استفاده از داده های جی آی اس (بخش اول)

برای اینکه یک سیستم اطلاعات جغرافیایی مفید واقع گردد، باید قادر به دریافت و تولید اطلاعات به صورت موثر باشد. توابع ورودی و خروجی داده ها، مفاهیمی هستند که توسط آنها یک GIS با جهان خارج ارتباط برقرار می کند.
   شمایی کلی ازورودی وخروجی داده ها دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی
  
   -ورودی داده ها عبارتند از روند کد گذاری داده ها به یک شکل خوانا توسط کامپیوتر و قرار دادن داده ها در پایگاه اطلاعاتی GIS.
   داده هایی که در سیستم اطلاعات جغرافیایی می توانند وارد شوند دو نوع هستند:
   1)داده های مکانی که موقعیت جغرافیایی عوارض را نشان می دهند ( مانند نقاط یا خطوطی که عوارض جغرافیایی مانند خیابان، دریاچه و غیره را نشان می دهند)

)داده های توصیفی غیر مکانی که به توصیف خصوصیات عوارض می پردازند،مثل شوری آب یک دریاچه و یا اطلاعاتی مانند اسم یک خیابان.
   ورود داده ها به یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می تواند به اشکال، ثبت توسط صفحه کلید، هندسه مختصات، رقومی کردن دستی، اسکن کردن و وارد کردن فایل های رقومی موجود، صورت گیرد.

 خروجی داده ها روندی است که توسط آن اطلاعات حاصل از GIS به یک شکل مناسب جهت استفاده کاربر ارائه می شود.
   داده ها به یکی از سه فرمت زیر خارج می شوند:
1) Hard copy
   (نمایش دائمی، مثل اطلاعات روی کاغذ، فیلم عکاسی و موارد مشابه)
   2) Soft copy
   (نمایش روی صفحه نمایش کامپیوتری )
   3) Electronic
   (خروجی در فرمت الکترونیکی شامل فایل های کامپیوتری می باشد)
   نمونه ای ازخروجی اطلاعات به صورت Hard Copy مراحل ایجاد و برپاییGIS درقالب پروژه:
   ایجاد و برپاییGIS درقالب یک پروژه شامل مراحل ورودی داده ها، مدیریت داده ها، تجزیه و تحلیل و پردازش داده ها ودرنهایت خروجی داده ها می باشد.
   شمایی از مراحل ایجاد و برپاییGIS درقالب پروژه
  
   1) ورودی داده ها (Data Input)
   مؤلفه ورودی داده ها، آنها را از شکل موجودشان به شکلی یا صورتی قابل استفاده در GIS تبدیل می کند. در این مرحله داده های زمین مرجع که به صورت نقشه های کاغذی، جداولی از اطلاعات توصیفی، فایل های الکترونیک و اطلاعات توصیفی مروبط به آنها، عکس های هوایی ویا تصاویر ماهواره ای می باشند، طبق استانداردهای مورد نظر، برای دقت خروجی هایی که قرار است تهیه گردند، مورد ارزیابی قرار می گیرند.
   2) مدیریت داده ها(Data Management)
   این مرحله شامل توابعی برای ذخیره، نگهداری و بازیابی اطلاعات موجود در پایگاه داده ها می باشد.
   3)تجزیه و تحلیل و پردازش داده ها(Data Manipulation & Analysis)
   شامل مجموعه فعالیتهایی می شود که توسط نرم افزارها، سخت افزارها وکاربر، برروی داده ها به منظور آماده سازی و پردازش آنها برای مراحل بعد صورت می گیرد.
   4) خروجی داده ها(Data Output)
   توابع خروجی مورد استفاده بر اساس نیازهای کاربران تعیین می شود، لذا داده های خروجی به اشکال مختلف از قبیل نقشه، جداول، یا به صورت نوشتارهای کاغذی (hard copy) ویا به صورت رقومی (soft copy) ارائه می گردند

اهداف یک سیستم اطلاعات جغرافیایی:
   هدف نهایی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS، پشتیبانی جهت تصمیم گیری های پایه گذاری شده بر اساس داده های مکانی می باشد و عملکرد اساسی آن بدست آوردن اطلاعاتی است که از ترکیب لایه های متفاوت داده ها با روشهای مختلف و با دید گاه های گوناگون بدست می آیند

هدف فوق از طریق فعالیتهایی که برروی داده های مکانی انجام میگرد، صورت می پذیرد، این فعالیت ها عبارتند از:
   1) جستجو(Search) : عبارت است از عملکرد جستجوی مجموعه هایی از داده های سازمان یافته از پایگاه داده های یک سیستم اطلاعات جغرافیایی.
   2) سازماندهی (Organization) : دراین سیستم ها ویژگی اصلی برای سازماندهی داده های موجود، موقعیت مکانی آنها می باشد.
   3) تجسم یابه تصویر درآوردن (Monitoring) : تکنولوژیGIS از توانمندیهای گرافیکی رایانه ها، برای تجسم استفاده می نماید. نمایش اطلاعات به طور معمول با استفاده از صفحه نمایش ویدیویی انجام می شود. اما سایر دستگاههای خروجی نظیر چاپگرهای رنگی نیز برای نمایش نسخه های چاپی استفاده می شوند.
   4) ترکیب و تلفیق (Integration) : بخش دیگری از این فعالیتها، تلفیق مجموعه داده های مکانی از منابع بسیارگوناگون جهت نمایش، درک و تفسیر پدیده های مکانی می باشد (این پدیده ها هنگامی که داده های مکانی به صورت مجزا بکار گرفته می شوند، قابل رویت نیستند).
   5) تجزیه وتحلیل ((Analyses : تجزیه وتحلیل، فرایند استنباط و دریافت مفهوم داده هاست و به معنی تجزیه وتحلیل داده های مکانی می باشد.
   6) پیش بینی (Prediction) : هدف از مطالعه وبررسی ها برروی داده های مکانی در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی، به طور معمول پیش بینی است.
   درحقیقت یک سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS ، توانمندی های کاری را برای جمع آوری، ورود، پردازش، تغییرشکل، به تصویر در آوردن،ترکیب، جستجو، تجزیه و تحلیل، مدل سازی و خروجی کلیه داده های مکانی براساس اهداف مورد نظر فراهم می سازد.

کاربردهای مختلف GIS:
   امروزه با توجه به پیشرفت علوم و سیستم های کامپیوتری فناوری GIS در زمینه های زمین شناسی، مطالعات زیست محیطی، منابع آب و آبخیزداری، کشاورزی، جنگلداری، تعلیم و تربیت، کاربردهای شهری، تجارت، صنعت، سازمانها و ... کاربرد فراوانی پیدا نموده است.برخی ازاین کاربردها عبارتند از:
  
   زمین شناسی: تجزیه و تحلیل اطلاعات زمین شناسی در یک منطقه چه به منظور اکتشافات معدنی، نفت و چه سایر اهداف، اصولا یک فرایند ترکیبی از داده های مختلف می باشد. یک زمین شناس با مرتبط کردن داده های گوناگون زمین شناسی، به دنبال یافتن ساختارهای مفید زمین شناسی در یک ناحیه است، از اینرو تمام داده های زمین شناسی برای این که بتوانند مفید واقع شوند باید با توجه به موقعیت جغرافیایی شان تجزیه تحلیل شوند.
   تهیه نقشه زمین شناسی ایران بااستفاده ازسیستم اطلاعات جغرافیایی
  
   GIS با فراهم کردن امکانات نمایش و تجزیه وتحلیل داده های مختلف با یکدیگر ، یک زمین شناس را قادر به انجام کار با داده های گوناگون بطور بسیار وسیع تر و دقیق تر می نماید، به طریقی که با روشهای آنالوگ وسنتی تقریباً غیر ممکن می باشند.

بطور کلی کاربردهای GIS در زمین شناسی را می توان به شرح زیر عنوان نمود:
   تهیه نقشه های پتانسیل معدنی: که هدف تلفیق اطلاعات حاصل از لایه های اطلاعاتی] زمین شناسی، ژئوشیمی،ژئوفیزیک، دورسنجی وزمین شناسی اقتصادی (پراکندگی کانسارها و اندیس های معدنی منطقه)[ در جهت تهیه نقشه ای می باشد که معرف مناطقی با بیشترین احتمال جهت کانی سازی، بر اساس مدل متالوژی منطقه است

تهیه نقشه های حوادث و بلایای طبیعی: که به پایداری شیبها، زمین لغزه ها، منطقه بندی خسارت زمین لرزه، فورانهای آتشفشانی، خسارات ناشی از طغیان رودخانه ها و تسونا می ها، فرسایش محلی، خطرات آلودگی ناشی از فعالیت معدنی یا صنعتی و گرم شدن کره زمین و ... می پردازند.

نقشه های مکان یابی (Siteselection) که انتخاب محل های مناسب جهت اجرای پروژه های مهندسی نظیر دفن مواد زائد، خط لوله، جاده ومسیر راه آهن، سدها و گسترش و توسعه ساختمان سازی میباشد

 فراوری های متنوع زمین شناسی جهت ارزیابی منابعی مانند آب، ماسه وگراول، سنگ ساختمانی، نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ، انرژی زمین گرمایی در کنار کانیهای فلزی.
  
   تحقیقات اکتشافی در زمینه شناسایی روابط متقابل مکانی میان مجموعه داده ها در طول دوره تحقیق زمین شناسی، مانند درک علائم ژئوشیمیایی وژئوفیزیکی منطقه ای گرانیت های نوع S وI ویا ارزیابی علائم حاصل از تصاویر ماهواره ای در ارتباط با لیتولوژی و پوشش گیاهی.

محیط زیست:بررسی میزان آلودگی آب، خاک، هوا و.... و در نهایت تهیه نقشه هایی جهت حفاظت از محیط زیست.

منابع آب و آبخیزداری: کشف منابع آبی زیر زمینی و بررسی آبهای سطحی

کشاورزی و برنامه ریزی برای کاربری اراضی: 

  بسیاری از سازمانهای مربوط به کشاورزی و کاربری اراضی، هم اکنون از تکنیک های GIS بهره می گیرند. به عنوان نمونه، داده های مربوط به کاربری اراضی و هواشناسی حاصل از ماهواره ها، اندازه گیری های زمینی و اطلاعات مربوط به محصول سال قبل، همه با هم برای پیش بینی میزان یک یا چند نوع محصول دریک منطقه می توانند تجزیه و تحلیل شوند

جنگلداری و مدیریت حیات وحش:
   به وسیله یک سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه جنگل ها می توانند دائماً وبطور پیوسته به روز شوند. همچنین GIS می تواند برای ذخیره و تجزیه و تحلیل اطلاعات جنگل از قبیل محاسبه مقدار چوب قابل برداشت از یک منطقه، بررسی چگونگی توزیع آتش سوزی در جنگل و یا ارزیابی برنامه های مختلف برداشت چوب، بکار رود، در حالی که انجام بسیاری از این تجزیه و تحلیل ها بدون بکار گیری GIS امکان پذیر نمی باشند