تاریخچه GIS - GISآموز

تاریخچه GIS

تاریخچه GIS

GIS از کجا شروع شد؟

نقشه، نقشه برداری و نقشه خوانی باعث ایجاد یک انقلاب بزرگ فکری درباره موقعیت مکانی شد. بنابراین باید گفت که نقشه ها بعنوان یک ابزار بسیار مهم تصمیم گیری بکار گرفته شدند. این ابزار به ما کمک می کند به مکان ها و مقاصد برسیم، در نتیجه روز به روز در زندگی روزمره ما غوطه ور می شوند.

اما همه اینها از کجا شروع شد؟

به طور کلی می توان گفت که پیشرفت و توسعه GIS حاصل چندین فناوری است.

  • پایگاه داده
  • نقشه کشی کامپیوتری
  • سنجش از دور
  • برنامه نویسی
  • جغرافیا
  • ریاضیات
  • طراحی کامپیوتری (CAD)
  • و علوم کامپیوتر

تمامی موارد مذکور نقش کلیدی در توسعه و پیشرفت GIS دارند.

بنابراین آکادمی سامانه اطلاعات مکانی قصد دارد که لحظات کلیدی و مهم را که در شکل گیری تاریخچه GIS نقش داشته اند برای شما تشریح کند:

تجزیه و تحلیل نقشه های کاغذی خوشه های وبا

به صراحت باید گفت که تاریخچه GIS (سامانه اطلاعات مکانی (جغرافیایی)) از ۱۸۵۴ آغاز شد. هنگامی که وبا به شهر لندن در انگلستان رسید، یک پزشک بریتانیایی به نام جان اسنو نقشه ای ترسیم کرد که در آن مکان های در حال وقوع این رخداد، راه ها، ویژگی های مرزها و خطوط آب در آن مشخص بود.

جان اسنو

زمانی که این دانشمند عوارض فوق را به نقشه اضافه کرد، اطلاعات جالبی را کشف کرد:

او متوجه شد که بیماری وبا بیشتر در جاهایی دیده می شود که خطوط آب (آبراهه) نیز وجود دارد.

دکتر جان اسنو آشکار کرد که چگونه بیماری وبا در اطراف منابع آب متمرکز شده اند. این درحالی است که بسیاری از مردم تصور می کردند که بیماری از طریق هوا منتشر می شود. با این حال، این نقشه کمک کرد که متوجه شوند بیماری از طریق آب سرایت می کند.

نقشه ای که جان اسنو از بیماری وبا تهیه کرد، بعنوان یک رویداد مهم برای ایجاد ارتباط بین جغرافیا و امنیت سلامت عمومی بود. این پدیده نه تنها بعنوان اولین و شروع تجزیه و تحلیل فضایی – مکانی بود، بلکه بعنوان آغازگر یک رشته از تحقیقات به شمار می رود، اپیدمولوژی-مطالعه گسترش بیماری ها.

از این تاریخ جان اسنو بعنوان پدر اپیدمولوژی شناخته شد. کار جان اسنو نشان که می توان از  GISبعنوان یک ابزار حل مسئله استفاده کرد. وی لایه های جغرافیایی را بر روی کاغذ قرار داد که منجر به یک کشف بزرگ و نجات دهنده بشریت شد.

گام های توسعه GIS

تاریخچه GIS را می توانیم در چند گام توسعه بیان کنیم:

  • اگر جان اسنو امروز زنده بود، لایه هایی که تهیه کرده بود را می توانست در یک مجموعه داده Dataset ذخیره سازی کند.
  • او می توانست این لایه ها را در محیط نرم افزار ArcMap خاموش و روشن کند، و به این ترتیب می توانست تصور کند که علل احتمالی آلودگی چه چیزی می توانست باشد، او حتی می توانست از تحلیل آماره فضایی برای حل مشکل لندن استفاده کند.

نقشه وبا

در تاریخچه GIS:

  • فرایند نقشه کشی از نقشه های کاغذی ایستا به سمت نقشه های رقومی پویا حرکت کردیم.
  • از تحلیل های مقدماتی به سمت حل مشکلات پیچیده حرکت کردیم.
  • اگر جان اسنو گذشته را با فناوری پیشرفته و جادویی امروز مقایسه کنید، باید یک سوال از خودتان بپرسید:
    • GISچگونه به وضعیت فعلی رسیده است؟

باید گفت که تاریخچه GIS قابل توجه و جالب است، مراحل و گام ها توسعه را به ترتیب طی کرده، در طی این مراحل از افراد کلیدی و توسعه فناوری تاثیر پذیرفته است.

در ادامه آکادمی سامانه اطلاعات مکانی هر مرحله از توسعه GIS را تشریح می کند:

گام اول: قبل از ۱۹۶۰، سالهای تاریک GIS

در دهه ۱۹۵۰ نقشه کشی به صورت صاده انجام می گرفت، در این نقشه ها معمولاً مسیریابی وسایل نقلیه و برنامه ریزیهای توسعه جدید و مکان یابی نقاط جذاب دیده می شد. اما هیچ کدام از این کارها با کامپیوتر انجام نگرفت.

آیا می توانید جهان را بدون نقشه های کامپیوتری و رقومی تصور کنید؟

یکی از ویژگی های نقشه کشی، غربالگری بود. نقشه ها بر روی کاغذهای شفاف ترسیم می شد و بر روی میزهای نوری (لامپ دار) قرار می گرفت تا بتوان مناطق دارای همپوشانی را مشخص کرد. اما این مسئله با چالش هایی همراه بود: محاسبات مناطق غیرممکن شده بود، چون داده ها و اندازه ها بزرگ تر و غیردقیق نشان داده می شد، به همین دلیل اندازه گیری فواصل با زحمت انجام می گرفت.

در این دوره نقشه کشی کامپیوتری در سایه قرار داشت. اصلاً هیچ توسعه ای صورت نگرفت. تمامی نقشه ها کاغذی بود و نقشه کشی به صورت غربالگری صورت گرفت. هیچ فناوری برای توسعه GIS و رسیدن به راه های روشن صورت نگرفت.

با تمامی این مسائلی که همراه نقشه های کاغذی بود، جای تعجب نیست که کارتوگرافان و تحلیل گران مکانی نقشه ها مایل به کشف گزینه هایی برای محاسبات بودند تا بتوانند داده های جغرافیایی را مدیریت کنند.

در تاریخچه GIS، این مسئله انگیزه اصلی برای تغییر از فرایند نقشه کشی کاغذی به نقشه کشی کامپیوتری شد.

گام دوم: ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۵: پیشگامان GIS

اوایل ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰، بعنوان گام های اولیه در GIS شناخته می شود.

چند پازل را باید در کنار هم قرار دهیم تا پیشرفت تکنولوژی را درک کنیم:

  • نقشه های گرافیکی با استفاده از چاپگرهای خطی تهیه شدند.
  • پیشرفت هایی در ذخیره سازی داده ها با کامپیوتر صورت گرفت.
  • به همراه داده ها، مختصات ها هم ارائه شد.

این تحولات اولیه در دنیای محاسبات، همان چیزی است که GIS در گام بعدی توسعه نیاز دارد. اما GISبرای قرار دادن قطعات این پازل کنار یکدیگر به یک ذهن خلاق نیاز داشت.

راجر تاملینسون، پدر GIS

در دهه ۱۹۶۰ بود که راجر تاملینسون با دولت کانادا، شروع به برنامه ریزی جهت هدایت و توسعه سیستم اطلاعات جغرافیایی CGIS کرد. این زمان، یک دوره حساس و کلیدی در تاریخ GISبود، چرا که بسیاری از تفکرات CGIS را بعنوان ریشه GISمی دانند. CGIS منحصر به فرد بود، چرا که یک سیستم با رویکرد لایه محور را در نقشه کشی ها بکار گرفت.

به دلیل وسعت زیاد قلمرو کانادا، ایده ای برای تهیه یک فهرست از اموال و زمین های کانادا در سال ۱۹۶۴ شکل گرفت. اما تا ۱۹۷۱ به طور کامل عملیاتی نشد.

این فرایند، یعنی تهیه فهرست از اموال و دارایی کانادا، شامل خاک، آب (زهکشی) و خصوصیات اقلیمی بود که برای تعیین قابلیت های زمین ها جهت کشت انواع محصولات و جنگلداری می شد. به سرعت متوجه شدند که داده های دقیق و مناسب برای برنامه ریزی زمین و تصمیم گیری ها ضروری است. در طی این سالیان CGIS اصلاح شد و به گونه ای بهبود یافت تا با فناوری روز در ارتباط باشد.

اکتشافات و پیشرفت های بزرگ همواره با همکاری ذهن های خلاق و بزرگ ایجاد می شود. هر شخص می تواند خود را بعنوان یک فرد معتبر برای دنبال کرد GIS معرفی کند، اما وقت به پیشرفت های بعدی نگاه کنید، احساس می کنید که این اعتبار به خاطر دیگران است.

CGIS تنها بعنوان یک گروهی نبود که GISاز آن اقتباس کند:

اداره آمار ایالات متحده امریکا خیلی زود از اصول GIS استفاده کرد. این کار باعث شد که این اداره بعنوان یک پیشگام جهت سرشماری دیجیتال در ۱۹۷۰ شود، خروجی این داده ها به فرمت GBF-DIME بود.

این نوع داده یعنی GBF-DIME، فرمتی بود که توانست داده های ورودی رقومی را پشتیبانی کند. از طرفی خطاها برطرف شد و منجر به تهیه نقشه های کروپلت گردید. با استفاده از این فرمت اداره آمار ایالات متحده شروع به رقومی سازی مرزهای سرشماری جمعیت ، راه ها و مناطق شهری کرد.این فرایند یک گام بسیار بزرگ در تاریخچه GIS محسوب می شود.

در ارتش انگلیس نیز توسعه نقشه های توپوگرافی آغاز شد. تا همین امروز هم، این سازمان داده های GIS مختلفی را از جمله: خانه ها، حصارها و رودها را در هر بخش بریتانیا تهیه می کند.

این نقطه از تاریخ GIS، بعنوان یک پیشگامی شناخته می شود.

گام سوم: ۱۹۷۵-۱۹۹۰ : تجاری سازی نرم افزار GIS

پس از اینکه دولتها با مزایای نقشه کشی رقومی آشنایی پیدا کردند، اولین گام، کارهای گرافیکی در آزمایشگاه های دانشگاه هاروارد متحول شد. در اواسط دهه ۱۹۷۰، اولین فرمت وکتوری نقشه با عنوان ODYSSEY GIS ارائه شد. نرم افزار ARC/INFO از فناوری و چهارچوب کاری ODYSSEY GIS استفاده کرد که منجر به توسعه گام های بعدی پیشرفت GIS و تجاری سازی نرم افزار گردید.

در اواخر دهه ۱۹۷۰، حجم حافظه ها زیاد شد و قابلیت های گرافیکی بهبود یافت. محصولات کارتوگرافی کامپیوتری جدید مثل GIMMS () MAPICS, SURFACE, GRID, IMGRID, GEOMAP ایجاد گردید. در اواخر دهه ۱۹۸۰ این بخش از تاریخچه GIS با طیف وسیعی از فروشندگان نرم افزارهای GIS  مشخص شده است.

یکی از فروشندگان مهم نرم افزار GIS، شرکت ESRI بود، که در حال حاضر بزرگترین کمپانی نرم افزار GIS در جهان است. در ۱۹۸۲، نرم افزار ArcInfo برای کامپیوترهای کوچک راه اندازی شد و در ۱۹۸۶ pc ArcINFO برای کامپیوترهای اینتل منتشر گردید. شرکت ESRI امروزه کارشناسان برجسته جهان را در توسعه GIS بکار می گیرد که نقش بسیار مهمی را در تاریخچه GIS بازی کرده است.

در این نقطه از تاریخ GIS، اولین کنفرانس ها برگزار شد و نخستین کارها منتشر گردید. نخستین گردهمایی GISدر ۱۹۷۵ در انگلیس برگزار شد (در این کنفرانس، جمعیت کوچکی از دانشگاهیان گردهم آمدند). نخستین کنفرانس ESRIدر ۱۹۸۱ برگزار گردید که تعداد زیادی را از ۱۸ شرکت گردهم آورد. در ادامه مشاوره های GIS هم شروع شد. راجر تاملینسون نخستین بار اصطلاح سامانه اطلاعات جغرافیایی GISرا بکارگرفت. این اصطلاح در کتابی با عنوان یک سیستم اطلاعات جغرافیایی برای برنامه ریزی منطقه ای در ۱۹۶۸ منتشر شد.

با این حال تمامی کاربران ما، GIS را امروز ساخته اند. بخصوص در دوره زمانی بعدی:

گام چهارم: ۱۹۹۰-۲۰۱۰: ترویج کاربران

تمامی حالات برای نفوذ GIS در بین مردم آماده بود:

  • کامپیوترهای ارزانتر، سریع تر و قوی تر
  • نرم افزارهای چندگانه و دسترسی به داده ها
  • راه اندازی ماهواره های جدید و ادغام فناوری سنجش از دور

۱۹۹۰ تا ۲۰۱۰ دوره ای از تاریخچه GIS است که واقعاً از بین رفت. پیشرفتهای فناوری از کاربران معمولی فراتر رفته اند. کاربران GIS نمی دانستند که چگونه از فناوری GIS به صورت کامل استفاده کنند. شرکت ها از تطبیق نرم افزارهای GIS هراس داشتند، از طرفی دولتها و کشورها به داده های توپوگرافی دسترسی نداشتند.

اما به مرور زمان، این مسائل کمرنگ شد.

به تدریج، اهمیت تحلیل های مکانی برای تصمیم گیری به رسمیت شناخته شد. آهسته آهسته، GIS به کلاسهای درس و شرکت ها معرفی شد. این نرم افزار قادر به پردازش داده های وکتوری و رستری بود. با ماهواره های بیشتری که به مدار هدایت شدند، این داده های گردآوری شده از فضا در GIS بکار گرفته می شود. نکته اساسی این است که داده های GPS نیز اضافه گردید. نتیجه چنین استفاده ای باعث شد که دقت کار بالاتر رود. از طرفی محصولات نوآورانه ای نیز بکار گرفته شد مثل: سیستم های ناوبری وسایل نقلیه و هدایت وسایل نقلیه بدون سرنشین.

در این دوره دروازه های بزرگی برای شروع توسعه GISو GPS گشوده شد. این فرایند باعث شد که مرحله بعدی توسعه در تاریخچه GIS آغاز گردد، انفجار نرم افزارهای متن باز.

گام پنجم: بعد از ۲۰۱۰، انفجار نرم افزارهای متن باز

در این دوره پردازشگرها به حالت فوق العاده گیگاهرتز رسیدند. کارتهای گرافیک بهتر از گذشته شدند. در حال حاضر برای ذخیره سازی داده های GIS در حد ترابایت تفکرات رشد کرده است. مگابایت دیگر به چشم نمی آید.

از طرفی داده های GIS در همه جا یافت می شود. داده های TIGER به صورت رایگان برای دانلود منتشر شده است. فروشگاه های آنلاین منبع عظیمی از داده های جغرافیایی را در اختیار قرار می دهند. فقط باید کیفیت و انطباق داده ها را با هدف خود هماهنگ کنید.

این طیف عظیم محصولات نرم افزاری GIS که به صورت تجاری منتشر شده، به نظر می رسد که بی پایان است.

اما آنچه برجسته است این است که با فرایند نرم افزارهای متن باز می توان به صورت همکاری های مختلف، نرم افزارهای شخصی سازی شده ایجاد کرد. این نرم افزارهایی که در دسترس عموم قرار گرفته، بعنوان نرم افزارهای متن باز شناسایی شدند. مهمتر از همه، این نرم افزارها رایگان هستند.

امروز کار بر روی نرم افزارهای متن باز تبدیل به جریان اصلی شده است. ما به مرور و به تدریج وارد دوره ای از نرم افزارهای متن باز می شویم. QGIS نسبت به قبل درخشان تر شده است. با این حال همیشه مکانی ویژه برای نرم افزار تجاری GIS وجود دارد. همواره شرکت های نرم افزاری مانند Esri راه حل هایی را برای مشکلات و مسائلی که امروزه وجود دارد ارائه می نمایند.

GIS، گذشته، حال و آینده

با توجه به موارد مذکور، تاریخچه GIS شامل سه مرحله تاریخی است:

  • پیشگامی و توسعه
  • تجاری سازی نرم افزار GIS
  • ترویج کاربران

با گذشت زمان، GIS تبدیل به یک ابزار مبتنی بر کامپیوتر شد که برای ذخیره و مدیریت داده های زمین و مکانی استفاده گردید. امروزه از این صنعت میلیارد دلاری برای تصمیم گیری های مبتنی بر زمین استفاده می شود.

آینده GIS چگونه خواهد بود؟

پست های مرتبط

مطالعه این پست ها رو از دست ندین!
مدلسازی مورفولوژی اپتیکال در ارتقای نمایش توپوگرافی یخچالی – مجاور یخچالی و عوارض ژئومورفولوژیک

مدلسازی مورفولوژی اپتیکال در ارتقای نمایش توپوگرافی یخچالی – مجاور یخچالی و عوارض ژئومورفولوژیک

آنچه در این پست میخوانید استمپاژ نوری توپوگرافی[۱]روشی برای نمایش سطح زمین به کمک اختلاف درجه روشنایی است. در این…

بیشتر بخوانید
نرم افزارهای پکیج ArcGIS

نرم افزارهای پکیج ArcGIS

آنچه در این پست میخوانید ۱- نرم افزار ArcMap ۲- نرم افزار ArcCatalog ۳- نرم افزار ArcScene ۴- نرم افزار ArcGlobe…

بیشتر بخوانید
مکان یابی با عملگر فازی در GIS

مکان یابی با عملگر فازی در GIS

بررسی روشهای مختلف عضویت دهی در مکان یابی با عملگر فازی در GIS

بیشتر بخوانید

نظرات

سوالات و نظراتتون رو با ما به اشتراک بذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *