أنظمةُ المعلوماتِ الرقميَّةِ والجغرافيَّةِ
أنظمةُ المعلوماتِ الرقميَّةِ: الأهمِّيَّةُ والتطبيقاتُ
المعلوماتُ الرقميَّةُ (Digital information): نوعٌ منَ البياناتِ والمعلوماتِ المُخزَّنةِ على الحاسوبِ ضمنَ نظامٍ رقميٍّ؛ لتسهلَ قراءتُها وتوظيفُها.
علمُ الخرائطِ الرقميَّةِ جمعُ البياناتِ وتنسيقُها في صورةٍ افتراضيَّةٍ لتمثيلٍ دقيقٍ لمنطقةٍ ما، وإعطاءُ تفاصيلِ الطرقِ الرئيسيَّةِ والفرعيَّةِ ومُنشآتٍ مهمَّةٍ، من مثلِ خرائطِ جوجل إيرث.
أهمِّيَّةُ الخرائط الرقمية (Digital maps):
1- سرعةِ التحليلِ ومُطابقةِ عمليَّاتِ القياسِ (الأطوالِ والمساحاتِ)
2- تحسينِ مهاراتِ التفكير المكاني الذي يعتمدُ على الرسومِ البيانيَّةِ للظواهر الجغرافيَّةِ في الصورةِ واتِّجاهاتِها.
نظمُ المعلوماتِ الجغرافيَّةِ وأهمِّيَّتُها
نظمُ المعلوماتِ الجغرافيَّةِGeographic information systems (GIS ) يشار اليها بالرمز
وسيلةٌ تعتمدُ استخدامَ الحاسوبِ في جمعِ البياناتِ المُرتبطةِ بمواقعَ جغرافيَّةٍ وتخزينِ هذهِ البياناتِ وعرضِها وتحليلِها؛ لاستكشافِ الأنماطِ والعمليَّاتِ المكانيَّةِ وتطبيقاتِ رسمِ الخرائطِ.
اهمية نظم المعلومات الجغرافية
1- تسمحُ نظمُ المعلوماتِ الجغرافيَّةِ بتخزينِ البياناتِ الجغرافيَّةِ والبيئيَّةِ والمكانيَّةِ بسهولةٍ
2- تسمحُ بدمجِها وتحليلِها وتخطيطِها
3- استكشافِ الأنماطِ والعمليَّاتِ المكانيَّةِ والبيئيَّةِ
4- إنتاجِ خرائطَ أكثرَ دقَّةً
5- تتبُّعِ الأمراضِ في الجغرافيا الطبِّيَّةِ
6- تخطيطِ الأعمالِ والتسويقِ لتقييمِ الآثارِ البيئيَّةِ
7- إدارةِ الكوارثِ والاستجابةِ للأزماتِ
8- التخطيطِ الحضريِّ والإقليميِّ للتنبُّؤ بالنموِّ الجضري
9- إدارةِ المواردِ الطبيعيَّةِ لتطويرِ خططِ السلامةِ البيئيَّةِ.
أتحقَّقُ منْ تعلمي:
أُحدِّدُ أهمِّيَّةَ نظامِ المعلوماتِ الجغرافيَّةِ ــ الاجابة: (انظر النقاط 9 السابقة)
مُكوِّناتُ أنظمةِ المعلوماتِ الرقميَّةِ والجغرافيَّةِ
يتكوَّنُ نظامُ المعلوماتِ منْ أربعةِ مُكوِّناتٍ رئيسةٍ هي:
-
الاجهزة والمعدات Hardwares : تشملُ الحاسوبَ والأجهزةَ المُرتبطةَ بهِ لإدخالِ البياناتِ؛ كالماسحِ الضوئيِّ، وحفظِها واستخراجِها بوساطةِ الطابعةِ.
-
البرامج Softwareُ: مجموعةُ البرامجِ التي تستقبلُ البياناتِ والمعلوماتِ وتتحكَّمُ فيها؛ لتحليلِها وتحويلِها إلى رسومٍ وخرائطَ؛ مثلِ (Arc gis وQgis).
-
البياناتُ الوصفيَّةُ والمكانيَّة Spatial and Attribute Data ُ: حقائقُ رقميَّةٌ ومعلوماتُ مُرتبطةٌ بظاهرةٍ جغرافيَّةٍ منْ خلالِ تحديدِ مكانِها أو إحداثيَّاتِها (حيثُ توجدُ الأشياءُ)، وتحديدِ البياناتِ الوصفيَّةِ (ما هي الأشياءُ هناكَ).
ومنْ أنواعِ البياناتِ: البياناتُ الكتابيَّةُ مثلُ السجلاتِ والكتبِ، والبياناتُ الوثائقيَّةُ كالخرائطِ والصورِ الجوِّيَّةِ والفضائيَّةِ، فضلًا عنِ البياناتِ المُتحصِّلةِ منْ خلالِ العملِ الميدانيِّ بالمُلاحظةِ والقياسِ والتصويرِ، بالإضافةِ إلى شبكةِ الإنترنتِّ والاستشعارِ عنْ بُعدٍ.
4- المُستخدِم Userُ: هو الشخص الذي يتولَّى تحريكَ المُكوِّناتِ السَّابقةِ، والتعامُلَ معَها بهدفٍ مُعيَّنٍ.
أتحقَّقُ منْ تعلمي:
أُعدِّدُ مصادرَ البياناتِ في أنظمةِ المعلوماتِ الرقميَّةِ والجغرافيَّةِ.
الاجابة: 1- البياناتُ الكتابيَّةُ مثلُ السجلاتِ والكتبِ 2- البياناتُ الوثائقيَّةُ كالخرائطِ والصورِ الجوِّيَّةِ والفضائيَّةِ
3- البياناتِ المُتحصِّلةِ منْ خلالِ العملِ الميدانيِّ بالمُلاحظةِ والقياسِ والتصويرِ 4- شبكةِ الإنترنتِّ والاستشعارِ عنْ بُعدٍ.
تطبيقاتُ أنظمةِ المعلوماتِ الرقميَّةِ والجغرافيَّةِ
- أُعدِّدُ مجالاتِ تطبيقاتِ أنظمةِ المعلوماتِ الرقميَّةِ والجغرافيَّةِ.
أوَّلًا: حصرُ المواردِ الطبيعيَّةِ والبشريَّةِ واستثمارُها، واستعمالاتِ الأرضِ السكنيَّةِ والزراعيَّةِ والصناعيَّةِ والمُنشآتِ والخدماتِ.
ثانيًا: إنتاجُ الخرائطِ الجغرافيَّةِ؛ السياسيَّةِ والطبيعيَّةِ وخرائطِ الطقسِ والطبوغرافيَّةِ.
ثالثًا: إدارةُ وحمايةُ البيئةِ، وتشملُ إدارةَ المواقعِ (الموانئِ، ومراكزِ الطوارئِ)، وإدارةَ المرافقِ والشبكاتِ (الهاتفِ، المياهِ، الطرقِ)، وإدارةَ الكوارثِ والأزماتِ (الزلازلِ، والتصحُّرِ، والتلوُّثِ، وانتشارِ الأوبئةِ).
رابعًا: مجالُ التخطيطِ والتنميةِ: تخطيطُ المدنِ، وتوزيعُ استعمالاتِ الأرضِ.
أتحقَّقُ منْ تعلمي
:أُعدِّدُ مجالاتِ تطبيقاتِ أنظمةِ المعلوماتِ الرقميَّةِ والجغرافيَّةِ. الاجابة ( النقاط الأربعة السابقة)
تمثيلُ الظواهرِ في أنظمةِ المعلوماتِ الجغرافيَّةِ
تتمُّ قراءةُ الخرائطِ وتعرُّفُ الظواهرِ في نظامِ المعلوماتِ الجغرافيَّةِ بطريقتَيْنِ، هما:
- البياناتِ الخطية او الاتجاهية (فيكتورَ).
- البيانات الخلويّة اوشبكة (الراسترِ).
أوَّلًا:- نموذجُ البياناتِ الخطية الفيكتورِ (Vector): نظامٌ يُحدِّدُ القيمَ الإحداثيَّةَ لمواضيعِ التوزيعِ والخطوطِ الداخلةِ في تشكيلِ الظواهر في الخريطةِ بدقَّةٍ مكانيَّةٍ عاليةٍ،
منْ خلالِ مجموعةِ رموزٍ:
- الخطوطُ: لتمثيل الظواهر ذات الامتداد الطولي مثل :خطوطُ شبكاتِ المياهِ أو طرقِ المواصلاتِ.
- النقاطُ: لتمثيـل الظواهر ذات الموقع المحدد مثل موقعُ منزلٍ أو مدرسةٍ أو بئرٍ.
- المُضلَّعاتُ: لتمثيل الظواهر ذات الامتداد المساحي مثل: حيٌّ سكنيٌّ أو تفاصيلُ منطقة زراعية.
ثانيًا: البياناتُ الخلويَّةُ أو الشبكيَّةُ الراسترُ (Raster): وهي مجموعةٌ منَ الخلايا على هيئةِ صفوفٍ وأعمدةٍ تختلفُ في قيمةِ الانعكاسِ الخاصَّةِ بها، تُبيِّنُ امتدادَ الظاهرةِ وتوزُّعَها.
يُمثِّلُ الشكلُ الآتي آآليَّةَ عملِ برامجِ (الراسترِ والفيكتورِ) في نظامِ المعلوماتِ الجغرافيِّ.
وللحصولِ على الظاهرةِ الطبيعيَّةِ الحقيقيَّةِ:
1- يتمُّ إدخالُ الصورِ الفضائيَّةِ أو صورِ الخرائطِ إلى البرنامجِ على شكلِ طبقةٍ ( layer ).
2- ترتَّبُ البياناتُ في طبقاتٍ رقميَّةٍ ( Thematic layers )؛ لفهمِ العلاقاتِ بينَ الظواهرِ المُمثَّلةِ عليها.
فمثلًا يُمثِّلُ الشكلُ أمامَك طبقاتٍ مُختلفةً تحملُ كلٌّ منْها رموزًا مُختلفةً منْ نظمِ المعلوماتِ الجغرافيَّةِ
الطبقةُ الأولى تُمثِّلُ المجاري المائيَّةَ على شكلِ خطوطٍ
الطبقةُ الثانيةُ تُمثِّلُ الغطاءَ النباتيَّ بأشكالٍ نقطيَّةٍ.
الطبقةُ الثالثةُ تُمثِّلُ الطرقَ بأشكالِ خطوطٍ مُختلفةِ السُّمْكِ حسبَ نوعِ الطريقِ
الطبقةُ الرابعةُ تُمثِّلُ المباني بأشكالِ مُضلَّعاتٍ مختلفةِ الأحجامِ
وطبقةُ استخدامِ الأرضِ المُمثَّلةُ (بالبكسلاتِ) البياناتِ الخلويَّةِ أو الشبكيَّةِ الراسترِ (Raster).
وتُدمَجُ الطبقاتُ معًا مُكوِّنةً المظهرَ الحقيقيَّ للأرضِ في الطبقةِ الأخيرةِ.
أتحقَّقُ منْ تعلمي
أفسِّرُ: أهمِّيَّةَ وضعِ الرموزِ على الخرائطِ الرقمية.
- لتشكيل الظواهر في الخريطةِ بدقَّةٍ مكانيَّةٍ عاليةٍ
أُقارنُ: بينَ نظام عملِ كل من نموذجي الراسترِ والفيكتورِ ضمنَ نظم المعلوماتِ الجغرافيَّةِ.
| الراستر | الفكتور |
| تكوين مجموعةٌ منَ الخلايا على هيئةِ صفوفٍ وأعمدةٍ تختلفُ في قيمةِ الانعكاسِ الخاصَّةِ بها، تُبيِّنُ امتدادَ الظاهرةِ وتوزُّعَها | تحديد القيمَ الإحداثيَّةَ لمواضيعِ الظواهر على الخريطةِ باستخدام رموز الخطوط والنقاط والمضلعات |
|
تُدمَجُ الطبقاتُ معًا مُكوِّنةً المظهرَ الحقيقيَّ للأرضِ في الطبقةِ الأخيرةِ. |
استخدام صورة واحدة لتمثيل الظواهر عليها |
الفرقُ بينَ نظامِ المواقعِ العالميَّةِ GPS)) ونظامِ المعلوماتِ الجغرافيِّ (GIS)
نظامُ (GPS) هو تقنيةٌ تستخدمُ الأقمارَ الصناعيَّةَ للحصولِ على بياناتٍ تُحدِّدُ موقعَنا على الأرضِ بدقَّةٍ عاليةٍ (إحداثيَّاتُ الطولِ، العرضِ، الارتفاعِ)، وفي الأجهزةِ الحديثةِ يتمُّ الاتصالُ مباشرةً معَ القمرِ الصناعيِّ مثلِ أجهزةِ الهاتفِ النقَّالِ الذكيَّةِ.
أما نظامُ (GIS) فهو نظامُ معالجةِ بياناتٍ وتحليلِ البياناتِ المكانيَّةِ (موقعِ الظاهرةِ)، ودمجِها معَ البياناتِ الوصفيَّةِ (ما هي الظاهرةُ؛ الاسمُ والعنوانُ والمساحةُ وتاريخُ الإنشاءِ.
