در مورد مفهوم جی آی اس و کلیات آن gim

فهرست مطالب
پيشگفتار    12
فصل اول: GIS چیست  13             
1-1 مقدمه     13
1-2 تاریخچه GIS     15
1-3 تعاریف GIS    16
1-4 دلایل استفاده از GIS     18
1-5 محدودیت های استفاده از روش های سنتی     18
1-6 مزایای استفاده از GIS      19
1-7 اجزای GIS      20
1-7-1 داده ها واطلاعات     20
1-7-2 کاربران وپرسنل اجرایی         20
1-7-3 سخت افزار     21
1-7-4 نرم افزار     21
1-8 وظایف اصلی یک سیستم اطلاعات جعرافیایی         21
1-8-1 ورودی اطلاعات     23
1-8-1-1 جمع آوری اطلاعات    23
1-8-1-1-1 داده های توصیفی    23
1-8-1-1-2 داده های مکانی     24
1-8-2 دست کاری اطلاعات     25
1-8-3 مدیریت اطلاعات    26
1-8-4 پرسش و پاسخ وتجزیه وتحلیل اطلاعات     26
1-8-4-1 پرسش و پاسخ        26
1-8-4-2 تجزیه وتحلیل     26
1-8-5 خروجی داده ها    27
1-9 منابع تولید کننده اطلاعات مورد نیاز یک سیستم GIS         27
1-9-1 تصاویر ماهواره ای وتکنیک های سنجش از دور     27
1-9-2 عکس های هوایی و تکنیک های فتوگرامتری     28
1-9-3 نقشه برداری زمینی    30
1-9-4 سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS      32
1-9-5 اسناد،مدارک ونقشه های موجود     34
فصل دوم : مدل های داده در GIS     35
2-1 مدل     35
2-2 طراحی یک سیستم اطلاعات مکانی    35
2-2-1 مدل خارجی    35
2-2-2 مدل مفهومی    36
2-2-3 مدل داخلی     36
2-2-4 مدل فیزیکی     36
2-3 موقعیت یک GIS  با چند عامل در ارتباط است     36
2-3-1 به دست آوردن داده های مناسب     37
2-3-2 سازماندهی داده ها     37
2-3-3 مدل تصمیم گیری     37
2-3-4 اعتبار معیارتصمیم گیری     38
2-4 داده های زمین مرجع (ساختار داده های مکانی )    38
2-4-1 برداری     38
2-4-1-1 نقاط     38
2-4-1-2 خطوط     38
2-4-1-3 پلیگون     38
2-4-2 رستری     39
2-5 ساختار داده های برداری     39
2-6 فرمت های مدل داده های  برداری     40
2-7 مزایا مدل برداری     40
2-8 معایب مدل برداری    40
2-9 ساختار داده های رستری    41
2-10فرمت های مدل داده رستری     41
2-11 مزایا مدل رستری     41
2-12معایب مدل رستری     42
2-13 توپولوژی     42
2-14 داده های غیر توپولوژیک     42
2-15 نحوه ایجاد توپولوژی بر روی داده های مکانی     43
2-16 ساختار بندی داده های توصیفی     44
2-17 انواع ساختار های داده های توصیفی     44
2-17-1 ساختار     45
2-17-2 ساختار سلسله مراتبی     45
2-17-3 ساختار شبکه ای     45
2-17-4 ساختار رابطه ای     45
2-17-5 ساختار شئ گرا     45
2-17-6 ساختار قیاسی     46
2-17-7 ساختار استقرایی     46
فصل سوم : مقدمه ای بر سیستم های تصویر     47
3-1 مقدمه    47
3-2 سیستم های تصویر تهیه نقشه     48
3-3 خواص سیستم های تصویر     49
3-4 انواع سیستم های تصویر     50
3-5سیستم تصویر مستوی     50
3-6 انواع سیستم های تصویر مستوی    50
3-6-1 سیستم تصویر اورتو گرافیک     50
3-6-2 سیستم تصویر استر ئوگرافیک     51
3-6-3 سیستم تصویر کنومونیک     51
3-6-4سیستم تصویر مستوی هم فاصله    52
3-6-5سیستم تصویر مستوی معادل     52
3-7 سیستم های تصویر مخروطی     53
3-8 انواع سیستم های تصویر مخروطی     53
3-8-1 سیستم تصویر مخروطی پرسپکتیو     53
3-8-2سیستم تصویر مشابه لامبرت     54
3-8-3 سیستم تصویر چند مخروطی     54
3-9 سیستم های تصویر استوانه ای      54
3-10 انواع سیستم های تصویر استوانه ای     56
3-10-1 سیستم تصویراستوانه ای ساده     56
3-10-2سیستم تصویر استر ئو گرافیک گال     57
3-10-3 سیستم تصویر استوانه ای معادل     57
3-10-4 سیستم تصویر مرکاتور     57
3-10-5 سیستم تصویر مرکاتور معکوس     58
3-10-6 سیستم تصویر UTM     58
3-11 سیستم های تصویر منفرد     60
3-12 انواع سیستم های تصویر منفرد     60
3-12-1 سیستم تصویر همولوگرافیک     61
3-12-2 سیستم تصویر سینوزوبیدال     61
3-12-3 سیستم تصویر همولوساین    62
3-13 لزوم سیستم های تصویر در GIS      62
فصل چهارم : کاربردهای عمومی GIS     63
4-1 کاربردسیستم های اطلاعات جغرافیایی در مطالعات منابع آب     63
4-1-1 مقدمه     63
4-1-2 روش انجام کار     65
4-1-2-1 تهیه مدل رقومی ارتفاعی منطقه     65
4-1-2-2 محاسبه مساحت ومحیط حوضه آبریز     66
4-1-2-3 تهیه منحنی آلتی متریک منطقه     66
4-1-2-4 تهیه پروفیل طولی آبراهه اصلی     67
4-1-2-5 محاسبه شیب متوسط حوضه آبریز     68
6-2-1-4مدل رقومي بارندگي منطقه        68
4-1-2-7 مدل رقومی دمایی منطقه     69
4-1-3 نتیجه گیری     70
4-2 کاربرد GIS   در طراحی جنگل داری شهری     72
4-2-1 مقدمه     72
4-2-2 مواد وروش ها     73
4-2-3 نتیجه گیری     76
4-3 کاربرد GIS  در شهرداری     79
4-3-1 مقدمه    69
4-3-2 مرکز 137 شهری     69
4-3-3 مشکلات علمی مرکز 137     80
4-3-4 الهام از طبیعت     81
4-3-5 روش اجرا     82
4-3-6 طراحی زیر سیستم ذخیره سازی     82
4-3-7 سیستم Distributed    GIS      83
4-3-8 سیستم های Temporal GIS      84
10-3-4 كاركردهاي سيستم    86
4-3-9 عامل هوشمند جهت انجام سرویس Geocoding      87
4-3-11 نتیجه گیری    90
4-4 کاربرد GIS  در صنایع نظامی     92
4-4-1 مقدمه     92
4-4-2 اطلاعات مورد نیاز در GIS نظامی     92
4-4-3 GIS در علوم نظامی     95
فصل پنجم : نتیجه گیری     98
منابع      99

پيشگفتار 
خداوند منان را سپاسگزارم كه توقيق نگارش اين كتاب را به من عطا فرمود.
توسعه وپيشرفت سيستم اطلاعاتي در جهاني كنوني و افزايش پويندگان و كاربران اين سيستم ها مستلزم ايجاد امكانات ، تسهيلات ، تجهيزات بهينه مي باشد. 
يكي از سيستم هاي اطلاعاتي كه در سال هاي اخير استفاده از آن رواج روز افزون يافته و در زمينه هايي از علوم گوناگون كاربرد پيدا نموده است سيستم اطلاعاتي مكاني يا به اختصار GIS   مي باشد . 
كتابي كه پيش روي شماست تلاشي است كوچك در معرفي توانمندي هاي اين سيستم وچگونگي كاربرد آن در علوم وفنون روز دنيا .
در پايان وظيفه خود مي دانم مراتب سپاسگزاري ام را استاد گرانقدر جناب آقاي مهندس حسين پور به خاطر تجارب ارزشمندشان اعلام داشت.

GIS چیست 

فصل اول
 1-1مقدمه
برنامه ریزی جهت هر نوع کاری نیازمند داشتن اطلاعات مربوط به آن کار است که این نیازمندی در مورد برنامه ریزی برای استفاده های انسان از سرزمین نیز صادق است. 
زیرا بدون اطلاعات مربوط به شناخت منابع اساساً نمی توان بخشهای دیگر فرآیند برنامه ریزی استفاده از سرزمین یا به عبارتی آمایش سرزمین را برای عمل برنامه ریزی مهیا ساخت. از بدو برنامه ریزی استفاده از سرزمین گردآوری اطلاعات اهم مشکل برنامه ریزان بوده است. این مهم را ابتدا با آماربرداری و نمونه برداری از منابع به انجام می رساندند و به تدریج دریافتند که جهت برنامه ریزی بهتر و دقیقتر نیاز به اطلاعات مکانی از منابع یا اطلاعات فضایی دارند. رفع مشکل را برنامه ریزان در نقشه سازی منابع یافتند. پس از جنگ جهانی دوم و پیشرفت دانش تفسیر عکس های هوایی نقشه سازی منابع آسانتر شد. برنامه ریزان استفاده از سرزمین دریافتند که می توانند با یاری نقشه سازان و فن آوری آنان بهتر به مقصود دست یابند. مرور بر پیدایش و تحول دانش جدید رایانه ای سيستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) را می توان به شرح زیر عنوان نمود.
1-    تفسیر اتوماتیک عکسهای هوایی برای نقشه سازی موضوعی منابع زمینی.
2-    ساماندهی اطلاعات نقشه ای در گروههای موقعیت جغرافیایی.
3-    ارزیابی توان اکولوژیکی پهنه های جغرافیایی برای کاربریهای استفاده از سرزمین / محیط زیست.
4-    مدل سازی اکولوژیکی برای ارزیابی رایانه ای توان سرزمین.
سيستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای ذخیره سازی و مدیریت رایانه ای داده های زمینی به صورت یک نظام به وجود آمد و جهانگیر شد. کاربرد این سامانه جهت نقشه سازی ، ارزیابی و برنامه ریزی سرزمین توسط تاملینسون ارائه شد. داده های جمع آوری شده محدود به پنج گونه بودند :
1-    استفاده حاضر از سرزمین
2-    توان اکولوژیکی سرزمین برای کشاورزی
3-    توان اکولوژیکی سرزمین برای جنگلداری
4-    توان اکولوژیکی سرزمین برای گشت و گذار
5-    توان اکولوژیکی سرزمین برای حفاظت حیات وحش
برای جمع بندی داده های موضوعی تک بعدی، اندیشمندان دریافتند که باروی هم گذاری نقشه های موضوعی تک بعدی ، تقابل ها ، تداخل ها و وابستگی های به هم پیچیده را بهتر می توان دید ، ارزیابی و نتیجه گیری کرد.
 
شکل 1-1

 2-1تاریخچه GIS
 اولین  نمونه از یک جی آی اس ملی ، جی آی اس کانادا(CGIS) است که از اواخر 1960 به این طرف به صورت پیوسته مورد استفاده قرار گرفته است . در دهه های 1970و1980 میلادی پیشرفت های قابل ملاحظه ای در فناوری GIS به وجود آمد ، به طوری که عبارت << سیستم اطلاعات جغرافیایی >> در مورد مجموعه ابزار هایی برای تحلیل ونمایش نقشه ها وادغام فنون و شیو ه های آماری ونقشه ای و کاربرد فراگیرتر آن ، بویژه برای تحلیل تاثیرات وخط مشی های دولتی گرفته شد . در حالی که سابقه فناوریGIS  در کشور های غربی از جمله کانادا وآمریکا به بیش از 40 سال می رسد. فناوریGIS در اغلب کشور های جهان سوم بسیار جوان می باشد . از ویژگی های   GIS در کشور های غربی هماهنگی بین فناوری و آموزش آن است ، در حالی که در کشور های جهان سوم ، ورود فناوری  قبل از آموزش  ومهارت اندوزی مربوط به آن صورت می گیرد. 
در ایران ، اولین مرکزی که به طور رسمی استفاده از سیستم اطلاعات جغرفیایی را در کشور آغاز کرد سازمان نقشه برداری کشور بود که در سال 1369 براساس مصوبه مجلس اسلامی ، عهده دار طرح به کارگیری این سیستم شد. این سازمان درحال حاضر مشغول تهیه نقشه های توپوگرافی 1:25000 از عکس های هوایی با مقیاس 1:40000 می باشد واین فرصتی است برای تبدیل این نقشه ها به ساختار های رقومی وتاسیس پایگاه  توپوگرافی ملی که نیاز های کاربران را در زمینه GIS  برآورده می کند.
در همین راستا << شواری ملی کاربران سیستم ها اطلاعات جغرفیایی>> به منظور سیاست گذاری ، برنامه ریزی و هماهنگ سازی فعالت ها در زمینه GIS  ،تحلیل  نیاز مندی ها و همچنین بهره برداری شایسته از کلیه  ظرفیت های علمی ، فنی و نیروی انسانی در راستای ایجاد و به کارگیری GIS  و با  توجه به وظایف   سازمان نقشه برداری کشور در خصوص تدوین و ایجاد سیستم های  اطلاعات جغرفیایی ملی ، در دی ماه 1372 تاسیس گردیده است. 
از دیگر موسساتی که در زمینه این سیستم فعالیت می کنند  می توان شهرداری تهران ، وزارت مسکن وشهرسازی ، وزارت جهاد کشاورزی ، موسسه بین المللی زلزله شناسی ومهندسی زلزله ، سازمان جنگل ها و مراتع را نام برد. در دانشگاه های کشور تاکنون  از این سیستم ، چنانکه باید ، به عنوان یک فناوری با قابلیت بسیار بالا برای در اخیتار قرار دادن طراحی پروژه هاو کاربرد آن در رشته های مختلف استفاده نگردیده است .