تحولی در روشهای مهندسی

تحولی در روشهای مهندسی

نویسنده :

مقدمه:

            پیشرفت روزافزون تکنولوژی می‌رود تا روش‌ها و تکنیک‌های مهندسی را دگرگون نماید که از جمله آنها سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی و سامانه موقعیت‌یابی جهانی است که در پیشرفت و تحول در علوم و فنون مختلف خصوصا در زمینه‌های عمرانی، نقشه‌برداری، علوم زمین و ... نقش بسزایی داشته است.

مهندس عباس ابهری

کارشناس عمران

در این مثال، مقدماتی جهت آشنایی با این سامانه‌ها آورده شده که با تلفیق اطلاعات بدست آمده از ماهواره‌ها و تصاویر دریافتی از آنها می‌توان استفاده بهینه‌ای از این سامانه داشت که خود بحثی دیگر را می‌طلبد. این درآمد، اگرچه گویای نقطه‌ای از پیشرفت تکنولوژی است اما خود سرآغاز پویشی دوباره در دنیای اوهامی دیگر است و شروع راهی بی‌انتها که می‌پیماییم.

سامانه اطلاعات جغرافیایی «Geographic Information System»

            بحث سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی GIS در اوایل دهه 1960 میلادی برای اولین بار در کانادا مطرح شد و از آن تاریخ به بعد روز به روز بر تعداد طرفداران آن افزوده گشت. این بحث در دهه 80 جنبه جهانی یافت و از همان دهه در کشورهای توسعه یافته به عنوان ابزاری قدرتمند در تجزیه و تحلیل مسایل مکانی در رشته‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفت. امروزه اکثر کشورها اقدام به ایجاد سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی ملی و فراگیر نموده‌اند تا از این طریق اطلاعات و داده‌های ذی‌قیمتی را در اختیار ادارات و شرکتهای دولتی قرار داده و از دوباره کاری در امر جمع‌‌آوری داده‌ها و رقومی کردن نقشه‌ها جلوگیری نمایند.

            تاریخ استفاده از کامپیوتر برای تهیه نقشه و تحلیل مکانی نشان می‌دهد که توسعه و جمع‌آوری مکانیزه، تحلیل و ارایه داده‌ها از رشته‌های مختلف اعم از ثبت اسناد، تهیه نقشه‌های توپوگرافی، کارنوگرافی موضوعی، مهندسی عمران، راهسازی، حمل و نقل و ترافیک، مهندسی شهرسازی، برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای، نقشه‌برداری و فتوگرامتری ، جغرافیا، مطالعات ریاضی، تغییرات مکانی، خاکشناسی، شبکه‌های بهره‌وری، سنجش از دور و پردازش تصویر، مدیریت منابع طبیعی، کشاورزی، محیط زیست و حتی پزشکی مورد استفاده بوده و علاوه بر آن کاربردهای نظامی آن نیز بیشمار می‌باشد.

            داده‌های جغرافیایی سامانه اشیای دنیای حقیقی را از چند نظر توصیف می‌نماید:

1- موقعیت آنها (با توجه به یک سیستم مختصات شناخته شده)

2- خواص آنها که به موقعیت آنها ارتباطی ندارد ( مثل بو، رنگ،قیمت، شیوع بیماریها و...)

3- روابط مکان شناختی آنها با یکدیگر (که نحوه وابستگی آنها به یکدیگر و نیز چگونگی قرار گرفتن بین آنها را توضیح می‌دهد.)

*چرا از GIS استفاده می‌کنیم؟

            اساسا سامانه اطلاعات جغرافیایی مجموعه‌ای از امکانات شامل رایانه، مجموعه‌ای از برنامه‌های کاربردی و نیروی انسانی کاربر با سازماندهی مناسب است که به نیاز رشته‌های علمی و کاربردی که به دنبال ایجاد مجموعه‌ای از ابزارهای قدرتمند برای جمع‌آوری، مرتب سازی، بازیافت، تبدیل و نمایش اطلاعات فضایی از جهان واقعی برای دستیابی به اهداف خاص خود هستند، پاسخ می‌دهد و همانطور که نرم‌افزارهای حسابگر، واژه‌پرداز و بانک‌های اطلاعاتی با هدف سرعت بخشیدن و افزایش دقت در انجام کارها مورد استفاده قرار می‌گیرند، سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی نیز با به کارگیری اطلاعات نقشه‌ای و به طور کلی گرافیکی و اطلاعات توصیفی غیر گرافیکی، ابزاری را برای استفاده متخصصین در جهت افزایش دقت، سرعت و کارآیی و کاهش خطا در پردازش اطلاعات فراهم می‌نمایند.

            سامانه اطلاعات جغرافیایی بر خلاف روش‌های سنتی، داده‌های جمع‌آوری شده را به شکل رقومی ذخیره کرده و با استفاده از روش‌های متنوع، داده‌های حاصل از منابع متفاوت را شامل نقشه‌های موجود، داده‌های مربوط به عملیات پیمایش زمینی، داده‌های فتوگرامتری  ، سنجش از دور و ... ترکیب می‌نماید. سرعت پردازش داده‌ها در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از قابلیت رایانه‌ها افزایش یافته و از این طریق امکان تحلیل‌های بیشماری که نمی‌توان آنها را با روش‌های دیگر انجام داد ایجاد می‌شود.

            از مهمترین قابلیت‌های سامانه اطلاعات جغرافیایی، انجام تحلیل‌های پیچیده داده‌های مکانی و غیرمکانی است.داده‌های مکانی از قبیل موقعیت زمینی یک مجتمع مسکونی به همراه داده‌های توصیفی آن (شامل تعداد خانوار و مشاغل آنها، ابعاد هر کدام از واحدهای مسکونی، تعداد اتاقهای هر واحد، زمان ساخت و ...) در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی ترکیب و به طور همزمان تحلیل و نمایش می‌یابد. سامانه اطلاعات جغرافیایی کاربر یا طراح را قادر به نمایش و تحلیل نقشه و داده‌های همزمان می‌نماید به نحوی که بتوان از طریق یکی از آنها دیگری را بازیابی می‌کرد. همچنین می‌تواند به کمک توابع تحلیلی خود اطلاعات بیشماری را از داده‌های موجود استخراج، و بر اساس آنها مدل سازی و پیش‌بینی نماید. انعطاف پذیری از دیگر مشخصات این سامانه است. امکان تبدیل سریع نقشه‌ها، تبدیل و انتقال داده‌ها به قالب‌های مختلف و تهیه گزارش به اشکال متعدد در ردیف آن دسته از قابلیت‌های این سیستم قرار می‌گیرند که در گذشته به عنوان مسایل غیر قابل حل مطرح می‌شدند.

            در شماره آینده به توصیف کاربردهایی از سامانه اطلاعات جغرافیایی و همچنین توضیح مفصل سامانه موقعیت‌یابی جهانی (GPS) خواهیم پرداخت.