دانلود تحقیق نقشه و فرآیند تهیه آن

تاریخچه نقشه :
به طور یقین، مردمان نخستین نقشه هایی را در ذهن داشته اند و بر اساس آن هاف محدوده محل زندگی خود را تصویر کرده اند، اینگونه نقشه ها نوعی نقشه ی ذهنی بوده اند.

بنابر نتایج و تحقیقات باستان شناسی که از حفاریهای مختلف در محل های گوناگون بدست آمده است.

این احتمال وجود دارد که قدیمی ترین نقشه های معتبر، باقی مانده لوحی از گل رس است که در بابل کشف شده است.

این لوح حدود 5000 سال قدمت دارد.

همچنین نقشه ی نیل در مصر که در آن حدود املاک کشاورزی مشخص شده است.از اولین نقشه های مورد استفاده بشر محسوب می شود.

بطلمیوس دانشمند یونانی را یکی از بنیان گذاران علم تهیه ی نقشه می دانند.

بعدها اکتشافات جغرافیایی و تهیه نقشه ی سرزمین های تازه کشف شده بر علاقه مردم به نقشه های جغرافیایی افزود .
در قرن بیستم یکی از علل رشد استفاده از نقشه ، وقوع دو جنگ جهانی اول و دوم بود.

کشورهای درگیر در این جنگ ها برای نیل به اهداف نظامی خود مجبور به استفاده از نقشه بودند.

اختراع دوربین عکاسی و نصب آن در هواپیما و عکس برداری هوایی ، نقشه برداری را بیش از هر زمان دیگر تکامل بخشید.
امروزه بکار گرفتن تصاویر ماهواره ای از سطح زمین و استفاده از رایانه در تهیه و تولید نقشه های دقیق امری متداول شده است.

نقشه چیست ؟
نقشه ها در شکل ها و اندازه های مختلف با هم متفاوتند و هر دسته از مردم برای مقاصر خاصی از آنها استفاده می کنند.

به هر حال همه ی نقشه ها، دو خصوصیت مشترک دارند:
1.

منظره قائم منطقه مورد نظر را نشان می دهند.

نظیر آنچه که یک پرنده در حال پرواز می بیند.

در این حالت زاویه ی دید عمود بر سطح زمین است.
2.

مقیاس خاصی دارند، بدین معنا که در نقشه اندازه ی همه چیز به یک نسبت کوچک شده است.
بنابراین می توان گفت : نقشه تصویری افقی از پدیده های طبیعی یا انسانی سطح زمین است که روی یک ورق کاغذ یا هر سطح دیگر با مقیاس مشخص ترسیم می شود.

روش های تهیه نقشه :
برای تهیه ی نقشه ، ابتداد داده های مورد نیاز جغرافیایی ، جمع آوری می شود.

این داده های ها مشتمل بر شکل موقعیت پدیده های طبیعی سطح زمین همچون رود، دریاچه، جنگل، ناهمواریها یا پدیده های انسانی همچون ساختمانها، جاده ها، معادن و نظایر آنهاست.
بعد از جمع آوری داده ها می توان تصویر کوچک شده ی آنها را در موقعیت دقیقی نسبت به یکدیگر روی کاغذ نشان داد.
امروزه گردآوری اطلاعات جغرافیایی برای تهیه ی نقشه به یکی از چهار روش زیر انجام می گیرد.
1 – نقشه برداری زمینی
2 – نقشه برداری دریایی ( هیدروگرافی)
1 – نقشه برداری زمینی : 3 – به کمک سایر نقشه ها و مدارک موجود (نقشه های تلفیقی)
برای گردآوری داده ها از منطقه ی مورد نیاز با دوربین نقشه برداری ( تئودولیت) ، موقعیت و ابعاد پدیده ها را بطور مستقیم روی در زمین اندازه گیری می کنند(برداشت)
در این روش مکان و موقعیت پدیده ها نسبت به یکدیگر و نیز ابعاد هر پدیده به طور دقیق اندازه گیری می شود.

سپس همه ی پدیده ها را به یک نسبت مشخص (مقیاس) کوچک کرده و به روی کاغذ منتقل می کنند.

مثلاً برای نقشه برداری از یک زمین فوتبال یا هر پدیده دیگر، ابتدا دوربین نقشه برداری در یک نقطه ی مشخص استقرار می یابد (ایستگاه) و سپس 4 گوشه های پدیده اندازه گیری می شود.

اعداد قرائت شده در این اندازه گیری عبارتند از : فاصله ی گوشه ها از ایستگاه و انحراف زاویه هر یک از گوشه های A,B,C,D نسبت به یکی از نقطه های گوشته زمین مانند A.

سپس نقشه بردار با توجه به مقیاس مورد نظر، این فواصل را کوچک می کند، آنگاه محل دقیق نقاط برداشت شده را روی کاغذ مشخص می کند و شکل نهای عارضه را می کشد.

2 – نقشه برداری هوایی : در این روش ، نقشه بردار به علت وجود محدودیت های جغرافیایی مانند گستردگی منطقه ی مورد نظر یا دشواریهای دسترسی از روش نقشه برداری هوایی استفاده می کنند.

به این ترتیب که دوربین مخصوص در هواپیما مستقر می شود و هواپیما با پرواز در ارتفاع معین از سطح زمین بطور متوالی از منطقه ی مورد نظر و همه ی عوارض طبیعی و انسانی عکس های افقی تهیه می کند.

این عکسهای متوالی که هر یک حدود 6 درصدد پوشش مشترک دارد.

بعدها در دستگاه ویژه ای به نام دستگاه تبدیل قرار می گیرند.

بدلیل پوشش مشترک، در این دستگاه پدیده ها به صورت برجسته دیده می شوند.

شخصی که با این دستگاه آشناست، می تواند از پدیده های گوناگونی که در عکس می بیند در صفحه ای جداگانه به طور مستقیم نقشه ای ترسیم کند.

به مجموعه این فرایند فتوگرامتری می گویند.

در ایران سازمان نقشه برداری کشور از سال 1335 عملیات نقشه برداری هوایی و تبدیل عکس به نقشه را در مقیاس های گوناگون به عهده گرفته است.در دهه های اخیر، علاوه بر عکس هوایی از تصاویر ماهواره ای نیز برای تهیه نقشه استفاده می شود.

3 – نقشه برداری دریایی ( آب نگاری) : تهیه نقشه های دقیق از وضعیت ناهمواریهای کف دریاها و اقیانوس ها و نیز نقشه هایی که خطر برخورد کشتیها را با صخره ها و پدیده های بستر دریا کاهش می دهد، از مدت ها قبل مورد توجه قرار گرفته است.

برای این کار ابتدا عمق آب با ارسال امواج و اندازه گیری مدت زمان رفت و برگشت آنها مشخص می شود.

ترسیم شکل سواحل ، تهدید مرزهای دریایی و نیز چگونگی هدایت کشتیها برای نزدیک شدن به بنادر اسکله ها، خلیج ها و تنگه ها از دیگر کاربردهای نقشه برداری دریایی است.

علاوه بر این اندازه گیری ابعاد پنهان آیسبرگ (کوه های یخی) نیز به کمک نقشه برداری دریایی امکان پذیر شده است.

امروزه نقشه های دریایی کارآیی بسیار دارند.

در آینده، آب های شمالی کره زمین یکی از پررفت و آمدترین خطوط تجاری جهان خواهند شد و نقشه های دریایی این مناطق اهمیت بیشتری خواهند یافت.

در این نقشه ، بستر دریای سیاه و دریای آزوف ، سواحل کم عمق و نواحی عمیق و پرشیب و رسوبات رود دانوب به وسیله نقشه برداری دریای مشخص و پس از پردازش به کمک رنگ آمیزی بسیار گویا شده است.

4 – تهیه نقشه های تلفیقی : نقشه های تلفیقی حاصل ترکیب اطلاعات سایر نقشه ها و مدارک موجود است.

معمولاً اطلاعاتی که از طریق نقشه برداری زمینی یا هوایی از یک منطقه بدست می آید.

با اطلاعات موجود در نقشه های دیگر آن منطقه ترکیب می شود و یک نقشه ی جدید با اهداف مشخص حاصل می آید.

از میان چهار نوع نقشه معرفی شده، فقط نقشه های تلفیقی در زمره ی فعالیت نقشه کشی قرار می گیرند.

معمولاً اطلاعات اولیه برای همگان قابل درک نیست.

این اطلاعات به فرد متخصصی به نام نقشه کش (رسام نقشه ها) سپرده می شود و او با استفاده از اصول و میانی طراحی نقشه ، بکارگیری علائم از قراردادی ، رنگ های گوناگون و انتخاب مقیاس مناسب ، این اطلاعات را روی صفحه ای به صورت یک نقشه گویا می کند.

بنابراین، حاصل تلاش علمی و هنری نقشه کش ها، نقشه های مختلف جغرافیایی بسیار دقیق، زیبا و در عین حال کاربردی است .

در گذشته فرایند تهیه نقشه به شکل دستی انجام می شد اما امروزه کلیه ی این فعالیت ها به وسیله نرم افزارهای رایانه ای انجام می پذیرد.

مقیاس نقشه : پدیده های سطح زمین را به علت وسعت و بزرگی ابعاد آن ها نمی توان دروازه حقیقی روی کاغذ نمایش داد.

از این رو، آن ها را به نسبت معینی کوچک و سپس روی کاغذ منتقل می کنند.

این عمل را در علم نقشه کشی «تعیین مقیاس» می گویند.

مقیاس نقشه، نسبت بین فاصله ی دو نقطه روی نقشه و فاصله ی حقیقی همان دو نقطه روی زمین است.

در گذشته مقیاس نقشه را کنار نقشه به شکل یک جمله می نوشتند، و به آن مقیاس بیانی می گفتند، مانند یک سانتی متر روی نقشه ، معادل با دو هزار و پانصدمتر بر روی زمین است» گاهی در کنار نقشه این مطلب را به شکل ترسیمی نشان می دهند که به آن مقیاس ترسیمی می گویند.

این مقیاس نشان می دهد که هر سانتی متر (یک واحد) روی نقشه معادل 250 متر بر روی زمین ست.

از مزایای مقیاس ترسیمی این است که چنانچه نقشه در مراحل چاپ یا کپی برداری کوچک یا بزرگ شود، با استفاده از مقیاس ترسمی می توان فاصله ی واقعی را روی زمین محاسبه کرد.

علاوه بر مقیاس بیانی و مقیاس ترسیمی، نوعی سومی از نمایش مقیاس وجود دارد که به شکل کمری( عددی) در پائین نقشه نوشته می شود.

مقیاس کسری ساده ترین و متداولترین روش نمایش مقیاس نقشه است، مانند 1000/1 , 150000/1 , 50000/1 در این مقیاس صورت کسر، عدد یک است که مربوط به نقشه بوده (1 واحد) و مخرج کسر، نشانگر میزان کوچک شدگی نقشه است.

برای مثال مقیاس 1000/1 نشان می دهد که هر واحد از روی نقشه ، معادل 1000 واحد بر روی زمین است یا مقیاس 1000/1 نشان دهنده ی آن است که در این نقشه، ابعاد پدیده ها 10 هزار بار کوچک شده اند.

الف - طبقه بندی بر اساس مقیاس : 1.

نقشه های با مقیاس بسیار بزرگ: نقشه ها براساس اهداف و کاربردهای گوناگونی که دارند طبقه بندی می شوند.

این نقشه ها از مقیاس 100/1 تا 200/1 هستند که عمدتاً برای اجرای عملیات عمرانی تهیه می شوند و به دقت بالایی نیاز دارند، مانند نقشه های ساختمانی (پلان ها) نقشه های شهرسازی، شبکه های انتقال نیرو، نقشه ی مسیر لوله های آب و نفت و گاز 2 – نقشه های بزرگ مقیاس از 2000/1 تا 10000/1 این نقشه ها از دقت کافی برخوردارند و در پروژه های عمرانی سازمانهای مختلف به کار گرفته می شوند.

3 – نقشه های کوچک مقیاس : از 10000/1 تا 100000/1 مانند نقشه های شهری یا نقشه های پوششی که از سراسر کشور تهیه شده است.

4 – نقشه های کوچک مقیاس : که از 100000/1 تا یک چند میلیونیم را در بر می گیرند، مانند نقشه های قاره ها و کشورهای بزرگ، در منابع مختلف، تقسیم بندی مقیاس ها ممکن است اندکی متفاوت باشند.

ب : طبقه بندی نقشه ها بر اساس موضوع : 1.

نقشه طبیعی : که نشان دهنده ی پدیده های طبیعی همچون دریاها، جنگل ها، موقعیت نسبی و ریاضی آنان و ارتفاع پدیده هاست، مانند نقشه های توپوگرافی.

2 .

نقشه ی انسانی : که موقعیت پدیده های انسانی همچون شهرها، معادن، فرودگاه ها، سدها، پل ها و مکانهای دیدنی را نشان می دهد.

3.

نقشه ی تلفیقی : از تلفیق دو یا چند نقشه حاصل می شود مانند نقشه کاربردی داخلی که از تلفیق اطلاعات گوناگون حاصل شده است.

طبقه بندی نقشه ها دشوار است.

زیرا عواملی که بتوان نقشه ها را بر حسب آنها دسته بندی کرد، بسیار متنوعند، استفاده از نقشه ها بسیار فراگیرند، از جمله نقشه های گردشگری، نقشه های هواشناسی و نقشه های ژئومورفولوژی.

فعالیت 1 : دو ویژگی مهم نقشه چیست؟

1.

همه ی نقشه ها، منظره قائم منطقه ی مورد نظر را نشان میدهند نظیر آنچه یک پرنده ی در حال پرواز می بیند.در این حالتف زاویه ی دید، عمود بر سطح زمین است.

2.

مقیاس خاصی دارند، بدین معنا که در نقشه، اندازه ی همه چیز به یک نسبت کوچک شده است.

2 – وظیفه نقشه کش چیست؟

اطلاعات اولیه به فرد متخصصی به نام نقشه کش (رسام) سپرده می شود و او با استفاده از اصول و مبانی طراحی نقشه، بکارگیری علائم قراردادی، رنگ های گوناگون و نتخاب مقیاس مناسب، این اطلاعات را روی صفحه ای به صورت یک نقشه ی گویا می کند.

بنابراین حاصل تلاش علمی و هنری نقشه کش ها، نقشه های مختلف جغرافیایی بسیار دقیق ، زیبا و در عین حال کاربردی است.

3 – یک نقشه ی گردشگری چگونه نقشه ای است؟

نقشه ای است که در آن ابعاد و پدیده های جذاب ، قدیمی و دیدنی با نقاط و ارزیابیهای دقیق منعکس شده است به گونه ای که راهنمایان گردشگران و توریست ها (یا محققان) بتوانند براحتی این مناطق را در سایر نقاط پیدا کنند.

سؤالات مفهومی : 1.

نقشه های ذهنی چگونه نقشه هایی بوده اند؟

مردمان نخستین نقشه هایی در ذهن داشته اند و بر اساس آن ها، محدوده ی محل زندگی خود را تصویر می کرده اند، این گونه نقشه ها، نقشه های ذهنی بوده اند.

2 – نقشه چیست؟

نقشه ، تصویری افقی از پدیده های طبیعی یا انسان سطح زمین است که روی یک ورق کاغذ یا هر سطح دیگر با مقیاس مشخص ترسیم می شود.

3 – روش های گردآوری اطلاعات جغرافیایی را بنویسید: 1.

نقشه برداری زمینی 2.

نقشه برداری هوایی و سنجش از دور (دور کاوی) 3.

نقشه برداری دریایی (هیدورگرافی) 4.

به کمک سایر نقشه ها و مدارک موجود (نقشه های تلفیقی) 4 – نقشه بردای هوایی در چه صورتی به کار گرفته می شود؟

نقشه بردار به علت وجود محدودیت های جغرافیایی مانند گستردگی منطقه مورد نظر یا دشواریهای دسترسی، از روش نقشه برداری هوایی استفاده می کنند.

5 – نقشه برداری دریایی چه تأثیری در کاهش خطرات بستر دریاها دارد؟

تهیه ی نقشه های دقیق از وضعیت ناهمواریها کف دریاها و اقیانوس ها و نیز نقشه هایی که خطر برخورد کشتیها را با صخره ها و پدیده های بستر دریا کاهش می دهد.

جزء تأثیرات مطلوب نقشه های دریایی است.

6 – یک نقشه تلفیقی چگونه نقشه ای است؟

نقشه های تلفیقی حاصل ترکیب اطلاعات سایر نقشه ها و مدارک موجود است.

معمولاً اطلاعاتی که از طریق نقشه برداری زمینی یا هوایی از یک منطقه بدست می آید، با اطلاعات موجود در نقشه های دیگر آن منطقه ترکیب می شود و یک نقشه ی جدید با اهداف مشخص حاصل می آید.

7 – تعیین مقیاس یعنی چه ؟

پدیده های سطح زمین را به علت وسعت و بزرگی ابعاد آن ها نمی توان در اندازه های حقیقی روی کاغذ نمایش داد، از این رو، آن ها را به نسبت معینی کوچک و سپس روی کاغذ منتقل می کنند.

این عمل را دو علم نقشه کشی (تعیین مقیاس) می گویند.

8 – طبقه بندی بر اساس مقیاس ها را نام ببرید .

نقشه ها با مقیاس بسیار بزرگ.

نقشه های بزرگ مقیاس 3.

نقشه های متوسط مقیاس 4.

نقشه های کوچک مقیاس 9 – طبقه بندی نقشه ها بر اساس موضوع را نام ببرید.

نقشه طبیعی 2.

نقشه انسانی 3.

نقشه تلفیقی سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه برداری در ایران دوربین تئودولیت مفهوم GIS ورود اطلاعات دستکاری اطلاعات مدیریت اطلاعات پرسش و پاسخ و تجزیه و تحلیل اطلاعات تکنولوژیهای مرتبط با GIS سیستمهای تولید نقشه رقومی (CAD) سنجش از راه دور (Remote Sensing) سیستمهای مدیریت پایگاه داده (DBMS) دلا‌یل استفاده از GIS محدودیتهای استفاده از روشهای سنتی تعریف علم توپولوژی: تعریف توپولوژی در GIS کاربرد های GIS سیستم موقعیت یابی جهانی چیست؟

GPS چطور کارمی کند ؟

سیستم ماهواره ای GPS: از ماهواره های GPS بیشتر بدانید: کنترل زمینی GPS نمونه ای از کاربردهای سیستم GPS GIS Geographic Information System نقشه برداری در ایران ایرانیان باستان نقش برجسته‌ای در پایه گذاری علم نقشه برداری داشته اند.

اکتشافات دریایی که از زمان گذشته انجام گرفته است موید این مطلب است .

در ایران باستان می‌‌توانستند عرض جغرافیایی را تعیین کنند ولی تعیین طول جغرافیایی با دشواری بسیار همراه بوده است .آنها برای مسافرتهای خود نیاز به نقشه داشتند و نقشه هایی نیز بدون توجه به فواصل رسم می شده است .تعیین موقعیت در روی زمین و فراهم آوردن هر گونه نقشه در جهان باستان نیز نیاز به در دست داشتن ابزارها و بهره وری ا ز قواعدی داشته است .مصریان روشهایی برای اندازه گیری ارتفاع بین دو نقطه و تعیین فاصله افقی آندو داشته‌اند طناب، ترازو گونیا از ابزارهای نخستین نقشه برداری بوده‌اند و کم کم تراز و خط کش و پرگار به آن افزوده گشت.

دانشمندان ایرانی به کمک استرلاب عرض جغرافیایی و با استفاده از ساعت آبی طول جغرافیایی را در هر نقطه از مرز اندازه گیری می‌‌کردند.

ابوریحان بیرونی دانشمند بزرگ ایرانی در زمینه‌های گوناگون اندازه گیری نجومی ،و فواصل بین شهرها ،مطالعات بسیار ارزنده‌ای انجام داده است نقشه برداران قدیم برای تعیین امتداد، فاصله و زاویه وسایلی ساخته بودند که نخستین آنها ریسمان بود و همچنین برای تعیین تراز افقی تراز هایی ساخته بودند و این تراز در طول تاریخ فرمهای گوناگونی به خود گرفته است.

کهن‌ترین آن تراز آبی بوده است که نوع تکامل یافته تر آن همان شیلنگ تراز است که بناهای امروزی از آن استفاده می‌‌کنند.

دوربین تئودولیت کرجی دانشمند ایرانی مخترع دستگاههای با ارزشی بوده است.

وی را می‌‌توان مخترع نخستین دوربین تئودولیت به شمار آورد.

وی صفحه‌ای را مدرج کرده و لوله‌ای با قابلیت گردش 360 درجه برروی آن سوار کرد و این صفحه توسط زنجیری آویزان می‌‌شد و توسط شاقولی بر روی آن عمود می‌شد که با آن زوایای بین دو نقطه را می‌‌خواند و با استفاده از تئوریهای مثلثات ارتفاع کوه ها و اختلاف بلندی ها را بدست می‌‌آورد ..اختراع قطب نما را نیزبه ایرانیان نسبت می‌‌دهند.

مفهوم GIS مخفف Geographic Information System به معنی سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد.

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بستری برای ذخیره ، نگهداری ، مدیریت و تجزیه و تحلیل اطلاعات جغرافیایی می باشد و جهت کار همزمان با داده هایی که وابستگی مکانی (جغرافیایی) و توصیفی دارند، طراحی شده است.

برای بهره گیری صحیح از قابلیتهای یک GIS، در درجه اول نیاز به درک صحیح از سیستم GIS و سپس ساختار اطلاعات در آن میباشد.جهت پیاده سازی یک سیستم GIS ، توجه به ماهیت و ساختار اطلاعات جغرافیایی متشکله آن که رکن اساسی هر سیستمGIS را تشکیل داده و توانمندیها و پتانسیلهای آن را تعیین میکند، اجتناب ناپذیر است.

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یک سیستم کامپیوتر مبنا می باشد که به عنوان یک مجموعه متشکل از سخت افزار، نرم افزار، اطلاعات جغرافیایی، نیروی انسانی و مدلهای پردازش داده، به منظور تولید، ذخیره سازی، نمایش، بازاریابی، پردازش، بهنگام رسانی و...

اطلاعات جغرافیایی مربوط به عوارض و پدیده های مختلف، مورد استفاده قرارمی گیرد.

وظایف اصلی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی 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 ورود اطلاعات قبل از آنکه اطلاعات جغرافیایی بتوانند وارد محیط GIS شده و مورد استفاده قرار گیرند، می بایست این اطلاعات به فرمت و ساختار رقومی قابل قبول سیستم GIS، تعدیل شوند.

منابع تولید کننده اطلاعات مورد نیاز یک سیستم GIS : • تصاویر ماهواره ای و تکنیکهای سنجش از دور • عکسهای هوایی و تکنیکهای فتوگرامتری • نقشه برداری کلاسیک • سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS) • اسناد، مدارک و نقشه های موجود دستکاری اطلاعات استفاده از انواع داده و اطلاعات مورد نیاز یک پروژه خاص GIS ، نیازمند تبدیل و دستکاری آن اطلاعات به منظور قابل استفاده نمودن آنهادر سیستم می باشد مدیریت اطلاعات برای پروژه های کوچک GIS، امکان ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در قالب فایلها و اطلاعات ساده وجود دارد.

ولیکن هنگامیکه حجم اطلاعات زیاد باشد و همچنین تعداد کاربران سیستم از یک تعداد محدود فراتر می‌رود، بهترین روش برای مدیریت اطلاعات، استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده (Database Management System) می باشد.

DBMS به منظور ذخیره سازی، سازماندهی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی در GIS مورد استفاده قرار می گیرد.

پرسش و پاسخ و تجزیه و تحلیل اطلاعات تکنولوژیهای مرتبط با GIS سیستمهای تولید نقشه رقومی (CAD) سیستمهای CAD عموماً به منظور تولید و سازماندهی اطلاعات مکانی در قالب نقشه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

این سیستمها نوعاً از نظر مدیریت پایگاههای اطلاعات جغرافیایی گسترده و حجیم همچنین انجام پردازشها و تجزیه وتحلیل بر روی اطلاعات، ضعیف بوده و درخصوص مدیریت اطلاعاتی توصیفی دارای محدودیتهای می باشند.

سنجش از راه دور (Remote Sensing) سنجش از دور به عنوان علوم ، هنر وتکنولوژی کسب اطلاعات درخصوص پدیده های مختلف سطح زمین از طریق سنجنده هایی که هیچگونه ارتباط مستقیمی با خود پدیده ندارند، شناخته می شود.

سنجنده های ماهواره ای نسبت به ثبت و جمع آوری اطلاعات در قالب تصاویر ماهواره ای اقدام نموده و با استفاده از نرم افزارها و سیستمهای پردازش تصاویر ، امکان استخراج اطلاعات و تولید نقشه های مختلف فراهم می گرددد: به علت فقدان ابزار مدیریت و پردازش رقومی جهت تجزیه وتحلیل اطلاعات جغرافیایی، سیستمهای فوق قابل مقایسه با GIS، نمی باشند.

سیستمهای مدیریت پایگاه داده (DBMS) سیستمهای مدیریت پایگاه داده، به صورت خاص جهت ذخیره سازی و مدیریت انواع مختلف اطلاعات از جمله اطلاعات جغرافیایی، مورد استفاده قرار می گیرند.

امروزه DBMS به منظور ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات، بهینه سازی و توسعه یافته اند و GIS نیز از این ابزار، برای اهداف ذخیره سازی و مدیریت اطلاعات جغرافیایی استفاده می کند.

DBMS اصولاً فاقد ابزار تجزیه و تحلیل و نمایش گرافیکی اطلاعات، که در سیستمهای GIS مرسوم وجود دارد، می باشد.

دلا‌یل استفاده از GIS امروزه وجود اطلا‌عات به روز‚ به منظور شناخت عوامل طبیعی و انسانی با هدف بهره‌گیری از آن در برنامه ریزی توسعه پایدار‚ امری بدیهی است.

به همین دلیل استفاده از اطلا‌عات دربعد سیستمGIS می‌تواند در موارد زیر موثر باشد: 1 - پاسخگوئی به نیاز کاربران در کلیه زمینه ها.

2 - ساماندهی و افزایش بهره وری از منابع موجود.

3 -بهینه سازی سرمایه گذاری ها و برنامه ریزی ها.

4- ابزاری مفید در جهت تصمیم گیری مدیران.

5 - سرعت و دقت کار.

6 - تعیین قابلیت‌ها ی توسعه در مناطق و مکانهای مختلف.

محدودیتهای استفاده از روشهای سنتی استفاده از داده های جغرافیایی به طور سنتی‚ با استفاده از نقشه های کاغذی معایبی دارد که از جمله این محدودیت ها عبارت‌اند از: 1- مقیاس اندازه گیری 2- حذف اطلا‌عات 3- هزینه زیاد 4- زمان بر بودن 5- سرعت پائین 6- کمبود عوارض اطلا‌عاتی و ابزارهای کاری .

ولی آیا امروزه با توجه به حجم عظیم اطلا‌عاتی‚ باز هم به کارگیری روش قدیمی پاسخگو است.

(هر چه داده‌ها گسترده‌تر و بیشتر شوند‚ آنالیز آنها مشکل‌تر و پیچیده‌تر خواهد شد).

بنابراین مشخصه GIS ‚ سرعت عمل و به روز رسانی اطلا‌عات‚ مطابق با فرمت های استاندارد‚ دسترسی سریع و آسان به اطلا‌عات در حجم وسیع ‚ تجزیه و تحلیل اطلا‌عات و کاهش هزینه هاست.

تعریف علم توپولوژی: اگر بخواهیم توپولوژی را به فارسی ترجمه کنیم به نظر من لغتی بهتر از "مکان شناسی" را نمی توانیم برای آن در نظر بگیریم تعریف توپولوژی در GIS هنگامی که شما داده های جغرافیایی را به منظور استفاده در سیستمهای GIS به صورت مدل درمی آورید متوجه می شوید که بعضی از داده های مدل شده می بایست دارای روابط مکانی با دیگر داده های موجود در مدل باشند.

به عنوان مثال در مدل شما ایستگاههای اتوبوس می بایست همواره در سطوح خیابان قرار گرفته باشند و یا اینکه در هر خیابان ایجاد شده می بایست حداقل چند سطل زباله وجود داشته باشد.این روابط تعریف شده در قالب قوانین توپولوژی ارائه می شوند.

در واقع توپولوژی مدلی است که اشتراک هندسی داده های موجود در یک مدل با هم را شرح می دهد و همچنین مکانیزمی را برای استقرار و نگهداری روابط مکانی بین داده های موجود در مدل ایجاد می نماید.

در نرم افزارهای GIS همچون ARC GIS توپولوژی شامل مجموعه ای از قوانین و روابط بین داده ها می باشد که با عنوان RULE شناخته می شوند که اجرای آنها باعث طراحی هر چه دقیقتر مدل ژئومتریک موجود بین داده های مدل شما را تضمین می نماید.

استفاده از GIS به عنوان یکی از کاربردی‌ترین دانش‌ها این دانش در زمینه‌های مختلفی از جمله برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ی، زمین شناسی و معادن، کشاورزی، منابع طبیعی و غیره کاربرد داشته و قادر است امر مدیریت و برنامه ریزی را بهبود بخشد.

همچنین به کارگیری GIS علاوه بر سود آوری می‌تواند باعث تسریع در روند انجام کارهای برنامه‌ریز‌ها در تشخیص موارد بحرانی و غیره گردد.

از طرفی کاربران GIS در تمام سطوح وجود دارند، به طوری که مدیران، طراحان، برنامه‌ریزان، کارشناسان و حتی شهروندان عادی قادر از مزایای این سیستم سود برند.

کاربرد های GIS 1 -کاربردهای سیستم اطلاعات جغرافیائی(GIS ) در راه آهن 2 GIS نقش و کاربرد موبایل 3 - در صنعت خودرو 4 - بخدمت گیریGIS در مباحث زمین شناسی 5 - تعیین موقعیت ونمایش بلادرنگ وضعیت یک متحرک در شبکه در حالیکه دچار عیب شده ویا بعلت سانحه متوقف گردیده است ومدیریت ترافیک وسانحه به کمک یک سیستم تلفیق یافته از GIS وGPS 6 - بررسی موضوع حریم و مدیریت زمین وآنالیز پهنه بندی و شناسایی مناطقی که حریم رعایت نگردیده و مباحث حقوقی و کاداستر 7 - موقعیت یابی و شناسایی نقاط کور شبکه مخابراتی راه آهن (رادیویی) 8 - تهیه گراف حرکت قطار و تنظیم برنامه حرکت قطار 9 - مدیریت بر عملکرد فعالیت نیروی انسانی 10 - مدیریت بر تخصیص منابع انسانی(بخصوص در شرایط بحرانی) 11 - اشتغال زایی جهت ایجاد اطلاعات رقومی و توصیفی و به روز نمودن آنها 12 - استفاده بهینه از فضای فیزیکی و کاهش فضاهای بایگانی و ذخیره نقشه ها 13 - بررسی تغییرات محیطی و سیاسی در راه آهن ایران در مقیاس جهانی 14 - ایجاد نمودن ضوابط استاندارد در اطلاعات 15 - یکسان سازی فرمت اطلاعات که لازمه وجود یک سیستم اطلاعاتی می باشد 16 - ثبت امکانات و تجهیزات در پایانه های بارگیری کشور 17 - مدیریت ماشین آلات تعمیر و نگهداری خط 18 - بررسی پراکندگی نیروی انسانی( متخصصین و افراد باتجربه ) درشبکه و موقعیت استقرار آنها 19 - موقعیت دفاتر فروش بلیط و سالن ها و مراکز مرتبط با راه آهن 20 - کمک در امر بازاریابی، فروش و مکان یابی مشتریان 21 - معماری ساختمانها 22 - مدیریت و کنترل استانداردهای ایمنی 23 - موقعیت جسم سانحه دیده 24 - اخذ و ارائه گزارش سوانح 25 - ارائه و بررسی راهکارهای ممکن در جمع آوری سوانح ، کنترل ترافیک ومدیریت خدمات اضطراری پس از وقوع سانحه 26 - ارائه و نمایش اطلاعات توصیفی و مکانی هر نقطه دلخواه بصورت آماری، هیستوگرام، جدول، نقشه و تصاویر و..

سیستم موقعیت یابی جهانی چیست؟

GPSیعنی سیستم موقعیت یاب جهانی این سیستم تشکیل شده است از یک شبکه 24 ماهواره ای در مدار زمین که توسط وزارت دفاع دولت آمریکا پشتیبانی میشود.

هـدف اصـلی و اولـیـه از طـراحـی GPS ، اهـداف نـظامـی بـوده امـا از ســال 1980 به بـعــد بـرای اسـتـفاده های غــیر نـــــظامی نیز در دسترس قرار گرفت.

GPS در تمام شرایط بصورت 24 ساعت در شبانه روز و در تمام دنیا قابل استفاده می باشد .

و هیچ گونه بهائی بابت این خدمات اخذ نمی شود.

ماهواره های GPS هر روز دوبار در یک مدار دقیق دور زمین میگردند و سیگنال های حاوی اطلاعات را به زمین می فرستند.

GPS براساس زمان مقایسه زمان ارسال و دریافت سیگنال توسط یک ماهواره کار می کند .

اختلاف زمان مشخص می کند که گیرنده GPS چقدر از ماهواره دور است .

حال با انداره گیری مسافت از چند ماهواره گیرنده GPS میتواند موقعیت کاربر را مشخص نموده حتی روی نقشه الکترو نیکی نمایش دهد.

یک گیرنده GPS بایستی حداقل سیگنالهای 3 ماهواره را برای تعیین دقیق 2 موقعیت (طول و عرض جغرافیایی ) یک شیء دریافت نماید و سیگنالهای 4 ماهواره یا بیشتر میتواند 3 موقعیت (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع ) را نشان دهد.

هم چنین ازGPS میتوان برای اندازه گیری سرعت ، جهت یابی ، جستجو ، مسافرت طولانی ،‌رفتن به مقصد ، زمان طول و مغرب خورشید و غیره نیز استفاده کرد .

سیستم ماهواره ای GPS: 24 مارهواره در بخش های مختلف فضای زمین در مداری خاص با فاصله حدود 12000 مایلی بالای سر ما قرار گرفته است.

آنها با یک سرعت ثابت در حرکتند و در هر 24 ساعت دوبار دور زمین را با سرعتی معادل 7000 مایل در ساعت می گردند.

ماهواره های GPS توسط انرژی خورشید تغذیه میشوند آنها مجهز به باطریهای قابل شارژ اتوماتیک برای زمانهای بارندگی یا خورشید گرفتگی می باشند.

yocket booster های کوچک روی هر ماهواره آنها را دریک مسیر پروازی صحیح نگهداری می کنند.

از ماهواره های GPS بیشتر بدانید: - اولین ماهواره GPS در سال 1978 با موفقیت به فضا پرتاب شد.

- درسال 1994 تمامی 24 ماهواره در مدار زمین قرار گرفت.

- هر ماهواره برای 10 سال مأموریت ساخته میشود و پس از طی این زمان حتماً بایستی ماهواره دیگر جایگزین گردد.

- وزن یک ماهواره GPS حدود 2000 پوند (معادل 907 کیلو گرم ) با 17 فوت عرض (18/5متر).

- قدرت انتقال آنها هم 50 وات یا کمتر می باشد .

کنترل زمینی GPS در قسمت بالا درباره بخش فضایی سیستم GPS صحبت شد؛حال به سراغ بخش کنترل زمینی این سیستم می رویم : این بخش شامل ایستگاههای کنترل زمینی است که دارای مختصات معلوم هستند و موقعیت آنها از طریق روشهای کلاسیک تعیین موقعیت نظیر روش VLBI (تعیین فواصل بلند توسط کوازارها)و روش SLR (فاصله سنجی ماهواره ای با امواج لیزر ) بدست آمده است.

این ایستگاه ها وظیفه تعقیب ومشاهده شبانه روزی ماهواره های GPS را بر عهده دارند .

این بخش بوسیله محاسبات ریاضی پیچیده از طریق محاسبه معادله پلی نومیال (Polynomials) ریاضی بطریق کمترین مربعات ، پارامترهای مداری (افمریزها)و موقعیت ماهواره ها را نسبت به یک سیستم مختصات ژئودتیک ژئوسنتریک (مبدا سیستم مختصات تقریبا در مرکززمین قرار دارد.) محاسبه می نماید.

تعداد این ایستگاههای زمینی 5 عدد است که ایستگاه اصلی با نام کلرادو اسپرینگ در آمریکا قرار داردو 4 ایستگاه فرعی دیگر در نقاط دیگر کره زمین مستقر هستند.

آخرین بخش از سیستم GPS ، قسمت USER یا کاربران سیستم می باشد که خود شامل دو بخش است: الف) آنتن دریافت کننده اطلاعات ارسالی از ماهواره ها ب ) گیرنده(پردازش کننده اطلاعات دریافتی و تعیین کننده موقعیت محل آنتن) نرم افزار و میکروپروسسور داخل گیرنده فاصله بین آنتن زمینی تا ماهواره های مرتبط با گیرنده ه را تعیین می کند سپس با استفاده از حداقل 4 ماهواره موقعیت X وY و ارتفاع محل استقرار آنتن یا همان گیرنده تعیین میشود.

* نکته مهمی که می بایست مورد توجه قرار گیرد اینست که ارتفاعی که GPS به ما می دهدبا ارتفاع موجود در نقشه ها و اطلس ها فرق میکند.ارتفاع GPS نسبت به سطح مبنایی بنام بیضوی است در حالی که ارتفاع موجود در نقشه ها ارتفاع اورتومتریک می باشدکه از سطح دریاهای آزاد محاسبه می گردد.مقدار این اختلاف در بیش ترین حالت در حدود 100 متر می باشد.

نمونه ای از کاربردهای سیستم GPS پیش بینی زلزله ،نقشه برداری ، کاداستر ، کنترل امور مربوط به حمل و نقل و ترافیک ، کنترل حرکات تکتونیکی زمین ، کنترل جابجایی سدها و برج های بلند، پیش بینی وضع هوا ، ناوبری (زمینی،هوایی،دریایی) ، هیدروگرافی(آبنگاری) ، تعیین موقعیت سکوهای دریایی نفتی،تعیین موقعیت جزیره های مرجانی، مین یابی ، SCAN کردن دریا ، بروز رسانی سیستم های تعیین موقعیت اینرشیال ، استفاده جهت کنترل ماهواره های سنجش از دور(Remote Sensing)