامه ریزی شهری قلمرو" ایجاد می شود که در آن می توان کل زرادخانه قدرتمند فناوری های GIS را با موفقیت به کار برد.
چهارم، بر اساس تجزیه و تحلیل های انجام شده، طرح های پیشنهادی پروژه برای توسعه شهری قلمرو (طرح پروژه) و طرح های طراحی مهندسی بخشی در حال توسعه است که طرح های طرح جامع را با جزئیات و پشتیبانی می کند، جایی که استفاده از فناوری های GIS نیز به نظر می رسد. تا بسیار موثر باشد

4.7 استفاده از GIS در مواقع اضطراری

GIS اجازه می دهد تا مشکلات ارزیابی علل وقوع و پیش بینی توسعه شرایط اضطراری مختلف را حل کند:
- پیش بینی عواقب نشت مواد سمی در یک مرکز خطرناک برای تصمیم گیری در مورد تخلیه جمعیت و ارزیابی آسیب به محیط زیست.
- پیش بینی توسعه آتش سوزی جنگل بر اساس شرایط هواشناسی.
- پیش بینی مناطق سیل زده در صورت شکستن سدها و سیل.
- ارزیابی خسارت اقتصادی

4.8 GIS و جمعیت شناسی

فن آوری های GIS به طور گسترده ای برای ارزیابی ترکیب جمعیت و برای تصمیم گیری در مورد ترتیب تاسیسات مختلف زیرساخت های اجتماعی استفاده می شود. به عنوان مثال، برنامه ریزی بار در مدارس متوسطه، مهدکودک ها و موسسات پزشکی.

GIS (مخفف "سیستم های اطلاعات جغرافیایی") - سیستم های کامپیوتری که نمایش داده ها را بر روی صفحه نمایش به صورت الکترونیکی امکان پذیر می کند. تصاویر GIS نسل جدیدی از نقشه ها هستند.

جغرافیا روی صفحه نمایش

این گونه نقشه ها علاوه بر داده های جغرافیایی و سایر اطلاعات از حوزه آمار، جمعیت شناسی و غیره قابل ارائه است. انواع مختلفی از عملیات تحلیلی با آنها امکان پذیر است که برای رسانه های کاغذی قدیمی موجود نیست.

پشتیبانی فنی برای نقشه های الکترونیکی در قالب تعداد زیادی تجزیه و تحلیل، ابزار ویرایش و پایگاه های داده گسترده وجود دارد. بسیاری از ابزارهای مدرن در ایجاد و استفاده از آنها دخیل هستند - از اسکنرها گرفته تا ماهواره های فضایی که از سطح زمین عکس می گیرند.

اطلاعات به دست آمده با کمک فن آوری های جدید نه تنها در بین جغرافیدانان، بلکه در محیط کسب و کار، ساخت و ساز، بازاریابی و مدیریت عمومی نیز کاربرد پیدا می کند. حتی زنان خانه دار هم می دانند که سیستم های اطلاعات جغرافیایی چیست. و در استفاده از کارت های الکترونیکی کاملاً موفق هستند!

GIS - تعریف و مفاهیم اساسی

این اصطلاح دقیقا به چه معناست؟ سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) - نام سیستم هایی است که هدف آنها جمع آوری، ذخیره و تجزیه و تحلیل داده های مکانی و همچنین تجسم گرافیکی آنها است. GIS متعلق به نسل جدید فناوری های کامپیوتری است. علمی که به بررسی جنبه های کاربردی و فنی کار با GIS می پردازد، ژئوانفورماتیک است.

GIS ترکیب خوبی از توانایی کار با پایگاه های داده (پرس و جو، تجزیه و تحلیل) و تجسم فضایی است که برای نقشه ها معمول است. ذخیره سازی داده ها در چنین سیستمی بر اساس لایه های موضوعی مرتبط با موقعیت جغرافیایی انجام می شود. GIS هم با داده های شطرنجی و هم با داده های برداری کار می کند که به لطف آنها می توان هر کار مربوط به اطلاعات مکانی را به طور مؤثر با کمک آنها حل کرد.

چه چیزی آنها را متفاوت می کند

ویژگی های مشخصه ای که یک سیستم اطلاعات جغرافیایی دارد شامل تجزیه و تحلیل پیشرفته، کار با حجم عظیمی از اطلاعات و وجود ابزارهای ویژه برای پردازش داده های مکانی است.

مزایای اصلی آنها کاربر پسند بودن (داده ها در ابعاد سه بعدی آسان ترین درک هستند)، توانایی یکپارچه سازی اطلاعات انباشته شده توسط منابع مختلف، برای ایجاد یک آرایه واحد برای استفاده جمعی.

سپس - تجزیه و تحلیل خودکار داده‌های مکانی و گزارش، استفاده از رمزگشایی تصاویر هوایی و فضایی، طرح‌ها و نقشه‌های زمینی که قبلا ایجاد شده‌اند، که کارایی برنامه را به ترتیبی افزایش می‌دهد. صرفه جویی قابل توجه در منابع زمانی و توانایی ایجاد مدل های سه بعدی از اشیاء جغرافیایی.

وظایف اصلی

توابع GIS مجموعه ای از عملیات برای موارد زیر هستند:

• ورود داده ها (نقشه های دیجیتال به صورت خودکار ایجاد می شوند)،
• مدیریت داده ها (همه آنها با امکان پردازش و استفاده بعدی ذخیره می شوند)
• درخواست و تجزیه و تحلیل آنها با مقایسه بسیاری از پارامترها،
• تجسم داده های دریافتی و پردازش شده در قالب نقشه های تعاملی.

گزارش های مربوط به هر شی می تواند به شکل نمودار، نمودار یا تصویر سه بعدی باشد.

قابلیت های GIS

با کمک سیستم GIS، تعیین حضور، کمیت و موقعیت نسبی همه اشیاء موجود در یک قلمرو ممکن می شود. علاوه بر این، با کمک آن، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل داده های مکانی که تراکم استقرار و غیره را مشخص می کند، انجام می شود و تغییرات مختلف در زمان تعیین می شود.

با کمک سیستم های GIS، شبیه سازی وضعیت مورد انتظار در مورد، به عنوان مثال، اضافه کردن یک شی جدید - یک جاده، یک منطقه مسکونی و غیره امکان پذیر شد.

GIS - طبقه بندی

چندین طبقه بندی از این سیستم ها وجود دارد. اگر آنها را بر اساس اصل پوشش سرزمینی تقسیم کنیم، می توان هر GIS را به سیستم های جهانی، شبه قاره ای، ملی، منطقه ای، زیر منطقه ای و همچنین محلی یا محلی نسبت داد.

اگر از سطح مدیریت شروع کنیم، آنگاه این سیستم ها شامل فدرال، منطقه ای، شهرداری و شرکتی است.

آنها همچنین با عملکرد خود متمایز می شوند. GIS (رمزگشایی مخفف برای تعداد زیادی از کاربران واضح است) می تواند هم با امکانات کامل و هم تخصصی باشد که برای حل وظایف خاص - به عنوان مثال، مشاهده داده ها، وارد کردن و پردازش آنها طراحی شده است.

بسته به حوزه موضوعی، GIS را می توان به صورت نقشه کشی، زمین شناسی، محیط زیست و همچنین شهری یا شهری طبقه بندی کرد.

سیستم های اطلاعات جغرافیایی یکپارچه سیستم هایی هستند که در آنها علاوه بر عملکرد استاندارد، امکان پردازش دیجیتالی تصاویر نیز وجود دارد. GIS در مقیاس کامل داده ها را در هر مقیاسی که شما انتخاب می کنید بازتولید می کند. سیستم های مکانی-زمانی امکان کار با اطلاعات در زمان گذشته یا آینده را فراهم می کنند.

جایی که از GIS استفاده می شود

GIS یک ابزار همه کاره با طیف وسیعی از کاربردها است. کدومش دقیقا؟

• مناطق معمولی استفاده از آنها عبارتند از اداره زمین، عملیات کاداستر، محاسبات مساحت، و مرزهای قطعه. برای حل چنین مشکلاتی بود که اولین چنین سیستم هایی ایجاد شد.
• حوزه دیگر مدیریت تاسیسات زیربنایی صنعتی، حسابداری، برنامه ریزی، موجودی آنها است. ایجاد و قرار دادن شبکه ای از اشیاء برای یک هدف خاص - مغازه ها، پمپ بنزین ها و غیره.
• بررسی ها و برنامه ریزی های مهندسی در زمینه معماری و ساختمان، رفع مشکلات توسعه قلمرو و بهینه سازی زیرساخت های آن.
• ایجاد نقشه های موضوعی
• مدیریت انواع حمل و نقل - از زمین تا آب و هوا.

سایر حوزه ها

فعالیت های حفاظت از طبیعت، فعالیت های زیست محیطی، برنامه ریزی و مدیریت منابع طبیعی، نظارت بر محیط زیست، مدل سازی فرآیندهای زیست محیطی.

حوزه زمین شناسی و معدن. با کمک GIS امکان محاسبه ذخایر معدنی بر اساس نمونه های حفاری اکتشافی و مدل سازی ساختار میدان فراهم شد.

پیشرفتهای بعدی

از دهه 70. به لطف حمایت دولت، پروژه های آزمایشی در زمینه استفاده از GIS در سیستم های ناوبری و دفع زباله، ترافیک و غیره ظاهر شده است.

از دهه 80. دوره توسعه بر مبنای تجاری آغاز شد. بازار با انبوهی از ابزارهای نرم افزاری پر شده است، انواع برنامه ها ظاهر شده اند، تعداد کاربرانی که آموخته اند فناوری های GIS چه هستند از تعداد متخصصان حرفه ای فراتر رفته است.

در زمان حاضر که می توان آن را سفارشی نامید، به لطف رقابت زیاد بین تولیدکنندگان، امکان ایجاد گروه های موضوعی مصرف کنندگان، برگزاری کنفرانس های تلفنی و تشکیل یک ژئوساختار جهانی واحد فراهم شده است.

درباره دیدگاه های GIS

مرحله جدیدی در تکامل در توسعه GIS را می توان ظهور ژئودیزاین در نظر گرفت که اکنون در همه جا مورد نیاز است - از حوزه استفاده از زمین و حفاظت از طبیعت گرفته تا برنامه ریزی پروژه های زیرساختی و ساخت و ساز جدید و همچنین هنگام سرویس دهی به شبکه های آب و برق. و غیره.

آینده متعلق به فناوری‌های GIS است که آغاز هوش مصنوعی را در بر می‌گیرد. GIS مدرن جدیدترین توسعه کامپیوتری مبتنی بر استفاده از فضا و عکاسی هوایی است که در خدمت اجرای برنامه های دولتی جهانی است.

سیستم‌های GIS اکنون با سرعتی بی‌سابقه در حال توسعه هستند و یکی از جالب‌ترین راه‌حل‌های تجاری هستند. امروزه در روسیه، حدود 200 سازمان مختلف مشغول توسعه و اجرای آنها هستند که به ما اجازه می دهد از رقابت با تولید کنندگان غربی صحبت کنیم. این دیگر برای کسی پوشیده نیست که چشم اندازهای بزرگی پشت فناوری های جدید مبتنی بر توسعه بیشتر امکانات پردازش اطلاعات رایانه ای وجود دارد.

GIS (DublGIS Barnaul)

ارائه یک تعریف کوتاه بدون ابهام از این پدیده نسبتاً دشوار است. سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)- این فرصتی است برای نگاهی جدید به دنیای اطراف ما. اگر از تعمیم ها و تصاویر صرف نظر کنیم، GIS یک فناوری کامپیوتری مدرن برای نقشه برداری و تجزیه و تحلیل اشیاء در دنیای واقعی و همچنین رویدادهایی است که در سیاره ما اتفاق می افتد. این فناوری عملیات سنتی پایگاه داده مانند پرس و جو و تجزیه و تحلیل آماری را با تجسم کامل و مزایای تجزیه و تحلیل جغرافیایی (مکانی) نقشه ترکیب می کند. این قابلیت ها GIS را از سایر سیستم های اطلاعاتی متمایز می کند و فرصت های منحصر به فردی را برای کاربرد آن در گستره وسیعی از وظایف مرتبط با تحلیل و پیش بینی پدیده ها و رویدادهای جهان پیرامون با درک و برجسته سازی عوامل و علل اصلی و همچنین آنها فراهم می کند. پیامدهای احتمالی، با برنامه ریزی تصمیمات استراتژیک و پیامدهای فعلی اقدامات انجام شده. نقشه برداری و تحلیل جغرافیایی چیز کاملا جدیدی نیست. با این حال، فناوری GIS رویکردی جدید، مدرن‌تر، کارآمدتر، راحت‌تر و سریع‌تر برای تجزیه و تحلیل مشکلات و حل مشکلات پیش روی بشریت به طور کلی و یک سازمان یا گروه خاص از مردم به طور خاص ارائه می‌کند. این فرآیند تجزیه و تحلیل و پیش بینی را خودکار می کند. قبل از استفاده از GIS، تنها تعداد کمی از آنها هنر تعمیم و تجزیه و تحلیل کامل اطلاعات جغرافیایی را به منظور اتخاذ تصمیمات بهینه آگاهانه بر اساس رویکردها و ابزارهای مدرن داشتند. GIS اکنون یک صنعت چند میلیون دلاری است که صدها هزار نفر را در سراسر جهان درگیر می کند. GIS در مدارس، کالج ها و دانشگاه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. این فناوری تقریباً در تمام حوزه های فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد - خواه تجزیه و تحلیل مشکلات جهانی مانند افزایش جمعیت، آلودگی قلمرو، کاهش زمین های جنگلی، بلایای طبیعی، و حل وظایف خاص مانند یافتن بهترین ها باشد. مسیر بین نقاط، انتخاب مکان بهینه برای یک دفتر جدید، جستجو در خانه در آدرس او، گذاشتن خط لوله روی زمین، وظایف مختلف شهرداری. از نظر پوشش سرزمینی، GIS جهانی (GIS جهانی)، GIS شبه قاره ای، GIS ملی، اغلب دارای وضعیت دولتی، GIS منطقه ای (GIS منطقه ای)، GIS زیرمنطقه ای و GIS محلی یا محلی (GIS محلی) هستند.

GIS در حوزه موضوعی مدل سازی اطلاعات متفاوت است، به عنوان مثال، GIS شهری، یا GIS شهری، MGIS (GIS شهری)، GIS محیطی (GIS محیطی) و غیره. در میان آنها، یک نام خاص، به ویژه گسترده، به سیستم های اطلاعات زمین داده شد. جهت گیری مشکل GIS با وظایف حل شده در آن (علمی و کاربردی)، از جمله موجودی منابع (از جمله کاداستر)، تجزیه و تحلیل، ارزیابی، نظارت، مدیریت و برنامه ریزی، پشتیبانی تصمیم تعیین می شود. GIS یکپارچه، IGIS (یکپارچه GIS، IGIS) عملکرد GIS و سیستم های پردازش تصویر دیجیتال (داده های سنجش از دور) را در یک محیط یکپارچه واحد ترکیب می کند.

GIS چند مقیاسی (GIS چند مقیاسی) مبتنی بر نمایش چند مقیاسی یا چند مقیاسی اشیاء فضایی است که بازتولید گرافیکی یا نقشه‌برداری داده‌ها را در هر یک از سطوح انتخابی یک سری مقیاس بر اساس یک مجموعه داده با بالاترین وضوح فضایی ارائه می‌دهد. GIS مکانی-زمانی (GIS مکانی-زمانی) بر روی داده های مکانی-زمانی عمل می کند. اجرای پروژه های اطلاعات جغرافیایی (پروژه GIS)، ایجاد GIS به معنای وسیع کلمه شامل مراحل زیر می باشد: امکان سنجی شامل مطالعه الزامات کاربر (نیازهای کاربر) و کارایی نرم افزار GIS مورد استفاده، مطالعه امکان سنجی، ارزیابی نسبت هزینه ها / منافع؛ طراحی GIS، از جمله مرحله آزمایشی پروژه، توسعه GIS. آزمایش آن بر روی یک قطعه کوچک سرزمینی، یا منطقه آزمایشی، نمونه سازی، یا ایجاد یک نمونه اولیه، یا نمونه اولیه. پیاده سازی GIS; بهره برداری و استفاده جنبه های علمی، فنی، فنی و کاربردی طراحی، ایجاد و استفاده از GIS توسط ژئوانفورماتیک مورد مطالعه قرار می گیرد.

تاریخچه GIS

دوره اولیه (اواخر دهه 1950 - اوایل دهه 1970)

تحقیق در مورد امکانات اساسی، حوزه های مرزی دانش و فناوری، توسعه تجربیات تجربی، اولین پروژه های بزرگ و کارهای نظری.

• ظهور رایانه های الکترونیکی (ECM) در دهه 50.
• ظهور دیجیتالیزرها، پلاترها، نمایشگرهای گرافیکی و سایر لوازم جانبی در دهه 60.
• ایجاد الگوریتم ها و رویه های نرم افزاری برای نمایش گرافیکی اطلاعات روی نمایشگرها و با استفاده از پلاترها.
• ایجاد روشهای رسمی تحلیل فضایی.
• ایجاد ابزارهای نرم افزاری برای مدیریت پایگاه داده.

دوره ابتکارات دولت (اوایل دهه 1970 - اوایل دهه 1980)

حمایت دولت از GIS توسعه کار آزمایشی در زمینه GIS بر اساس استفاده از پایگاه‌های داده شبکه خیابانی را تحریک کرده است:

• سیستم های ناوبری خودکار
• سیستم های جمع آوری زباله و زباله.
• تردد وسایل نقلیه در مواقع اضطراری و غیره

دوره توسعه تجاری (اوایل دهه 1980 تا کنون)

بازار گسترده ابزارهای نرم افزاری مختلف، توسعه GIS دسکتاپ، گسترش حوزه کاربرد آنها از طریق ادغام با پایگاه های داده غیرمکانی، ظهور برنامه های کاربردی شبکه، ظهور تعداد قابل توجهی از کاربران غیر حرفه ای، سیستم هایی که از مجموعه داده های فردی پشتیبانی می کنند. در رایانه های جداگانه راه را برای سیستم هایی باز می کند که از پایگاه های جغرافیایی شرکتی و توزیع شده پشتیبانی می کنند.

دوره کاربری (اواخر دهه 1980 تا کنون)

افزایش رقابت بین تولیدکنندگان تجاری خدمات فناوری اطلاعات جغرافیایی مزایایی را برای کاربران GIS فراهم می کند، در دسترس بودن و "باز بودن" ابزارهای نرم افزاری امکان استفاده و حتی اصلاح برنامه ها، پیدایش "باشگاه های" کاربران، کنفرانس های تلفنی، جدا از هم جغرافیایی، اما متصل را فراهم می کند. توسط یک موضوع واحد از گروه های کاربری، افزایش نیاز به داده های جغرافیایی، آغاز شکل گیری زیرساخت های اطلاعات جغرافیایی جهانی.

GIS چگونه کار می کند

GIS اطلاعات مربوط به دنیای واقعی را به عنوان مجموعه ای از لایه های موضوعی ذخیره می کند که بر اساس موقعیت جغرافیایی گروه بندی شده اند. این رویکرد ساده و در عین حال بسیار انعطاف‌پذیر ارزش خود را در انواع وظایف دنیای واقعی ثابت کرده است: ردیابی حرکت وسایل نقلیه و مواد، نمایش دقیق موقعیت‌های زندگی واقعی و فعالیت‌های برنامه‌ریزی‌شده، و مدل‌سازی گردش جوی جهانی. هر گونه اطلاعات جغرافیایی حاوی اطلاعاتی درباره موقعیت مکانی است، خواه اشاره ای به مختصات جغرافیایی یا سایر مختصات باشد، یا پیوندهایی به آدرس، کد پستی، حوزه انتخابیه یا منطقه سرشماری، شناسه یک زمین یا منطقه جنگلی، نام جاده و غیره. هنگام استفاده از چنین پیوندهایی، رویه ای به نام geocoding برای تعیین خودکار مکان یا مکان های یک شی (ها) استفاده می شود. با کمک آن می توانید به سرعت تعیین کنید و روی نقشه ببینید که شی یا پدیده مورد علاقه در کجا قرار دارد، مانند خانه ای که آشنای شما در آن زندگی می کند یا سازمان مورد نیاز شما، محل وقوع زلزله یا سیل، کدام مسیر است. راحت تر و سریع تر به نقطه مورد نیاز یا در خانه برسید.

مدل های وکتوری و شطرنجی

GIS می تواند با دو نوع داده متفاوت کار کند - برداری و شطرنجی. در یک مدل برداری، اطلاعات مربوط به نقاط، خطوط و چندضلعی ها به صورت مجموعه ای از مختصات X، Y ذخیره می شود. مکان یک نقطه (شیء نقطه ای)، مانند یک گمانه، با یک جفت مختصات (X، Y) توصیف می شود. ویژگی های خطی مانند جاده ها، رودخانه ها یا خطوط لوله به عنوان مجموعه مختصات X، Y ذخیره می شوند. ویژگی های چند ضلعی مانند حوضه های آبریز رودخانه ها، قطعات زمین یا مناطق خدماتی به عنوان مجموعه ای بسته از مختصات ذخیره می شوند. مدل برداری مخصوصاً برای توصیف اجسام گسسته مفید است و برای توصیف خواص دائماً در حال تغییر، مانند انواع خاک یا در دسترس بودن اشیا، کمتر مناسب است. مدل شطرنجی برای کار با خواص پیوسته بهینه است. یک تصویر شطرنجی مجموعه‌ای از مقادیر برای اجزای اصلی (سلول‌ها) است که شبیه نقشه یا تصویر اسکن شده است. هر دو مدل مزایا و معایب خاص خود را دارند. GIS مدرن می تواند با هر دو مدل برداری و شطرنجی کار کند.

لایه های GIS

تمام اطلاعات کارتوگرافی در یک GIS به صورت لایه ای سازماندهی شده است. لایه ها اولین سطح انتزاع در GIS هستند. در کار با GIS، ما موظف هستیم داده های موجود خود را به لایه ها تقسیم کنیم. هر لایه حاوی اشیایی از نوع خاصی است که با ویژگی های مشترک متحد شده اند. با کار در GIS، می‌توانیم لایه‌های مورد علاقه خود را متصل و جدا کنیم یا ترتیب نمایش آنها را تغییر دهیم. لایه ها از انواع زیر هستند:

نقطه

لایه‌های نقطه‌ای حاوی اشیایی هستند که می‌توان آنها را تا یک نقطه انتزاع کرد، مانند یک چاه یا یک شهر. برای وضوح درک، حتی یک شهر را می توان به عنوان یک نقطه نشان داد.

خطی

این اشیاء را می توان به چند خط یا خطوط صاف مانند رودخانه ها، جاده ها یا خطوط لوله انتزاع کرد.

چند ضلعی یا مساحتی

اشیاء از این نوع به عنوان در یک چند ضلعی خاص ارائه می شوند، به عنوان مثال، مناطق مجوز.

اشیاء مساحتی می توانند از چندین کانتور تشکیل شده باشند. اگر می خواهید یک چند ضلعی را با یک سوراخ در داخل نمایش دهید، لازم است. شکل نمونه ای از یک چند ضلعی منتظم و یک چند ضلعی متشکل از دو کانتور را نشان می دهد.

آخرین نقطه چند ضلعی باید همیشه با نقطه اول منطبق باشد. چه درست باشد و چه نباشد، در سیستم های اطلاعات جغرافیایی این گونه است. بنابراین، یک چند ضلعی نمی تواند کمتر از چهار نقطه داشته باشد. اگر چندضلعی مساحت صفر داشته باشد، یعنی منحط شود، باید حذف شود. چند ضلعی نیز نباید دارای خود تقاطع باشد. چنین کاستی هایی بعداً می تواند منجر به خطاهای محاسباتی جدی شود و بنابراین باید از آنها اجتناب شود.

تصاویر

گرافیک بیت مپ مرتبط با مختصات جغرافیایی، مانند تصاویر ماهواره ای یا نقشه های اسکن شده.

مدل های مشبک

اینها نقشه های ساختار و نقشه های پارامتر هستند. در ابتدا، این مدل ها بر اساس یک شبکه مستطیل شکل با مقدار Z (پارامتر) مشخص شده در نقاط شبکه بودند.

در حال حاضر ساختار چنین مدل هایی اغلب پیچیده تر است، اما به طور سنتی آنها را شبکه ها یا شبکه ها می نامند. شبکه‌های مدرن می‌توانند شامل شکاف‌ها، نواحی اصلاح‌شده یا مبتنی بر اسپلاین باشند. معنای مدل‌های شبکه یکسان است: نمایش پیوسته یک پارامتر در یک منطقه خاص.

توری اسپلاین با توری معمولی تفاوت دارد زیرا سطح آن کاملا صاف است که برای اکثر مدل ها طبیعی تر است. مش های خطا شامل بخش های اضافی برای شبیه سازی یک شکستگی یکنواخت هستند. در یک مدل شبکه معمولی، شکاف به صورت پلکانی است. به مدل‌های شبکه‌ای، نقشه‌های کانتور نیز گفته می‌شود.

انواع لایه های خاص

این پنج نوع لایه استاندارد برای هر GIS حرفه ای هستند، اما به دلیل گستردگی این سیستم، علاوه بر آنها ممکن است انواع دیگری از داده ها نیز وجود داشته باشد. به عنوان مثال، اینها می توانند خطاها (برای مدلسازی شبکه های دارای خطا)، نقشه های شطرنجی (برای نمایش تصاویر شطرنجی بسیار بزرگ)، مدل های سه بعدی (برای مدل های مخزن سه بعدی) باشند.

جداول داده های GIS

نقاط خط و چند ضلعی ها جداول داده های ویژگی را برای ویژگی های خود دارند.

هر شیء روی نقشه دارای یک ردیف مربوطه در جدول داده است. با استفاده از جدول داده ها، می توانید اشیا را پیدا کرده و مرتب کنید، آنها را بر اساس ویژگی ها روی نقشه انتخاب کنید، یا ویژگی های اشیاء انتخاب شده را مشاهده کنید. جدول صفات به شما امکان می دهد اشیا را جستجو کنید، آنها را مرتب کنید، بر اساس شرایط انتخاب کنید، گروه بندی کنید، فیلتر ایجاد کنید، محاسبات را انجام دهید. یک جدول ویژگی یک GIS را به یک پایگاه داده تبدیل می کند که در آن می توانید تجزیه و تحلیل داده ها یا مدیریت داده ها را با ابزارهای پیشرفته GIS انجام دهید. بدون جداول مشخصه، سیستم های اطلاعات جغرافیایی معنا پیدا نمی کنند و نقشه های موجود در آنها نقشه نیستند، بلکه صرفاً نقشه هایی مانند نقشه های CorelDraw یا Paint خواهند بود.

نقاط در خطوط و چند ضلعی ها نیز جداول ویژگی های خاص خود را دارند. بنابراین، برای مثال، پروفیل‌های لرزه‌ای را می‌توان همراه با داده‌های موجود در افق‌های انتخاب‌شده بارگذاری کرد و برای ساختن نقشه‌ها در خطوط استفاده کرد. جدول داده ها از مفهوم اشیاء انتخاب شده پشتیبانی می کند، چنین ردیف هایی در جدول با رنگ متفاوتی مشخص شده اند. اشیاء انتخاب شده نیز به روشی کمی متفاوت روی نقشه نمایش داده می شوند. انتخاب شی اغلب در تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می شود. می توانید اشیاء را هم در جدول و هم روی نقشه و همچنین با توجه به شرایط مشخص شده انتخاب کنید.

تشکیل لایه ها

یک موضوع بسیار مهم، شکل گیری صحیح ساختار لایه است. سودمندی هر پایگاه داده، از جمله GIS، به شدت به ساختار صحیح داده بستگی دارد. حتی می توانید موارد زیر را فرموله کنید: سودمندی پایگاه داده با سازماندهی و نظم صحیح آن در داده ها رابطه مستقیم دارد. اگر داده‌های پایگاه داده حاوی تعداد زیادی خطا یا سازمان‌دهی نادرست باشند، این امر می‌تواند تمام مزایای پایگاه‌داده را نفی کند. به همین دلیل، توانایی ساختار صحیح اطلاعات مهم است. به عنوان مثال، اگر داده‌های لرزه‌ای را بارگذاری می‌کنید، درست است که همه طرف‌های لرزه‌ای را در یک لایه ترکیب کنید و چندین لایه ایجاد نکنید که آنها را بر اساس مناطق یا مناطق گروه‌بندی کنید. بهتر است به این قانون پایبند باشید: یک نوع داده - یک جدول (یا یک لایه). از سوی دیگر، اشیاء نامشابه بهتر است در لایه های مختلف قرار گیرند، حتی اگر با یک موضوع مشترک متحد شوند. بنابراین بهتر است جاده ها و راه آهن ها را به دو لایه تقسیم کنید و سپس در گروه «مسیرهای ترافیکی» قرار دهید.

مختصات

همه می دانند که زمین گرد است و نقشه صاف است و سطح توپ را نمی توان بدون تغییر شکل به هواپیما تبدیل کرد. به همین دلیل در نقشه کشی از پیش بینی ها استفاده می شود. بخش ها قوانین و فرمول هایی برای تبدیل یک مختصات به مختصات دیگر هستند. تبدیلی که معمولا استفاده می شود از مختصات کروی (جغرافیایی) به مختصات مستطیلی (مختصات نقشه) است. برجستگی ها یا با مساحت مساوی یا منسجم هستند، یعنی مساحت اجسام یا گوشه ها را حفظ می کنند. گاهی اوقات فرافکنی می تواند هر دو را مخدوش کند و به طور کلی اعوجاج را به حداقل برساند. برای کشور ما، تبدیل سیستم استاندارد، سیستم مختصات «سال 42» است. سیستم "سال 42" قلمرو کره زمین را به 60 منطقه، هر کدام 6 درجه تقسیم می کند. به عنوان مثال، منطقه تیومن در محدوده 12، 13 و 14 واقع شده است. سال 42 پیش بینی مساحت مساوی است. GIS به گونه ای طراحی شده است که بتواند داده ها را در یک سیستم مختصات ذخیره کرده و در دیگری نمایش دهد. بنابراین، لازم است با سیستم مختصاتی که داده ها در آن ذخیره شده و در آن بر روی نقشه نمایش داده می شود، اشتباه نگیرید. برای کاهش سردرگمی با پیش بینی ها، Isoline فقط از دو نوع داده اصلی پشتیبانی می کند:

• مختصات مستطیلی (هر مختصات دلخواه که هیچ تغییری برای آن اعمال نشده است).
• مختصات جغرافیایی (درجات، دقیقه ها، ثانیه ها، که وقتی روی نقشه نمایش داده می شوند، مجدداً در هر طرح ریزی محاسبه می شوند).

در اینجا گزینه هایی برای نمایش یک نمودار در سیستم های مختصات مختلف و پیش بینی ها وجود دارد.

طرح ریزی "چند مخروطی" است. مختصات واقعی درجه هستند، مختصات نمایش داده شده درجه هستند.

پروجکشن نصب نشده است. مختصات واقعی "چند مخروطی" هستند، مختصات نمایش داده شده مستطیلی هستند.

پروجکشن نصب نشده است. مختصات واقعی درجه هستند، مختصات نمایش داده شده مستطیلی هستند.

طرح ریزی "چند مخروطی" است. مختصات واقعی "چند مخروطی" هستند، مختصات نمایش داده شده مستطیلی هستند.

همانطور که از شکل ها می بینید، دو مورد بالا برای ما کاملا راضی کننده است، اما سوم و چهارم نه. تصویر سوم در واقع کاملاً صحیح است، اما طرح ریزی مشخص نشده است و بنابراین ما تصویر را "همانطور که هست" در درجه می بینیم. در شکل چهارم سعی کردیم چند ضلعی را نمایش دهیم که داده های آن درجه نیست، در یک طرح "چند کونی" و سیستم ما را متوجه نشد. از این، می‌توان نتیجه‌گیری زیر را گرفت: تنظیم طرح برای مختصات مستطیلی غیرممکن است، زیرا در این مورد فرمول‌های تبدیل برای بار دوم به آنها اعمال می‌شود و تصویر نادرست است.

همچنین باید این واقعیت را در نظر گرفت که یک خط مستقیم ترسیم شده در یک سیستم مختصات در سیستم دیگر خط مستقیم نیست و ممکن است مساحت اجسام متفاوت باشد، حتی اگر برآمدگی ها برابر باشند.

مختصات مستطیلی

"Polyconic"، بدون تصحیح نمایشگر.

سیستم مختصات Mollweide.

polyconic "، با تصحیح نمایشگر.

بنابراین، اگر به طول خطوط دقیق، مناطق دقیق و نمایش دقیق نیاز دارید، باید از ابزارهای ویژه سیستم استفاده کنید.

وظایفی که GIS حل می کند

GIS همه منظوره، در میان چیزهای دیگر، معمولاً پنج رویه (وظیفه) را با داده ها انجام می دهد: ورودی، دستکاری، کنترل، پرس و جو و تجزیه و تحلیل، تجسم.

ورودی

برای استفاده در GIS، داده ها باید به فرمت دیجیتال مناسب تبدیل شوند. فرآیند تبدیل داده ها از نقشه های کاغذی به فایل های کامپیوتری، دیجیتالی شدن نامیده می شود. در GIS مدرن، این فرآیند را می توان با استفاده از فناوری اسکنر خودکار کرد، که به ویژه در هنگام انجام پروژه های بزرگ اهمیت دارد، یا با مقدار کمی کار، می توان داده ها را با استفاده از دیجیتایزر وارد کرد. بسیاری از داده ها قبلاً به قالب هایی ترجمه شده اند که مستقیماً توسط بسته های GIS درک می شوند.

دستکاری - اعمال نفوذ

اغلب، برای تکمیل یک پروژه خاص، داده های موجود باید مطابق با الزامات سیستم شما اصلاح شوند. برای مثال، اطلاعات جغرافیایی می‌تواند در مقیاس‌های مختلف باشد (خطوط مرکزی خیابان‌ها در مقیاس 1: 100000، مرزهای منطقه سرشماری در مقیاس 1:50000 و املاک مسکونی در مقیاس 1:10000 هستند). برای پردازش و تجسم مشترک، ارائه همه داده ها در یک مقیاس راحت تر است. فناوری GIS راه های مختلفی را برای دستکاری داده های مکانی و برجسته کردن داده های مورد نیاز برای یک کار خاص ارائه می دهد.

کنترل

در پروژه های کوچک، اطلاعات جغرافیایی را می توان به صورت فایل های معمولی ذخیره کرد. اما با افزایش حجم اطلاعات و افزایش تعداد کاربران برای ذخیره سازی، ساختاردهی و مدیریت داده ها، استفاده از سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS) و سپس ابزارهای رایانه ای ویژه برای کار با مجموعه داده های یکپارچه (پایگاه های داده) کارآمدتر است. ). در GIS، استفاده از ساختار رابطه‌ای که در آن داده‌ها به شکل جدولی ذخیره می‌شوند، راحت‌تر است. در این حالت از فیلدهای مشترک برای پیوند دادن جداول استفاده می شود. این رویکرد ساده به اندازه کافی انعطاف پذیر است و به طور گسترده در بسیاری از برنامه های GIS و غیر GIS استفاده می شود.

پرس و جو و تحلیل

اگر اطلاعات GIS و جغرافیایی دارید، می توانید به سوالات ساده (مالک این زمین کیست؟ این اشیاء از یکدیگر در چه فاصله ای قرار دارند؟ این منطقه صنعتی در کجا قرار دارد؟) و سوالات پیچیده تری که نیاز به اضافی دارند پاسخ دهید. تجزیه و تحلیل (مکان های ساخت یک خانه جدید کجا هستند؟ نوع خاک اصلی زیر جنگل های صنوبر چیست؟ ساخت جاده جدید چگونه بر ترافیک تأثیر می گذارد؟). کوئری ها را می توان هم با یک کلیک ساده ماوس روی یک شی خاص و هم با کمک ابزارهای تحلیلی پیشرفته تنظیم کرد. با کمک GIS می توان الگوهایی را برای جستجو شناسایی و تنظیم کرد، سناریوهایی مانند "چه اتفاقی می افتد اگر ..." را بازی کنید. GIS مدرن دارای بسیاری از ابزارهای تحلیل قدرتمند است که دو مورد از مهمترین آنها هستند: تجزیه و تحلیل مجاورت و تجزیه و تحلیل همپوشانی. برای تجزیه و تحلیل نزدیکی اشیا نسبت به یکدیگر، GIS از فرآیندی به نام بافر استفاده می کند. این کمک می کند تا به سؤالاتی مانند: چند خانه در 100 متری این حجم از آب پاسخ داده شود؟ چند مشتری در 1 کیلومتری این فروشگاه زندگی می کنند؟ سهم نفت تولیدی از چاه های واقع در 10 کیلومتری ساختمان مدیریت این واحد تولید نفت و گاز چقدر است؟ فرآیند همپوشانی شامل یکپارچه سازی داده های واقع در لایه های موضوعی مختلف است. در ساده ترین حالت، این یک عملیات نمایش است، اما در تعدادی از عملیات های تحلیلی، داده های لایه های مختلف به صورت فیزیکی ترکیب می شوند. همپوشانی یا تجمیع فضایی به شما امکان می‌دهد، برای مثال، داده‌های خاک، شیب، پوشش گیاهی و مالکیت را با نرخ‌های مالیات زمین ادغام کنید.

تجسم

برای بسیاری از انواع عملیات فضایی، نتیجه نهایی ارائه داده ها در قالب یک نقشه یا نمودار است. نقشه یک روش بسیار کارآمد و آموزنده برای ذخیره، ارائه و انتقال اطلاعات جغرافیایی (جغرافیایی) است. پیش از این، نقشه ها برای قرن ها ایجاد می شد. GIS ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را ارائه می دهد که هنر و مبانی علمی کارتوگرافی را گسترش و توسعه می دهد. با کمک آن، تجسم خود نقشه ها را می توان به راحتی با اسناد گزارش، تصاویر سه بعدی، نمودارها و جداول، عکس ها و وسایل دیگر، به عنوان مثال، چند رسانه ای تکمیل کرد.

فناوری های GIS

GIS ارتباط نزدیکی با تعدادی دیگر از انواع سیستم های اطلاعاتی دارد. تفاوت اصلی آن در توانایی دستکاری و تجزیه و تحلیل داده های مکانی است. اگرچه هیچ طبقه‌بندی پذیرفته‌شده جهانی برای سیستم‌های اطلاعاتی وجود ندارد، توضیحات زیر باید به فاصله GIS از سیستم‌های نقشه‌برداری رومیزی، سیستم‌های CAD، سنجش از راه دور، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS یا DBMS) و فناوری موقعیت‌یابی جهانی (GPS) کمک کند.

سیستم های نقشه برداری دسکتاپاز نمایش کارتوگرافی برای سازماندهی تعامل کاربر با داده ها استفاده کنید. در چنین سیستم هایی همه چیز بر اساس نقشه است، نقشه یک پایگاه داده است. اکثر سیستم های نقشه برداری دسکتاپ دارای قابلیت های مدیریت داده، تجزیه و تحلیل فضایی و سفارشی سازی محدودی هستند. بسته‌های مربوطه روی رایانه‌های رومیزی - رایانه‌های شخصی، مکینتاش و ایستگاه‌های کاری یونیکس پایین‌تر کار می‌کنند.

سیستم های CAD

سیستم های CADقادر به ترسیم پروژه ها و نقشه های ساختمان ها و زیرساخت ها. برای ترکیب در یک ساختار واحد، آنها از مجموعه ای از اجزا با پارامترهای ثابت استفاده می کنند. آنها بر اساس تعداد کمی از قوانین برای ترکیب اجزا هستند و عملکردهای تحلیلی بسیار محدودی دارند. برخی از سیستم‌های CAD برای پشتیبانی از ارائه داده‌های نقشه‌برداری گسترش یافته‌اند، اما، به عنوان یک قاعده، ابزارهای موجود در آنها به شما امکان مدیریت و تجزیه و تحلیل کارآمد پایگاه‌های داده فضایی بزرگ را نمی‌دهند.

سنجش از دور و GPS

تکنیک‌های سنجش از دور یک گرایش هنری و علمی برای اندازه‌گیری سطح زمین با استفاده از حسگرهایی مانند دوربین‌های مختلف در هواپیما، گیرنده‌های سیستم موقعیت یاب جهانی یا سایر دستگاه‌ها هستند. این حسگرها داده ها را در قالب تصاویر جمع آوری می کنند و قابلیت های تخصصی برای پردازش، تجزیه و تحلیل و تجسم تصاویر گرفته شده را ارائه می دهند. به دلیل عدم وجود ابزارهای مدیریت و تجزیه و تحلیل داده به اندازه کافی قدرتمند، سیستم های مربوطه را به سختی می توان به GIS واقعی نسبت داد.

سیستم های مدیریت پایگاه دادهبرای ذخیره و مدیریت انواع داده ها از جمله داده های جغرافیایی (مکانی) طراحی شده اند. DBMS ها برای چنین وظایفی بهینه شده اند، بنابراین بسیاری از GIS دارای پشتیبانی داخلی DBMS هستند. این سیستم ها ابزار تحلیل و تجسم شبیه به GIS ندارند.

آنچه GIS می تواند برای شما انجام دهد

پرس و جوهای فضایی و تجزیه و تحلیل

توانایی GIS برای جستجو در پایگاه داده ها و انجام پرس و جوهای فضایی، میلیون ها دلار برای بسیاری از شرکت ها صرفه جویی کرده است. GIS به کاهش زمان لازم برای دریافت پاسخ به سوالات مشتریان کمک می کند. شناسایی مناطق مناسب برای فعالیت های مورد نیاز؛ شناسایی روابط بین پارامترهای مختلف (به عنوان مثال، خاک، آب و هوا و عملکرد محصول). مکان های شبکه های برق را شناسایی کنید. مشاوران املاک از GIS برای پیدا کردن تمام خانه ها در یک منطقه خاص که دارای سقف تخته سنگی، سه اتاق و آشپزخانه 10 متری هستند، استفاده می کنند و سپس توضیحات دقیق تری از آن ساختمان ها ارائه می دهند. درخواست را می توان با معرفی پارامترهای اضافی، به عنوان مثال، پارامترهای هزینه، اصلاح کرد. می توانید لیستی از تمام خانه هایی که در فاصله معینی از یک بزرگراه، پارک جنگلی یا محل کار قرار دارند، دریافت کنید.

بهبود یکپارچگی در سازمان

بسیاری از سازمان‌هایی که از GIS استفاده می‌کنند دریافته‌اند که یکی از مزایای کلیدی آن در فرصت‌های جدید برای بهبود مدیریت سازمان خود و منابع آن با ترکیب جغرافیایی داده‌های موجود و امکان اشتراک‌گذاری و اصلاح هماهنگ آنها توسط بخش‌های مختلف است. امکان استفاده مشترک و بانک اطلاعاتی که دائماً در حال رشد است و توسط بخش‌های ساختاری مختلف اصلاح می‌شود، افزایش کارایی کار هر دو بخش و کل سازمان را ممکن می‌سازد. بنابراین، شرکتی که در زمینه ارتباطات مهندسی فعالیت می کند، می تواند به طور واضح کارهای تعمیر یا نگهداری را برنامه ریزی کند، با به دست آوردن اطلاعات کامل و نمایش بر روی صفحه کامپیوتر (یا رونوشت های کاغذی) مناطق مربوطه، به عنوان مثال، سیستم تامین آب، و پایان دادن به شناسایی خودکار ساکنانی که تحت تأثیر این کارها قرار خواهند گرفت و اعلام زمان قطعی یا قطعی پیشنهادی آب.

تصمیمات بهتری بگیرید

GIS مانند سایر فناوری های اطلاعاتی این ضرب المثل معروف را تأیید می کند که اطلاعات بهتر به شما کمک می کند تصمیمات بهتری بگیرید. با این حال، GIS ابزاری برای صدور تصمیم نیست، بلکه ابزاری است که به سرعت بخشیدن و افزایش کارایی فرآیند تصمیم‌گیری، ارائه پاسخ به پرسش‌ها و توابع برای تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی، ارائه نتایج تحلیل به صورت تصویری و تصویری کمک می‌کند. فرم آسان برای درک GIS به عنوان مثال در حل وظایفی مانند ارائه اطلاعات مختلف به درخواست مقامات برنامه ریزی، حل تعارضات سرزمینی، انتخاب بهترین (از دیدگاه های مختلف و بر اساس معیارهای مختلف) مکان ها برای قرار دادن اشیا و غیره کمک می کند. اطلاعات مورد نیاز. برای تصمیم گیری می توان به صورت مختصر نقشه کشی همراه با توضیحات متنی، نمودارها و نمودارهای اضافی ارائه کرد. در دسترس بودن اطلاعات قابل دسترس برای درک و تعمیم به تصمیم گیرندگان اجازه می دهد تا تلاش های خود را بر یافتن راه حل متمرکز کنند، بدون اینکه زمان قابل توجهی را برای جمع آوری و تفکر روی داده های ناهمگن موجود صرف کنند. می توانید به سرعت چندین راه حل را در نظر بگیرید و مؤثرترین و کارآمدترین را انتخاب کنید.

ایجاد نقشه ها

نقشه های GIS جایگاه ویژه ای دارند. فرآیند نقشه برداری GIS بسیار ساده تر و انعطاف پذیرتر از روش های سنتی نقشه برداری دستی یا خودکار است. با ایجاد یک پایگاه داده شروع می شود. به عنوان منبعی برای به دست آوردن داده های اولیه، می توانید از دیجیتالی کردن نقشه های کاغذی معمولی نیز استفاده کنید. پایگاه‌های اطلاعاتی نقشه‌برداری مبتنی بر GIS می‌توانند پیوسته (بدون تقسیم به برگه‌ها و مناطق جداگانه) باشند و با مقیاس خاصی مرتبط نباشند. بر اساس چنین پایگاه‌های اطلاعاتی، می‌توان نقشه‌هایی (به صورت الکترونیکی یا نسخه‌های چاپی) برای هر قلمرو، در هر مقیاس، با بار لازم، با انتخاب و نمایش آن با نمادهای مورد نیاز ایجاد کرد. در هر زمان، پایگاه داده را می توان با داده های جدید (مثلاً از پایگاه های دیگر) پر کرد و داده های موجود در آن را می توان در صورت لزوم تنظیم کرد. در سازمان های بزرگ، پایگاه داده توپوگرافی ایجاد شده را می توان به عنوان مبنایی توسط سایر بخش ها و بخش ها استفاده کرد، در حالی که داده ها را می توان به سرعت کپی کرد و از طریق شبکه های محلی و جهانی ارسال کرد.

GIS در روسیه

رایج ترین سیستم های خارجی در روسیه عبارتند از: محصول نرم افزاری ArcGISشرکت ESRI، خانواده محصولات ژئومدیاشرکت ها اینترگرافو MapInfo Professionalشرکت اطلاعات نقشه پیتنی بووز.

از تحولات داخلی، برنامه GIS Map 2008 این شرکت گسترده شده است CJSC KB "Panorama".

از دیگر محصولات نرم افزاری توسعه داخلی و خارجی نیز استفاده می شود: GIS INTEGRO, MGEشرکت ها اینترگراف(از MicroStation به عنوان هسته گرافیکی خود استفاده می کند)، IndorGIS, STAR-APIC، DublGIS، Mappl, GeoGraph GIS, 4geoو غیره.