نمونه عملی: آنالیز مسیریابی با Utility Network Analyst

در ادامه آموزش های قبلی در مورد شبکه و آنالیزهای اون در ArcGIS، این بار یک نمونه عملی از آنالیز های شبکه یعنی آنالیز مسیریابی با Utility Network Analyst را بحث می کنیم تا مثالی باشد برای مطالب پست های قبلی.

فرض کنیم یکGeometric Network‌ از قبل ساخته شده است تا اینکه بتوان روی شبکه تحلیلهایی را انجام داد. بدین منظور ابتدا باید Extension‌ مربوط به شبکه یعنی Utility Network Analyst‌ را به ArcMap اضافه کرد.

از مسیر زیر می توان این کار را انجام داد.

View Menu>Toolbars>Utility Network Analyst

Extension مذکور ظاهر زیر را خواهد داشت.

در جعبه ابزار Network‌ کامبو اول اسم Geometric Network را بیان می کند.

قابلیت های نرم افزار ArcMap درباره شبکه هندسی

در ادامه پست های قبلی در مورد geometric network در این بخش می خواهیم با قابلیت های نرم افزارArcMap درباره شبکه هندسی آشنا شویم. برای این منظور به برخی آنالیزهای مشترک که می توان بر روی اغلب شبکه ها انجام داد اشاره می کنم:

Trouble call analysis:

یافتن دلایل مشکلات استفاده کنندگان از سرویس خاص به علت موقعیت مشترک مورد نظر.

Isolation traces:

مشخص کردن محل switch خاص برای جدا سازی قسمتی از شبکه که دچار مشکل شده است.

Containment tracing:

مشخص کردن مناطقی که با خارج کردن یک switch از شبکه سرویس دهی به آنها دچار اشکال می شود.

به طور کلی مطالبی که در این بخش مورد مطالعه قرار می گیرد عبارت است از:

آموزش ساختن شبکه هندسی Geometric Network

بعد از ارائه توضیحاتی در مورد شبکه هندسی یا همان Geometric Network در پست های قبلی، در این پست به مسئله ساختن این شبکه ها در نرم افزار ArcGIS می پردازیم. اگر اطلاعات تئوریک رو در مورد شبکه های هندسی ندارید توصیه می کنم پست “مدلسازی شبکه معابر در ArcGIS ” رو قبل از این مطلب مطالعه کنید.

Geometric Network را باید در محیط ArcCatalog ساخت.در ضمن مشاهده و مدیریت آن نیز در محیط مذکور امکانپذیر است.

Geometric Network برای یک سری Feature Class‌ مربوط به یک Feature Dataset و در داخل یک Geodatabaseایجاد می گردد.

هر کدام از Feature Class ها، نقش اساسی در Geometric Network بعنوان Edge یا Junction‌ دارند.

متدولوژی اصلی ایجاد یک Geometric Network‌ تعیین این مورد است که چه Feature Class هایی در شبکه شرکت دارند و نقش هر کدام از آنها در شبکه چیست.

دو روش برای ایجاد Geometric Network وجود دارد:

کاربردهای GIS

از جمله کاربردهای GIS می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• تهیه نقشه های حوادث و بلایای طبیعی:
• 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.
• 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.
•  

ایجاد و پیاده سازی سیستم GIS

بدیهی است که پیاده سازی سیستم GIS در هر سازمان، دارای پیچیدگیها خاص خود می‌باشد. ولیکن به طور کلی، برای اجرای و پیاده‌سازی موفق یک سیستم GIS ، می‌بایست فعالیتهای زیر انجام شود:

1. آنالیز نیازمندیها
2. اجرای یک پروژه نمونه ( Pilot) برای شناخت دقیق تر نیازمندیها و مشکلات موجود
3. طراحی مفهومی، منطقی و فیزیکی پایگاه داده
4. تدوین دستورالعملهای تولید نقشه و مشخصات نقشه های مورد نیاز
5. تولید و جمع آوری اطلاعات نقشه‌ای و توصیفی مورد نیاز
6. طراحی و پیاده سازی سازمان GIS
7. تهیه سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز و آموزش پرسنل
8. توسعه پایگاه داده طراحی شده به منظور پوشش کاربردهای خاص تعریف شده برای سیستم
9. توسعه کاربردها و توابع تجزیه و تحلیل اطلاعات
10. تدوین استانداردها و فرآیند تبادل اطلاعات
11. توسعه و تدوین مراحل و نحوه حفاظت و نگهداری از اطلاعات
12. اجراو پیاده سازی کامل سیستم به صورت یکپارچه، درواحدها و سازمانهای وابسته

مدلسازی شبکه معابر در نرم افزار ArcGIS

در دنیای مدرن امروز، شالوده اقتصادی هر کشور در زیرساختارهای آن کشور قرار دارد. قسمت عمده ای از این زیر ساختارها در شبکه های انتقال نیرو ( آب، برق)، شبکه های گازرسانی، شبکه های ارتباطاتی (تلفن و اینترنت) و راهها قرار دارد.

این زیرساختارها می توانند بصورت شبکه (Network) مدل شوند. این مدلسازیها در مدیریت حوادث و خرابی های پیش آمده در شبکه بسیار مفیدند. چرا که باعث اتخاذ تصمیمات صحیح و بموقع برای حل بحران می گردند و به این ترتیب از اتلاف بیهوده وقت، هزینه و انرژی جلوگیری بعمل خواهد آمد.

نرم افزار ArcGIS مدل کاملی برای اخذ، ذخیره و تجزیه و تحلیل شبکه ها ارائه میکند. در اینجا به بررسی اصول ساخت و مدلسازی شبکه معابر در نرم افزار ArcGIS، پرداخته خواهد شد.

مقدمه

شبکه ها نقش مهمی را در هر جامعه ایفا میکنند. حرکات روزمره مردم، توزیع، انتقال و خدمات کالا، خدمت رسانی در زمینه منابع و انرژی، ارتباطات و …. همگی از طریق یک شبکه مشخصی انجام می پذیرد. مسئله شبکه آنقدر پر اهمیت بوده است که در نرم افزار ArcGIS یک Extension مجزا بنام Utility Network Analyst برای آن ایجاد شده است. تجزیه و تحلیل شبکه ها بدون استفاده از این ابزار کاری بس مشکل، وقتگیر و طاقت فرسا میباشد. زیرا با گسترده شدن یک شبکه اتصالات بین اجزای آن بسیار پیچیده می گردد.

وظایف اصلی یک سیستم اطلاعات مکانی

یک سیستم اطلاعات مکانی (GIS)، اصولاً پنج فعالیت اصلی زیر را شامل می‌شود‌:

1.  ورود اطلاعات
2.  دستکاری و ویرایش اطلاعات
3. مدیریت اطلاعات
4. پرسش و پاسخ و تجزیه و تحلیل اطلاعات
5. نمایش اطلاعات

۱ـ ورود اطلاعات

قبل از آنکه اطلاعات مکانی بتوانند وارد محیط GIS شده و مورد استفاده قرار گیرند، می بایست این اطلاعات به فرمت و ساختار رقومی  قابل قبول سیستم GIS، تعدیل شوند.

منابع تولید کننده اطلاعات مورد نیاز یک سیستم GIS :

· تصاویر ماهواره ای و تکنیکهای سنجش از دور

· عکس های هوایی و تکنیکهای فتوگرامتری

· نقشه برداری کلاسیک

· سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)

· اسناد، مدارک و نقشه های موجود

روش یادگیری GIS

چون بعضی از دوستان در قسمت نظرات سوالاتی در رابطه با نحوه یادگیری GIS و جنبه های مختلف اون پرسیدند بهتر دیدم این بار عمومی جواب بدم شاید واسه همه مفید باشه.

ببینید دو صورت میشه به GIS نگاه کرد. حالت اول یه جورایی مهندسیه. یعنی آدم نرم افزارها و ابزارها رو یاد میگیره (بماند که خود GIS اصلا ابزاره و نه یه علم) . تو حالت دوم فرد سراغ کاربردهای مختلف GIS در زمینه های مختلف مثل جغرافیا ، برنامه ریزی شهری، زمین شناسی، یا حتی علوم تربیتی و غیره  میره . معمولا بچه های جغرافیا رو که من دیدم بیشتر حالت دوم هستند یعنی نرم افزارهای پایه رو بلدند ولی بیشتر روی کاربردهای جی آی اس متمرکزند. توی بقیه رشته ها اگه بحث GIS مطرح میشه منظور کاربرد GIS توی اون رشته هست.

برای حالت اول یا یادگیری نرم افزارها طبعا اولین و مهمترین قدم تسلط بر ArcGIS هست. کتاب خوبه (تی تی دژ یا سنجری یا هر چیز دیگه.) کلاس هم خوبه یعنی آدم راه می افته ولی اون چیزی که آدم رو مسلط می کنه کار کردن خود فرده. جنبه های زیادی از این نرم افزار هست که نه توی کتاب هست و نه معمولا توی کلاس گفته میشه. چون خودم تدریس کردم می گم. اصلا فرصت طرح اونا در کلاس  نمیرسه. تسلط بر ArcGIS هم یعنی یه کار مداوم و در طول زمان و در عین حال یعنی تسلط بر جنبه های مختلف رشته GIS به صورت عملی و واقع گرایانه. پس انتظار نداشته باشید یک ساله توی ArcGIS حرفه ای بشید. کار معقولی هم نیست که یک سال تمام وقت فقط روی اون وقت گذاشت بلکه برای کسی که پیوسته کار می کنه تقریبا سه سالی زمان لازم داره. نکته دیکه این که اگه میگم “تسلط” به این معنا نیست که فرد کلیه جوانب ArcGIS رو بلد باشه بلکه جنبه های اساسی. به طور مثال ArcIMS رو خود من زیاد بلد نیستم. لزومی هم به یادگیری اون (در هنگام آشنایی با ArcGIS) نیست.

مقدمه ای بر GIS – GIS چیست ؟

با گسترش GIS و کاربردهای آن بسیاری با این سوال مواجه  می شوند که به راستی GIS چیست ? حجم زیاد داده و کاربردهای روزافزون آنها در نظام های مختلف مرتب با زمین نظیر منابع طبیعی، محیط زیست، خاک و زمین شناسی و … از یک سو و ماهیت پویایی و تغییرپذیری آنها در بعضی از نظامها از جمله منابع طبیعی و محیط زیست از سویی دیگر، ضرورت استفاده از ابزارهای کمکی الکترونیکی و روشهای نوین را مطرح ساخته اند. توسعه و تکامل بسیار سریع فن آوری رایانه ای در بخش های سخت و نرم افزاری آن در دهه های اخیر ابتدا امکانات و تسهیلات فنی بسیار زیادی در رابطه با پردازش هندسی و گرافیکی داده های مرتبط با زمین و همچنین سازماندهی، مدیریت و بکارگیری اطلاعات موضوعی را به طور مجزا از فراهم ساخت. تشخیص ضرورت در اختیار داشتن و بکارگیری تسهیلات فوق به طور یکپارچه و توامان در رابطه با داده های زمینی، منجر به طراحی و ایجاد سیستمهای اطلاعات جغرافیایی گردید. سیستم اطلاعات جغرافی قادر است داده های مربوط به موقعیت مکانی پدیده ها را به همراه اطلاعات توصیفی آنها به طور یکپارچه نگهداری و به طور همزمان جهت طراحی، برنامه ریزی و حل مشکلات مورد استفاده قرار دهد.