.کاربرد GIS در شهرسازی:
.اشاره ای به روند شهرنشینی در ایران و اثر آن بر کاربری زمین
کاربری زمین در دوران گذشته بیشتر به عنوان «کاربری منابع» مطرح بوده است. در دوره معاصر با مهاجرت روز افزون مردم به شهرها و نيـز با توسعه شهرنشینی تغییرات بنیادی در شیوه زندگی، نقش و عملکرد زمین در مقیاس شهر عوض شده است.
همان طور که گفته شد در شرایط کنونی ایران به دلیل رشد سریع شهرنشینی، و نگاه به زمین به عنوان یک محل امن و پرسود برای سرمایه گذاری ، تقاضای زمین در شهرها روندی فزاینده و پرشتاب دارد. این امر خود موجب افزایش شدید قیمت زمین و ساختمان، رشد سوداگری زمین، اشتغال اراضی کشاورزی و منابع طبیعی، ساخت و سازهای غیرمجاز، گسترش حاشیه نشینی که در نهایت زمینه ساز معاملات پنهانی زمین، نابربرای اجتماعی، فساد اداری و مالی و اعمال نفوذ در روند تهیه و اجرای طرحهای توسعه شهری می گردد.
.اثر آن بر مدیریت و توسعه شهری
اهمیت کاربرد اطلاعات در مدیریت شهری و اجرای طرحها و قوانین همچنین در برخورد بابحرانهای سیاسی، اجتماعی و طبیعی بر کسی پوشیده نیست، اما در این میان وجود یک سیستم منطقی، از ملزومات اولیه این کاربرد است چرا که باید سیستمی وجود داشته باشد تا بتوان در قالب آن به ساماندهی و تعیین روشهای دریافت، پردازش و ارائه اطلاعات پرداخت، سیستمی که نگهداری، نحوه پردازش و از همه مهمتر چگونگی ارتباط کاربران با اطلاعات و استفاده از آنها را مشخص نمود.
یکی از اجزای سیستمهای اطلاعات شهری سیستم سخت افزار و نرم افزاری آن می باشد و در مجموع توانایی رایانه ای این سیستم را می توان به عنوان ابزاری جهت ورود، ذخیره سازی، اصلاح، پردازش و ارائه اطلاعات مورد استفاده قرار داد. ولی متاسفانه مفهوم واژه سیستم اطلاعات جغرافیایی با مفهوم واژه یکی از اجزای آن یعنی نرم افزار مترادف شده که این اشتباه منجر به از بین رفتن و خدشه دار شدن مفهوم GIS شده است. در واقع پایین ترین سطحی که می توان از GIS استفاده نمود همین سطح است. اما باید گفت بیشترین استفاده ای هم که از این سیستم صورت می گیرد همین کاربرد است.
سطح بندی کاربرد GIS، ایجاد سیستمی است که بتوان در سایه آن به امر تصمیم سازی پرداخت، در این سطح است که سیستم اطلاعات جغرافیایی به انجام رسالت اصلی خود می پردازد. اطلاعات مناسب بر مبنای مناسبات سیستمی جمع آوری شده و منطبق با عملكرد و سیستم در آن مدیریت خواهد شد. د این سطح کارشناسان رشته های مختلف با ارائه اطلاعات تخصصی به سیستم، ایفای نقش نموده و از تعامل تمامی اجزای سیستم با یکدیگر نتیجه ای ارائه می گردد که نتایج فوق به عنوان آلترناتیوهای توسعه در اختیار تصمیم گیران قرار خواهد گرفت.
بالاترین سطح کاربردی سیستم زمانی است که این سیستم خود به عنوان زيرسیستم یک سیستم کلان تر مطرح شده و نتایج ناشی از آن به عنوان يكي از ورودی های سیستم بالاتر مورد استفاده خواهد گردید. با توجه به سطوح مختلف کاربردی این سیستم می توان میزان اهمیت و کاربرد آنها در ایجاد و حفظ امنیت را تعیین نمود.
GIS باید از علم برخیزد و بر اساس نیاز کاربر شکل گیرد و این بار از بستر علم شهرسازی بر اساس نیاز کاربران آن که همانا برنامه ریزان شهری هستند به منظور تهیه طرحهای توسعه شهری برخاسته است. GIS سیستمی است ساده که ارتباط میان نقشه و اطلاعات توصیفی را به صورت دوسویه برقرار می کند یعنی هم از نقشه می توان به اطلاعات توصیفی رسید و هم از اطلاعات توصیفی به نقشه. GIS می تواند اطلاعات وارده را یکپارچه کند. اطلاعاتی که پیوستگی بین آنها مشکل می باشد. به کمک GIS می توان انواع مختلف نقشه ها را با هم ترکیب نمود و سپس آنها را تجزیه تحليل کرد.
بهره وری موثر از GIS بستگی خیلی زیادی به عوامل نهادی و سازمانی دارد. عوامل نهادی عبارتند از رضایت جمع آوری کنندگان اطلاعات براي تقسیم اطلاعات خود با کاربران بالقوه. در نتیجه، یکی از مهم ترین مشکلات در 10 الی 20 سال آینده تا تربيت کاربران بالقوه برای دسترسی به اطلاعات مورد نیازشان است. بدین منظور ایجاد زیرساختهای اطلاعات فضایی در سطح محلی، ملی و حتی جهانی مورد نیاز خوهد بود. عوامل نهادی در ایران دو دسته اند: 1- مدیرانی که متاسفانه اصلا GIS نمی دانند و 2- متخصصینی که از مدیریت سردرنمی آورند.
عوامل سازمانی عبارتند از: ایجاد سازمانهایی که قادر هستند خودشان را برای بهره برداری از فرصتهای بالقوه به وجود آمده به وسیله GIS با آن وفق دهند. این امر همچنین نیازمند نوآوریهای جدید تکنولوپیک برای برآورده ساختن احتیاجات متعدد و در حال تغییر هر سازمانی است. لازم به ذکر است که وزارت مسکن و شهرسازی از پیشگامان عوامل سازمانی حوزه GIS به شمار می رود و در فرآیند تهیه طرحهای ملی و منطقه ای از آن استفاده می کند..
.سنجش از دور و سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي[FONT=times new roman, times, serif](جی آی اس[/FONT][FONT=times new roman, times, serif])[/FONT]
ظهور تصاوير ماهواره اي منابع جديدي از اطلاعات را براي مراجع و افراد درگير در مديريت شهري ايجاد كرده است.اكنون نقشه کشی در مقیاسهای 1:5000 تا 1:25000 به وسیله ضبط کننده هایی از قبیل سیستم پانکروماتیک spot (با دقت 10 متر) و IRS هندی ( با دقت 8/5 متر)، تقریبا امکان پذیر شده ات. ماهواره Ikonos تصاویری را با دقت یک متر تهیه می کند که نقشه کشی در مقیاس 1:10000 را عملی می سازد. به وسیله ابزارهایی از این قبیل، انعکاس تغییرات کاربری اراضی شهری در سراسر جهان در 10 الی 20 سال آینده با دقت فزاینده اي امکان پذیر خواهد شد. این امکانات در بسیاری از نواحی شهری در حال رشد سریع خصوصا در کشورهای کمتر توسعه یافته، جایی که گزینه های منابع اطلاعاتی به دلیل فقدان منابع محدود می شود، اهمیت نسبتاً زیادی دارند.
با وجود این باید در نظر داشت که به رغم این پیشرفتها، عکس های هوایی متداول کماکان منبع اصلی اطلاعات سنجش از دور برای آینده پیش بینی شدنی در سطح قطعه زمینی (یعنی مقیاسهای 1:2500 الی 1:500 )، که مبنای اطلاعات اصلی مود استفاده اجزا درگیر در برنامه ریزی شهری و اداره زمین است باقی خواهند ماند. با اين ذهنیت، همچنین می بایست توجه داشت که پیشرفتهای اخیر در عکسهای هوایی اساساً سودمندی بالقوه آن را برای اهداف تعیین موقعیت افزایش داده است..
.تاریخچه استفاده از(جی آی اس)
حدود 3500 سال پیش بر روی دیوارهای غارهای نزدیک ladcauax ، cro-magnon و فرانسه شکارچیان عکسهایی از حیواناتی را که شکار کرده بودند را کشیدند. این ارتباط شکارچیان با شکارها و کشیدن عکسها باعث شد طرحها و فکرهایی به ذهن آنها خطور کند.
در سال 1854 جان اسنو در مورد بیماری وبا و ارتباط آن با بعضی مکانها در لندن تحقیقی کرد. مطالعات وی در مورد شیوع بیماری وبا او را به یک پمپ آلوده آب رساند که باعث بروز این بیماری شده بود. وی برای کشیدن یافته هایش از روش کاریتوگرافی استفاده کرد.
نزدیک قرن 20 پیشرفتهایی از «عکس لیتوگرافی» دیده شد و نقشه ها به صورت لایه های جداگانه درآمده بود. در سال 1964، GIS وارد دنیای عملی شد در شهرهای اوتاوا و اونتیاریوی کانادا به وسیله دانشمندی به نام روجر توملنیون در زمینه انرژی، معادن و تحقیقات که آن را سیستمهای جغرافیایی کانادا نامیدند،وارد دنياي عمل شد. این سیستم برای نگهداری، آنالیز و کنترل داده های جمع آوری شده برای فهرست زمین کانادایی به کار می رفت. و با نقشه هایی با مقیاس 10250000 به کشاورزان در مورد کود کشاورزی حیوانات وحشی، جنگلداری و کاربری و ... کمک می کرد.
CGIS اولین سیستم پیشرفته نقشه کشی بود که دارای سیستم مختصات بین المللی بود. این سیستم خطوط توپولوپی و مشخصات آنها را در فایلهای جداگانه نگهداری می کرد. به تومیلتون لقب پدر GIS دادند چرا که وی از روش هم پوشانی برای تجزیه و تحلیل داده های مکانی استفاده می کرد.
سیستم CGIS تا آن زمان به عنوان منبع نقشه و مدیریت نقشه به کار می رفت و به صورت تجاری در دسترس نبود.
همچنین در سال 1964، هوارد فيشر آزمایشگاهی را برای گرافیکهای کامپیوتر و تجزیه و تحلیل داده های مکانی فراهم نمود. در دهه 1970 وی نرم افزارهای Autocad و سیستمهای دیگری مثل (symap)، (Grid) و (Odyssey) که به پیشرفت تجاری نرم افزار GIS در دانشگاه ها و مراکز تحقیق و ... کمکهاي شايانذكري کردندرا به خدمت گرفت.
در اواخر دهه 1970 نیز نرم افزارهای دیگری مثل Autodesk ، Esri، Mapinfo، Intergraph، General Electric به موفقیت CGIS کمک زیادی کرد. در سالهای 1980 و 1990 رشد صنعت و GIS با هم همسو شده بود. اواخر قرن 20 سرعت رشد در انواع سیستمها محکم تر شد.و در نهایت یک رشد آزاد با منبع باز (از طریق اینترنت) برای GIS ايجاد گرديد مثل Grass GIS و Quantun GISکه در دامنه ای از سیستم عملی حرکت می کند.
.استفاده از(جی آی اس) در طرحهای توسعه شهری
(نمونه موردي شهر لندن)
طرح توسعه لندن (انگلستان – 1971)
در طرح توسعه لندن، اظهارنظرها و انگاره های طراحانه زیادی، راجع بع کاربردی اراضی، تاثیر ادراکی فضاهای شهری و بدنه های آن، کیفیت و طرح روشنایی و نور طبیعی وجود دارد که در ذیل به برخی از آنها اشاره می شود:
-طراحی شبکه خیابان ها و مسیرها
-توسعه و بهسازی محله ها بر اساس معیارهای عملکردی و طراحی شهری
-کیفیت فضایی کمربند سبز و طراحی فضای باز
-طراحی پروفیل خیابانها و سلسله مراتب فضایی آنها
-پستی و بلندی ساختمانهای شهری
-آفتابگیری و نور طبیعی
-روشنایی و نورپردازی محله ها و محدوده بر اساس فضا و شب و روز فضا و نوع خیابان ها
-محدودیت ارتفاع برای ساختمان ها
برای جلوگیری از توسعه بی رویه ساختمانهای بلندمرتبه، همزمان با تهیه نقشه های کاربردی اراضی، نوع راهنما نیز برای احداث ساختمانهای بلندمرتبه تهیه گردید. انگاره ای که بر اساس این راهنما ارتفاع و حجم ساختمان ها را کنترل می کرد، این بود که هر تقاضا می بایست بر اساس ضوابط جدید بازبینی گردد. معیارهای بازبینی و صدور مجوز ساختمان به شرح ذیل است:
-آیا ساختمان درخواستی، به گونه ای برای ساختمان ها و اراضی همجوار شکل آفرين خواهد بود؟
- آيا در طراحی ساختمان بلندمرتبه، شرایط محیط پیرامون نیز در نظر گرفته شده است؟ نحوه ترکیب و فاصله بین ساختمان های بلندمرتبه چگونه است؟
- آیا وسعت زمین، اجازه ترکیب مناسب ساختمان درخواستی را با ساختمان های کوتاه محوطه سازی مناسب خواهد داد؟
- آیا ساختمان درخواستی، ویژگی یا شخصیت قلمرو اطراف خود را تغییر می دهد؟
- آیا ساختمان بلندمرتبه تأثیر مخربی بر سواد شهر می گذارد، و از جهات مختلف، مانع دید به ساختمان های معروف و هویت بخش شهر را می گردد؟
- آیا ساختمان بلندمرتبه درخواستی، به عنوان نشانه شهری به فضا به قلمرو خاصی اشاره می کند(ميزان حوزه نفوذ بصري بنا) و محدوده پیرامون خود را از دور شاخص مي نمايد؟
- با توجه به عظمت حجم و جثه ساختمان مورد درخواست، بنا دارای کیفیت معمارانه بالاتر از معمول است؟
نمونه لندن نشان می دهد که هدایت هدفمند سیلوئیت شهر، به وسیله انگاره حجم و توده ساختمان ها، وسیله ای است که با آن می توان تأثیرات منفی و مثبت ساختمان های بلند مرتبه را از لحاظ بصری، و بالطبع تصور ذهنی شهروندان کنترل کرد و به این ترتیب حتی بورس بازی زمین را کنترل کرد.
.استفاده از(جی آی اس) در امور شهری خاصه طرحهای جامع و تفصیلی (ايران)
طی چند سال اخیر اقداماتی در زمینه طرح ریزی بعضی از مناطق شهری در ایران صورت گرفته است. در روند تولید طرح ابتدا باید هدف مشخص گردد، سپس شناسایی و بعد اهداف اجرایی آن تحلیل گرددو در نهایت طرح را انتخاب و اجرا نموده و نهادی بر آن نظارت نماید.
این طرح ها در قالب طرح توسعه شهری مطرح می گردند که طرح های هادی روستا – هادی شهری- تفصیلی و ... نيزاز آن دسته اند.
درطي چند دهه اخیر و به خصوص پس از انقلاب اسلامی با رشدفزاينده شهرنشینی مواجه شده ایم و اين در حالی است که وضعیت شهرها پاسخگوی نیازهای مردم نمی باشد در نتیجه این نیازها باید از بعد اجتماعی و اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد چون مشکلات اجتماعی و اقتصادی طبعاً پیامدهای روانی را به دنبال خواهد داشت. البته مشکلات با يكديگر در تعاملند و نمی توان گفت که اگر شخصی از لحاظ درآمدی در رفاه باشد مشکل مسکن، آموزش بهداشت و ... را نخواهد داشت و یا به عکس.
برای حل این مسائل می توان از طرحهای توسعه شهری در مقیاسهای متفاوت استفاده نمود. برای نمونه به طرح تفصیلی می پردازیم. در این طرح ابتدا باید ماهیت و ارزش زمین را در طرحهای مکان یابی و ضوابط طرح تفصیلی وارد کنیم که علاوه بر پارامترهای هندسی و دسترسی، ، پارامترهای قیمت زمین را هم در اختیار بگیریم.
برای به دست آوردن ماهیت و ارزش زمین ابتدا باید برداشتی از وضع موجود انجام شود. برای حفظ و نگهداری آن اطلاعات و وارد کردن داده ها نرم افزار GIS به کمک می آید. به وسیله این نرم افزار همه اطلاعات مربوط به وضع موجود از لحاظ کاربری، کیفیت، عمر بنا، طبقات، وضعیت معابر و تفکیک پلاکها و ... را وارد، مشخص و حتی آنها را به روز نمود.
البته در مورد تفکیک زمینها باید گفت که یک فعالیت ساختمانی نمی باشد و بایستی در چهارچوب طرحهای آماده سازی زمین که سند پایین دست طرح تفصیلی مي باشد استفاده نمود. ولی برای شروع کار ساختمانی و ساخت و ساز مهم است چون بدین ترتیب نوع کاربری و ارتفاع پذیری و معابر و ... آن مشخص می گردد. یا بهتر است بگوییم که بسته به نوع کاربری یا منطقه بندی شهرها به مناطق مسکونی -تجاری- صنعتی - اداری .... تفکیکها فرق می کند. برای مثال: روش LR بیشتر برای زمینهای بزرگ کاربرد دارد زیرا مالکین این زمینها بایستی مقداری از زمین خود را به منظور اجرای طرح توسعه شهری و دستیابی به خدمات در خدمت نهاد و یا ارگانهای محلی و قرار دهند. از جنبه های قابل توجه این طرح بعد مشارکتی آن است که هم سود برای ساکنین و هم برای دولت را دربردارد. دلیل استفاده از GISدر روش LR به اين صورت مي باشد که داده های اولیه برای تعیین ارزش ملک و نیز جایگاه آن در قطعه بندی جدید بسیاز زیاداند و GIS می تواند این داده ها را با هم مورد بررسی قرار دهد.
پس از مشخص شدن همه این موارد و وارد شدن داده ها و اطلاعات نوبت ارائه طرح می باشد. بدین صورت که با اطلاعات موجود برای سال طرح مثلا دوره 5 یا 10 ساله برنامه ریزی کنیم. با توجه به جمعیت و بعد مسافت و به کمک آناليز داده ها توسط نرم افزار GIS در محیط Arcmap ببینیم مثلا چند مدرسه در مقاطع مختلف، یا چند مرکز بهداشتی – درمانی، چند فرهنگسرا- کتابخانه و ... نیاز داریم و آنها را در طرح خود پیش بینی کنیم.
با اطلاعات وارد شده در برنامه GIS، محیط Arcmapبر اساس کیفیت و عمر بناها می توان محله هایی را که فرسوده هستند و نیازمند نوسازی و بهسازی می باشند شناسایی کرد و برای هر کدام طرحهای جداگانه موضوعی یا موضعی در نظر گرفت و در بطن همان طرح تفصیلی گنجاند و راهکارهایی برای اصلاح و ترمیم و بهسازی آنها ارائه داد. به کمک یکی دیگر از محیطهای GIS به نام Arcsceen می توان نقاط ارتفاعی و توپوگرافی سطح زمین را در وضع موجود شناسایی، داده را وارد نمود و مطالعات مورد نظر را روی آن انجام داد. و بدین ترتیب می توان شیبهای بخشهای مسئله دار از قبیل دفع آبهای سطحی ، آب باران، آب و فاضلاب و ... را اصلاح كرد.
از آنجایی که درصد بیشتر سطح یک منطقه مربوط به پلاکهای مسکونی می باشد (حدود 50 درصد) پس از لحاظ کیفیت و کمیت از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. علاوه بر این که اطلاعات مربوط به کاربری و کیفیت و عمر بنا و .... وارد شده، حد و حدود مالکیتها هم مشخص می باشد و بدین ترتیب سعی می شود که حق و حقوق شهروندی ضایع نگردد (در حین تعیین کاربری جدید، یا همان کاربری، یا تغییر عرض گذرها با توجه به نیاز محل و یا این که ارتفاع پذیری پلاکها را با توجه به حدود پلاکهای مجاور و مسئله سایه اندازی و عرض معابر و ... در نظر گرفت. پس اطلاعات وارده باید آن قدر دقیق باشد که بتوان به آنها استناد نمود و آنها را به ثبت رسانيد. حتی می توان برای بعضی از محله ها مرکز محله در نظر گرفت بدین صورت که با توجه به اطلاعات وارده بر اساس کیفیت، عمر بنا و ... محلهای قدیمی و قابل تخریب را خراب و تعریض گذر انجام داد و مراکز محله ای که شامل مراکز تجاری، آموزشی، فرهنگی و ... ایجاد کرد. و سپس در محیط Arcsceen یک الگوی سه بعدی برای طرح در نظر گرفت که آیا ایده ها و طرح های پیشنهادی قابل اجرا می باشد یا خیر؟
باید توجه داشت که کاربری یک زمین می تواند همزمان به یک تصویر ماهواره ای وابسته باشد. اما به دلیل این که داده های دیجیتالی به روشهای متفاوت جمع و نگهداری شده اند ممکن است دو منبع داده ای نتواند کاملاً همساز باشد. بنابراین GIS باید بتواند داده ها را از یک ساختار به ساختای دیگر پوشش دهد.
هنگامی که همه وضع موجود شهر، طرحهاي پيشنهادي و ... مناطق مختلف یک شهر همپوشاني شوند بسیاری از مسائل ترافیکی، حمل و نقل، سرویسهای پستی، تسهیلات مانند برق و تلفن و ... حل خواهد شد و کمک بزرگی به سازمانهای اجرایی شهر از جمله شهرداریها، آتشفشانیها، بیمارستانها و ... خواهد شد. چرا که یکی دیگر از قابلیتهای GIS استفاده از سیستم کدگذاری (آدرس دهی) است. در جهان واقعی از آدرس، به عنوان یک تفسير مهم جهت مشخص کردن مکان یک عارضه استفاده می شود. در واقع، آدرس، رابطه يکتایی بین مکان عارضه و توصیف محل آن را برقرار می کند. باید در نظر داشت که به کارگیری آدرس برای کاربران از لحاظ ساختاری نسبت به مختصات قابل فهم ترمي باشد. به عنوان مثال برای یک شهروند پرسش و پاسخ از پایگاه داده اطلاعات مکانی به وسیله آدرس بسیا راحت تر است تا استفاده از روشهای دیگر. به همین علت است که آدرس دهی به اطلاعات مکانی در سیستم GIS شهری به عنوان یکی از داده های پایه و زیرساختی به اطلاعات مکانی از اهمیت بسیار بالایی در دنیای GIS برخوردا است. می توان از این سیستم برای اطلاعات زیرساختاری، جهت اشاره به محل دقیق ارگانهایی که افراد در آنها به فعالیتهایی از قبیل کار، تجارت، تفریح و یا مکانهای آموزشی می پردازند، استفاده نمود. چنین اطلاعاتی در بسیاری از کشورها به عنوان یکی از اساسی ترین اطلاعات به شمار می رود.
آخرین مبحث در مورد GIS پیاده سازی آن به صورت تبادل باز اطلاعات در یک سازمان است. به این معنا که اطلاعات، فردی مرزهای سازمانی باید به اشتراک گذارده شود. در حال حاضر کمتر سازمانی در ایران را می توان یافت که انگیزه و تمایلی به اشتراک داده در ماورای مرزهای سازمانی خود داشته باشد.
.اشاره ای به روند شهرنشینی در ایران و اثر آن بر کاربری زمین
کاربری زمین در دوران گذشته بیشتر به عنوان «کاربری منابع» مطرح بوده است. در دوره معاصر با مهاجرت روز افزون مردم به شهرها و نيـز با توسعه شهرنشینی تغییرات بنیادی در شیوه زندگی، نقش و عملکرد زمین در مقیاس شهر عوض شده است.
همان طور که گفته شد در شرایط کنونی ایران به دلیل رشد سریع شهرنشینی، و نگاه به زمین به عنوان یک محل امن و پرسود برای سرمایه گذاری ، تقاضای زمین در شهرها روندی فزاینده و پرشتاب دارد. این امر خود موجب افزایش شدید قیمت زمین و ساختمان، رشد سوداگری زمین، اشتغال اراضی کشاورزی و منابع طبیعی، ساخت و سازهای غیرمجاز، گسترش حاشیه نشینی که در نهایت زمینه ساز معاملات پنهانی زمین، نابربرای اجتماعی، فساد اداری و مالی و اعمال نفوذ در روند تهیه و اجرای طرحهای توسعه شهری می گردد.
.اثر آن بر مدیریت و توسعه شهری
اهمیت کاربرد اطلاعات در مدیریت شهری و اجرای طرحها و قوانین همچنین در برخورد بابحرانهای سیاسی، اجتماعی و طبیعی بر کسی پوشیده نیست، اما در این میان وجود یک سیستم منطقی، از ملزومات اولیه این کاربرد است چرا که باید سیستمی وجود داشته باشد تا بتوان در قالب آن به ساماندهی و تعیین روشهای دریافت، پردازش و ارائه اطلاعات پرداخت، سیستمی که نگهداری، نحوه پردازش و از همه مهمتر چگونگی ارتباط کاربران با اطلاعات و استفاده از آنها را مشخص نمود.
یکی از اجزای سیستمهای اطلاعات شهری سیستم سخت افزار و نرم افزاری آن می باشد و در مجموع توانایی رایانه ای این سیستم را می توان به عنوان ابزاری جهت ورود، ذخیره سازی، اصلاح، پردازش و ارائه اطلاعات مورد استفاده قرار داد. ولی متاسفانه مفهوم واژه سیستم اطلاعات جغرافیایی با مفهوم واژه یکی از اجزای آن یعنی نرم افزار مترادف شده که این اشتباه منجر به از بین رفتن و خدشه دار شدن مفهوم GIS شده است. در واقع پایین ترین سطحی که می توان از GIS استفاده نمود همین سطح است. اما باید گفت بیشترین استفاده ای هم که از این سیستم صورت می گیرد همین کاربرد است.
سطح بندی کاربرد GIS، ایجاد سیستمی است که بتوان در سایه آن به امر تصمیم سازی پرداخت، در این سطح است که سیستم اطلاعات جغرافیایی به انجام رسالت اصلی خود می پردازد. اطلاعات مناسب بر مبنای مناسبات سیستمی جمع آوری شده و منطبق با عملكرد و سیستم در آن مدیریت خواهد شد. د این سطح کارشناسان رشته های مختلف با ارائه اطلاعات تخصصی به سیستم، ایفای نقش نموده و از تعامل تمامی اجزای سیستم با یکدیگر نتیجه ای ارائه می گردد که نتایج فوق به عنوان آلترناتیوهای توسعه در اختیار تصمیم گیران قرار خواهد گرفت.
بالاترین سطح کاربردی سیستم زمانی است که این سیستم خود به عنوان زيرسیستم یک سیستم کلان تر مطرح شده و نتایج ناشی از آن به عنوان يكي از ورودی های سیستم بالاتر مورد استفاده خواهد گردید. با توجه به سطوح مختلف کاربردی این سیستم می توان میزان اهمیت و کاربرد آنها در ایجاد و حفظ امنیت را تعیین نمود.
GIS باید از علم برخیزد و بر اساس نیاز کاربر شکل گیرد و این بار از بستر علم شهرسازی بر اساس نیاز کاربران آن که همانا برنامه ریزان شهری هستند به منظور تهیه طرحهای توسعه شهری برخاسته است. GIS سیستمی است ساده که ارتباط میان نقشه و اطلاعات توصیفی را به صورت دوسویه برقرار می کند یعنی هم از نقشه می توان به اطلاعات توصیفی رسید و هم از اطلاعات توصیفی به نقشه. GIS می تواند اطلاعات وارده را یکپارچه کند. اطلاعاتی که پیوستگی بین آنها مشکل می باشد. به کمک GIS می توان انواع مختلف نقشه ها را با هم ترکیب نمود و سپس آنها را تجزیه تحليل کرد.
بهره وری موثر از GIS بستگی خیلی زیادی به عوامل نهادی و سازمانی دارد. عوامل نهادی عبارتند از رضایت جمع آوری کنندگان اطلاعات براي تقسیم اطلاعات خود با کاربران بالقوه. در نتیجه، یکی از مهم ترین مشکلات در 10 الی 20 سال آینده تا تربيت کاربران بالقوه برای دسترسی به اطلاعات مورد نیازشان است. بدین منظور ایجاد زیرساختهای اطلاعات فضایی در سطح محلی، ملی و حتی جهانی مورد نیاز خوهد بود. عوامل نهادی در ایران دو دسته اند: 1- مدیرانی که متاسفانه اصلا GIS نمی دانند و 2- متخصصینی که از مدیریت سردرنمی آورند.
عوامل سازمانی عبارتند از: ایجاد سازمانهایی که قادر هستند خودشان را برای بهره برداری از فرصتهای بالقوه به وجود آمده به وسیله GIS با آن وفق دهند. این امر همچنین نیازمند نوآوریهای جدید تکنولوپیک برای برآورده ساختن احتیاجات متعدد و در حال تغییر هر سازمانی است. لازم به ذکر است که وزارت مسکن و شهرسازی از پیشگامان عوامل سازمانی حوزه GIS به شمار می رود و در فرآیند تهیه طرحهای ملی و منطقه ای از آن استفاده می کند..
.سنجش از دور و سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي[FONT=times new roman, times, serif](جی آی اس[/FONT][FONT=times new roman, times, serif])[/FONT]
ظهور تصاوير ماهواره اي منابع جديدي از اطلاعات را براي مراجع و افراد درگير در مديريت شهري ايجاد كرده است.اكنون نقشه کشی در مقیاسهای 1:5000 تا 1:25000 به وسیله ضبط کننده هایی از قبیل سیستم پانکروماتیک spot (با دقت 10 متر) و IRS هندی ( با دقت 8/5 متر)، تقریبا امکان پذیر شده ات. ماهواره Ikonos تصاویری را با دقت یک متر تهیه می کند که نقشه کشی در مقیاس 1:10000 را عملی می سازد. به وسیله ابزارهایی از این قبیل، انعکاس تغییرات کاربری اراضی شهری در سراسر جهان در 10 الی 20 سال آینده با دقت فزاینده اي امکان پذیر خواهد شد. این امکانات در بسیاری از نواحی شهری در حال رشد سریع خصوصا در کشورهای کمتر توسعه یافته، جایی که گزینه های منابع اطلاعاتی به دلیل فقدان منابع محدود می شود، اهمیت نسبتاً زیادی دارند.
با وجود این باید در نظر داشت که به رغم این پیشرفتها، عکس های هوایی متداول کماکان منبع اصلی اطلاعات سنجش از دور برای آینده پیش بینی شدنی در سطح قطعه زمینی (یعنی مقیاسهای 1:2500 الی 1:500 )، که مبنای اطلاعات اصلی مود استفاده اجزا درگیر در برنامه ریزی شهری و اداره زمین است باقی خواهند ماند. با اين ذهنیت، همچنین می بایست توجه داشت که پیشرفتهای اخیر در عکسهای هوایی اساساً سودمندی بالقوه آن را برای اهداف تعیین موقعیت افزایش داده است..
.تاریخچه استفاده از(جی آی اس)
حدود 3500 سال پیش بر روی دیوارهای غارهای نزدیک ladcauax ، cro-magnon و فرانسه شکارچیان عکسهایی از حیواناتی را که شکار کرده بودند را کشیدند. این ارتباط شکارچیان با شکارها و کشیدن عکسها باعث شد طرحها و فکرهایی به ذهن آنها خطور کند.
در سال 1854 جان اسنو در مورد بیماری وبا و ارتباط آن با بعضی مکانها در لندن تحقیقی کرد. مطالعات وی در مورد شیوع بیماری وبا او را به یک پمپ آلوده آب رساند که باعث بروز این بیماری شده بود. وی برای کشیدن یافته هایش از روش کاریتوگرافی استفاده کرد.
نزدیک قرن 20 پیشرفتهایی از «عکس لیتوگرافی» دیده شد و نقشه ها به صورت لایه های جداگانه درآمده بود. در سال 1964، GIS وارد دنیای عملی شد در شهرهای اوتاوا و اونتیاریوی کانادا به وسیله دانشمندی به نام روجر توملنیون در زمینه انرژی، معادن و تحقیقات که آن را سیستمهای جغرافیایی کانادا نامیدند،وارد دنياي عمل شد. این سیستم برای نگهداری، آنالیز و کنترل داده های جمع آوری شده برای فهرست زمین کانادایی به کار می رفت. و با نقشه هایی با مقیاس 10250000 به کشاورزان در مورد کود کشاورزی حیوانات وحشی، جنگلداری و کاربری و ... کمک می کرد.
CGIS اولین سیستم پیشرفته نقشه کشی بود که دارای سیستم مختصات بین المللی بود. این سیستم خطوط توپولوپی و مشخصات آنها را در فایلهای جداگانه نگهداری می کرد. به تومیلتون لقب پدر GIS دادند چرا که وی از روش هم پوشانی برای تجزیه و تحلیل داده های مکانی استفاده می کرد.
سیستم CGIS تا آن زمان به عنوان منبع نقشه و مدیریت نقشه به کار می رفت و به صورت تجاری در دسترس نبود.
همچنین در سال 1964، هوارد فيشر آزمایشگاهی را برای گرافیکهای کامپیوتر و تجزیه و تحلیل داده های مکانی فراهم نمود. در دهه 1970 وی نرم افزارهای Autocad و سیستمهای دیگری مثل (symap)، (Grid) و (Odyssey) که به پیشرفت تجاری نرم افزار GIS در دانشگاه ها و مراکز تحقیق و ... کمکهاي شايانذكري کردندرا به خدمت گرفت.
در اواخر دهه 1970 نیز نرم افزارهای دیگری مثل Autodesk ، Esri، Mapinfo، Intergraph، General Electric به موفقیت CGIS کمک زیادی کرد. در سالهای 1980 و 1990 رشد صنعت و GIS با هم همسو شده بود. اواخر قرن 20 سرعت رشد در انواع سیستمها محکم تر شد.و در نهایت یک رشد آزاد با منبع باز (از طریق اینترنت) برای GIS ايجاد گرديد مثل Grass GIS و Quantun GISکه در دامنه ای از سیستم عملی حرکت می کند.
.استفاده از(جی آی اس) در طرحهای توسعه شهری
(نمونه موردي شهر لندن)
طرح توسعه لندن (انگلستان – 1971)
در طرح توسعه لندن، اظهارنظرها و انگاره های طراحانه زیادی، راجع بع کاربردی اراضی، تاثیر ادراکی فضاهای شهری و بدنه های آن، کیفیت و طرح روشنایی و نور طبیعی وجود دارد که در ذیل به برخی از آنها اشاره می شود:
-طراحی شبکه خیابان ها و مسیرها
-توسعه و بهسازی محله ها بر اساس معیارهای عملکردی و طراحی شهری
-کیفیت فضایی کمربند سبز و طراحی فضای باز
-طراحی پروفیل خیابانها و سلسله مراتب فضایی آنها
-پستی و بلندی ساختمانهای شهری
-آفتابگیری و نور طبیعی
-روشنایی و نورپردازی محله ها و محدوده بر اساس فضا و شب و روز فضا و نوع خیابان ها
-محدودیت ارتفاع برای ساختمان ها
برای جلوگیری از توسعه بی رویه ساختمانهای بلندمرتبه، همزمان با تهیه نقشه های کاربردی اراضی، نوع راهنما نیز برای احداث ساختمانهای بلندمرتبه تهیه گردید. انگاره ای که بر اساس این راهنما ارتفاع و حجم ساختمان ها را کنترل می کرد، این بود که هر تقاضا می بایست بر اساس ضوابط جدید بازبینی گردد. معیارهای بازبینی و صدور مجوز ساختمان به شرح ذیل است:
-آیا ساختمان درخواستی، به گونه ای برای ساختمان ها و اراضی همجوار شکل آفرين خواهد بود؟
- آيا در طراحی ساختمان بلندمرتبه، شرایط محیط پیرامون نیز در نظر گرفته شده است؟ نحوه ترکیب و فاصله بین ساختمان های بلندمرتبه چگونه است؟
- آیا وسعت زمین، اجازه ترکیب مناسب ساختمان درخواستی را با ساختمان های کوتاه محوطه سازی مناسب خواهد داد؟
- آیا ساختمان درخواستی، ویژگی یا شخصیت قلمرو اطراف خود را تغییر می دهد؟
- آیا ساختمان بلندمرتبه تأثیر مخربی بر سواد شهر می گذارد، و از جهات مختلف، مانع دید به ساختمان های معروف و هویت بخش شهر را می گردد؟
- آیا ساختمان بلندمرتبه درخواستی، به عنوان نشانه شهری به فضا به قلمرو خاصی اشاره می کند(ميزان حوزه نفوذ بصري بنا) و محدوده پیرامون خود را از دور شاخص مي نمايد؟
- با توجه به عظمت حجم و جثه ساختمان مورد درخواست، بنا دارای کیفیت معمارانه بالاتر از معمول است؟
نمونه لندن نشان می دهد که هدایت هدفمند سیلوئیت شهر، به وسیله انگاره حجم و توده ساختمان ها، وسیله ای است که با آن می توان تأثیرات منفی و مثبت ساختمان های بلند مرتبه را از لحاظ بصری، و بالطبع تصور ذهنی شهروندان کنترل کرد و به این ترتیب حتی بورس بازی زمین را کنترل کرد.
.استفاده از(جی آی اس) در امور شهری خاصه طرحهای جامع و تفصیلی (ايران)
طی چند سال اخیر اقداماتی در زمینه طرح ریزی بعضی از مناطق شهری در ایران صورت گرفته است. در روند تولید طرح ابتدا باید هدف مشخص گردد، سپس شناسایی و بعد اهداف اجرایی آن تحلیل گرددو در نهایت طرح را انتخاب و اجرا نموده و نهادی بر آن نظارت نماید.
این طرح ها در قالب طرح توسعه شهری مطرح می گردند که طرح های هادی روستا – هادی شهری- تفصیلی و ... نيزاز آن دسته اند.
درطي چند دهه اخیر و به خصوص پس از انقلاب اسلامی با رشدفزاينده شهرنشینی مواجه شده ایم و اين در حالی است که وضعیت شهرها پاسخگوی نیازهای مردم نمی باشد در نتیجه این نیازها باید از بعد اجتماعی و اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد چون مشکلات اجتماعی و اقتصادی طبعاً پیامدهای روانی را به دنبال خواهد داشت. البته مشکلات با يكديگر در تعاملند و نمی توان گفت که اگر شخصی از لحاظ درآمدی در رفاه باشد مشکل مسکن، آموزش بهداشت و ... را نخواهد داشت و یا به عکس.
برای حل این مسائل می توان از طرحهای توسعه شهری در مقیاسهای متفاوت استفاده نمود. برای نمونه به طرح تفصیلی می پردازیم. در این طرح ابتدا باید ماهیت و ارزش زمین را در طرحهای مکان یابی و ضوابط طرح تفصیلی وارد کنیم که علاوه بر پارامترهای هندسی و دسترسی، ، پارامترهای قیمت زمین را هم در اختیار بگیریم.
برای به دست آوردن ماهیت و ارزش زمین ابتدا باید برداشتی از وضع موجود انجام شود. برای حفظ و نگهداری آن اطلاعات و وارد کردن داده ها نرم افزار GIS به کمک می آید. به وسیله این نرم افزار همه اطلاعات مربوط به وضع موجود از لحاظ کاربری، کیفیت، عمر بنا، طبقات، وضعیت معابر و تفکیک پلاکها و ... را وارد، مشخص و حتی آنها را به روز نمود.
البته در مورد تفکیک زمینها باید گفت که یک فعالیت ساختمانی نمی باشد و بایستی در چهارچوب طرحهای آماده سازی زمین که سند پایین دست طرح تفصیلی مي باشد استفاده نمود. ولی برای شروع کار ساختمانی و ساخت و ساز مهم است چون بدین ترتیب نوع کاربری و ارتفاع پذیری و معابر و ... آن مشخص می گردد. یا بهتر است بگوییم که بسته به نوع کاربری یا منطقه بندی شهرها به مناطق مسکونی -تجاری- صنعتی - اداری .... تفکیکها فرق می کند. برای مثال: روش LR بیشتر برای زمینهای بزرگ کاربرد دارد زیرا مالکین این زمینها بایستی مقداری از زمین خود را به منظور اجرای طرح توسعه شهری و دستیابی به خدمات در خدمت نهاد و یا ارگانهای محلی و قرار دهند. از جنبه های قابل توجه این طرح بعد مشارکتی آن است که هم سود برای ساکنین و هم برای دولت را دربردارد. دلیل استفاده از GISدر روش LR به اين صورت مي باشد که داده های اولیه برای تعیین ارزش ملک و نیز جایگاه آن در قطعه بندی جدید بسیاز زیاداند و GIS می تواند این داده ها را با هم مورد بررسی قرار دهد.
پس از مشخص شدن همه این موارد و وارد شدن داده ها و اطلاعات نوبت ارائه طرح می باشد. بدین صورت که با اطلاعات موجود برای سال طرح مثلا دوره 5 یا 10 ساله برنامه ریزی کنیم. با توجه به جمعیت و بعد مسافت و به کمک آناليز داده ها توسط نرم افزار GIS در محیط Arcmap ببینیم مثلا چند مدرسه در مقاطع مختلف، یا چند مرکز بهداشتی – درمانی، چند فرهنگسرا- کتابخانه و ... نیاز داریم و آنها را در طرح خود پیش بینی کنیم.
با اطلاعات وارد شده در برنامه GIS، محیط Arcmapبر اساس کیفیت و عمر بناها می توان محله هایی را که فرسوده هستند و نیازمند نوسازی و بهسازی می باشند شناسایی کرد و برای هر کدام طرحهای جداگانه موضوعی یا موضعی در نظر گرفت و در بطن همان طرح تفصیلی گنجاند و راهکارهایی برای اصلاح و ترمیم و بهسازی آنها ارائه داد. به کمک یکی دیگر از محیطهای GIS به نام Arcsceen می توان نقاط ارتفاعی و توپوگرافی سطح زمین را در وضع موجود شناسایی، داده را وارد نمود و مطالعات مورد نظر را روی آن انجام داد. و بدین ترتیب می توان شیبهای بخشهای مسئله دار از قبیل دفع آبهای سطحی ، آب باران، آب و فاضلاب و ... را اصلاح كرد.
از آنجایی که درصد بیشتر سطح یک منطقه مربوط به پلاکهای مسکونی می باشد (حدود 50 درصد) پس از لحاظ کیفیت و کمیت از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. علاوه بر این که اطلاعات مربوط به کاربری و کیفیت و عمر بنا و .... وارد شده، حد و حدود مالکیتها هم مشخص می باشد و بدین ترتیب سعی می شود که حق و حقوق شهروندی ضایع نگردد (در حین تعیین کاربری جدید، یا همان کاربری، یا تغییر عرض گذرها با توجه به نیاز محل و یا این که ارتفاع پذیری پلاکها را با توجه به حدود پلاکهای مجاور و مسئله سایه اندازی و عرض معابر و ... در نظر گرفت. پس اطلاعات وارده باید آن قدر دقیق باشد که بتوان به آنها استناد نمود و آنها را به ثبت رسانيد. حتی می توان برای بعضی از محله ها مرکز محله در نظر گرفت بدین صورت که با توجه به اطلاعات وارده بر اساس کیفیت، عمر بنا و ... محلهای قدیمی و قابل تخریب را خراب و تعریض گذر انجام داد و مراکز محله ای که شامل مراکز تجاری، آموزشی، فرهنگی و ... ایجاد کرد. و سپس در محیط Arcsceen یک الگوی سه بعدی برای طرح در نظر گرفت که آیا ایده ها و طرح های پیشنهادی قابل اجرا می باشد یا خیر؟
باید توجه داشت که کاربری یک زمین می تواند همزمان به یک تصویر ماهواره ای وابسته باشد. اما به دلیل این که داده های دیجیتالی به روشهای متفاوت جمع و نگهداری شده اند ممکن است دو منبع داده ای نتواند کاملاً همساز باشد. بنابراین GIS باید بتواند داده ها را از یک ساختار به ساختای دیگر پوشش دهد.
هنگامی که همه وضع موجود شهر، طرحهاي پيشنهادي و ... مناطق مختلف یک شهر همپوشاني شوند بسیاری از مسائل ترافیکی، حمل و نقل، سرویسهای پستی، تسهیلات مانند برق و تلفن و ... حل خواهد شد و کمک بزرگی به سازمانهای اجرایی شهر از جمله شهرداریها، آتشفشانیها، بیمارستانها و ... خواهد شد. چرا که یکی دیگر از قابلیتهای GIS استفاده از سیستم کدگذاری (آدرس دهی) است. در جهان واقعی از آدرس، به عنوان یک تفسير مهم جهت مشخص کردن مکان یک عارضه استفاده می شود. در واقع، آدرس، رابطه يکتایی بین مکان عارضه و توصیف محل آن را برقرار می کند. باید در نظر داشت که به کارگیری آدرس برای کاربران از لحاظ ساختاری نسبت به مختصات قابل فهم ترمي باشد. به عنوان مثال برای یک شهروند پرسش و پاسخ از پایگاه داده اطلاعات مکانی به وسیله آدرس بسیا راحت تر است تا استفاده از روشهای دیگر. به همین علت است که آدرس دهی به اطلاعات مکانی در سیستم GIS شهری به عنوان یکی از داده های پایه و زیرساختی به اطلاعات مکانی از اهمیت بسیار بالایی در دنیای GIS برخوردا است. می توان از این سیستم برای اطلاعات زیرساختاری، جهت اشاره به محل دقیق ارگانهایی که افراد در آنها به فعالیتهایی از قبیل کار، تجارت، تفریح و یا مکانهای آموزشی می پردازند، استفاده نمود. چنین اطلاعاتی در بسیاری از کشورها به عنوان یکی از اساسی ترین اطلاعات به شمار می رود.
آخرین مبحث در مورد GIS پیاده سازی آن به صورت تبادل باز اطلاعات در یک سازمان است. به این معنا که اطلاعات، فردی مرزهای سازمانی باید به اشتراک گذارده شود. در حال حاضر کمتر سازمانی در ایران را می توان یافت که انگیزه و تمایلی به اشتراک داده در ماورای مرزهای سازمانی خود داشته باشد.
