GIS چیست؟

- کاربر

- سخت افزار

- نرم افزار

- داده ها و اطلاعات

- روش تجزیه و تحلیل

مهمترین مولفه سامانه GIS، کاربر و پرهزینه ترین مولفه سامانه GIS، داده‌ها و اطلاعات می‌باشد.

- این سامانه علاوه بر اطلاعات توصیفی، امکان ورود اطلاعات پیکسلی یا برداری را از منابع مختلفی از قبیل نقشه، تصاویر هوائی و ماهواره‌ای، GPS، تجهیزات نقشه‌برداری و غیره دارد.

- این سامانه امکان انجام تحلیل، پردازش و پرسش و پاسخ‌های مکانی مورد نیاز کاربر را دارد.

- این سامانه امکان ارائه نتایج در قالب نقشه، گزارش، جدول و نمودار را دارد.

- در طراحی و تولید این سامانه‌ها از مجموعه فناوری‌های مهندسی نرم‌افزار، مهندسی اطلاعات (مدل داده) و مهندسی GIS برای نیل به خصوصیات فوق استفاده می‌شود.

یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS)، اصولاً شش فعالیت اصلی زیر را شامل می‌شود‌:
- ورود اطلاعات
- دستکاری و ویرایش اطلاعات
- مدیریت اطلاعات
- پرسش و پاسخ و تجربه و تحلیل اطلاعات
- نمایش اطلاعات

اهمیت بعد مکانی و حجم زیاد اطلاعات در تعداد زیادی از چالش هاي مهم جهان امروز باعث ايجاد سامانه هايي برای تسهیل تجزیه و تحلیل این مسائل شده است تعدادی از این مشکلات عبارتند از :

- افزايش جمعيت جهاني
- آلودگي محيط زيست
- نابودي جنگل ها و مراتع
- مصايب طبيعي : سيل ، زلزله
- خشكسالي

توانایی های GIS در تجزیه و تحلیل این مشکلات باعث کاربرد روز افزون این سامانه شده است.

در نرم افزارهای طراحی نقشه مانند AutoCAD فقط می توان نقشه عوارض را طراحی کرد و نمی توان نقشه ها را به اطلاعات توصیفی عوارض مرتبط ساخت  و در نرم افزارهای مدیریت داده و اطلاعات مثل Microsoft Access هم فقط  می توان بانک اطلاعات توصيفي عوارض را ایجاد کرد و نمی توان این اطلاعات را به نقشه عوارض ارتباط داد.

ولی در نرم افزارهای GIS این دو گونه اطلاعات در یک جا جمع شده و بین آن ها ارتباط برقرار شده است.

فهرست برخی از مهمترین نرم افزارهای GIS عبارت اند از:

- ArcGIS Desktop

- ILWIS

- Global Mapper

- MapInfo

- Autodesk MAP

- GeoMedia

- Grass

- Manifold System

- QGIS

- LandSerf

که پرکاربردترین آن ArcGIS است.

برای اولین بار در اواسط دهه ۱۹۶۰ در آمریکا کار بر روی اولین سامانه اطلاعات جغرافیایی آغاز شد. در این سامانه از عکس‌های هوایی، اطلاعات کشاورزی، جنگلداری، خاک، زمین‌شناسی و نقشه‌های مربوط استفاده شد.

اولین GIS در سطح ملی، GIS ملی کشور کانادا‌ست که در سال 1963 راه اندازی سیستم اطلاعات جغرافیایی کانادا معروف به CGIS به وسیله روژه تامیلسون (Roger Tomilson) و همکاران وی در اداره امور اراضی کانادا انجام شد. این پروژه پیشگام تکنولوژی برتر و معرفی کننده اصطلاح GIS بود.

سال 1963 تا 1989 مرحله نوآوری GIS بود. بدین معنی که مهندسین علوم مختلف اطلاعات خود را به برنامه نویس گفته و برنامه نویس ها شروع به نوشتن نرم افزار کردند. سال های 1989 تا 1999 مرحله تجاری شدن آن و سال 1999 به بعد نوبت به بهره برداری از این نرم افزار رسید.

در ایران، اولین نهادی که به‌طور رسمی استفاده از GIS را آغاز کرد، سازمان نقشه‌برداری کشور بود که در سال ۱۳۶۹ براساس مصوبه مجلس شورای اسلامی، عهده‌دار طرح به‌کارگیری این سامانه شد.

«شورای ملی کاربران سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی» در دی ماه ۱۳۷۲ تأسیس گردیده‌است و هدف آن سیاست‌گذاری، برنامه‌ریزی و هماهنگ‌سازی فعالیت‌ها در زمینه جی‌آی‌اس، تحلیل نیازمندی‌ها و همچنین بهره‌برداری از ظرفیت‌های علمی، فنی و نیروی انسانی برای ایجاد و به‌کارگیری جی‌آی‌اس با توجه به وظایف سازمان نقشه‌برداری کشور در خصوص ایجاد سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی ملی است.

پروژه ایجاد سامانه اطلاعات جغرافیایی در وزارت صنایع و معادن، از فروردین ۱۳۷۱ آغاز گردید و از این سامانه به‌طور گسترده در ارتباط با فعالیت‌های آن استفاده می‌گردد.

شهرداری تهران، وزارت مسکن و شهرسازی، وزارت جهاد کشاورزی، مؤسسه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، و سازمان جنگل‌ها و مراتع نیز از این سامانه استفاده می‌کنند. "GIS" فقط یک نرم‌افزار نیست بلکه علمی است که توسط نرم‌افزارهای مختلف باعث طبقه‌بندی و جانمایی اطلاعات جغرافیایی و شهرسازی می‌شود. این علم به تازگی در علوم شهری نیز جایگاه خود را پیدا کرده‌است و مورد استفاده متخصصان علوم شهری و شهرسازان قرار می‌گیرد. همچنین استفاده از "GIS" در طرح‌های توسعه شهری توسط کارفرمایان در دستور کار آن‌ها قرار گرفته‌است و انجمن شهرسازی ایران Urbanity برای نخستین بار استفاده از "GIS" در طرح‌های توسعه شهری را در دستور کار خود قرار داده و بدین منظور آموزش‌های لازم را به متخصصان شهرساز ارائه می‌دهد.

مراحل ایجاد و راه اندازی یک سامانه اطلاعات مکانی در یک سازمان بصورت خلاصه به شرح ذیل می‌باشد:

شناسایی و تحلیل نیازمندی‌ها (نیازسنجی) :

اولین قدم برای ایجاد GIS در هر ارگان و سازمانی تحلیل نیازهای آن سازمان می‌باشد. در این مرحله مطالعاتی در مورد وضعیت فعلی سازمان از لحاظ اطلاعات مکانی و نیازهای آتی سازمان انجام می‌گیرد. نتایج این مرحله مبنایی برای اجرای فازهای بعدی خواهد بود.

انتخاب و تهیه نرم افزار :

با توجه به تحلیل نیاز انجام شده نرم افزار مورد نیاز انتخاب می‌گردد. این انتخاب با توجه به امکانات و محدودیتهای نرم افزارهای موجود در بازار صورت می‌گیرد. امکان ویژه سازی ( Customize) نرم افزارها با استفاده از برنامه نویسی و یا طراحی و تهیه یک نرم افزار خاص برای پاسخگویی به نیازهای کاربران وجود خواهد داشت.

انتخاب و تهیه سخت افزار :

سخت افزارهای انتخاب شده (کامپیوترها ، شبکه و ..) باید پاسخگوی نیازهای برآورد شده باشند.

طراحی پایگاه داده :

یکی از مهمترین اجزای GIS داده های موجود در سیستم می‌باشد. که پایه و مبنای تحلیلهای مکانی خواهد بود. امروزه این داده‌ها در پایگاه داده مکانی (Spatial Database) مدیریت و سازماندهی می‌شوند. پایگاه داده مکانی نوع خاصی از پایگاه داده می‌باشد که قابلیت ذخیره سازی حجم بسیار زیاد داده‌های مکانی و توصیفی را بصورت ساختیافته را دارا می‌باشد. برخی از مزایای استفاده از Spatial Database عبارتند از :

- امکان ذخیره سازی انواع داده های مکانی رستری، برداری و اطلاعات توصیفی

- امکان ذخیره حجم بسیار زیاد داده بیش از صدها گیگا بایت

- تسهیل توزیع داده ها از طریق شبکه اعم از اینترنت، اینترانت وغیره.

- دسترسی کامل به داده ها و توابع مکانی از طریق محیط محاوره ای استاندارد مثلا SQL

- استفاده از داده های مکانی در کاربردهای غیر GIS ی نظیر Word Processor ، Spread Sheet و غیره

- پشتیبانی از استاندارد های GIS باز

جمع آوری داده های مکانی و توصیفی :

داده های مکانی و توصیفی مورد نیاز در این مرحله جمع آوری می گردند.

آماده سازی داده ها و ورود به پایگاه داده :

داده های مکانی و توصیفی برای ورود به GIS نیاز به آماده سازی دارند. در این مرحله داده های مکانی و توصیفی با توجه به مراحل طراحی پایگاه داده آماده سازی می شوند و به فرمت مناسب برای ورود اطلاعات تبدیل می شوند.

نصب و راه اندازی و ورود داده ها به پایگاه داده :

در این مرحله سخت افزارها و نرم افزارهای لازم نصب و راه اندازی می گردند و داده ها به پایگاه داده وارد می‌شوند.

آموزش و پشتیبانی :

کاربران باید متناسب با مسئولیت‌های خود آموزشهای لازم را برای استفاده از سیستم کسب نمایند.