تعد نظم المعلومات الجغرافية (GIS) أدوات قوية تستخدم لجمع البيانات الجغرافية وإدارتها وتحليلها وتصورها. تدمج تقنية نظم المعلومات الجغرافية عمليات قاعدة البيانات الشائعة مثل الاستعلام والتحليل الإحصائي مع فوائد التصور والتحليل الجغرافي الفريدة التي توفرها الخرائط. تُستخدم هذه الأنظمة في مجالات مختلفة، بما في ذلك التخطيط الحضري، والحفاظ على البيئة، والنقل، وإدارة الكوارث، لحل المشكلات المعقدة المتعلقة بالأنماط والعلاقات والمواقف عبر المناطق الجغرافية.
تقع الخريطة في قلب نظم المعلومات الجغرافية، وهي تصوير رمزي يؤكد على العلاقات بين عناصر الفضاء، بما في ذلك المسافات والاتجاهات والمناطق الجغرافية. في نظم المعلومات الجغرافية، تعد الخرائط أداة ومخرجات على حد سواء، حيث تعمل كوسيلة للتحليل وكوسيلة لنقل المعلومات بشكل مرئي.
تختلف الخرائط في نظم المعلومات الجغرافية عن الخرائط الورقية التقليدية. فهي ديناميكية، مما يسمح للمستخدمين بتعديل المعلومات المعروضة وفقًا لاحتياجاتهم واهتماماتهم. على سبيل المثال، يمكن لخريطة نظم المعلومات الجغرافية أن تظهر ليس فقط المعالم المادية مثل الأنهار والجبال ولكن أيضًا العناصر الموضوعية مثل الكثافة السكانية أو استخدام الأراضي أو بيانات المناخ.
تلعب الجغرافيا دورًا حاسمًا في نظم المعلومات الجغرافية لأنها توفر الإطار والسياق لتحليل البيانات الجغرافية. ومن خلال فهم المفاهيم الجغرافية مثل الموقع والحجم والتفاعل المكاني، يمكن لمستخدمي نظم المعلومات الجغرافية تطبيق هذه المعرفة للتحقيق في المشكلات المكانية ومعالجتها. على سبيل المثال، يتطلب تحليل التأثير المحتمل لارتفاع مستوى سطح البحر على المجتمعات الساحلية فهم الجغرافيا الطبيعية (المناظر الطبيعية الساحلية، والارتفاع) والجغرافيا البشرية (أنماط الاستيطان، والأنشطة الاقتصادية).
يمكن تصنيف بيانات نظم المعلومات الجغرافية إلى نوعين رئيسيين:
تشمل مصادر بيانات نظم المعلومات الجغرافية صور الأقمار الصناعية والصور الجوية والمسوحات الحكومية ومنصات البيانات المفتوحة.
تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية لديها مجموعة واسعة من التطبيقات:
توفر نظم المعلومات الجغرافية أدوات للتحليل الغني للبيانات المكانية. تشمل التحليلات النموذجية ما يلي:
لا يقتصر التصور في نظم المعلومات الجغرافية على الخرائط الثابتة. تتيح الخرائط التفاعلية للمستخدمين استكشاف البيانات بمزيد من العمق، أو عرض طبقات مختلفة، أو تكبير مستويات مختلفة من التفاصيل. تتضمن تقنيات التصور المتقدمة النمذجة ثلاثية الأبعاد والتصورات الزمنية (المعتمدة على الوقت) التي تعرض التغييرات بمرور الوقت.
على الرغم من قدرات نظم المعلومات الجغرافية، إلا أن هناك تحديات، بما في ذلك المخاوف المتعلقة بخصوصية البيانات، والحاجة إلى بيانات حديثة ودقيقة، والخبرة الفنية اللازمة لتشغيل برامج نظم المعلومات الجغرافية. ومع ذلك، فإن التقدم في الحوسبة السحابية والتعلم الآلي ومبادرات البيانات المفتوحة يجعل تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية أكثر سهولة وقوة. ومن المرجح أن تركز التطورات المستقبلية على تعزيز قدرات تحليل البيانات في الوقت الحقيقي ودمج نظم المعلومات الجغرافية بشكل أوثق مع التقنيات الأخرى، مثل إنترنت الأشياء (IoT) والواقع المعزز، لحل المشاكل المعقدة بطرق مبتكرة.
