آلية استخدام نظم المعلومات الجغرافية GIS)

من أجل إلقاء نظرة أقرب إلى آلية الاستخدام
العملي في بناء قواعد المعلومات الجغرافية وكيفية التعامل معها وفق صيغ
رقمية يتحكم بها المستعمل ، فقد جاء ترتيب هذا الفصل ضمن سياق البحث ليلقي
الضوء على بناء قاعدة معلومات مراكز الصحة العامة وتقنية إدارتها
والاستفادة من نتائج تحليلاتها من أجل الوصول إلى قرارات تساهم في تحقيق
كفاءتها المكانية والوظيفية .وسنتعرف فيما يخص هذا الجانب على مراحل إعداد
قاعدة البيانات الجغرافية ، وآلية التطبيقات العملية في نظم المعلومات
الجغرافية (GIS) ، وصولا إلى مراحل العمل والخطوات المتبعة في البرامج
المستعملة في الدراسة.

2-1- قاعدة البيانات الجغرافية :Geography Data Base

تُمثل
قاعدة البيانات الجغرافية المكانية بمثابة البوتقة التي تنصهر فيها مجمل
المعلومات من أرقام ونصوص أو رموز ، وتتفق الآراء على أن قاعدة المعلومات
هي مجموعة من الملفات (File ) تكون من السجلات (Records ) ترتبط فيما بينها
، وتضم حقولا (Fields ) يتضمن كل منها على بيانات (Data ) وتكون مجتمعة
بشكل الكتروني ترتب المعلومات فيها بأسلــوب علمي يوفر خزنها ويسهل
استرجاعها والتحديث عليها(1).

ومن
خلال شكل رقم(6) تتضح لنا البنية الأساسية لقاعدة البيانات ، وتكمن
الفوائد الأساسية في قواعد البيانات، في ضرورات عدة منها السرعة (Speed)
،ودقة العمل (Accuracy) والاختزال والحداثة في جمع البيانات وخزنها
(Addition to Data) وتمثل قاعدة البيانات جزءاً مهماً في نظم المعلومات
الجغرافية باحتوائها على المعلومات والتحليلات عن الظواهر الجغرافية
كمواقعها على الخريطة فضلاً عن تقديمها معلومات مفصلة تتوافق وهدف تصميمها (2) .

وترتبط
قاعدة البيانات الجغرافية فيما بينها من خلال توزيعها في نظم المعلومات
الجغرافية وتتسم بياناتها بالعلمية والدقة في محتوياتها كونها استلت من
مصادرها الأصلية كالخرائط والصور الجوية والإحصاءات ، ويتسم تنسيقها وخزنها
في ذاكرة الحاسب الآلي بنظام موحد ليكون له رمز(Code ) خاص يسمح بدوره
بالدخول إلى قاعدة المعلومات للتحديث عليها أو الإدخال أو الحذف(1).

(1) إيمان السامرائي ويسري أبو عجمية ، قواعد البيانات ، مفاهيم ومصطلحات ، القاهرة ، 2004، ص2.

(2)
علي عبد عباس العزاوي ، معالجة وتحليل قاعدة البيانات الزراعية في محافظة
نينوى باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) ، كلية التربية ، جامعة
الموصل ، ص4.

(1)
مكي غازي عبد الطيف ، استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات
الجغرافية (GIS) في التصنيف والتحليل المكاني لاستخدامات الأرض في قضاء
الاعظمية(دراسة كارتوكرافية تحليلية) ، أطروحة دكتوراه غير منشورة ، كلية
التربية ، ابن رشد ، جامعة بغداد ،2006 ، ص24.

لا
تتعدى قاعدة البيانات عن كونها نظاماً حاسوبياً لخزن الملفات إلكترونياً
(Electronic Filing ) ، لتمكن مستعملها من تنفيذ العمليات بشكل مرن بدءً
من عملية إضافة الملفات الجديدة والاسترجاع والتحديث أو الحذف من الملفات
الموجودة في قاعدة المعلومات .(2)

وتستخدم
الحقول (Field) أو (ID ) للربط بين المعلومات المكانية والوصفية بحقل خاص
لكل طبقة تشير إلى معلم من معالم الخريطة ، وتجمع قواعد البيانات بين
عمليات الاستعلام (Query ) الخاصة بها ، مع رؤية التحليلات الإحصائية
والمعالجة البصرية للخرائط والصور الجوية وصور الأقمار الصناعية(3).

وتضم
قواعد البيانات على ثلاثة أنواع تبدو الأكثر شيوعاً في استخدامها (Shape
file Coverage ،( Feature classes وجداول خصائصها الجغرافية(1)،وترتبط
فيما بينها لإيجاد العلاقة بين معالم الخريطة اعتمادا على المعلومات
المجدولة، ويكون لكل معلم قاعدة مستقلة تحتوي على سماته الجغرافية ومن شكل
رقم (7) تتضح لنا أنوع قواعد البيانات التي تتعامل مع نظم المعلومات
الجغرافية GIS.

-1-1- مكونات قاعدة البيانات الجغرافية

تمتلك
نظم المعلومات الجغرافية (GIS) خاصية الاحتواء الكبير للمعلومات والبيانات
التي ترتبط فيما بينها بعدة طبقات يتم من خلالها إجراء العمليات التحليلية
والإحصائية وتكوين الخرائط ، ويتطلب استخدام نظم المعلومات الجغرافية
التعرف على نوعية وطبيعة البيانات التي تُعد بمثابة العمود الفقري للنظام.

وتتكون
قاعدة البيانات الجغرافية من نوعين رئيسين من البيانات تكمن أهميتها في
قدرتها على تمثيل المعالم الجغرافية بشكل دقيق مما يمنحها صفة مميزة في
عمليات التحليل المكاني وإجراء التحليلات الإحصائية والرياضية المجدولة عن
المعالم الجغرافية.

ويمكن أن نجمل هذه البيانات على النحو التالي:

2-1-1-1- البيانات المكانيةSpatial Data )

وتتضمن
معلومات عن المواقع المكانية والمعالم الجغرافية ، مخزنة بإحداثيات (X.Y) ،
وترتبط بمعلومات عن علاقة المعالم مع بعضها ، وتكون بذاتها عناصر الخريطة
(Map Spatial Features) المرتبطة بمواقع مكانية.

وتتألف من ثلاثة
عناصر هي النقطية (Point ) كمواقع المدارس أو مراكز الصحة العامة، أو مراكز
الخدمات العامة، والخطية (Lines ) كشبكات الطرق والكهرباء والماء،
والمساحية (Polygon) كاستخدامات الأرض السكنية.

2-1-1-2- - البيانات الوصفية : (Attribute Data)

وتسمى
في مجال آخر بالبيانات غير المكانية (Non Attribute) أي أنها لا ترتبط
بإحداثيات مكانية ، وتكون بياناتها كمية ( Quantitative ) كمساحة أو عدد
الظواهر الموجودة في المكان ، أو نوعيته (Qualitative) كأسماء أو عناوين
الظاهرة المكانية (غير كمية) وترتبط بالبيانات المكانية بجداول تتكون من
عدة أعمدة تعبر عن خصائص أو سمات الظاهرة ، ويكون لكل ظاهرة رمز تعريفي (ID
) للتميز بينها في قاعدة المعلومات المكانية(1).
وتضم البيانات الوصفية على عدة أنواع لعل أبرزها ، البيانات المرقمة
المطلقة (Counts and Amounts ) أي الأرقام الحقيقية والبيانات المشتقة ،
أي الأرقام المعدلة كاستخراج الكثافات والنسب المئوية ، والمجموعات
(Categories) ، وربما يتبادر إلى الذهن بأن المعلومات الوصفية قد تكون
حرفية للقراءة فقط ، بل منها ما يكون رقمي أو إحصائي (2).

ويتضح
لنا بأن الركيزة الأساسية لإدارة نظم المعلومات الجغرافية (GIS) وبغض
النظر عن طبيعة ونوعية العمل، تتمثل في كم ونوع البيانات الجغرافية التي
ستحتوي على قاعدة البيانات ، وعمل الخرائط وإجراء التحليلات ، وتتسم تلك
البيانات بخصائص وصفات تمتاز بتمثيل رقمي لمعالم أو ظواهر على سطح الأرض أو
قريب منه ، ولكل مجموعة من البيانات الجغرافية في (GIS) خصائص تعرف
بتفاصيل محددة نظام الإحداثيات الخاص بها(3)
،ومن الأساليب المستعملة في أسلوب التعامل مع قواعد البيانات تصنيف
الملفات في قاعدة المعلومات ليسهل قراءتها والتحديث عليها و إضافة بيانات
جديدة وترتيب طبقات المعلومات (Layers ) بما يتلاءم وموضوع الدراسة(4)
، وتوجد نماذج متعددة لقواعد المعلومات الجغرافية لبيانات متنوعة الظواهر
وتختلف في طرق جمعها تبعا لوسائل وحداثة الأجهزة التقنية.

2-2- التطبيقات العملية في نظم المعلومات الجغرافية GIS) )

إن تتبع خطوات مراحل العمل في تطبيقات نظم المعلومات (GIS) بطريقة
(Step by Step) توفر سهولة إدراك المعلومات، ليكون المستعمل متآلفاً مع
الوظائف الأساسية لبرامج نظم (GIS) و إدراكه لإمكانياتها ودورها في
الدراسات الجغرافية.

إستعرضت الدراسة في هذا السياق أهم الخطوات
التطبيقية التي اتبعت في تحليل البيانات، مع أهم الأجهزة والبرامج
المستعملة في الدراسة، وأنواع التحليلات الإحصائية والمكانية التي تخدم
البحث، وقد تم استعراض خطوات العمل على وفق المراحل التالية:-

أ‌- مرحلة الإدخال Input Data

ب‌- مرحلة المعالجة Manipulation

ج - مرحلة التحليل Analysis

د- مرحلة الإخراج Out put

2-2-1- الأجهزة والأدوات

تتطلب
نظم المعلومات الجغرافية (GIS) عدد من الأجهزة التي ينبغي أن تتمتع
بمواصفات تقنية عالية الكفاءة لتنفيذ مهامه على أكمل وجه ، وتعد هذه
الأجهزة الالكترونية من العناصر الأساسية في (GIS) إذ يمكن إجراء العمليات
المختلفة لمعالجة البيانات دون توفرها ، وأهم الأجهزة التي اعتمدت في
دراستنا يمكن أن نستعرضها بشكل موجز على النحو التالي :

1-جهاز الحاسب الآلي (Computer ) وهو من العناصر الأساسية المهمة في إدارة وعمل نظم المعلومات الجغرافية (GIS) : وأهم مواصفاته:

أ‌- جهاز محمول (Laptop ) نوع Dell . 1525 ..

ب‌- 1 GH₂ cpu .

ج- نظام Windows XP SP3.

د- 2،GB RAM . 80 . Hard.

2- جهاز طابعة (Printer) وهي من نوع HP DeskJet Coeur . F3000.

3- جهاز الماسح الضوئي (Scanner) HP Desk eA F380

2-2-2- البرامجيات المستعملة في الدراسة:

2-2-2-1- برنامج (Arcgis 9.3) :

وهو من أهم البرامج العملية في إدارة نظم المعلومات . واحد البرمجيات التي تصدرها شركة

(1) الشبكة الدولية للمعلومات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] .gov.sa/ADA-EMP/UIS/HO.S1.doc.cvt8-6-2006

(2) المملكة العربية السعودية ، المؤسسة العامة للتعليم والتدريب المهني ، المساحة ونظم المعلومات الجغرافية ، ط1، 2007 ، ص 16 .

(3) شريف فتحي الشافعي ، الدليل العملي لإدارة نظم المعلومات الجغرافية Arcgis ،مصدر سابق ، ص 54 .

(4) خلف حسين الدليمي ، نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، مصدر سابق ، ص 95.

وأهم الخصائص التي يتمتع بها البرنامج هي:

أ‌- يتمتع بواجهة سهلة يمكن التعامل معها من خلال عدة أدوات في النافذة الرئيسة ، شكل رقم (9).

ب‌-
عرض جداول محتويات قواعد البيانات الجغرافية ، إذ تحتوي كل خريطة على جدول
بيانات للطبقات المكونة لمنطقة الدراسة ، ويمكن عرضها أو إخفائها من خلال
أمر (Table of content ) من القائمة المنسدلة (Window) الموجودة في نافذة
البرنامج الرئيسة .

ج - عرض وإخفاء الطبقات (Layers): تتكون
الخريطة من عدة طبقات لكل منها اسم وجدول محتويات يضم خصائص وبيانات الطبقة
يمكن عرضها وإخفائها وتحريكها حسب متطلبات العمل.

د- تمكين ارتباط
تشعبي للمعالم الجغرافية (Hyper Link): إذ يتمكن المستعمل من تحديد ارتباط
تشعبي (Hyper Link)لأي معلم جغرافي موجود على الخريطة ،ينظر شكل رقم (10)
ويعرض بشكل مباشر وسريع خصائصه سواء أكان بيانات على شكل صورة (image) أو
عرض فيديو (video) ، وذلك من اختيار الطبقة التي نرغب في عمل ارتباط تشعبي
لها باستخدام أداة (Identify) (ي) بشريط الأدوات (Tools) فيظهر
مربع حوار (Add Hyper Link) لنحدد به اسم ومسار الملف المراد ربطه بالطبقة
المحددة ، وعند تنشيط أداة الأمر (Hyper Link) في شريط أدوات (Tools)
وبمجرد الضغط على المعلم الجغرافي الذي حددناه سابقا ، يظهر الملف المرتبط
به ، وفي دراستنا تم ربط ملفات تحتوي على صورة لمراكز السمنت.

2-2-2-2- برامج Microsoft 2007:

تُشكل احد البرامج المتخصصة في العمل المكتبي، وقد تم استخدام
(Microsoft 2007word) في الدراسة لغرض تحويل الخرائط من برنامج (Arcgis 9.3)
إلى صيغة (jpg) لإخراجها للطباعة بشكل يوفر سهولة العمل ومرونة التحكم
بطرق طباعتها (الأفقية والعمودية)، وذلك لتجنب المشاكل التي قد تطرأ على
مساحة العمل.كما تم استخدام برنامج (Microsoft Excel 2007) لإخراج الأشكال البيانية .

2-2-3- خطوات العمل في برنامج ( Arc GIS 9.3):

إن معظم التطبيقات العملية في برنامج (Arc (GIS) 9.3) ستكون ضمن
ملحقاته الداخلية، كبرنامج ( Arc Map) وهو عبارة عن تطبيق لعمل الخرائط
وتحليل المعلومات وعرض النتائج، أما (Arc catalog) فيستعمل البحث والمعاينة
عن إدارة قواعد البيانات الجغرافية، فضلا عن شريط أدوات (Arc Tool box)
لمعالجة البيانات وإجراء التحليلات الإحصائية والمكانية، ويستعمل برنامج
(Arcgis desktop) الواجهة القياسية لبيئة نظام النوافذ (Windows) وسنلقي
الضوء على أهم الخطوات الأساسية في إعداد قاعدة البيانات الجغرافية لمنطقة
الدراسة.

2-2-3-1- المرحلة الأولى – إدخال وتخزين البيانات (Input storing)Data

تُعد مرحلة إدخال وخزن البيانات الخطوة الأولى في بناء نظم
المعلومات الجغرافية ، والتي تمثل مرحلة أساسية في قاعدة البيانات بعد أن
تتم عملية جمع المعلومات من خلال المسح الميداني والإحصائيات وتدقيقها بشكل
صحيح لضمان نتائج علمية عند تطبيقها على الخريطة ونستخدم في عملية الإدخال
الأجهزة والبرمجيات المساعدة باستخدام الحاسب الالكتروني ضمن احد أنظمة
المعلومات الجغرافية(1)

وذكرت العديد من المصادر العلمية أن معظم مشاريع نظم المعلومات
الجغرافية (GIS) تتطلب تكاليف تنفيذها مبالغ طائلة وجهوداً كبيرة من القوى
البشرية ، باعتبار أن مرحلة جمع البيانات وإدخالها تتصف بنوع من الصعوبة
والتعقيد ، مما يستوجب الدقة في تهيئة البيانات والمعرفة البرمجية في إدارة
نظم المعلومات الجغرافية(2).

ومبدأ إدخال المعلومات إلى ذاكرة الحاسوب قائم على قاعدة أساسية هي :
تحويل جميع المعلومات التي تم الحصول عليها من مصادرها المختلفة ، من
الحالة الورقية (Hard Copy Analog) إلى الشكل الرقمي الآلي (Digital
Format) بحيث يتمكن الحاسوب من قراءتها ويسهل التعامل معها من خلال برامج
عدة ، وتسمى عملية (إدخال المعلومات Data Input) مفاهيم عدة أبرزها
الاستحواذ على المعلومات أو نقل المعلومات أو ترجمة المعلومات أو التوقيع
الآلي (Digitizing)(1).

2-2-3-1-1- إدخال بيانات منطقة الدراسة Input

يقصد بعملية إدخال البيانات جميع العمليات التي يتم إتباعها
لإدخالها إلى الحاسب الآلي بعد تحويلها إلى صيغ رقمية يتمكن الحاسب الآلي
من فهمها والتعامل معها ، وقسمت البيانات المدخلة إلى بيانات مكانية
(Spatial Data) وهي المعلومات المرتبطة بالمكان ، كالظواهر الجغرافية على
الخرائط ،كاستخدامات الأرض السكنية وعدد الوحدات السكنية والشوارع المحلية
ومواقع مراكز الصحة العامة وتوزيعها الجغرافي، أما البيانات الوصفية
(Attribute Data) فهي التي تصف البيانات المكانية وخصائصها المختلفة.

أ – مرحلة إدخال الخرائط
: وتعد القاعدة المهمة في بناء نظم المعلومات الجغرافية ،وقد تم إدخال
خريطة التصميم الأساسي لمدينة الفلوجة بمقياس (1: 10000)،لعام (2004)
والمحدثة عام (2007) إذ تم الاستفادة منها في تحديد الإحداثيات للظواهر
البشرية الموجودة ، وتم الحصول عليها من بلدية الفلوجة ودائرة التخطيط
العمراني في المحافظة وقد جرت عملية تحديد الظواهر وتثبيتها بما يتلاءم مع
واقع الحال ،مع تحديد حدود الإحياء ومسمياتها الرسمية .

ب- إدخال الصورة الجوية
: تم إدخال صورة جوية لمدينة الفلوجة بدقة (1) م، وجرى مطابقتها مع خارطة
التصميم الأساس ومن خلال الدراسة الميدانية تم تحديد المواقع المكانية
للظواهر الجغرافية الموجودة على ارض الواقع.

مرت عملية الإدخال على وفق التالي:-

1-إدخال الخرائط والصور الجوية من خلال جهاز الماسح الضوئي (Scanner) وخزنها في ذاكرة الحاسب الآلي، في ملف خاص بمساحة العمل ،شكل رقم ( 12- أ).

2-تم استدعاء الصور الجوية ضمن نافذة البرنامج من خلال شريط الأدوات القياسي الأمر (Add Data) .شكل رقم(12- ب).

(1) شعلان احمد عبيد العكيدي ،التحليل المكاني للاستثمار الزراعي في قضاء الحمدانية ، رسالة ماجستير،غير منشورة كلية التربية ، جامعة الموصل ،2004 ، ص44.

(2)
ضياء رفيق حسون مرجان ، الإسناد التخطيطي لمتخذي القرار باستخدام نظم
المعلومات الجغرافية (GIS)،اطروحة دكتوراه غير منشورة، المعهد العالي
للتخطيط الحضري والإقليمي للدراسات العليا ،جامعة بغداد،2005،ص35 .

(1) سميح احمد عودة ، أساسيات نظم المعلومات الجغرافيةGIS وتطبيقاتها في رؤية جغرافية ،مصدر سابق ، ص 205.

3-
تحديد نظام الإسقاط الجغرافي (Projection System)من خلال نافذة
(Coordinate system)،كما في شكل رقم(12-ج)، إذ تم اختيار مسقط مركيتور
العالمي (UTM) (WGS-1984-zone -38N ) حيث المنطقة التي يقع ضمنها القطر
العراقي ومنطقة الدراسة ، بعدها تصبح لدينا طبقة الصورة الجوية منفردة
يمكن التحكم بها ( إخفاءها أو إظهارها ) من خلال نافذة (Layers
Properties).كما في شكل رقم (12- د)

شكل رقم (12)

مراحل إدال الخارطة في برنامج Arcgis 9.3

12- أ

12- ب

12- ج

12- د

المصدر : من عمل الباحث

2-2-3-1-3- إنشاء قاعدة البيانات الجغرافية

أولا – البيانات المكانية والوصفية للأحياء السكنية:

بعد
أن اكتملت عملية إدخال الخريطة وإعداد الطبقات الممثلة لمنطقة الدراسة
تأتي مرحلة إدخال البيانات المكانية والوصفية ، إذ تم إدخال البيانات
المكانية للأحياء السكنية وتحديدها بصيغة مساحية (Polygon) . ومن خلال شكل
رقم (16) نلاحظ نافذة البرنامج لتختار من شريط (Arc Tool box) الأداة
(Data Management) ثم (Feature Class) وثم الأداة (Grate Feature Class)
ومنها نعين اسم الطبقة ونوعها ومسار خزنها .

أما البيانات الوصفية
فمن شكل رقم (17) تظهر لنا نافذة البرنامج ليتم إدخال خصائص طبقة الأحياء
من حيث أسمائها ومساحتها وعدد السكان وعدد المساكن ومساحتها حسب الحي من
خلال اختيار اسم الطبقة بالزر الأيمن للماوس ومن القائمة تختار ( Open
Attributes of) ومنها تختار ( Options ) ثم (( Add Field .

ثانيا – إدخال البيانات المكانية والوصفية لمراكز الصحة العامة:

من شكل رقم(19) نجد الخطوات التي تم فيها إدخال البيانات المكانية
الخاصة بمراكز الصحة العامة من خلال توقيعها على الخريطة بصيغة النقاط
(Point) وبنفس الطريقة السابقة لبيانات الإحياء، إذ تم تمثيلها بشكل دقيق
من خلال الدراسة الميدانية وتحديد مواقعها المكانية على أرض الواقع. أما
البيانات الوصفية المتعلقة بسمات مراكز الصحة العامة فيما يتعلق بأسمائها
ومواقعها الجغرافية ومساحاتها وأعداد المراجعين وكثافة السكان المخدومين
والإمكانات البشرية وغيرها ، فمن خلال شكل رقم (20) نجد تتبع خطوات إدخال
بياناتها ،ويمكن استدعائها في أي وقت للتحديث عليها أو إجراء التحليلات
الإحصائية والمكانية .

2-2-3-2- المرحلة الثانية معالجة البيانات (Manipulation)

أ‌- الإرجاع الجغرافي – Geo-Referencing :

ويعني
به زيادة كفاءة صور الخرائط المساحية وربطها معاً أو مع خرائط جغرافية ذات
إحداثيات ناتجة عن التصوير الجوي أو الفضائي ، أي بمعنى تصحيح لصور
الخرائط الرقمية أو الورقية التي لا يمكن الاستفادة منها لعدم دقتها (1) .

ومن خلال الشكل رقم (22) نلاحظ خطوات الإرجاع الجغرافي من شريط الأدوات ([b]Geo-Referencing)
ننشط الأداة (Add control point) وننقر بزر الماوس الأيسر في أي مكان
بالصورة لنضيف نقطة ، على أن لا تقل عن أربعة نقاط ، وكلما ازدات النقاط
قلت قيمة الخطأ التربيعي الهندسي RMS. إذ تم تخزين ملف نقاط الإحداثيات من
الأمر (view link table) بشريط الأدوات (Geo-Referencing)
وننقر زر (save) لتظهر نافذة الحوار نحدد بها اسم ومكان الملف باسم (X-Y).
وبالتالي تم إعادة بناء الصورة وفق الإحداثيات الجديدة من الأمر (Rectify)
من (Reference) شريط الأدوات (Geo-Referencing) .

(1) محمد عبد الرحيم الرجال ، نصر ابراهيم ، نظم المعلومات الجغرافية ،مصدر سابق ، ص 117.

2-2-3-3- المرحلة الثالثة – تحليل البيانات الجغرافية Analysis Data

أعطت تقنية نظم المعلومات الجغرافية (GIS) بُعداً إستراتيجياً
جديداً لقواعد البيانات المكانية المرقمة التي ترتبط بعلاقات مكانية ، من
أرقام وجداول إحصائية مبنية على وفق دراسات نظرية وعمل حقلي معتمداً في ذلك
على جمع المعلومات وطرائق تبويبها وخزنها و تحليلها وفق معطيات محددة ،
وقد تبلورت هذه التقنية علمياً بحداثة في ظل الثورة الكمية لاسيما في
الجغرافية التي لها دور مميز في دراسة نشاطات الإنسان وعلاقته بالبيئة
المحلية ، لذا فان مرحلة تحليل البيانات الجغرافية تأتي على جانب من
الأهمية والخطوة الأساس في نظم المعلومات الجغرافية (GIS)(1).

إن عمليات التحليل ترتبط بأنماط تحديد موقع البيانات ( الخطية
والنقطية والمساحية ) وتختلف فيما بينها في جوانب كثيرة لابد من تمييزها
عند إجراء عمليات التحليل وكيفية إخراج البيانات بصورها المتنوعة(2).

يُعد تحليل المعلومات الجغرافية صميم العمل في (GIS) إذ له القدرة
على إجراء التحليلات المعقدة، بل من أهم العمليات التقنية التي يوفرها
برنامج نظم المعلومات الجغرافية، لما يمتلكه من أدوات قوية لاستكشاف
المعالم، وإن مهمته الرئيسة السؤال ؟ والبحث عن الإجابة، من خلال خصائص
الطبقات وتحليل قاعدة البيانات الجغرافية من التقارير والمستندات
والإحصاءات الأساسية، فضلاً عن ملامح المكان والزمان (3)

ويمتلك نظام المعلومات الجغرافية (GIS) إمكانيات في إنجاز التحليلات
وتحويلها إلى أشكال بيانية ورسومات متنوعة مدعمة بالجداول والأرقام ،
كتحديد مركز صحي جديد في منطقة محرومة من الخدمة مع مؤشرات صحية عن بنايته
ومساحته وعدد السكان المخدومين ، وقد اعتمدت الدراسة على عدد من التحليلات
المكانية والإحصائية التي تخدم هدف البحث وأهمها :-

2-2-3-3-1-التحليل المكاني (Spatial Analysis): وقد استعمل ضمن حزمة أدوات (Arc Tools) لإجراء التحليلات المكانية التالية:-

أولا :- تحليل أداة المركز الجغرافي المتوسط:

(1)
وليد بن أمين وكامل بن محمد، تأثير تقنية المعلومات على مخطط مدن
المستقبل، معهد بحوث الفضاء، ورقة عمل مؤتمر العلوم والتقنية، الرياض،
2007، ص 1.

(2) Michael N. Demers، Fundament ales of GIS، 2nd، U.S.A، 2003. P، 21.

(3) Clark Labs، Application (GIS) Analysis، lark Universally Main treat، 2008، P.13.

ثانياً :-تحليل مركز المعدل الفعلي:

ويوضح المركز المتوسط (Mean Center )من التوزيعات المكانية، أو مركز معدل الجذب من التوزيعات في منطقة معينة(1)
،ومن خلال شكل رقم (26) نتبع خطوات حسابه من خلال نافذة برنامج شريط (Arc
Tool box) نختار (Analysis Tools Spatial ) ثم الأداة (Measuring Destine
Geographic) التوزيعات الجغرافية المكانية ،ثم الأمر (Mean Center ) لتظهر
نافذة مربع الحوار لإضافة طبقة مراكز الصحة العامة (Input Feature) ومسار
حفظ الملف ، ومربع (Weight Field) لإضافة طريقة التوزيع وفق معيار عدد
النقاط ، ثم (OK) فتظهر طبقة جديدة تمثل المركز المتوسط من التوزيعات
المكانية (الدائرة الصفراء ) على الخريطة ،أو إضافة وزن أو معيار كثافة
السكان لتعيين المركز المتوسط من التوزيعات والمتمثل بالمربع الأخضر على
الخريطة .

(1)
جمعة محمد داود ، مقدمة في التحليل الإحصائي والمكاني في برنامج
Arcgis9.0)) ،جامعة أم القرى ، مكة المكرمة، المملكة العربية السعودية ،
2009 ، ص 30

ثالثاً : تحليل المسافة المعيارية *:

يتم من خلال هذا التحليل تحديد المسافة المعيارية (Standard
Distance) لتوضيح التوزيعات المكانية ، وتقيس التبعثر أو اللامركزية
للمعالم الجغرافية حول المركز المتوسط ، وتستعمل لحساب المدى الذي تتباين
فيه المسافات بين المركز والمعالم الجغرافية عن المسافة المتوسطة التي تمثل
انحراف معياري يتم استخدامه كنصف قطر للدائرة(1)

ومن
شكل رقم (27) تتبين لنا نافذة البرنامج ونختار شريط (Arc Tool box) تختار
الأداة (Spatial Statistic Tools ) ومن داخلها الأداة (Measuring
Geographic Dis ) ثم أداة (Standard Distance) تظهر نافذة الحوار لإضافة
طبقة مراكز الصحة العامة ، ثم مسار حفظ الملف ، ومربع ، معدل انحراف معياري
واحد ، وبعدها (OK) ، ثم ينشي البرنامج طبقة جديدة برسم دائرة على الخريطة
تمثل ( المسافة المعيارية ) ومركزها ( مركز المعدل الفعلي ) .

مجـ س2 مجـ ص2

- (سَ)2 + - (صَ)2

ن ن

رابعاًً – تحليل أداة التوزيع الاتجاهي أو (القطع الناقص المعياري):

يوفر برنامج (Arcgis9.3) مزايا عديدة لتحليل التوزيعات المكانية ومنها
أداة التوزيع الاتجاهي، Directional Distribution or Standard Deviation
Ellipse) )ويستدل منها على اختيار توزيع الظواهر الجغرافية ( النقطية )،
هل لها نمط معين في التوزيع ؟ ومن نافذة البرنامج الأساسية تم استخدام هذه
الأداة، من شريط الأدوات (Arc Tool box) ، وثم (Spatial Analysis) ثم
الأداة (Directimal Distribute) لتظهر نافذة حوار يتم إدخال بيانات مراكز
الصحة العامة ثم (OK ) . لينشئ بعدها البرنامج شكل البيضاوي (الأصفر) كما
في شكل رقم(28).

* تحتسب المسافة المعيارية بالأسلوب التقليدي على وفق المعادلة التالية :

المسافة المعيارية =

حيث إن :

(مجـ س2 -سَ) = مجموع مربعات وانحرافات القيم

سَ = الوسط الحسابي لقيم س

صَ= الوسط الحسابي لقيم ص

س2= مربع الوسط الحسابي لقيم س

ص2= مربع الوسط الحسابي لقيم ص

ن= عدد القيم أو النقاط

المصدر : عيسى علي إبراهيم ، الأساليب الإحصائية والجغرافيا ،دار المعرفة الجامعية ،ط2،القاهرة،1999، ص126.

(1) شريف فتحي الشافعي ، الدليل العملي لإدارة نظم المعلومات الجغرافية Arcgis ،مصدر سابق ، ص386.

خامساً– تحليل مناطق التخصيص:

وتحتوي مجموعة (Arcgis 9.3 Desktop) تحليلات التوزيع المكاني
والنزعات المركزية لحساب التمركز أو التغير للمعالم الجغرافية ، ويستدل من
هذا التحليل على تخصيص مناطق التأثير(Allocation areas to center) أو مناطق
الخدمات حول عدد من المواضع وهي تمثل مواضع يرتحل الناس إليها أو منها ،
وتخصص المنطقة الأقرب لكل مركز إلى المنطقة المركزية .

ومن
ملاحظة شكل رقم (29) تظهر لنا نافذة البرنامج ونختار منها شريط (Arc Tool
box) تختار ا لأداة( Analysis Tools) ثم (Proximity ) ثم الأمر (Great
thesis polygon) فتظهر نافذة مربع الحوار، لإضافة طبقة مراكز الصحة العامة
(Input Feature ) ومسار الطبقة الخارجية (output) .

سادساً – تحليل صلة الجوار: *

[b] ويطلق عليها قرينة الجار الأقرب (Average Nearest Neighbor Distance)وهي
من أشهر التحليلات المعروفة في دراسة العلاقات المكانية لدى الجغرافيين.
من نافذة البرنامج في شريط (Arc Tool box) تختار (Spatial Analysis Tool )
ثم الأداة (Pattern Analysis) ثم (Average Nearest Neighbor) .ينظر شكل
رقم(30) .

* استخدمت قرينة صلة الجوار أو ما يطلق عليها (الجار الأقرب) في كثير من الدراسات الجغرافية ، وفق الأسلوب التقليدي من خلال المعادلة التالية :

ل=2م× جذر (ن/ ح)

حيث إن :

ل= صلة الجوار

م= متوسط المسافات

ن= عدد النقاط (المراكز)

ح= مساحة منطقة الدراسة

[size=12]المصدر
:جمعة محمد داود ، مقدمة في التحليل الإحصائي والمكاني في برنامج Arcgis))
،جامعة أم القرى ، مكة المكرمة ، المملكة العربية السعودية ، 2009 ، ص37.

2-2-3-3-2-التمثيل الكارتوغرافي :

يوفر برنامج (Arcgis9.3) خاصية تحليل البيانات و التمثيل الكارتوغرافي
(Rendition Cartographic ) كالأعمدة البيانية والدوائر النسبية ونقاط
الكثافة وغيرها .وعلى سبيل المثال تم تمثيل نتائج الدراسة وتصنيف بياناتها
كتوزيع الملاكات الطبية والفنية و توزيع عدد السكان لكل طبيب . إذ تم
استخدام طريقة الأعمدة البيانية (Bar – graphic ) وهي من أبسط الرموز ذات
شكل الخطي، تمتاز بسهولة قراءتها من الناحية المرئية وتقديرها بصرياً(1)
تم تمثيل بيانات توزيع الملاكات الطبية والفنية حسب مراكز الصحة العامة
من خلال نافذة البرنامج الأداة (Layer Properties) ثم ( Symbolgy) ثم
(Chart) ثم (Bar)، ليتم بعدها إدخال البيانات ثم (OK)، لينشئ بعدها
البرنامج خارطة الأعمدة البيانية حسب المراكز. شكل رقم(31) .

(1)Michael N,Demers, OP, Cit, P.3.

2-2-3-3-3- تحليل الحزام :

ويهتم هذا التحليل بتحديد حزام أو نطاق(Buffering ) أو نطاق الخدمة حول نقاط التوزيع وفق معيار مسافة معينة(1)
،إذ يُنشأ البرنامج دوائر تحيط بالظاهرة تمثل حدود تأثير تقع ضمن حدود
المسافة المعنية من المعلم الجغرافي، ومن شكل رقم (32) نلاحظ نافذة
البرنامج ومن شريط (Arc Tool box) نختار (Analysis Tools ) ثم (Proximity)
تختار الأمر (Buffer) لتظهر نافذة مربع الحوار لإضافة طبقة مراكز الصحة
العامة ، وأمام مربع (Distance) تحدد معيار المسافة التي ترغب تعينها ، وتم
تحديد مسافات مختلفة (500 ،600 ، 700 م)* ثم (OK) ، تظهر طبقة جديدة من الدوائر متباينة في حجومها حسب المسافة تمثل حدود نطاق خدمة المركز .

(1) هيثم يوسف زرقطة ، نظم المعلومات الجغرافية ، الدليل العملي ، دار شعاع للنشر ، ط 1 ، سوريا ،2007 ، ص 343

*
تم تعين مسافة ( 700م) وفق المعيار المحلي لمسافة الوصول ( وزارة الإسكان
والتعمير ) ومسافات (500م – 600م ) اعتمادا على استمارة الاستبيان ملحق (2)

2-2-3-3-4- لغة الاستفسار :

توفر هذه الوسيلة إمكانية الاستفسار (SQL)*عن
البيانات وإجراء العمليات الحسابية ، مع مقارنة النتائج على الخريطة
مباشرة مما يتيح للمستخدم مشاهدة المتغيرات وتكوين صورة واضحة عن المعلومات
المتوافرة واتخاذ القرار السليم ، وشكل رقم (33) يوضح لنا نافذة البرنامج
الرئيسة ، إذ يتم اختيار (open attribute table) لطبقة مراكز الصحة العامة ،
ثم (options) ، ثم من اللائحة نختار (SQL) ،وفي هذا المثال تم الاستعلام
عن عدد السكان المخدومين الذين يقل عددهم عن (30912) لتظهر النتائج محددة
على الخريطة .

* لغة الاستعلام التركيبية (Structured Query Language)

2-2-3-4- المرحلة الرابعة – إخراج البيانات Out Put Data) )

بعد الانتهاء من عملية معالجة وتحليل البيانات ، تأتي المرحلة الأخيرة
لإخراج النتائج لقراءتها والاطلاع عليها والتي تكون بأشكال مختلفة
كالخرائط والأشكال البيانية ، حيث تمكن نظم المعلومات الجغرافية (GIS) من
توليد أنماط مختلفة من المخرجات أما على سطح الشاشة أو الخرائط الورقية
المطبوعة وملفات الصور أو نشرها في مواقع الويب (Web Sate ) (1).

(1) د . هيثم يوسف زرقطة ، مصدر سابق ، ص 91 .

مما تقدم يتضح أن لتقنية نظم المعلومات الجغرافية GIS القدرة على
تحليل التوزيعات المكانية بكفاءة عالية ، والاستخدام السهل في تطبيقاتها
العملية في الدراسات الجغرافية ، ودورها في إنشاء قاعدة معلومات جغرافية
شاملة عن منطقة الدراسة ، وهذا بدوره يحقق لنا قبول فرضية البحث بامتلاك
نظم المعلومات الجغرافية إمكانية قياس كفاءة التوزيع المكاني لمراكز الصحة
العامة في المدينة.

(2) إيمان السامرائي ويسري أبو عجمية ، مصدر سابق ، ص7.

(3) أبحاث المؤتمر الإقليمي الأول لنظم المعلومات الجغرافية والتكامل الإقليمي ، القاهرة ، 2002 ، ص1-1.

(1)
شريف فتحي الشافعي، الدليل العملي لإدارة نظم المعلومات الجغرافية (GIS)
Arc gis ،دار الكتب العلمية للنشر والتوزيع ، ط 1 ،القاهرة ، 2009 ، ص :
74.[/size][/b][/b]

فوائد نظم المعلومات الجغرافية GIS

بدت
مجالات العلوم الكمية في التكنولوجيا تشهد توسعاً بشكل ملفت للنظر،
ومنجزات هذه التقنية اتسمت بخصائص جديدة فاقت أهمية ما شهده العالم خلال
العقود الماضية، بمعنى تزايد معدل نمو العلوم والتقنية في عصرنا الحاضر

لقد
اكتسبت نظم المعلومات الجغرافية (GIS) صفة الأداة الفعالة في التخطيط
واتخاذ القرار ،وتنوعت فوائد استخداماتها في العديد من الاستخدامات
التخطيطية والتنموية والتي أمكن إجمالها بالتالي:-

1- توفر رموز متعددة الأشكال والأحجام بتقنية عالية ، فضلاً عن السرعة في إعداد الخرائط الموضوعية.

2- إمكانية الحصول على معلومات حديثة متجددة عن العملية التخطيطية ،وتحديد الأبعاد على الخريطة كالطول والعرض والمساحة.

3- إمكانية تحليل ومعالجة كم كبير من البيانات للبحث عن الخصائص الجغرافية الموقعية والمساحية ،كالتجاور وتحديد نمط التوزيع المكاني.

4- تمنح
مخرجات كارتوغرافية موضوعية تسهم في مساعدة متخذ القرار بدقة وسرعة
لاستنطاق أجوبة عن أسئلة كثيرة ، كالعدد والكثافة وتغيير المقياس
والإحداثيات الجغرافية.

5- انجاز
عمليات القياس والمطابقة للخطوط والأشكال على الخريطة وإخراج المعلومات
المرئية ومشاهدتها على الشاشة فضلاً عن معالجة المعلومات التي تعتمد بدورها
على كفاءة الأجهزة والبرامج المستخدمة

6- تقوم باختزال زمن الإعداد ودقة المخرجات ، وتقليص حجم الإنفاق والكلفة مما يوفر موارد مالية وفيرة .

7- يتعامل مع كافة النشاطات المختلفة التي لها علاقة بإدارة المعلومات واتخاذ أفضل القرارات

8- توطيد العلاقة بين الجغرافيا والعلوم الأخرى كالاجتماع والتخطيط والاقتصاد والحاسوب.

^9-تنفرد
بقدرتها على تحليل المعلومات الكمية والوصفية معاً ، وفهم العمليات
المكانية وعرضها بصور رقمية يمكن للقارئ التجول في محتوياتها والاستفسار عن
بياناتها ، وهذا بدوره مؤشرا واضح على استيعاب الجغرافيا للتكنولوجيا
المتقدمة ، وتحسين العلاقات بين المؤسسات الخدمية واتخاذ القرارات الصحيحة
وإدارة الموارد الطبيعية والبشرية والمرافق العامة ، لمعالجة المشكلات التي
تعاني منها المدينة

نقل موفق

بورك فيكِ عزيزتي

معلومات رائعه ومفيده

ومجهود رائع

بس هذا الموضوع موقعه منتدى الجغرافيا

وشكراً

تحية طيبة

شكرا اولا على موقعكم الجميل ...وشكرا ثانيا على تناولكم نص رسالتي لموضوع الية تطبيقات gis

وانا اعتب عليكم لانكم لم تشيروا الى كاتب او مؤلف النص ....في الوقت الذي ينبغي احترام حق الناشر والامانة العلمية ارجو الاشارة الى مصدر الموضوع واسم الكاتب على هذا المقال وتصحيحه باسرع وقت وشكرا

» تطبيق نظم المعلومات الجغرافية فى التخطيط العمرانى
» تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية في التخطيط العمراني
» الأدويه المضادة للميكــــــروبات....أنواعها ...تأثيرها ...آلية عملها
» لأول مرة خريطة متكاملة توضح آلية تفكير المخ البشري
» مجلة نظم المعلومات الجغرافيه