GIS (Geographic Information Systems) سیستم های اطلاعات جغرافیایی
این سیستم نوعی تکنولوژی و ابزار است که به کاربران اجازه می‌دهد تا داده‌های جغرافیایی را جمع‌آوری، مدیریت، تحلیل و تجزیه و تحلیل کنند. GIS مجموعه‌ای از سخت‌افزارها، نرم‌افزارها، داده‌ها و رویه‌هایی است که به منظور پردازش و تحلیل اطلاعات مکانی (جغرافیایی) استفاده می‌شود.
ویژگی‌های اصلی GIS:
جمع‌آوری داده‌ها : GIS قابلیت جمع‌آوری داده‌های جغرافیایی از منابع مختلف مانند نقشه‌های کاغذی، تصاویر ماهواره‌ای، سنجش از دور و اطلاعات میدانی را دارد.
مدیریت داده‌ها : داده‌های جمع‌آوری شده در پایگاه‌های داده‌های مکانی ذخیره می‌شوند و امکان مدیریت و سازماندهی آن‌ها به سادگی فراهم می‌شود.
تحلیل فضایی : GIS ابزارهایی برای تحلیل مکانی فراهم می‌کند که به کاربران اجازه می‌دهد تا الگوها، روندها و روابط بین داده‌های مختلف را شناسایی کنند.
تصویرسازی و نمایش داده‌ها : کاربران می‌توانند داده‌ها را به صورت نقشه‌های تعاملی، نمودارها و گراف‌ها نمایش دهند که موجب بهبود فرآیند تصمیم‌گیری می‌شود.
مدیریت منابع : GIS در مدیریت منابع طبیعی، برنامه‌ریزی شهری، حمل و نقل، محیط زیست و بسیاری از حوزه‌های دیگر کاربرد دارد.
- استفاده‌های عمومی از GIS:
برنامه‌ریزی شهری: برای تحلیل الگوهای جمعیتی و برنامه‌ریزی خدمات عمومی.
حفاظت از محیط زیست و منابع طبیعی : برای ارزیابی تاثیرات زیست‌محیطی و مدیریت شکار و نهیه نقشه ها و برنامه ریزی منابع طبیعی.
حمل و نقل: برای بهینه‌سازی مسیرها و تجزیه و تحلیل ترافیک.
کشاورزی: برای بهبود تصمیم‌گیری در مورد کشت و آبیاری.
به طور کلی، GIS یک ابزار قدرتمند برای تحلیل و مدیریت داده‌های مکانی است که به کمک آن می‌توان به فهم بهتری از محیط پیرامون و همچنین تصمیم‌گیری‌های بهینه رسید.
بطور کلی نرم‌افزارهای مورد استفاده در GIS شامل موارد زیر می باشند :
- ArcGIS :
یکی از معروف‌ترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای GIS، ارائه دهنده یک پلتفرم همه‌جانبه برای کارهای جغرافیایی، منابع طبیعی و …
- QGIS:
نرم‌افزار آزاد و بازبعمل شده توسط بنیاد QGIS، با ویژگی‌های مشابه ArcGIS.
- GRASS GIS:
یک نرم‌افزار آزاد و باز برای تحلیل و پردازش داده‌های جغرافیایی، مناسب برای کارهای پیشرفته.
- MapInfo:
یک نرم‌افزار تجاری برای تجزیه و تحلیل داده‌های جغرافیایی، با تمرکز بر تجزیه و تحلیل spatial.
- FME:
یک نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل و تبدیل داده‌های جغرافیایی، مناسب برای کارهای بزرگ داده.
مهمترین ابزارهای نرم‌افزاری برای تحلیل GIS نیز به شرح زیر می باشد :
- ArcScene:
یک نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل داده‌های سه‌بعدی و visualization.
- ArcGlobe:
یک نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل و visualization داده‌های سه‌بعدی، با رویکرد جهانی.
- Spatial Analyst:
یک نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل و modeling داده‌های جغرافیایی.
- Network Analyst:
یک نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل و optimization شبکه‌ها، مناسب برای حمل و نقل و دیگر کاربردها.
نرم‌افزارهای آزاد و باز برای GIS نیز به شرح زیر می باشند :
- GDAL:
یک کتابخانه برای خواندن، تبدیل و نویسندگی داده‌های جغرافیایی.
- GEOS:
یک کتابخانه برای تجزیه و تحلیل داده‌های جغرافیایی و spatial analysis.
- PROJ:
یک کتابخانه برای تبدیل و transformation مختصات جغرافیایی.
- OpenLayers:
یک کتابخانه برای visualization داده‌های جغرافیایی در-browser.
ابزارهای آنلاین برای GIS نیز به شرح زیر می باشد :
- Google Maps Engine:
یک ابزار آنلاین برای تجزیه و تحلیل داده‌های جغرافیایی، با رویکرد نقشه‌نگاری.
- OpenStreetMap:
یک پروژه برای ساخت یک نقشه‌نگاری آزاد و باز، با کمک کاربردهای مختلف.
- GeoServer:
یک پلتفرم برای نمایش و sharing داده‌های جغرافیایی در اینترنت.
- Carto:
یک پلتفرم برای visualization و analysis داده‌های جغرافیایی در اینترنت.
RS (Remote Sensing) سنجش از دور
سنجش از دور (Remote Sensing) یک علم است که در آن داده‌های از ابژه‌ها یا پدیده‌ها بدون تماس مستقیم از طریق استفاده از وسایل نظارتی مانند دوربین‌ها، حسگرها و ماهواره‌ها جمع‌آوری می‌شود. این علم به بررسی و تجزیه‌وتحلیل داده‌های جمع‌آوری شده به منظور دستیابی به اطلاعات مفید در زمینه‌های مختلف از جمله محیط زیست، منابع طبیعی، کشاورزی، علوم زمین، پدافند و … می‌پردازد.
ویژگی‌های سنجش از دور
دور از پدیده ها : سنجش از دور به این معناست که داده‌های جمع‌آوری شده از پدیده‌ها به طور غیرمستقیم از طریق وسایل نظارتی مانند دوربین‌ها و حسگرها جمع‌آوری می‌شود.
دسترسی به اطلاعات: سنجش از دور به ما اجازه دستیابی به اطلاعات مفید در مورد پدیده‌ها را می‌دهد.
پایش محیط: سنجش از دور به پایش محیط و تغییرات در آن کمک می‌کند.
نظارت بر منابع طبیعی: سنجش از دور به نظارت بر منابع طبیعی مانند جنگل‌ها، دریا و آب کمک می‌کند.
کاربردهای سنجش از دور
محیط زیست: سنجش از دور به پایش تغییرات محیطی، پایش وضعیت جنگل‌ها و پوشش گیاهی و نظارت بر آلودگی‌های زیست‌محیطی کمک می‌کند.
کشاورزی: سنجش از دور به پایش وضعیت زراعی به‌طور کامل و به‌هنگام کمک می‌کند.
علوم زمین: سنجش از دور به پایش تغییرات زمین‌ساختی، پایش آب و خاک و نظارت بر منابع طبیعی کمک می‌کند.
پدافند: سنجش از دور در نظارت بر مناطق حساس و پایش فعالیت‌های احتمالی دشمن استفاده می‌شود.
شهر‌های هوشمند: سنجش از دور در نظارت بر حمل و نقل، آب، برق و سایر خدمات شهری در شهرها استفاده می‌شود.
ابزارهای سنجش از دور شامل موارد زیر می باشند :
۱- حسگرهای غیرفعال شامل دوربین‌های نوری، دوربین‌های چند طیفی و دوربین‌های هایپرطیفی
۲- حسگرهای فعال شامل سنجش راداری و لیدار(Lidar)
۳- ماهواره‌ها شامل ماهواره‌های نقشه‌برداری و ماهواره‌های مخصوص راداری
۴- هواپیماها و پهپادها شامل : هواپیماها و پهپادهای بدون سرنشین و سرنشین دار
برخی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهای سنجش از دور عبارتند از:
ENVI : یک نرم‌افزار جامع و قدرتمند برای پردازش و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و هوایی است. این نرم‌افزار دارای قابلیت‌های بسیاری از جمله تصحیح هندسی و اتمسفری، طبقه‌بندی تصاویر، تحلیل طیفی، موزاییک تصاویر و غیره است.
ERDAS IMAGINE : یکی دیگر از نرم‌افزارهای محبوب و پرکاربرد در زمینه سنجش از دور است. این نرم‌افزار نیز دارای قابلیت‌های متنوعی برای پردازش و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و هوایی است و به ویژه در زمینه طبقه‌بندی تصاویر و استخراج اطلاعات مکانی کاربرد دارد.
PCI Geomatica : یک نرم‌افزار کانادایی است که به طور خاص برای پردازش تصاویر ماهواره‌ای و هوایی توسعه یافته است. این نرم‌افزار دارای قابلیت‌های پیشرفته‌ای در زمینه تصحیح تصاویر، موزاییک تصاویر، تحلیل راداری و غیره است.
SNAP: یک نرم‌افزار رایگان و متن‌باز است که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) توسعه یافته است. این نرم‌افزار به طور خاص برای پردازش داده‌های ماهواره‌های سنتینل توسعه یافته است، اما قابلیت پردازش داده‌های سایر ماهواره‌ها را نیز دارد.
QGIS : یک نرم‌افزار رایگان و متن‌باز سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است که دارای افزونه‌های مختلفی برای پردازش تصاویر ماهواره‌ای و هوایی است. این نرم‌افزار به کاربران امکان می‌دهد تا تصاویر ماهواره‌ای و هوایی را در کنار سایر داده‌های جغرافیایی تحلیل و تفسیر کنند.
