آشنائی با سیستم های اطلاعات جغرافیای (GIS)

سیستم های اطلاعات جغرافیای (GIS) سیستم های کامپیوتری هستند که جهت ذخیره و بکارگیری بهبنه اطلاعات جغرافیایی از آنها استفاده می شود. به طور کلی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی برای جمع آوری ، ذخیره و تجربه و تحلیل داده هایی استفاده می شود که موقعیت جغرافیایی آنها یک مشخصه اصلی و مهم محسوب می شود. حجم داده های جغرافیایی بسیار زیاد است لذا قدرت سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، یک عامل حیاتی در آنالیز این داده ها محسوی می شود. حجم داده های جغرافیایی به این علت زیاد است که ممکن است با صداها یا هزاران نوع عارضه سر و کار داشته باشیم و صدها مشخصه به یک عارضه نسبت داده شوند.
این اطلاعات ممکن است به صورت نقشه ، جداولی از داده ها و یا فهرست هایی از اسامی یا آدرس ها باشند و کار کردن با این حجم زیاد داده ها با روش معمولی و غیرکامپیوتری بسیار مشکل و وقت گیر و در بعضی موارد حتی غیرممکن است. هنگامیکه همین داده ها وار د یک GIS می شوند ، می توان براحتی انواع پردازش ها و تجزیه و تحلیل ها را با صرفه جویی در هزینه و زمان انجام داد. یک GIS هرگز نمی تواند به تنهایی وجود داشته باشد بلکه نیاز به سازمان منسجمی از نیروی انسانی ، تجهیزات و تسهیلات است تا مسئولیت پیاده سازی و نگهداری GIS را به عهده گیرد. در چنین سازمانی ، هدف از بکارگیری GIS باید کاملاً روشن باشد. در غیر اینصورت تردید پیش می آید که هزینه گزاف پیاده سازی GIS به چه منظور انجام شده است و آیا اصولاً پیاده سازی GIS موفقیت آمیز ارزیابی خواهد شد یا خیر ؟
از سوی دیگر یک GIS جهت تولید اطلاعاتی بکار می رود که مورد نیاز کاربران مشتری های مختلف می باشند. کاربر ممکن است شخص یا گروهی از اشخاص و یا سازمان های دولتی یا خصوصی باشند. به طور کلی در یک سیستم اطلاعاتی جغرافیایی ، اطلاعات به دو شکل اسای ارائه می شوند. نقشه ها و جداول.
به عنوان مثال چگونگی توزیع انواع مختلف اراضی از نظر کاربری در یک منطقه بوسیله نقشه و جمعیت ، میزان تولید آلاینده های زیست محیطی هر یک از این قطعات و یا مساحت آنها توسط جداول مختلف ارائه می شوند. به عنوان مثال هایی از کاربردهای مختلف GIS می توان به موارد زیر اشاره کرد.

1. استفاده در شهرداری ها و برنامه ریزی شهری : برای مثال GIS هایی که در شهرهای مختلف آمریکا مثل مینیاپولیس ، لوس آنجلس ، هوستن و سن دیگو بوجود آمده اند در زمینه های مختلفی مانند مدیریت املاک و دارایی ها ، صدور پروانه و جواز ساختمان سازی ، برنامه ریزی محلی ، آنالیز حمل و نقل ، تعیین بهترین مسیر برای وسایل نقلیه مثل آمبولانس ، طراحی های مهندسی مثل سیستم های آب و فاضلاب و شبکه کابل های مختلف و برنامه ریزی برای کاربری اراضی استفاده شده اند.

2. کشاورزی و برنامه ریزی برای کاربری اراضی : با توجه به اهمیت بنیادی کشاورزی می توان با استفاده از GIS به تجزیه و تحلیل های بسیاری مانند تعیین مقدار افزایش یا کاهش تولید در مقایسه سال های قبل از یا آنالیزهای پیچیده تری مانند استفاده از کامپیوتر در شبیه سازی رشد یک نوع محصول دست یافت.

3. محیط زیست: یک GIS می تواند برای ذخیره وتجزیه و تحلیل اطلاعات ، از قبیل محاسبه مقدار تولید آلاینده ها در مناطق مختلف بررسی چگونگی توزیع آتش سوزی در جنگل و یا ارزیابی برنامه های مختلف کنترل آلودگی ها به کار رود . در حالیکه انجام بسیاری از این تجزیه و تحلیل ها بدون به کارگیری GIS امکان پذیر نیست .

4. GIS یک سیستم کامپیوتری است که چهار بخش اساسی دارد :

   الف- ورودی داده ها
   ب - مدیریت داده ها که عبارت است از ذخیره و بازیابی داده ها
   ج - پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها
   چ - برای اینکه یک GIS موفق باشد بایستی در یک چارچوب سازمانی مناسب قرار گیرد .

بعضی از کاربران GIS اصطلاحاً داخلی نامیده می شوند (یعنی زیر نظر همان مدیریتی هستند که GIS را هدایت و کنترل می کند) اما بعضی از کاربران خارجی نامیده می شوند و زیرنظر مدیریت دیگری می باشند. به عنوان مثال یک سازمان زمین شناسی ملی باید از یک GIS جهت فراهم آوردن نیازهای پژوهشی خود استفاده کند ، در حالیکه ممکن است با استفاده از همین GIS به  دپارتمان های مربوط در سازمان های دیگر یا به عموم مردم نیز سرویس دهد.

دلایل استفاده از GIS
سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزاری قدرتمند برای کار داده های مکانی می باشد. در GIS داده ها به صورت رقومی نگهداری می شوند لذا از نظر فیزیکی حجم کمتری را نسبت به روش های سنتی (مانند نقشه های کاغذی) اشغال می کنند.
در یک GIS با استفاده از توانایی های کامپیوتر مقادیر بسیار عظیمی از داده ها را می توان با سرعت زیاد و هزینه نسبتاً کم نگهداری و بازیابی نمود. قابلیت کار کردن با داده های مکانی و اطلاعات توصیفی مربوط به آنها و ترکیب انواع مختلف داده ها در یک آنالیز با سرعت زیاد و هزینه نسبتاً کم انجام دهد. این توانایی تجزیه و تحلیل داده های مکانی است که GIS را از دیگر سیستم گرافیکی کامپیوتری مجزا می سازد.

امکان انجام آنالیزهای پیچیده با مجموعه داده های مختلف داده مختلف مکانی و غیرمکانی بصورت توأم ، مهمترین قابلیت GIS می باشد که نمی توان آن را با روش های دیگر مثل روش های آنالوگ انجام داد توانایی تجزیه و تحلیل توأم داده های مختلف ، امکان ایجاد و استفاده از اطلاعات زمین مرجع را به شکلی کاملاً متفاوت باگذشته فراهم سازد.به این معنا که نه تنها امکان ترکیب مجموعه های داده ها مختلف وجود دارد بلکه روش های مختلف را نیز می توان با یکدیگر ترکیب نمود مثلاً وقتی تغییری در کاربری یا مالکیت یک قطعه زمین واد سیستم GIS می شود ، این سیستم می تواند دقت تغییراتی را کنترل نموده و سپس نقشه و جداول مربوطه را به روز درآورد. بدین ترتیب کاربران GIS می توانند اطلاعات جدیدتر را در اختیار داشته و با توجه به نیازهایشان آن را بکار گیرند.