سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ابزار قدرتمندی هستند که برای جمع آوری، مدیریت، تجزیه و تحلیل و تجسم داده های جغرافیایی استفاده می شوند. فناوری GIS عملیات مشترک پایگاه داده مانند پرس و جو و تجزیه و تحلیل آماری را با تجسم منحصر به فرد و مزایای تجزیه و تحلیل جغرافیایی ارائه شده توسط نقشه ها یکپارچه می کند. این سیستم ها در زمینه های مختلف، از جمله برنامه ریزی شهری، حفاظت از محیط زیست، حمل و نقل و مدیریت بلایا، برای حل مشکلات پیچیده مربوط به الگوها، روابط و موقعیت ها در سراسر جغرافیا استفاده می شوند.
در قلب سیستم اطلاعات جغرافیایی، نقشه وجود دارد - یک تصویر نمادین که بر روابط بین عناصر فضا، از جمله فواصل، جهت ها و مناطق جغرافیایی تأکید دارد. در GIS، نقشه ها هم یک ابزار و هم یک خروجی هستند که به عنوان روشی برای تجزیه و تحلیل و به عنوان راهی برای انتقال اطلاعات به صورت بصری عمل می کنند.
نقشه ها در GIS با نقشه های کاغذی سنتی تفاوت دارند. آنها پویا هستند و به کاربران اجازه می دهند اطلاعات نمایش داده شده را بر اساس نیازها و علایق خود تنظیم کنند. به عنوان مثال، یک نقشه GIS می تواند نه تنها ویژگی های فیزیکی مانند رودخانه ها و کوه ها، بلکه عناصر موضوعی مانند تراکم جمعیت، کاربری زمین یا داده های آب و هوایی را نیز نشان دهد.
جغرافیا نقش مهمی در GIS ایفا می کند زیرا چارچوب و زمینه را برای تجزیه و تحلیل داده های جغرافیایی فراهم می کند. با درک مفاهیم جغرافیایی مانند مکان، مقیاس و تعامل فضایی، کاربران GIS می توانند این دانش را برای بررسی و رسیدگی به مشکلات فضایی به کار گیرند. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل تأثیر بالقوه افزایش سطح دریا بر جوامع ساحلی مستلزم درک جغرافیای فیزیکی (مناظر ساحلی، ارتفاعات) و جغرافیای انسانی (الگوهای استقرار، فعالیت های اقتصادی) است.
داده های GIS را می توان به دو نوع اصلی طبقه بندی کرد:
منابع داده‌های GIS شامل تصاویر ماهواره‌ای، عکس‌های هوایی، بررسی‌های دولتی و پلتفرم‌های داده باز است.
فناوری GIS طیف وسیعی از کاربردها را دارد:
GIS ابزارهایی را برای تجزیه و تحلیل غنی داده های مکانی فراهم می کند. تجزیه و تحلیل های معمولی عبارتند از:
تجسم در GIS به نقشه های استاتیک محدود نمی شود. نقشه های تعاملی به کاربران اجازه می دهد تا داده ها را با عمق بیشتری کاوش کنند، لایه های مختلف را مشاهده کنند یا تا سطوح مختلف جزئیات زوم کنند. تکنیک های تجسم پیشرفته شامل مدل سازی سه بعدی و تجسم های زمانی (مبتنی بر زمان) است که تغییرات را در طول زمان نشان می دهد.
با وجود قابلیت‌های GIS، چالش‌هایی از جمله نگرانی‌های مربوط به حفظ حریم خصوصی داده‌ها، نیاز به داده‌های به‌روز و دقیق، و تخصص فنی مورد نیاز برای بهره‌برداری از نرم‌افزار GIS وجود دارد. با این حال، پیشرفت‌ها در محاسبات ابری، یادگیری ماشین و ابتکارات داده‌های باز، فناوری GIS را در دسترس‌تر و قدرتمندتر می‌کند. توسعه‌های آینده احتمالاً بر تقویت قابلیت‌های تجزیه و تحلیل داده‌های بلادرنگ و ادغام GIS نزدیک‌تر با سایر فناوری‌ها، مانند اینترنت اشیا (IoT) و واقعیت افزوده، برای حل مشکلات پیچیده به روش‌های نوآورانه متمرکز خواهند بود.
