نظم المعلومات الجغرآفية
مقدمة
تساعد
نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات التي تخص التحديد (ما هو
النمط الزراعي، ما أنواع المحاصيل المناسب زراعتها في الوحدة الزراعية) ،القياسات
(ما مساحة واحداثيات الوحدة 25، ما هو قطر
انبوب الري الذي يروي), والموقع (أين
تقع الوحدة الزراعية الفلانية), والشرط (ماهى أنابيب الري التي قطرها 300مم في
منطقة ما), والتغير (درجة ملوحة التربة من عام 1965 إلى العام 2006), والتوزيع
النمطي (ماهى العلاقة بين توزيع السكان ومناطق تواجد المياه) والسيناريوهات
المتعلقة بالهيدرولوجيا (ماذا يحصل إذا زاد تغير تدفق مياه الري في الأنبوب).
نظام المعلومات الجغرافي
نظام
المعلومات الجغرافية ، هو نظام قائم على الحاسوب يعمل على جمع وصيانة وتخزين
وتحليل وإخراج وتوزيع البيانات والمعلومات المكانية. وهذه أنظمة تعمل على جمع
وادخال ومعالجة وتحليل وعرض وإخراج المعلومات المكانية والوصفية لأهداف محددة،
وتساعد على التخطيط واتخاذ القرار فيما يتعلق بالزراعة وتخطيط المدن والتوسع في
السكن، بالإضافة إلى قراءة البنية التحتية لأي مدينة عن طريق إنشاء ما يسمى
بالطبقات LAYERS، يمكننا
هذا النظام من إدخال المعلومات الجغرافية (خرائط, صور جوية, مرئيات فضائية)
والوصفية (أسماء، جداول), معالجتها (تنقيحها من الخطأ), تخزينها, استرجاعها,
استفسارها, تحليلها تحليل مكاني وإحصائي, وعرضها على شاشة الحاسوب أو على ورق في
شكل خرائط, تقارير, ورسومات بيانية أو من خلال الموقع الإلكتروني.
تاريخ
في
1854، قام جون سنو بتصوير انتشار وباء الكوليرا في لندن باستعمال نقاط لتمثيل
مواقع بعض الحالات الانفرادية. قادت دراسته عن توزيع الكوليرا إلى مصدر الوباء.
وفي 1958 ظهرت نسخة مثيلة لخريطة جون سنو أظهرت التكتلات لحالات وباء كوليرا 1854
في لندن.
شهدت
أوائل القرن العشرين تطورات ملحوظة في تصوير الخرائط بفصلها إلى طبقات Layers. كما أدت الأبحاث النووية إلى تسريع تطوير عتاد الحاسب مما ساعد
على إنشاء تطبيقات خرائط عامة باستخدام الحاسب عام 1960s.[2]
في
عام 1962 تم تطوير أول نظام GIS
فعلي في أوتاوا، أونتاريو، بكندا داعما مقاييس رسم أرضية، 1:50,000 وبالتالي أصبح
نظام المعلومات الكندي CGIS
أول نظام معلومات جغرافي عملي. أدى هذا إلى إنشاء جمعية نظم المعلومات الحضرية
والإقليمية -URISA في
الولايات المتحدة الأمريكية. وبعد ذلك ظهر نظام استخدام الأراضي وإدارة الموارد
الطبيعية في ولاية نيويورك عام 1967م ونظام ولاية مينيسوتا الأمريكية لإدارة
الأراضي عام 1969م. ظلت هذه المشاريع في تلك الأيام عالية التكلفة, بحيث لا يستطيع
الإنفاق عليها غير الإدارات الكبيرة في الولايات المتحدة الأمريكية، كندا،
أستراليا، وبريطانيا وغيرها من الدول المتقدمة الأوروبية.[3]
في
منتصف السبعينات تم الاتفاق على تسمية هذه النظم "نظم المعلومات
الجغرافية" أو Geographic Information System نظراً لكثرة أسماء النظم والبرامج المستخدمة في هذا المجال. في
أوائل الثمانينات ظهرت العديد من برامج CIS الناجحة وبمزايا إضافية جمعت الجيلين الأول والثاني متمثلة في
اتساع القاعدة العريضة للمستخدمين لنظم المعلومات الجغرافية وتطوير مجال الاتصال
المباشر بين رواد ومستخدمي نظم المعلومات الجغرافية عن طريق شبكات الاتصال
العالمية والشبكات المتخصصة في إعطاء الجديد في هذا المجال مباشرة. كما صدرت
العديد من المجلاّت والندوات والمؤتمرات العلمية والدورات المتخصصة في نظم المعلومات
الجغرافية خلال هذه الفترة.
أما
في التسعينات ومع انتشار أنظمة وطرفيات يونيكس والحواسيب الشخصية، وجد العشرات من
الشركات المنتجة لهذه النظم بأسعار منخفضة جداً مقارنه بالأسعار في الستينات
والسبعينات. ومع نهايات القرن العشرين أصبح من الممكن عرض بيانات GIS عبر الإنترنت بفضل الالتزام بمعايير وصيغ نقل جديدة تم الاتفاق
عليها وانتشار العديد من البرامجيات مفتوحة المصدر.
الفرق
بين GIS وGPS
يلبس
البعض بين نظام المعلومات الجغرافي GIS
,بين نظام تحديد الموقع العالمي GPS
ربما لسبب تشابه المصطلحين. نظام GPS
هو تقنية تستعمل الأقمار الصناعية للحصول على بيانات تحدد موقعنا على الأرض بدقة
بالغة (غالبا إحداثيات الطول، العرض، الارتفاع، والزمن). أما نظام GIS فهو نظام معالجة بيانات في الأساس قد يستمدها من أنظمة أخرى مثل GPS. هذا يعني أن نظام المعلومات الجغرافي يمثل برنامجاً حاسوبياً أو
تطبيقاً يؤدي مهام أكثر تعقيداً من الناحية التحليلية والمعالجة بالاعتماد على مدى
دقة المدخلات التي يتحصل عليها من أنظمة أخرى مثل GPS وتخزينها في قاعدة بيانات ضخمة لمعالجتها.
مكونات
نظم المعلومات الجغرافية
تتألف
نظم المعلومات الجغرافية من عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة
الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي
تستخدم للتحليل المكاني. سيتم التركيز هنا على بعض هذه العناصر.
المعلومات
المكانية والوصفية
يمكن
الحصول على المعلومات المكانية بطرق عديدة. أحد هذه الطرق تدعى بالمعلومات الأولية
والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية, والتصوير الجوى - AERIAL
PHOTOGRAPHY,
والاستشعار عن بعد, ونظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أيضاً اللجوء لمعلومات
ثانوية يتم جمعها بواسطة الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم, أو المتتبع للخطوط
الأتوماتيكي. تزود الخريطة بمعلومات إضافية تدعى بالمعلومات الوصفية لتعريف أسماء
المناطق وإضفاء تفاصيل أكثر عن هذه الخرائط.
الأجهزة
الحاسوبية والبرامج التطبيقية
تمثل
الحواسيب العنصر الدماغي في نظام GIS
حيث تقوم بتحليل ومعالجة البيانات التي تم تخزينها في قواعد بيانات ضخمة. تخزّن
بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة- layer واحدة للتغلب على المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة
من المعلومات دفعة واحدة.
توجد
برامج تطبيقية عديدة مخصصة لنظم المعلومات الجغرافية منها مايعمل بنظام المعلومات
الاتجاهية مثل ArcGIS والتي
تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS.
الإنتاج
الزراعي
النظم
المعلوماتية الجغرافية توفر للمزارعين فرص متعددة لزيادة الإنتاج، تقليل تكاليف
المدخلات، و إدارة أرضهم بكفاءة أكبر. الجغرافيا تلعب دوراً من خرائط الحواسيب
المحمولة في الحقول إلى التحليل العلمي لبيانات الإنتاج في مكتب مدير المزرعة.
يمكن تمثيل الخطوات من تجميع البيانات في الحقول إلى إنتاج التقارير..
2.1. تجميع البيانات في الحقول
التقنيات
الجديدة في الحواسيب الآلية تسمح للمزارع استخدام النظم المعلوماتية الجغرافية في
الحقول الزراعية. برنامج ArcPad
يمكن استخدامه في الحواسيب المحمولة في الحقول من أجل تكوين، تصور، و الاستعلام عن
البيانات.
حلول
النظم المعلوماتية الجغرافية المحمولة مثل ArcPad محمل على Compaq iPAQ
توفر للمزارعين القدرة على رؤية صور لحقولهم الزراعية بينما هم في الواقع في هذه
الحقول. قدرات التحرير توفر للمزارع القدرة على التحديد على الخرائط مختلف مشاكل
زراعة المحاصيل التي وجدت في الحقول مثل تفشي الأوبئة ، ونقص العناصر الغذائية ،
ونقص المياه. فالمزارع يستطيع تجميع البيانات التي تهمه في وقت معين و إدخاله
مباشرة في الحقل المناسب له من خلال الخرائط. ثم يمكن بعد ذلك تحليل البيانات
المجمعة لاتخاذ قرارات أفضل.
2.2. استيفاء البيانات
غالباً
ما تأخذ البيانات المجمعة عن الحقول الزراعية شكل نقاط منفردة تحتاج إلى المعالجة
للحصول على طبقة بيانات متصلة. ويصف هذا الاستيفاء عملية اتخاذ العديد من النقاط و
تكوين سطح متكامل عن طريق ملء الثغرات بالاستناد على الإحصاءات المكانية للنقاط
الأصلية. هذه النقاط يمكن أن تشمل البيانات غلة المحاصيل التي جمعت من الحاصدات،
عينات من التربة جمعت يدويا في جميع أنحاء مزرعة ، أو المعلومات عن جودة المياه
التي جمعت من نقاط الري أو الآبار. استيفاء هذه النقاط تنتج معلومات أكثر إفادة
مثل خرائط غلة المحاصيل وخرائط كيمياء التربة، والخرائط المتعلقة بالمحتوى
الكيميائي للمياه.
دعم
النظم المعلوماتية الجغرافية للزراعة [1]
الأشخاص
الذين يبدءون أو يوسعون مشروع زراعي
يستطيعون استخدام النظم المعلوماتية الجغرافية لدراسة بيانات كالبيانات المتعلقة
بالتربة، مناسبة المحاصيل الزراعية، مساحة قطعة الأرض، الاستخدام الحالي للأرض، البنية
التحتية و استخدام الأراضي المجاورة. بالنسبة للمزارع القائمة فإن النظم
المعلوماتية الجغرافية يستطيع المساعدة في اتخاذ القرارات الإدارية. كمثال، يستطيع
المزارع استخدام النظم المعلوماتية الجغرافية في إيجاد الأراضي المناسبة لزراعة
محصول معين أو الاستعلام عن خصائص التربة لقطعة أرض معينة أو قدرته الزراعية.
أهمية
الموقع
الخصائص
البيوفيزيائية والاجتماعية والاقتصادية لموقع محدد تؤثر على القرارات المتعلقة ب:
تخصيص
الأراضي لزراعة محاصيل معينة.
الإنتاج
الحيواني.
استخدام
المدخلات. (تخصيص الموارد)
تسويق
السلع الزراعية.
1.2. النظم المعلوماتية الجغرافية، النظام
العالمي لتحديد المواقع، و الاستشعار عن بعد
النظم
المعلوماتية الجغرافية، النظام العالمي لتحديد المواقع، و الاستشعار عن بعد يوفرون
الأدوات والأساليب لجمع، تخزين، استرجاع، وعرض البيانات المكانية التي تهم
المستخدم من الميدان.
الزراعة
المحكمة
الزراعة
المحكمة مجال يستفيد فيه الاقتصاد الزراعي من تقنية نظم المعلومات الجغرافية عندما
يحتاج المنتجين للتعامل مع حقل كبير لإنتاج المحاصيل الزراعية. الزراعة المحكمة
تشمل دراسة التغير المكاني في الإنتاجية ، وتفشي الحشرات والآفات والأعشاب الضارة
، وتوزيع المواد الغذائية في التربة ، والرطوبة ، و المناخ المحلي من أجل الإدارة
بهدف الحصول على إنتاج محاصيل زراعية متماثلة و منتظمة بقدر الإمكان. تماثل و
انتظام الإنتاج ضروري للحفاظ على جودة المنتجات التي لها تأثير مباشر في التسويق و
تسعير المنتجات. النظم المعلوماتية الجغرافية، النظام العالمي لتحديد المواقع، و
تقنية الاستشعار عن بعد يساعدون في تجميع و تحليل بيانات موقع محدد عن التباين في
الإنتاج.
تقنية
الاستشعار عن بعد
مع
زيادة الكثافة السكانية في العالم و الحاجة لزيادة الإنتاج الزراعي، هناك حاجة
لتحسين إدارة مصادر العالم الزراعية. من الضروري الحصول على معلومات صحيحة يمكن
الاعتماد عليها عن جودة، كمية، و موقع هذه المصادر. الأقمار الصناعية أو تقنية
الاستشعار عن بعد عامل مهم جداً في تحسين النظم الحالية لطريقة حصولها أو إنتاجها
لبيانات الموارد الزراعية. Satellite Imaging Corporation توفر صور الأقمار الصناعية على مختلف البيانات المكانية والطيفية
و الزمانية لتقدير المحاصيل الزراعية و صحة المحاصيل ، وكشف التغيرات البيئية
وتحليلها ، و رسم خرائط الري، و تحديد الغلة وتحليل التربة. عندما تجمع البيانات
فإنه يمكن استخدامها في النظم المعلوماتية الجغرافية للإدارة و التحكم بالموارد
الزراعية.
صور
المناطق النباتية توضح نمو المحاصيل من زرعها إلى حصادها، و التغييرات مع مرور
المواسم، و المشاكل مثل الأعشاب الضارة و مشاكل التربة و الري. هذه الصور يمكنها:
تحديد
مناطق مشكلة و مساحة المنطقة المتضررة.
مساعدة
المزارع في اتخاذ القرارات للحل الأمثل.
المساعدة
في مراقبة تأثير أي عمل تصحيحي تم.
مؤشر
مبكر لغلة المحاصيل، و ذلك يساعد المزارع في اتخاذ قرارات تسويقية و كذلك توزيع
الموارد.
كيف يمكننا الاهتمام بنظم المعلومات الزراعية ::ـ
v النظم
المعلوماتية الجغرافية مهمة جداً في الزراعة.
v حوالي
مليونين مزرعة أمريكية يتوفر فيها الانترنت.
v أصبح
المزارعون أكثر استخداماً للتقنيات الجغرافية.
v النظم
المعلوماتية الجغرافية تحسن تجميع و استرجاع البيانات.
v النظم
المعلوماتية الجغرافية مستقبل الزراعة.
ابرز النشاطات في الدولة :ـ
1. مؤشر
السلع الاستهلاكية
2. المشاريع
المعتمدة بالميزانية للسنة المالية 1433/1434
3. الاستعلام
عن مخالفة مرورية
4. وظائف
شاغرة
5. المناهج
الدراسية السعودية
6. متابعة
الدوري السعودي لكرة القدم
7. أطلب
من مجلس الشورى
8. دليل
المستهلك للبلاغات والشكاوى
9. خدمات
إلكترونية لوزارة التجارة والصناعة
10.
البوابة الوطنية للتعاملات
الإلكترونية
11.
للتواصل مع الهيئة الوطنية
لمكافحة الفساد
12.
تواصل مع معالي وزير المياة
والكهرباء
المراجع :ـ
1. ^ John Snow's Cholera Map. York
University
2. ^ Fitzgerald، Joseph H.. Map
Printing Methods. Retrieved 2007-06-09.
3. ^ تاريخ نظم المعلومات الجغرافية منتدى نظم المعلومات الجغرافية منتدى
كلية الأدب
4. ^ Open Source GIS History - OSGeo Wiki Editors. Retrieved 2009-03-21.
5.
Paul Bolstad. 2008.
GIS Fundamentals, 3rd Edition. White
Lake , Minnesota , USA
6. محاضرات
للدكتور محمد مهنا السهلي في "مدخل إلى نظم المعلومات الجغرافية", جامعه
الكويت, كليه العلوم الاجتماعيه, قسم الجغرافيا,2009/2010
7. لمحة
على نظم المعلومات الجغرافية GIS،
د. محمد يعقوب محمد سعيد - جامعة الإمارات العربية المتحدة، برنامج الجغرافيا