مننتدى الطبوغرافيا

منتدى إجتماعي تواصلي لزيادة المعرفه ورفع الكفاءات
 
الرئيسيةالبوابةاليوميةس .و .جبحـثالأعضاءالمجموعاتالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 مبادئ نظام المعلومات الجغرافية 2002

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
safwan
Admin
avatar

عدد المساهمات : 185
تاريخ التسجيل : 14/12/2011
العمر : 54

مُساهمةموضوع: مبادئ نظام المعلومات الجغرافية 2002   الثلاثاء يناير 31, 2012 8:13 pm

كتاب مبادئ نظام المعلومات الجغرافية 2002
مبادئ نظام المعلومات الجغرافية
سامر الجودي
مازالت الخرائط وسيلة هامة لإيصال الأفكار وتخطيط المشاريع وتنفيذها، فهي الأداة الأساسية لرسم
الواقع كما نعيشه، أو كما نحب أن نعيشه. ولكن هذه الخرائط تتطلب زمنًا طوي ً لا وجهدًا شاقًا لرسمها،
كما أنها ساكنة و لا تعكس التغييرات التي تطرأ من حولنا. ولذلك نلقي الضوء في هذه الدراسة على
نظام المعلومات الجغرافية، وهو تقنية حاسوبية حديثة نسبيًا، وأداة هامة للمهندسين ومتخذي القرار
ومخططي المدن و أخصائيي البيئة والموارد الطبيعية. ونبين أنواع البيانات التي يعمل معها،
والوظائف التي يقدمها، لإنشاء بيئة خرائط مبتكرة، زاخرة بالحياة.
مقدمة
بأنه نظام (Geographic Information System: GIS) يع  رف نظام المعلومات الجغرافية
(spatial) حاسوبي لجمع وإدارة ومعالجة وتحليل البيانات ذات الطبيعة المكانية. ويقصد بكلمة مكانية
جغرافية على سطح الأرض، سواء أ كانت هذه المعالم (features) أن تصف هذه البيانات معالم
طبيعية كالغابات والأنهار أم اصطناعية كالمباني والطرق والجسور والسدود. يستخدم مصطلح معالم
للإشارة أيضًا إلى الظواهر الطبيعية والبيئية مثل المد والجزر والتلوث وغيرها.
لكن هذا التعريف لا يعني أن نقيد استخدام نظام المعلومات الجغرافية بالمساحات الكبيرة، لأنه يمكن
أن يستخدم في دراسة ح  ي تكون المعالم الجغرافية فيه مؤلفة من عدد صغير من المنازل وشبكة
الهاتف والكهرباء والمياه، أو في شركة واحدة تكون شبكة الحواسيب أحد المعالم فيها.
الشكل ( ١): يجمع نظام المعلومات الجغرافية تقنيات سابقة، ورث عنها بعض وظائفها وخصائصها.
لعلك سمعت – عزيزي القارئ - عن التطبيقات المشهورة لنظام المعلومات الجغرافية، مثل استخدامه
في المواصلات لمعرفة أفضل الطرق بين موقعين في المدينة، أو استخدامه في مؤسسات الكهرباء
لتوضيح مواقع مراكز التحويل وكيفية وصول الكهرباء إلى المناطق السكنية واكتشاف مصادر
الأعطال بسرعة، أو استخدام الحكومات المحلية له في إدارة وتحديث حدود ملكية العقارات. لكن هذا
٢
النظام يمكن استخدامه تقريبًا في أي شيء، فالتخطيط الجيد للخدمات الاجتماعية مثل الرعاية الصحية
والتعليم الابتدائي يمكن إنجازه عبر نظام المعلومات الجغرافية، لما يتمتع به هذا النظام من قدرة على
تحليل تو  زع السكان ودراسة كيفية وصولهم إلى تلك المراكز الخدمية، وبالإضافة إلى ذلك يزداد
استخدام نظام المعلومات الجغرافية با ّ طراد في مساعدة الأعمال التجارية على تحديد أسواقها المرتقبة
والاهتمام بزبائنها.
يمكننا إذًا أن ُنع  رف نظام المعلومات الجغرافية بأنه مجموعة من المبادئ والتقنيات المستخدمة لإنجاز
أحد الهدفين التاليين أو كليهما:
• العثور على المواقع المناسبة لإنجاز هدف ما، اعتمادًا على شروط ومعايير محددة، مثل
العثور على أفضل موقع لإنشاء مطار، أو أفضل موقع لافتتاح مركز تجاري. ويمكن القيام
بذلك باستخدام عدد من العمليات المنطقية.
• الاستعلام عن خصائص معالم الخريطة، مثل معرفة الكثافة السكانية لمنطقة إدارية، أو سرعة
المركبة المسموح بها على طريق، أو اسم صاحب العقار. وتنجز هذه العمليات في الأغلب
بالنقر على المعلم الجغرافي (المنطقة الإدراية أو الطريق أو العقار) فيقوم نظام المعلومات
الجغرافية باستخراج سماته من قاعدة البيانات المرافقة ويعرضها.
واحدة، وذلك للتغلب على (layer) تخ  زن بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة
المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة من المعلومات دفعة واحدة. وتستخدم بعض البرامج
أي موضوع بد ً لا من طبقة، ولكنها في طريقها إلى العودة إلى استخدام مصطلح theme مصطلح
طبقة. إن التغلب على مشكلة في طبقة الطرق، مث ً لا، أفضل من معالجتها في كامل النظام، وتعتبر هذه
السمة أساسية في نظام المعلومات الجغرافية. قياسًا على ذلك يتألف مشروع نموذجي لنظام المعلومات
الجغرافية لقرية من عدة طبقات، تشمل أولها طبقة حدود ملكية الأراضي الزراعية، وُتمثل هذه الطبقة
بمجموعة من المضلعات المغلقة، لأن المضلعات هي الشكل الهندسي الأنسب لتمثيلها، بينما تخ  صص
الطبقة الثانية لبيوت القرية، والثالثة للمراكز الحكومية كالمدارس والمستشفيات وُتمثل هاتان الطبقتان
بمجموعة من المضلعات أيضًا. وتتضمن الطبقة الرابعة الآبار، وُتمثل بمجموعة من النقاط. في حين
تضم الطبقة الأخيرة الطرق المارة في تلك القرية وُتمثل بمجموعة من الخطوط.
من طبقة حدود العقارات (مضلعات GIS الشكل ( ٢): تتألف خريطة ضاحية سكنية في مشروع
فارغة بنية)، والمباني السكنية (مضلعات مصمتة زرق)، والمراكز الخدمية (مضلعات مصمتة حمر)،
هذه الطبقات معًا ولكنه يتيح GIS والطرق (خطوط زرق)، والهواتف العمومية (نقاط سود). يعرض
التحكم بكل طبقة على حدة.
٣
يمتلك نظام المعلومات الجغرافية إمكانيات خاصة لربط عدة طبقات من البيانات المكانية وتحليلها
وإنشاء الخرائط التي تمثل نتائج ذلك التحليل، مثل ربط طبقة الأراضي الزراعية بطبقة الطريق
المقترح إنشاؤها لاكتشاف أي الأراضي الزراعية تتأثر بمرور الطريق الجديدة فيها، والمساحة
المطلوب شراؤها من المالك. أو ربط طبقة الأراضي الزراعية بطبقة الآبار لمعرفة عدد الآبار في كل
أرض، واستخدام نتائج هذا الربط في دراسة تهدف إلى ضبط إجراءات ترخيص حفر آبار جديدة في
القرية.
البيانات المكانية والوصفية
يتطلب فهم نظام المعلومات الجغرافية واستخدامه معرفة البيانات المكانية والبيانات الوصفية التي
معلومات عن موقع وشكل المعالم (Data Spatial) تؤلف قوام هذا النظام. تتضمن البيانات المكانية
الجغرافية وتخزن عادة في إحداثيات، كما يمكن أن تتضمن معلومات أخرى عن علاقات تلك المعالم
بعضها ببعض، مثل علاقتي الجوار والاتصال. بينما تتضمن البيانات الوصفية وهي السمات أو
الخصائص المرتبطة بتلك المعالم، وتخزن في جداول منفصلة عادة. وهكذا (attributes) الأوصاف
تتألف البيانات المكانية للآبار في مثال القرية السابق من إحداثيات س و ع تمثلان موقع البئر، وتتألف
البيانات الوصفية أو السمات من اسم المالك، ورقم الترخيص، وعمق البئر. ويتميز نظام المعلومات
الجغرافية بقدرته على ضم البيانات المكانية والسمات معًا.
الشكل ( ٣): تتألف البيانات المكانية لطبقة الأشجار المعمرة في محمية طبيعية من جدول يتضمن رقمًا
فريدًا وإحداثي س وإحداثي ع. أما السمات أو البيانات الوصفية فتتألف من جدول آخر يتضمن الرقم
الفريد ذاته ونوع الشجرة وعمرها وارتفاعها (انظر الجدولين التاليين).
الرقم س ع
١٩٤ ٣٤٧ ١٢
٣٣٤ ٥٦٧ ١٣
٢٢٦ ٥١٦ ١٤
٢٥٥ ٦٥٧ ١٥
٢٥٧ ٤٣٠ ١٦
١٥٣ ٦٠٦ ١٧
٣٧٣ ٣١٩ ١٨
٤
الرقم النوع العمر الارتفاع
(م) (سنة)
٦٧ ١٢ أرز ١١٠
٨٠ ١٣ صنوبر ١٣٥
٧٢ ١٤ أرز ١٢٠
٧٠ ١٥ أرز ١٢٠
٦٥ ١٦ تّنوب ٨٠
٦٠ ١٧ تّنوب ٧٥
٧٣ ١٨ صنوبر ١٢٥
تمثَّل البيانا ُ ت المكانية في نظام المعلومات الجغرافية عادة في هيئتين، أولاهما البيانات المّتجهة
وهي أشكال مع  رفة هندسيًا، وتتألف من النقاط والخطوط والمضلعات، وثانيتهما (vector data)
وهي الصور الجوية وصور الأقمار الاصطناعية، ،(raster data) البيانات المتسامتة أو النقطية
لأنها مؤلفة من شبكة من الخلايا. ويمتلك كل نموذج (grid data) ويطلق عليها أيضًا بيانات الشبكة
من هذين النموذجين نقاط قوة ونقاط ضعف، ولذلك يجب اختيار أحد هذين النموذجين حسب طبيعة
المشروع والبيانات المتوفرة، مع العلم بأن الصور كثيرًا ما تستخدم كخلفية للبيانات المتجهة، ولا تكون
في هذه الحالة جزءًا مهمًا من بيانات مشروع نظام المعلومات الجغرافية.
في أربع طبقات (في الوسط)، (vector) الشكل ( ٤): يمكن تمثيل المنطقة (في الأسفل) ببيانات متجهة
من ٤٠٠ خلية في أربعة ألوان (في الأعلى). (raster) أو ببيانات متسامتة
تكمن الفائدة الرئيسية في هيئة البيانات المتجهة في قدرتها على تمثيل المعالم الجغرافية تمثي ً لا دقيقًا،
وهذا يجعلها مفيدًة في مهام التحليل المكاني التي تتطلب تحديد المواقع بدقة، كما في التطبيقات
الهندسية والمساحية. كما أن هذا النوع من البيانات يسمح بتعريف العلاقات المكانية بين المعالم، مثل
علاقة الجوار بين عقارين وعلاقة اتصال شارع بآخر، أي إمكانية الانتقال من هذا الشارع إلى ذاك.
وهي مهمة جدًا في تحليل الشبكة مثل إيجاد أفضل ،(topology) ويعرف ذلك باسم الطوبولوجيا
الطرق بين موقعين في شبكة طرق معقدة.
٥
الشكل ( ٥): تع  رف طوبولوجية الطريق في البيانات المتجهة نقطة بدايته ونهايته، ما يسمح لنظام
المعلومات الجغرافية بفهم معنى "على يمين ويسار الطريق".
أما البيانات المتسامتة أو الصور فلا يمكنها تمثيل العلاقات الطوبولوجية بين المعالم الجغرافية، لأنها
تتألف من شبكة من خلايا الصور أو البكسلات المنفصلة. ولكنها في المقابل مناسبة لتمثيل التد  رج أو
التغيير المستمر في ظاهرة، مثل خريطة نوع التربة في الأراضي الزراعية، بينما تكون حدود التربة
منفصلة عند تمثيلها في هيئة بيانات متجهة، لأن حدود المضلعات تكون واضحة وحادة. وتعتمد دقة
هذا النوع من البيانات على حجم الخلية، وهو مساحة المنطقة من سطح الأرض الذي تمثله تلك
الخلية، وكلما مثلت الخلية مساحة أصغر، كلما كان وضوح البيانات المتسامتة عاليًا. ويمكن استخدام
الصور الجوية وصور الأقمار الاصطناعية مباشرة في برمجيات نظام المعلومات الجغرافية القادرة
على التعامل مع البيانات المتسامتة. ولكن كلما زاد وضوح الصور كلما ازداد حجم الملف، وهذه
إحدى المشاكل والقيود التي تحد من استخدام البيانات المتسامتة.
تعتمد مسألة اختيار هذا النوع أو ذاك من البيانات، إذًا، على طبيعة وهدف مشروع نظام المعلومات
الجغرافية. ويتوقف نوع البيانات أساسًا على طبيعة البيانات وحجمها وسهولة تحليلها والدقة المطلوبة.
وعمومًا تعتبر البيانات المتجهة اقتصادية، وتوّفر مستوى عال من الدقة، ولكن استخدامها في
الحسابات الرياضية صعب نسبيًا. ومن ناحية أخرى تميل بيانات الشبكة إلى استهلاك مساحات تخزين
كبيرة، وتتميز بوضوح منخفض، لكنها أسهل أثناء تنفيذ الحسابات الرياضية.
لا يستطيع نظام المعلومات الجغرافية تحليل المعلومات في خريطة، إذا لم تكن هذه البيانات في هيئة
رقمية يستطيع الحاسوب قراءتها، وهي البيانات المتجهة أو البيانات المتسامتة. لذلك تستخدم عدة طرق
لإنشاء نموذج حاسوبي (digitizing) لتحويل الخرائط الورقية إلى خرائط رقمية. يستخدم الترقيم
للخريطة الورقية مؤلف من بيانات متجهة، وتنجز عملية الترقيم هذه بتتبع معالم الخريطة بواسطة
أيضًا للحصول (scanning) الفأرة أو القلم فوق سطح خاص لجمع إحداثياتها. كما يستخدم المسح
على بيانات متسامتة من الخريطة الورقية. يمكن استخدامها مباشرة، عندما يكون نظام المعلومات
الجغرافية قادرًا على تحليل البيانات المتسامتة، أو استخدامها كخلفية للمشروع إذا كان يعتمد على
بيانات متجهة. يمكن أيضًا تحويل البيانات المتسامتة إلى بيانات متجهة باستخدام برامج خاصة للتحويل
.Raster to Vector اختصارًا لعبارة R2V بين هيئتي البيانات هذه، وتسمى هذه البرامج باسم
٦
، الشكل ( ٦): تحويل خريطة ورقية لمنطقة في مدينة حلب القديمة في سوريا ترقى إلى العام ١٩٣٨
.R2V إلى خريطة رقمية في أوتوكاد، العام ١٩٩٨ ، باستخدام برامج
إمكانية جديدة لتجميع البيانات المتجهة وهو نظام يعتمد على GPS أضاف نظام تحديد المواقع العالمي
الأقمار الاصطناعية للحصول على إحداثيات النقطة الذي يقف المستخدم عندها بدقة قد تصل إلى
أجزاء المتر، مع إمكانية تجميع البيانات الوصفية أو السمات مباشرة، وتخزينها في جداول سابقة
التعريف، تنقل هذه الخرائط والجداول فيما بعد إلى الحاسوب، ويمكن تصديرها إلى معظم الهيئات
الشائعة في نظام المعلومات الجغرافية.
معالجة البيانات المكانية
توفر برمجيات نظام المعلومات الجغرافية عدة وظائف تقليدية لمعالجة وتحليل البيانات المكانية، وهي
استرجاع المعلومات، والقياس المكاني، والتراكب، والتوليد المكاني، وإنشاء الحريم (أو الحاجز)
والممرات، وتحليل الشبكة، وإسقاط الخريطة، وتحليل نموذج التضاريس الرقمي. وسنلقي في هذه
الدراسة نظرة سريعة على كل وظيفة من هذه الوظائف التي توضح أيضًا الأسباب التي جعلت من
نظام المعلومات الجغرافية يزداد أهمية، يوم بعد يوم، في مساعدة صانعي القرار على اتخاذ قراراتهم
بسرعة وحكمة:
يستطيع المستخدم الحصول على :(information retrieval) • استرجاع المعلومات
المعلومات الخاصة بمعلم من معالم الخريطة من نظام إدارة قواعد البيانات الذي يحتفظ بتلك
المعلومات، وذلك بالنقر على ذلك المعلم. وما يزيد من أهمية نظام المعلومات الجغرافية قدرته
على إنشاء تقارير مخ  صصة بالمعلومات التي يسترجعها المستخدم.
يستطيع نظام المعلومات الجغرافية إنتاج :(thematic mapping) • إنتاج الخرائط الموضوعية
خرائط موضوعية للمعالم الجغرافية، ويعني ذلك إظهار السمات أو البيانات الوصفية في
أسلوب رسومي، ويؤدي تغيير مظهر المعالم إلى جعل المعلومات أكثر وضوحًا، بتغيير لون
المعلم أو نمط الخط المرسوم به أو ترميزه برمز خاص، أو حتى كتابة إحدى قيم البيانات
الوصفية لكل معلم من المعالم على الخريطة. يمكن مث ً لا استخدام دوائر أكبر لترميز المدن
ذات عدد السكان الأكبر، أو استخدام خطوط عريضة لترميز الطرق ذات الكثافة المرورية
العالية، أو استخدام اللون الأزرق لترميز أنابيب المياه التي مر على تركيبها أكثر من ٢٠
عامًا.
٧
الشكل ( ٧): يستطيع نظام المعلومات الجغرافية استخدام سمة عدد السكان مث ً لا من بين السمات لترميز
الدول بالألوان المختلفة تبعًا لعدد السكان فيها، وتسمى هذه الخرائط بالخرائط الموضوعية.
يس  هل نظام المعلومات الجغرافية أداء القياسات :(spatial measurement) • القياس المكاني
المكانية، وقد تكون هذه القياسات بسيطة مثل قياس مسافة بين نقطتين وقياس مساحة مضلع أو
طول خط، ويمكن أن تكون معقدة مثل قياس مساحة المنطقة المشتركة بين عدة مضلعات
موجودة في عدة خرائط.
وهو إجراء هام في تحليل نظام المعلومات الجغرافية، ويتطلب تركيب :(overlay) • التراكب
طبقتين أو أكثر لإنتاج طبقة جديدة على الخريطة.
مثال على التراكب: ينمو نوع من القمح المع  دل وراثيًا أفضل ما ينمو في البيئة الجافة في فصول النمو
الطويلة والتربة القلوية. فإذا توفرت بيانات كافية عن طول فصل النمو ونظام الرطوبة وقلوية
التربة في منطقة زراعية مترامية الأطراف فما هو أفضل مكان لزراعة ذلك النوع من
القمح؟. الجواب: يمكن معرفة أفضل مكان لزراعة ذلك النوع من القمح بتركيب عدة طبقات
(خرائط) لتلك المنطقة ُتظهر أولاها المخزون المائي وتبين الأخرى طول فصل النمو، بينما
ويستطيع نظام المعلومات .(pH) تتضمن الثالثة معلومات عن درجة حموضة التربة
الجغرافية اختبار تلك الطبقات معًا لإنشاء طبقة جديدة تمثل أجزاء محددة من المنطقة
الزراعية تفي بكافة شروط التربة المناسبة لنمو ذلك النوع من القمح.
يمكن استخدام نظام المعلومات الجغرافي لدراسة :(spatial interpolation) • التوليد المكاني
خصائص التضاريس أو الشروط البيئية من عدد محدود من القياسات الحقلية. على سبيل
المثال يمكن إنشاء خريطة الهطول المطري انطلاقًا من عدد محدود من القياسات المطرية
المأخوذة في مواقع مختلفة على الخريطة، كما يمكن إنشاء خريطة التضاريس انطلاقًا من عدد
محدود من قياسات الارتفاع في الخريطة. ومن البدهي أن تتوقف دقة البيانات الموّلدة على
عدد القياسات المأخوذة.
إضافة طبقة منحنيات التسوية بتوليدها آليًا من سمات في طبقة نقاط أخرى GIS الشكل ( ٨): يستطيع
باستخدام وظيفة التوليد المكاني.
٨
يستعمل الحاجز - أو الحرم و الحريم :(buffer and corridors) • إنشاء الحريم والممرات
كما يطلق عليه في المصادر العربية، والكلمة الصحيحة الحريم - عندما تعتمد عملية التحليل
ومعرفة المنطقة التي سيشملها حدث ما على قياس مسافة محددة انطلاقًا من نقطة أو خط أو
مضلع. وهكذا يستطيع نظام المعلومات الجغرافية إنشاء دائرة تمثل منطقة التخريب الناجم عن
انفجار مصنع كيميائي بمعرفة نصف قطر التخريب ورسم دائرة بحيث يكون ذلكم المصنع في
مركزها.
لا تبعد عنها بالمسافة C لأن الصيدلية A الشكل ( ٩): لا تسمح القوانين بافتتاح صيدلية في الموقع
باكتشاف ذلك القرار بمفرده عبر عدة خطوات، GIS مناسب لذلك. يقوم B المطلوبة، ولكن الموقع
ومن دون تدخل المستخدم.
يستطيع نظام المعلومات الجغرافية معالجة مشاكل :(network analysis) • تحليل الشبكة
الشبكة المعقدة، مثل تحليل شبكة الطرق، لمعرفة زمن الرحلة بين النقطة أ والنقطة ب على
الخريطة عند سلوك طريق ما، أو تحديد الطرق التي يمكن أن تقود إلى النقطة ب انطلاقًا من
النقطة أ. ويمكن استخدام تحليل الشبكة في أمور أكثر تعقيدًا، مثل تقديم النصيحة إلى شركة
النقليات بشأن الطريق الذي يجب أن تسلكه شاحنات الشركة عندما تنقل البضائع إلى عدة
أمكنة، وتوقيت انطلاقها واستراحتها الخ. ومن الأمور التي يمكن استخدام تحليل الشبكة فيها
إصلاح أعطال شبكة الهاتف والكهرباء والمياه.
يعتبر إسقاط الخريطة مكونًا أساسيًا في فن صناعة :(map projection) • إسقاط الخريطة
الخرائط. والإسقاط نموذج هندسي يقوم بتحويل مواقع المعالم على سطح الأرض الكروية
ثلاثية الأبعاد إلى ما يقابلها من مواقع على سطح الخريطة ثنائية الأبعاد. وبما أنه من
المستحيل إسقاط الشكل الكروي بدقة على مستو، فقد تصدت بعض أنواع الإسقاط للمحافظة
على الشكل، بينما اشتهرت أنواع أخرى من الإسقاط بالمحافظة على المساحة أو المسافة أو
الاتجاه. وتستخدم أنواع مختلفة من الإسقاط لأنواع الخرائط المختلفة لأن كل نوع من أنواع
الإسقاط مناسب لاستخدام محدد.
يستطيع نظام المعلومات :(digital terrain analysis) • تحليل نموذج التضاريس الرقمي
الجغرافية بناء نماذج ثلاثية الأبعاد للموقع الجغرافي عندما يمكن تمثيل طوبوغرافية هذا
الموقع بنموذج بيانات (إحداثيات) س  و ع  و ص، يعرف باسم نموذج التضاريس أو الارتفاع
ويشار إليه اختصارًا بالأحرف ،(Digital Terrain or Elevation Model) الرقمي
.DEM أو DTM
• تمثل بيانات س  و ع مواقع على المستوي الأفقي، بينما تمثل ص ارتفاعات هذه المواقع. وكما
خلايا الشبكة) أو ) DEM يبدو في الشكل فإن هذه البيانات يمكن تمثيلها على شكل مصفوفة
.(TIN :Triangulated Irregular Network) على شكل شبكة مثلثة غير منتظمة
٩
بناء نموذج التضاريس الرقمي من مجموعة من إحداثيات س و ع وص. GIS الشكل ( ١٠ ): يستطيع
ويمكن استخدام البيانات المشتقة من نموذج التضاريس الرقمي في تحليل الظواهر البيئية أو المشاريع
الهندسية التي تتأثر دراستها بالارتفاعات أو الميول، كما في دراسات الغابات والطمي النهري. وتسمح
إمكانيات الإظهار البصري في الحواسيب بعرض نموذج التضاريس الرقمي في شكل ثلاثي الأبعاد،
من أية زاوية مطلوبة. مثال: يستطيع المهندسون المدنيون استخدام نموذج الارتفاع الرقمي لمعرفة
أنسب الأساليب في حجب منشأ جديد عن التضاريس المحيطة (مثل منجم مفتوح)، وتقدير كمية
الحجب الإضافي اللازمة لإخفاء المنشأة أو تقليل مستويات الضجيج الناجمة عنه.
برمجيات نظام المعلومات الجغرافية
في عدة أصناف وذلك تبعًا لطبيعة البيانات التي تستطيع التعامل معها، GIS تصنف برمجيات
ومستوى الوظائف التي تقدمها، والبيئة التي تعمل فيها، على أن بعض هذه البرمجيات موجه
المصمم لخبراء المواصلات، وبرنامج TransCAD لمستخدمين من نوع خاص، مثل برنامج
الموجه لتحليل الأسواق، ولن نتحدث كثيرًا عن هذه البرمجيات لأنها لا تهمنا كثيرًا في هذه Prospex
المقدمة عن نظام المعلومات الجغرافية.
من ناحية أولى إلى برمجيات تعتمد البيانات المتجهة، وهي الغالبية العظمى GIS تصنف برمجيات
Idrisi من برمجيات نظام المعلومات الجغرافية، أو برمجيات تعتمد البيانات المتسامتة مثل برنامج
من المعهد الدولي لدراسات المسح الفضائي وعلوم الأراضي ILWIS من جامعة كلارك في أمريكا و
أو برمجيات ،GIS في هولندا. وتصنف من ناحية أخرى من حيث مستوى الوظائف إلى مزودات
أو أدوات تطوير ،GIS أو متصفحات بيانات ، (Desktop GIS) احترافية، أو مكتبية GIS
GIS متكاملة من دون الحاجة إلى وجود برنامج، أو حلول GIS للمبرمجين تسمح بإنشاء تطبيقات
المتنقلة التي خصصنا لها مقالة كاملة في عدد فبراير/شباط ٢٠٠١ بعنوان "نظم معلومات جغرافية في
جيبك".
Intergraph MapInfo Autodesk ESRI الفئة
MapXtreme و Server SpatialWare ArcSDE GIS Design و ArcIMS GIS مزود
Professional GeoMedia - Map Autodesk ArcInfo احترافي
GeoMedia Professional World MapInfo ArcView Autodesk مكتبي
- Viewer Pro Viewer MapGuide ArcExplorer متصفح بيانات
- miAware OnSite ArcPad حلول متنقلة
- MapX - MapObjects أدوات تطوير
١٠
نظام تحديد المواقع العالمي
نظام إبحار مؤلف من ٢٤ (Global Positioning System: GPS) نظام تحديد المواقع العالمي
قمرًا اصطناعيًا في ٦ مدارات حول الكرة الأرضية بالإضافة إلى محطاتها الأرضية، يز  ود كل منها
من حساب المواقع على سطح GPS معلومات دقيقة عن الوقت والموقع لتمكن أجهزة استقبال
الأرض. يجب استقبال إشارة من ثلاثة أقمار اصطناعية على الأقل لتحديد موقع جهاز الاستقبال في
شكل خط عرض وخط طول، أو في أي شكل آخر تابع لشبكة الإحداثيات المحلية إذا تم تعريفها في
جهاز الاستقبال. فيما يتطلب حساب ارتفاع الموقع وجود إشارة إضافية من قمر اصطناعي رابع.
اصطناعي، واحد من ٢٤ قمرًا تدور في ٦ مدارات حول الأرض. GPS الشكل ( ١١ ): قمر
للحصول على بيانات متجهة عن المواقع الجغرافية، وتوفر بعض أجهزة الاستقبال GPS تستخدم تقنية
المتطورة إمكانيات لرصد النقاط والخطوط والمضلعات، وتخزينها في طبقات منفصلة، جنبًا إلى جنب
المطلوبة. مثال: للحصول على طبقة GIS مع جداول قواعد البيانات، مع إمكانية تصديرها إلى هيئة
أو ً لا بإنشاء جدول لتخزين البيانات الوصفية (يسمى أيضًا معجم GPS الآبار في القرية، يقوم مستخدم
يتضمن اسم مالك البئر ورقم الترخيص وعمقه، ثم يجري مسحًا حقليًا (data dictionary بيانات
لرصد مواقع الآبار، وذلك بالضغط على زر خاص في لوحة المفاتيح بعد الوقوف عند البئر مباشرة
وإدخال اسم مالك البئر ورقم الترخيص وعمقه. وفي نهاية المطاف يحصل على بيانات الآبار المكانية
وسماتها، وهي بيانات جاهزة للاستخدام في معظم برمجيات نظام المعلومات الجغرافية.
من الهوائي وجهاز الاستقبال (على الكتف) وجهاز التقاط البيانات GPS الشكل ( ١٢ ): يتألف جهاز
(في اليد).
١١
يشكو حاليًا مستخدمو نظام تحديد المواقع العالمي - ماخلا أفراد القوى العسكرية الأمريكية - من
انعدام الدقة في القراءات التي تظهرها أجهزة الاستقبال لديهم يصل إلى ١٠٠ متر، ويعود السبب في
فالأقمار الاصطناعية .(availability selective) ذلك إلى سياسة أمريكية تسمى التوفر الانتقائي
مبرمجة لإرسال معلومات غير دقيقة عن الوقت والموقع. وذلك لمنع القوى العسكرية الأجنبية من
في أغراض معادية لها. وقد قامت الولايات المتحدة الأمريكية منذ فترة بتخفيض GPS استخدام
التوفر الانتقائي بحيث أمكن الحصول على دقة تصل إلى ١٠ أمتار. وعندما تكون هذه الدقة لا تفي
بالغرض، يمكن استخدام أجهزة استقبال متطورة لتحليل الإشارة الملتقطة من القمر الاصطناعي،
ومقارنتها بالإشارة المستقبلة من المحطات الأرضية، للحصول على معلومات أكثر دقة يمكن أن تصل
إلى أجزاء من المتر. ويعرف هذا الإجراء باسم التصحيح التفاضلي، ويطلق على أجهزة استقبال
.GPS Differential اختصارًا لعبارة DGPS القادرة على القيام بذلك اسم
الاستشعار عن بعد
الاستشعار عن بعد هو دراسة الظواهر من الجو أو الأقمار الاصطناعية، وهو يؤ  هل العلماء لترجمة
الظواهر بطريقة أفضل. وهذه الوسيلة مفيدة جدًا في مسح مناطق شاسعة بكلفة صغيرة نسبيًا. يستخدم
الاستشعار عن بعد لذلك في دراسة المناطق القطبية والصحاري والغابات والمناطق الجبلية، فالخرائط
ذات المقياس الصغير والدقة الجيدة يمكن إنتاجها بكلفة أقل انطلاقًا من صور الأقمار الاصطناعية.
وقصارى القول أن الاستشعار عن بعد مناسب لدراسة المناطق الشاسعة ذات التضاريس الصعبة،
وحيثما تكون كلفة أعمال المساحة التقليدية باهظة.
تزودنا الأقمار الاصطناعية والاستشعار عن بعد بمعين لا ينضب من المعلومات، تتضمن دراسة شكل
الأرض وتضاريسها وتو  زع اليابسة والبحار على سطحها، ودراسة النباتات والتربة والتركيب
المعدني. وتوفر لذلك الكثير من الوقت والكلفة المطلوبة لإنجاز المسح الحقلي المطلوب. كما تساعد
المعلومات الملتطقة على فترات منتظمة العلما  ء على تمييز مدى التغيير في الشروط الأرضية خلال
الفصول، مثل التغييرات في رطوبة التربة الموسمية، وهذه معلومات مفيدة جدًا في تخطيط المناطق
التي تشهد تغييرات متكررة في الغطاء الأرضي لها، مثل الأراضي الزراعية والأغوار والمناطق التي
تتأثر بالمد والجزر.
كلمة أخيرة
هذه مقدمة موجزة للتعريف بنظام المعلومات الجغرافية، والوظائف التي يقدمها، وعلاقته بنظام تحديد
وتقنية الاستشعار عن بعد، ونرجو أن تكون قد ساهمت في إلقاء نظرة أولى GPS المواقع العالمي
وبرامجه من الكتب الإنجليزية، والمراجع العربية – GIS على هذا النظام. ويمكنك تعلم المزيد عن
على ندرتها - تبحث في الجانب النظري فقط وليست مخصصة لدراسة البرامج. تستطيع التعرف على
و www.gis.com هذا النظام أيضًا عبر مواقع إنترنت غزيرة بالمعلومات مثل موقع
.www.geographynetwork.com و www.giscafe.com و www.geocomm.com
١٢
لزواره www.geographynetwork.com الشكل ( ١٣ ): يقدم متصفح شبكة الجغرافيا في موقع
عن أي بلد أو منطقة في العالم. GIS بيانات
(CAD) يتوفر باللغة العربية - لحسن الحظ - موقع يهتم بشؤون برمجيات التصميم بالحاسوب
،www.cadmagazine.net هو مجلة التصميم بالحاسوب ،(GIS) ونظام المعلومات الجغرافية
ويقدم هذا الموقع خدمات ودعمًا فنيًا مجانيًا، بالإضافة إلى عدد من الدورات التعليمية الفورية، منها
ويتميز بوجود معجم إنجليزي عربي لمصطلحات نظام المعلومات ،ArcView دورة لتعليم برنامج
الجغرافية مع تعريف مختصر لكل منها.
وبمناسبة اللغة العربية، بقي أن نذكر أن تقنية نظام المعلومات الجغرافية ما زالت تقنية جديدة في
المنطقة العربية، وما زالت الحكومات العربية تسعى إلى تنفيذ مشاريع نظام معلومات جغرافية وطنية
والإمارات (http://www.gisqatar.org.qa) أو تخطط لذلك، باستثناء المشاريع التي أنجزتها قطر
وسلسلة برامج المستكشف التي طورتها شركة الدليل ،(http://www.gis.gov.ae) العربية المتحدة
لنظم المعلومات في المملكة العربية السعودية، وقد عرضنا لأربعة منها هي مستكشف الرياض وجدة
. ومستكشف مكة المكرمة والمدينة المنورة، في أكتوبر ٢٠٠٠ ويوليو ٢٠٠١ ويناير ٢٠٠٢
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://topography-syria.syriaforums.net
 
مبادئ نظام المعلومات الجغرافية 2002
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1
 مواضيع مماثلة
-
» تغير ملابس فريق برشلونه بـ تغير الازمان
» روما مدينة التلال السبعة
» قانون الاشخاص المعوقين الاردني/دراسة د.جهاد التركي
» قصة بطل...............رونالدو البرازيلي .......الجزء الاول
» تحميل مجلدات كتاب معجم الأدباء من العصر الجاهلي حت

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
مننتدى الطبوغرافيا :: الفئة الأولى :: المنتدى العام-
انتقل الى: