سیستم های اطلاعات جغرافیایی(GIS)

 مقدمه :‌ سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي ، سيستم هاي رايانه اي براي جمع آوري ، ذخيره ، تجزيه و تحليل داده هايي استفاده مي شود كه موقعيت جغرافيايي آنها يك مشخصه اصلي و مهم محسوب مي شوند . اين سيستم ها براي جمع آوري و تجزيه و تحليل كليه اطلاعاتي كه به نحوي با موقعيت جغرافيايي در ارتباط هستند بكار برده مي شوند .

در سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي براي هر پديده دو مسئله مدنظر مي باشد : پديده چيست ؟ و در كجا قرار دارد ؟ حجم داده هاي جغرافيايي بسيار زياد مي باشد ، لذا قدرت سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي ، يك عامل حياتي در آناليز داده ها محسوب مي شود . حجم داده هاي جغرافيايي به اين علت زياد مي باشد كه ممكن است با صدها يا هزاران نوع عارضه سروكار داشته باشيم و صدها مشخصه به يك عارضه نسبت داده شوند . اين اطلاعات ممكن است به صورت نقشه ، جداولي از داده ها ، و يا فهرست هايي از اسامي يا آدرس ها باشند و كاركردن با اين حجم زياده داده ها با روش هاي معمولي و غير رايانه اي بسيار مشكل و وقت گير و در بعضي موارد حتي غيرممكن است ، هنگاميكه همين داده ها وارد يك GIS   مي شوند ، مي توان به راحتي انواع پردازش ها و تجزيه و تحليل ها را با صرفه جويي در هزينه و زمان انجام داد .

يك GIS   هرگز نمي تواند به تنهايي وجود داشته باشد بلكه نياز به وجود سازمان منسجمي از نيروي انساني ، تجهيزات و تسهيلات مي باشد تا مسئوليت پياده سازي و نگهداري GIS  را بعهده گيرد . در چنين سازماني ، هدف از بكارگيري GIS   بايد كاملاً روشن باشد . در غير اينصورت ترديد پيش مي آيد كه چرا سازمان هزينه هاي گزاف براي پياده سازي GIS  را متحمل شده است .

از طرف ديگر GIS   صرفاً جهت توليد اطلاعاتي بكار مي رود كه مورد نياز كاربران مختلف (USERS) باشند . كاربر ممكن است يك شخص يا گروهي از اشخاص باشد يا ممكن است يك سازمان دولتي يا خصوصي باشد . نياز كاربران تعيين مي كند يك GIS  چه عملكردهايي بايد داشته باشد و چه نيازهايي را بايد پاسخ گويد . براي اينكه اطلاعات براي كاربران مفيد واقع شود بايد صحيح ، با كيفيت خوب ، بروز و به شكل قابل استفاده اي ارائه شود ، و در نهايت قابليت هاي يك GIS  بوسيله مشتريان آن ارزيابي خواهد شد . به طور كلي در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي ، اطلاعات به دو شكل اساسي ارائه مي شوند :‌ نقشه ها و جداول . مثلاً چگونگي توزيع انواع مختلف اراضي از نظر كاربري ( Land Use ) در يك منطقه بوسيله نقشه و مقدار محصول قابل برداشت در سال از اين قطعات و يا مساحت هر يك از اين قطعات .

امروز در اختيار داشتن داده هاي بهنگام و استخراج اطلاعات مورد نياز از اين داده ها داراي اهميت مي باشد . در اين رابطه سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي به عنوان ابزاري مهم در مديريت داده هاي زمين مطرح مي باشند كه با فراهم ساختن امكان يكپارچه سازي داده هاي حاصل از منابع مختلف ، امكان استخراج اطلاعات مورد نياز و كشف ارتباطات پيچيده و ناپيداي ما بين پديده هاي مختلف را فراهم مي نمايند . داده هاي زميني در بسياري از كاربردها مورد نياز مي باشند لذا سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي پاسخگوي نيازهاي طيف وسيعي از كاربران مي باشند . براي بهره گيري از قابليت هاي يك GIS  ، در درجه اول به درك صحيح GIS   و پس ساختار اطلاعات در آن مي باشد . جهت پياده سازي يك سيستم GIS  ، توجه به ماهيت و ساختار اطلاعات جغرافيايي متشكله آن ركن اساسي هر سيستم GIS   را تشكيل داده و توانمنديها و پتانسيل هاي آن را تعيين ميكند ، اجتناب ناپذير است .

مثال هاي از كاربردهاي مختلف GIS  :

 -        كشاورزي و برنامه ريزي اراضي

كشاورزي از چنان اهميت بنيادي برخوردار است كه همواره بيشتر از ديگر منابع طبيعي مورد توجه مي باشد و كشورهاي توسعه يافته ، داراي سرويس هاي ملي منظمي براي تهيه گزارش هاي آماري در رابطه با كشاورزان ، شرايط رشد گياهان ، توليد محصول سالانه و پيش بيني عرضه و تقاضا در بازارهاي ملي و بين المللي محصولات كشاورزي مي باشند . براي استفاده از GIS  در كشاورزي از داده هاي بسيار متنوعي نظير گزارش هاي زميني ، گزارش هاي آماري سالانه و اطلاعاتي در زمينه توليد سال هاي قبل مي توان استفاده نمود . با استفاده از اين اطلاعات در يك سيستم GIS   ، تجزيه و تحليل هاي بسيار نظير مقدار افزايش يا كاهش توليد در مقايسه با سال هاي قبل يا آناليز و پيچيده تري مانند استفاده از رايانه در شبيه سازي رشد يك نوع محصول با استفاده از داده هاي هواشناسس و داده هاي مربوط به نوع خاك و چگونگي بهره گيري از آن براي توليد محصولات كشاورزي ، مي توان انجام داد .

 -        جنگلداري و مديريت حيات وحش

جنگلداري عبارتست از مديريت طيف گسترده اي از منابع طبيعي كه در مناطق جنگلي وجود دارند . اين مديريت شامل فرايندهاي پيچيده برنامه ريزي است كه مي تواند توسط GIS  انجام شود . بوسيله يك GIS  نقشه جنگل ها مي توانند به طور دائم و بطور پيوسته بهنگام شود و خروجي مورد نياز از آنها تهيه شود . بوسيله تكنولوژي GIS   ، قدمت متوسط از سال به ماه و يا هفته كاهش يابد . يك GIS  مي تواند براي ذخيره و تجزيه و تحليل اطلاعات جنگل از قبيل محاسبه مقدار چوب قابل برداشت از يك منطقه ، بررسي چگونگي توزيع آتش سوزي در جنگل و يا ارزيابي برنامه هاي مختلف برداشت چوب بكار رود .

 -        زمين شناسي

تجزيه و تحليل زمين شناسي در يك منطقه چه به منظور اكتشاف معدني و چه به جهت اكتشاف نفت ، اصولاً يك فرايند تركيبي از داده هاي مختلف مي باشد . تمام داده هاي زمين شناسي براي اينكه بتواند مفيد واقع شوند ، بايد با توجه به موقعيت جغرافيايي شان تجزيه و تحليل شوند . يك GIS   با فراهم كردن امكانات نمايش و تجزيه و تحليل داده هاي مختلف با يكديگر و به طور همزمان يك زمين شناس را قادر به انجام كار با داده هاي گوناگون بطور بسيار سريع تر ، دقيق تر مي نمايد .

-        كاربردهاي شهري

اكثر اطلاعات مورد نياز شهرداري ها ، اطلاعاتي هستند كه مربوط به موقعيت جغرافيايي حاضر مي باشند ، مثلاً اطلاعات در مورد منطقه بندي ، املاك ، راهها ، مدارس و پارك ها ، همه داراي موقعيت و مختصات جغرافيايي هستند . تا به حال روند بكارگيري GIS  توسط شهرداري ها بسيار كند بود كه از دلايل اين امر هزينه هاي زيادي براي ايجاد پايگاه داده ها ( data base ) براي GIS   در ابتداي كار مي باشد . از ديگر دلايل مهم هزينه هاي زياد براي تغيير ساماندهي در شهرداري ها به منظور بكارگيري مفيد GIS  مي باشد .

كاربردهاي شهري GIS  عبارتند از جمع آوري ، به روز درآوردن (Updating ) ، پردازش و توزيع داده هاي مربوط به زمين هاي شهري به طور سيستماتيك ، GIS هاي شهري به منظور تصميم گيري هاي اقتصادي ، قانوني و فعاليت هاي مختلف برنامه ريزي مي شوند . GIS   هايي كه به طور ويژه به اين كاربردهاي شهري و كاداستري  اختصاص يافته اند LIS   يا RIS   ناميده مي شوند . كاربردهاي نظير مديريت املاك و دارايي ها و صدور پروانه و جواز ساختمان سازي ، برنامه ريزي هاي محلي ، آناليز حمل و نقل ، تعيين بهترين مسير براي وسايل نقليه اي مثل آمبولانس ، طراحي هاي مهندسي مثل سيستم آب و فاضلاب و شبكه كابل هاي مختلف و برنامه ريزي كاربري اراضي از مهمترين استفاده هاي  GIS  هاي شهري مي باشند .

-    استفاده از GIS   براي تصميم گيري تحت شرايط عدم اطمينان

ما همواره مجبور به اخذ تصميماتي هستيم كه نياز به داشتن دانشي درباره محيط پيچيده اطرافيان دارند . ولي چون هيچگاه اطلاعات ما كامل نيستند ناچار به تصميم گيري با اطلاعات ناقص مي باشيم . ما فقط اطلاعات مناسب و مقتضي را انتخاب كرده و يك مدل مصنوعي ( Conceptual model  ) از دنيا را براي خود مي سازيم .

مدل عبارتست از مجموعه اي از روابط يا اطلاعات درباره دنياي واقعي و مدل مفهومي ما عبارت است : درك پديده ها و چگونگي رفتار آنها – وقتي بخواهيم درباره دنياي واقعي تصميم بگيريم ، به مدل خود مراجعه مي كنيم كه بسيار ساده تر از دنيا واقعي است . علت سادگي اين مدل نسبت به دنياي واقعي كاهش جزئيات مربوط به دنياي واقعي مي باشد . اين اطلاعات به طور خلاصه بوده و تمامي جزئيات غيرضروري را شامل نمي باشد . پس داده هاي جمع آوري شده را به نحوي سازماندهي مي كنيم تا ذخيره و بازيابي آنها به نحوي امكان پذير باشد .

براي سازماندهي داده ها از سيستم پايگاه داده ها (Database system ) استفاده مي نمائيم . سيستم پايگاه داده ها امكان ورود ، ذخيره و بازيابي داده ها را فراهم مي سازد . پس از جمع آوري و سازماندهي داده ها به آناليز آنها پرداخته و تصميم گيري نموده و سپس تصميم آغاز شده را اجرا مي نمائيم ، در صورتي مراحل فوق را به خوبي انجام داده باشيم تنيجه برنامه ريزي مطلوب خواهد بود .

سيستم هاي اطلاعات ملكي :‌

سيستم هاي اطلاعات ملكي ( LIS   ) نوع خاصي از GIS   بوده و شامل اطلاعات مربوط به مالكيت زمين ها مي باشد . اين اطلاعات به طور سنتي بر روي نقشه هاي بزرگ مقياس 1:1000 تا 1:11000 و اخيراً در سيستم هاي اطلاعات ملكي ثبت شده و معمولاً در دست سازمان هاي دولتي مسئول اين امر قرار دارند . اطلاعات رسمي ثبت شده در مورد يك قطعه زمين اصطلاحاً كاداستر ناميده مي شود كه عبارت است از ثبت قانوني كميت ( اندازه ) ، ارزش و مالكيت قطعات زمين . يك سيستم كاداستري ، سيستمي است كه به منظور ذخيره و نگهداري اطلاعات كاداستري بكار مي رود و از سه جزء تشكيل شده :‌

1-    اطلاعات مربوط به قطعه زمين هاي كاداستري

2-    ثبت كاداستر يك قطعه زمين ( يعني نقشه و اطلاعات حاشيه اي مشخص كننده وسعت و خصوصيات قطعه زمين هاي مورد نظر

3-    اندكس قطعات زمين ( سيستمي براي مرتبط كردن قطعات زمين و اطلاعات مربوط به آنها )

مولفه هاي يك GIS  :

-        ورودي داده ها ( Data Input )

مولفه ورودي داده ها ، آنها را از شكل موجودشان به شكل قابل استفاده در GIS   تبديل مي كند . داده هاي زمين مرجع ، معمولاً به شكل نقشه هاي كاغذي و جداولي از اطلاعات توصيفي فايل هاي الكترونيك از نقشه ها و اطلاعات توصيفي مربوط به آنها و عكس هاي هوايي مي باشند  .

-        مديريت داده ها ( Data management  )‌

مديريت داده ها يكي از مولفه هاي GIS  بوده و شامل توابعي براي ذخيره ، نگهداري و بازيابي اطلاعات موجود در پايگاه داده ها مي باشد . روش هاي گوناگوني براي سازماندهي داده به صورت فايل هايي كه رايانه ها بتوانند آنها را بخوانند وجود دارند . ساختار داده ها روش است كه داده ها براساس آن سازماندهي مي شوند ( Data structure  ) و چگونگي ارتباط فايل ها با يكديگر ( سازماندهي پايگاه داده ها ) ، تعيين كننده محدوديت هاي موجود در بازيابي اطلاعات و سرعت عمليات بازيابي مي باشند .

-   تجزيه و تحليل و كار با داده ها ( Data manipulation and   )

توابع مربوط به تجزيه و تحليل و كار با داده ها در يك GIS   ، تعيين كننده اطلاعاتي هستند كه مي تواند توسط اين سيستم ايجاد شود . براي پيش بيني روش تجزيه و تحليل داده ها در يك GIS   نياز به دخالت كاربران در مشخص نمودن توابع و عملكردهاي لازم براي سيستم مي باشد .

-        خروجي داده ها ( Data output  )

داده هاي خروجي ممكن است به اشكالي از قبيل نقشه ، جدولي از مقادير و يا نوشتار بوده و بصورت كاغذي ( hard copy   ) و يا بصورت رقومي ( soft copy  ) ارائه كرد .

 

چرا استفاده از GIS :

سيستم اطلاعات جغرافيايي ابزار قدر‌تمندي براي كار با داده‌هاي مكاني مي‌باشد. در GIS داده‌‌ها بصورت رقمومي نگهداري مي‌شوند و حجم كمتري از نسبت به روش‌هاي سنتي (مانند نقشه‌هاي كاغذي) اشغال مي‌كنند. در يك GIS با استفاده از توانايي‌هاي كامپيوتر مقادير بسيار عظيمي از داده‌‌ها را مي‌توان با سرعت زياد و هزينه نسبتا كم نگهداري و بازيابي نمود. قابليت كار كردن با داده‌‌ةاي مكاني و اطلاعات توصيفي مربوط به آنها و تركيب انواع مختلف داده‌‌ها در يك آناليز با سرعت زياد با روش‌هاي دستي سازگار نمي‌‌باشد. توانايي اجراي آناليزهاي مكاني پيچيده مزيت‌‌هاي كمي و كيفي را براي GIS فراهم مي‌‌كند. انجام پردازش‌هاي تكراري با در نظر گرفتن شرايط مختلف براي دستيابي به نتيجه بعينه، تنها توسط رايانه امكان‌پذير مي‌باشد كه مي‌تواند اينگونه عمليات را با سرعت زياد و هزينه نسبتا كم انجام دهد امكان انجام آناليزهاي پيچيده با مجموعه دا‌ده‌هاي مكاني (Spatial) و غيرمكاني (non-spatia) بصورت توام مهمترين قابليت GIS مي‌‌باشد كه نمي‌توان آن را با روش‌هاي آنالوگ انجام داد.

وظايف اصلي يك سيستم اطلاعات جغرافيايي

-        ورود اطلاعات

-        دستكاري و ويرايش اطلاعات

-        مديريت اطلاعات

-        پرسش و پاسخ و تجزيه و تحليل اطلاعات

-        نمايش اطلاعات

 

1- ورودي داده‌ها

ورودي داده‌ها عبارتست از روند كدگزاري داده‌‌ها به يك شكل خوانا توسط كامپيوتر و نوشتن داده در پايگاه اطلاعاتي GIS. ثبت داده (data entry) معمولا تنگناي مهم در اجراي GIS است. هزينه اوليه ساخت پايگاه اطلاعاتي، عموما پنج تا 10 برابر هزينه نرم‌افزار / سخت‌افزار GIS است. ايجاد يك پايگاه اطلاعاتي دقيق و خوب مستند شده در عملكرد يك GIS بسيار بحراني و حساس مي‌باشد. تبديل داده‌ها به فرهنگ‌ها و ساختار حكومتي قابل قبول در سنخ GIS عملي است كه در اين مرحله انجام مي‌گيرد.

منابع توليد كننده اطلاعات مورد نياز در يك سيستم GIS :

-        تصاوير ماهواره‌اي و تكنيك‌هاي سنجش از دور

-        عكس‌هاي هوايي و تكنيك‌هاي فتوگرامتري

-        نقشه‌برداري كلاسيك

-        سيستم تعيين موقعيت جهاني (GPS)

-        نقشه اسناد، مدارك‌هاي موجود

2- دستكاري اطلاعات

استفاده از انواع داده و اطلاعات مورد نياز يك پروژه خاص GD، نيازمند تبديل و دستكاري آن اطلاعات به منظور قابل استفاده نمودن آنها در سيستم مي‌باشد. به عنوان مثال اطلاعات جغرافيايي در استانداري‌‌هاي مختلف وجود دارند و به منظور استفاده از آنها در GIS مي‌بايست اطلاعات فوق قبل از يكپارچه‌سازي در محيط نرم‌‌افزار GIS به يك استاندارد واحد تبديل شوند.

3- مديريت اطلاعات Data Margement

براي پروژه‌هاي كوچك GIS، امكان ذخيره‌سازي، مديريت اطلاعات جغرافيايي در قالب فايل‌ها و اطلاعات ساده وجود دارد. هنگاميكه حجم اطلاعات زياد باشد و همچنين تعداد كاربران سيستم از يك تعداد محدود فراتر رود بهترين روش براي مديريت داده استفاده از مديريت پايگاه داده mangement system)  (Databaye  مي‌باشد. DBMS به منظور ذخيره‌سازي سازماندهي و مديريت اطلاعات جغرافيايي در GIS مورد استفاده قرار مي‌گيرد. پايگاه داده اجتماعي از اطلاعات در مورد اشياء و ارتباط آنها با يكديگر. براي مثال يك پايگاه داده مي‌تواند شامل نام‌ها و آدرس‌ها است يا نه خود نامها مي‌توانند بوسيله ارتباطات ديگر تقسيم‌بندي شوند: مانند مشتريان، دوستان، فاميل يك سيستم مديريت پايگاه داده (DBMS) تركيبي است از يك مجموعه برنامه‌اي كه داده‌هاي درون يك پايگاه داده را اداره و نگهداري مي‌كند. اين سيستم‌ها براي مديريت مشترك داده‌ها در حالتي منظم، براي حصول اطمينان از جهت پايگاه داده ايجاد مي‌شود. يك DBMS بعنوان يك كنترل مركزي روي تمام فعل و انفعالات بين پايگاه داده و برنامه‌هاي كاربردي كه به نوبه خود به كاربرد در تقابل است عمل مي‌نمايد.

4- پرسش و پاسخ و تجزيه و تحليل اطلاعات

1-4- پرسش و پاسخ

سيستم‌‌هاي اطلاعات جغرافيايي اين قابليت را در اختيار كاربر قرار مي‌دهند تا براساس اطلاعات مكاني و توصيفي ذخيره‌سازي شده در سيستم اقدام به انجام پرسش و پاسخ‌هاي مورد نظر خود نمايد انواع اين پرسش‌ها به شرح زير مي‌باشد:

پرسش‌‌هاي مكاني

اين پرسش‌ها براساس اطلاعات مكاني و عوارض موجود در پايگاه داده GIS صورت مي‌پذيرد. به عنوان نمونه مي‌توان به جستجوي زمين كشاورزي در معرض سيل يا موقعيت زمين‌هاي زير كشت يك محصول خاص اشاره نمود.

پرسش‌هاي توصيفي

اين پرسش‌ها براساس اطلاعات توصيفي دخيره شده در پايگاه داده براي هر عارضه صورت مي‌پذيرد. به عنوان مثال يافتن قطعه زمين با نام مشخص مالك اشاره كرد.

پرسش‌هاي تابعي / شرطي

اين پرسش‌ها براساس معرفي يك شرط به عنوان معيار پرسش صورت مي‌پذيرد. به عنوان نمونه مي‌توان به جستجوي زمين‌‌‌ها كه ميزان محصول آنها از يك مقدار خاص بيشتر باشد اشاره نمود.

پرسش‌هاي روند تغييرات

            اين پرسش‌ها براساس پارامترها و اطلاعات متغير كه با يك پريود زماني در سيستم ذخيره مي‌شوند انجام مي‌شود. روند تغيير ميزان بارش در طي چند سال از نمونه‌ مثال‌هاي اين نوع پرسش و پاسخ مي‌باشد.

پرسش‌هاي تركيبي

اين پرسش‌ها به صورت تركيبي از پرسش‌هاي مكاني، توصيفي و شرطي، انجام مي‌پذيرد.

 2-4- تجزيه و تحليل

عموما سيستم‌‌هاي اطلاعات جغرافيايي ابزارهاي متنوع جهت تجزيه و تحليل اطلاعات مي‌باشند. به طور خلاصه اين ابزار شامل موارد زير مي‌گردد:

تجزيه و تحليل همپوشاني اطلاعات (Overlay)

تركيب لايه‌هاي اطلاعاتي مختلف در GIS ، تحت عنوان Overlay شناخته مي‌شود. در حالت بسيار ساده اين مفهموم به امكان نمايش چند لايه اطلاعاتي بر روي همديگر اشاره مي‌كند و ليكن در مفهوم وسيعتر، اين مفهوم به تركيب چند لايه اطلاعاتي براساس‌ها معيارهاي تعريف شده توسط كاربر و توليد يك اطلاعاتي جديد‌ اشاره دارد. به عنوان نمونه مي‌‌توان اطلاعات مربوط به نوع خاك نوع پوشش گياهي شيب زمين و ... را به منظور بررسي امكان وقوع سيل در يك منطقه، با يكديگر تركيب كرده و مناطق داراي پتانسيل در اين خصوص را تحت يك لايه اطلاعاتي جداگانه مشخص نمود.

 منطقه حائل (Buffering)

در اين آناليز با تعريف يك منطقه حائل در اطراف عوارض نقطه‌‌اي، خطي و سطحي، به تجزيه و تحليل اطلاعات مي‌پردازيم به عنوان نمونه مي‌تواند به كاربردهاي زير اشاره نمود.

-        يافتن مناطق شهري و يا تاسيساتي كه در فاصله 1 كيلومتري رودخانه قرار دارند.

-        يافتن مصرف كنند‌گاني كه در فاصله 500 متري از يك مخزن آب قرار دارند.

 پردازش تصاوير (Image processing)

تعدادي از سيستم‌هاي GIS داراي ابزار و قابليت‌هاي آناليز و پردازش تصاوير سنجش از دو را (Remote sensing) مي‌باشند. اين ابزار با دريافت تصاوير ماهواره‌اي خام و تبديل آن به نقشه مكان مرجع، از طريق قابليت‌هاي مختلف موجود در سيستم از قبيل كلاسه‌بندي (Classifiction)
و ... نسبت به توليد اطلاعات پايه مورد نياز سيستم GIS اقدام مي‌نمايد.

تجزيه و تحليل‌هاي آماري

اين ابزار به منظور انجام پردازش‌هاي آماري بر روي عوارض مكاني و همچنين اطلاعات توصيفي  منسب شده به عوارض مختلف، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به عنوان مي‌توان به تهيه، توليد و ارائه يك گزارش آماري از ميزان بارندگي صورت گرفته طي ماههاي مختلف در حوزه‌هاي آبريز، اشاره نمود.

ابزار نمايش كارتوگرافي اطلاعات (Visoalization)

در بسياري از پردازش جغرافيايي، نمايش نتايج پردازش‌ها به صورت گويا و خوانا داراي اهميت مي‌باشد. GIS ابزار متنوعي را به منظور نمايش توام اطلاعات كافي و توصيفي ذخيره‌سازي شده در پايگاه اطلاعات GIS فراهم مي‌نمايد. در GIS نمايش نقشه مي‌تواند با قابليت‌‌هاي از قبيل، ارائه گزارشات متنوع، نمايش سه بعدي، نمايش تصاوير و ساير خروجي و گراف‌ها تركيب گردد.

 

GIS و تكنولوژي‌هاي مرتبط

GIS يك سيستم كامپيوتري است كه چهار قابليت اساسي را در رابطه‌ با داده‌هاي زمين مرجع (georefrenced)  فراهم مي‌آورد.

1-    ورودي داده‌ها (Input)

2-    مديريت داده‌‌ها (ذخيره و بازيابي) (Datastorge and retrieval)

3-    پردازش و تحليل داده‌ها (Manipulation and analysis)

4-    خروجي داده‌ها

سيستم‌هاي CAD (Computer Aided Desion and Drafting) و DBMS
  (Data Base Maragment System)با داده‌ةاي زمين مرجع كار مي‌كنند اما چيزي كه يك GIS را از اين سيستم‌‌ها متمايز مي‌سازد. توانايي تركيب كردن (Integrate) داده‌ها زمين مرجع است. كه عملياتي نظير جستجوي مكاني (Spatial Search) و انطباق لايه‌هاي مختلفي از داده‌ها (Overlay) را شامل مي‌شود. قابليت ايجاد مناطق حاشيه‌‌اي (buffer zone genaration) با استفاده از توابع امكانپذير مي‌شود سيستم‌هاي CAD‌ مجموعا به منظور توليد و سازماندهي اطلاعات مكاني در قالب نقشه‌هاي مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين سيستم‌ها از نظر مديريت پايگاه‌هاي جغرافيايي گسترده و حجيم، همچنين انجام پردازش‌ها و تجزيه و تحليل بر روي اطلاعات، ضعيف بوده و در خصوص مديريت اطلاعات توصيفي داراي محدويت‌هايي مي‌باشند. سيستم‌هاي DBM به منظور ذخيره‌سازي و بازيابي اطلاعات، بهينه‌سازي و توسعه يافته‌اند و GIS نيز از اين ابزار به منظور ذخيره‌سازي و بازيابي و مديريت اطلاعات جغرافيايي استفاده مي‌كند. DBMS اصولا فاقد ابزار تجزيه و تحليل و نمايش گرافيكي اطلاعات،‌كه در سيستم هاي GIS مرسوم وجود دارد مي‌باشد. GIS نبايد با يك سيستم كارتوگرافي كه نقشه‌‌ها را به طور اتوماتيك ذخيره مي‌‌كند. اشتباه گرفته شود و چيزي GIS را از سيستم‌هاي تهيه نقشه مجزا مي‌سازد همان توانايي تركيب كردن داده‌ها است. قابليت‌هاي اصلي سيستم‌هاي كارتوگرافي ايجاد نقشه‌هايي است كه به طور رقومي در كامپيوتر ذخيره مي‌شوند. اما اطلاعاتي كه از تركيب لايه‌‌هاي مختلفي از داده‌ها به روش‌هاي مختلف و با ديدگاههاي مختلف بدست مي‌آيند عملكرد يك GIS مي‌باشد.