لماذا نحتاج إلى نظام المعلومات الجغرافية؟
أصبح استخدام نظام المعلومات الجغرافية إلزاميًا في العديد من الأماكن. تستخدم أنظمة المعلومات الجغرافية لمكافحة الجريمة وحماية الأنواع المهددة بالانقراض والحد من التلوث ومواجهة الكوارث الطبيعية وعلاج الأوبئة وتحسين الصحة العامة؛ وتساهم أنظمة المعلومات الجغرافية في معالجة بعض مشاكلنا المجتمعية الأكثر إلحاحاً. يساعد نظام المعلومات الجغرافية بانتظام في الإدارة اليومية للعديد من الموارد الطبيعية والصناعية، بما في ذلك المجاري والمياه والطاقة وشبكات النقل وتسليم الطرود. تعتبر أنظمة المعلومات الجغرافية في صميم واحدة من أهم العمليات في الديمقراطية الأمريكية ، إعادة رسم مقاطعات الكونغرس الأمريكية لعقد من الزمن ، وبالتالي توزيع دولارات الضرائب وغيرها من الموارد الحكومية. تحتاج أنظمة المعلومات الجغرافية جزئيا لأن الاستهلاك البشري وصل إلى مستويات مثل أن العديد من الموارد ، بما في ذلك الهواء والأرض ، تحل محل حدود كبيرة على عمل الإنسان. تسببت أول 100000 سنة من وجود الإنسان في تأثيرات ضئيلة على موارد العالم ، ولكن في السنوات 300 الماضية ، غير البشر بشكل دائم معظم سطح الأرض. يظهر الغلاف الجوي والمحيطات قدرة متناقصة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، اثنين من منتجات النفايات الرئيسية للبشرية. يختنق الرماد العديد من الأنهار، وهناك أمثلة كثيرة من الدخان، والأوزون، أو غيرها من الملوثات الضارة التي تضر بصحة العامة بشكل كبير. بحلول نهاية القرن العشرين، تم زراعة معظم الأراضي جنوب المنطقة الشمالية، رعي، قطع، بنيت فوق، جرف، غمرت، أو غيرت من قبل البشر. تساعدنا أنظمة المعلومات الجغرافية على تحديد المشاكل البيئية ومعالجتها من خلال توفير معلومات حاسمة عن أماكن حدوث المشاكل ومن يتأثر بها. يساعدنا نظام المعلومات الجغرافية على تحديد مصدر وموقع ومدى الآثار البيئية الضارة، وقد يساعدنا على وضع خطط عملية لرصد وإدارة وتخفيف الأضرار البيئية. وقد حفزت الآثار البشرية على البيئة دفعة مجتمعية قوية لتبني نظام المعلومات الجغرافية. أدت الصراعات في استخدام الموارد، والمخاوف بشأن التلوث، والاحتياطات لحماية الصحة العامة إلى تفويضات تشريعية تتطلب صراحة أو ضمنا النظر في الجغرافيا. قانون الأنواع المهددة بالانقراض في الولايات المتحدة (ESA) هو مثال جيد. تتطلب الوكالة الأوروبية للطاقة الحماية الكافية للكائنات النادرة والمهددة. وهذا ينطوي على رسم خريطة الموائل المتاحة ونطاق الأنواع وأنماط الهجرة ، بالنسبة لاستخدام الأرض البشري. يتم إلزام استخدام GIS في مساعٍ أخرى، بما في ذلك خدمات الطوارئ، وحماية الفيضانات، وتقييم الكوارث وإدارتها، وتطوير البنية التحتية. كما اعتمدت المنظمات العامة GIS لأنها تساعد في الوظائف الحكومية. على سبيل المثال، يتم إرسال سيارات خدمة الطوارئ بانتظام وتوجيهها باستخدام GIS. يتطابق نظام E911 GIS مع عنوان المتصل إلى أقرب محطة خدمة الطوارئ، ويتم إنشاء مسار بناءً على شبكة الشوارع والحركة المرورية، ويتم إرسال فرق الطوارئ في جزء من أوقات ما قبل نظام GIS. تقوم شركات البيع بالتجزئة بتحديد مواقع المتاجر بناءً على عدد من العوامل المرتبطة بالمكان. أين هم العملاء المحتملون؟ ما هو التوزيع المكاني للشركات المتنافسة؟ أين المواقع المحتملة للمحلات الجديدة؟ ما هي تدفقات حركة المرور بالقرب من المتاجر الحالية، ومدى سهولة التوقف بالقرب من هذه المتاجر والوصول إليها؟ كما تستخدم أنظمة المعلومات الجغرافية في مئات التطبيقات التجارية الأخرى، ومرور السيارات، والإعلانات التوجيهية، وتصميم المباني، وتخطيط البناء، وبيع العقارات. فقد الآلاف من الأرواح والثروة التي لا يمكن وصفها لأن قبطانات السفن لم يتمكنوا من الإجابة على السؤال البسيط، "أين أنا؟" تقنيات تحديد الموقع الرائعة، المعروفة عمومًا باسم أنظمة الملاحة الفضائية العالمية (GNSS) ، أصبحت الآن أدوات لا غنى عنها في التجارة والتخطيط والسلامة. وقد ساعد التحليل المكاني على وجه الخصوص أجهزة الكمبيوتر الأسرع مع المزيد من التخزين، وزيادة الترابط عبر شبكات الهاتف المحمول. معظم المشاكل المكانية في العالم الحقيقي كانت خارج نطاق كل ما عدا أكبر منظمة حتى التسعينيات. تصبح نفقات الحوسبة GIS فكرة لاحقة مع انخفاض التكاليف وزيادة الأداء بمعدلات مذهلة. أجهزة الكمبيوتر الميدانية القوية هي أخف وزناً وأسرع وأكثر قدرة وأقل تكلفة، وبالتالي فإن إمكانات عرض وتحليل البيانات المكانية تكون دائماً في متناول اليد. بالإضافة إلى تحسينات الحوسبة وتطوير نظام GNSS، توفر "الكاميرات" الحالية صور جوية وأقمار صناعية مفصلة بشكل مذهل. في البداية، تم تحفيز التقدم في جمع الصور وتفسيرها من قبل الحرب العالمية الثانية ثم الحرب الباردة لأن الخرائط الدقيقة كانت مطلوبة، ولكن غير متوفرة. يمكن تحويل الصور بسرعة إلى معلومات المكانية الدقيقة على مناطق واسعة. تم تطوير العديد من التقنيات لاستخراج المعلومات من بيانات الصور، وكذلك لضمان أن هذه المعلومات تمثل بدقة موقع وشكل وخصائص الميزات على الأرض. يتم حالياً تطوير أجهزة المسح الضوئي والليزر والحرارية والرادار لزيادة سرعة ودقة رسم خرائط عالمنا. وبالتالي ، فإن التقدم في هذه التقنيات الرئيسية الثلاث <unk> التصوير ، GNSS ، والحوسبة <unk> ساعد بشكل كبير في تطوير GIS.