الجغرافية المعلومات نظامGeographical Information System

المقرن. مقرن بن سعد دسعود الملك جامعة

العلوم كليةsmogren@ksu.edu.sa

مازالت الخرائ���ط الورقي���ة وس���يلة هام���ة لش���رائح كث���يرة من المس�تفيدين، فهي األداة األساس�ية إلع�ادة تمثي�ل أو رس�م المك�ان . الكن تل�ك الخرائ�ط الورقي�ة س�اكنة )غ�ير متفاعل�ة( ل�ذا فهي بطيئ�ة في اس�تخراج المعلوم�ات. ول�ذ س�نعرض في ه�ذه المحاض�رة الخي�ار ال�رقمي في التعام�ل م�ع المك�ان وذل�ك من خالل م�ا يع�رف نظ�ام

(، وه�و تقني�ة حاس�وبية ب�داءت في نهاي�ة GISالمعلوم�ات الجغرافي�ة )الس��تينيات من الق��رن الماض��ي تعتم��د على الخرائ��ط و قواع��د

المعلومات الرقمية.

الجغرافي المعلومات نضام GISماهو( من ع�دة ب�رامج تعم�ل GISيتك�ون نظ�ام المعلوم�ات الجغ�رافي او المك�اني )

على الحاس�ب اآللي وذل�ك لع�رض و تحلي�ل األش�ياء ال�تي توج�د على او تحت س�طح األرض بش�رط أن يك�ون له�ذه األش�ياء إح�داثيات جغرافي�ة )مث�ل خ�ط

( بين GISالع��رض و خ��ط الط��ول( و تجم��ع تقني��ة المعلوم��ات الجغرافي��ة )امكاني�ات قواع�د المعلوم�ات الش�ائعة )مث�ل البحث و الحس�ابات اإلحص�ائية( و بين الفوائ�د الفري�دة ال�تي تق�دمها الخرائ�ط الرقمي�ة من الحس�ابات الهندس�ية )مث��ل االط��وال و المس��احات واألحج��ام(. حيث يعت��بر نظ��ام المعلوم��ات

الجغرافي من األدوات المهمة و السريعة للتخطيط و اختيار القرار.

التطبيقاتموقع عن عالية بسرعة البحث الجغرافية، المعلومات لنظام تطبيقات من

الرقمية الخريطة خالل من لألي ما وذلك إلية للوصول الطرق افضل وأمنية أو إسعافية لتوضيح ٬مهمة االتصاالت مؤسسات في واستخدامه

السكنية المناطق إلى الهاتف وصول وكيفية التحويل مراكز مواقعللقراءات التحليل سرعة بسرعة، األعطال مصادر واكتشاف

المصادر عن التنقيب دراسات في وذالك الجيولوجية و الجيوفيزيائية ) - - وتحليل ) معالجة في استخدامه أو جوفية مياه معادن بترول الطبيعية . لكل h تقريبا استخدامه يمكن النظام هذا لذا العقارات بيانات

التجارية األعمال مساعدة مثل المكانية، اإلحداثيات ذات المعلومات . ان الى اضافة بزبائنها واالهتمام المرتقبة أسواقها توسع على

االبتدائي والتعليم الصحية الرعاية مثل االجتماعية للخدمات التخطيطالنظام هذا به يتمتع لما الجغرافية، المعلومات نظام عبر إنجازه يمكنتلك إلى وصولهم كيفية ودراسة السكان ع jتوز تحليل على قدرة من

. الخدمية المراكز

المكاني لالستنتاج أمثلة

الطرق اقصر على للتعرف النظام الستخدام مثال

الرؤية خط هو و النظام لتطبيقات أخر مثال

من ) كمية على التعرف رقمية إلى الخرائط تحويل ) مكانية بمعلومات المقارنة سرعة و بدقة المعلومات

تكاملها أو تقاطعها ومدى .أخرى

التوبولوجية ذات المتجهة البيانات في ) على) البيانات تلك تتعرف االكمية الهندسةأو يمين مثل حولها الخصائص من كثير

. الطريق يسار

الجغرافية المعلومات نظام ف jعرn ن أن يمكننا فأنة المذكورة التطبيقات بعض خالل ومنكليهما أو التاليين الهدفين أحد إلنجاز الحاسوبية البرامج من مجموعة : بأنه

محددة،- 1 وخصائص و شروط على h اعتمادا ما، هدف إلنجاز المناسبة المواقع على العثور . مائي سد لبناء موقع أفضل أو جامعة، إلنشاء موقع أفضل على العثور مثل

إدارية،- 2 لمنطقة السكانية الكثافة معرفة مثل الخريطة، في معالم سمات عن االستعالم . الخريطة تحتوي حيث عقار مساحة أو معين، طريق في الحوادث عدد عن إحصائية أو

سمات ) . Attributesالرقمية بيانات( قاعدة هيئة على الجغرافية بالمعالم ترتبط

المكانية للمعلومات األساسية األنواع( ف�إن البيان�اتn المكاني�ة في نظ�ام المعلوم�ات الجغرافي�ة 2002كم�ا ش�رح في المرج�ع )الج�ودي

jجه�ة )تك�ون ع�ادة في هيئ�تين، أوالهم�ا البيان�ات المت vector data ) ،h ف�ة هندس�يا jكال معر�وهي أشالبيانات المتسامتة أو المصفوفات raster )وتتألف من النقاط والخطوط والمضلعات، وثانيتهما

data ،) طناعية ، ومن�ار االص�ور األقم�ة وص�ور الجوي�وئي والص�ح الض�ة بالماس�ط المدخل�ل الخرائ�مثألنه�ا مؤلف�ة من ش�بكة من الخالي�ا المتس�اوية ( grid data )هيئ�ات البيان�ات المتس�امتة بيان�ات الش�بكة

األبع�اد. وك�ل من ه�ذين الهيئ�تين له�ا اس�تخدامات وذال�ك حس�ب اله�دف الم�راد تطبيق�ه داخ�ل بيئ�ة نظام المعلومات الجغرافية.

والوصفية المكانية البيانات

والبيانات المكانية البيانات معرفة واستخدامه الجغرافية المعلومات نظام فهم يتطلب( . المكانية البيانات تتضمن النظام هذا قوام تؤلف التي معلومات( Spatial Dataالوصفية

تتضمن أن يمكن كما إحداثيات، في عادة وتخزن الجغرافية المعالم وشكل موقع عن . واالتصال الجوار عالقتي مثل ببعض، بعضها المعالم تلك عالقات عن أخرى معلومات

( األوصاف أو السمات وهي الوصفية البيانات تتضمن الخصائص( attributesبينما . المكانية البيانات تتألف وهكذا عادة منفصلة جداول في وتخزن المعالم، بتلك المرتبطةوتتألف البئر، موقع تمثالن ص و س إحداثيات من السابق القرية مثال في لآلبار . ويتميز البئر وعمق الترخيص، ورقم المالك، اسم من السمات أو الوصفية البيانات

. h معا والسمات المكانية البيانات ضم على بقدرته الجغرافية المعلومات نظام

طبقة ) من أكثر في الجغرافية المعلومات نظام بيانات ن jتخزlayer )لتسهيل وذلك واحدة، .) - ( مصطلح البرامج بعض وتستخدم الخ إحجام لون بعرضها والتحكم معالجتها عمليات

theme مصطلح استخدام إلى العودة إلى طريقها في ولكنها طبقة، من h بدال موضوع أيكامل. في معالجتها من أفضل ،h مثال الطرق، طبقة في مشكلة على التغلب إن طبقة . يتألف ذلك على h قياسا الجغرافية المعلومات نظام في أساسية السمة هذه وتعتبر النظام،طبقة أولها تشمل طبقات، عدة من لقرية الجغرافية المعلومات لنظام نموذجي مشروعألن المغلقة، المضلعات من بمجموعة الطبقة هذه nمثل وت الزراعية، األراضي ملكية حدودالقرية، لبيوت الثانية الطبقة تخصjص بينما لتمثيلها، األنسب الهندسي الشكل هي المضلعاتمن بمجموعة الطبقتان هاتان nمثل وت والمستشفيات كالمدارس الحكومية للمراكز والثالثة . . تضم حين في النقاط من بمجموعة nمثل وت اآلبار، الرابعة الطبقة وتتضمن h أيضا المضلعات

. الخطوط من بمجموعة nمثل وت القرية تلك في المارة الطرق األخيرة الطبقة

Vectorizationالترقيم

ال يس�تطيع نظ�ام المعلوم�ات الجغرافي�ة تحلي�ل المعلوم�ات في خريط�ة، �إذا لم تكن ه�ذه �البيان�ات �في هيئ�ة ر�قمي�ة ي�س�تطيع ال�حاس���وب قراء�ته���ا، وهي �البيان���ات المت�جه���ة أو ال�بيان���ات المتس��ا�متة. ل��ذل�ك تس��تخد�م ع��دة �ط��رق لت�حوي��ل� الخرائ��ط�

nس�تخ�دم ال�ت�رقيم ) ( Vectorizationالورقي�ة إلى خر�ائ�ط رقمي�ة.� يالس�تخالص بيان�ات متج�ه�ة من الخر�يط�ة الو�رقي�ة، وتنج�ز� عملي�ة h. كم�ا ال�ترقي�م ه�ذه ب�ت�تب�jع �مع�ال�م ال�خري�ط�ة إلع�ا�د�ة تم�ثيل�ه�ا رقمي�ا

nس��تخدم المس��ح� الض��وئ�ي ) h ل�لحص��ول� على scanningي ( أ�يض��اh تحوي�ل بيان�ات مت�س�امتة� من الخ�ريط�ة ا�لورقي�ة.� ي�مكن أيض�ا

إلى �بي�ان��ات متج�ه��ة �باس��تخ�دام (�Rasterالبي�ان��ات ا�لمتس��امتة ) للتحو�يل بين� هيئت�ي �البيانات.GISبرام�ج متوافق�ة او �داخ�ل بي�ئة

رقمية إلى الورقية الخريطة تحويل

الترقيم ) على (Vectorizationامثلة

) إلى ) تؤدي الدقيقة الجيدة المعلوماتجيدة قرارات

الرقمية الخرائط لبيانات تصنيفاتالقاعدة : ما خرائط وكل البحار حدود و األنهار و السياسة الحدود و السريعة الطرق مثل

بارز صناعي او طبيعي معلم .يعتبر: البيانات و األعمال إحصائيات خرائط و الماء و الكهربا و الهاتفية الخدمات بيانات مثل

الوقود ومحطات اإلسعاف و الطوارئ وخدمات .السكانالبيانات : و البيئة سقوط خرائط نسبة و األودية و بالتضاريس المتعلقة البيانات تشمل و

المعادن تواجد وأماكن التلوث و .األمطار

البيانات تحليل و معالجةالجودي ) المكانية المرجع في العربية باللغة و وافي بشكل رح nش كما المعلومات( 2002و نظام بيئة فإن

: مثل المكانية البيانات وتحليل لمعالجة وظائف عدة توفر الجغرافيةالمعلومات 1. المستخدم (: information retrieval )استرجاع فإن الجغرافية المعلومات برامج خالل من

ادخل ما استرجاع سمات ) يستطيع من حسب (. Attributesاوالموضوعية 2. الخرائط الجغرافية (: thematic mapping )إنتاج المعالم تمثل خرائط إنتاج بمرونة و يتم

. المكاني المعلم توضيح شأنها من التي الرموز و األلوان من الكثير يتوفر حيثالمكاني 3. المكانية (: spatial measurement )القياس العالقات أو الحسابات من الكثير بسهولة و يتم

. - - - الجغرافية المعلومات نظام بيئة داخل معلم ألي االرتفاع الحجم المساحة المسافة مثلأكثر (: overlay )التراكب4. الناتجة الطبقة تلك تكون بحيث أكثر أو طبقتين من رقمية طبقة إنتاج يمكن

. المكانية للمعالم توضيحاالمكاني 5. من (: spatial interpolation )التوليد الكثير في الجغرافي المعلومات نظام استخدام يمكن

. خريطة إنشاء يمكن حيث البترول أو المعادن عن للبحث المغناطيسية الدراسات مثل العلمية األبحاث. التالي الشكل في كما الجوي المغناطيسي المسح فراءات من جوية مغناطيسية صورة أو

الجوي المغناطيسي المسح قراءات نقاط من جوية مغناطيسية خريطة إنشاء على مثال

يستعمل الحاجز (:buffer and corridors )إنشاء الحاجز والممرات 6 - أو الحرم - عندما تعتمد عملية التحليل ومعرفة المنطقة التي سيشملها حدث

h من نقطة أو خط أو مضلع. لذا يتمكن ما على قياس مسافة محددة انطالقامستخدم نظام المعلومات الجغرافية للمثال إنشاء مضلع يمثل المنطقة المتأثرة

بتلوث المياه معرفة خصائص الطبقات السطحية و التحت سطحية و نماذج االرتفاعات لمنطقة الدراسة أو معرفة المناطق المتأثرة بانتشار الجريمة.

يستطيع نظام المعلومات (:network analysis )تحليل الشبكة7

الجغرافية تقديم الحلول للكثير من الشبكات ، مثل معرفة اقصر الطرق من مكان إلى مكان أخر وتحديد أعطال شبكات الكهرباء والمياه والهاتف.

تحتوي برامج المعلومات (:map projection )سقاط الخريطة ا 8

الجغرافية أو المتوافقة معها على دعم لمعظم اإلسقاطات و المراجع الجيوديسية. حيث يتم إسقاط إحداثيات معلم على سطح األرض من موقعة

الكروي ثالثي األبعاد إلى سطح مستوي ثنائي األبعاد.

مراجع:•الجودي • سامر PC Magazine “Arabic 2002 المهندس

Version”ArcGIS 9.2برنامج •Easytrace Pro 8.3برنامج •VPmap Pro 2 برنامج ••www.lemah.com