آموزش کار با سامانه های اطلاعات جغرافیایی GIS

آموزش کار با سامانه های اطلاعات جغرافیایی GIS

فرمت: Pdf   تعداد صفحات: 214

فهرست:

مقدمه ای بر GIS

• برخی مطالعات پایه
• اولین تعریف برای GIS
• داده های مکانی و اطلاعات زمینی
• کاربردهای GIS
• جهان واقعی و نمایش آن
• پایگاه داده مکانی
• GIS و پایگاه داده

اطلاعات جغرافیایی و انواع داده های مکانی

• مقدمه
• پدیده های جغرافیایی
• اشیاء جغرافیایی
• نمایش رایانه ای اطلاعات جغرافیایی
• نمایش های برداری
• نمایش پدیده های جغرافیایی
• نمایش اشیاء مکانی (جغرافیایی)
• بعد موقت
• مدل های داده های مکانی موقت

سیستم پردازش داده

• مقدمه
• روندهای نرم افزاری و سخت افزاری
• سیستم های اطلاعات جغرافیایی
• معماری نرم افزار و کارکرد GIS
• پرس و جو، نگهداری و تحلیل مکانی سیستم های مدیریت پایگاه داده
• شقوق مختلف مدیریت داده ها
• پرس و جو در پایگاه داده جدولی
• استفاده همزمان GIS و DBMS

وارد سازی و آماده نمودن داده ها

• وارد سازی داده های مکانی
• مکان مرجع سازی (یا مرجع سازی مکانی)
• آماده سازی داده ها
• تبدیل داده های نقطه ای
• نمایش فیلدهای پیوسته از طریق داده های نقطه ای
• روندهای سیر جهانی
• روندهای محلی
• کسب نمایش هایی از یک خط سیر
• میانگین گیری پنجره متحرک

تحلیل داده های مکانی

• مقدمه
• طبقه بندی قابلیت های تحلیلی GIS
• سنجش، پرسش های مکانی و طبقه بندی
• ترکیب شروط داده های توصیفی
• گزینش مکانی با کمک روابط توپولوژی
• طبق بندی
• توابع رویهم گذاری توابع همسایگی
• تحلیل شبکه
• مسیریابی بهینه
• تقسیم بندی شبکه. تخصیص شبکه
• تحلیل مسیر
• تحلیل داده های سه بعدی
• ساختار دهی سه بعدی داده ها
• کسب داده
• تحلیل داده های سه بعدی

مصورسازی داده ها

• GIS و نقشه ها
• فرایند مصورسازی
• راه کارهای مصورسازی
• جعبه ابزار کارتوگرافیکی
• چگونه … را تبدیل به نقشه کنیم؟
• آرایش نقشه
• خروجی نقشه

کیفیت داده و فراداده

• مفاهیم و تعاریف پایه
• اندازه گیری و سنجش خطای مکانی (موقعیتی) بر روی نقشه ها
• انتشار خطا در پردازش داده های مکانی
• فراداده و تسهیم داده ها
• انتقال داده های مکانی و استانداردهای آن
• منابع

مقدمه ای بر GIS

تمامی حرفه هایی که نام برده شدند با داده هایی سروکار دارند که مکان دار هستند. داده های مکان دار، محل (where) را مشخص می نمایند. این داده ها، حتی بر مکانی که در گذشته وجود داشته یا ممکن است در آینده باشد نیز دلالت می نمایند. این حرفه ها با پرسش هایی در مورد مکان های جغرافیایی روبه رو هستند، مکان هایی جغرافیایی که نسبت به سطح زمین مورد بررسی قرار می گیرند. در این کتاب داده های مکان دار با ماهیت غیر جغرافیایی مورد بحث قرار نخواهند گرفت. مثلا ناسا باید بداند سفینه های خود را به چه بخش هایی از مریخ بفرستد. یا یک جراح نیاز دارد بداند کدام عضو بدن بیمار باید جراحی شود و … . تمامی این اطلاعات مکان دار هستند ولی نمی توان از سطح زمین به عنوان مرجعی برای این چنین مطالعاتی استفاده نمود.

GIS مخفف سامانه اطلاعات جغرافیایی می باشد، سامانه ایی رایانه ای که امکان بررسی داده های مکان دار جغرافیایی را فراهم می آورد. این اولین هدف GIS می باشد. در ادامه توضیحات بیشتری ارائه خواهد شد.

برخی مطالعات پایه

جهان ما پیوسته در حال تغییر است و تمامی این تغییرات رو به بهبودی نیستند. برخی از این تغییرات، پایه و اساس طبیعی دارند (مثل فوران آتشفشان ها و اثرات اقلیمی) و برخی دیگر توسط بشر ایجاد می گردند (مثل تغییرات کاربری اراضی و …). علت برخی از تغییرات بزرگ در جهان نیز تا حدی نامشخص است، در این باره می توان به اثرات گلخانه ای و گرمایش جهانی، پدیده ال نینو، رانش و فرسایش خاک اشاره نمود.

به طور خلاصه می توان گفت تغییرات جغرافیای زمین یا منشاء انسانی دارند یا طبیعی و یا هر دوی آنها. بشر کنجکاو است و می خواهد از آنچه در جهان سپری می شود شناخت کسب کند و به این دلیل است که ما پدیده «تغییر جغرافیایی» را مورد مطالعه قرار می دهیم. در بسیاری از موارد لازم است شناخت بیشتری کسب کنیم به ویژه زمانی که احساس می کنیم باید اقدامی صورت گیرد. به عنوان نمونه اگر پدیده ال نینو را بهتر بشناسیم می توانیم پدیده آتی را پیش بینی نموده و برای کاهش صدمات ناشی از کم شدن ذخائر ماهی ها، خطر لغزش زمین به خاطر بارش های سنگین یا اقدام در ذخیره آب در مناطقی که با خشکسالی روبه رو می شوند اقدامات مقتضی را انجام دهیم.

مشکل اساسی که در بسیاری از مواقع در استفاده از GIS با آن روبه رو می شویم شناخت پدیده هایی دارای بعد جغرافیایی در مقابل پدیده هایی با بعد موقت و زودگذر می باشد. یعنی هدف مطالعه می تواند از مکانی به مکان دیگر دارای ویژگی های متفاوتی بوده (بعد جغرافیایی یا مکانی) و حتی در زمان های مختلف، نیز این تفاوت وجود داشته باشد (بعد موقت و زودگذر یا زمانی). ال نینو مثالی مناسب برای چنین پدیده هایی است چرا که الف) دمای سطح دریا در مناطق مختلف متفاوت است و ب) دمای سطح دریا از روزی به روز دیگر نیز متغیر است.

اولین تعریف برای GIS

اجازه دهید به مثال ال نینو با دقت بیشتری بپردازیم. برای مطالعه این پدیده نیاز به تهیه انواع اسناد و شواهدی مثل نقشه وجود دارد تا شناخت ما از آن بیشتر گردد. برای این کار لازم است داده هایی در مورد این پدیده جمع آوری گردد، داده هایی مثل میزان دمای آب دریا و سرعت باد در مکان های مختلف. سپس باید این داده ها آماده تحلیل شده و مورد تفسیر قرار گیرند. در بررسی داده های جغرافیایی سه مرحله مهم قابل تشخیص است.

واردسازی: داده هایی از پدیده مورد مطالعه جمع آوری و برای ورود به سامانه آماده می شوند.

تحلیل: داده های جمع آوری شده به دقت بازنگری و به عنوان مثال تلاش می گردد الگوهایی از آنها استخراج گردد.

نمایش: در این مرحله پایانی نتایج تحلیل های انجام شده با روشی مناسب ارائه می گردند.

چنین ترتیبی یک شمای کلی از وضعیت ایده آل بوده و به مرور با تحلیل داده ها معلوم خواهد شد که به داده های بیشتری نیاز است. همچنین نمایش داده ها نیز نیاز هرچه بیشتر ما به داده ها را نشان داده و منجر به طرح پرسش هایی در زمینه نیاز به تحلیل بیشتر و به تبع نیاز بیشتر به داده خواهد شد. بنابراین ممکن است این فرایند چندین بار در طول کار تکرار شود. در مثال پروژه ال نینو این سه مرحله بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

واردسازی داده ها

جمع آوری داده در پروژه ال نینو یعنی ثبت دما در نقاط مختلف سطح دریا، اندازه گیری سرعت باد، ثبت دما و سرعت باد با کمک بویه های دریایی شناور و مجهز به ابزار ثبات انجام می گیرد. هر بویه شناور چند فاکتور را اندازه گیری می نماید: سرعت و جهت باد، رطوبت هوا، دمای آب دریا در سطح و اعماق مختلف تا عمق ۵۰۰ متری در مورد دو فاکتور دمای سطح آب دریا (SST) و سرعت باد (WS) بیشتر به بحث خواهیم پرداخت. با هدف پایش تغییرات مورد نظر تعداد ۷۰ بویه در مکان های خاص و با فاصله ۱۰ درجه از خط استوا، بین جزایر گالاپاگوس و گینه نو، تعبیه گردیده است.

علاوه بر موقعیت جغرافیایی بویه های دریایی، تمامی داده هایی که آنها با کمک دماسنج و سایر ابزار اندازه گیری جمع آوری می نمایند، هر روز توسط ماهواره ارتباطی انتقال می یابد. این داده ها در یک سیستم رایانه ای ذخیره می گردد. بنابراین می توان اذعان داشت که در این مورد داده های جمع آوری شده به شکل رقومی ذخیره می شوند چرا که به ساختار قابل قرائت توسط رایانه تبدیل می شوند. در کتاب اصول سنجش از دور (۲۸) سایر انواع روش های جمع آوری داده های مکانی مورد بحث قرار گرفته است. حال داده ها به دست آمده اند و می توانیم کار روی آنها را شروع کنیم.

تحلیل داده ها

هنگامی که داده ها در سیستم رایانه ذخیره شدند می توانیم آنها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم. اجازه دهید ببینیم چه فرایندهایی در تولید نقشه ها دخیل هستند. دقت داشته باشید که مسأله ی تولید نقشه ها مربوط به مرحله نمایش داده هاست که در اینجا در مورد آن صحبت می نماییم. چگونه داده های جمع آوری و ارائه شده توسط بویه دریایی، قبل از تولید نقشه، مورد دست ورزی قرار می گیرند؟

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آموزش پروژه عملی GIS پیشرفته با نرم افزار ArcGIS 10