بخشی از مقاله
چکیده
بی گمان اطلاعات دقیق و بهنگام رکن مهم توسعه پایدار به شمار میآید به ویژه در عصر حاضر که افزایش نیازها و تبع بهرهگیری گسترده از منابع توسط انسان موازنه ظریف بوم شناختی بین ترکیبات زنده و غیر زنده طبیعت را بر هم زده است. پیشرفت تکنیکهای سنجش از دور و استفاده از دستگاههای اندازه گیری در زمینه های مختلف کمیت و کیفیت آب، امکان دسترسی به حجم عظیمی از دادهها را در زمینههای مختلف مهندسی آب در مناطق مختلف جهان مهیا کرده است.
در مسائل کنترل، ذخیره سازی و بهنگام نمودن منابع آب، بررسی و تجزیه و تحلیل این حجم از دادهها نیازمند استفاده از امکانات خاص نرم افزاری و سخت افزاری است که سیستمهای اطلاعات جغرافیایی به نحو مطلوبی آنرا فراهم میسازند. برنامه ریزی و مدیریت منابع آب از جمله موارد کاربردی جدیدی است که توسط سیستمهای اطلاعات جغرافیایی - GIS - بخوبی انجام میگردد. بعنوان نمونه، بررسیهای کمی منابع آب نظیر، تخمین رواناب ناشی از بارش، تهیه نقشه های پهنه بندی سیلاب، بررسی فرسایش حوزههای آبریز و . . . توسط این نرم افزار بخوبی صورت میگیرد.
مقدمه
عملکرد کلی سیستمهای اطلاعات جغرافیایی - GIS - بدین صورت است که ابتدا اطلاعات مکانی و توصیفی مربوط به عوارض جغرافیایی از طریق روشهای مختلف جمع آوری شده و بصورت لایههای مختلف اطلاعاتی در سیستمهای مرکزی ذخیره میگردد. سپس عملیات-های مختلفی نظیر توپولوژی، هم پوشانی و ... بر روی این لایهها انجام شده و یا پردازش و تحلیلهای منطقی و ریاضی، نتایج مورد نظر بدست میآیند - رسولی، . - 1384 در نهایت نتایج به شکل نمودار ، جدول و نقشه در اختیار کاربران قرار میگیرد.
همانند هر سیستم اطلاعاتی دیگر، GIS نیز از بخشهای مجزا و مرتبط به هم بهره میگیرد. اجزای موفق هر مطالعه و تحقیق مستلزم استفاده منطقی از اجزا این سیستم می باشد. بطور خلاصه مؤلفههای تشکیل دهنده GIS را میتوان بشرح زیر عنوان نمود :
-1 دادهها و اطلاعات
-2 سخت افزار
-3 نرم افزار
-4 کاربران و پرسنل اجرایی
داده ها و اطلاعات
به جرأت میتوان گفت که پایه اصلی GIS را داده ها و اطلاعات تشکیل میدهند، حجم بالایی از عملیات کاری در این سیستم ها به جمع آوری و ورود داده ها اختصاص می یابد.
داده های جغرافیایی به دو دسته مکانی - فضایی - و غیر مکانی - توصیفی - تقسیم بندی میگردند. داده های مکانی بیانگر مشخصه مختصاتی عوارض و پدیده های می باشند - مختصات هندسی یک جاده ، رودخانه ، ایستگاه پمپاژ و ... - داده های توصیفی بیانگر ارزشها و پستی عوارض میباشند - غلظت نمک در آب دریاچه ، جنس سازندهای یک منطقه ، مساحت یک آبگیر و ... - ساختار و نمایش داده ها جهت نمایش داده های مکانی در سیستم های GIS از دو ساختار برداری و شطرنجی بهره گرفته میشود. در این حالت تمامی عوارض با شکلهای هندسی نظیر نقطه ، خط و چند ضلعی مشخص میگردند.
در ساختار های برداری ، هر پدیده ای که در جهان واقعی وجود دارد ، با مقیاسی کوچکتر نمایش داده میشود.
در ساختار شطرنجی ، شکل پدیده ها و عوارض بصورت صفحات شطرنجی در آمده و موقعیت عوارض بوسیله موقعیت سطر و ستونی که در آن قرار میگیرد، مشخص می گردد. در این حالت فقط یک تصویر کلی از پدیده ها مشخص میگردد
منابع جمع آوری داده های جغرافیایی داده های جغرافیایی را می توان با استفاده از روشهای زیر جمع آوری نمود: مشاهدات زمینی عکسهای هوایی تصویر ماهواره ای
سیستم تعیین موقعیت جهانی
مشاهدات زمینی : در این روش دادههای جغرافیایی توسط آژانسها و سازمانهای مختلف جمع آوری شده و سپس دادههای مکانی توسط کارتو گرافیستها به نقشه تبدیل میگردد. در نهایت داده های توصیفی و مکانی بصورت لایه هایی در سیستم GIS ذخیره می گردند. عکسهای هوایی : با استفاده از عکسهای هوایی میتوان براحتی و بدون کار گسترده میدانی ، به داده های نسبتأ جامعی نسبت به بازه مطالعاتی دست یافت.
تصاویر ماهواره ای : تصاویر ماهواره ای حاصل پیشرفت تکنولوژیکی در علم سنجش از دور میباشند. سنجش از دور یعنی اندازه گیری و ثبت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی جو و سطح زمین از فاصله دور و تحلیل اطلاعات ثبت شده به منظور استخراج اطلاعات ثبت شده مورد نیاز با ساختار مختلف فعالیت دارند - فرید، - 1384 ، جمع آوری می شود.
سیستم تعیین موقعیت جهانی - : - GPS سیستم تعیین موقعیت جهانی با هدف تخمین دقیق موقعیت جغرافیایی عوارض سطح زمین بوجود آمده است. این سیستم متشکل از 24 ماهواره مستقر در مدارهای بسیار بالا است. این ماهواره ها بعنوان نقاط مرجع عمل می کنند. استفاده از GPS برای تهیه اطلاعات مورد نیاز GIS گسترش روز افزونی داشته است که مهمترین دلایل آن را می توان ، راحتی استفاده ، دقت بالا و امکان ضبط داده ها به شکل رقومی عنوان کرد
سخت افزار مرتبط با GIS
در سیستم های GIS ، از سخت افزار های متنوعی استفاده میگردد. با توجه به اینکه مطالعات در چه مرحله ای قرار داشته باشد - فیض، - 1382، کاربران می توانند از سخت افزار های موجود در دسته بندی زیر استفاده نمایند.
- سخت افزار های مرتبط با ورود اطلاعات - صفحه کلید ، رقومی کننده ، اسکنر و ... -
- سخت افزار های مرتبط با مدیریت اطلاعات - سخت افزار های جانبی رایانه ها مثل مأوس ... -
- سخت افزار های مرتبط با خروج نتایج - چاپگرها ، رسام ها و ... -
نرم افزار های GIS
بسته نرم افزاری که در سیستم های GIS مورد استفاده قرار می گیرند ، عملیاتهای متنوعی همانند : ذخیره سازی ، بازیافت ، تجزیه و تحلیل و تلفیق را بر روی داده های جغرافیایی انجام میدهند. هر یک از این نرم افزار ها برای مطالعات خاصی برنامه ریزی شده است و دارای محدودیت ها و محاسن خاص خود میباشد.
پرسنل مورد نیازGIS
کادر فنی که با سیستم های GIS کار می کنند ، نقش برجسته ای در اجرای موفقیت آمیز این سیستم ها دارند. سخت افزار ها و نرم افزار های بسیار قوی GIS بدون پشتیبانی کادر متبحر به کارایی مناسب نخواهد رسید.
زیر سیستم هایGIS
GIS نیز همانند سیستم های اطلاعاتی دیگر از اجزاء فرعی تشکیل یافته است که هر یک وظیفه خاصی را بر عهده دارند. سیستم های GIS از اجزاء زیر تشکیل می گردند.
