برامج نظم المعلومات الجغرافية: GIS-Software نظرة شاملة

GIS Software برامج نظم المعلومات الجغرافية

مقدمة

يعد برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS) مكونًا محوريًا في مجال الجغرافيا وهندسة المعلومات. وهو برنامج متخصص يتيح للمستخدمين التقاط البيانات الجغرافية وإدارتها وتحليلها وتصورها. تدمج هذه التقنية مصادر البيانات المختلفة، بما في ذلك الخرائط وصور الأقمار الصناعية وبيانات المسح والمزيد، لتوفير رؤى قيمة لاتخاذ القرار وحل المشكلات في مجالات مختلفة مثل التخطيط الحضري والإدارة البيئية والزراعة والاستجابة للكوارث.

تعمل برامج نظم المعلومات الجغرافية على تمكين المستخدمين من إنشاء المعلومات الجغرافية وتخزينها ومعالجتها، وتحويل البيانات الأولية إلى خرائط ومخططات وتقارير ذات معنى. تعتبر هذه الأدوات ضرورية للمحترفين في المجالات التي تتطلب التحليل المكاني ودعم القرار، مما يمكنهم من معالجة المشكلات المكانية المعقدة بفعالية.

التطور التاريخي

يمكن إرجاع تطور برمجيات نظم المعلومات الجغرافية إلى ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، وهو الوقت الذي ظهرت فيه أجهزة الكمبيوتر كأدوات قوية لمعالجة البيانات. كانت الجهود المبكرة لنظم المعلومات الجغرافية بدائية مقارنة بقدرات اليوم ولكنها وضعت الأساس للبرمجيات المتطورة التي لدينا اليوم.

   1. التطورات الأولى:

 تم تصور مفهوم نظم المعلومات الجغرافية في البداية في كندا، حيث قام د. غالبًا ما يُنسب إلى روجر توملينسون لقب "أبو نظم المعلومات الجغرافية". في الستينيات، قام توملينسون وفريقه في الحكومة الكندية بتطوير نظام المعلومات الجغرافية الكندي (CGIS). تم استخدام هذا النظام لتخطيط استخدام الأراضي وإدارة الموارد الطبيعية، مما يمثل بداية تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية.

   2. الجهود الرائدة:

 في السبعينيات، بدأ الباحثون والمؤسسات في جميع أنحاء العالم في تطوير برمجيات نظم المعلومات الجغرافية الخاصة بهم. لعب مختبر هارفارد لرسومات الكمبيوتر والتحليل المكاني، بقيادة هوارد فيشر، دورًا حاسمًا في تطوير تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية. لقد قدموا مفهوم نظم المعلومات الجغرافية المستندة إلى المتجهات، وهو عنصر أساسي لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم.

   3. التسويق التجاري والتوسع:

 شهدت الثمانينيات تسويق برمجيات نظم المعلومات الجغرافية تجاريًا، حيث أصبحت شركات مثل معهد أبحاث الأنظمة البيئية (Esri) الذي أسسه جاك ولورا دانجيرموند، لاعبين رئيسيين. أصبح برنامج ArcGIS من Esri قوة مهيمنة في صناعة نظم المعلومات الجغرافية ولا يزال مستخدمًا على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. بالإضافة إلى ذلك، قامت شركة Intergraph (التي أصبحت الآن جزءًا من Hexagon AB) وSmallworld (التي أصبحت الآن جزءًا من شركة General Electric) بتطوير برامج نظم المعلومات الجغرافية المصممة خصيصًا لصناعات محددة.

   4. نظم المعلومات الجغرافية مفتوحة المصدر: 

في أواخر التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، اكتسبت حركة نظم المعلومات الجغرافية مفتوحة المصدر زخمًا. ظهرت مشاريع مثل GRASS GIS، وQGIS، وPostGIS، مما يوفر بدائل مجانية ومفتوحة لبرامج نظم المعلومات الجغرافية التجارية. أدت هذه التقنية إلى إضفاء الطابع الديمقراطي على نظم المعلومات الجغرافية، مما يجعلها في متناول جمهور أوسع.

   5. التكامل مع الاستشعار عن بعد: 

تطورت برمجيات نظم المعلومات الجغرافية لتدمج بيانات الاستشعار عن بعد، وصور الأقمار الصناعية، وتقنيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، مما يتيح تكامل البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي. وقد أدى هذا التكامل إلى تعزيز قدرات برمجيات نظم المعلومات الجغرافية في مجالات مثل المراقبة البيئية وإدارة الكوارث والزراعة.

   6. نظم المعلومات الجغرافية المستندة إلى الويب:

 جلب القرن الحادي والعشرون تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية المستندة إلى الويب والتي تتيح للمستخدمين الوصول إلى البيانات الجغرافية والتفاعل معها عبر الإنترنت. لقد أتاحت منصات مثل Google Maps وArcGIS Online وMapbox إمكانية الوصول إلى نظم المعلومات الجغرافية لعامة الناس وساهمت في اعتماد الخدمات المعتمدة على الموقع على نطاق واسع.

   7. التطورات في التحليل المكاني: 

تتميز برامج نظم المعلومات الجغرافية الحديثة بقدراتها القوية على التحليل المكاني. ويمكنه إجراء عمليات معقدة مثل تحليل الشبكة، والإحصاءات المكانية، والتصور ثلاثي الأبعاد، مما يمكّن المستخدمين من الحصول على رؤى أعمق من بياناتهم.

المؤسسون 

يعود الفضل في تطوير برمجيات نظم المعلومات الجغرافية إلى الجهود الرائدة التي يبذلها الأفراد والمنظمات التي قدمت مساهمات كبيرة في هذا المجال. بينما د. غالبًا ما يتم التعرف على روجر توملينسون كشخصية رئيسية، وهناك العديد من المؤسسين والمساهمين البارزين الآخرين:

   1. د. روجر توملينسون:

 كما ذكرنا سابقًا، د. يُنظر إلى توملينسون على نطاق واسع على أنه رائد نظم المعلومات الجغرافية. وقد وضع عمله في مشروع CGIS في كندا الأساس لتكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية الحديثة. وقد تركت رؤيته وتفانيه في مجال نظم المعلومات الجغرافية بصمة لا تمحى على هذه الصناعة.

   2. جاك ولورا دانجرموند: 

لعب مؤسسو معهد أبحاث النظم البيئية (Esri)، دورًا محوريًا في تشكيل صناعة نظم المعلومات الجغرافية. إن برنامج ArcGIS من Esri معترف به عالميًا ويستخدم على نطاق واسع في مختلف القطاعات، بدءًا من الحكومة ووصولاً إلى قطاع الأعمال.

   3. هوارد فيشر:

 كان عمل فيشر في مختبر هارفارد لرسومات الكمبيوتر والتحليل المكاني فعالاً في تطوير تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية، ولا سيما مفهوم نظم المعلومات الجغرافية القائمة على المتجهات. مهدت أبحاثه الطريق لتطوير برمجيات نظم المعلومات الجغرافية الأكثر تطوراً.

   4. شركة Intergraph:

 قدمت Intergraph، التي أسسها James R. Elliott، مساهمات كبيرة في صناعة نظم المعلومات الجغرافية من خلال برامجها المتخصصة وحلول الأجهزة. أصبحت برامجهم حجر الزاوية في صناعات مثل المرافق والسلامة العامة.

   5. مجتمع مفتوح المصدر:

 على الرغم من أنه لم يتم تأسيسه من قبل فرد واحد، إلا أن مجتمع نظم المعلومات الجغرافية مفتوح المصدر يستحق التقدير لجهوده التعاونية في إنشاء وصيانة برامج نظم المعلومات الجغرافية مثل GRASS GIS وQGIS. لقد أدت هذه المشاريع إلى إضفاء الطابع الديمقراطي على تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية وجعلها في متناول الجمهور العالمي.

الشركات الرائدة

 أصبح مجال أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) والجيوماتكس ديناميكيًا للغاية، مع وجود العديد من الشركات المؤثرة الرائدة في هذه الصناعة. ضع في اعتبارك أن المشهد ربما تطور منذ ذلك الحين، ولكن إليك بعض الشركات البارزة التي كانت رائدة في مجال نظم المعلومات الجغرافية:

   1. إزري  Esri (معهد بحوث النظم البيئية):

• ربما تكون Esri الشركة الأكثر شهرة وتأثيرًا في صناعة نظم المعلومات الجغرافية. أسسها جاك ولورا دانجرموند وكانت رائدة في تطوير برمجيات نظم المعلومات الجغرافية لعقود من الزمن.

• يتم استخدام منتجهم الرئيسي، ArcGIS، على نطاق واسع في مختلف القطاعات، بما في ذلك الحكومة والزراعة والتخطيط الحضري والإدارة البيئية.

• تشتهر Esri بتوفير مجموعة شاملة من برامج وحلول نظم المعلومات الجغرافية، بما في ذلك تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية المستندة إلى الويب والمتنقلة.

   2. Hexagon AB (شركة Intergraph سابقًا):

• Hexagon هي شركة تكنولوجيا عالمية تقدم مجموعة من الحلول الجغرافية المكانية، بما في ذلك برمجيات نظم المعلومات الجغرافية.

• أنها توفر حلولاً لصناعات مثل المرافق والنقل والسلامة العامة والدفاع، مع التركيز على تكامل البيانات وتحليلها.

   3. تريمبل Trimble :

• Trimble هي شركة رائدة في تقنيات تحديد المواقع وتقدم مجموعة واسعة من المنتجات للمسح ورسم الخرائط وتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية.

• تغطي حلولهم مختلف الصناعات، بما في ذلك الزراعة والبناء ورسم الخرائط الجغرافية المكانية.

   4. أوتوديسك Autodesk :

• تشتهر شركة Autodesk ببرامجها التصميمية والهندسية، ولكنها توفر أيضًا حلول نظم المعلومات الجغرافية.

• تساعد برامجهم المحترفين على دمج بيانات نظم المعلومات الجغرافية في عمليات التصميم والبناء.

   5. أنظمة بنتلي Bentley  :

• شركة Bentley متخصصة في برامج البنية التحتية، بما في ذلك نظم المعلومات الجغرافية والحلول الجغرافية المكانية.

• يتم استخدام برامجهم في الهندسة المدنية، والنقل، وإدارة المرافق.

   6. بيتني باوز Pitney Bowes :

• تقدم Pitney Bowes حلول معلومات الموقع، بما في ذلك برامج نظم المعلومات الجغرافية وتحليلات البيانات.

• تجد منتجاتهم تطبيقات في مجالات مثل البيع بالتجزئة والخدمات اللوجستية وتحليلات العملاء.

   7. ماب بوكس Mapbox :

• Mapbox معروفة برسم الخرائط والخدمات القائمة على الموقع، والتي تلبي احتياجات المطورين والشركات.

• أنها توفر الأدوات وواجهات برمجة التطبيقات لإنشاء خرائط مخصصة والتطبيقات الجغرافية المكانية.

   8.جوجل Google  :

• يتم استخدام خرائط Google وGoogle Earth على نطاق واسع كأدوات لرسم الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية، خاصة لتطبيقات المستهلك.

• تقدم Google أيضًا خدمات جغرافية مكانية قائمة على السحابة للشركات والمطورين.

   9. مجتمعات نظم المعلومات الجغرافية مفتوحة المصدر:

• تتمتع برمجيات نظم المعلومات الجغرافية مفتوحة المصدر، مثل QGIS وGRASS GIS، بحضور كبير في الصناعة. تقدم هذه المجتمعات أدوات GIS مجانية وقابلة للتخصيص.

   10. هنا التقنيات  HERE Technologies :

•  متخصصة في رسم الخرائط وخدمات بيانات الموقع، وتلبي احتياجات صناعات مثل السيارات والخدمات اللوجستية والتخطيط الحضري.

   11. الطبل TomTom :

• تشتهر شركة TomTom بحلولها للملاحة ورسم الخرائط، والتي تُستخدم في السيارات وإدارة الأسطول والخدمات المعتمدة على الموقع.

   12. كارتو Carto  :

• توفر Carto منصة سحابية لذكاء الموقع تمكن المستخدمين من تحليل البيانات الجغرافية المكانية وتصورها.

يرجى ملاحظة أن صناعة نظم المعلومات الجغرافية تتطور باستمرار، وربما ظهر لاعبون جدد، أو ربما تغيرت مواقف الشركات الحالية منذ آخر تحديث لي. يُنصح بالتحقق من أحدث التطورات واتجاهات السوق للحصول على صورة حالية لقادة صناعة نظم المعلومات الجغرافية.

المجالات التطبيقية بصفة عامة 

يُستخدم برنامج نظم المعلومات الجغرافية (GIS) على نطاق واسع في مجالات التطبيقات المختلفة لإدارة البيانات المكانية وتحليلها وتصورها. فيما يلي بعض مجالات التطبيق الرئيسية لبرامج نظم المعلومات الجغرافية:

1. التخطيط الحضري وإدارة استخدامات الأراضي:

    - يتم استخدام نظم المعلومات الجغرافية لتحليل وتخطيط المساحات الحضرية، بما في ذلك تقسيم المناطق، وتطوير البنية التحتية، وتخطيط استخدام الأراضي.

2. إدارة الموارد الطبيعية:

    - تساعد نظم المعلومات الجغرافية في إدارة وتحليل الموارد الطبيعية، مثل الغابات والمياه والحياة البرية. يتم استخدامه للمراقبة والحفظ والاستخدام المستدام للموارد.

3. الزراعة والزراعة الدقيقة:

    - يتم تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في الزراعة الدقيقة لمراقبة المحاصيل وتحليل التربة والتنبؤ بالعائد. فهو يساعد على تحسين الممارسات الزراعية لزيادة الكفاءة والإنتاجية.

4. الرصد والمحافظة على البيئة:

    - يتم استخدام نظم المعلومات الجغرافية لرصد التغيرات البيئية، وتقييم التنوع البيولوجي، والتخطيط لجهود الحفظ. فهو يساعد في تحديد المناطق ذات الأهمية البيئية وإدارة المناطق المحمية.

5. الصحة العامة وعلم الأوبئة:

    - يتم استخدام نظم المعلومات الجغرافية في رسم خرائط انتشار الأمراض، وتحليل الاتجاهات الصحية، وتخطيط مرافق الرعاية الصحية. ويساعد في فهم التوزيع الجغرافي للظواهر المتعلقة بالصحة.

6. النقل والخدمات اللوجستية:

    - يتم تطبيق برامج نظم المعلومات الجغرافية في تخطيط الطريق وإدارة حركة المرور وتحسين الخدمات اللوجستية. فهو يساعد على تحسين كفاءة النقل والتخطيط لتطوير البنية التحتية.

7. الاستجابة لحالات الطوارئ وإدارة الكوارث:

    - تساعد نظم المعلومات الجغرافية في الاستعداد للكوارث والاستجابة لها والتعافي منها من خلال توفير البيانات المكانية في الوقت الحقيقي عن المناطق المتضررة وطرق الإخلاء وتخصيص الموارد.

8.  رسم الخرائط المساحية وسجلات الأراضي: 

    - يتم استخدام نظم المعلومات الجغرافية في رسم الخرائط المساحية لإدارة وتحليل ملكية الأراضي وحدود الممتلكات وسجلات الأراضي. ويساعد في تقييم الممتلكات والضرائب.

9. إدارة المرافق:

    - يتم تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في إدارة وصيانة المرافق، مثل المباني والمرافق. فهو يساعد على تتبع الأصول وتخطيط الصيانة وتحسين عمليات المنشأة.

10. اختيار موقع البيع بالتجزئة:

     - يتم استخدام نظم المعلومات الجغرافية من قبل تجار التجزئة لتحليل البيانات الديموغرافية وحركة المرور واتجاهات السوق لاختيار الموقع الأمثل للمتاجر ومنافذ البيع.

11. تخطيط شبكات الاتصالات:

     - تساعد نظم المعلومات الجغرافية في تخطيط وتحسين نشر شبكات الاتصالات، بما في ذلك وضع الأبراج الخلوية وتوجيه البنية التحتية للاتصالات.

12. رسم خرائط التراث الأثري والثقافي:

     - تساعد نظم المعلومات الجغرافية في توثيق وتحليل المواقع التاريخية  الأثرية و التراث الثقافي والمناظر الطبيعية التاريخية. ويوفر سياقًا مكانيًا للحفاظ على الأصول الثقافية ودراستها.

13.  السياحة وتخطيط الوجهات: 

     - يتم تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في السياحة لتحليل الاتجاهات السياحية وتخطيط البنية التحتية والترويج للوجهات. يساعد في إنشاء الخرائط السياحية وتعزيز تجارب الزوار.

14. تقييم التأمين والمخاطر:

     - يتم استخدام نظم المعلومات الجغرافية في صناعة التأمين لتقييم المخاطر، وتحليل التعرض للكوارث الطبيعية، وتحديد أقساط التأمين على أساس العوامل الجغرافية.

15. الأبحاث والأوساط الأكاديمية:

     - تُستخدم برامج نظم المعلومات الجغرافية على نطاق واسع في الأبحاث والأوساط الأكاديمية للتحليل المكاني والنمذجة والتصور عبر مختلف التخصصات، بما في ذلك الجغرافيا وعلوم البيئة والدراسات الحضرية.

توضح هذه الأمثلة تنوع برامج نظم المعلومات الجغرافية في مواجهة التحديات المكانية واتخاذ قرارات مستنيرة عبر الصناعات المتنوعة.

الخاتمة

لقد قطعت برمجيات نظم المعلومات الجغرافية شوطا طويلا منذ بدايتها في الستينيات. منذ جذورها المبكرة في التخطيط الحكومي إلى استخدامها على نطاق واسع في مختلف الصناعات اليوم، أحدثت برمجيات نظم المعلومات الجغرافية ثورة في الطريقة التي نتعامل بها مع المعلومات الجغرافية وتحليلها. لقد ترك مؤسسوها والمساهمون فيها إرثًا دائمًا، وشكلوا مجال الجغرافيا وهندسة المعلومات كما نعرفه. مع استمرار تقدم التكنولوجيا، من المرجح أن تلعب برمجيات نظم المعلومات الجغرافية دورًا أكثر أهمية في حل المشكلات المكانية المعقدة واتخاذ قرارات مستنيرة في عالم مترابط بشكل متزايد.

اقرا المزيد مقالات تكميلية