اساسيات نظم المعلومات الجغرافية

» الاستاذ الدكتور سميح احمد عودة
عدد الصفحات: 376
نوع التجليد: كرتونية
رقم الطبعة: 2
لون الطباعة: اسود
القياس (سم): 17x24
الوزن (كغم): 0.720
الباركود: 9789957062767
السعر : 20.00 $

لقد حاولت في هذا الكتاب أن أضيف ما تيسر لي من خبرة طويلة في هذا المجال على صعيد العمل التدريسي والعمل البحثي ووضعت نصب عيني عند تأليفه ما يلي:

1. أن يفهم القارئ ما هو المقصود بنظم المعلومات الجغرافية والتطورات التي طرأت عليها فهماً قريباً من حقيقتها.

2. تعريف القارئ على ماهية قواعد المعلومات Databases في نظم المعلومات الجغرافية والتي تتألف عادة من البيانات الجغرافية Geographical أي البيانات الخرائطية، التي ترسم ظاهرات سطح الأرض على اختلاف أنواعها، وفق تصنيفاتها حسب سلاسة التعامل معها من خلال الحاسوب، وكذلك البيانات الوصفية The Attibutes، التي تصف ظواهر سطح الأرض على اختلاف أنواعها.

3. أن يدرك القارئ أهمية البيانات الجغرافية (الخرائطية) في نظم المعلومات الجغرافية وفق مصادرها.

4. أن يتعرف على آليات عمليات الإعداد اليدوية للبيانات الجغرافية، باعتبارها "معمل" نظم المعلومات الجغرافية الحقيقي، ثم طرق تصنيف هذه البيانات في طبقات، وتهيئتها تمهيداً لعملية ادخالها إلى الحاسوب من خلال برامج معينة باتباع خطوات منتظمة، والتي تمر بعملية المسح الضوئي، ثم التعريف الاحداثي، وأخيراً القيام بعمليات رسم الظاهرات الجغرافية باستخدام الحاسوب، بغض النظر عن الطريقة.

5. أن يلم قارئ الكتاب بأساسيات تحويل البيانات الجغرافية ذات الشكل الورقي Hardcopy التي سبق إعداها إلى الشكل الآلي Digital Format من خلال البرامج المختلف باتباع خطوات منتظمة، تبدأ بعملية المسح Scanning، والتعريف الاحداثي Georeferencing، ثم الرسم الآلي وفق قواعد معينة مع ذكر مشكلات كل طريقة.

6.أن يفهم القارئ ماهية البيانات الوصفية التي تصف ظاهرات سطح الأرض بكل أنواعها. وكيف أن هذه البيانات هي التي تحدد جهة أسلوب تطبيق نظم المعلومات الجغرافية ثم وصف آلية ربطها بالبيانات الجغرافية.

7. تعرف القارئ الكتاب على اسباب القيام بمثل هذا العناء الكبير من العمل من خلال بناء قواعد المعلومات وذلك عند شرح أهمية معالجة قواعد المعلومات، التي تعني بكل بساطة كيفية الحصول على المعلومات الجغرافية.

8. أن يعرف القارئ بعض عمليات اعداد الخرائط ومزاياها من خلال استخدام نظام المعلومات الجغرافية وذلك وفق القواعد الكارتوجرافية المرعية.

9. أن يتعلم القارئ طبيعة عمليات اخراج النتائج النهائية من خلال برامج نظم المعلومات الجغرافية لمتطلبات الدراسة.

10. تعرف قارئ الكتاب على آليات عمليات تصدير النتائج الى صور مختلفة بحيث يمكن أن يتعامل معها أي قارئ للنتائج سوء كان ذلك على الاقراص المدمجة CD- Rom أو حتى ارسالها عبر الانترنت Internet.

وفي سبيل تحقيق الاهداف سابقة الذكر تم تقسين هذا الكتاب الى خمسة فصول باستثناء المقدمة والملاحق والفهارس والمراجع وهي على النحو التالي:

الفصل الاول

تناول الفصل الأول البدايات اليدوية لنظم المعلومات الجغرافية وكيفية تطورها مرحلة تلو مرحلة حتى وصلت على مستواها الحالي، كما عالج هذا الفصل رؤية الكاتب لمفاهيم نظم المعلومات الجغرافية، وفق ما تم نشره من تعريفات عديدة، ومن ثم تقديم الرؤية المنطقية لتحديد مفهوم نظام المعلومات الجغرافي ومهامه ومكوناته إلى جانب إبراز دور عدد من المفاهيم الجغرافية مثل: الموقع التغير عبر الزمن Change through time سواء كان تطوراً أو تدهوراً، والعلاقات المكانية Spatial Relationships والتوزع وانماطه في توجيه هذه المفاهيم نحو برامج الحواسيب، لتطوير برامج نظم المعلومات الجغرافية وينطبق ذلك على علم الخرائط أحد فروع علم الجغرافيا الذي تبنى مثل هذه المحاولات.

الفصل الثاني

عالج الفصل الثاني موضوعات عديدة، ترتبط بنظريات نظم المعلومات الجغرافية، ولعل أهمها نظريات التطبق ومزاياها، من حيث تقسيم أو تصنيف ظاهرات سطح الأرض التي تشغل كل واحدة منها حيزاً مكانياً بغض النظر عن أبعاده، في شرائح، أو طبقات، أو موضوعات، أو غطاءات. مع ذكر أسباب القيام بهذه العملية ثم استعراض ومناقشة طرق تمثيل البيانات الجغرافية (الخرائطية) لأي ظاهرة باستخدام الحاسوب من خلال النماذج المختلفة ولعل أبرزها نموذج الفكتور Vector وما يرتط به من عناصر وتعريفات إحداثية وكذلك المبادئ التوبولوجية Topology الكلاسيكية (التقليدية) المرتبطة به، مع ذكر مميزاته وعيوبه، فضلاً عن استعراض ومناقشة نموذج الفكتور من خلالها، وإلى جانب ذلك تناول الفصل نموذج تمثيل ظاهرات سطح الأرض ليس على المستوى الافقي Plane أو Top View الذي يفترض أن مستوى أي ظاهرة سواء كان ذلك على المستوى التضاريسي ام على المستوى الاحصائي هو مستوى يتغير على محوري (X,y)، فحسب بل ان هناك مستوى ثالثاً، والذي يتمثل بمقدار الابتعاد عن المستوى الثابت وفق قيمة الابتعاد الرأسي التي يتم التعبير عنها بالقيمة (Z) وذلك من خلال شركات المثلثات المنتظمة TIN. ولعل أهم اضافة لهذا الفصل التي قلما تناولها كتاب تدريسي هي على الصعيد العالمي، هي القضية المتعلقة بما يعرف بالملفات الشكلية Shapefiles كنموذج مميز في تمثيل ظاهرات سطح الأرض الجغرافية من خلال برامج الحاسوب.

أما الفصل الثالث:

فقد تم عنونته بجمع المعلومات ومصادرها في نظام المعلومات الجغرافي، فيمثل ذروة التعامل مع نظم المعلومات الجغرافية، لأنه قد ناقش أهمية جمع المعلومات الخاصة بهذه النظم GIS’s ومن ثم تحديد قدرات المختص بها والتي سبق وأن أشير إلى بعض جوانبها في هذه المقدمة. وقد تناول الفصل مصادر البيانات الجغرافية (الخرائطية) في نظام المعلومات الجغرافي مع بيان أهمية كل مصدر وطرق تصنيفه العالمية مثل: الخرائط والصور الجوية، والمرئيات الفضائية والمساحة الارضية والجوية ونظام تحديد الموقع العالمي GPS.

وقد تمت مناقشة أهم مصادر المعلومات الوصفية للظاهرات والتي ضمت أساليب عديدة لعل أهمها: الدراسة الميدانية، وكيفية الإفادة من الخرائط والصور الجوية والمرئيات الفضائية ونظام تحديد الموقع العالمي GPS والوثائق المختلفة في جمع تلك البيانات. وقد انتهى هذا الفصل الى اختيار اربعة نماذج دراسية تطبيقية لتثبيت مفهومي البيانات الجغرافية والوصفية والتي يمكن محاكاتها من خلال نماذج عديدة.

الفصل الرابع

اهتم الفصل الرابع بموضوع طرائق ادخال البيانات الجغرافية (الخرائطية ومعلوماتها الوصفية ومن ثم بناء ما يعرف بقواعد المعلومات. وفي سبيل تحقيق هذا الغرض تم تعريف مفهوم عملية ادخال البيانات الجغرافية الى الحاسوب سواء كان ذلك من خلال برامج الرسم الآلي أم من خلال برامج نظم المعلومات الجغرافية، وتلى ذلك استعراض طرق ادخال البيانات الجغرافية، وذكر مميزات وعيوب كل طريقة ثم الانتهاء إلى شرح ومناقشة أحدث وأبسط هذه الطرق وهي طريقة التوقيع الرأسي على الشاشة On screen or overhead digitizing بأسلوبيها اليدوي والآلي، بما في ذلك مناقشة وشرح عمليات تعريف وتقويم وتصحيح احداثيات البيانات الجغرافية، وجعلها مطابقة لنظائرها على الارض وفق رؤية برامج الحواسيب المختلفة وفق وحدات القياس الملائمة (م/ كم وغيرها) وكذلك وفق نظم الاحداثيات المعروفة، وقد انتهى هذا الفصل إلى تطبيق كافة العمليات الواردة فيه من خلال حالة دراسية واقعية، ومن ثم كيفية الانتهاء إلى بناء قواعد المعلومات الخاصة بأي ظاهرة في أي موضوع.

الفصل الخامس

تم عنونة هذا الفصل بإدارة ومعالجة قواعد المعلومات في نظام المعلومات الجغرافي والذي يتمثل "بالنهايات السعيدة أو السارة" كما يقال، لدوافع بناء قواعد نظم المعلومات الجغرافية. ومن ثم كيفية التعامل مع البيانات الجغرافية والوصفية. وبالتالي شرح طرق اعداد الخرائط المختلفة والرسوم البيانية والنصوص مقارمة بالاساليب التقليدية. وقد انتهى هذا الفصل إلى كيفية تصدير نتائج عمليات معالجة قواعد المعلومات، سواء كانت على هيئة خرائط أو نصوص أو صور أو معلومات احصائية.

وقد تضمن الكتاب عدداً من الاشكال التوضيحية التي بلغ عددها (129) مائة وتسعة وعشرون شكلاً باستثناء الأشكال المرفقة مع الأسئلة نحو (15) خمسة عشر شكلاً والتي تم بناؤها بصورة أصلية لتخدم مفاهيم هذا الكتاب بما في ذلك بناء قاعدة معلومات خاصة لعرض مسارات وجهة نظر الباحث. كما تضمن عدداً من الملاحق والاسئلة الخاصة بكل فصل من فصول الكتاب الى جانب ذكر الفهارس والملاحق والمراجع.

مشكلات اعداد هذا الكتاب

لا تخل عملية انجاز أي كتاب تدريسي في تدريس نظم المعلومات الجغرافية من مشكلات معينة والتي قد تتسبب في كثير من الاشكاليات النقدية التي أرحب بها، ولعل أهم هذه المشكلات ما يلي:

1.اختلاف مفاهيم نظم المعلومات الجغرافية من باحث لآخر والتي سبق وأن أشير إليها. فقد تفهم نظم المعلومات الجغرافية على أنها:

    - طرق استعمال مجموعة أوامر في برنامج معين من برامج نظم المعلومات الجغرافية.

    - القيمة النفعية ضمن حدود معينة من ذلك البرنامج.

    - فهم مسألة واحدة من مسائل برامج نظم المعلومات الجغرافية.

    - طرائق تداول هذا البرامج.

2. ضعف الامكانيات المالية في التعبير عما يراه المؤلف من حسن أخراج للأشكال، لينقل رسالة صحيحة وفق ما يدور في ذهنه، من عمليات إخراج. فمن المعروف أن أضافة أي لون إلى هذه المادة المطبوعة سيرفع كلفة طباعتها إلى مثلي القيمة. وكان ذلك أحد أهم دوافع المؤلف بصفته القائم على عمليات تصميم الاشكال وتنفيذها الى التأني التام في عملية اخراج الاشكال والمادة المطبوعة التي وقع الاختيار فيها على لونين فقط. الأول: دون درجات والثاني: وفق خمس درجات.

3. صعوبة تقبل الرؤية المقدمة من الباحث في تدريس نظام المعلومات الجغرافية، وهو أمر مشروع في البحث العلمي والأكاديمي.

1. مدخل إلى تطور نظم المعلومات الجغرافية ومفاهيمها ووظائفها

    نشأة نظم المعلومات الجغرافية وتطورها

    الجغرافيا ونظم المعلومات الجغرافية بصورتيها الأوليتين (التعريف الاحداثي والمضاهاة الطبقية)

       الجغرافيا والتعريف الاحداثي

       تغير ظاهرات سطح الارض

       العلاقات المكانية

       فكرة الاقليم

    ظهور برامج نظم المعلومات الجغرافية الحالية

       عوامل ظهور برامج نظم المعلومات الجغرافية المعاصرة

       مراحل ظهور نظم المعلومات الجغرافية

    مفاهيم نظم المعلومات الجغرافية

    الوظائف الاساسية لنظام المعلومات الجغرافية

       التمثيل المكاني لظاهرات سطح الارض

       الربط بين المعلومات أو البيانات

       الاجابة على الاسئلة

       البيان الآلي لخصائص الظاهرات الجغرافية

    أسئلة وتمارين على الفصل الاول

2. نظريات نظم المعلومات الجغرافية ونماذج بنائها

    نظام التطبق

    مفهوم الطبقة

    طبقات الموضوعات

    محتوى الطبقة وفكرة التمثيل المكاني

    النوع الاول: البيانات الجغرافية

       الظاهرات النقطية

       الظاهرات الخطية

       الظاهرات المساحية

       التصنيف الحديث لظاهرات سطح الارض من خلال نظم المعلومات الجغرافية

          الظاهرات المحددة

          الظاهرات الممتدة أو السطوح المستمرة

          المساحات المحددة بقيمة معينة

    النوع الثاني: البيانات الوصفية وأنواعها

    عناصر الطبقة في نظام المعلومات الجغرافي

       المجموعة الأولى: عناصر الطبقة في مجموعة برامج كاد CAD

       المجموعة الثانية: عناصر الطبقة في مجموعة برامج أرك فيو Arc View

    نماذج التمثيل المكاني في نظم المعلومات الجغرافية ونظرياتها

       أولاً: نموذج الفكتور Vector Model نظم الاحداثيات

          نظام مبركاتور المستعرض العالمي (UTM)

          الاحداثيات المحلية

          عناصر رسم المنطقة الجغرافية في نظام الفكتور

          تركيب البيانات الجغرافية وفق الخطوط والنقط الطرفية

          التوبولوجيا Topology

          الاتصال أو الترابط الخطي Connectivity

          التعريف المساحي Aera Definition

          التجاور أو التماس Contiguity

          الملفات الشكلية

       ثانياً: نموذج الراستر Raster Model

          تعريف ومفهوم

          القدرة التمييزية

          مبدأ الترقيم في نظام الراستر

          التعبير عن الظاهرات والترقيم الإحداثي في نظام الراستر

          مميزات وعيوب نظام الراستر

       ثالثاً: نموذج ارتفاع الارض الآلي Digital Elevation Model (DEM)

          تعريف

          طرق بناء نموذج ارتفاع الأرض الآلي

          بناء شبكة المثلثات غير المنتظمة من خلال البيانات النقطية

          بناء شبكات المثلثات غير المنتظمة من خلال الخطوط

    أسئلة وتمارين على الفصل الثاني

3. جمع المعلومات ومصادرها في نظام المعلومات الجغرافي

    أهمية جمع المعلومات وتحديد مكونات المحتص بنظام المعلومات الجغرافية

    أنواع البيانات في نظام المعلومات الجغرافي ومصادرها

       اولاً: البيانات الجغرافية ذات التعريف الاحداثي

          أنواع مصادر البيانات الجغرافية وتقييمها

          الخرائط العامة

          الخرائط الموضوعية

          الصور الجوية

          المرئيات الفضائية

          مميزات المرئيات الفضائية كمصادر أولية للبيانات الجغرافية

          المساحة الأرضية

          طرق تحديد مواقع النقاط وادواتها

          أهمية عام المساحة في نظام المعلومات الجغرافي

          نظام تحديد الموقع العالمي

          وظائف نظام تحديد الموقع العالمي

          فوائد نظام تحديد الموقع العالمي لنظام المعلومات الجغرافي

       ثانياً: جميع البيانات الوضعية

          أهمية البيانات الوصفية في مركب نظام المعلومات الجغرافي

          جدول البيانات الوصفية

          طرق جمع البيانات الوصفية

          الدراسة الميدانية

          الخرائط

          الصور الجوية

          المرئيات الفضائية

          نظام تحديد الموقع العالمي

          البيانات الاحصائية المنشورة وغير المنشورة

       نماذج دراسية على عمليات جمع المعلومات الخاصة بمشاريع بناء قواعد معلومات

       النموذج الاول

          مراحل جمع معلومات خاصة ببناء قاعدة معلومات للوحدات الجيوموروفولوجية في احدى المناطق

          مراحل جمع المعلومات

          جمع البيانات الجغرافية

          جمع البيانات الوصفية

       النموذج الثاني

           خصائص شبكة التصريف المائي في حوض تصريف أحد الأودية

            مصادر البيانات الجغرافية

            مراحل جمع المعلومات            

       النموذج الثالث

            تطور المنطقة المبنية لأحد التجمعات العمرانية

            مصادر البيانات الجغرافية

            مراحل جمع المعلومات

 

       النموذج الرابع

          أنماط الغطاء الأرضي في إحدى المناطق

          مصادر البيانات

          جمع البيانات الجغرافية (الخرائطية)

          جمع البيانات الوصفية

    اسئلة وتمارين على الفصل الثالث

4. ادخال البيانات الجغرافية ومعلوماتها الوصفية وبناء قواعد المعلومات

    تقديم

    تعريف عملية ادخال المعلومات ومبدؤها وأهميتها

       أولاً: إدخال البيانات الجغرافية من خلال جهاز التوقيع

          خطوات ادخال الخريطة أو البيانات الجغرافية من خلال جهاز التوقيع الآلي

          مميزات الطريقة السابقة (جهاز التوقيع الآلي) وعيوبها

      ثانياً: طريقة التوقيع الرأسي على الشاشة

          عمليات الإعداد

          إدخال البيانات الجغرافية أو الخريطة التي تمت عملية تهيئتها إلى الماسح وشروطها

          تقويم وتصحيح صورة الخريطة من خلال التعريف الاحداثي وخزنها

          آليات عمليات التوقيع على الشاشة

       رسم الظاهرات المساحية أو المساحة المغلقة Polygons

       حالات أشكال المساحات المغلقة

       الشروط التي تؤخذ بعين الاعتبار عند رسم المساحات المغلقة

       رسم الظاهرات الخطية

       شروط عمليات رسم الظاهرات الخطية

       رسم الظاهرات النقطية

          الطريقة الأولى: طريقة التوقيع المباشر

          الطريقة الثانية: إعداد الجداول

       ثالثاً: الإدخال الآلي للبيانات الجغرافية أو الخرائطية

          بعض البرامج المستعملة في عمليات التحويل الآلي للبيانات من نظام الراستر إلى نظام الفكتور

          برنامج مايكروستيشن Microstation v8 2004 من خلال الملحق Descartes

          برنامج ENVI 4.1 2005

          الرسم الآلي المطور

    إدخال البيانات الوصفية المصاحبة للبيانات الجغرافية

    تقديم

    ادخال البيانات الوصفية الخاصة بالظاهرات النقطية

    الظاهرات الخطية

    الظاهرات المساحية

    نموذج تطبيقي على عمليات إدخال المعلومات الجغرافية وبياناتها الوصفية ومن ثم بناء قاعدة المعلومات

       أولاً: ادخال البيانات الجغرافية للنموذج وخطواتها

       ثانياً: ادخال البيانات الوصفية للنموذج وخطواتها

    أسئلة وتمارين على الفصل الرابع

5. إدارة ومعالجة قواعد البيانات في نظام المعلومات الجغرافي

    مفهوم عملية المعالجة

    التعامل مع البيانات الوصفية

       التعرف المباشر على الخصائص الوصفية

       التحكم في كيفية عرض جداول البيانات الوصفية

       معرفة الظاهرات الجغرافية المتأثرة بعنصر معين

       التعامل الإحصائي مع البيانات الوصفية

    المعالجة الكارتوجرافية

       التعبير عن الظاهرات النقطية برموز موضعية

       التعبير عن الظاهرات الخطية

       التعبير عن الظاهرات المساحية

       التعبير عن الظاهرات المستمرة من خلال خطوط التساوي

       إضافة المعلومات المصاحية للخريطة

       إضافة مقياس الخريطة

       دليل الخريطة

       إطار الخريطة

       الكتابة على الخريطة

       الإضافة الآلية لإشارة اتجاه الشمال

    امكانيات قطع الخرائط ولصقها ودمجها

       قطع الخرائط

       لصق الخرائط

       دمج الظاهرات

    تحويل المعلومات الوضعية إلى أشكال بيانية

    تصدير الخرائط والجداول والأشكال البيانية

    أسئلة وتمارين على الفصل الخامس

    المراجع

سلة المشتريات

لايوجد سلع في سلة المشتريات

0 السلع $0.00