نظام المعلومات الجغرافية

يتألف نظام المعلومات الجغرافية ( GIS ) من أجهزة وبرامج حاسوبية متكاملة تقوم بتخزين البيانات الجغرافية وإدارتها وتحليلها وتحريرها وإخراجها وعرضها بصريًا . [ 1 ] [ 2 ] غالبًا ما يتم ذلك ضمن قاعدة بيانات مكانية ؛ ومع ذلك، فإن هذا ليس شرطًا أساسيًا لتعريف نظام المعلومات الجغرافية. [ 1 ] بمعنى أوسع، يمكن اعتبار هذا النظام شاملًا أيضًا للمستخدمين البشريين وفريق الدعم، والإجراءات وسير العمل، ومجموعة المعارف المتعلقة بالمفاهيم والأساليب ذات الصلة، والمؤسسات التنظيمية.
تُعدّ نظم المعلومات الجغرافية ، أو اختصارًا GIS، المصطلح الأكثر شيوعًا للإشارة إلى الصناعة والمهنة المعنية بهذه النظم. ويمكن اختصار التخصص الأكاديمي الذي يدرس هذه النظم ومبادئها الجغرافية الأساسية أيضًا إلى GIS، إلا أن مصطلح GIScience هو الأكثر شيوعًا. [ 3 ] ويُعتبر GIScience غالبًا فرعًا من فروع الجغرافيا ضمن الجغرافيا التقنية .
تُستخدم نظم المعلومات الجغرافية في العديد من التقنيات والعمليات والأساليب. وهي مرتبطة بعمليات وتطبيقات متنوعة، تشمل مجالات الهندسة والتخطيط والإدارة والنقل والخدمات اللوجستية والتأمين والاتصالات والأعمال، [ 4 ] بالإضافة إلى العلوم الطبيعية كعلم الغابات وعلم البيئة وعلوم الأرض. ولذلك، تُعدّ نظم المعلومات الجغرافية وتطبيقات ذكاء الموقع أساسًا للخدمات المعتمدة على الموقع، والتي تعتمد على التحليل والتصوير الجغرافي.
تتيح نظم المعلومات الجغرافية (GIS) إمكانية ربط المعلومات غير المترابطة سابقًا، وذلك باستخدام الموقع كمتغير أساسي. ويمكن تسجيل المواقع والامتدادات الموجودة في فضاء الأرض الزمني من خلال تاريخ ووقت حدوثها، بالإضافة إلى إحداثيات س، ص، ع ؛ التي تمثل خط الطول ( س )، وخط العرض ( ص )، والارتفاع ( ع ). ينبغي أن تكون جميع المراجع المكانية والزمانية للموقع والامتداد، والمستندة إلى الأرض، قابلة للربط فيما بينها، وفي نهاية المطاف، بموقع أو امتداد مادي "حقيقي". وقد بدأت هذه السمة الرئيسية لنظم المعلومات الجغرافية في فتح آفاق جديدة للبحث والدراسات العلمية.
التاريخ والتطور
في حين أن نظم المعلومات الجغرافية الرقمية تعود إلى منتصف الستينيات، عندما صاغ روجر توملينسون عبارة "نظام المعلومات الجغرافية" لأول مرة، [ 5 ] فإن العديد من المفاهيم والأساليب الجغرافية التي تعمل نظم المعلومات الجغرافية على أتمتتها تعود إلى عقود سابقة.

من أوائل الأمثلة المعروفة لاستخدام التحليل المكاني ما ورد في مجال علم الأوبئة في تقرير "Rapport sur la marche et les effet du choléra dans Paris et le département de la Seine " (1832). [ 6 ] قام رسام الخرائط والجغرافي الفرنسي شارل بيكيه بإنشاء خريطة تحدد أحياء باريس الثمانية والأربعين ، مستخدمًا تدرجات لونية نصفية ، لتقديم تمثيل مرئي لعدد الوفيات المبلغ عنها بسبب الكوليرا لكل 1000 نسمة.
في عام ١٨٥٤، تمكن جون سنو ، عالم الأوبئة والطبيب، من تحديد مصدر تفشي وباء الكوليرا في لندن باستخدام التحليل المكاني. وقد حقق سنو ذلك من خلال رسم مواقع سكن كل ضحية على خريطة المنطقة، بالإضافة إلى مصادر المياه القريبة. وبمجرد تحديد هذه النقاط، استطاع تحديد مصدر المياه المسؤول عن تفشي المرض داخل المجموعة. كان هذا أحد أوائل الاستخدامات الناجحة للمنهجية الجغرافية في تحديد مصدر تفشي المرض في علم الأوبئة. ورغم وجود العناصر الأساسية للتضاريس والموضوع في علم الخرائط سابقًا ، إلا أن خريطة سنو تميزت باستخدامه للأساليب الخرائطية، ليس فقط لتصوير مجموعات الظواهر المرتبطة جغرافيًا، بل أيضًا لتحليلها.
شهدت أوائل القرن العشرين تطور تقنية التصوير الضوئي بالزنك ، التي أتاحت تقسيم الخرائط إلى طبقات، كطبقة للنباتات وأخرى للمياه. وقد استُخدمت هذه التقنية بشكل خاص لطباعة خطوط الكنتور ، إذ كان رسمها مهمة شاقة، لكن وجودها على طبقة منفصلة مكّن الرسام من العمل عليها دون تشتيت انتباهه بالطبقات الأخرى . في البداية، كان هذا العمل يُرسم على ألواح زجاجية، ثم استُخدمت الأغشية البلاستيكية لاحقًا ، لما تتميز به من خفة الوزن، واستهلاك أقل لمساحة التخزين، ومقاومة أكبر للكسر، وغيرها من المزايا. بعد الانتهاء من جميع الطبقات، كانت تُدمج في صورة واحدة باستخدام كاميرا معالجة كبيرة. ومع ظهور الطباعة الملونة، استُخدمت فكرة الطبقات أيضًا لإنشاء ألواح طباعة منفصلة لكل لون. ورغم أن استخدام الطبقات أصبح لاحقًا أحد السمات المميزة لنظم المعلومات الجغرافية المعاصرة، إلا أن عملية التصوير الموصوفة لا تُعتبر نظام معلومات جغرافية بحد ذاتها ، لأن الخرائط كانت مجرد صور دون قاعدة بيانات تربطها بها.
هناك تطوران إضافيان جديران بالذكر في الأيام الأولى لنظم المعلومات الجغرافية: منشور إيان ماكهارج " التصميم مع الطبيعة" [ 7 ] وطريقة تراكب الخرائط الخاصة به، وإدخال شبكة الشوارع في نظام DIME ( الترميز المستقل المزدوج للخرائط ) التابع لمكتب الإحصاء الأمريكي. [ 8 ]
نُشر أول منشور يشرح بالتفصيل استخدام أجهزة الكمبيوتر لتسهيل رسم الخرائط بواسطة والدو توبلر في عام 1959. [ 9 ] أدى تطوير أجهزة الكمبيوتر بشكل أكبر، مدفوعًا بأبحاث الأسلحة النووية ، إلى انتشار تطبيقات "رسم الخرائط" الحاسوبية العامة على نطاق أوسع بحلول أوائل الستينيات. [ 10 ]
في عام 1963، طُوِّر أول نظام معلومات جغرافية تشغيلي حقيقي في العالم في أوتاوا ، أونتاريو، كندا، من قِبَل وزارة الغابات والتنمية الريفية الفيدرالية. وقد طُوِّر هذا النظام على يد روجر توملينسون ، وسُمِّي نظام المعلومات الجغرافية الكندي (CGIS)، واستُخدم لتخزين وتحليل ومعالجة البيانات التي جُمعت لمشروع جرد الأراضي الكندية ، وهو مشروع يهدف إلى تحديد إمكانيات الأراضي في المناطق الريفية الكندية من خلال رسم خرائط معلوماتية حول التربة والزراعة والترفيه والحياة البرية والطيور المائية والغابات واستخدامات الأراضي بمقياس 1:50,000. كما أُضيف عامل تصنيف إلى تحليل التصاريح. [ 11 ] [ 12 ]
مثّل نظام المعلومات الجغرافية الحاسوبي (CGIS) تطورًا ملحوظًا عن تطبيقات "رسم الخرائط الحاسوبية"، إذ وفّر إمكانيات تخزين البيانات، والتراكب، والقياس، والرقمنة /المسح الضوئي. ودعم نظام إحداثيات وطنيًا يغطي القارة، ورمز الخطوط بأقواس ذات طوبولوجيا مضمنة حقيقية ، كما خزّن معلومات السمات والمواقع في ملفات منفصلة. ونتيجةً لذلك، عُرف توملينسون بـ"أبو نظم المعلومات الجغرافية"، لا سيما لاستخدامه التراكبات في تعزيز التحليل المكاني للبيانات الجغرافية المتقاربة. [ 13 ] استمر استخدام نظام CGIS حتى تسعينيات القرن الماضي، وأنشأ قاعدة بيانات رقمية ضخمة لموارد الأراضي في كندا. وقد طُوّر كنظام قائم على الحواسيب المركزية لدعم تخطيط وإدارة الموارد على المستويين الفيدرالي والإقليمي. وتكمن قوته في تحليل مجموعات البيانات المعقدة على مستوى القارة . ولم يُطرح نظام CGIS تجاريًا قط.
في عام 1964، أسس هوارد تي. فيشر مختبر رسومات الحاسوب والتحليل المكاني في كلية الدراسات العليا للتصميم بجامعة هارفارد (LCGSA 1965–1991)، حيث طُوِّرت فيه العديد من المفاهيم النظرية الهامة في معالجة البيانات المكانية، وبحلول سبعينيات القرن العشرين، وزّع المختبر برامج وأنظمة رائدة، مثل SYMAP وGRID وODYSSEY، على الجامعات ومراكز الأبحاث والشركات في جميع أنحاء العالم. [ 14 ] كانت هذه البرامج أولى الأمثلة على برامج نظم المعلومات الجغرافية العامة التي لم تُطوَّر لتثبيت معين، وكان لها تأثير كبير على البرامج التجارية اللاحقة، مثل Esri ARC/INFO ، الذي صدر عام 1983.
عمل توم وو في مختبر هارفارد، حيث طوّر برنامج نظام رسم خرائط المعلومات الجغرافية ومعالجتها (GIMMS) القائم على المتجهات ابتداءً من عام 1969. ثم عاد إلى جامعة إدنبرة ، وبدأ بيع هذا البرنامج تجاريًا عام 1973. [ 15 ] وبحلول عام 1977، كان يُستخدم في 300 موقع حول العالم. [ 16 ] يُمكن اعتبار هذا النظام أول نظام معلومات جغرافية يُستخدم عالميًا، وقد سبق بعض الخصائص الرئيسية لنظام هارفارد أوديسي بما يقارب خمس سنوات، ونظام ARC/INFO بعقد من الزمن. [ 17 ]
بحلول أواخر سبعينيات القرن العشرين، كان نظامان لنظم المعلومات الجغرافية (GIS) متاحان للعموم ( MOSS و GRASS GIS ) قيد التطوير، وبحلول أوائل ثمانينيات القرن العشرين، برزت شركة M&S Computing (التي أصبحت لاحقًا Intergraph ) إلى جانب شركة Bentley Systems Incorporated لمنصة التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) ، ومعهد أبحاث الأنظمة البيئية ( ESRI )، ونظام CARIS (نظام معلومات الموارد بمساعدة الحاسوب)، ونظام ERDAS (نظام تحليل بيانات موارد الأرض) كموردين تجاريين لبرامج نظم المعلومات الجغرافية، حيث نجحت في دمج العديد من ميزات نظم المعلومات الجغرافية الحاسوبية (CGIS) ، وجمعت بين نهج الجيل الأول لفصل المعلومات المكانية والوصفية مع نهج الجيل الثاني لتنظيم بيانات الوصف في هياكل قواعد البيانات. [ 18 ]
في عام 1986، تم إصدار نظام عرض وتحليل الخرائط (MIDAS)، وهو أول منتج لنظم المعلومات الجغرافية المكتبية، [ 19 ] لنظام التشغيل MS-DOS . أُعيد تسميته في عام 1990 إلى MapInfo لنظام التشغيل Windows عند نقله إلى نظام Windows . وقد بدأت بذلك عملية نقل نظم المعلومات الجغرافية من قسم الأبحاث إلى بيئة الأعمال.
بحلول نهاية القرن العشرين ، ترسخت وتوحد النمو السريع في مختلف الأنظمة على عدد قليل نسبيًا من المنصات، وبدأ المستخدمون باستكشاف عرض بيانات نظم المعلومات الجغرافية عبر الإنترنت، مما استلزم معايير لتنسيق البيانات ونقلها. ومؤخرًا، ازداد عدد حزم نظم المعلومات الجغرافية المجانية مفتوحة المصدر التي تعمل على مجموعة متنوعة من أنظمة التشغيل، ويمكن تخصيصها لأداء مهام محددة. ويتمثل الاتجاه الرئيسي للقرن الحادي والعشرين في دمج إمكانيات نظم المعلومات الجغرافية مع تقنيات المعلومات الأخرى وبنية الإنترنت التحتية، مثل قواعد البيانات العلائقية ، والحوسبة السحابية ، والبرمجيات كخدمة (SaaS)، والحوسبة المتنقلة . [ 20 ]
برامج نظم المعلومات الجغرافية

يجب التمييز بين نظام المعلومات الجغرافية المفرد ، وهو عبارة عن تثبيت واحد للبرمجيات والبيانات لاستخدام محدد، بالإضافة إلى الأجهزة والموظفين والمؤسسات المرتبطة به (مثل نظام المعلومات الجغرافية لحكومة مدينة معينة)؛ وبرمجيات نظم المعلومات الجغرافية ، وهي برامج تطبيقية عامة الغرض مصممة للاستخدام في العديد من أنظمة المعلومات الجغرافية الفردية في مجالات تطبيقية متنوعة. [ 21 ] : 16 منذ أواخر سبعينيات القرن الماضي، تم إنشاء العديد من حزم البرامج خصيصًا لتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية. يهيمن برنامج ArcGIS من Esri ، الذي يشمل ArcGIS Pro وبرنامج ArcMap القديم ، حاليًا على سوق نظم المعلومات الجغرافية. تشمل الأمثلة الأخرى لنظم المعلومات الجغرافية برامج Autodesk و MapInfo Professional ، وبرامج مفتوحة المصدر مثل QGIS و GRASS GIS و MapGuide و Hadoop-GIS . [ 22 ] تتضمن هذه التطبيقات المكتبية لنظم المعلومات الجغرافية، وغيرها، مجموعة كاملة من الإمكانيات لإدخال البيانات الجغرافية وإدارتها وتحليلها وعرضها، وهي مصممة للاستخدام بشكل مستقل.
مع ظهور الإنترنت في أواخر التسعينيات، ومع تطور تكنولوجيا شبكات الحاسوب، بدأت بنية نظم المعلومات الجغرافية وبياناتها بالانتقال إلى الخوادم ، مما وفر آلية أخرى لتوفير إمكانيات نظم المعلومات الجغرافية. [ 23 ] : 216 وقد سُهِّل ذلك من خلال برامج مستقلة تُثبَّت على خادم، على غرار برامج الخوادم الأخرى مثل خوادم HTTP وأنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية ، مما مكّن العملاء من الوصول إلى بيانات نظم المعلومات الجغرافية وأدوات المعالجة دون الحاجة إلى تثبيت برامج سطح مكتب متخصصة. تُعرف هذه الشبكات بنظم المعلومات الجغرافية الموزعة . [ 24 ] [ 25 ] وقد توسعت هذه الاستراتيجية من خلال الإنترنت وتطوير منصات نظم المعلومات الجغرافية السحابية مثل ArcGIS Online وبرامج نظم المعلومات الجغرافية المتخصصة كخدمة (SaaS). يُعرف استخدام الإنترنت لتسهيل نظم المعلومات الجغرافية الموزعة بنظم المعلومات الجغرافية عبر الإنترنت . [ 24 ] [ 25 ]
يتمثل أحد البدائل في دمج بعض أو كل هذه الإمكانيات في برمجيات أو بنى تقنية معلومات أخرى. ومن الأمثلة على ذلك التوسع المكاني لبرمجيات قواعد البيانات العلائقية الكائنية ، والذي يُعرّف نوع بيانات هندسية بحيث يمكن تخزين البيانات المكانية في جداول علائقية، بالإضافة إلى توسعات لغة SQL لعمليات التحليل المكاني مثل التراكب . ومن الأمثلة الأخرى انتشار المكتبات الجغرافية المكانية وواجهات برمجة التطبيقات (مثل GDAL و Leaflet و D3.js ) التي تُوسّع لغات البرمجة لتمكين دمج بيانات نظم المعلومات الجغرافية ومعالجتها في برمجيات مُخصصة، بما في ذلك مواقع الخرائط الإلكترونية وخدمات تحديد المواقع في الهواتف الذكية .
إدارة البيانات الجغرافية المكانية
جوهر أي نظام معلومات جغرافية هو قاعدة بيانات تحتوي على تمثيلات للظواهر الجغرافية، ونمذجة هندستها (موقعها وشكلها) وخصائصها أو سماتها . يمكن تخزين قاعدة بيانات نظام المعلومات الجغرافية بأشكال متنوعة، مثل مجموعة من ملفات البيانات المنفصلة أو قاعدة بيانات علائقية واحدة تدعم البيانات المكانية . عادةً ما يشكل جمع هذه البيانات وإدارتها الجزء الأكبر من وقت المشروع وموارده المالية، أكثر بكثير من جوانب أخرى مثل التحليل ورسم الخرائط. [ 23 ] : 175
جوانب البيانات الجغرافية
يستخدم نظام المعلومات الجغرافية (GIS) الموقع المكاني الزمني ( المكاني-الزماني ) كمتغير فهرس رئيسي لجميع المعلومات الأخرى. وكما تستطيع قاعدة البيانات العلائقية التي تحتوي على نصوص أو أرقام ربط العديد من الجداول المختلفة باستخدام متغيرات فهرس رئيسية مشتركة، يستطيع نظام المعلومات الجغرافية ربط معلومات غير مترابطة باستخدام الموقع كمتغير فهرس رئيسي. ويكمن المفتاح في الموقع و/أو المدى في المكان والزمان.
يمكن الإشارة إلى أي متغير يمكن تحديد موقعه مكانيًا، وبشكل متزايد زمنيًا أيضًا، باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS). ويمكن تسجيل المواقع أو النطاقات في فضاء-زمان الأرض كتواريخ/أوقات حدوث، وإحداثيات س، ص، ع التي تمثل خط الطول ، وخط العرض ، والارتفاع ، على التوالي. وقد تمثل إحداثيات نظم المعلومات الجغرافية هذه أنظمة كمية أخرى للمرجعية المكانية-الزمانية (على سبيل المثال، رقم إطار الفيلم، محطة قياس مجرى مائي، علامة ميل الطريق السريع، نقطة مرجعية للمساح، عنوان المبنى، تقاطع الشارع، بوابة المدخل، قياس عمق المياه، نقطة الإحداثيات أو وحدات الرسم الهندسي بمساعدة الحاسوب). ويمكن أن تختلف الوحدات المطبقة على البيانات المكانية-الزمانية المسجلة اختلافًا كبيرًا (حتى عند استخدام البيانات نفسها تمامًا، انظر إسقاطات الخرائط )، ولكن من الناحية المثالية، ينبغي أن تكون جميع مراجع الموقع والنطاق المكاني-الزماني على الأرض قابلة للربط ببعضها البعض، وفي النهاية بموقع أو نطاق مادي "حقيقي" في فضاء-زمان.
بفضل المعلومات المكانية الدقيقة، يمكن تحليل وتفسير وتمثيل مجموعة هائلة من البيانات الواقعية والمتوقعة، سواءً كانت بيانات ماضية أو مستقبلية. [ 26 ] وقد بدأت هذه السمة الرئيسية لنظم المعلومات الجغرافية في فتح آفاق جديدة للبحث العلمي في سلوكيات وأنماط المعلومات الواقعية التي لم تكن مرتبطة بشكل منهجي من قبل .
نمذجة البيانات
تمثل بيانات نظم المعلومات الجغرافية ظواهر موجودة في العالم الحقيقي، مثل الطرق، واستخدامات الأراضي، والارتفاع، والأشجار، والمجاري المائية، والولايات. ويمكن تقسيم أكثر أنواع الظواهر شيوعًا التي تُمثل في البيانات إلى مفهومين رئيسيين: كائنات منفصلة (مثل منزل، طريق) وحقول متصلة (مثل كمية الأمطار أو الكثافة السكانية). [ 23 ] : 62-65. أما أنواع الظواهر الجغرافية الأخرى، مثل الأحداث (مثل مواقع معارك الحرب العالمية الثانية )، والعمليات (مثل مدى التوسع العمراني)، والكتل (مثل أنواع التربة في منطقة ما)، فتُمثل بشكل أقل شيوعًا أو بشكل غير مباشر، أو تُنمذج في إجراءات التحليل بدلًا من البيانات.
تقليديًا، هناك طريقتان رئيسيتان تُستخدمان لتخزين البيانات في نظم المعلومات الجغرافية لكلا نوعي تجريدات مراجع الخرائط: الصور النقطية والمتجهة . تمثل النقاط والخطوط والمضلعات بيانات متجهة لمراجع سمات الموقع المُرسمة.
تتمثل إحدى الطرق الهجينة الجديدة لتخزين البيانات في تحديد السحب النقطية، التي تجمع بين النقاط ثلاثية الأبعاد ومعلومات RGB عند كل نقطة، مما ينتج عنه صورة ملونة ثلاثية الأبعاد . وبذلك، أصبحت الخرائط الموضوعية لنظم المعلومات الجغرافية أكثر واقعية في وصف ما تهدف إلى إظهاره أو تحديده.
جمع البيانات

يشمل الحصول على بيانات نظم المعلومات الجغرافية عدة طرق لجمع البيانات المكانية في قاعدة بيانات نظم المعلومات الجغرافية، ويمكن تصنيفها إلى ثلاث فئات: جمع البيانات الأولية ، وهو القياس المباشر للظواهر في الميدان (مثل الاستشعار عن بُعد ونظام تحديد المواقع العالمي )؛ وجمع البيانات الثانوية ، وهو استخراج المعلومات من مصادر موجودة غير مُتاحة بصيغة نظم المعلومات الجغرافية، مثل الخرائط الورقية، من خلال الرقمنة ؛ ونقل البيانات ، وهو نسخ بيانات نظم المعلومات الجغرافية الموجودة من مصادر خارجية مثل الهيئات الحكومية والشركات الخاصة. وتستهلك جميع هذه الطرق وقتًا وموارد مالية وبشرية كبيرة. [ 23 ] : 173
جمع البيانات الأولية
يمكن إدخال بيانات المسح مباشرةً إلى نظام المعلومات الجغرافية (GIS) من أنظمة جمع البيانات الرقمية الموجودة على أجهزة المسح باستخدام تقنية تُسمى هندسة الإحداثيات (COGO). كما يمكن جمع المواقع من نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية ( GNSS )، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، ثم استيرادها إلى نظام المعلومات الجغرافية. يتيح التوجه الحالي في جمع البيانات للمستخدمين إمكانية استخدام أجهزة الكمبيوتر الميدانية مع إمكانية تعديل البيانات مباشرةً عبر الاتصالات اللاسلكية أو جلسات التحرير المنفصلة. [ 27 ] ويتجه التوجه الحالي نحو استخدام التطبيقات المتوفرة على الهواتف الذكية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA) في شكل أنظمة معلومات جغرافية متنقلة. [ 28 ] وقد تعزز هذا بفضل توفر وحدات GPS منخفضة التكلفة وعالية الدقة (بالديسيمتر) في الوقت الفعلي. وهذا يُغني عن الحاجة إلى معالجة البيانات واستيرادها وتحديثها في المكتب بعد جمع البيانات الميدانية. ويشمل ذلك إمكانية دمج المواقع التي تم جمعها باستخدام جهاز قياس المسافة بالليزر . كما تتيح التقنيات الحديثة للمستخدمين إنشاء الخرائط وإجراء التحليلات مباشرةً في الميدان، مما يجعل المشاريع أكثر كفاءة ورسم الخرائط أكثر دقة.
تلعب البيانات المستشعرة عن بُعد دورًا هامًا في جمع البيانات، وتتألف من أجهزة استشعار مُثبتة على منصات. تشمل هذه الأجهزة الكاميرات والماسحات الضوئية الرقمية وأجهزة الليدار ، بينما تتكون المنصات عادةً من طائرات وأقمار صناعية . في إنجلترا، في منتصف التسعينيات، كانت الطائرات الورقية/البالونات الهجينة، المعروفة باسم "هيليكيت"، رائدةً في استخدام الكاميرات الرقمية المحمولة جوًا كنظم معلومات جغرافية جوية. استُخدم برنامج قياس مُثبّت على الطائرات، بدقة تصل إلى 0.4 مم، لربط الصور وقياس الأرض. تتميز طائرات "هيليكيت" بانخفاض تكلفتها وقدرتها على جمع بيانات أكثر دقة من الطائرات. يُمكن استخدام طائرات "هيليكيت" فوق الطرق والسكك الحديدية والمدن التي يُحظر فيها استخدام الطائرات بدون طيار .
أصبح جمع البيانات الجوية في الآونة الأخيرة أكثر سهولة بفضل الطائرات المسيرة الصغيرة . فعلى سبيل المثال، استُخدمت طائرة "إيريون سكاوت" لرسم خريطة لمنطقة مساحتها 50 فدانًا بمسافة أخذ عينات أرضية تبلغ بوصة واحدة (2.54 سم) في غضون 12 دقيقة فقط. [ 29 ]
تُستمد غالبية البيانات الرقمية حاليًا من تحليل الصور الجوية. وتُستخدم محطات العمل الرقمية لتحويل المعالم مباشرةً من الصور المجسمة إلى بيانات رقمية . تتيح هذه الأنظمة التقاط البيانات ثنائية وثلاثية الأبعاد، مع قياس الارتفاعات مباشرةً من الصور المجسمة باستخدام مبادئ التصوير المساحي . يجب مسح الصور الجوية التناظرية ضوئيًا قبل إدخالها إلى نظام رقمي، بينما تُستغنى عن هذه الخطوة في الكاميرات الرقمية عالية الجودة.
يُعدّ الاستشعار عن بُعد بالأقمار الصناعية مصدرًا هامًا آخر للبيانات المكانية. تستخدم الأقمار الصناعية في هذا المجال حزمًا مختلفة من أجهزة الاستشعار لقياس الانعكاسات بشكل سلبي من أجزاء من الطيف الكهرومغناطيسي أو الموجات الراديوية المنبعثة من أجهزة استشعار نشطة مثل الرادار. يجمع الاستشعار عن بُعد بيانات نقطية يمكن معالجتها لاحقًا باستخدام نطاقات مختلفة لتحديد الأجسام والفئات ذات الأهمية، مثل الغطاء الأرضي.
جمع البيانات الثانوية
الطريقة الأكثر شيوعًا لإنشاء البيانات هي الرقمنة ، حيث تُنقل خريطة أو مخطط مسح مطبوع إلى وسيط رقمي باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) وتقنيات الإسناد الجغرافي. ومع التوافر الواسع للصور المصححة هندسيًا (من الأقمار الصناعية والطائرات والطائرات المسيّرة)، أصبحت الرقمنة المباشرة هي الطريقة الرئيسية لاستخراج البيانات الجغرافية. تتضمن هذه الطريقة تتبع البيانات الجغرافية مباشرةً على الصور الجوية، بدلًا من الطريقة التقليدية المتمثلة في تتبع الشكل الجغرافي على لوحة رقمية منفصلة (الرقمنة اليدوية). تستخدم الرقمنة اليدوية قلمًا مغناطيسيًا خاصًا، أو قلمًا ضوئيًا، يُدخل المعلومات إلى الحاسوب لإنشاء خريطة رقمية مطابقة. تستخدم بعض اللوحات أداة تشبه الفأرة، تُسمى القرص، بدلًا من القلم الضوئي. [ 30 ] [ 31 ] يحتوي القرص على نافذة صغيرة مزودة بعلامة تصويب، مما يسمح بدقة أكبر وتحديد معالم الخريطة بدقة متناهية. على الرغم من أن التحويل الرقمي مع توجيه الشاشة للأعلى هو الأكثر شيوعًا، إلا أن التحويل الرقمي مع توجيه الشاشة للأسفل لا يزال مفيدًا لتحويل الخرائط ذات الجودة الرديئة. [ 31 ]
يمكن رقمنة البيانات المطبوعة على الورق أو خرائط أغشية البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) أو مسحها ضوئيًا لإنتاج بيانات رقمية. يقوم جهاز الرقمنة بإنتاج بيانات متجهة عندما يتتبع المستخدم النقاط والخطوط وحدود المضلعات من الخريطة. ينتج عن مسح الخريطة بيانات نقطية يمكن معالجتها لاحقًا لإنتاج بيانات متجهة.
عند جمع البيانات، يجب على المستخدم أن يفكر فيما إذا كان ينبغي جمع البيانات بدقة نسبية أو دقة مطلقة، لأن هذا لا يؤثر فقط على كيفية تفسير المعلومات ولكن أيضًا على تكلفة جمع البيانات.
بعد إدخال البيانات في نظام المعلومات الجغرافية، عادةً ما تتطلب هذه البيانات تحريرًا لإزالة الأخطاء أو معالجة إضافية. بالنسبة للبيانات المتجهة، يجب أن تكون "صحيحة طوبولوجيًا" قبل استخدامها في بعض التحليلات المتقدمة. على سبيل المثال، في شبكة الطرق، يجب أن تتصل الخطوط بالعقد عند التقاطعات. كما يجب إزالة الأخطاء مثل التجاوزات والنقصان. بالنسبة للخرائط الممسوحة ضوئيًا، قد يلزم إزالة الشوائب الموجودة على الخريطة الأصلية من الصورة النقطية الناتجة . على سبيل المثال، قد تربط بقعة من التراب خطين لا ينبغي أن يكونا متصلين.
الإسقاطات، وأنظمة الإحداثيات، والتسجيل
يمكن تمثيل الأرض بنماذج مختلفة، يوفر كل منها مجموعة مختلفة من الإحداثيات (مثل خط العرض، وخط الطول، والارتفاع) لأي نقطة معينة على سطحها. أبسط هذه النماذج هو افتراض أن الأرض كرة مثالية. ومع تراكم المزيد من القياسات للأرض، أصبحت نماذجها أكثر تطورًا ودقة. في الواقع، توجد نماذج تُسمى المراجع المكانية ( Datums) تُطبق على مناطق مختلفة من الأرض لزيادة الدقة، مثل المرجع المكاني لأمريكا الشمالية لعام 1983 للقياسات الأمريكية، والنظام الجيوديسي العالمي للقياسات العالمية.
قد لا تتطابق خطوط الطول والعرض على خريطة مرسومة باستخدام مرجع محلي مع تلك المُستقاة من جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) . ويتطلب تحويل الإحداثيات من مرجع إلى آخر إجراء تحويل مرجعي ، مثل تحويل هيلمرت ، مع أن الترجمة البسيطة قد تكون كافية في بعض الحالات . [ 32 ]
في برامج نظم المعلومات الجغرافية الشائعة، غالبًا ما تُمثل البيانات المُسقطة بخطوط الطول والعرض بنظام إحداثيات جغرافية . على سبيل المثال، تُرمز البيانات بخطوط الطول والعرض إذا كان المرجع هو " المرجع الجيوديسي لأمريكا الشمالية لعام 1983" بالرمز "GCS North American 1983".
جودة البيانات
على الرغم من أنه لا يمكن لأي نموذج رقمي أن يمثل العالم الحقيقي تمثيلاً كاملاً، فمن المهم أن تتمتع بيانات نظم المعلومات الجغرافية بجودة عالية. وتماشياً مع مبدأ التماثل ، يجب أن تكون البيانات قريبة بما يكفي من الواقع بحيث تتطابق نتائج إجراءات نظم المعلومات الجغرافية بشكل صحيح مع نتائج العمليات الواقعية. وهذا يعني أنه لا يوجد معيار واحد لجودة البيانات، لأن درجة الجودة المطلوبة تعتمد على نطاق وأهداف المهام التي ستُستخدم من أجلها. وتُعد عدة عناصر لجودة البيانات مهمة لبيانات نظم المعلومات الجغرافية:
- دقة
- درجة التشابه بين القياس المُمثَّل والقيمة الفعلية؛ وعلى العكس، الخطأ هو مقدار الاختلاف بينهما. [ 21 ] : 623 في بيانات نظم المعلومات الجغرافية، يُولى اهتمامٌ بالغٌ لدقة تمثيلات الموقع ( الدقة المكانية )، والخصائص ( دقة السمات )، والوقت. على سبيل المثال، يُشير تعداد الولايات المتحدة لعام 2020 إلى أن عدد سكان هيوستن في 1 أبريل 2020 بلغ 2,304,580 نسمة؛ إذا كان العدد الفعلي 2,310,674 نسمة، فسيكون ذلك خطأً، وبالتالي نقصًا في دقة السمات.
- دقة
- درجة دقة القيمة المُمثلة. في الخصائص الكمية، تُعرف هذه الدرجة بعدد الأرقام المعنوية في القيمة المقاسة. [ 23 ] : 115 القيمة غير الدقيقة هي قيمة غامضة أو مبهمة، تتضمن نطاقًا من القيم المحتملة. على سبيل المثال، إذا قيل إن عدد سكان هيوستن في 1 أبريل 2020 كان "حوالي 2.3 مليون نسمة"، فإن هذا البيان غير دقيق، ولكنه على الأرجح دقيق لأنه يتضمن القيمة الصحيحة (والعديد من القيم غير الصحيحة). وكما هو الحال مع الدقة، يمكن أن تكون تمثيلات الموقع والخاصية والوقت أكثر أو أقل دقة. تُعد الدقة المكانية تعبيرًا شائع الاستخدام عن دقة الموقع، خاصة في مجموعات بيانات الصور النقطية . يرتبط المقياس ارتباطًا وثيقًا بالدقة في الخرائط، حيث يحدد مستوى مرغوبًا من الدقة المكانية، ولكنه يمثل مشكلة في نظم المعلومات الجغرافية، حيث يمكن عرض مجموعة البيانات بمقاييس عرض متنوعة (بما في ذلك مقاييس غير مناسبة لجودة البيانات).
- ريبة
- إقرار عام بوجود أخطاء وعدم دقة في البيانات الجغرافية. [ 23 ] : 99 أي أنه قدر من الشك العام، نظرًا لصعوبة تحديد مقدار الخطأ الموجود في مجموعة البيانات بدقة، على الرغم من إمكانية محاولة تقديره ( فترة الثقة هي أحد هذه التقديرات). ويُستخدم هذا المصطلح أحيانًا كمصطلح جامع لجميع جوانب جودة البيانات أو معظمها.
- الغموض أو عدم الوضوح
- درجة عدم الدقة المتأصلة في جانبٍ ما (الموقع، أو الخاصية، أو الزمن) من ظاهرةٍ ما، بدلاً من أن يكون عدم الدقة في قيمةٍ مُقاسة. [ 23 ] : 103 على سبيل المثال، يُعدّ النطاق المكاني لمنطقة هيوستن الحضرية غير واضح، إذ توجد أماكن على أطراف المدينة أقل ارتباطاً بمركزها (قياساً بأنشطةٍ مثل التنقل اليومي ) من الأماكن الأقرب. وتُستخدم أدواتٌ رياضية، مثل نظرية المجموعات الضبابية، بشكلٍ شائعٍ للتعامل مع عدم الوضوح في البيانات الجغرافية.
- اكتمال
- مدى تمثيل مجموعة البيانات لجميع السمات الفعلية التي تدعي تضمينها. [ 21 ] : 623 على سبيل المثال، إذا كانت طبقة "الطرق في هيوستن " تفتقر إلى بعض الشوارع الفعلية، فإنها غير مكتملة.
- عملة
- أحدث نقطة زمنية تدّعي فيها مجموعة البيانات أنها تمثل الواقع بدقة. وهذا يمثل مصدر قلق لمعظم تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية، التي تسعى إلى تمثيل العالم "في الوقت الحاضر"، وفي هذه الحالة تكون البيانات القديمة أقل جودة.
- تناسق
- مدى تطابق تمثيلات الظواهر المتعددة في مجموعة بيانات مع بعضها البعض بشكل صحيح. [ 21 ] : 623. يُعدّ اتساق العلاقات الطوبولوجية بين العناصر المكانية جانبًا بالغ الأهمية من جوانب الاتساق. [ 33 ] : 117. على سبيل المثال، إذا تم تحريك جميع الخطوط في شبكة شوارع عن طريق الخطأ 10 أمتار شرقًا، فستكون غير دقيقة ولكنها ستظل متسقة، لأنها ستظل متصلة بشكل صحيح عند كل تقاطع، وستظل أدوات تحليل الشبكة ، مثل أقصر مسار، تعطي نتائج صحيحة.
- انتشار عدم اليقين
- مدى اعتماد جودة نتائج أساليب التحليل المكاني وأدوات المعالجة الأخرى على جودة بيانات الإدخال. [ 33 ] : 118 على سبيل المثال، يُعد الاستيفاء عملية شائعة الاستخدام في العديد من تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية؛ ولأنه يُولّد تقديرات للقيم بين القياسات المعروفة، ستكون النتائج دائمًا أكثر دقة، ولكنها أقل يقينًا (حيث أن كل تقدير يتضمن قدرًا غير معروف من الخطأ).
تعتمد جودة مجموعة البيانات بشكل كبير على مصادرها والأساليب المستخدمة في إنشائها. فقد تمكن مساحو الأراضي من توفير دقة عالية في تحديد المواقع باستخدام أجهزة تحديد المواقع العالمية (GPS) المتطورة ، إلا أن دقة تحديد المواقع عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في الهواتف الذكية العادية أقل بكثير. [ 34 ] وتتوفر مجموعات البيانات الشائعة، مثل بيانات التضاريس الرقمية والصور الجوية [ 35 ] ، بمستويات جودة متفاوتة، لا سيما فيما يتعلق بالدقة المكانية. كما أن الخرائط الورقية، التي تم رقمنتها لسنوات عديدة كمصدر للبيانات، قد تتفاوت جودتها بشكل كبير.
يُسلط التحليل الكمي للخرائط الضوء على مشكلات الدقة. فالأجهزة الإلكترونية وغيرها من المعدات المستخدمة في قياسات نظم المعلومات الجغرافية أكثر دقة بكثير من أجهزة تحليل الخرائط التقليدية. جميع البيانات الجغرافية غير دقيقة بطبيعتها، وستنتشر هذه الأخطاء عبر عمليات نظم المعلومات الجغرافية بطرق يصعب التنبؤ بها. [ 36 ]
تحويل الصور النقطية إلى صور متجهة
يمكن لنظام المعلومات الجغرافية (GIS) إعادة هيكلة البيانات لتحويلها إلى صيغ مختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام نظام المعلومات الجغرافية لتحويل خريطة صورة فضائية إلى بنية متجهة عن طريق إنشاء خطوط حول جميع الخلايا ذات التصنيف نفسه، مع تحديد العلاقات المكانية بين الخلايا، مثل التجاور أو الاحتواء.
يمكن إجراء معالجة بيانات أكثر تقدماً باستخدام معالجة الصور ، وهي تقنية طُوّرت في أواخر الستينيات من القرن الماضي من قِبل وكالة ناسا والقطاع الخاص لتحسين التباين، وعرض الألوان الزائفة، ومجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى، بما في ذلك استخدام تحويلات فورييه ثنائية الأبعاد . ونظراً لأن البيانات الرقمية تُجمع وتُخزن بطرق مختلفة، فقد لا يكون مصدرا البيانات متوافقين تماماً. لذا، يجب أن يكون نظام المعلومات الجغرافية قادراً على تحويل البيانات الجغرافية من بنية إلى أخرى. ويتطلب ذلك تحليل الافتراضات الضمنية الكامنة وراء مختلف الأنطولوجيات والتصنيفات. [ 37 ] وقد اكتسبت أنطولوجيات الكائنات أهمية متزايدة نتيجةً للبرمجة كائنية التوجه والعمل المتواصل الذي قام به باري سميث وزملاؤه.
استخراج البيانات المكاني
توفر أدوات استخراج البيانات وتحويلها وتحميلها المكانية وظائف معالجة البيانات التي توفرها برامج استخراج البيانات وتحويلها وتحميلها التقليدية ، مع التركيز بشكل أساسي على إدارة البيانات المكانية. فهي تتيح لمستخدمي نظم المعلومات الجغرافية إمكانية ترجمة البيانات بين مختلف المعايير والتنسيقات الخاصة، مع إجراء تحويلات هندسية عليها أثناء عملية الترجمة. ويمكن أن تأتي هذه الأدوات على شكل إضافات لبرامج أخرى متعددة الأغراض، مثل جداول البيانات .
التحليل المكاني
يُعدّ التحليل المكاني لنظم المعلومات الجغرافية مجالًا سريع التطور، وتتضمن حزم نظم المعلومات الجغرافية بشكل متزايد أدوات تحليلية كجزء أساسي من ميزاتها، أو كمجموعات أدوات اختيارية، أو كإضافات أو "محللات". في كثير من الأحيان، يُقدّم هذه الأدوات من قِبل موردي البرامج الأصليين (بائعين تجاريين أو فرق تطوير تعاونية غير تجارية)، بينما في حالات أخرى، يتم تطوير هذه الأدوات وتوفيرها من قِبل جهات خارجية. علاوة على ذلك، توفر العديد من المنتجات مجموعات تطوير برمجية (SDKs)، ولغات برمجة ودعمًا لها، وميزات كتابة نصوص برمجية، و/أو واجهات خاصة لتطوير أدوات تحليلية خاصة أو نسخ معدلة منها. وقد أدى هذا التوافر المتزايد إلى ظهور بُعد جديد في ذكاء الأعمال يُطلق عليه " الذكاء المكاني "، والذي يُتيح، عند تقديمه بشكل مفتوح عبر الشبكة الداخلية، الوصول إلى البيانات الجغرافية وبيانات الشبكات الاجتماعية للجميع. كما أصبح الذكاء الجغرافي المكاني ، القائم على التحليل المكاني لنظم المعلومات الجغرافية، عنصرًا أساسيًا للأمن. ويمكن وصف نظم المعلومات الجغرافية ككل بأنها عملية تحويل إلى تمثيل متجهي أو إلى أي عملية رقمنة أخرى.
المعالجة الجغرافية هي عملية في نظم المعلومات الجغرافية تُستخدم لمعالجة البيانات المكانية. تأخذ عملية المعالجة الجغرافية النموذجية مجموعة بيانات مُدخلة ، وتُجري عليها عمليةً ما، ثم تُعيد نتيجة العملية كمجموعة بيانات مُخرجة. تشمل عمليات المعالجة الجغرافية الشائعة تراكب المعالم الجغرافية، واختيار المعالم وتحليلها، ومعالجة الطوبولوجيا ، ومعالجة البيانات النقطية ، وتحويل البيانات. تُتيح المعالجة الجغرافية تعريف المعلومات وإدارتها وتحليلها، والتي تُستخدم لاتخاذ القرارات. [ 38 ]
تحليل التضاريس

تتضمن العديد من المهام الجغرافية دراسة التضاريس ، أي شكل سطح الأرض، مثل علم المياه ، والأعمال الترابية ، والجغرافيا الحيوية . لذا، تُعد بيانات التضاريس عادةً مجموعة بيانات أساسية في نظم المعلومات الجغرافية، وتكون عادةً على شكل نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) أو شبكة مثلثية غير منتظمة (TIN). تتوفر في معظم برامج نظم المعلومات الجغرافية مجموعة متنوعة من الأدوات لتحليل التضاريس، وذلك غالبًا عن طريق إنشاء مجموعات بيانات مشتقة تمثل جانبًا محددًا من السطح. ومن أكثرها شيوعًا ما يلي:
- الميل أو الانحدار هو مدى انحدار أو ميل وحدة من التضاريس، وعادة ما يتم قياسه كزاوية بالدرجات أو كنسبة مئوية. [ 39 ]
- يمكن تعريف الاتجاه بأنه الاتجاه الذي تواجهه وحدة من التضاريس. وعادة ما يُعبر عن الاتجاه بالدرجات من الشمال. [ 40 ]
- يُعدّ حساب القطع والردم عملية حسابية للفرق بين السطح قبل وبعد مشروع الحفر لتقدير التكاليف.
- يُمكن للنمذجة الهيدرولوجية أن تُوفر بُعدًا مكانيًا تفتقر إليه النماذج الهيدرولوجية الأخرى، وذلك من خلال تحليل متغيرات مثل الانحدار والاتجاه ومساحة مستجمعات المياه . [ 41 ] يُعد تحليل التضاريس أساسيًا في الهيدرولوجيا، لأن الماء يتدفق دائمًا إلى أسفل المنحدر. [ 41 ] ولأن تحليل التضاريس الأساسي لنموذج الارتفاع الرقمي (DEM) يتضمن حساب الانحدار والاتجاه، فإن نماذج الارتفاع الرقمي تُعدّ مفيدة جدًا للتحليل الهيدرولوجي. يُمكن استخدام الانحدار والاتجاه لتحديد اتجاه الجريان السطحي ، وبالتالي تراكم التدفق لتكوين الجداول والأنهار والبحيرات. كما تُعطي مناطق التدفق المتباعد مؤشرًا واضحًا لحدود مستجمعات المياه. بمجرد إنشاء مصفوفة اتجاه التدفق والتراكم، يُمكن إجراء استعلامات تُظهر مناطق التغذية أو التشتت عند نقطة معينة. [ 41 ] يُمكن إضافة المزيد من التفاصيل إلى النموذج، مثل خشونة التضاريس وأنواع الغطاء النباتي وأنواع التربة، والتي يُمكن أن تؤثر على معدلات التسرب والتبخر، وبالتالي تؤثر على الجريان السطحي. يُعدّ البحث في التلوث البيئي أحد الاستخدامات الرئيسية للنمذجة الهيدرولوجية . وتشمل التطبيقات الأخرى للنمذجة الهيدرولوجية رسم خرائط المياه الجوفية والسطحية ، بالإضافة إلى خرائط مخاطر الفيضانات.
- يتنبأ تحليل مجال الرؤية بالتأثير الذي تحدثه التضاريس على الرؤية بين المواقع، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص للاتصالات اللاسلكية.
- التضاريس المظللة هي تصوير للسطح كما لو كان نموذجًا ثلاثي الأبعاد مضاءً من اتجاه معين، وهو أمر شائع الاستخدام في الخرائط.
تُنتج معظم هذه البيانات باستخدام خوارزميات تُعدّ تبسيطات منفصلة لحساب المتجهات . ويُستمدّ الميل والاتجاه وانحناء السطح في تحليل التضاريس من عمليات الجوار باستخدام قيم الارتفاع للخلايا المجاورة للخلية. [ 42 ] ويتأثر كلٌّ من هذه العناصر بشدة بمستوى التفاصيل في بيانات التضاريس، مثل دقة نموذج الارتفاع الرقمي، والتي يجب اختيارها بعناية. [ 43 ]
تحليل التقارب
تُعدّ المسافة عنصراً أساسياً في حلّ العديد من المهام الجغرافية، ويعود ذلك عادةً إلى تأثيرها على حركة البيانات . ولذلك، تُستخدم مجموعة واسعة من أدوات التحليل لتحليل المسافة بشكل أو بآخر، مثل الحواجز ، ومضلعات فورونوي أو ثيسن ، وتحليل مسافة التكلفة ، وتحليل الشبكات .
تحليل البيانات
يصعب ربط خرائط الأراضي الرطبة بكميات الأمطار المسجلة في نقاط مختلفة كالمطارات ومحطات التلفزيون والمدارس. مع ذلك، يمكن استخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لتصوير الخصائص ثنائية وثلاثية الأبعاد لسطح الأرض وباطنها وغلافها الجوي انطلاقًا من نقاط معلومات محددة. على سبيل المثال، يمكن لنظم المعلومات الجغرافية إنشاء خريطة بسرعة تتضمن خطوط تساوي كمية الأمطار أو خطوط كونتورية تُشير إلى كميات الأمطار المختلفة. ويمكن اعتبار هذه الخريطة خريطة كونتورية للأمطار. تستطيع العديد من الطرق المتطورة تقدير خصائص الأسطح من عدد محدود من قياسات النقاط. ويمكن دمج خريطة كونتورية ثنائية الأبعاد، مُنشأة من نمذجة سطح قياسات نقاط الأمطار، وتحليلها مع أي خريطة أخرى في نظم المعلومات الجغرافية تُغطي المنطقة نفسها. ومن ثم، تُوفر هذه الخريطة المُستمدة من نظم المعلومات الجغرافية معلومات إضافية، مثل جدوى استخدام الطاقة المائية كمصدر للطاقة المتجددة . وبالمثل، يمكن استخدام نظم المعلومات الجغرافية لمقارنة موارد الطاقة المتجددة الأخرى لتحديد أفضل الإمكانيات الجغرافية لمنطقة ما. [ 44 ]
بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنشاء خطوط تساوي الارتفاع، التي تمثل خطوط الكنتور، من سلسلة من النقاط ثلاثية الأبعاد، أو نموذج الارتفاع الرقمي ، إلى جانب تحليل الانحدار، وتظليل التضاريس ، وغيرها من منتجات الارتفاع. ويمكن تحديد مستجمعات المياه بسهولة لأي امتداد معين، عن طريق حساب جميع المناطق المتجاورة والمرتفعة من أي نقطة اهتمام محددة. وبالمثل، يمكن حساب خط القاع المتوقع لمسار المياه السطحية في الجداول المتقطعة والدائمة من بيانات الارتفاع في نظام المعلومات الجغرافية.
النمذجة الطوبولوجية
يستطيع نظام المعلومات الجغرافية التعرف على العلاقات المكانية الموجودة ضمن البيانات المكانية المخزنة رقميًا وتحليلها. وتتيح هذه العلاقات الطوبولوجية إجراء عمليات نمذجة وتحليل مكاني معقدة. وتشمل العلاقات الطوبولوجية بين الكيانات الهندسية عادةً التجاور (ما يجاور ما)، والاحتواء (ما يحيط بما)، والتقارب (مدى قرب شيء من شيء آخر).
الشبكات الهندسية
الشبكات الهندسية هي شبكات خطية من الكائنات تُستخدم لتمثيل الخصائص المترابطة، ولإجراء تحليل مكاني متخصص عليها. تتكون الشبكة الهندسية من حواف متصلة عند نقاط التقاطع، على غرار الرسوم البيانية في الرياضيات وعلوم الحاسوب. وكما هو الحال في الرسوم البيانية، يمكن تحديد أوزان وتدفقات لحواف الشبكات، مما يُتيح تمثيل مختلف الخصائص المترابطة بدقة أكبر. تُستخدم الشبكات الهندسية غالبًا لنمذجة شبكات الطرق وشبكات المرافق العامة ، مثل شبكات الكهرباء والغاز والمياه. كما تُستخدم نمذجة الشبكات بشكل شائع في تخطيط النقل ، ونمذجة المياه ، ونمذجة البنية التحتية.
النمذجة الخرائطية

صاغ دانا توملين مصطلح "النمذجة الخرائطية" في أطروحته للدكتوراه (1983)، ثم استخدمه لاحقًا في عنوان كتابه " نظم المعلومات الجغرافية والنمذجة الخرائطية" (1990). [ 45 ] تشير النمذجة الخرائطية إلى عملية يتم فيها إنتاج ومعالجة وتحليل عدة طبقات موضوعية لنفس المنطقة. استخدم توملين طبقات نقطية، ولكن يمكن استخدام طريقة التراكب (انظر أدناه) بشكل أعم. يمكن دمج العمليات على طبقات الخريطة في خوارزميات، وفي النهاية في نماذج محاكاة أو تحسين.
تراكب الخريطة
يؤدي دمج عدة مجموعات بيانات مكانية (نقاط، خطوط، أو مضلعات ) إلى إنشاء مجموعة بيانات متجهة جديدة، تشبه بصريًا تكديس عدة خرائط لنفس المنطقة. هذه التراكبات مشابهة لتراكبات مخططات فين الرياضية . يجمع تراكب الاتحاد بين المعالم الجغرافية وجداول السمات لكلا المدخلين في مخرج واحد جديد. يحدد تراكب التقاطع المنطقة التي يتداخل فيها كلا المدخلين ويحتفظ بمجموعة من حقول السمات لكل منهما. يحدد تراكب الفرق المتناظر منطقة مخرجات تشمل المساحة الإجمالية لكلا المدخلين باستثناء منطقة التداخل.
يُعدّ استخراج البيانات عمليةً في نظم المعلومات الجغرافية تُشبه عملية تراكب المتجهات، مع إمكانية استخدامها في تحليل بيانات المتجهات أو البيانات النقطية. وبدلاً من دمج خصائص وميزات مجموعتي البيانات، يتضمن استخراج البيانات استخدام "قص" أو "قناع" لاستخراج ميزات إحدى مجموعتي البيانات التي تقع ضمن النطاق المكاني لمجموعة بيانات أخرى.
في تحليل البيانات النقطية، يتم دمج مجموعات البيانات من خلال عملية تُعرف باسم "العملية المحلية على صور نقطية متعددة" أو " جبر الخرائط "، وذلك عبر دالة تجمع قيم مصفوفة كل صورة نقطية . وقد تُعطي هذه الدالة وزنًا أكبر لبعض المدخلات من غيرها باستخدام "نموذج مؤشر" يعكس تأثير العوامل المختلفة على الظاهرة الجغرافية.
الإحصاء الجغرافي

الإحصاء الجغرافي هو فرع من فروع الإحصاء يتعامل مع البيانات الميدانية، وهي بيانات مكانية ذات مؤشر متصل. وهو يوفر طرقًا لنمذجة الارتباط المكاني، والتنبؤ بالقيم في مواقع عشوائية (الاستيفاء).
عند قياس الظواهر، تحدد أساليب الرصد دقة أي تحليل لاحق. ونظرًا لطبيعة البيانات (مثل أنماط حركة المرور في بيئة حضرية، أو أنماط الطقس فوق المحيط الهادئ)، فإن درجة ثابتة أو متغيرة من الدقة تُفقد دائمًا في القياس. ويتحدد هذا الفقد في الدقة بناءً على نطاق وتوزيع جمع البيانات.
لتحديد الأهمية الإحصائية للتحليل، يُحسب المتوسط بحيث يمكن تضمين النقاط (التدرجات) الواقعة خارج نطاق أي قياس مباشر لتحديد سلوكها المتوقع. ويعود ذلك إلى محدودية الأساليب الإحصائية المستخدمة وطرق جمع البيانات، حيث يتطلب الأمر الاستيفاء للتنبؤ بسلوك الجسيمات والنقاط والمواقع التي لا يمكن قياسها مباشرة.
الاستيفاء هو عملية إنشاء سطح، عادةً ما يكون مجموعة بيانات نقطية، من خلال إدخال بيانات مُجمّعة عند عدد من نقاط العينة. توجد عدة أشكال للاستيفاء، كل منها يُعالج البيانات بشكل مختلف، اعتمادًا على خصائص مجموعة البيانات. عند مقارنة طرق الاستيفاء، يجب أولًا مراعاة ما إذا كانت البيانات المصدرية ستتغير (بشكل دقيق أو تقريبي). ثم يُنظر فيما إذا كانت الطريقة ذاتية، أي تعتمد على تفسير بشري، أم موضوعية. بعد ذلك، تُؤخذ طبيعة الانتقالات بين النقاط في الاعتبار: هل هي مفاجئة أم تدريجية. أخيرًا، يُنظر فيما إذا كانت الطريقة شاملة (تستخدم مجموعة البيانات بأكملها لتكوين النموذج)، أو محلية حيث تُكرر الخوارزمية لجزء صغير من التضاريس.
الاستيفاء هو قياس مبرر بسبب مبدأ الارتباط الذاتي المكاني الذي يعترف بأن البيانات التي يتم جمعها في أي موقع سيكون لها تشابه كبير أو تأثير كبير على تلك المواقع الموجودة في جوارها المباشر.
تُعد نماذج الارتفاع الرقمية ، والشبكات غير المنتظمة المثلثية ، وخوارزميات إيجاد الحواف، ومضلعات ثيسن ، وتحليل فورييه ، والمتوسطات المتحركة (المرجحة) ، وترجيح المسافة العكسية ، والتكريج ، والشرائح ، وتحليل سطح الاتجاه ، جميعها طرقًا رياضية لإنتاج بيانات استيفائية.
تحديد الموقع الجغرافي للعنوان
الترميز الجغرافي هو عملية استيفاء المواقع المكانية (إحداثيات س، ص) من عناوين الشوارع أو أي بيانات أخرى ذات مرجع مكاني، مثل الرموز البريدية وقطع الأراضي ومواقع العناوين. يتطلب الترميز الجغرافي للعناوين الفردية وجود ملف مرجعي، مثل ملف خط منتصف الطريق الذي يحتوي على نطاقات العناوين. تاريخيًا، كان يتم استيفاء مواقع العناوين الفردية، أو تقديرها، من خلال فحص نطاقات العناوين على طول جزء من الطريق. عادةً ما تُقدم هذه النطاقات في شكل جدول أو قاعدة بيانات. يقوم البرنامج بعد ذلك بوضع نقطة تقريبًا في المكان الذي ينتمي إليه ذلك العنوان على طول جزء خط المنتصف. على سبيل المثال، ستكون نقطة العنوان 500 في منتصف قطعة مستقيمة تبدأ بالعنوان 1 وتنتهي بالعنوان 1000. يمكن أيضًا تطبيق الترميز الجغرافي على بيانات قطع الأراضي الفعلية، عادةً من خرائط الضرائب البلدية. في هذه الحالة، ستكون نتيجة الترميز الجغرافي هي موقع فعلي وليس نقطة مستوفاة. يُستخدم هذا النهج بشكل متزايد لتوفير معلومات موقع أكثر دقة.
الترميز الجغرافي العكسي
الترميز الجغرافي العكسي هو عملية إرجاع رقم عنوان شارع تقديري بناءً على إحداثيات معينة. على سبيل المثال، يمكن للمستخدم النقر على خط منتصف الطريق (مما يوفر إحداثيات) والحصول على معلومات تعكس رقم المنزل التقديري. يتم استقراء هذا الرقم من نطاق مخصص لجزء الطريق هذا. إذا نقر المستخدم عند منتصف جزء يبدأ بالعنوان 1 وينتهي بالعنوان 100، فستكون القيمة المُعادة قريبة من 50. تجدر الإشارة إلى أن الترميز الجغرافي العكسي لا يُرجع عناوين فعلية، بل يُرجع فقط تقديرات لما يجب أن يكون موجودًا بناءً على النطاق المحدد مسبقًا.
تحليل القرار متعدد المعايير
بالإضافة إلى نظم المعلومات الجغرافية، تدعم أساليب تحليل القرار متعدد المعايير صانعي القرار في تحليل مجموعة من الحلول المكانية البديلة، مثل تحديد الموائل البيئية الأنسب لإعادة التأهيل، وذلك وفقًا لمعايير متعددة، كالغطاء النباتي أو الطرق. يستخدم تحليل القرار متعدد المعايير قواعد القرار لتجميع المعايير، مما يسمح بترتيب الحلول البديلة أو تحديد أولوياتها. [ 46 ] قد يساهم استخدام نظم المعلومات الجغرافية في تحليل القرار متعدد المعايير في تقليل التكاليف والوقت اللازمين لتحديد مواقع إعادة التأهيل المحتملة.
استخراج البيانات من نظم المعلومات الجغرافية
نظم المعلومات الجغرافية أو استخراج البيانات المكانية هو تطبيق أساليب استخراج البيانات على البيانات المكانية. يوفر استخراج البيانات، وهو البحث شبه الآلي عن الأنماط الخفية في قواعد البيانات الضخمة، فوائد كبيرة محتملة لدعم اتخاذ القرارات القائمة على نظم المعلومات الجغرافية . تشمل التطبيقات النموذجية الرصد البيئي . ومن خصائص هذه التطبيقات أن الارتباط المكاني بين قياسات البيانات يتطلب استخدام خوارزميات متخصصة لتحليل البيانات بكفاءة أكبر. [ 47 ] وقد تم دمج النمذجة المكانية القائمة على نظم المعلومات الجغرافية بشكل متزايد مع تقنيات التعلم الآلي لتحديد وتوقع أوجه عدم المساواة الإقليمية في النتائج الصحية والاجتماعية، بما في ذلك الوصول إلى الرعاية الصحية والتسجيل في التأمين الصحي. [ 48 ]
إخراج البيانات ورسم الخرائط
علم الخرائط هو تصميم وإنتاج الخرائط، أو التمثيلات المرئية للبيانات المكانية. تُنجز غالبية أعمال رسم الخرائط الحديثة بمساعدة الحواسيب، عادةً باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، ولكن يمكن أيضًا إنتاج خرائط عالية الجودة عن طريق استيراد طبقات إلى برنامج تصميم لتحسينها. تمنح معظم برامج نظم المعلومات الجغرافية المستخدم تحكمًا كبيرًا في مظهر البيانات.
تؤدي أعمال رسم الخرائط وظيفتين رئيسيتين:
أولًا، يُنتج النظام رسومات بيانية على الشاشة أو على الورق تُوصل نتائج التحليل إلى متخذي القرارات المتعلقة بالموارد. ويمكن إنشاء خرائط جدارية ورسومات أخرى، مما يسمح للمشاهد بتصور نتائج التحليلات أو محاكاة الأحداث المحتملة وفهمها. وتُسهّل خوادم خرائط الويب توزيع الخرائط المُنشأة عبر متصفحات الويب باستخدام تطبيقات متنوعة لواجهات برمجة تطبيقات الويب ( مثل AJAX و Java و Flash وغيرها).
ثانيًا، يمكن إنشاء معلومات أخرى من قاعدة البيانات لمزيد من التحليل أو الاستخدام. ومن الأمثلة على ذلك قائمة بجميع العناوين الواقعة ضمن نطاق ميل واحد (1.6 كم) من موقع تسرب مواد سامة.
يُعدّ الأركيوكروم طريقةً جديدةً لعرض البيانات المكانية. وهو عبارة عن نمطٍ موضوعيٍّ على خريطةٍ ثلاثية الأبعاد يُطبّق على مبنىً مُحدّدٍ أو جزءٍ منه. وهو مناسبٌ للعرض المرئيّ لبيانات فقدان الحرارة.
تصوير التضاريس

الخرائط التقليدية هي تجريدات للعالم الحقيقي، عبارة عن عينة من العناصر المهمة مُصوَّرة على ورقة برموز تمثل الأجسام المادية. ويتعين على مستخدمي الخرائط تفسير هذه الرموز. تُظهر الخرائط الطبوغرافية شكل سطح الأرض بخطوط الكنتور أو بتظليل التضاريس .
تُتيح تقنيات العرض الرسومي الحديثة، مثل التظليل القائم على الارتفاع في نظم المعلومات الجغرافية، إمكانية إظهار العلاقات بين عناصر الخريطة، مما يُعزز القدرة على استخلاص المعلومات وتحليلها. فعلى سبيل المثال، تم دمج نوعين من البيانات في نظام معلومات جغرافية لإنتاج عرض منظور لجزء من مقاطعة سان ماتيو ، كاليفورنيا.
- يُظهر نموذج الارتفاع الرقمي ، الذي يتكون من ارتفاعات السطح المسجلة على شبكة أفقية بطول 30 مترًا، الارتفاعات العالية باللون الأبيض والارتفاعات المنخفضة باللون الأسود.
- تُظهر صورة Landsat Thematic Mapper المرفقة صورة بالأشعة تحت الحمراء ذات ألوان زائفة تنظر إلى نفس المنطقة في وحدات بكسل 30 مترًا، أو عناصر الصورة، لنفس نقاط الإحداثيات، بكسلًا بكسلًا ، مثل معلومات الارتفاع.
استُخدم نظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتسجيل ودمج الصورتين لإنشاء عرض ثلاثي الأبعاد يُظهر صدع سان أندرياس من الأعلى ، وذلك باستخدام وحدات البكسل في صورة الخريطة الموضوعية، مع تظليلها وفقًا لارتفاع التضاريس . يعتمد عرض نظام المعلومات الجغرافية على نقطة رؤية المشاهد ووقت العرض، لعرض الظلال الناتجة عن أشعة الشمس بدقة عند خط العرض وخط الطول والوقت المحددين.
خرائط الويب
شهدت السنوات الأخيرة انتشارًا واسعًا لبرامج الخرائط المجانية سهلة الاستخدام، مثل تطبيقات جوجل مابس وبينج مابس ، بالإضافة إلى بديلها المجاني مفتوح المصدر OpenStreetMap . تتيح هذه الخدمات للجمهور الوصول إلى كميات هائلة من البيانات الجغرافية، التي يعتبرها العديد من المستخدمين موثوقة وقابلة للاستخدام تمامًا كالمعلومات المتخصصة. [ 49 ] فعلى سبيل المثال، خلال جائحة كوفيد-19، استُخدمت خرائط الويب المُستضافة على لوحات المعلومات لنشر بيانات الحالات بسرعة للجمهور. [ 50 ]
تُتيح بعض هذه الأدوات، مثل خرائط جوجل و OpenLayers ، واجهة برمجة تطبيقات (API) تمكّن المستخدمين من إنشاء تطبيقات مخصصة. وتوفر هذه الأدوات عادةً خرائط شوارع، وصورًا جوية/فضائية، ووظائف تحديد المواقع الجغرافية، والبحث، والتوجيه. كما كشفت خرائط الويب عن إمكانات الاستعانة بالجمهور في جمع البيانات الجغرافية، كما في مشاريع مثل OpenStreetMap ، وهو مشروع تعاوني لإنشاء خريطة عالمية مجانية قابلة للتعديل. وقد أثبتت هذه المشاريع المدمجة أنها توفر قيمة وفائدة عاليتين للمستخدمين النهائيين، تتجاوز ما هو ممكن من خلال المعلومات الجغرافية التقليدية. [ 51 ] [ 52 ]
لا يخلو رسم الخرائط عبر الإنترنت من عيوب. فهو يسمح بإنشاء الخرائط وتوزيعها من قِبل أشخاص لا يملكون التدريب الكافي في مجال رسم الخرائط. [ 53 ] وقد أدى ذلك إلى ظهور خرائط تتجاهل المعايير الجغرافية، ما قد يُضلل القارئ، حيث وجدت إحدى الدراسات أن أكثر من نصف لوحات معلومات كوفيد-19 التابعة لحكومات الولايات الأمريكية لم تلتزم بهذه المعايير. [ 54 ] [ 55 ]
الاستخدامات
منذ نشأتها في ستينيات القرن الماضي، استُخدمت نظم المعلومات الجغرافية في نطاق متزايد من التطبيقات، مما يؤكد الأهمية الواسعة للموقع، مدعومًا بالتراجع المستمر في عوائق تبني التكنولوجيا الجغرافية المكانية. ويمكن تصنيف الاستخدامات المتعددة لنظم المعلومات الجغرافية بعدة طرق:
- الهدف : يمكن تصنيف الغرض من التطبيق بشكل عام إلى بحث علمي أو إدارة موارد . يهدف البحث، بتعريفه الأوسع، إلى اكتشاف معارف جديدة؛ وقد يقوم به من يعتبر نفسه عالماً، أو أي شخص يسعى لفهم آلية عمل العالم. فعلى سبيل المثال، تُعدّ دراسة عملية كتحليل أسباب فشل موقع تجاري بحثاً بهذا المعنى. أما الإدارة (وتُسمى أحياناً التطبيقات التشغيلية)، بتعريفها الأوسع أيضاً، فهي تطبيق المعرفة لاتخاذ قرارات عملية بشأن كيفية توظيف الموارد المتاحة لتحقيق الأهداف. تشمل هذه الموارد الوقت، ورأس المال، والعمالة، والمعدات، والأراضي، والمعادن، والحياة البرية، وغيرها. [ 56 ] [ 57 ] : 791
- مستوى القرار : تُصنَّف تطبيقات الإدارة إلى استراتيجية وتكتيكية وتشغيلية ، وهو تصنيف شائع في إدارة الأعمال . [ 58 ] المهام الاستراتيجية هي قرارات طويلة الأجل ورؤيوية حول الأهداف المرجوة، مثل ما إذا كان ينبغي توسيع نطاق عمل تجاري أم لا. أما المهام التكتيكية فهي قرارات متوسطة الأجل حول كيفية تحقيق الأهداف الاستراتيجية، مثل وضع خطة لإدارة المراعي في غابة وطنية. بينما تتعلق القرارات التشغيلية بالمهام اليومية، مثل إيجاد أقصر طريق إلى مطعم بيتزا.
- الموضوع : تنقسم مجالات تطبيق نظم المعلومات الجغرافية (GIS) بشكل رئيسي إلى مجالات معنية بالعالم البشري (مثل الاقتصاد ، والسياسة ، والنقل ، والتعليم، وهندسة المناظر الطبيعية ، وعلم الآثار ، والتخطيط العمراني ، والعقارات، والصحة العامة ، ورسم خرائط الجريمة ، والدفاع الوطني )، ومجالات معنية بالعالم الطبيعي (مثل الجيولوجيا ، وعلم الأحياء ، وعلم المحيطات ، والمناخ ). ومع ذلك، فإن إحدى القدرات القوية لنظم المعلومات الجغرافية والمنظور المكاني للجغرافيا هي قدرتهما التكاملية على مقارنة المواضيع المتباينة، والعديد من التطبيقات معنية بمجالات متعددة. تشمل أمثلة مجالات التطبيق المتكاملة بين الإنسان والطبيعة: رسم الخرائط التفصيلية ، [ 59 ] والتخفيف من مخاطر الكوارث الطبيعية ، وإدارة الحياة البرية ، والتنمية المستدامة ، [ 60 ] [ 61 ] والموارد الطبيعية ، والاستجابة لتغير المناخ . [ 62 ] [ 63 ]
- المؤسسات : تم تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في مؤسسات متنوعة: حكومية (على جميع المستويات من المحلية إلى الدولية)، وتجارية (بجميع أنواعها وأحجامها)، ومنظمات غير ربحية (حتى الكنائس)، بالإضافة إلى الاستخدامات الشخصية . وقد ازداد استخدام هذه الأخيرة بشكل ملحوظ مع انتشار الهواتف الذكية المزودة بتقنية تحديد المواقع.
- دورة حياة النظام : قد تركز تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية على مشروع أو مؤسسة . [ 64 ] يركز نظام المعلومات الجغرافية الخاص بالمشروع على إنجاز مهمة واحدة: جمع البيانات، وإجراء التحليلات، وإنتاج النتائج بشكل منفصل عن أي مشاريع أخرى قد يقوم بها الشخص، ويكون التطبيق مؤقتًا في جوهره. أما نظام المعلومات الجغرافية الخاص بالمؤسسة، فهو مصمم ليكون نظامًا دائمًا، بما في ذلك قاعدة بيانات مصممة بعناية لتكون مفيدة لمجموعة متنوعة من المشاريع على مدى سنوات عديدة، ومن المرجح أن يستخدمه العديد من الأفراد في جميع أنحاء المؤسسة، مع وجود بعض الموظفين بدوام كامل فقط لصيانته. [ 65 ]
- التكامل : تقليديًا، كانت معظم تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية تعمل بشكل مستقل ، باستخدام برامج متخصصة، وأجهزة متخصصة، وبيانات متخصصة، وخبراء متخصصين. ورغم أن هذه التطبيقات لا تزال شائعة حتى اليوم، فقد ازداد استخدام التطبيقات المتكاملة بشكل كبير، حيث تم دمج تقنية المعلومات الجغرافية في تطبيقات مؤسسية أوسع، تتشارك في البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات، وقواعد البيانات، والبرامج، وغالبًا ما تستخدم منصات تكامل مؤسسية مثل SAP . [ 66 ]
غالبًا ما يكون تطبيق نظام المعلومات الجغرافية مدفوعًا بمتطلبات الاختصاص القضائي (مثل المدينة)، أو الغرض، أو التطبيق. وبشكل عام، قد يُصمم تطبيق نظام المعلومات الجغرافية خصيصًا للمؤسسة. لذا، فإن نظام المعلومات الجغرافية المُطور لتطبيق أو اختصاص قضائي أو مؤسسة أو غرض معين قد لا يكون بالضرورة قابلاً للتشغيل البيني أو متوافقًا مع نظام معلومات جغرافية آخر تم تطويره لتطبيق أو اختصاص قضائي أو مؤسسة أو غرض آخر. [ 67 ]
يتجه نظام المعلومات الجغرافية أيضًا إلى الخدمات القائمة على الموقع ، مما يسمح للأجهزة المحمولة المزودة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بعرض موقعها بالنسبة للأشياء الثابتة (أقرب مطعم، محطة وقود، صنبور إطفاء حريق) أو الأشياء المتحركة (الأصدقاء، الأطفال، سيارة الشرطة)، أو إعادة توجيه موقعها إلى خادم مركزي لعرضه أو معالجته.
تُستخدم نظم المعلومات الجغرافية أيضًا في التسويق الرقمي وتحسين محركات البحث لتقسيم الجمهور بناءً على الموقع. [ 68 ] [ 69 ]
المواضيع
العلوم المائية
أصبحت نظم المعلومات الجغرافية (GIS) جزءًا لا يتجزأ من علوم المياه وعلم البحيرات . فالماء بطبيعته ديناميكي، وبالتالي فإن خصائصه تتغير باستمرار. ولمواكبة هذه التغيرات، أتاحت التطورات التكنولوجية للعلماء أساليبَ لتحسين جميع جوانب البحث العلمي، بدءًا من تتبع الحياة البرية عبر الأقمار الصناعية وصولًا إلى رسم خرائط الموائل باستخدام الحاسوب. وتستخدم وكالات مثل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، وهيئة الأسماك والحياة البرية الأمريكية ، فضلًا عن وكالات فيدرالية وولائية أخرى، نظم المعلومات الجغرافية لدعم جهودها في مجال الحفاظ على البيئة.
العلوم الساحلية والبحرية
تم تطبيق نظم المعلومات الجغرافية على الرصد طويل الأجل لتغيرات خط الساحل وتآكل السواحل، وذلك من خلال دمج الصور الجوية التاريخية وصور الأقمار الصناعية ومسح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتحديد معدلات التراجع وتقييم مدى تأثر السواحل. [ 70 ]
علم الآثار

يتألف نظام المعلومات الجغرافية (GIS) من أجهزة وبرامج حاسوبية متكاملة تقوم بتخزين البيانات الجغرافية وإدارتها وتحليلها وتحريرها وإخراجها وعرضها بصريًا . [ 71 ] [ 72 ] غالبًا ما يتم ذلك ضمن قاعدة بيانات مكانية ؛ ومع ذلك، فإن هذا ليس شرطًا أساسيًا لتعريف نظام المعلومات الجغرافية. [ 71 ] بمعنى أوسع، يمكن اعتبار هذا النظام شاملًا أيضًا للمستخدمين البشريين وفريق الدعم، والإجراءات وسير العمل، ومجموعة المعارف المتعلقة بالمفاهيم والأساليب ذات الصلة، والمؤسسات التنظيمية.
الاستجابة للكوارث

تستخدم الاستجابة الجغرافية المكانية للكوارث البيانات والأدوات الجغرافية المكانية لمساعدة فرق الاستجابة للطوارئ، ومديري الأراضي، والعلماء على مواجهة الكوارث. تُسهم البيانات الجغرافية المكانية في إنقاذ الأرواح، والحد من الأضرار، وتحسين التواصل. ويمكن للسلطات الفيدرالية، مثل الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA)، استخدام هذه البيانات لإنشاء خرائط توضح نطاق الكارثة، ومواقع المحتاجين، ومواقع الحطام، وإنشاء نماذج تُقدّر عدد الأشخاص المعرضين للخطر وحجم الأضرار، وتحسين التواصل بين فرق الاستجابة للطوارئ، ومديري الأراضي، والعلماء، فضلاً عن المساعدة في تحديد أماكن تخصيص الموارد، مثل الموارد الطبية الطارئة أو فرق البحث والإنقاذ، وتخطيط مسارات الإخلاء، وتحديد المناطق الأكثر عرضة للخطر.
في الولايات المتحدة، يتولى مكتب الاستجابة الجغرافية المكانية التابع للوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA) مسؤولية جمع وتحليل وتطوير منتجات نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لتعزيز الوعي الظرفي وتمكين عمليات الاستطلاع واتخاذ القرارات الفعالة. وتتمثل مهمة المكتب في دعم صناع القرار في فهم حجم ونطاق ومدى آثار الكوارث حتى يتمكنوا من توفير الموارد للمجتمعات الأكثر احتياجًا. [ 74 ]
الحوكمة البيئية

يُعدّ نظام المعلومات الجغرافية (GIS) أداةً شائعة الاستخدام في الإدارة البيئية، والنمذجة، والتخطيط. وكما عرّفه مايكل غودتشايلد ببساطة ، فإنّ نظام المعلومات الجغرافية هو "نظام حاسوبي لمعالجة المعلومات الجغرافية بصيغة رقمية". [ 75 ] وقد لعب في السنوات الأخيرة دورًا محوريًا في فلسفات البيانات التشاركية والتعاونية والمفتوحة . وقد ساهمت التطورات الاجتماعية والتكنولوجية في رفع مكانة الأجندات الرقمية والبيئية إلى صدارة السياسات العامة، ووسائل الإعلام العالمية ، والقطاع الخاص.
التلوث البيئي
يُعرَّف استخدام نظم المعلومات الجغرافية في مجال التلوث البيئي بأنه استخدام برامج نظم المعلومات الجغرافية لرسم خرائط الملوثات وتحليلها على سطح الأرض، بما في ذلك تلوث التربة والمياه والهواء . [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] تُستخدم طرق متنوعة لنظم المعلومات الجغرافية لإجراء تحليل مكاني للملوثات، وتحديدها، ورصدها، وتقييمها. ويمكن لنظم المعلومات الجغرافية الاستعانة بتقنيات أخرى لتحسين عملية التحليل، بما في ذلك الاستشعار عن بُعد ، وتقنية الليدار ، والذكاء الاصطناعي الجغرافي، ونظم المعلومات الجغرافية على الويب. [ 79 ] ومن بين هذه الطرق الاستيفاء المكاني، الذي يُتيح اتباع نهج أكثر كفاءة في معالجة ملوثات التربة والمياه ورصدها. وقد أصبح التلوث بالمعادن وغيرها من الملوثات مشكلة بيئية خطيرة بعد التصنيع في أجزاء كثيرة من العالم. [ 80 ] ونتيجة لذلك، تُناط بالوكالات البيئية مسؤولية معالجة مواقع تلوث التربة ورصدها والتخفيف من آثارها . وتُستخدم نظم المعلومات الجغرافية لرصد مواقع الملوثات المعدنية على سطح الأرض لتحديد المواقع عالية الخطورة التي تتطلب المعالجة والرصد.
رسم الخرائط الجيولوجية


الخريطة الجيولوجية هي خريطة مُخصصة لعرض مختلف المعالم الجيولوجية. تُعرض الوحدات الصخرية أو الطبقات الجيولوجية بالألوان أو الرموز. أما مستويات التطبق والمعالم البنيوية ، كالفوالق والطيات ، فتُعرض برموز الاتجاه والميل ، مما يُعطيها توجيهات ثلاثية الأبعاد. يُعدّ رسم الخرائط الجيولوجية عملية تفسيرية تتضمن أنواعًا متعددة من المعلومات، من البيانات التحليلية إلى الملاحظات الشخصية، حيث يقوم الجيولوجي بتجميعها وتسجيلها . وقد جرت العادة على تسجيل الملاحظات الجيولوجية على الورق، سواءً على بطاقات ملاحظات موحدة، أو في دفتر ملاحظات ، أو على خريطة . [ 81 ]
الاستكشاف الجيولوجي وتقييم الموارد المعدنية. [ 82 ]
في مجال الجيولوجيا، يتزايد استخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لتقييم وتوقع الرواسب المعدنية، لا سيما الموارد المعدنية الشائعة (COMR) مثل رمال البناء والطين والخث. وعلى عكس بيانات الآبار الكثيفة والموزعة بانتظام، والتي تُعدّ سمةً مميزةً لاستكشاف النفط والغاز، يعتمد استكشاف الموارد المعدنية الشائعة غالبًا على مجموعات بيانات متفرقة وغير منتظمة التوزيع. وهذا يتطلب خوارزميات متخصصة في نظم المعلومات الجغرافية، مثل تلك القائمة على مخططات فورونوي، لإنشاء نماذج جيولوجية ثلاثية الأبعاد من معلومات غير مكتملة. وإلى جانب النمذجة، تُمكّن نظم المعلومات الجغرافية من إجراء تقييم شامل من خلال دمج المعايير الجيولوجية والصناعية - مثل نسبة الغطاء الصخري وسماكة الرواسب - مع بيانات استخدام الأراضي لتصنيف وترتيب مواقع التعدين المحتملة بناءً على جدواها الاقتصادية والبيئية. وقد تم عرض دراسة حالة لهذا النهج المتكامل في منطقة بريست في بيلاروسيا، حيث تم إنشاء نموذج رقمي إقليمي للتنبؤ برواسب المعادن غير الفلزية الجديدة وتقييمها، مع مراعاة القيود الجيولوجية ولوائح استخدام الأراضي لتطوير التعدين السطحي [ 83 ] .
الاستخبارات الجغرافية المكانية
تلعب نظم المعلومات الجغرافية (GIS) دورًا متطورًا باستمرار في الاستخبارات الجغرافية المكانية (GEOINT) والأمن القومي للولايات المتحدة . تُمكّن هذه التقنيات المستخدم من إدارة البيانات الجغرافية المكانية وتحليلها وإنتاجها بكفاءة، ودمج الاستخبارات الجغرافية المكانية مع أشكال أخرى من جمع المعلومات الاستخباراتية ، وإجراء تحليلات متقدمة وإنتاج مرئي للبيانات الجغرافية المكانية. وبالتالي، تُنتج نظم المعلومات الجغرافية معلومات جغرافية مكانية محدّثة وأكثر موثوقية للحد من عدم اليقين لدى صانع القرار. ونظرًا لأن برامج نظم المعلومات الجغرافية متصلة بالإنترنت، يُمكن للمستخدم العمل باستمرار مع صانع القرار لحل مشكلاته المتعلقة بالاستخبارات الجغرافية المكانية والأمن القومي من أي مكان في العالم. وهناك أنواع عديدة من برامج نظم المعلومات الجغرافية المستخدمة في الاستخبارات الجغرافية المكانية والأمن القومي، مثل Google Earth و ERDAS IMAGINE و GeoNetwork مفتوحة المصدر و Esri ArcGIS .
تاريخ
نظام المعلومات الجغرافية التاريخي (يُكتب أيضًا نظام المعلومات الجغرافية التاريخي أو HGIS) هو نظام معلومات جغرافية يُمكنه عرض وتخزين وتحليل بيانات جغرافية سابقة وتتبع التغيرات عبر الزمن. وهو أداة أساسية في الجغرافيا التاريخية .
وقد أثر استخدام الخرائط الرقمية التي تولدها نظم المعلومات الجغرافية أيضاً على تطور مجال أكاديمي يُعرف باسم العلوم الإنسانية المكانية. [ 84 ]
علم المياه
أصبحت نظم المعلومات الجغرافية (GIS) أداةً بالغة الأهمية في مجال الهيدرولوجيا لدراسة وإدارة موارد المياه على كوكب الأرض . ويتطلب تغير المناخ وتزايد الطلب على موارد المياه فهمًا أعمق لأحد أهم مواردنا الحيوية. ونظرًا لاختلاف وجود المياه مكانيًا وزمنيًا خلال الدورة الهيدرولوجية ، فإن دراستها باستخدام نظم المعلومات الجغرافية تُعدّ عمليةً للغاية. فبينما كانت نظم المعلومات الجغرافية السابقة ثابتةً في تمثيلها الجغرافي المكاني للخصائص الهيدرولوجية، أصبحت منصات نظم المعلومات الجغرافية أكثر ديناميكيةً، مما يُقلّص الفجوة بين البيانات التاريخية والواقع الهيدرولوجي الحالي.
نظم المعلومات الجغرافية التشاركية
نظام المعلومات الجغرافية التشاركي (PGIS) أو نظام المعلومات الجغرافية للمشاركة العامة (PPGIS) هو نهج تشاركي للتخطيط المكاني وإدارة المعلومات والاتصالات المكانية . [ 85 ] [ 86 ]
الصحة العامة
تجمع نظم المعلومات الجغرافية (GIS) وعلم المعلومات الجغرافية (GIScience) بين إمكانيات رسم الخرائط الحاسوبية وأدوات إدارة قواعد البيانات وتحليل البيانات . تتميز نظم المعلومات الجغرافية التجارية بقوتها الفائقة، وقد أثرت في العديد من التطبيقات والقطاعات، بما في ذلك العلوم البيئية ، والتخطيط العمراني ، والتطبيقات الزراعية، وغيرها.
المعرفة التقليدية ونظم المعلومات الجغرافية
نظم المعلومات الجغرافية (GIS) للمعرفة التقليدية هي مجموعة من الأدوات المصممة لتوثيق واستخدام المعارف التقليدية للمجتمعات حول العالم. وتختلف نظم المعلومات الجغرافية للمعرفة التقليدية عن الخرائط المعرفية العادية في أنها تعبر عن العلاقات البيئية والروحية بين الكيانات الواقعية والمفاهيمية. [ 87 ] وتركز هذه الأدوات على الحفاظ على التراث الثقافي، ونزاعات حقوق الأراضي، وإدارة الموارد الطبيعية، والتنمية الاقتصادية.
جوانب أخرى
معايير اتحاد البيانات الجغرافية المكانية المفتوحة
يُعدّ اتحاد Open Geospatial Consortium (OGC) اتحادًا صناعيًا دوليًا يضم 384 شركة وهيئة حكومية وجامعة وشخصًا، يشاركون في عملية توافقية لتطوير مواصفات معالجة البيانات الجغرافية المتاحة للعموم. تدعم الواجهات والبروتوكولات المفتوحة، المُحددة في مواصفات OpenGIS، حلولًا قابلة للتشغيل البيني تُفعّل الخدمات الجغرافية للويب والخدمات اللاسلكية وخدمات تحديد المواقع وتقنية المعلومات السائدة، وتُمكّن مطوري التكنولوجيا من جعل المعلومات والخدمات المكانية المعقدة متاحة ومفيدة مع جميع أنواع التطبيقات. تشمل بروتوكولات اتحاد Open Geospatial Consortium خدمة خرائط الويب وخدمة ميزات الويب . [ 88 ]
تقوم منظمة OGC بتقسيم منتجات نظم المعلومات الجغرافية إلى فئتين، بناءً على مدى اكتمال ودقة اتباع البرنامج لمواصفات OGC.

المنتجات المتوافقة هي منتجات برمجية تتوافق مع مواصفات OpenGIS الصادرة عن OGC . عندما يتم اختبار منتج ما واعتماده كمتوافق من خلال برنامج اختبار OGC، يتم تسجيل المنتج تلقائيًا على هذا الموقع على أنه "متوافق".
المنتجات المُنفِّذة هي برامج تُطبِّق مواصفات OpenGIS ولكنها لم تجتاز بعد اختبار المطابقة. ولا تتوفر اختبارات المطابقة لجميع المواصفات. يمكن للمطورين تسجيل منتجاتهم كمسودات مُنفِّذة أو مواصفات مُعتمدة، مع احتفاظ OGC بحق مراجعة كل إدخال والتحقق منه. وقد أنشأت كوريا الجنوبية نظامًا وطنيًا متطورًا للمعلومات الجغرافية (NGIS) يتماشى مع هذه المعايير العالمية، ويُدمج بيانات مكانية متنوعة عبر منصات مثل "V-World". تُوفر هذه الخدمة مفتوحة المصدر خرائط ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ومعلومات عن الأراضي، وتُشكِّل بنية تحتية أساسية لتطوير المدن الذكية والإدارة العامة. [ 89 ]
إضافة بُعد الزمن
يمكن دراسة حالة سطح الأرض وغلافها الجوي وباطنها من خلال إدخال بيانات الأقمار الصناعية إلى نظام المعلومات الجغرافية (GIS). تُمكّن تقنية نظم المعلومات الجغرافية الباحثين من دراسة التغيرات في العمليات الأرضية على مدار أيام وشهور وسنوات باستخدام الرسوم البيانية. [ 90 ] على سبيل المثال، يمكن عرض التغيرات في حيوية الغطاء النباتي خلال موسم النمو بشكل متحرك لتحديد متى كان الجفاف أشدّ وطأة في منطقة معينة. يُمثل الرسم البياني الناتج مقياسًا تقريبيًا لصحة النبات. ومن ثم، فإن العمل بمتغيرين على مدار الزمن يُتيح للباحثين رصد الاختلافات الإقليمية في الفترة الزمنية الفاصلة بين انخفاض هطول الأمطار وتأثيره على الغطاء النباتي.
تُتيح تقنية نظم المعلومات الجغرافية (GIS ) وتوافر البيانات الرقمية على المستويين الإقليمي والعالمي إجراء مثل هذه التحليلات. فعلى سبيل المثال، يُنتج جهاز قياس الإشعاع عالي الدقة جدًا (AVHRR) بيانات مستشعرات الأقمار الصناعية المستخدمة لإنشاء رسم بياني للغطاء النباتي. يرصد هذا النظام كميات الطاقة المنعكسة من سطح الأرض عبر نطاقات طيفية مختلفة لمساحات سطحية تبلغ حوالي كيلومتر مربع واحد ( 0.39 ميل مربع ) . ويُنتج مستشعر القمر الصناعي صورًا لموقع محدد على سطح الأرض مرتين يوميًا. ويُعدّ كل من AVHRR ومقياس الإشعاع الطيفي التصويري متوسط الدقة (MODIS) - الذي ظهر مؤخرًا - مجرد مثالين من بين العديد من أنظمة الاستشعار المستخدمة في تحليل سطح الأرض.
إضافةً إلى دمج عامل الزمن في الدراسات البيئية، يجري استكشاف نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لقدرتها على تتبع ونمذجة حركة البشر خلال أنشطتهم اليومية. ومن الأمثلة الملموسة على التقدم في هذا المجال، إصدار مكتب الإحصاء الأمريكي مؤخرًا لبيانات سكانية محددة زمنيًا . تُظهر هذه البيانات عدد سكان المدن خلال ساعات النهار والمساء، مُبرزةً نمط التمركز والتشتت الناتج عن أنماط التنقل في أمريكا الشمالية. ولم يكن من الممكن معالجة البيانات اللازمة لإنتاج هذه البيانات لولا نظم المعلومات الجغرافية.
لقد مكّن استخدام النماذج لتوقع البيانات التي يحتفظ بها نظام المعلومات الجغرافية في المستقبل المخططين من اختبار قرارات السياسة باستخدام أنظمة دعم القرار المكاني .
علم الدلالة
تُثبت الأدوات والتقنيات الناشئة عن الويب الدلالي التابع لاتحاد شبكة الويب العالمية فائدتها في حلّ مشكلات تكامل البيانات في نظم المعلومات. وبناءً على ذلك، اقتُرحت هذه التقنيات كوسيلة لتسهيل قابلية التشغيل البيني وإعادة استخدام البيانات بين تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية، وكذلك لتمكين آليات تحليل جديدة. [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]
تُعدّ الأنطولوجيات عنصرًا أساسيًا في هذا النهج الدلالي، إذ تُتيح تحديدًا رسميًا وقابلًا للقراءة آليًا للمفاهيم والعلاقات في مجال مُحدد. وهذا بدوره يُتيح لنظام المعلومات الجغرافية التركيز على المعنى المقصود للبيانات بدلًا من تركيبها أو بنيتها. على سبيل المثال، يُمكن لنظام المعلومات الجغرافية دمج مجموعتي البيانات تلقائيًا تحت تصنيف الغطاء الأرضي الأكثر عمومية، وذلك من خلال استنتاج أن نوع الغطاء الأرضي المُصنّف على أنه أشجار صنوبرية متساقطة الأوراق في مجموعة بيانات ما هو تخصص أو مجموعة فرعية من نوع الغطاء الأرضي " غابة" في مجموعة بيانات أخرى ذات تصنيف عام. وقد طُوّرت أنطولوجيات تجريبية في مجالات مُرتبطة بتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية ، مثل أنطولوجيا الهيدرولوجيا [ 95 ] التي طوّرتها هيئة المساحة البريطانية، وأنطولوجيات SWEET [ 96 ] التي طوّرها مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا . كما تقترح مجموعة W3C Geo Incubator Group [ 97 ] أنطولوجيات أبسط ومعايير بيانات وصفية دلالية لتمثيل البيانات الجغرافية المكانية على الويب. GeoSPARQL هو معيار تم تطويره بواسطة هيئة المساحة البريطانية، وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، وهيئة الموارد الطبيعية الكندية ، ومنظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية الأسترالية ، وغيرها لدعم إنشاء الأنطولوجيا والاستدلال باستخدام نصوص OGC المفهومة جيدًا (GML، WKT)، والعلاقات الطوبولوجية (الميزات البسيطة، RCC8، DE-9IM)، وRDF، وبروتوكولات استعلام قاعدة بيانات SPARQL .
يمكن الاطلاع على نتائج الأبحاث الحديثة في هذا المجال في المؤتمر الدولي حول الدلالات الجغرافية المكانية [ 98 ] وورشة عمل Terra Cognita – الاتجاهات نحو الويب الدلالي الجغرافي المكاني [ 99 ] في المؤتمر الدولي للويب الدلالي.
الآثار المجتمعية
مع انتشار استخدام نظم المعلومات الجغرافية في صنع القرار، بدأ الباحثون في دراسة آثارها الاجتماعية والسياسية. [ 100 ] [ 101 ] [ 49 ] كما يمكن إساءة استخدام نظم المعلومات الجغرافية لتشويه الواقع لتحقيق مكاسب فردية وسياسية. [ 102 ] [ 103 ] لعبت تقنيات نظم المعلومات الجغرافية دورًا محوريًا خلال جائحة كوفيد-19، حيث مكّنت وكالات الصحة العامة والباحثين من تصور انتشار المرض ومراقبته في الوقت الفعلي. وأصبحت لوحة معلومات جامعة جونز هوبكنز الخاصة بكوفيد-19 من أكثر تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية استخدامًا، مما يُظهر كيف يمكن للبيانات المكانية عبر الإنترنت أن تُسهم في صياغة السياسات ورفع مستوى الوعي العام. [ 104 ] وقد طُرحت فكرة أن إنتاج المعلومات الجغرافية وتوزيعها واستخدامها وعرضها يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالسياق الاجتماعي، وأن لها القدرة على تعزيز ثقة المواطنين بالحكومة. [ 105 ] وتشمل المواضيع الأخرى ذات الصلة مناقشة حقوق النشر والخصوصية والرقابة . ويتمثل النهج الاجتماعي الأكثر تفاؤلًا في تبني نظم المعلومات الجغرافية في استخدامها كأداة للمشاركة العامة.
في مجال التعليم
في نهاية القرن العشرين، بدأ الاعتراف بنظم المعلومات الجغرافية كأداة يمكن استخدامها في الفصول الدراسية. [ 106 ] [ 107 ] [ 108 ] ويبدو أن فوائد نظم المعلومات الجغرافية في التعليم تركز على تنمية الإدراك المكاني ، ولكن لا توجد مراجع أو بيانات إحصائية كافية لإظهار النطاق الملموس لاستخدام نظم المعلومات الجغرافية في التعليم حول العالم، على الرغم من أن التوسع كان أسرع في البلدان التي تُدرجها مناهجها الدراسية. [ 109 ] : 36
يبدو أن نظم المعلومات الجغرافية توفر العديد من المزايا في تدريس الجغرافيا، إذ تتيح إجراء التحليلات استنادًا إلى بيانات جغرافية حقيقية، وتساعد أيضًا في طرح أسئلة بحثية من قِبل المعلمين والطلاب داخل الفصل الدراسي. كما تُسهم في تحسين عملية التعلم من خلال تنمية التفكير المكاني والجغرافي، وفي كثير من الحالات، تحفيز الطلاب. [ 109 ] : 38
كما تُقدّم المؤسسات التعليمية دورات في نظم المعلومات الجغرافية. [ 110 ] [ 111 ]
في الحكومة المحلية
أثبتت نظم المعلومات الجغرافية أنها تقنية شاملة على مستوى المؤسسة، وتقنية مستدامة، تُحدث تغييرًا مستمرًا في طريقة عمل الحكومات المحلية. [ 112 ] وقد اعتمدت الهيئات الحكومية تقنية نظم المعلومات الجغرافية كمنهجية لتحسين إدارة المجالات التالية في التنظيم الحكومي:
- تستخدم إدارات التنمية الاقتصادية أدوات رسم الخرائط التفاعلية بنظام المعلومات الجغرافية، إلى جانب بيانات أخرى (البيانات الديموغرافية، والقوى العاملة، والأعمال، والصناعة، والمواهب)، وقاعدة بيانات للمواقع والمباني التجارية المتاحة، وذلك لجذب الاستثمارات ودعم الأعمال القائمة. ويمكن للشركات التي تتخذ قرارات بشأن مواقعها استخدام هذه الأدوات لاختيار المجتمعات والمواقع التي تتوافق على أفضل وجه مع معايير نجاحها.
- عمليات السلامة العامة [ 113 ] مثل مراكز عمليات الطوارئ، والوقاية من الحرائق، وتكنولوجيا الهاتف المحمول للشرطة ومكتب الشريف وإرسالها، ورسم خرائط مخاطر الطقس.
- إدارات الحدائق والترفيه ووظائفها في جرد الأصول، والحفاظ على الأراضي، وإدارة الأراضي، وإدارة المقابر
- الأشغال العامة والمرافق، وتتبع تصريف المياه ومياه الأمطار، والأصول الكهربائية، والمشاريع الهندسية، وأصول النقل العام واتجاهاتها
- إدارة شبكة الألياف الضوئية لأصول الشبكة بين الإدارات
- البيانات التحليلية والديموغرافية للمدارس، وإدارة الأصول، وتخطيط التحسين/التوسعة
- الإدارة العامة لبيانات الانتخابات، وسجلات الملكية، والتخطيط العمراني/الإدارة. تدفع مبادرة البيانات المفتوحة الحكومات المحلية إلى الاستفادة من تقنيات مثل نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، إذ أنها تلبي متطلبات نموذج الشفافية القائم على البيانات المفتوحة/ الحكومة المفتوحة . [ 112 ] بفضل البيانات المفتوحة، تستطيع مؤسسات الحكم المحلي تطبيق تطبيقات تفاعل المواطنين وبوابات إلكترونية، مما يتيح لهم الاطلاع على معلومات الأراضي، والإبلاغ عن الحفر ومشاكل اللافتات، وعرض الحدائق وتصنيفها حسب خصائصها، ومتابعة معدلات الجريمة وإصلاحات المرافق في الوقت الفعلي، وغير ذلك الكثير. [ 114 ] [ 115 ] يُسهم التوجه نحو البيانات المفتوحة داخل المؤسسات الحكومية في زيادة إنفاق الحكومات المحلية على تقنية نظم المعلومات الجغرافية وإدارة قواعد البيانات.
في علم الآثار
لقد أصبحت نظم المعلومات الجغرافية أداة مهمة في علم الآثار منذ أوائل التسعينيات. [ 116 ]
تُعد المسوحات والتوثيق مهمة للحفظ وعلم الآثار، وتجعل نظم المعلومات الجغرافية هذا البحث والعمل الميداني فعالاً ودقيقاً. [ 117 ]
في مجال صون وإدارة التراث الثقافي
تُستخدم نظم المعلومات الجغرافية أيضًا للمساعدة في إدارة صون مواقع التراث الثقافي. فهي تُساعد منظمات الحفاظ على البيئة في رصد آثار التنمية والنزاعات وتغير المناخ على المواقع الأثرية وغيرها من الموارد الثقافية. [ 118 ] وتستخدم بعض الهيئات العامة برامج نظم المعلومات الجغرافية لتقييم الآثار المحتملة للبناء والتنمية، وتستعين بهذه التقييمات في عمليات الترخيص والتخفيف من الآثار. [ 119 ]
انظر أيضاً
- AM/FM/GIS
- خدمة معلومات المناخ
- مقارنة برامج نظم المعلومات الجغرافية
- المفاهيم والتقنيات في الجغرافيا الحديثة
- بيئة بصرية مدعومة بالحوار لمعلومات جغرافية
- نظم المعلومات الجغرافية الموزعة
- قاعدة البيانات الجغرافية (إسري)
- الجيوماتكس
- فيلق نظم المعلومات الجغرافية
- يوم نظم المعلومات الجغرافية
- قائمة مصادر بيانات نظم المعلومات الجغرافية
- قائمة برامج نظم المعلومات الجغرافية
- إدارة قواعد بيانات الخرائط
- مؤسسة المصادر المفتوحة الجغرافية المكانية
- الجغرافيا الكمية
- الجغرافيا التقنية
- قانون توبلر الأول في الجغرافيا
- قانون توبلر الثاني في الجغرافيا
- الكرة الأرضية الافتراضية
مراجع
- 1 2 ديميرز، مايكل (2009). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية ( الطبعة الرابعة). جون وايلي وأولاده، شركة. ISBN 978-0-470-12906-7.
- ↑ تشانغ، كانغ تسونغ (2016). مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية ( الطبعة التاسعة). ماكجرو هيل. ص 1. ISBN 978-1-259-92964-9.
- ↑ غودتشايلد، مايكل ف. (2010). "عشرون عامًا من التقدم: علم نظم المعلومات الجغرافية في عام 2010" . مجلة علوم المعلومات المكانية (1). doi : 10.5311/JOSIS.2010.1.2 .
- ↑ ماليين، ف.، غريغونيس، ف.، باليفيتشوس، ف.، غريفيثس، س. (2011). "نظام المعلومات الجغرافية: مبادئ قديمة بقدرات جديدة". التصميم الحضري الدولي . 16 (1): 1-6 . doi : 10.1057/udi.2010.25 . S2CID 110827951 .
- ↑ "الذكرى الخمسون لنظم المعلومات الجغرافية" . إيسري . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2013 .
- ^ "Rapport sur la Marche et les effets du choléra dans Paris et le département de la Seine. Année 1832" . جاليكا . تم الاسترجاع 10 مايو 2012 .
- ↑ ماكهارج، إيان ل. (1971). التصميم مع الطبيعة . دار نشر التاريخ الطبيعي. OCLC 902596436 .
- ↑ بروم، فريدريك ر.؛ ميكسلر، ديفيد ب. (يناير 1990). "بنية قاعدة بيانات TIGER". رسم الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية . 17 (1): 39-47 . Bibcode : 1990CGISy..17...39B . doi : 10.1559/152304090784005859 . ISSN 1050-9844 .
- ↑ توبلر، والدو (1959). "الأتمتة ورسم الخرائط". المجلة الجغرافية . 49 (4): 526-534 . Bibcode : 1959GeoRv..49..526T . doi : 10.2307/212211 . JSTOR 212211 .
- ↑ فيتزجيرالد، جوزيف هـ. "أساليب طباعة الخرائط" . مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2007. تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2007 .
- ↑ "تاريخ نظم المعلومات الجغرافية | التاريخ المبكر ومستقبل نظم المعلومات الجغرافية - Esri" . esri.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 مايو 2020 .
- ↑ "روجر توملينسون" . UCGIS. 21 فبراير 2014. مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 16 ديسمبر 2015 .
- ↑ "قاعة مشاهير نظم المعلومات الجغرافية - روجر توملينسون" . URISA. مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2007. تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2007 .
- ↑ لوفيسون-غولوب، لوسيا. "هوارد تي. فيشر" . جامعة هارفارد. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2007 .
- ↑ جيتينغز، بروس م (2009). "تأملات في أربعين عامًا من المعلومات الجغرافية في اسكتلندا: التوحيد والتكامل والتمثيل". المجلة الجغرافية الاسكتلندية . 125 (125): 78-94 . Bibcode : 2009ScGJ..125...78G . doi : 10.1080/14702540902873881 .
- ↑ لونغلي، بول أ.؛ غودتشايلد، مايكل ف.؛ ماغواير، ديفيد ج.؛ رايند، ديفيد و. (2011). نظم المعلومات الجغرافية والعلوم ( الطبعة الثالثة). وايلي.
- ↑ رايند، ديفيد (1987). "التطورات الحديثة في نظم المعلومات الجغرافية في المملكة المتحدة". المجلة الدولية لنظم المعلومات الجغرافية . 1 (3): 229-241 . doi : 10.1080/02693798708927810 .
- ↑ "تاريخ نظم المعلومات الجغرافية مفتوحة المصدر - محررو ويكي OSGeo" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مارس 2009 .
- ↑ شوان، تشو (2016). نظم المعلومات الجغرافية للتطبيقات البيئية: منهج عملي . روتليدج. ISBN 978-0-415-82906-9. OCLC 1020670155 .
- ↑ فو، ب.، و ج. صن. 2010. نظم المعلومات الجغرافية على الويب: المبادئ والتطبيقات . مطبعة ESRI. ريدلاندز، كاليفورنيا. ISBN 1-58948-245-X.
- 1 2 3 4 بولستاد، بول (2019). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية: نص تمهيدي حول نظم المعلومات الجغرافية ( الطبعة السادسة). زان إيدو. ISBN 978-1-59399-552-2.
- ↑ أبليميت أجي؛ هوانغ فو؛ تشياولينغ ليو؛ فوشينغ وانغ؛ جويل سالتز؛ روباو لي؛ شياودونغ تشانغ (2013). "نظام هادوب لنظم المعلومات الجغرافية: نظام تخزين بيانات مكانية عالي الأداء عبر ماب ريديوس" . المؤتمر الدولي التاسع والثلاثون لقواعد البيانات الضخمة جدًا. وقائع المؤتمر الدولي لقواعد البيانات الضخمة جدًا التابع لمؤسسة VLDB . المجلد 6، العدد 11، الصفحات 1009-1020 . PMC 3814183. PMID 24187650 .
- 1 2 3 4 5 6 7 لونغلي، بول أ.؛ غودتشايلد، مايكل ف.؛ ماغواير، ديفيد ج.؛ رايند، ديفيد و. (2015). نظم المعلومات الجغرافية والعلوم (الطبعة الرابعة ). وايلي.
- 1 2 بنغ، تشونغ رن؛ تسو، مينغ شيانغ (2003). نظم المعلومات الجغرافية عبر الإنترنت: خدمات المعلومات الموزعة للإنترنت والشبكات اللاسلكية . هوبوكين، نيوجيرسي: جون وايلي وأولاده. ISBN 0-471-35923-8. OCLC 50447645 .
- 1 2 موريتز، ديفيد (2008). "نظم المعلومات الجغرافية على الإنترنت" . في: شيخار، شاشي؛ شيونغ، هوي (محرران). موسوعة نظم المعلومات الجغرافية . نيويورك: سبرينغر. ص 591-596 . doi : 10.1007/978-0-387-35973-1_648 . ISBN 978-0-387-35973-1. OCLC 233971247 .
- ↑ كوين، ديفيد (1988). "نظم المعلومات الجغرافية مقابل التصميم بمساعدة الحاسوب مقابل نظام إدارة قواعد البيانات: ما هي الاختلافات؟" (ملف PDF) . هندسة التصوير المساحي والاستشعار عن بعد . 54 (11): 1551-1555 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 24 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه في 17 سبتمبر 2010 .
- ↑ مارويك، بن؛ هيسكوك، بيتر؛ سوليفان، مارجوري؛ هيوز، فيليب (يوليو 2017). "تأثير حدود التضاريس على استخدام جامعي الثمار للمناظر الطبيعية في العصر الهولوسيني في جنوب أستراليا القاحلة". مجلة العلوم الأثرية: التقارير . 19 : 864-874 . doi : 10.1016/j.jasrep.2017.07.004 . S2CID 134572456 .
- ↑ بولافكا، نازاريج؛ تشيلا، جوليا ماريا (2020)، "نظم المعلومات الجغرافية المتنقلة في علم الآثار - الإمكانيات الحالية، والاحتياجات المستقبلية. ورقة موقف" ، CAA: علم الآثار الرقمي، العوالم المادية (الماضي والحاضر) ، توبنغن: مطبعة جامعة توبنغن، ISBN 978-3-947-25115-5، S2CID 246410784
- ↑ "أعلنت شركة Aeryon عن الإصدار الخامس من نظام Aeryon Scout | Aeryon Labs Inc" . Aeryon.com. 6 يوليو 2011. مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2020. تم الاطلاع عليه في 13 مايو 2012 .
- ^ بوتينين ، مارجي (يونيو 2009). "كتاب تمهيدي لنظم المعلومات الجغرافية: المفاهيم الجغرافية ورسم الخرائط الأساسية - بقلم فرانسيس هارفي" . البحوث الجغرافية . 47 (2): 219–221 . بيب كود : 2009GeoRs..47..219P . دوى : 10.1111/j.1745-5871.2009.00577.x . ردمك 1745-5863 .
- 1 2 "الرقمنة - موسوعة نظم المعلومات الجغرافية | موسوعة نظم المعلومات الجغرافية" . wiki.gis.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يناير 2021 .
- ↑ "جعل الخرائط متوافقة مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)" . حكومة أيرلندا، 1999. مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2008 .
- 1 2 جنسن، جون ر.؛ جنسن، رايان ر. (2013). مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية . بيرسون. ISBN 978-0-13-614776-3.
- ↑ "معايير دقة تحديد المواقع الجغرافية المكانية الجزء 3: المعيار الوطني لدقة البيانات المكانية" . مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2018.
- ↑ "مستودع معلومات NJGIN" . Njgin.state.nj.us. مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مايو 2012 .
- ↑ كوكليس، هيلين (مارس 2003). "يقين عدم اليقين: نظم المعلومات الجغرافية وحدود المعرفة الجغرافية" . معاملات في نظم المعلومات الجغرافية . 7 (2): 165-175 . Bibcode : 2003TrGIS...7..165C . doi : 10.1111/1467-9671.00138 . ISSN 1361-1682 . S2CID 10269768 .
- ↑ وينثر، راسموس ج. (2014). سي. كيندج (محرر). "رسم خرائط الأنواع في نظم المعلومات الجغرافية ورسم الخرائط" (ملف PDF) . الأنواع الطبيعية والتصنيف في الممارسة العلمية . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 8 أغسطس 2014.
- ↑ ويد، ت. وسومر، س. (محرران). نظم المعلومات الجغرافية من الألف إلى الياء
- ↑ جونز، ك. هـ. (1998). "مقارنة بين الخوارزميات المستخدمة لحساب ميل التلال كخاصية من خصائص نموذج الارتفاع الرقمي". الحوسبة وعلوم الأرض . 24 (4): 315-323 . رمز Bibcode : 1998CG.....24..315J . doi : 10.1016/S0098-3004(98)00032-6 .
- ↑ تشانغ، ك. ت. (1989). "مقارنة بين تقنيات حساب الانحدار والاتجاه من نموذج الارتفاع الرقمي الشبكي" . المجلة الدولية لعلوم المعلومات الجغرافية . 3 (4): 323-334 . doi : 10.1080/02693798908941519 .
- 1 2 3 هيوود آي، كورنيليوس إس، كارفر إس (2006). مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية (الطبعة الثالثة ). إسيكس، إنجلترا: برنتيس هول.
- ↑ تشانغ، كيه تي (2008). مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية . نيويورك: ماكجرو هيل. ص 184.
- ↑ لونغلي، ب.أ.؛ غودتشايلد، م.ف.؛ ماكغواير، د.ج.؛ رايند، د.و. (2005). "تحليل أخطاء الميل والاتجاه المستنتجين والمتعلقين بخصائص بيانات نموذج الارتفاع الرقمي". نظم المعلومات الجغرافية والعلوم . غرب ساسكس، إنجلترا: جون وايلي وأولاده: 328.
- ↑ ك. كالفيرت، ج. م. بيرس، و. إ. مابي، "نحو بنى تحتية للمعلومات الجغرافية للطاقة المتجددة: تطبيقات علوم نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد التي يمكنها بناء القدرات المؤسسية"، مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة 18، ص 416-429 (2013). الوصول المفتوح
- ↑ توملين، سي. دانا (1990). نظم المعلومات الجغرافية والنمذجة الخرائطية . سلسلة برنتيس هول في علوم المعلومات الجغرافية. برنتيس هول. ISBN 978-0-13-350927-4تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يناير 2017 .
- ↑ غرين، ر.؛ ديفيليرز، ر.؛ لوثر، ج. إ.؛ إيدي، ب. ج. (2011). "تحليل متعدد المعايير قائم على نظم المعلومات الجغرافية". بوصلة الجغرافيا . 5/6 (6): 412-432 . doi : 10.1111/j.1749-8198.2011.00431.x .
- ↑ ما، ي.؛ غو، ي.؛ تيان، ش.؛ غانم، م. (2011). "خوارزمية تجميع موزعة قائمة على التجميع العنقودي لشبكات الاستشعار المترابطة مكانيًا" (ملف PDF) . مجلة IEEE للمستشعرات . 11 (3): 641. Bibcode : 2011ISenJ..11..641M . CiteSeerX 10.1.1.724.1158 . doi : 10.1109/JSEN.2010.2056916 . S2CID 1639100 .
- ↑ غانم، ف. ج. (2026). "التحليل المكاني وتحليل التعلم الآلي لأوجه عدم المساواة في التأمين الصحي على مستوى المقاطعات في غانا" . كيوريوس . 18 (1) e101984. doi : 10.7759/cureus.101984 . PMC 12922551. PMID 41728405 .
- 1 2 باركر، كريستوفر جيه؛ ماي، أندرو جيه؛ ميتشل، فال (2013). "دور المعلومات الجغرافية التطوعية والمعلومات الجغرافية المهنية في دعم الأنشطة الخارجية" . بيئة العمل التطبيقية . 44 (6): 886-94 . doi : 10.1016/j.apergo.2012.04.013 . PMID 22795180. S2CID 12918341 .
- ↑ إيفرتس، جوناثان (2020). "جائحة لوحة التحكم" . حوارات في الجغرافيا البشرية . 10 (2): 260-264 . doi : 10.1177/2043820620935355 . S2CID 220418162 .
- ↑ باركر، كريستوفر جيه؛ ماي، أندرو جيه؛ ميتشل، فال (2014). "تصميم الجغرافيا الجديدة المتمحور حول المستخدم: أثر المعلومات الجغرافية التطوعية على ثقة المستخدمين في تطبيقات الخرائط الإلكترونية المدمجة" ( ملف PDF) . بيئة العمل . 57 (7): 987-997 . doi : 10.1080/00140139.2014.909950 . PMID 24827070. S2CID 13458260. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في 30 أغسطس 2017.
- ↑ ماي، أندرو؛ باركر، كريستوفر جيه؛ تايلور، نيل؛ روس، تريسي (2014). "تقييم تصميم مفهومي لمنصة "مدمجة" تعتمد على التعهيد الجماعي لتوفير معلومات سهلة الوصول للأشخاص ذوي القدرة المحدودة على الحركة" . بحوث النقل، الجزء ج: التقنيات الناشئة . 49 : 103-113 . Bibcode : 2014TRPC...49..103M . doi : 10.1016/j.trc.2014.10.007 .
- ↑ بليو، براندون (2007). "رسم الخرائط على الإنترنت في الولايات المتحدة". علم رسم الخرائط والمعلومات الجغرافية . 34 (2): 133-136 . Bibcode : 2007CGISc..34..133P . doi : 10.1559/152304007781002235 . S2CID 140717290 .
- ↑ آدامز، آرون؛ شيانغ، تشين؛ ويدونغ، لي؛ تشانغ، تشوانرونغ (مايو 2020). "الجائحة المتخفية: أهمية توحيد البيانات في رسم خرائط كوفيد-19 على الإنترنت" . الصحة العامة . 183 (3): 36-37 . doi : 10.1016/j.puhe.2020.04.034 . PMC 7203028. PMID 32416476 .
- ↑ آدامز، آرون م.؛ تشين، شيانغ؛ لي، ويدونغ؛ تشوانرونغ، تشانغ (27 يوليو 2023). "تطبيع الجائحة: استكشاف القضايا الخرائطية في لوحات معلومات كوفيد-19 الحكومية" . مجلة الخرائط . 19 (5): 1-9 . Bibcode : 2023JMaps..19Q...1A . doi : 10.1080/17445647.2023.2235385 .
- ↑ تشوهان، أفيناش كومار؛ كومار، راكيش؛ ميشرا، أبهيشيك كومار (يونيو 2024). "تقييم منطقة الإمكانات الحرارية الأرضية في الهند باستخدام تقنية تحليل القرار متعدد المعايير القائمة على نظم المعلومات الجغرافية" . الطاقة المتجددة . 227 120552. Bibcode : 2024REne..22720552C . doi : 10.1016/j.renene.2024.120552 .
- ↑ لونغلي، بول؛ غودتشايلد، مايكل ف.؛ ماغواير، ديفيد ج.؛ رايند، ديفيد و.، محرران. (1999). نظم المعلومات الجغرافية، المجلد 2: قضايا الإدارة والتطبيقات ( الطبعة الثانية). وايلي. ISBN 0471-32182-6.
- ↑ غريمشو، دي جيه (1994). إدخال نظم المعلومات الجغرافية في الأعمال التجارية . كامبريدج، المملكة المتحدة: جيوإنفورميشن إنترناشونال.
- ↑ بوتس، شانون؛ جونز، ماديسون (20 مايو 2021). "الرسم البياني العميق لتصميم الاتصالات البيئية" . مجلة تصميم الاتصالات الفصلية . 9 (1): 4-19 . doi : 10.1145/3437000.3437001 . S2CID 234794773 .
- ↑ تشوهان، أفيناش كومار؛ هارش، أنورانجان؛ ميشرا، أبهيشيك كومار؛ كومار، فيكرام؛ كومار، راكيش؛ كومار، ساتيام (أغسطس 2024). "تحديد المنطقة المعرضة لخطر تلوث المياه الجوفية من أجل التنمية المستدامة في الجزء الجنوبي الغربي من ولاية بيهار، الهند" . المياه الجوفية من أجل التنمية المستدامة . 26 101240. Bibcode : 2024GSusD..2601240C . doi : 10.1016/j.gsd.2024.101240 .
- ↑ "خارج الخريطة | من مجلة Architectural Record و Greensource | نُشرت في الأصل في عدد مارس 2012 من مجلة Architectural Record و Greensource | مركز ماكجرو هيل للإنشاءات - التعليم المستمر" . Continuingeducation.construction.com. 11 مارس 2011. مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 13 مايو 2012 .
- ↑ إيبارا-ماريناس، د.؛ سيلفا-ميندوزا، ل.م.؛ ماتا-تشاكون، د.؛ بيلمونتي-سيراتو، ف. (2026). "تغير المناخ والهبوط الأرضي في مترو مانيلا: توقعات مستوى سطح البحر النسبي من خلال سجلات مقياس المد والجزر وقياس الارتفاع بالأقمار الصناعية حتى عام 2150" . الجغرافيا . 6 (2): 41. doi : 10.3390/geographies6020041 .
- ↑ "امتداد الجليد البحري في القطب الشمالي هو ثالث أدنى مستوى مسجل" . مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2017. تم الاطلاع عليه في 20 أكتوبر 2009 .
- ↑ هويسمان، أوتو؛ دي باي، رولف أ. (2009). مبادئ نظم المعلومات الجغرافية: كتاب تمهيدي (PDF) . إنسخيده، هولندا: ITC. ص 44. ISBN 978-90-6164-269-5تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 14 مايو 2018.
- ↑ لونغلي، بول أ.؛ غودتشايلد، مايكل ف.؛ ماغواير، ديفيد ج.؛ رايند، ديفيد و. (2011). نظم المعلومات الجغرافية والعلوم (الطبعة الثالثة ). وايلي. ص 434.
- ↑ بينر، ستيف (ربيع 2009). "دمج نظم المعلومات الجغرافية مع نظام SAP - ضرورة حتمية" . Esri . مؤرشف من الأصل في 22 أكتوبر 2009. تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2017 .
- ↑ كومار، ديباك؛ داس، بهوميكا (23 مايو 2015). "الاتجاهات الحديثة في تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية". SSRN 2609707 .
- ↑ هايوود، ليان (15 مارس 2023). "بيانات الموقع: كيف تُستخدم نظم المعلومات الجغرافية في التسويق الرقمي وتحسين محركات البحث" . هينيسي ديجيتال . تم الاطلاع عليه في 15 يناير 2024 .
- ↑ لياقت، علي (1 أغسطس 2021). "كيفية استخدام تقنية تحديد المواقع الجغرافية لحملات التسويق الرقمي المستهدفة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2024 .
- ^ إيبارا ماريناس، د.؛ بلمونت سيراتو، ف؛ روميرو دياز، أ. (2021). "تطور الشواطئ في منتزه ساليناس الإقليمي وأريناليس في سان بيدرو ديل بيناتار (جنوب شرق إسبانيا) (1899-2019)" . المجلة الدولية للمعلومات الجغرافية ISPRS . 10 (4): 200. بيب كود : 2021IJGI...10..200I . دوى : 10.3390/ijgi10040200 .
- 1 2 ديميرز، مايكل (2009). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية ( الطبعة الرابعة). جون وايلي وأولاده، شركة. ISBN 978-0-470-12906-7.
- ↑ تشانغ، كانغ تسونغ (2016). مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية ( الطبعة التاسعة). ماكجرو هيل. ص 1. ISBN 978-1-259-92964-9.
- ↑ "الرئيس يستعرض الخرائط..." X. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2025 .
- ↑ "مكتب الاستجابة الجغرافية المكانية" . الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2025 .
- ↑ غودتشايلد، مايكل ف. (يوليو 2009). "علم نظم المعلومات الجغرافية والأنظمة". الموسوعة الدولية للجغرافيا البشرية . ص 526-538 . doi : 10.1016/B978-008044910-4.00029-8 . ISBN 9780080449104.
- ↑ ديمرز، إم إن (2003). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية. جون وايلي وأولاده، المحدودة.
- ↑ لونغلي، ب.أ.، غودتشايلد، م.ف.، ماغواير، د.ج.، ورايند، د.و. (2005). نظم المعلومات الجغرافية والعلوم . جون وايلي وأولاده المحدودة.
- ↑ كوكمان، د.، وهورفات، م. (2011). انبعاثات الزئبق من مصادر غير محددة من منطقة منجم إدريجا للزئبق: نموذج انبعاثات الزئبق باستخدام نظم المعلومات الجغرافية. مجلة الإدارة البيئية ، 1-9.
- ↑ كالكا، بياتا؛ شوستاك، مارتا (14 مارس 2025). "الرصد والتحليل البيئي باستخدام نظم المعلومات الجغرافية" . العلوم التطبيقية . 15 (6): 3155. doi : 10.3390/app15063155 . ISSN 2076-3417 .
- ↑ ياسمينكا، أ.، وروبرت، س. (2011). توزيع العناصر الكيميائية في منطقة تعدين قديمة، زينيكا. جيوديرما، 71-85.
- ↑ بارنز، جون؛ ليسل، ريتشارد (2004). رسم الخرائط الجيولوجية الأساسية . تشيتشستر، غرب ساسكس، إنجلترا: جون وايلي وأولاده المحدودة. الصفحات 1-204 . ISBN 978-0-470-84986-6.
- ↑ باغداساراو، ماكسيم أ.؛ مايفسكايا، آنا ن.؛ بيتروف، ديمتري أ.؛ شيشكو، نيكولاي ن. (26 ديسمبر 2024). "نمذجة نظم المعلومات الجغرافية لبنية طبقات العصر السينوزوي في منطقة بريست للتنبؤ بالرواسب غير المعدنية وتقييمها" . غورني ناوكي إي تيكنولوجي = علوم وتكنولوجيا التعدين (روسيا) . 9 (4): 328-340 . doi : 10.17073/2500-0632-2024-03-230 . ISSN 2500-0632 .
- ↑ بوغداساروف، م.أ.؛ مايفسكايا، أ.ن.؛ بيتروف، د.أ.؛ شيشكو، ن.ن. (2024). "نمذجة نظم المعلومات الجغرافية لبنية طبقات العصر السينوزوي في منطقة بريست للتنبؤ بالرواسب غير المعدنية وتقييمها" . علوم وتكنولوجيا التعدين (روسيا) . 9 (4): 328-340 . doi : 10.17073/2500-0632-2024-03-230 .
- ↑ كوهين، باتريشيا (26 يوليو 2011). "الخرائط الرقمية تُتيح للباحثين فهمًا تاريخيًا للأرض" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاطلاع: 15 يناير 2024 .
- ↑ جو أبوت؛ روبرت تشامبرز؛ كريستين دان؛ تريفور هاريس؛ إيمانويل دي ميرود؛ جينا بورتر؛ جانيت تاونسند؛ دانيال واينر (أكتوبر 1998). "نظم المعلومات الجغرافية التشاركية: فرصة أم تناقض؟" (ملف PDF) . ملاحظات PLA 33. الصفحات 27-34 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 16 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 28 سبتمبر 2010 . أبوت، ج. وآخرون. 1998. [نظم المعلومات الجغرافية التشاركية: فرصة أم تناقض؟] ملاحظات التعلم والعمل التشاركي (المعهد الدولي للبيئة والتنمية، الزراعة المستدامة وسبل العيش الريفية)، PLA 33، 27-34.
- ↑ جياكومو رامبالدي ودانيال واينر (قائدا المسار) (2004). "المؤتمر الدولي الثالث لنظم المعلومات الجغرافية للمشاركة العامة في الولايات المتحدة الأمريكية (2004) - مسار المنظورات الدولية: ملخص وقائع المؤتمر، جامعة ويسكونسن-ماديسون، 18-20 يوليو 2004، ماديسون، ويسكونسن" (ملف PDF) . iapad.org. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 16 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 سبتمبر 2010 .
- ↑ بيت، ف. ديفيد. "لدي خريطة في رأسي." مراجعة 18.3 (1996) : 11-17.
- ↑ "أعضاء OGC | OGC(R)" . Opengeospatial.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مايو 2012 .
- ↑ "V-World: المنصة الكورية المفتوحة للمعلومات المكانية" . وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مارس 2026 .
- ↑ مونمونير، مارك (1990). "استراتيجيات لتصوير بيانات السلاسل الزمنية الجغرافية". كارتاغرافيكا: المجلة الدولية للمعلومات الجغرافية والتصوير الجغرافي . 27 (1): 30-45 . Bibcode : 1990CIJGI..27...30M . doi : 10.3138/U558-H737-6577-8U31 .
- ^ تشانغ، تشوانرونج؛ تشاو، تيان؛ لي ، ويدونغ (2015). الويب الدلالي الجغرافي المكاني . سبرينغر الدولية للنشر. رقم ISBN 978-3-319-17801-1.
- ↑ فونسيكا، فريدريكو؛ شيث، أميت (2002). "الويب الدلالي الجغرافي المكاني" (ملف PDF) . ورقة بيضاء صادرة عن UCGIS . مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليها بتاريخ 29 مايو 2007 .
- ↑ فونسيكا، فريدريكو؛ إيجنهوفر، ماكس (1999). "نظم المعلومات الجغرافية القائمة على الأنطولوجيا". وقائع ندوة ACM الدولية حول نظم المعلومات الجغرافية : 14-19 . CiteSeerX 10.1.1.99.5206 .
- ↑ بيري، ماثيو؛ حكيمبور، فرشاد؛ شيث، أميت (2006). "تحليل الموضوع والمكان والزمان: منهج قائم على الأنطولوجيا" (ملف PDF) . وقائع ندوة ACM الدولية حول نظم المعلومات الجغرافية : 147-154 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 يونيو 2007. تم الاطلاع عليه في 29 مايو 2007 .
- ↑ "أونتولوجيات هيئة المساحة البريطانية" . مؤرشف من الأصل في 21 مايو 2007.
- ↑ "الشبكة الدلالية لمصطلحات الأرض والبيئة" . مؤرشف من الأصل في 29 مايو 2007.
- ↑ "مجموعة حاضنة المعلومات الجغرافية المكانية التابعة لاتحاد شبكة الويب العالمية" .
- ↑ "المؤتمرات الدولية حول الدلالات الجغرافية المكانية" . مؤرشف من الأصل في 28 مايو 2007. تم الاطلاع عليه في 29 مايو 2007 .
- ↑ "Terra Cognita 2006 – توجيهات نحو الويب الدلالي الجغرافي المكاني" . مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2007.
- ↑ حق، أخلاق (1 مايو 2001). "نظم المعلومات الجغرافية، والخدمة العامة، وقضية الحكم الديمقراطي". مجلة الإدارة العامة . 61 (3): 259-265 . doi : 10.1111/0033-3352.00028 . ISSN 1540-6210 .
- ↑ حق، أخلاق (2003). "تكنولوجيا المعلومات، ونظم المعلومات الجغرافية، والقيم الديمقراطية: الآثار الأخلاقية على متخصصي تكنولوجيا المعلومات في الخدمة العامة". الأخلاق وتكنولوجيا المعلومات . 5 : 39-48 . doi : 10.1023/A:1024986003350 . S2CID 44035634 .
- ↑ مونمونير، مارك (2005). "الكذب بالخرائط" . العلوم الإحصائية . 20 (3): 215-222 . doi : 10.1214/088342305000000241 . JSTOR 20061176 .
- ↑ مونمونير، مارك (1991). كيف تكذب بالخرائط . شيكاغو، إلينوي: مطبعة جامعة شيكاغو. ISBN 978-0-226-53421-3.
- ↑ دونغ، إنشنغ؛ دو، هونغرو؛ غاردنر، لورين (2020). "لوحة معلومات تفاعلية على الإنترنت لتتبع كوفيد-19 في الوقت الفعلي" . مجلة لانسيت للأمراض المعدية . 20 (5): 533-534 . doi : 10.1016/S1473-3099(20)30120-1 . PMC 7159018. PMID 32087114 .
- ↑ حق، أخلاق (2015). المراقبة والشفافية والديمقراطية: الإدارة العامة في عصر المعلومات . توسكالوسا، ألاباما: مطبعة جامعة ألاباما. ص 70-73 . ISBN 978-0-8173-1877-2.
- ↑ سينتون، ديانا ستيوارت؛ لوند، جينيفر جيه، محرران. (2007). فهم المكان: نظم المعلومات الجغرافية ورسم الخرائط عبر المناهج الدراسية . ريدلاندز، كاليفورنيا: مطبعة ESRI . ISBN 978-1-58948-149-7. OCLC 70866933 .
- ↑ ميلسون، أندرو جيه؛ ديميرسي، علي؛ كيرسكي، جوزيف جيه، محرران. (2012). وجهات نظر دولية حول التدريس والتعلم باستخدام نظم المعلومات الجغرافية في المدارس الثانوية (مخطوطة مقدمة). دوردريخت؛ نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ . doi : 10.1007/978-94-007-2120-3 . ISBN 978-94-007-2119-7OCLC 733249695. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2 أكتوبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أكتوبر 2018 .
- ↑ سولاري، أوزفالدو مونيز؛ ديميرسي، علي؛ شي، جوب فان دير، محرران. (2015). التقنيات الجغرافية المكانية وتعليم الجغرافيا في عالم متغير: الممارسات الجغرافية المكانية والدروس المستفادة . التقدم في العلوم الجغرافية والبيئية. طوكيو؛ نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ . doi : 10.1007/978-4-431-55519-3 . ISBN 978-4-431-55518-6. OCLC 900306594 . S2CID 130174652 .
- 1 2 نيتو باربيرو، جوستافو (2016). تحليل الممارسة التعليمية مع SIG في حس جغرافيا التعليم الثانوي: دراسة حالة في بادن فورتمبيرغ، ألمانيا (أطروحة دكتوراه). برشلونة: جامعة برشلونة . اتش دي ال : 10803/400097 .
- ↑ "شهادة جديدة في نظم المعلومات الجغرافية (GIS) متاحة الآن لطلاب البكالوريوس في جامعة سان دييغو" . www.sandiego.edu . تاريخ الاطلاع: 15 يناير 2024 .
- ↑ "تخصص فرعي في نظم المعلومات الجغرافية (GIS) | جامعة نيو إنجلاند في ولاية مين" . www.une.edu . تاريخ الاطلاع: 15 يناير 2024 .
- 1 2 "التخطيط والإدارة الاستراتيجية لنظم المعلومات الجغرافية في الحكومة المحلية" . مطبعة سي آر سي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2017 .
- ↑ "الصفحة الرئيسية - المدينة الآمنة" . المدينة الآمنة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2017 .
- ↑ "نظم المعلومات الجغرافية للحكومات المحلية | الحكومة المفتوحة" . www.esri.com . تاريخ الاطلاع: 25 أكتوبر 2017 .
- ↑ باركر، سي جيه؛ ماي، أ؛ ميتشل، في؛ بوروز، أ. (2013). "جمع المعلومات التطوعية لتصميم خدمات شاملة: الفوائد والتحديات المحتملة" . مجلة التصميم (مخطوطة مقدمة). 16 (2): 197-218 . doi : 10.2752/175630613x13584367984947 . S2CID 110716823 .
- ↑ كونولي جيه وليك إم (2006) نظم المعلومات الجغرافية في علم الآثار. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج.
- ↑ مارويك، بن؛ هيسكوك، بيتر؛ سوليفان، مارجوري؛ هيوز، فيليب (يوليو 2017). "تأثير حدود التضاريس على استخدام جامعي الثمار للمناظر الطبيعية في العصر الهولوسيني في جنوب أستراليا القاحلة". مجلة العلوم الأثرية: التقارير . 19 : 864-874 . doi : 10.1016/j.jasrep.2017.07.004 . S2CID 134572456 .
- ↑ أندرسون، ديفيد ج.؛ بيسيت، ثاديوس ج.؛ يركا، ستيفن ج.؛ ويلز، جوشوا ج.؛ كانسا، إريك س.؛ كانسا، سارة و.؛ مايرز، كيلسي نواك؛ ديموث، ر. كارل؛ وايت، ديفين أ. (29 نوفمبر 2017). "ارتفاع مستوى سطح البحر وتدمير المواقع الأثرية: مثال من جنوب شرق الولايات المتحدة باستخدام DINAA (الفهرس الرقمي لعلم الآثار في أمريكا الشمالية)" . PLOS ONE . 12 (11) e0188142. Bibcode : 2017PLoSO..1288142A . doi : 10.1371 / journal.pone.0188142 . ISSN 1932-6203 . PMC 5706671. PMID 29186200 .
- ↑ دالغيتي، أليسون؛ مايرز، ديفيد؛ شميدت باترسون، كاثرين (خريف 2022). "منصة الأقواس : الربط بين الماضي التراثي والمستقبل الغني بالبيانات". وجهات نظر في مجال الحفظ، نشرة معهد غيتي للحفظ. خريف 2022. https://www.getty.edu/conservation/publications_resources/newsletters/pdf/v37n2.pdf
للمزيد من القراءة
- بولستاد، ب. (2019). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية: نص تمهيدي حول نظم المعلومات الجغرافية، الطبعة السادسة . آن أربور: زان إيدو، 764 صفحة.
- بوروف، ب.أ. وماكدونيل، ر.أ. (1998). مبادئ نظم المعلومات الجغرافية . مطبعة جامعة أكسفورد ، أكسفورد، 327 صفحة.
- ديميرز، م. (2009). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية، الطبعة الرابعة . وايلي، ISBN 978-0-470-12906-7
- هارفي، فرانسيس (2008). مدخل إلى نظم المعلومات الجغرافية، المفاهيم الجغرافية والخرائطية الأساسية. مطبعة جيلفورد، 31 صفحة.
- هيوود، آي.، كورنيليوس، إس.، وكارفر، إس. (2006). مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية . برنتيس هول. الطبعة الثالثة.
- أوت، تي. وسوياتشني، إف. (2001). نظم المعلومات الجغرافية المتكاملة زمنياً. إدارة وتحليل البيانات المكانية والزمانية ، برلين / هايدلبرغ / نيويورك: سبرينغر.
- ثورستون، ج.، بويكر، ت.ك.، ومور، ج. باتريك. (2003). التقنيات الجغرافية المكانية المتكاملة: دليل لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) وتسجيل البيانات . هوبوكين، نيو جيرسي: وايلي.
- ووربويز، مايكل؛ داكهام، مات (2004). نظم المعلومات الجغرافية: منظور حاسوبي . بوكا راتون: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0-415-28375-5.
روابط خارجية
الوسائط المتعلقة بنظم المعلومات الجغرافية على ويكيميديا كومنز
- نظم المعلومات الجغرافية
