عناصر نظم المعلومات الجغرافية

عناصر نظم المعلومات الجغرافية

تتكون نظم المعلومات الجغرافية من مجموعة من العناصر التي يرتبط بعضها ببعض لتشكَّل نظاما متكاملا، وليست نظم
المعلومات الجغرافية مجرد أجهزة وبرامج حاسوبية تستخدم لغرض محدد، بمعزل عن العناصر الأخرى؛ لكنّ هذه العناصر
كلها تتكامل فيما بينها لاستثمار النظام وتطويره.
وقد تطورت هذه العناصر بتطور التقنيات الحدیثة، وظهور شبكة الإنترنت وما صاحبها من وسائل التواصل وسرعة نقل البيانات، الأمر الذي ساهم في سهولة الربط ما بين هذه العناصر.

عناصر نظم المعلومات الجغرافية ومكوناتها

تتكون نظم المعلومات الجغرافية من مجموعة من العناصر الأساسية، كما يوضحها الشكل.

١- الأجهزة (Hardware)

تقسم الأجهزة والوحدات المستخدمة في نظم المعلومات الجغرافية إلى ثلاثة أنواع:

أ- وحدات إدخال البيانات (Data Entry Units)

وتشمل الوحدات المستخدمة لإدخال البيانات بآشكالها المختلفة إلى الحاسب الآلي، مثل: الفأرة (Mouse) ولوحة المفاتيح (Keyboard) والماسح الضوئي (Scanner) وجهاز تحديد المواقع العالمي .(Interactive Screen) والشاشة التفاعلية ،(GPS)

ب- وحدات المعالجة (Processing Units)

وهي الوحدات المستخدمة لمعالجة البيانات التي تم إدخالها، وقد اقتصر الاعتماد في المراحل الأولى من تطور نظم المعلومات الجغرافية على الحواسيب الكبيرة (Mainframe Computers) الموضحة في الشكل (٤)، أو محطات العمل (Work Stations)، ومع تطور سرعة المعالجة وزيادة التخزين في الحواسيب الشخصية (Desktop PC) أصبح بالإمكان الاعتماد عليها في معالجة البيانات.

ج- وحدات الإخراج (Output Units)

وهي الوحدات التي تستخدم لعرض وطباعة الخرائط والمعلومات بعد معالجتها مثل شاشة العرض (Screen Display) والطابعة (Printer) للخرائط ذات المقاسات A4 وA3، كما يستخدم الرسام الآلي (Plotter) لطباعة الخرائط ذات المقاس A0.

٢- البرامج (Software)

يتطلب بناء نظم المعلومات الجغرافية واستخدامها توفر برامج أساسية، وتنقسم هذه البرامج إلى نوعین:

أ- أنظمة التشغيل (Operating Systems)

هي البرامج والتطبيقات الأساسية لتشغيل وظائف جهاز الحاسوب، وتعدّ إصدارات برامج النوافذ (Windows) من شركة مايكروسوفت (Microsoft) ونظام تشغيل ماكنتوش (Mac OS) من شركة أبل (Apple) ونظام التشغيل لينكس (Linux) من أشهر برامج التشغيل العالمية.

ب- برامج نظم المعلومات الجغرافية (GIS Software)

وهي برامج يتم تنصيبها في أنظمة التشغيل وتختص بتنفيذ عمليات نظم المعلومات الجغرافية من جمع البيانات ومعالجتها وتحليلها وإخراجها، وتنقسم برامج نظم المعلومات الجغرافية من حيث الملكية الفكرية وحقوق النص المصدري (لغة البرمجة) إلى:

١- البرامج ذات الملكية الفكرية (Copyright GIS Software)
وهي برامج تنتجها شركات عالمية، ومن بينها مجموعة إصدارات (ArcGIS) لشركة إيزراي (Esri) ومجموعة إصدارات شركة (Erdas)، وتمتاز هذه الشركات بالاستمرارية والاستقرار، وتعمل على التطوير بناء علی احتياجات السوق.

وتحتفظ هذه الشركات بالملكية الفكرية للنص المصدري (لغة البرمجة) لبرامجها، وتستخدم هذه البرامج على نطاق واسع في المؤسسات التخطيطية الحكومية والشركات الهندسية، وتتمتع هذه البرامج بكفاءتها وبتعدد تطبيقاتها البرمجية، وتُزَوَّد بالعديد من الأدوات التي تخدم جميع التخصصات الفنية،

وتمتاز بتوفير الدعم الفني من خلال شركات التوزيع المحلية أو من الشركة الأم لحل المشكلات التي قد تصادفها، وتستخدم البرامج من خلال تراخيص تجدد سنويا مقابل رسوم محددة، كما قد تفرض رسوم إضافية تبعا لنوع الرخصة وعدد التطبيقات التي يمكن استخدامها.

٢- برامج مجانية عامة ومفتوحة المصادر (Open Source):
ويتم تطويرها من قبل مبرمجين أو جمعيات علمية وأكاديمية بهدف نشر ثقافة نظم المعلومات الجغرافية في الحياة اليومية، وأصبحت من البرامج التي يمكن الاعتماد عليها ومن أمثلتها مجموعة برنامج (MapWindow GIS) و(QGIS)، وتتميز هذه البرامج ببساطتها، إذ تشتمل على التطبيقات الأساسية لنظم المعلومات الجغرافية ، كما تتميز بإمكانية قراءة معظم ملفات نظم المعلومات الجغرافیة.

وهي عادة ما تكون في صورة بسيطة، ويطوّرها المستخدمون أنفسهم، إذ يوفر المبرمجون في الغالب النص المصدري (لغة البرمجة) للبرنامج، ويسمحون بحُرّية توزيعه لجميع المستخدمين أو إنتاج برامج مشتقة أو محسنة عن البرنامج الأصلي، وتحتاج هذه البرامج إلى مختصين لتقديم الدعم والمساندة الفنية، إذ تعاني بعضها من مشكلات برمجية وفنية، وقد تتأخر معالجة المشكلات.

٣- البيانات (Data)
تعتمد أهمية نظم المعلومات الجغرافية على كمية ونوعية البيانات المخزنة فيه، وتعدّ البيانات العنصر الأكثر كلفة من بقية عناصر النظام في نظم المعلومات الجغرافية، وأصبحت تكلفة جمع البيانات المكانية منخفضة عما كانت عليه في السنوات الماضية، نظرا لتطور التقنيات الخاصة بجمع هذه البيانات وتحديثها، وسيتم التطرق لهذا العنصر بالتفصيل في الدرس الثالث.

٤. الموارد البشرية (Human Resources)

وهي العناصر البشرية التي تقوم بتطوير نظم المعلومات الجغرافية وتشغيلها والاستفادة منها،
ويمكن تصنيفها إلى:

المطورون (Developers):

هم فئة الفنيين والمهندسين الذين يقومون بتصميم البرامج والأجهزة الخاصة بنظم المعلومات الجغرافية وتطويرها وتحدیثها.

ويعتمد المطورون على لغات البرمجة، مثل جافا سكريبت (JavaScript)، ولغة البايثون (Python) في تصميم برامج نظم المعلومات الجغرافية، وتطبيقات فرعية خاصة بعمل بعض المؤسسات، مثل:
تطبيقات نظم الجغرافية لشركات الكهرباء أو الصرف الصحي وشركات التنقيب عن البترول.

المستخدمون (Users)

هم الفئة التي تستخدم نظم المعلومات الجغرافية في المجالات المختلفة مثل: المساحين والمختصين بعلم الخرائط والجغرافيين والمخططين وغيرهم من المستخدمين، ويسهم المستخدمون في تقديم التغذية الراجعة لتطوير البرامج وتحسينها.

متخذو القرار (Decision Makers)

هم الفئة التي تستفيد من نتائج نظم المعلومات الجغرافية في دعم اتخاذ القرارات، وتشمل المديرين ورؤساء الشركات والمسؤولين في الجهات الحكومية أو المراكز البحثية، وتستفيد هذه الفئة من النتائج النهائية لنظم المعلومات الجغرافية والموضحة على هيئة خرائط وجداول وأشكال بيانية أو نماذج محاكاة، بهدف تبني الرؤية والتوجهات حول مشروع معين، أو استنتاج ملاحظات لتحسين المشروع وتطويره.

٥- التطبيقات (Applications)

تتنوع مجالات استخدام نظم المعلومات الجغرافية، فهي ليست محددة بمجال معين؛ ذلك
لأن المجالات البيئية والهندسية والتخطيطة تُعَدّ من أهم تطبيقاتها حالیا.