مقاله سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) و نقش آن در توسعه و عمران روستایی

بخشی از مقاله

چکیده

تکنولوژی اطلاعات جغرافیایی - - GIS با گامهای سریع و چشمگیری در طول دو دهه گذشته رشد یافته است و مطمئنا در قرن حاضر نقشی کلیدی در ابعاد مختلف توسعه ایفا خواهد نمود. هدف از انجام این مطالعه معرفی GIS و بررسی مزایا و معایب آن و همچنین معرفی برخی از کاربردهای خاص این سیستم اطلاعات جعرافیایی میباشد. این پژوهش بصورت کتابخانهای و بر اساس اسناد موجود صورت گرفته است که در نهایت یافتههای زیر ارائه میگردد.

کلمات کلیدی: سیستم اطلاعات جغرافیایی، GIS، ویژگیها، کاربرد، توسعه روستایی.

.1 مقدمه

روستاها و مناطق کشاورزی کشور به عنوان کانون تولید غذای کافی و سالم نقش به سزایی در تامین مواد غذایی جمعیت کشور و تحقق اهداف خودکفایی در تولیدات کشاورزی به عهده دارند. تلاش در جهت توسعه پایدار و عمران روستایی علاوه بر تحقق موارد فوق، فواید قابل توجهی از قبیل افزایش تولید، اشتغالزایی، مدیریت و کنترل مهاجرت به شهرها و پیامدهای نامطلوب آن، کم کردن اثرات منفی روشهای تولید بر محیط زیست و تامین سلامت مناطق روستایی و شهری و ارتقای شاخصهای اقتصادی و زیست محیطی در سطح محلی، منطقهای، ملی و بین المللی را به دنبال دارد. برنامهریزیهای مبتنی بر سیستمهای اطلاعات جغرافیایی - GIS - علاوه بر برنامهریزی هدفمند و موثر در استفاده و حفاظت از منابع کشاورزی و طبیعی در مناطق روستایی که در بسیاری از موارد با سایر بخشهای صنعتی و شهری، فصل مشترک و اثرات متقابل فراوان دارند، ضمن فراهم کردن موجبات رویکردهای نوین در برنامهریزیها و نزدیک کردن فضای اطلاعاتی و تصمیمگیری سیاست گذاران و درگیر کردن بخشهای خصوصی و دولتی در این زمینه، بهینهسازی و صرفه جوییهای اقتصادی و اکولوژیک بسیار زیادی به دنبال خواهد داشت. بدین ترتیب هدف از انجام این پژوهش معرفی هرچه بهتر این سیستم اطلاعاتی و کمک به استفاده موثرتر و مفیدتر از آن در همه بخشها بویژه توسعه روستایی میباشد.

.2 سامانه اطلاعات جغرافیایی - - GIS

سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS یک سیستم پایگاه داده نرم افزار کامپیوتری است که مسئولیت ورود، ذخیره، بازیابی، تجزیه و تحلیل و نمایش اطلاعات جغرافیایی را بصورت نقشههای فضایی به عهده دارد. فناوری GIS که بصورت برنامه-های کامپیوتری از قبل تهیه شده از وضعیت مزرعه، امکان تحلیل مقادیر زیادی از دادههای وابسته به قطعه مشخص و ویژهای از زمین را میدهد.برای اولین بار کار بر روی سیستمهای اطلاعات جغرافیایی در ایالات متحده در اواسط دهه 1960 آغاز شد و عکس-های هوایی، اطلاعات کشاورزی، جنگل داری، خاک شناسی، زمین شناسی و نقشههای مربوطه آنها در این سیستم مورد استفاده قرار گرفت . - 4 -

طبق تعریف مؤسسه تحقیقات سیستمهای محیطی در کالیفرنیا، سامانههای اطلاعات جغرافیایی مجموعهای از سخت افزارها، نرم افزارها، دادههای جغرافیایی و منابع انسانی است که به منظور کسب، ذخیره، به روز رسانی، به کارگیری، تحلیل و نمایش کلیه اشکال اطلاعات مرجع جغرافیایی طراحی میشود. اطلاعات در سامانه GIS به صورتهای گوناگون جمعآوری میشود، از روشهای نقشه برداری سنتی و دستی که با میز مساحی، ترازیاب و تئودلیت گرفته تا جمعآوری داده-های میدانی با استفاده از سیستمهای موقعیتیاب جهانی - GPS - که این سیستمها قدرتی با خطای بین 0/5 تا 100 متر را دارند. ارتباطGIS با شبکه وب جهانی امکان دستیابی هرچه بیشتر کاربران را از اطلاعات مکانی فراهم نموده است. همچنین با توجه به قدرت GIS که نقشهها و اطلاعات را به صورت گرافیکی و قابل فهم بیان میکند، استفاده از آن را برای همگان آسان نموده است . - 1 -

در یک سامانه اطلاعات جغرافیایی مفهوم مؤلفههای آن را میتوان این گونه بیان کرد:Geographic :یعنی موقعیت دادهها بر حسب مختصات جغرافیایی و با طول و عرض جغرافیایی بیان میشوند. Information :یعنی اطلاعات و دادهها به صورتهای مختلف از قبیل نقشه، تصاویر، گرافیکهای آماری، جداول و پاسخهای نمایشی متنوع برای جستجوهای عملی، دستهبندی میشوند.: System هم نشان دهنده آن است که GIS از چندین قسمت متصل و وابسته با کارکردهای متفاوت شکل گرفته است.بسیاری از مردم گمان میکنند که این سیستم یک جعبه سیاه است که همه نوع دادهها را میبلعد و بدون در نظر گرفتن ورودی دادهها، برای مسائل مختلف جواب پیدا میکند. حال آنکه GIS به یک کاربر برای تشخیص گامهای آنالیز دادههای فضایی نیاز دارد. بعد از دادن اطلاعات به سیستم میتوان انتظار داشت که دادهها را آنالیز کند و روابط بین آنها را به صورت گویا و مشخص مانند نقشههای گرافیکی نمایش دهد. اما هیچ کدام از این اعمال بدون حضور کاربری که آنها را هدایت کند امکان پذیر نمیباشد . - 1 -

.3 اجزاء سامانه اطلاعات جغرافیایی

یک سیستم GIS شامل یک سری دادهها است که به وسیله کاربران، با استفاده از سخت افزارها و نرم افزارهایی، دستیابی به یک سری اهداف عملیاتی را میسر میسازد .

کاربر - : - User باید مهارت در انتخاب و استفاده از ابزارها و شناخت کافی از اطلاعات داشته باشد.

نرمافزار : - Software - مجموعه نرمافزارهایی که در سیستم اطلاعاتی استفاده میشود مانند ARCGIS، ARCVIEW و .LANDSERF

سختافزار : - Hardware - مجموعه سختافزارهایی که در سیستم اطلاعاتی استفاده میشود مانند دوربینها، پرینترها و سخت افزارهای رایانهای.

داده : - Data - که قلب هر سامانه GIS است. این اطلاعات به این سؤالات پاسخ میدهند که چه شکلی است؟ کجاست؟ و چگونه با دیگر اشکال رابطه دارد؟

روشها - : - Methods شیوههای صحیح استفاده از اطلاعات برای رسیدن به اهدافی که به خاطر آنها از GIS استفاده میشود . - 1 -

.4 ویژگیهای GIS

همان طور که گفته شد اطلاعات قلب GIS است و باید در نظر داشت که دادهها برای اینکه ترسیم شوند، باید به صورت مؤلفههای جغرافیایی باشند. معیارها که بصورت X و Y بیان میشوند، به صورت فرضی و قراردادی مشخص شدهاند تا برای همه یک معنا و مفهوم را داشته باشند. این معیارها در GIS بسیار مهم هستند. استفاده مکرر از دادهها یکی دیگر از معیارهای مهم در استفاده از GIS است. استفاده از رایانه و اسنادی که در آن ذخیره شدهاند به عنوان موتور تحلیلگر، بسیاری از اعمالیکه قبلاً به صورت دستی انجام میشده و وقت گیر بوده است را آسان نموده است . - 7 - به روز کردن دادهها و امکان تهیه نسخههای زیادی از روی محصول پایانی، بدون نیاز به نگهداری از نقشهها و تصاویر گرافیکی و ... یکی دیگر از ویژگیهای GIS است. مفهوم و محتوای GIS بیشتر از آن است که عموم معتقدند یک دستگاه نقشه کشی رایانهای است. این سیستم اطلاعاتی در طراحی و تولید نقشه کمک میکند اما آن چنان طراحی شده است که دادهها را آنالیز و ارتباط بین متغیرهای مختلف مجاور یکدیگر را مشخص میکند. یعنی در واقع یک روش مدلساز است و بعد از گرفتن ورودی از کاربر، دادهها را تجزیه و تحلیل کرده، رابطه بین آنها را مشخص میکند و آن ها را به صورت یک مدل ارائه میدهد. به طور کلی ویژگیهای GIS را به صورت زیر میتوان بیان کرد:

. امکان ورود انواع اطلاعات اعم از اطلاعات توصیفی یا پیکسلی از منابع مختلف.

. تجزیه و تحلیل دادههای مکانی و یافتن روابط میان آنها.

. امکان ارائه نتایج بصورت جداول، نقشه و تصاویر گرافیکی.

. بکارگیری مجموعه فناوریهای مهندسی نرمافزار و مهندسی دادهها برای طراحی و تولید این سیستمها . - 4 -

.5مزایا و معایب

مزایای نظام اطلاعات جغرافیای نظام اطلاعات جغرافیایی و نظام تعیین موقعیت جهانی معمولا در یک راستا مورد استفاده قرار میگیرند. نظام اطلاعاتجغرافیایی شامل مجموعهای از روشها، فنون و وسایل است که اطلاعات مربوط به نقاط جغرافیایی خاص را تولید، گردآوری و برای استفاده در تصمیم گیریهای روزانه تفسیر میکند. در این نظامها نیاز به رایانه و تجهیزات جانبی آن مانند نمایشگر، پویشگر، چاپگر و سایر متعلقات آن در سطح بالایی وجود دارد.با استفاده از اطلاعات جغرافیایی، کشاورز میتواند نیازهای گیاه به آب، کود و سایر نهادهها را تعیین کند. در نظام اطلاعات جغرافیایی که ابزارهای تجزیه و تحلیل پیشرفته مانند رایانهها و همچنین مدلهای ریاضی متعدد و متنوع استفاده میشود، کشاورزان کنترل بیشتری برای امور جاری مزرعه داشته و عملکرد مطلوبتری از فعالیتهای آنان حاصل میگردد.

در این نظام از حسگرهای الکترونیکی، ابزارها و وسایل تحلیل دادهها، رایانهها و همچنین مدل سازی ریاضی استفاده میشود. نظام اطلاعات جغرافیایی در تولید محصولات زراعی و دامی و همچنین فعالیتهای پژوهشی کاربرد فراوانی دارد. در نظام اطلاعات جغرافیایی دادههای فضایی و مکانی گرداوری شده از منابع مختلف با هم تلفیق میگردد. ولی این دادههای گرداوری شده توسط نمونه گیریهای متنوع و با مقیاسهای متفاوت در نظام GIS زمانی قابل استفاده هستند که از طریق رهیافتها و فناوریهای نوین تصمیمگیری مانند مدلهای فرایندی، نظامهای هوش مصنوعی و نظامهای خبره تجزیه و تحلیل