نقشه (زمین)
نقشهای از ایران که توسط آبراهام ارتلیوس تهیه شده و در نخستین اطلس نوین در میان سالهای ۱۵۷۰ تا ۱۶۲۴ چاپ شدهاست
نقشه، نگاره یا رهنامه عبارت از تصویر قائم تمام یا قسمتی از عوارض مصنوعی و طبیعی زمین به نسبتی کوچکتر بر روی صفحه تصویر است.معمولا حالت نمودار دار دارد
طبقهبندی نقشهها
عمده این طبقهبندی بر دو محور اصلی قرار دارد. یکی طبقهبندی از نظر مقیاس و دیگری طبقهبندی از نظر محتوی.
طبقهبندی از نظر مقیاس
نقشهها را برحسب مقیاس به پنج گروه تقسیمبندی کردهاند:[۱]
۱- پلانها با مقیاسهای یک صدم تا یک پانصدم
۲- نقشههای بزرگ مقیاس با مقیاسهای یک هزارم تا یک پنج هزارم
۳- نقشههای متوسط مقیاس با مقیاسهای یک ده هزارم تا یک پنجاه هزارم
۴- نقشههای کوچک مقیاس با مقیاسهای یکصد هزارم تا یک پانصد هزارم
۵- نقشههای جغرافیایی با مقیاس یک میلیونیوم یا کوچکتر نقشههای کشوری
طبقهبندی نقشه از نظر محتوی
این طبقهبندی شامل نقشههای: مسطحاتی، توپوگرافی، ثبت املاکی، آماری، هواشناسی، شهرسازی، تاریخی، گیاهشناسی، زمینشناسی و ژئوفیزیکی است.[۱] عمده این طبقهبندی بر دو محور اصلی قرار دارد. یکی طبقهبندی از نظر مقیاس و دیگری طبقهبندی از نظر محتوی.
طبقهبندی از نظر مقیاس نقشهها را برحسب مقیاس به پنج گروه تقسیمبندی کردهاند:[۱]
- پلانها با مقیاسهای یک صدم تا یک پانصدم
- نقشههای بزرگ مقیاس با مقیاسهای یک هزارم تا یک پنج هزارم
- نقشههای متوسط مقیاس با مقیاسهای یک ده هزارم تا یک پنجاه هزارم
- نقشههای کوچک مقیاس با مقیاسهای یکصد هزارم تا یک پانصد هزارم
- نقشههای جغرافیایی با مقیاس یک میلیونیوم یا کوچکتر نقشههای کشوری
طبقهبندی نقشه از نظر محتوایی طبقهبندی شامل نقشههای: مسطحاتی، توپوگرافی، ثبت املاکی، آماری، هواشناسی، شهرسازی، تاریخی، گیاهشناسی، زمینشناسی و ژئوفیزیکی است.[۲]
موضوعات مرتبط: نقشه Map
|
موضوعات مرتبط: آب و هواشناسی ، علوم زمین
تصاویر ماهواره ای پوشش ابر
تصاویر متحرک ماهواره
تصویر ماهواره
هر یک ساعت یک تصویر
تصویر متحرک ماهواره
تصاویر ماهواره ثابت
تصویر ماهواره ثابت
هر ۱۵ دقیقه یک تصویر
انیمیشن تصاویر ماهواره ای غرب آسیا ، آفریقا و قسمتهایی از اروپا که منشا اکثر سیستم های ورودی به ایران است
تصاویر پوشش ایر
موضوعات مرتبط: آب و هواشناسی
توسعه پایدار[۱] (Sustainable development) مفهومی است که به واسطه پیامدهای منفی محیط زیستی و اجتماعی ناشی از رویکردهای توسعه یک جانبه اقتصادی بعد از انقلاب صنعتی و تغییر نگرش بشر به مفهوم رشد و پیشرفت پدید آمده است. این مفهوم تلاش دارد که با نگاهی جدید به توسعه، اشتباهات گذشته بشری را تکرار نکند و توسعه ای همه جانبه و متوازن را رقم بزند[۲].
توسعه پایدار فرایندی است که آیندهای مطلوب را برای جوامع بشری متصور میشود که در آن شرایط زندگی و استفاده از منابع، بدون آسیب رساندن به یکپارچگی، زیبایی و ثبات نظامهای حیاتی، نیازهای انسان را برطرف میسازد.[۳] توسعه پایدار راه حلهایی را برای الگوهای فانی ساختاری، اجتماعی و اقتصادی توسعه ارائه میدهد تا بتواند از بروز مسائلی همچون نابودی منابع طبیعی، تخریب سامانههای زیستی، آلودگی، تغییرات آب و هوایی، افزایش بیرویه جمعیت، بی عدالتی و پایین آمدن کیفیت زندگی انسانهای حال و آینده جلوگیری کند. توسعه پایدار فرایندی است در استفاده از منابع، هدایت سرمایهگذاریها، جهتگیری توسعه فناوری و تغییرات نهادی، با نیازهای حال و آینده سازگار باشد. توسعه پایدار که از دهه۱۹۹۰ بر آن تأکید شد جنبهای از توسعه انسانی و در ارتباط با محیط زیست و نسلهای آینده است. هدف توسعه انسانی پرورش قابلیتهای انسانی محسوب میشود. توسعه پایدار به عنوان یک فرایند در حالی که لازمه بهبود و پیشرفت است، اساس بهبود وضعیت و رفع کاستیهای اجتماعی و فرهنگی جوامع پیشرفته را فراهم میآورد و باید موتور محرکه پیشرفت متعادل، متناسب و هماهنگ اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی تمامی جوامع و به ویژه کشورهای در حال توسعه باشد. توسعه پایدار سعی دارد به پنج نیاز اساسی زیر پاسخ گوید: تلفیق حفاظت و توسعه، تأمین نیازهای اولیه زیستی انسان، دستیابی به عدالت اجتماعی، خودمختاری و تنوع فرهنگی و حفظ یگانگی اکولوژیکی.[۴]
توسعه پایدار فرایندی است برای بدست آوردن پایداری در هر فعالیتی که نیاز به منابع و جایگزینی سریع و یکپارچه آن وجود دارد. توسعه پایدار در کنار رشد اقتصادی و توسعه بشری در یک جامعه یا یک اقتصاد توسعه یافته، سعی در تحصیل توسعه مستمر، ورای توسعه اقتصادیدارد.[۵]
تاریخچه
اصطلاح توسعه پایدار[۱] (Sustainable development) اولین بار توسط باربارا وارد (B.Ward._Cocoyoe-1970) در اعلامیه کوکویاک دربارهٔ محیط زیست و توسعه بکار رفت. بدنبال آن پس از گزارشهای باشگاه رم (modoze 75) و بنیاد هامرشولد (Daghammarskjold-75) به تدریج توسعه پایدار در طی سالهای دهه ۱۹۸۰ و از زمانی که اتحادیه بینالمللی برای حفاظت از محیط زیست و منابع طبیعی (IUCN-82)، راهبردهای جهانی از محیط زیست و منابع طبیعی با هدف کلی دستیابی به توسعه پایدار را از طریق حفاظت از منابع حیاتی (زنده) را ارائه کرد، مورد توجه جدی و اساسی اندیشمندان و متفکران توسعه قرار گرفت.
با گزارش کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه (WCED) موسوم به گزارش براندتلند (Our common future 87, Brandt land report) در سال ۱۹۸۷ برای اولین بار بهطور رسمی مجموعهای از پیشنهادها و اصول قانونی جهت دستیابی به توسعه پایدار برای کشورهای در حال توسعه فراهم آمد. سپس موضوع توسعه پایدار در کنفرانس سازمان ملل متحد در زمینه محیط زیست و توسعه (UNCED-92) در شهر ریودوژانیرو (بعنوان اجلاس زمین) بطور گستردهای مورد توجه قرار گرفت و اداره و بهرهبرداری صحیح و کارا از منابع پایه، طبیعی و مالی و … برای دستیابی به الگوی مصرف مطلوب در صدر برنامههای جهانی قرار داد. بر اساس نتایج این اجلاس، اهداف اساسی مبتنی بر مفهوم توسعه پایدار بدین شرح اعلام شد:
- تجدید حیات رشد اقتصادی
- تغییر کیفیت رشد اقتصادی
- برآورده ساختن نیازهای ضروری اولیه
- اطمینان از سطح پایداری جمعیت
- حفاظت از منابع طبیعی و ارتقاء منابع
- جهتگیری مجدد دانش فنی (دانش بومی)
- محیط زیست و تصمیمگیری اقتصادی
- جهتگیری مجدد روابط اقتصادی و بینالمللی
- اقدام در جهت مشارکتی ساختن توسعه
شاخصههای توسعه پایدار را میتوان در چهار گروه: اجتماعی، اقتصادی، بنیادی و زیستمحیطی مطرح و بررسی نمود.
تعریف
بهرهگیری از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی باعث توسعه پایدار میشود..
واژه sustain به معنی پایدار میباشد و همچنین در فارسی به معنای حیات، زنده نگهداشتن، استمرار و آنچه که میتواند در آینده تداوم داشته باشد، است. یک ایده و اصطلاح بسیار گسترده، که معانی متفاوت و بسیاری دارد، در نتیجه فراوانی این معانی، صاحبنظران واکنشهای فراوان و متفاوتی را در این حیطه ارائه کردهاند. مفهوم توسعه پایدار، یک نوع تلاش برای ترکیب مفاهیمِ در حال رشدِ حوزهای از موضوعات محیطی در کنار موضوعات اجتماعی-اقتصادی میباشد. توسعه پایدار یک تغییر مهم در فهم رابطه انسان و طبیعت و انسانها با یکدیگر است. این مسئله با دیدگاه دو قرن گذشته انسان که بر پایه جدایی موضوعات محیطی و اجتماعی و اقتصادی شکل گرفته بود در تضاد است. در دو قرن گذشته، این تصور حاکم بود که محیط بهطور عمده به عنوان یک عامل خارجی و تنها برای استفاده و استثمار انسان در نظر گرفته میشد. در این دیدگاه، ارتباط انسان و محیط، به صورت غلبه انسان بر طبیعت بوده و بر این باور استوار بود که دانش و فناوری بشر میتواند بر تمام موانع محیطی و طبیعی برتری یابد. این دیدگاه مرتبط با توسعهسرمایهداری و انقلاب صنعتی و علم مدرن میباشد. همانطور که بیکن یکی از پایهگذاران علم مدرن، آن را مطرح میکند: جهان برای بشر ساخته میشود و نه بشر برای جهان. دیدگاه مدیریت محیطی بر پایه مدیریت منابع طبیعی بود که تصدیق میکرد، بشر نیاز به منابع طبیعی دارد و این منابع میبایست به جای استفاده سریع و بدون برنامه، به درستی مدیریت شوند تا حداکثر استفاده از آنها طی سالیان طولانی میسر گردد. همچنین علم اقتصاد بر موضوع ارتباط انسان و رشد اقتصادی تأکید دارد، که در نتیجه آگاهی و استفاده از آن، موجب افزایش تولیدات، به عنوان یک اولویت، مطرح میگردد. این نگرش، کلیدی بود برای ایجاد رفاه در زندگی بشر چون از طریق رشد اقتصادی، فقر و تهیدستی میتوانست از میان برود.[۱] مفهوم توسعه پایدار، حاصل رشد و آگاهی از پیوندهای جهانی، مابین مشکلات محیطی در حال رشد، موضوعات اجتماعی، اقتصادی، فقر و نابرابری و نگرانیها دربارهٔ یک آینده سالم برای بشر است. توسعه پایدار، مسائل محیطی، اجتماعی و اقتصادی را به هم پیوند میدهد. توسعه پایدار، در کمیسیون استراتژی حفاظت جهان که توسط اتحادیه بینالمللی برای حفاظت طبیعت در سال ۱۹۸۰ میلادی تشکیل شده بود، مدون گردید. به علاوه، با این موضوع توسط کمیته جهانی توسعه و محیط عناوین آینده مشترک ما، در سال ۱۹۸۷ میلادی و حفظ زمین در سال ۱۹۹۱ میلادی، نیز مطرح گشتهاست. در سال ۱۹۷۸ میلادی، کمیته جهانی توسعه و محیط یا همان کمیسیون بروندلند تعریف جامع از توسعه پایدار ارائه میدهند که بنا بر آن بشریت توانایی توسعه پایدار را دارد اگر بتواند تضمین کند نیازهای حال را بدون به خطر افتادن توانایی نسلهای آینده برای تأمین نیازهایشان، فراهم میآورد. از زمان کنفرانسسازمان ملل با عنوان توسعه و محیط که در سال ۱۹۹۲ میلادی در ریو برگزار شد، عنوان «توسعه»، به یکی از حساسترین و مهمترین کلمات در مباحثات تبدیل شدهاست. در سال ۱۹۹۲ در «کنفرانس زمین» توسعه پایدار چنین تعریف شد: رفع نیازهای نسل حاضر بدون مصالحه با نسلهای آینده در راستای تأمین نیازهایشان. کمیسیون جهانی محیط زیست، توسعه پایدار را اینگونه تعریف میکند: «توسعه پایدار فرایند تغییری است در استفاده از منابع، هدایت سرمایهگذاریها، سمتگیری توسعه تکنولوژی و تغییری نهادی است که با نیازهای حال و آینده سازگار باشد». کمیسیون «بروندلند» دربارهٔ توسعه پایدار میگوید: «توسعه پایدار به عنوان یک فرایند، لازمه بهبود و پیشرفت وضعیت و از میان بردن کاستیهای اجتماعی و فرهنگی جوامع پیشرفتهاست و باید موتور محرکه پیشرفت متعادل، متناسب و هماهنگ اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی تمامی جوامع، به ویژه کشورهای در حال توسعه باشد.» (عباسپور، ۱۳۸۶: ۱۰۰۸) توسعه پایدار توسعهای است که بتواند نیازهای فعلی سازمان را بدون خدشهدار کردن به تواناییهای نسل آینده در برآورد ساختن نیازهایشان پاسخ گوید. در این تعریف حق هر نسل در برخورداری از همان مقدار سرمایه طبیعی که در اختیار دیگر نسلها قرار داشته به رسمیت شناخته شده و استفاده از سرمایه طبیعی در حد بهره آن مجاز شمرده شدهاست. توسعه پایدار چشماندازی مهم و جدید در مدیریت و سیاستگذاری عمومی است که بطور گستردهای خارج از ایالات متحدهظهور یافتهاست. این مفهوم تلاش میکند تا به نحو روشنتری نتایج آینده رفتارهای کنونی را مورد توجه قرار دهد. توسعه پایدار زمینههای مختلفی را مورد توجه قرار میدهد: تأثیر گازهای گلخانهای، تغییرات آب و هوائی، تخریب لایه ازن، تخریب زمین، کاهش منابع غیر تجدید پذیر، آلودگی هوای شهرها. (Rao، ۲۰۰۰: ۸۱) پایداری وضعیتی است که در آن مطلوبیت و امکانات موجود در طول زمان کاهش نمییابد و به توانائی اکوسیستمها برای تداوم کارکرد در آینده نامحدود مربوط میشود بدون آنکه به تحلیل منابع یا استفاده بیش از حد منابع منجر شود. «پایداری، شرایطی است که در آن سیستمهای اجتماعی و طبیعی در کنار هم و به شکل نامحسوس کار میکنند. اما این مفهوم هنوز هم توسط برخی سازمانهای بینالمللی مثل بانک جهانی در زمینه چشمانداز رشد مورد استفاده قرار میگیرد». توسعهٔ پایدار یک ایده و اصطلاح گستردهاست که معانی متفاوتی دارد همین موضوع موجب برانگیزش واکنشهای مختلف در این زمینه شدهاست. مفهوم توسعهٔ پایدار تلاشی برای ترکیب مفاهیم در حال رشد حوزه ایی از موضوعات محیطی با موضوعات اجتماعی اقتصادی میباشد. مفهوم توسعهٔ پایدار را میتوان تغییر در فهم رابطهٔ انسان و طبیعت و انسانها با یکدیگر دانست. این مسئله در تضاد کامل با دیدگاههای دو قرن گذشتهٔ انسان است. در دو قرن گذشته محیط یک موضوع خارجی وجدا نسبت به انسانها تلقی شدهاست در این دیدگاه رابطهٔ انسان و محیط را میتوان بر این باور دانست که انسان باید با غلبهٔ کامل بر طبیعت زندگی کند و باور بر این بودهاست که انسان میباید باقوهٔ تفکر و دانش خود بر تمام موانع محیطی فایق آید و برای خود در طبیعت حکمرانی کند. همچنین این دیدگاه با تأثیراتی برتوسعهٔ سرمایهداری و انقلاب صنعتی علم مدرن ادامه یافت. همینطور که بیکن یکی از پایهگذاران علم مدرن آن مطرح میکند و بر این باور است که ((جهان برای بشر نه بشر برای جهان))(فلامکی ۳۰۰–۱۳۸۱)بشر باید با برنامهریزی و مدیریت بر منابع طبیعی استفاده از این سرمایه را طولانی و دراز مدت کند. علم اقتصاد از علومی است که بر موضوع ارتباط انسان و رشد اقتصادی حاکم است و علم اقتصاد را میتوان کلیدی دانست برای وجود رفاه در زندگی انسان و از طریق رشد اقتصادی فقر و تهید ستی میتوان ازبین برد. حساسیت واژهٔ توسعه را میتوان بعد از کنفرانس سازمان ملل با عنوان توسعهٔ محیط دانست که در پشت این واژه مفاهیمی پنهان است که از یک طرف میتوان آن را به عنوان تلاشی در جهت حل مسائل محیطی و علوم طبیعی اکولوژی و نگرانی دربارهٔ حفاظت طبیعت و از دیگر سویی دیگر مشکلات فقر و بحران اقتصادی جهان سوم دانست. توسعه پایدار که توسط اتحادیهٔ بینالمللی برای حفظ طبیعت در سال ۱۹۸۰ میلادی تشکیل گردید مطرح شد. چالش این اتحادیه که استراتژی حفاظت جهان است ازلحاظ تئوری کمک شایانی به توسعه پایدار کرد. در سال ۱۹۸۷ میلادی کمیته جهانی توسعه محیط به نام (آینده مشترک ما) را گزارش کرد‘که حاکی از تعریف جامعی از توسعه پایدار است:بشریت توانایی توسعه پایداری را دارد تا تضمین کند که نیازهای حال را بدون به خطر افتادن توانایی نسلهای آینده برای تأمین نیازهایشان فراهم نمایند. برخی دیگر از صاحب نظران پایداری را نوعی نگرش به آینده میدانند که در واقع نقشهٔ مسیری میباشد که بر روی مجموعه ایی از ارزشها و اصول اخلاقی و معنوی متمرکزاست. توسعهٔ پایدار یکحالت ثابت از هماهنگی را ندارد‘ بلکه دارای یک فرایند تغییر در چیزی است که استخراج از معادن جهت سرمایهگذاری و راهبردی توسعهٔ تکنولوژی و تغییر نهادی را سازگار با نیازهای آتی همانند نیازهای امروز میسازد. توسعهٔ پایدار را با دو عامل تعیینکننده میتوان شناخت: مفهوم نیازهای اولیه چون غذا و لباس که با این عوامل میتوان شرایط زندگی اولیه را فراهم کرد. مفهوم سازگاری تقاضای منابع فناوری و سازماندهی اجتماعی با توانایی محیط برای تأمین نیازهای آینده را میپذیرد. دیدگاههای مختلف برای زندگی پایدار چالش معماری پایدار در ارتباط با ایجاد یک راه جامع برای دستاوردهای محیطی و در عین حال برای بدست آوردن سطح کیفیت زندگی و ارزشهای فرهنگی اقتصادی اجتماعی میباشد.[۲]
دیدگاهها درارتباط با توسعه پایدار
- پایداری تکنولوژی
- پایداری اکولوژیکی[۶]
پایداری تکنولوژی
عقاید این گروه برآن است که دست یابی به توسعه پایدار در تمام زمینهها در غالب سیستم و مکانیسم حاکم بر عرصههای سیاسی و اقتصادی واجتماعی موجود امکانپذیر است. به عقیده این گروه هر مشکلی دارای یک پاسخ وراه حل تکنولوژی است وجایی برای ترس و نگرانی وجود ندارد.[۶]
پایداری اکولوژیکی
پیروان این گروه معتقدند که ساختار موجود درجوامع امروزی ناپایدارند و رسیدن به توسعه پایدار نیازمند یک شیوه و طرز تفکر جدید برای تغییر این ساختارهاست. آنها معتقدند که باید در ساختار سیستمهای سیاسی اقتصادی و اجتماعی موجود تغییراتی داده شود. پایداری اکولوژیکی راه حلهایی ارائه میدهد که در ابتدا نیازمند تجدید نظر در ارتباط با کشاورزی، مسکن، انرژی، طراحی شهری، حمل ونقل، اقتصاد، خانواده، منابع مصرفی، جنگلداری، بیابانها و ارزشهای اصلی زندگی مان باشد. ویژگی این نظریه
- معتقد به برخورد با مشکلات به صورت اساسی و ریشهای است.
- تغیرات ساختاری را الزاماً به معنی جایگزینی سیستمهای موجود نمیداند.
- تکنولوژی را نفی نمیکند بلکه ان را جزئی از طبیعت میداند که باید با طبیعت عمل کند.[۶]
پایداری در معماری
درطول یک سده گذشته تجربهها و دستاوردها و تحولات باارزشی در معماری و درعرصهٔ محیط زیست رخ دادهاست که البته مشکلات بسیاری را بهوجود آورده اما میتوان گفت درآغاز قرن ۲۱ میلادی وضعیت جهان به یک توسعهٔ ناپایدار رسیده که از مشخصههای آن میتوان به رشد جمعیت، افزایش مصرف و توزیع نامتعادل منابع اشاره کرد. همچنین رشد جمعیت اثرات زیانبار بسیاری بر محیط طبیعی بر جا گذاشته که در طول زمان منجر به تغییرات آب وهوایی، ایجاد حفره در لایه ازن، نابودی گونهها و نظامهای طبیعی گردیدهاست، این مسائل باعث تغییر دیدگاه انسان نسبت به طبیعت شد. در پی این تغییر و تحولات، مفهومی به عنوان توسعهٔ پایدار پا به عرصهٔ وجود گذاشت و تعامل محیط و معماری و تأثیر دوسویه آنها بر یکدیگر به عنوان توسعهٔ پایدار وارد معماری شد و از همین رو معماری پایدار مورد توجه صاحب نظران قرار گرفت.
واژهٔ پایداری دارای معانی مختلفی است اما در معماری این لغت کاملاً مشخص نبوده و تعریف روشنی ندارد و بیشتر مسئله حفظ طبیعت و زمین را مورد پوشش میدهد، در واقع مسائل محیطی را میتوان حوزهای دانست که توسعهٔ پایدار بر روی آن تأکید دارد. معماران را میتوان از عوامل تأثیرگذار در این حوزه دانست زیرا آنها بصورتهای مختلف مسئول ۷۵٪ تغییرات آب وهوایی هستند. با این تفاسیر معمار میتواند با نگاهی تازه نسبت به طبیعت، تغییرات مهمی را در این حوزه ایجاد کند. البته در طول دهههای گذشته راهکارهای مفیدی توسط معماران برای حل بحرانها ارائه شدهاست، اما همچنان مشکلاتی بر سر راه معماری پایدار وجود دارد.
برداشت اشتباه از مفهوم
به دلیل معنای لغوی رایج کلمه «پایدار»، در زبان فاسی گاهی برخی مراجع به اشتباه «توسعه پایدار» را به عنوان شکلی از توسعه که «ماندگار» و «بادوام» است معنی می کنند که چیزی جدای از مفهوم راستین توسعه پایدار یعنی، توسعه ای همه جانبه و متوازن در ابعاد مختلف اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی است[۲].
موضوعات مرتبط: توسعه پایدار شهری
با توجه به نیاز مبرم به جی آی اس سعی در شناساندن این رشته دارم.GIS
یکشنبه 1 خردادماه سال 1390 ساعت 10:14 ب.ظ1- مقدمه:
برای اولین بار در اواسط دهه 1960 در ایالات متحده کار بر روی اولین سیستم اطلاعات جغرافیایی آغاز شد. در این سیستم ها عکس های هوایی، اطلاعات کشاورزی، جنگلداری، خاک ، زمین شناسی و نقشه های مربوطه مورد استفاده قرار گرفتند. در دهه 1970 با پیشرفت علم و امکان دسترسی به فناوری های کامپیوتری و تکنولوژیهای لازم برای کار با داده های مکانی، سیستم اطلاعات جغرافیایی یا(GIS) ، برای فراهم آوردنقدرت تجزیه و تحلیل حجم های بزرگ داده های جغرافیایی شکل گرفت. در دهه های اخیر به سبب گسترش تکنولوژی های کامپیوتری،سیستم های اطلاعات جغرافیایی امکان نگهداری به روز، داده های زمین مرجع و نیز امکان ترکیب مجموعه داده های مختلف را به طور مؤثر فراهم ساخته اند. امروزه GIS برای تحقیق و بررسی های علمی، مدیریت منابع و ذخایر و همچنین برنامه ریزی های توسعه ای به کار گرفته می شود .
2- GISچیست؟
سیستم اطلاعات جغرافیایی(Geographic Information Systems ) یاGIS یک سیستم کامپیوتری برای مدیریت و تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی بوده که قابلیت جمع آوری، ذخیره، تجزیه وتحلیل و نمایش اطلاعات جغرافیایی (مکانی) را دارد.
داده هادریک (GIS) بر اساس موقعیتشان نشان داده می شوند. تکنولوژی GIS با جمع آوری و تلفیق اطلاعات پایگاه داده های معمولی، به وسیله تصویر سازی و استفاده از آنالیز های جغرافیایی، اطلاعاتی را برای تهیه نقشه ها فراهم می سازد. این اطلاعات به منظور واضح تر جلوه دادن رویدادها ، پیش بینی نتایج و تهیه نقشه ها به کار گرفته می شوند.
سامانه (سیستم) اطلاعات جغرافیایی (Geographic information system) یک سامانه رایانه ای متشکل از سخت افزار، نرم افزاز، داده و کاربردها است که قادر می باشد داده های مکان دار را بطور رقومی کسب، نگهداری، بازیابی، مدل سازی و تجزیه و تحلیل نموده و بطور متنی و گرافیکی ارئه نماید. در تعریف فوق بر ویژگی اینچنین سامانه ها یعنی پرداختن به داده های مکان دار تاکید شده است، ضمن آنکه در کنار ارکان برپایی GIS، به وظایف آن نیز اشاره گردیده است. ارکان چهار گانه برپایی GIS عبارتند از سخت افزار، نرم افزار، داده و کاربر.
وظایف یک GIS را نیزمی توان در چهار گروه کلی دسته بندی نمود: کسب، نگهداری، تجزیه و تحلیل و ارائه. در این میان گروه اصلی شامل بخشهای مدل سازی، تجزیه و تحلیل و تصمیم گیری می باشد.[1]
مطابق تعریف اداره محیط زیست(1987)، GIS سیستمی است برای ثبت، ذخیره سازی، کنترل، تلفیق، به کارگیری، تحلیل و نمایش داده ها که به لحاظ مکانی زمین مرجع هستند.
دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی واژه جغرافیایی یا(Geographic) عبارت است از موقعیت موضوع های داده ها، برحسب مختصات جغرافیایی (طول و عرض).
واژه (Information) یا اطلاعات نشان می دهد که داده ها در GIS برای ارائه دانسته های مفید، نه تنها به صورت نقشه ها و تصاویر رنگی بلکه بصورت گرافیک های آماری، جداول و پاسخ های نمایشی متنوعی به منظور جستجوهای عملی سازماندهی می شوند. واژه(System) یا سیستم نیز نشان دهنده این است که GIS از چندین قسمت متصل و وابسته به یکدیگر برای کارکرد های گوناگون، ساخته شده است.
3- مؤلفه های GIS:
یک سیستم GIS شامل یک بسته کامپیوتری (شامل سخت افزار و نرم افزار) از برنامه های رایانه ای با یک واسطه بنام کاربر یا (User ) می باشد که دست یابی به عملیات واهداف ویژه ای را فراهم می سازد.
مؤلفه های چنین سیستمی به ترتیب عبارتند از:
کاربران،
سخت افزارها،
نرم افزارها،
اطلاعات و
روش ها.
مؤلفه های چنین سیستمی به ترتیب عبارتند از:
1-3)کاربران (Users): مهارت در انتخاب و استفاده از ابزارها دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی وشناخت کافی از اطلاعاتی که استفاده می شوند، یکی از موارد اساسی برای موفقیت در استفاده از تکنولوژی GIS است، که این از وظایف یک کاربر می باشد.
2-3)سخت افزارها (Software): امروزه شبکه های GIS شامل تعدادیworkstation, x-station، کامپیوترهای شخصی، چاپگرها و پلاترها می باشد که معرف مؤلفه سخت افزاریک سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشند.
3-3)نرم افزارها (Hardware): به منظور استفاده بهتر از یک سیستم اطلاعات جغرافیایی، استفاده از نرم افزارهای به روز و توانمند توصیه می شود.
4-3)اطلاعات (Data): قلب هر GIS پایگاههای اطلاعاتی آن است. در این پایگاهها به پرسش هایی از قبیل چه شکلی است؟ کجاست؟ و چگونه به دیگر اشکال مرتبط می شود، پاسخ داده می شود.
5-3)روش ها (Methods): شیوه های صحیح به کارگیری اطلاعات درجهت رسیدن به اهداف ویژه دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی از مهمترین مؤلفه های آن است
4- مدلهای داده های مکانی:
سیستم اطلاعات جغرافیایی وکامپیوترها را نمی توان به طور مستقیم برای جهان واقعی به کار برد، زیرا کامپیوترها ی دیجیتالی براساس اعداد یا کاراکترهایی که در درون خود به صورت اعداد دو رقمی نگهداری می کنند، عمل می نمایند.
بنابراین پدیده های مورد نظردر جهان واقعی در یک سیستم کامپیوتری، باید به شکل نمادین عرضه شوند. پس ابتدا باید مرحله جمع آوری داده ها انجام گیرد و سپس فرایند فشرده سازی گستره زمین شناسی، ساختار، خواص ژئو فیزیکی یا هر ویژگی دیگری از سطح زمین که اطلاعات آن گردآوری شده بود، به شکل قابل دستیابی در کامپیوتر با استفاده از مدلهای نمادین صورت گیرد.
5- شمایی ازمدل سازی جهان واقعی
هر نقشه زمین شناسی یک مدل نمادین است زیرا گستره ساده شده قسمتی از جهان واقعی است که از زاویه دید زمین شناس صحرایی مشاهده شده است. مولفه های مدل گفته شده عوارض مکانی هستند که به تقریب همان موجودیتهای مستقل جهان واقعی هستند که بر روی نقشه توسط نمادهای گرافیکی عرضه می شوند. تمام مدلهای داده های مکانی از عوارض مکانی جداگانه نظیر نقاط، خطوط، نواحی، حجم ها و سطوح تشکیل می شوند، این عوارض مکانی توسط خصوصیاتی که هم مکانی وهم غیر مکانی هستند، مشخص میگردند. ( توصیف رقومی عوارض و خصوصیات آنها مجموعه های داده های مکانی راشامل می شود).
6- ورودی و خروجی داده ها:
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
1-6- 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:
الف)-داده های مکانی که موقعیت جغرافیایی عوارض را نشان می دهند : انواع داده های مکانی(نقطه،خط و پلی گون) می باشند.
نقاط(point) مانند: نقاط ارتفاعی، فروشگاها و...
خطوط(Line): خیابانها، راه آهن، رودخانهاو...
پلیگون(polygon): عوارض جغرافیایی مانند کشورها، دریاچه ها، استانها، مرزها و ...
ب)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.
2-6- خروجی داده ها:
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) Softcopy (نمایش روی صفحه نمایش کامپیوتری )
2) Electronic (خروجی در فرمت الکترونیکی شامل فایل های کامپیوتری می باشد)
3) Hardcopy (نمایش دائمی، مثل اطلاعات روی کاغذ، فیلم عکاسی و موارد مشابه)
شمایی کلی ازورودی وخروجی داده ها دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی
7- 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:
1-7- جستجو(Search) : عبارت است از عملکرد جستجوی مجموعه هایی از داده های سازمان یافته از پایگاه داده های یک سیستم اطلاعات جغرافیایی.
2-7- سازماندهی (Organization) : دراین سیستم ها ویژگی اصلی برای سازماندهی داده های موجود، موقعیت مکانی آنها می باشد.
3-7- تجسم یا به تصویر درآوردن (Monitoring) : تکنولوژی GIS 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
4-7- 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).
5-7- تجزیه وتحلیل (Analyses (: تجزیه وتحلیل، فرایند استنباط و دریافت مفهوم داده هاست و به معنی تجزیه وتحلیل داده های مکانی می باشد.
6-7- 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.
8- کاربردهای مختلف GIS[2]:
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:
1-8- 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:
1-2-8 - 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.
2-2-8- 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.
3-2-8- تهیه 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
4-2-8- فراوری های متنوع زمین شناسی : جهت ارزیابی منابعی مانندآب، ماسه وگراول، سنگ ساختمانی، نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ، انرژی زمین گرمایی در کنار کانیهای فلزی.
5-2-8- 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.
3-8- محیط زیست:
بررسی میزان آلودگی آب، خاک، هوا و.... و در نهایت تهیه نقشه هایی جهت حفاظت از محیط زیست.
4-8- منابع آب و آبخیزداری: کشف منابع آبی زیر زمینی و بررسی آبهای سطحی
5-8- 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.
6-8- 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 گیریGIS امکان پذیر نمی باشند.
7-8- تجارت: محلها و سیستم های تحویل مناسب درامورتجاری
8-8- صنعت حمل و نقل، ارتباطات و... : کاربرد GISدر صنعت می تواند به عنوان نمونه،تعیین مسیر ترانزیت کالا، تعیین موقعیت مناسب برای احداث جاده ها، خطوط نیرو،سیستم های مخابراتی و.... باشد.
9-8-سایر سازمانها:
1-9-8- استفاده در کلیه اموراستانها به صورت محلی و استانی
2-9-8- سرویسهای اضطراری: مثل آتشنشانی و پلیس3-9-8-نظامی:استفاده دربرنامه ریزی های نظامی
. 4-9-8- تعلیم و تربیت:(تحقیق، آموزش و نظارت)
10-8- منابع طبیعی:
سیستم اطلاعات جغرافیایی در راستای مدیریت منابع طبیعی با استفاده از سنجش از دور می تواند در زمینه های زیر مورد استفاده قرار گیرد:
1-10-8- -آنالیز حوادث طبیعی، شامل فرسایش خاک، سیلاب، خشکسالی وسایر حوادث طبیعی دیگر.
2-10-8 – مدیریت آبخیزداری.
3-10-8 -مطالعه کاربردی زمین در توسعه کشاورزی.
4-10-8-پیش بینی میزان محصولات نسبت به وسعت زمین.
11-8- کاربرد GIS در برنامه ریزی شهری:
1-11-8- تهیه نقشه مکانیابی تاسیسات و خدمات شهری مثل:
2-11-8- تعیین مکان دفن زباله
3-11-8- تعیین مکان تاسیسات آموزشی
4-11-8-تعیین مکان تاسیسات ورزشی
5-11-8-تعیین مکان تاسیسات تجاری
6-11-8- تعیین مکان تاسیسات نظامی
7-11-8-تعیین مکان تاسیسات فضای سبز و پارکها
8-11-8- تعیین مکان تجهیزات شهری
9-11-8- ایجاد بانک اطلاعاتی برای شهرها
10-11-8- Geocoding
11-11-8- Network Analyses
12-11-8- و غیره
9- برنامه ریزی الگاریتم انجام یک پروژه:
1-9- جمع آوری داده ها : داده های مناسب در پایگاه داده های GIS جمع آوری می شوند.
2-9- تجزیه، تحلیل و تفسیر داده ه
3-9 - ترکیب و تلفیق لایه های اطلاعاتی
10- ادغام تکنولوژی ها:
ادغام تکنولوژی های GIS, GPS وRS در ایجاد سیستم های قدرتمند، جهت تعین زمان واقعی نقشه برداری و جمع آوری داده ها سودمند می باشند. یک نمونه بارز از ادغام این سه تکنولوژی، نقشه برداری متحرک است که در آن دوربین های دیجیتالی GPS/INS، یک سیستم کامپیوتری را تشکیل میدهندکه با نقشه های الکترونیکی و وسایل ارتباطی دور برد نظیر تلفنهای همراه (که جهت پیوستن به پایگاه های داده ایGIS موجود در دفتر کار مورد استفاده قرار می گیرد)، همه دریک وسیله نقلیه نصب گردیده اند. سیستم تهیه نقشه سیار، به زمین شناسان صحرایی در یک وسیله نقلیه این امکان را می دهد، تا داده های مکانی مربوط به زمین را جهت ورود به پایگاه اطلاعاتی GIS ،را در یک زمان تقریباً حقیقی گردآوری نمایند.
1-10- ادغام تکنولوژی های GIS , GPS , RS
ژئوانفورماتیک به عنوان یک علم چند منظوره در راستای اندازه گیری، ثبت، تحلیل و ارائه داده های جغرافیایی تعریف شده است. این اطلاعات زمینی توسط تکنولوژی های GIS, GPS و RS گردآوری می شوند. هر یک ازاین سه تکنولوژی و یا دو نوع از آن در ترکیب با دیگری تکنولوژی جدید S3(3systsms)را ایجاد می نماید.
سنجش از دور(Remote Sensing) یا RS، تصاویری از محیط و منابع طبیعی را به صورت چند طیفی با قدرت تفکیک گوناگون در زمان های مختلف تهیه می نماید.
سیستم موقعیت یابی جهانی ( Global Position System) یا GPS و نیز سیستم ناوبری خودکار ( Inertial Navigation System ) یا INS توسط نقاط کنترل زمینی و فتو گرامتری، سنجنده های بکاربرده شده در سنجش از دور را تقویت می سازند و سیستم اطلاعاتی جغرافیایی (Geographical Information System)یا GIS،دستیابی به داده ها و اطلاعاتی که از بانکها و پایگاه های داده های مکانی زمین با بکارگیری ابزارهای مدرن، ایجاد شده را امکان پذیر می سازد.
11- محاسن یک سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) : - کیفیت بالای تحلیل داده ها وامکان تجزیه و تحلیل آنها با روش های پیشرفته. - مدیریت و تغییرسریع حجم عظیمی از داده ها در زمینه های مختلف. - روشهای بهتروجدیدتر برای تهیه نقشه های مختلف و امکان به روز کردن آنها. - امکان ایجادارتباط بین عوارض مختلف و اتصال حجم زیادی از اطلاعات آنها در جداول اطلاعاتی. - کاهش زمان، هزینه و مواد مصرفی کار وپول ساز و اشتغال ساز بودن آن. - استفاده وسیع آن در علوم مختلف. - اداره وسازماندهی وسیعی از داده های زمین مرجع. - به روز رسانی سریع و جمع آوری اطلاعات پراکنده. - قابلیت بازبینی روشها. - مدل سازی، فرضیه وآزمایش و پیشگویی.
12- معایب یک سیستم اطلاعات جغرافیایی: برخی ازمعایب یک سیستم اطلاعات جغرافیایی عبارتند از : - جدید بودن این فناوری که باعث عدم استفاده وسیع درتمام علوم ونیز مشکل بودن آن می شود. - عدم اطلاع از قابلیتهایGIS و نحوه استفاده از آن. سیستم تصویری(Map projection) اطلاعات مکانی موجود در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی:
13- سیستم های تصویرنقشه (Map projection):
موقعیت پدیده ها در روی نقشه های جغرافیایی، از طریق طول و عرض جغرافیایی آنها تعیین می شود. طول و عرض جغرافیایی یک پدیده از جهان، اختلاف زوایای بین آن نقطه تا نصف النهار مبدأ و خط استوا می باشد.
ازتعاریف مختلف سیستم تصویری می توان به چند مورد استاندارد شده آن اشاره کرد : سیستم تصویر نقشه ترتیب سیستماتیک نصف النهارات و مدارات است که سطح کروی و شبه کره را بر یک سطح مستوی نشان می دهد . به عبارتی سیستم تصویری نقشه مبادرت به تصویر کردن سطح زمین یا قسمتی از آن می کند.
مکان یک جسم سه بعدی بر روی سطح زمین با اصطلاحات ریاضی و بسته به روش ترسیم مورد نظر، به صورت مختصات جغرافیایی و مختصات صفحه ای، تعیین می شود. یک سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)، لازم است که همه داده های مکانی را به صورت مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی) ذخیره و استفاده نماید. در این سیستم در نهایت همه داده های مکانی روی کاغذ، فیلم یا صفحه نمایش همراه با مختصات صفحه ای پدیدار می شوند، بنابراین اغلب سامانه های اطلاعات جغرافیایی از روش ترسیم نقشه صفحه ای، برای ذخیره مختصات مکانی استفاده می کنند تا به این ترتیب از بروز تغییر شکل مکرر، از مختصات جغرافیایی به مختصات ترسیمی، در هنگام مشاهده داده ها جلوگیری شود. سیستم های تصویری متنوع و گوناگونی تا کنون ارائه شده است. علت این است که اصولاً چیزی به نام سیستم تصویر کامل، وجود خارجی ندارد. از این همه سیستم های تصویری نقشه که به صدها نوع می رسند، تنها قریب بیست سیستم تصویر هستند که عملاً در رقومی سازی نقشه ها و یا کلاً در کارتوگرافی مورد استفاده قرار می گیرند، که به عنوان مثال می توان از سیستم تصویری Lambert ConformalConic برای نقشه های کشوری و یا ایالتی و یا سیستم تصویری UTM که جهان را به 60 زون تقسیم میکند، برای نقشه های ناحیه ای نام برد.
بطور کلی در سیستم مختصات جغرافیایی ، اندازه گیری ها بر اساس درجه، دقیقه و ثانیه می باشد. اما این واحدها در کل کره زمین برابر نیستند و بر اساس عرض جغرافیایی متغییر می باشند؛ بطوری که یک درجه طول جغرافیایی در خط استوا ، معادل 111 کیلومتر و در عرض 60 درجه معادل 55 کیلومتر می باشد؛ در نتیجه ، اندازه گیریها با واقعیت مطابقت ندارد. لذا برای تهیه نقشه مستوی از سطح کره زمین نیاز به سیستم تصویر می باشد. مثلا سیستن تصویر نقشه های ایران که شامل نقشه های 1:25000 ،1:50000 و 1:250000 می باشد بر اساس سیستم UTM تهیه شده است.
[3]UTM یا سیستم تصویر مرکاتور معکوس بین المللی، برای کل جهان تعریف شده است. در این سیستم نصف النهارات مستقیم موازی با فاصله برابر و مدارات خطوط افقی و موازی در نظر گرفته شده است. کره زمین در محور Xها به 60 قسمت 6 درجه ای تقسیم شده است که 30 زون در نیمکره غربی و 30 زون در نیمکره شرقی می باشد و شماره گذاری آن از نیمکره غربی شروع می شود. در این سیستم محور y ها به 20 قسمت 8 درجه ای از 80 درجه شمالی تا 80 درجه جنوبی تقسیم شده است که نامگذاری آنها بر اساس حروف الفبای انگلیسی بدون در نظر گرفتن دو حرف اول(A,B) دو حرف وسط(O,I) و دو حرف آخر(X,Z) ، انجام شده است. کشور ایران در 4 زون 38، 39، 40 و 41 قرار دارد که برای بدست آوردن زون یک منطقه در نیمکره شرقی از فرمول زیر استفاده می شود:
شماره زون در نیمکره شرقی= 30+60 / طول جغرافیایی[4]
به طور کلی بهترین سیستم تصویر برای نمایش یک کشور با یک قاره سیستمی است که کمترین تغییر شکل را نمایش دهد. در نتیجه با مقایسه نمودارهای مشابه برای چندین سیستم تصویری، می توان یکی را انتخاب نمود که از بهترین کاربرد برخوردار است.
خصوصیات اساسی یک سیستم تصویر مناسب و استاندارد به شرح ذیل می باشد:
- ماهیت خطوط تغییر شکل، صفر یا تعداد نقاط تغییر شکل ( انحراف ) صفر باشد.
- نمای کلی سیستم تصو یر، برای تمام جهان یا برای یکی از نیم کره ها
- مقایسه سه سیستم تصویر ( لامبرت، مرکاتور و طول و عرض جغرافیایی)
انتخاب یک سیستم تصویری مناسب با مقیاس نقشه مورد نظر،ارتباط مستقیم دارد. چرا که بعضی از سیستم های تصویری برای مقیاسهای بزرگ مناسب بوده و برخی دیگر برای مقیاسهای کوچکتر مناسب میباشند. بعنوان مثال برای مقیاس1:100000 یا مقیاس ناحیه ای، سیستم تصویری UTM مناسب ترین سیستم تصویری است.
این سیستم تصویری برای کل ایران به صورت یکپارچه مناسب نمی باشد چرا که در محیطهای GISاین زونها به جای اینکه کنار هم قرار گیرند روی هم قرار می گیرند . در نتیجه نقشه ایران را نمی توان به صورت یکپارچه مشاهده کرد .
. بهترین سیستم تصویری برای کل ایران سیستم تصویری Lambert ConformalConic می باشد که نقشه های عرضی را با کمترین خطا و انحراف طراحی می کند.
بر این اساس سیستم های تصویری مناسب با شکل کشورها طراحی شده است، که به عنوان مثال:
امروزه به دلیل وجود ماهواره های مختصات زمینی و کاربرد GPS در تهیه مختصات نقاط ، از بیضوی محاسباتی WGS84 که برای کل جهان تعریف شده است استفاده می شود. نقشه های 1:25000 که توسط سازمان نقشه برداری تهیه شده است بر مبنای WGS84 است.[5]
14- مختصات جغرافیایی:[6]
مختصات جغرافیایی به صورت طول و عرض جغرافیایی بیان می شود. خط متصل کننده شمال به جنوب کره زمین که از روی نقاطی مانندP در شکل زیر می گذرد، نصف النهار نامیده می شود. عرض جغرافیایی نقطه P، توسط زاویه ? ، که مابین نقطهP و خط استوا در امتداد نصف النهار است، اندازه گیری می شود. طول جغرافیایی نیز توسط زاویه ? که بین نصف النهاری که نقطه P بر روی آن قرار دارد و نصف النهار مبدأ در صفحه استوا تشکیل می شود، تعیین می گردد. طبق قوانین تجربی یک دوم عرض جغرافیایی، یک درجه (degree) می باشد و یک دوم طول جغرافیایی نیز متناسب با عرض جغرافیایی ازحد اکثر مقدار در خط استوا، تا صفر در قطب جنوب تغییرمی کند.
1-14- مختصات صفحه ای:
مکان های واقع بر روی صفحه با استفاده از مختصات قطبی یا کارتزین (خطی) تعیین می شوند. با در نظر گرفتن یک مبدأ اختیاری و فرضی مانند شکل زیر، به وسیله فاصله r و زاویه ? (با در نظر گرفتن یک جهت ثابت که به طور معمول شمال است)، موقعیت و مکان نقطه P در مختصات قطبی مشخص می شود. همچنین با در نظر گرفتن همان مبدأ و دو محور مختصات مستقیم، یعنی y به سمت شمال (عمودی) و x به سمت شرق (افقی)، مختصات معلوم و متداول کارتزین برای نقطه P (فواصل x وy ) مشخص می گردد.
2-14- تغییر شکل های هندسی:
انتقال تصویرها از کره (سه بعدی) به صفحه (دو بعدی)، باعث ایجاد تغییر شکل هندسی یا تحریفات شکلی می شود. دستگاه مناسب و مفید برای توصیف تحریفات شکلی، بیضوی اندیس تیسوت(Tissot indicatrix) است. از نظر ترسیمی این اندیس می تواند به صورت یک دایره کوچک بر روی کره که طی مراحل ترسیم به صورت بیضی در می آید (دچار تغییر شکل می شود)، نشان داده می شود. ترسیمات اشکال طبق خصوصیات هندسی تحریف شکلی که دارند، می توانند به انواع هم زاویه (equiangular) ، هم ناحیه (equalarea) و هم فاصله(equidistant) طبقه بندی شوند.
3-14- شکل زمین:
برای تعریف سیستم تصویری (پروژکشن)، به زبان ریاضی یک مدل هندسی شناخته شده به عنوان شکل زمین، به منظور تهیه تصاویر،مورد استفاده قرار می گیرد. ساده ترین مدل های هندسی عبارت از مدل های صفحه ای و کروی می باشند.
مدل صفحه ای برای مناطق کوچک، نظیر مناطقی که در عکس های هوایی عمودی (vertical)پدیدار می شوند، مناسب است.
مدل شبکه ای کروی (spheroid) ، مدلی واقعی تراست که بر اثر چرخش بیضی به دور محور کوچکش به وجود می آید،این مدل در تهیه نقشه ها به روش سنتی و قدیمی، برای مناطق بزرگ (یک قاره یا بزرگ تر) کاربرد وسیعی دارد. مدل شبه کروی نیز برای تهیه نقشه های دقیق در مقیاس بزرگ استفاده می شود.
4-14- سیستم های قابل گسترش و توسعه:
سیستم های تصویری(پروژکشن)، می توانند بسته به شکل سطح قابل گسترش(developable surface)، به انواع صفحه ای (آزیموتی)، مخروطی (conic) و استوانه ای (cylindrical) تقسیم بندی شوند. این سطوح می توانند به شکل مسطح، مخروطی شکل یا استوانه ای با تماس یا قطع کردن کره در یکی از شش حالت اصلی موجود در شکل زیر آشکار شوند.
در حالت مماسی (tangent case) سطح گسترده در حالت استوانه ای در امتداد دایره بزرگ، در حالت مخروطی در امتداد دایره کوچک و در حالت صفحه ای در یک نقطه با کره در تماس است.
5-14 - در حالت برشی (secant case) سطح گسترده همان طور که درشکل زیر دیده می شود ، کره را قطع می کند. برای پروژکشن های صفحه ای در حالت مماسی، نقاط از سطح کره به صفحه منتقل می شوند.در پروژکشن های مخروطی نقاط از سطح کره به یک مخروط منتقل می شوند که هم مماس بر یک دایره کوچک است (یک مدار استاندارد) و هم دو دایره کوچک دیگر (دو مدار استاندارد) را قطع می کند. پروژکشن های استوانه ای با سطح گسترده ای سر و کار دارند که یک استوانه است. برای پروژکشن های معمولی مرکاتور محور استوانه ای از دو قطب می گذرد و استوانه با استوای کره تماس پیدا می کند.
[1] - مخدوم، مجید و جعفرزاده، هورفر و درویش صفت، علی اصغر و مخدوم، عبدالرضا. ارزیابی و برنامه ریزی محیط زیست با سامانه های اطلاعات جغرافیایی (GIS).دانشگاه تهران سال 1383.
1- http://www.ngdir.ir/
[3] -Universal Transverse Mercator
[4] -قهرودی تالی، میژه، کاربرد Arc view در ژئومورفولوؤی ، جهاد دانشگاهی دانشگاهتربیت معلم تهران، 1386، ص 16
[5] [5] -قهرودی تالی، میژه، کاربرد Arc view در ژئومورفولوؤی ، جهاد دانشگاهی دانشگاهتربیت معلم تهران، 1386، ص 16
موضوعات مرتبط: سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS




















