Slide 1


Slide 2

‫دانشگاه محیط زیست‬

‫ی‬
‫جغ‬
‫اف‬
‫ساماهن اهی اطالعات ر یا ی‬
‫مدرس‪:‬‬
‫دکتر بهزاد رايگاني‬


Slide 3

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫سامانه های اطالعات جغرافیایی‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ ‬در لغت‪ :‬سامانه های اطالعات جغرافیایی یا مکانی‬
‫‪Geographic/Geospatial Information ‬‬
‫‪ ‬اطالعات مکانمند از یک بخش از سطح زمین‬
‫‪ ‬درک و اطالع از اینکه یک عارضه در زمان خاص کجاست؟‬
‫‪ ‬دو واژه ‪ Geographic/Geospatial‬به یک معنا‬

‫‪ ‬حرف ‪ S‬در ‪GIS‬؟‬

‫‪ ‬سامانه ها (‪ :)Systems‬فناوری ها‬
‫‪ ‬علم(‪ :)Science‬تئوری و نظریه ها‬
‫‪ ‬مطالعات(‪ :)Studies‬در بستر اجتماع‬

‫‪3‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 4

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫سامانه های اطالعات جغرافیایی‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ ‬در لغت‪ :‬سامانه های اطالعات جغرافیایی یا مکانی‬
‫‪Geographic/Geospatial Information ‬‬
‫‪ ‬اطالعات مکانمند از یک بخش از سطح زمین‬
‫‪ ‬درک و اطالع از اینکه یک عارضه در زمان خاص کجاست؟‬
‫‪ ‬دو واژه ‪ Geographic/Geospatial‬به یک معنا‬

‫‪ ‬حرف ‪ S‬در ‪GIS‬؟‬

‫‪ ‬سامانه ها (‪ :)Systems‬فناوری ها‬
‫‪ ‬علم(‪ :)Science‬تئوری و نظریه ها‬
‫‪ ‬مطالعات(‪ :)Studies‬در بستر اجتماع‬

‫‪4‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 5

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫فناوری های اطالعات جغرافیایی‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪Global Positioning Systems (GPS) ‬‬
‫‪ ‬سامانه ای متشکل از ماهواره های زمین گرد که موقعیت یک‬
‫مکان را نشان می دهند‪.‬‬

‫‪Remote Sensing (RS) ‬‬

‫‪ ‬استفاده از ماهواره و هواپیما برای دریافت اطالعات از سطح‬
‫زمین‬

‫‪Geographic Information Systems (GISy) ‬‬

‫‪ ‬سامانه های نرم افزاری با قابلیت ورود‪ ،‬ذخیره سازی‪،‬‬
‫دستکاری و نمایش اطالعات مکانمند‬

‫‪ GPS ‬و ‪ RS‬منابع ورودی‬
‫‪ GISy ‬ابزار الزم برای ذخیره سازی‪ ،‬دستکاری و آنالیز‬
‫‪ GPS‬و ‪RS‬‬
‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 6

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫تعریف سامانه های اطالعات جغرافیای ‪GIS‬‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫فصل مشترک پردازش اطالعات و بسیاری از علوم که از‬
‫تکنیکهای آنالیز مکانی بهره می برند( ‪Tomlinson,‬‬
‫‪.)1972‬‬
‫مجموعه ای از ابزارهای قدرتمند برای جمع آوری‪،‬‬
‫ذخیره سازی‪ ،‬اصالح‪ ،‬تغییرشکل و نمایش اطالعات‬
‫مکانمند از جهان واقعی(‪)Burroughs, 1986‬‬
‫سامانه مدیریت اطالعات رایانه محور برای دریافت‪،‬‬
‫ذخیره سازی‪ ،‬اصالح‪ ،‬آنالیز و نمایش داده های‬
‫مکانمند(‪.)NCGIA, 1987‬‬
‫سامانه کمکی در فرآیند تصمیم سازی که برای حل یک‬
‫مشکل محیطی‪ ،‬داده های مکانمند را با هم تلفیق‬
‫میکند(‪.)Cowen, 1988‬‬
‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 7

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫تعریف جامع ‪GISy‬‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ ‬سامانه ای متشکل از مجموعه ای از ابزارهای رایانه محور‬
‫برای پردازش (دریافت‪ ،‬ذخیره سازی‪ ،‬اصالح‪ ،‬آنالیز و‬
‫نمایش) داده ها بوسیله مکان این داده ها بر روی سطح‬
‫زمین‪ ،‬برای کمک رساندن به عملیاتهای مدیرتی‪ ،‬تصمیم‬
‫سازی و علوم(‪.)Ronald Briggs, 2011‬‬
‫‪ ‬مجموعه ای از ابزارها برای آنالیز مکانی‬
‫‪ ‬پردازش داده ها شامل‬
‫• دریافت‪ ،‬ذخیره سازی‪ ،‬اصالح‪ ،‬آنالیز و نمایش‬
‫‪ ‬استفاده از مکان در داده های مربوطه‬
‫‪ ‬کمک به سایر علوم و مباحث مدیریتی‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 8

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫تفاوت ‪ GIS‬با سیستمهای مشابه‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪(FM) ‬‬
‫‪systems‬‬

‫‪management‬‬

‫‪facility‬‬

‫‪ ‬برای تاسیسات خاصی طراحی می شوند و‬
‫ابزارهای آنالیز مکانی ندارند‪.‬‬

‫‪‬‬

‫‪( CAD/CAM‬طراحی یا مدیریت به کمک‬
‫رایانه(‪)computer aided design‬‬
‫‪ ‬سیستمهای ایجاد و نمایش گرافیکهای سه‬
‫بعدی‬
‫‪ ‬با موقعیت جغرافیایی واقعی رفرنسگذاری‬
‫نمی شوند‬

‫‪‬‬

‫‪scientific visualization systems‬‬

‫• ‪ CAD‬جهان را به صورت مکعب سه بعدی می‬
‫بیند و لی ‪ GIS‬آنرا به شکل کره سه بعدی‬

‫‪ ‬فاقد ابزارهای آنالیز مکانی دو بعدی‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 9

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

GIS ‫ارکان‬
‫ کلیات‬.1
People

Data
Hardware

GIS
Software

www.suoe.ir

Procedures


Slide 10

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫داده‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫مهمترین رکن یک سامانه اطالعات جغرافیایی داده است‪.‬‬
‫داده ها دو بخش عمده دارند‪:‬‬
‫‪ ‬موضوعی (چه چیزی)‬
‫‪ ‬مکانی (کجا)‬
‫داده های مکانی به صورت جایگاه یا مختصات و داده های‬
‫موضوعی به صورت رنگ‪ ،‬شماره‪ ،‬هاشور و غیره مشخص‬
‫میشوند‪.‬‬
‫تهیه داده های موضوعی بر عهده کارشناسان مربوطه‬
‫است(خاک‪ ،‬زمین شناسی‪ ،‬کاربری زمین‪ ،‬پوشش گیاهی و‬
‫‪)..‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 11

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫مثالي از مدل ‪GIS‬‬
‫جاده‬
‫طول جغرافیايي‬

‫•در اینجا سه الیه یا موضوع وجود دارد‬
‫•جاده‬
‫•عوارض آبی‬
‫•خطوط منحنی میزان یا عوارض ارتفاعی‬
‫•این سه عارضه بدلیل داشتن مختصات جغرافیایی قابل ارتباط‬

‫دهی هستند‪.‬‬

‫هر الیه از دو بخش یا دو داده تشکیل شده است‪:‬‬

‫رودخانه‬
‫طول جغرافیايي‬

‫منحني میزان‬
‫طول جغرافیايي‬

‫•اطالعات مکانی که نشان می دهد هر عارضه کجاست‬
‫•داده مربوط به ویژگی که نشان میدهد هر عارضه چیست‪،‬‬
‫چه اندازه ای دارد و در چه زمانی تهیه شده‬
‫این الیه را به دو شکل نمایش می دهند‪:‬‬
‫•نوع وکتوری به صورت خط‪ ،‬نقطه و چندضلعی‬
‫•نوع رستری و تشکیل شده از پیکسل‬
‫تمام داده های جغرافیایی چهار ویژگی دارند‬
‫سیستم تصویر‪ ،‬مقیاس‪ ،‬دقت و قدرت تفکیک زمینی‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 12

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫دو داده هر مدل ‪( GIS‬داده مکاني‪ -‬داده ويژگي)‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ ‬داده مکانی (محل)‬

‫‪ ‬جایگاه عارضه ها را نشان می دهد‬
‫‪ ‬در یک فایل با فرمت ‪ shape‬یا ‪ geodatabase‬یا فایلهای جغرافیایی‬
‫مشابه ذخیره می شود‪.‬‬

‫‪ ‬داده ویژگی یا شرح (چه چیزی با چه اندازه ای و در چه زمانی)‬
‫‪ ‬ویژگی های آن عارضه یا محل یا طبیعیت را نشان می دهد‬
‫‪ ‬در یک داده جدول مبنا ذخیره می شود‬

‫‪ ‬معموالً سیستمهای جغرافیایی دو داده مکانی و داده ویژگی را‬
‫جداگانه ذخیره می کنند و برای نمایش و یا آنالیز آنها را با هم‬
‫ترکیب می نمایند‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 13

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫داده ويژگي در مدل وکتوری‬
‫‪‬‬
‫‪Population‬‬

‫‪D‬‬
‫‪B‬‬

‫‪Name‬‬

‫‪ID‬‬

‫‪1250‬‬

‫‪White‬‬

‫‪A‬‬

‫‪3245‬‬

‫‪Blue‬‬

‫‪B‬‬

‫‪2 111‬‬

‫‪Green‬‬

‫‪C‬‬

‫‪5435‬‬

‫‪Ye llo w‬‬

‫‪D‬‬

‫‪A‬‬
‫‪C‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫داده های ویژگی در جدولی‬
‫به همین نام ذخیره می شوند‬
‫جدول ویژگی با عارضه‬
‫مکانی مرتبط است‬
‫هر ردیف از جدول ویژگی با‬
‫یک عارضه مکانی ارتباط‬
‫دارد‬
‫هر ستون نماینده یک نوع‬
‫ویژگی خاص است‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 14

‫داده ويژگي در مدل رستری‬
‫ کلیات‬.1

Value attribute
tables for
categorical
(integer) grid data


Slide 15

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫نمايش داده ها در مدلهای رستری و وکتوری‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ ‬مدل رستری‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫کل ناحیه بوسیله شبکه ای از سلولهای هم اندازه و معموالً مربع شکل‬
‫پوشش داده می شود‬
‫ویژگی ها بوسیله ارزش دهی به هر سلول بر اساس عارضه غالب تر‬
‫مشخص می شود‬
‫عکسها یک نوع تصاویر رستری که ویژگی آن در حقیقت ارزش بازتاب‬
‫دریافت شده است‬
‫سلولها در یک داده تصویری اغلب پیکسل خوانده می شوند‪.‬‬

‫‪ ‬مدل وکتوری‬

‫‪ ‬اساس آن‪ :‬تمامی عوارض در دنیای واقعی را می توان به سه شکل نشان‬
‫داد‬
‫• نقطه یا گره‪ :‬درختها‪ ،‬تیرها‪ ،‬دکلها‪ ،‬فرودگاه ها‪ ،‬شهرها‬
‫• خط یا منحنی‪ :‬رودخانه‪ ،‬جاده و خطوط انتقال آب و فاضالب‬
‫• سطح یا چند ضلعی‪ :‬بخشهای مختلف زمین‪ ،‬جنگل‪ ،‬انواع کاربری‬
‫های زمین‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 16

‫طرح کلي‬
‫‪Vector and Raster‬‬

‫جهان واقعی‬

‫نمایش رستری‬

‫نمایش وکتوری‬
‫‪8‬‬

‫‪9‬‬

‫‪7‬‬
‫‪T‬‬

‫نقطه‬

‫‪6‬‬

‫‪4‬‬

‫‪5‬‬

‫‪2‬‬

‫‪3‬‬

‫‪0‬‬

‫‪1‬‬

‫‪R‬‬

‫‪T‬‬

‫‪0‬‬
‫‪1‬‬

‫‪R‬‬
‫‪R‬‬

‫خط‬

‫‪H‬‬

‫‪R‬‬

‫‪3‬‬
‫‪R‬‬

‫‪R‬‬

‫‪4‬‬
‫‪R‬‬

‫چندضلعی‬

‫‪H‬‬

‫‪2‬‬

‫‪5‬‬

‫‪T‬‬

‫‪T‬‬

‫‪R‬‬

‫‪6‬‬

‫‪T‬‬

‫‪T‬‬

‫‪R‬‬

‫‪7‬‬
‫‪R‬‬

‫‪8‬‬

‫‪R‬‬

‫‪9‬‬


Slide 17

‫مدل داده ای رستری و وکتوری‬

‫‪Raster‬‬

‫‪Vector‬‬

‫دنیای واقعی‬


Slide 18

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫‪Vector‬‬

‫مثال‬

‫‪Raster‬‬

‫خطوط تراز‬

‫اطالعات رودخانه ها‬

‫داده های مربوط به جاده‬

‫نقشه توپوگرافی اسکن شده )‪Landsat 7 satellite image Digital terrain model (DTM‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 19

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫چارچوبي برای اطالعات مکاني‬
‫ کلیات‬.1

• Projection
• Orientation
• Coordinate System
• Scale
• Spatial (Visual) References

www.suoe.ir


Slide 20

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫نرم افزار‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ ‬نرم افزار تمامی وظیفه های ‪ GIS‬را اجرا می کند‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫واردسازی‬
‫ذخیره و مدیریت‬
‫پردازش و تجزیه و تحلیل‬
‫ارائه خروجی‬

‫‪ ‬به غلط به عنوان‪،‬کل سیستم ‪ GIS‬در نظر گرفته می شوند‬
‫(یکی از ارکان ‪.)GIS‬‬
‫‪ ‬با توجه به ماهیت بسیار متفاوت دو داده وکتوری و رستری‪،‬‬
‫نرم افزارها بر یکی تمرکز دارند‪.‬‬
‫‪ ‬نرم افزارهای وکتور پایه‬
‫‪ ‬نرم افزارهای رستر پایه‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 21

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫نرم افزارهای اصلی وکتورپایه‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪Bentley Microstation ‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 22

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫نرم افزارهای اصلی وکتورپایه‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪Surfer ‬‬

‫‪ArcGIS ‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 23

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫نرم افزارهای اصلی رستر پایه‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ERDAS IMAGINE‬‬

‫‪IDRISI‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 24

‫آرشیو شخصی دکتر بهزاد رایگانی‬

‫نرم افزارهای اصلی رستر پایه‬
‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪ILWIS‬‬

‫‪www.suoe.ir‬‬


Slide 25

‫‪ .1‬کلیات‬

‫‪25‬‬