تعتبر نظم المعلومات الجغرافية من الأدوات الحيوية في عصرنا الحديث، نظرًا للمزايا التي تقدمها. في هذا المقال، نهدف إلى استكشاف العلاقة بين نظم المعلومات الجغرافية والعلوم الأخرى، بالإضافة إلى استعراض الأنواع المختلفة لنظم المعلومات الجغرافية، موضحين استخداماتها وفوائدها العديدة.
العلاقة بين نظم المعلومات الجغرافية والعلوم الأخرى
توجد علاقة وطيدة بين نظم المعلومات الجغرافية والعديد من العلوم الأخرى، مثل:
1- علم الجغرافيا
تتداخل العلاقة بين نظم المعلومات الجغرافية وعلم الجغرافيا، حيث تلعب نظم المعلومات الجغرافية دورًا أساسيًا في صياغة الفرضيات والتنبؤات المتعلقة بالمظاهر الجغرافية. وتبرز مجالات عديدة تستخدم فيها نظم المعلومات الجغرافية، بل ترتبط ارتباطًا وثيقًا بعلم الجغرافيا.
2- علم الكارتوجرافيا
يمثل علم الكارتوجرافيا، الذي يختص بالخرائط، مجالًا حيويًا ضمن فروع علم الجغرافيا. تسهم الكارتوجرافيا بشكل كبير في تعزيز فعالية نظم المعلومات الجغرافية من خلال الاعتماد على ثلاثة محاور علمية رئيسية: الجغرافيا، الكارتوجرافيا، وعلوم الحاسب. وتشمل مساهماتها ما يلي:
- تطوير أساليب فنية خاصة في تصميم الخرائط بما يشمل السمك، الحجم، الشكل، اللون، وطرق الرسم، مما يضمن توافق المعلومات المكانية.
- المساهمة في تصميم قواعد البيانات الجغرافية.
- اختيار مقياس الرسم المناسب للخرائط.
- توفير القواعد المناسبة لاختيار الألوان، إذ تعتبر الألوان من العناصر الأساسية في عرض البيانات.
3- الاستشعار عن بعد
يعنى الاستشعار عن بعد بدراسة الظواهر عبر الجو أو باستخدام الأقمار الاصطناعية، مما يجعله أداة فعالة في دراسة المناطق القطبية، الصحاري، الغابات، والمناطق الجبلية. تساعد هذه التقنية في المسح الجغرافي لمناطق واسعة بتكاليف منخفضة نسبيًا.
تعتبر نظم المعلومات الجغرافية معتمدة على الاستشعار عن بعد، حيث يمكّن ذلك من دراسة تضاريس الأرض، توزيع اليابسة والبحار، النباتات، التربة، والتركيبات المعدنية. كما يُساعد في تحديد التغيرات في الظروف الأرضية عبر الفصول.
4- المساحة التصويرية
تعتمد نظم المعلومات الجغرافية بشكل رئيسي على الخرائط الطبوغرافية. تساهم المساحة التصويرية في جمع البيانات الأساسية المطلوبة لإنشاء تلك الخرائط، حيث تعد المساحة التصويرية الجوية واحدة من أبرز عمليات المسح الأرضي المستخدمة في هذا السياق.
أنواع نظم المعلومات الجغرافية
يمكن تصنيف نظم المعلومات الجغرافية إلى نوعين رئيسيين:
1- نظم المعلومات الجغرافية الخطية (Vector System):
يُعرف هذا النوع بنظام الفكتور، والذي يتضمن استخدام المضلعات، النقاط، والخطوط لتخزين البيانات بثبات. مثال على ذلك هو الطرق، حيث تضمن الخرائط دقة تحديد المواقع من خلال الإحداثيات.
تشمل الأنواع الأساسية للبيانات الخطية النقاط، الخطوط، والمساحات، حيث تعد خطوط الطول والعرض مع إطار مرجعي مثالًا على ذلك. في حال عدم إمكانية التمثيل بمضلعات، يتم استخدام النقاط، مثل خطوط حدود المدن على نطاق جغرافي.
تقوم خطوط المتجه بربط كل رأس بالعناصر المختلفة، مما يسمح بتوصيل النقاط بطريقة مرتبة، بحيث يصبح كل نقطة تمثل قمة، ويُظهر الخطوط ميزات تتسم بالطبيعة الخطية، مثل أنهار والطرق.
2- نظم المعلومات الجغرافية المساحية (Raster System):
يتكون هذا النظام من شبكات خلايا أو وحدات بكسل ويستخدم في تخزين بيانات نظم المعلومات الجغرافية المتغيرة تدريجيًا، مثل الارتفاع أو درجة الحرارة أو الصور الجوية. يمكن اشتقاق البيانات المساحية أو النقطية من نقطة تسجيل ثابتة، مثل استخدام مستوى سطح البحر كنقطة riferimento.
يُعتبر تنسيق الشبكة المساحية نموذج بيانات خاص بالأقمار الصناعية وبيانات الاستشعار عن بعد، كما أن البيانات النقطية تُسهل التحليل الكمي عند استخدام خطوط مساحية منفصلة أو مستمرة. يمكن تحويل البيانات النقطية إلى بيانات خطية والعكس بالعكس، مما يساهم في تسريع التنفيذ.
تتداخل نظم المعلومات الجغرافية مع العديد من المجالات العلمية الأخرى، إذ يؤثر كل منهما على الآخر. لذا، حرصنا في هذا المقال على تسليط الضوء على هذا التأثير، سواء كان ذلك كمصدر للمعلومات العلمية أو كوسيلة تطبيقية.