نظم المعلومات الجغرافية (GIS)؛ ما هي؟ وكيف تعمل؟

في هذا العالم المتطوِّر الذي يحوِّل كل شيء إلى أنموذجٍ رقمي، تتوفَّر الخرائط التي نستخدمها لتمثيل العالم عن طريق البيانات الحاسوبية، ويمكننا البحث في تلك الخرائط والعثور على المسارات والعناصر والتخطيط للأنشطة، وتسمَّى النظم الحاسوبية التي تمكِّننا من تخزين كلِّ هذه المعلومات والوصول إليها (Geographic Information Systems) أو نظم المعلومات الجغرافية (1).

نظام المعلومات الجغرافية نظامٌ حاسوبيٌّ يوفِّر لنا الإمكانيات الآتية للتعامل مع البيانات المسندة إلى الإحداثيات الجغرافية:

1. الحصول على البيانات وإعدادها.
2. إدارة البيانات وتخزينها والمحافظة عليها.
3. معالجة البيانات وتحليلها.
4. عرض البيانات.

يُقصد بالبيانات في هذا السياق البيانات التي تمتلك قيمًا وفق إحداثيات (x,y)، ونستخدم في بعض الأحيان تعبير البيانات المكانية (Geospatial Data) تعبيرًا أكثر دقة لوصف البيانات التي تكون مسندة إلى جملة إحداثياتٍ جغرافية؛ (x,y) مثلًا (2).

لا تتكون نظم المعلومات الجغرافية من مجرَّد أجهزةٍ وبرمجيات، بل تشمل في الواقع ما هو أكثر من ذلك بكثير:

1. بيانات ومعلومات.
2. أجهزة الكمبيوتر وتطبيقاتها، وتقنيات الإدخال والإخراج.
3. المفاهيم الجغرافية والمفاهيم ذات الصلة بها والتي يُنفَّذ التحليل بناءً عليها.
4. الأشخاص المرتبطين بها كالمشغلين والمديرين والخبراء أو المستشارين... (1).

مكونات نظام المعلومات الجغرافية

المبدأ الرئيسي المطبَّق في نظم المعلومات الجغرافية لتنظيم البيانات هو طبقة البيانات المكانية وتُعدُّ هذه الطبقة تمثيلًا لمجالٍ مستمرٍّ أو منفصل، أو تمثيلًا لمجموعةٍ من الكائنات من النوع نفسه، ويشير مصطلح الكائنات هنا إلى التمثيل الرقمي لكيانٍ مكانيٍّ أو غير مكاني (3)، وتُنظَّم البيانات عادةً بوضع البيانات المتماثلة في طبقةٍ واحدة، على سبيل المثال؛ توضع جميع النقاط الممثلة لمواقع حجيرات الهواتف العامة في طبقة واحدة، وتوضع الكائنات الممثلة لخطوط الطرقات على طبقة أخرى، فطبقة بياناتٍ ما تحوي بيانات مكانية إضافةً إلى البيانات الوصفية التي تصف مجال العناصر في الطبقة. وتُنظَّم البيانات الوصفية باستخدام الجداول، ويُحتَفظ بها ضمن قاعدة بياناتٍ جغرافية، ويمكن لطبقات البيانات أن تتراكب مع بعضها البعض ضمن نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، ويمكِّننا هذا من دراسة مجموعاتٍ مختلفة من الظواهر الجغرافية، ممَّا يتيح إمكانية دراسة العلاقات المكانية بين الظواهر المختلفة باستخدام هذه النظم أيضًا (2). 

وعلى سبيل المثال؛ إن لاحظنا وجود نباتٍ نادرٍ في ثلاثة أماكن مختلفة، قد يُظهر تحليل (GIS) أنَّ جميع هذه النباتات وُجدت على منحدراتٍ مُواجهةٍ للشمال وعلى ارتفاعاتٍ أكبر من 300 متر، ويتجاوز معدل هطول الأمطار السنوي فيها 300 ملمتر، ويمكن لـ (GIS) بعد هذا التحليل أن يعرض لنا جميع المواقع التي تمتلك ظروفًا مماثلة، متيحًا بذلك للباحثين إمكانية البحث عن مواقع أخرى تظهر فيها هذه النباتات النادرة (4).

في النهاية، تشكِّل نظم المعلومات الجغرافية إطارَ عملٍ يُتيح جمع البيانات وإدارتها وتحليلها، وتدمج هذه النظم أنواعًا عدة من البيانات ذات الأصول الجغرافية، وتحلِّل التوضُّع المكاني أيضًا وتنظِّم طبقات المعلومات وتظهرها على شكل خرائط ومشاهد ثلاثية الأبعاد. وبهذه القدرات الفريدة تمكِّننا نظم المعلومات الجغرافية (GIS) من إلقاء نظرةٍ أعمق إلى البيانات والعلاقات فيما بينها وأنماطها، ممَّا يساعد المستخدمين على اتخاذ قراراتٍ أفضل عند دراسة الظواهر ذات الصلة (5).

المصادر: