GIS پويا (ديناميک)
نظر به اينکه کاربرد G I S، ابعاد گسترده‌اى پيدا نموده و قابليت‌هاى جديدى مورد کنکاش قرار گرفته، ضمن دستيابي، پويائى واقعى G I S، کارآئى و عملى بودن آن را بهبود بخشيده و بدين ترتيب، انتظار مى‌رود که طيف کاربران G I S ابعاد وسيعى يابد.
اساس و جوهر اصلى G I S در دنياى امروز، تهيه و فراهم آوردن امکانات موثّق و قابل اعتماد تصميم‌گيرى بر پايه اطلاعات جغرافيائى است و حضور مهندسين نقشه‌بردار در محيط G I S ناگزير از برنامه‌ريزى دقيق مى‌باشد که زيربناى تصميمات و راهنمائى براى کارهاى آينده G I S است.
در يک بررسى اجمالى براساس تنوع فعاليت محيط کار G I S را مى‌توان بدين صورت طبقه‌بندى نمود.
- گردآورى اطلاعات
اقدامات گردآورى اطلاعات ماهيتاً نزديک به نقشه‌بردارى است. اندازه‌گيرى موقعيت عناصر و اجزاء اطلاعات در روى زمين و تعيين وابستگى آنها نسبت به هم، از سوى نقشه‌برداران انجام مى‌شود. معمولاً در اين زمينه مهندسين نقشه‌بردار اولين کسانى هستند که با G I S سر و کار پيدا مى‌نمايند و پايه کار را مشخص مى‌سازند.
- ترکيب اطلاعات
تجمع و انباشت اطلاعات (داده‌هاى گوناگون) در يک محيط منسجم و وابسته به هم مورد بررسى قرار مى‌گيرد، اين امر ممکن است تصاوير عناصر بين سيستم‌هاى متفاوت و گوناگون تصوير نقشه‌اى و نيز بازسازى مجموع داده‌ها را در يک توليد نهائى که در آناليز به‌کار برده مى‌شود دربر داشته که براى موفقيت در اين زمينه کارى لازم است از دانش نقشه‌برداري، علوم کامپيوتر و اطلاعات کافى در طراحى بانک اطلاعاتي، شناخت بهترى حاصل شود.
- تحليل اطلاعات
تحليل اطلاعات در ايجاد مدل‌هاى فضائى داده‌ها که بازتاب و انعکاس جهان واقعى را به نمايش گذارده، مورد توجه قرار گرفته و به‌دليل وضعيت مدل‌سازى در سيستم‌هاى G I S، نقشه‌برداران علاوه بر مهارت‌هائى که تاکنون به آن اشاره شده بايستى از دانش کارتوگرافي، جبر و آناليز و آمار و احتمالات شناخت خوبى داشته باشند.
- ارائه اطلاعات
ارائه اطلاعات، توليد نقشه‌ها و گزارش‌ها را دربر مى‌گيرد که از کارها و اقدامات ذکر شده، ناشى مى‌گردد. با اين کار G I S بزرگترين فرصت را براى تقويت يا از بين بردن فعاليت‌هاى مراحل قبل را فراهم مى‌آورد. حال اين عملى است که در آن کاربران G I S کمترين مهارت را دارند، تهيه نقشه، طراحى نقشه و اصول و مبانى کارتوگرافى و آشنائى با رنگ‌ها و تجزيه و ترکيب آن براى توفيق اين کار بسيار بااهميت است.
به‌جز در موارد استثنائي، مهندسين نقشه‌بردار در دو زمينه G I S مهارت دارند و به‌منظور ورود به دنياى G I S، ناگزير از کسب دانش و مهارت در زمينه ديگر G I S مى‌باشند بهتر است زمينه‌هاى مناسب را شناسائى کنند. اگر شرکت نقشه‌بردارى از يک سيستم ساده کامپيوترى استفاده مى‌کند، بديهى است قادر نخواهد بود بر روى مدل‌هاى فضائى پيچيده کار نمايد.
در اينجا ضمن آشنائى کامل دانش نقشه‌برداري، لزوم درک و شناخت مناسب از سيستم‌هاى کامپيوترى احساس مى‌گردد تا به‌طور مثبت در فعاليت‌هاى مختلف GIS درگير شده و اين تلاش جديد مستلزم توانائى‌هاى علمى است. نقش هر يک از نقشه‌برداران از نگرش و تلقّى آنها در توانائى‌هاى ارائه يافته مبتنى بر پايه‌هاى اطلاعات دقيق است. تهيه نقشه توپوگرافي، به مدلين داده‌هاى فضائي، طراحى بانک اطلاعات، و هدايت عملى سيستم، زمينه اصلى فعاليت‌هاى GIS مى‌باشد که نياز به مهارت و تخصص والائى دارد اين آموزش‌ها مى‌تواند به صور مختلف تحصيل شود، (دوره‌هاى آموزشى کلاسيک دانشگاهي، سمينارها، کنفرانس‌ها، مجلات و غيره).
از آنجائى که اولين مرحله کار GIS کسب اطلاعات و جمع‌آورى داده‌ها است چون هر بخش از اطلاعات که توسط نقشه‌بردار مهيّا مى‌گردد به‌صورت اطلاعات خام بوده و بايد در حالتى قابل ذخيره به کامپيوتر درآمده تا مفيد واقع گردد بنابراين، اولين استراتژى سيستم GIS، آماده نمودن اطلاعات به‌صورت قابل ذخيره در کامپيوتر مى‌باشد و سپس به‌صورت رقومى درمى‌آيد. هر يک از اطلاعات جمع‌آورى شده بايد به‌نحوى سازگار با ساير عناصر و سطوح اطلاعات باشد براى تحقق اين امر لازم است براى تمامى کار يک مبنا اتخّاذ نمود.
اين مبنا بايستى از لحاظ موقعيت مشخص و مبتنى بر اصول ژئودزى باشد در حالى‌که اين کار براى نقشه‌بردارى زمينه‌هاى کوچکتر ناسازگار به‌نظر مى‌رسد لذا هر يک از عناصر GIS بايد با يکديگر در ارتباط مناسب باشند. در GIS ترکيب نقشه در طى مراحل جداگانه‌اى انجام يافته و تجمع عناصر گسسته تا مرحله نهائى به‌راحتى صورت نمى‌پذيرد.
در GIS رابطهٔ برآيند و نقطه پايانى چيزى را شامل مى‌گردد که به آن توپولوژى مى‌گوئيم و توپولوژي، برآيندهاى نقاط پايانى مشترک را تعيين مى‌نمايد و يا به اشکالى به‌صورت زنجيره‌هاى گسسته‌اى از عناصر مجاور غير‌مرتبط را مشخص مى‌نمايد. سال‌ها تلاش متخصصان بر توانائى پاسخ صحيح به سؤالات چيست و چگونه است؟ متمرکز بود و مدل اصلى از يک نقشه که داراى لايه‌هاى قابل تفکيک و ترکيب مى‌باشد و تا قبل از دسترسى به کامپيوتر اين عمل توسط رنگ‌ها و ترسيم لايه‌هاى گوناگونى امکان‌پذير بوده است.
اين روش سنتى GIS که تحت عنوان تهيه نقشه‌هاى موضوعى معروف شده، مبناى تهيه اطلس‌ها و انواع نقشه‌هاى طرح‌ها و پروژه‌هاى علمى و فنى را تشکيل مى‌دهد. GIS سنتي، تکنيکى شناخته شده در جامعه ما است و از سال‌ها قبل مورد بهره‌بردارى مراکز برنامه‌ريز و مطالعاتى کشور بوده که در مراکز علمى دانشگاه نيز در اغلب رشته‌هاى علوم زمين از جمله کارشنائى کارتوگرافى ضميمه پروژه‌هاى پايان‌نامه عملى تهيه نقشه‌هاى موضوعى بر مبناى اطلاعات جغرافيائى کاربرد خوبى داشته است.
بهره‌گيرى از کامپيوتر در تجزيه و تحليل اطلاعات جغرافيائى و در واقع G I S کلاسيک، از ارتباط لايه‌هاى اطلاعات پايه (نقشه) و بسيارى از اطلاعات کمى و کيفى برخوردار بوده که پس از تغذيه کامپيوتر با تغييرات مختلف روى زمين اعم از طبيعى و مصنوعى قطع مى‌شود و هر گونه تغييرات موکول به گردآورى و تجزيه و تحليل و هماهنگ ساختن با ساختار فعلى است. با وجود کارآئى فراوان، ليکن باز مدل ايستا (استاتيک) بوده زيرا براى اضافه نمودن تغييرات صورت گرفته بر روى زمين به داده‌ها در زمان واقعى فکرى نشده و از همين‌رو نمى‌تواند از پويائى و تحرک برخوردار باشد. اما امروزه کاربران G I S مى‌خواهند که هر چه سريع‌تر به پرسش‌ها دست يابند. انتظار مى‌رود که سيستم‌هاى اطلاعات جغرافيائى ترکيبى موجود در بازار، يک سيستم پشتيبانى تصميم‌گيرى در زمان واقعى باشد.
بسيارى از وضعيت‌هاى اطلاعات ذخيره شده در G I S از لحاظ زمان و مکان دقيقه به دقيقه تغييرات ديناميکى مى‌يابند و اين تغييرات همان‌طور که روى مى‌دهند نياز دارند به‌صورت عاملى در سيستم گنجانده شوند. اين تلاش و اقدامات تعيين‌کننده را G I S پويا (ديناميک) مى‌نامند که برجسته‌ترين و پيشرفته‌ترين پژوهش‌هاى G I S است. اين پيشرفت در دو عرصه تمرکز يافته است. شناخت موقعيت مکانى و معرفى محور زمان به‌عنوان يک بعد استاندارد در يک مدل پايه فضائى و بهبود ساختار داده‌ها به‌طورى که بتوان آنها را بدون از دست دادن يکنواختى و تماميت کل سيستم در لايه‌هاى اطلاعات، تغيير و اصلاح نمودن هدف در اين زمينه، دست‌يابى به نوعى عملکرد مناسب براى کاربران است که تأمين‌کننده انتقال تغييرات به‌صورت خودکار به مدل و نهايتاً بازنگرى مدل مى‌باشد.
مقايسه G I S سنّتى (ايستا) و G I S پويا (ديناميک)
در حال حاضر تکنولوژى G I S در دنيا از مقبوليّت فراگيرى برخوردار شده و از جهات مختلف در حال پيشرفت و تکامل است و در سير تحولات تکنولوژى G I S، کاربردى آسانتر را ارائه مى‌نمايد.
با وجود اينکه بيشتر پديده‌هاى جغرافيائى پويا و ديناميک هستند، G I S سنتى هنوز ايستا (استاتيک) باقى مانده است. کنترل محيط زيست نمونه خوبى است که بستگى به تجزيه و تحليل پديده‌هائى دارد که پيوسته در حال تغيير و دگرگونى هستند براى نمونه عوامل بيرونى مانند سرعت و جهت باد ممکن است بر انتشار هواى آلوده اثر گذارد در اکثر اوقات لازم است که اين‌گونه عوامل و رويدادهاى پويا و متغير را در يک بانک اطلاعات جغرافيائى ترکيب نموده تا امکان تجزيه و تحليل و مشاهده تغييرات حاصله فراهم گردد.
صنعت حمل و نقل نمونه ديگر را ارئه مى‌کند، مهندسين طراح جاده مى‌خواهند که از ارزيابى راه‌ها و اثرات طرح‌هاى گوناگون بر تمامى فرآيند طراحى پروژه (ارزيابى طرح‌ها و تأثير بر منطقه، زمان و هزينه) به نمايش درآورند و در همان حال تجزيه و تحليل نموده تا بتوانند انتخاب بهينه و طرح زمانى را ارائه نمايند.
در بيشتر موارد تجزيه و تحليل و نمايش رويدادهاى پويا نياز به يک فرآيند چند مرحله‌اى دارد، که متکى به انجام مراحلى طولانى مى‌باشد. مشاهده فرآيند پويا بر روى صفحه تصوير به‌صورت خودکار نمى‌باشد و کاربر بايد تغييرات را ادغام و طى طريق را تکرار کند. عيب اين روش در اين است که کاربر به‌جاى تمرکز بر روى هدف نهائى از يک شيوهٔ مدوله استفاده مى‌کند.
شيوهٔ G I S پويا با روش کلاسيک متفاوت بوده و اين مراحل را با پردازش به روش زمان واقعى به‌طور اتوماتيک که نتيجه عمليات بر صفحه نمايش به‌سرعت و بدون فعل و انفعال بين دو مرحله ارائه مى‌گردد.