نتحدث في هذا التقرير عن نظم تحديد المواقع الجغرافية المختلفة والفرق بينهم، حيث أنه يعتبر اختصار باللغة الإنجليزية لمصطلح Global Positioning System، إذ إن الهدف الأساسي من ذلك النظام هو أنها تزود المستخدم بالمواقع الجغرافية وتحديد المعالم المهمة إذ أن أول من استحدث ذلك النظام هي وزارة الدفاع الأمريكية، والهدف الأساسي هو استعماله في العمليات الحربية ونظام الملاحة الجوية والأرضية للقوات العسكرية، وتطور استعمال ذلك النظام ليشمل كل التطبيقات.
ويعمل ذلك النظام على تحديد المواقع عن طريق وجود أقمار صناعية تدور حول الكرة الأرضية على ارتفاع يزيد عن 20 كيلو متر من سطح الأرض، ويبلغ عدد هذه الأقمار الصناعية حوالي 30 قمرًا صناعيًا إذ تقوم تلك الأقمار الصناعية الخاصة بنظم تحديد المواقع الجغرافية بتزويد الجهات ذات العلاقة وحتى الأفراد بإحداثيات المواقع التي يريدونها عن طريق القيام بإسقاطها على خرائط خاصة بأنظمة المعلومات الجغرافية ومعرفة الموقع تحديدا عن طريق نظام إحداثيات عالمي مستخدمين نقطتين لبعدين للموقع وهو NE أو XY.
نظم تحديد المواقع الجغرافية
يدمج نظام المعلومات الجغرافية كل من البيانات والأجهزة والبرمجيات، مع نظام الذي يخص تحديد المواقع للمساعدة في تحليل الأماكن الجغرافية، كما تعد نظم المعلومات الحاسوبية من أهم الأنظمة في معظم الأوقات، لكن المصطلح يشير أيضا إلى أي جهد علمي يجرى بذله من أجل دمج البيانات، والتي تساعد الباحثين في تحليل وتصور واكتشاف المعلومات التي نشير إليها بشكل جغرافي.
كما أنه يساعد في فهم مسألة العلاقات والاتجاهات والأنماط، فمثلا يساعد هذا النظام الباحثين على ان يقيسوا سرعة ذوبان الأنهار الجليدية في أنتاركتيكا، كما يمكن لهذا النوع من النظم مساعدة في تحليل البيانات المركزية، والتي تكون على مستويات أقل، مثل اتجاهات التنمية، أو تحليل مستجمعات المياه لمنطقة معينة.
آلية تحديد الموقع الجغرافي من خلال القمر الصناعي
يجرى استقبال شارات خاصة من القمر الصناعي عن طريق جهاز الاستقبال المراد معرفة موقعه بالتحديد، إذ يطلق القمر الصناعي الشارة التي عندما تقوم بالانطلاق يجرى تحديد وقت إطلاقها عن طريق ساعة دقيقة للغاية، ويجب أن تكون ساعة ذرية، وفي بعض الأحيان لا يمكن هذا من حيث التكلفة الإقتصادية التي يستعان بدلا عنها بأمور أخرى لزيادة الدقة في تحديد وقت إطلاق الإشارة وكذلك موقع جهاز الإستقبال.
وعندما تستقبل الإشارة عن طريق جهاز الإستقبال يجرى تحديد المسافة وزمن الإطلاق التي قطعها عن طريق معرفة السرعة التي انطلق بها وهي سرعة الضوء، ومن ثم يجرى تحديد المسافة الفاصلة بين القمر الصناعي وجهاز الاستقبال، وعن طريق استقبال إشارة ثانية من قمر صناعي ثاني تجري نفس العملية ومن خلال استقبال ثلاث اشارات متنوعة من 3 أقمار صناعية متنوعة نتمكن من تحديد نقطة تقاطع الموقع الجغرافي لجهاز الإستقبال الذي يعنينا تحديده، ومن ثم فإنه من الضروري أن يجرى استقبال ثلاث اشارات من ثلاثة أقمار صناعية خاصة بنظم تحديد الموقع الجغرافية ليجرى تحديد المواقع، وبوجود قمر رابع يكون تحديد الموقع أكثر دقة.
ومن أهم تطبيقات أنظمة تحديد المواقع الجغرافية أنه يمكن المستخدم من أن يستفيد من تلك البرمجيات عن طريق الحواسيب والهواتف الذكية ، فأنت تستطيع تحديد موقعك وحتى معرفة الموقع الذي تنوي أن تذهب إليه من عن طريق تشغيل خدمة البحث عن موقع ويعطيك موقعك المتحرك ويتمكن من تحديد السرعة التي تسير بها والإتجاه الصحيح، وكل تلك من تطبيقات أنظمة تحديد المواقع الجغرافية.
استخدامات نظم المعلومات الجغرافية
يمكن لنا أن نوظف نظم المعلومات الجغرافية في الكثير من الاستعمالات ، ومنها التالي، مجال تحديد مواقع الأماكن، إذ يتمكن ذلك النظام من تعيين الموقع المكاني باستعمال معالم أو صفات واقعية، ثم حدد العلاقات المكانية بينها، كما يمكن أيضًا من خلال هذا النوع من النظم أن نرسم خرائط الكثافة، فغالبًا يكون تعيين التركيز، أو الكمية الطبيعية، أو العدد الكلي في مناطق محددة هو أكثر أهمية لمعرفته.
رسم الخرائط الجغرافية التي تقوم بتبيان التغيير الذي حصل في منطقة جغرافية محددة، وذلك من أجل توقع الظروف المستقبلية، أو تقييم نتائج إجراء أو سياسة معينة، أو تحديد مسار العمل، كما يمكن أيضًا أن نحدد ماذا يحدث داخل المناطق، فيمكن أن نستعمل نظام المعلومات الجغرافية لتحديد ما الذي يحدث أو ما هي الميزات التي توجد فس منطقة معينة، ويكون هذا عن طريق إنشاء معايير محددة لتحديد مجال البحث.
بالإضافة إلى إمكانية رسم خرائط الكمية، إذ يقوم العديدون برسم الكميات بشكل مفصل، مثل الأماكن المزودة بالكمية الأقل والأكثر، وذلك حتى يتثنى العثور على الأماكن التي تلبي المعايير، أو لتحديد العلاقات بين الأماكن، كما يمكن أن تحدد النشاطات التي تحدث في مسافة محددة قريبة من معلم أو حدث عن طريق رسم الخرائط باستعمال أدوات المعالجة الجيولوجية، مثل BUFFER.
أنواع نظم المعلومات الجغرافية
نظام المعلومات الجغرافية الموجهة
يجرى تحديد نظم المعلومات الجغرافية الموجهة مواقع لكيانات محددة على هيئة أزواج متناسقة في نفس الأماكن الجغرافية، بالإضافة إلى خطوط متنوعة النقاط، ومناطق متنوعة الخطوط، وغالبا ما يجرى تمثيل الأسطح الطبوغرافية على هيئة سلسلة من المثلثات غير المتشابكة، والتي يمثل كل منها ميلا منتظم، ويعرف ذلك التمثيل باسم الشبكة غير المنتظمة المثلثة، ويجرى تخزين أوصاف الرسم الخريطي مثل بيانات مجدولة مع مؤشرات إلى الكيانات، ما يسمح لنظام المعلومات الجغرافية بتخزين أكثر من مجموعة واحدة من الأوصاف لكل نقطة على خريطة بيانية، فتكون المعلومات التي تخزنها مختلفة عن بعضها.
نظم المعلومات الجغرافية المستندة على خطوط أفقية
تمثل نظم المعلومات الجغرافية التي تستند إلى خطوط أفقية Vector-based GIS نقاطا مثل مجموعات فردية من الأرض، وغالبًا تكون على هيئة مربعات، تعرف باسم خلايا الشبكة، كما أنها عبارة عن أكثر من مجموعة من خلايا الشبكة خطوط ومناطق، ويجرى تخزين السطوح على شكل خطوط أفقية مثل مصفوفة لنقاط الارتفاع.
وتكون كل نقطة من خلية شبكة في هذا النسق معروفة باسم نموذج الارتفاع الرقمي، ويمكن أن نحول بيانات ذلك النموذج إلى نماذج عبارة عن شبكة مثلثات ليست منتظمة، وتستعمل لتخزين بيانات نظم المعلومات الجغرافية التي تتميز حدودها بأنها ثابتة، مثل الشوارع أو المناطق التعليمية.
