زیرساخت داده مکانی ( SDI )

نویسنده : | ۱۳۹۵-۷-۴ ۱۲:۵۲:۴۴ +۰۰:۰۰ ۲۴م اسفند, ۱۳۹۴|GIS, آموزش|بدون ديدگاه

   مقدمه ای بر زیرساخت داده مکانی (SDI)

   شاید تابحال در مورد زیرساخت داده مکانی ( SDI ) مطالبی را شنیده و یا در کتب مختلف جی.آی.اس دیده باشید. با ما همراه باشید تا اصول اولیه و الزامات مختلف این حوزه را برای شما بازگو کنیم.

   اطلاعات یکی از نیازهای اساسی جهت مدیریت مسائل گوناگون می‌باشند. درواقع بدون وجود اطلاعات دقیق، قابل اعتماد و بهنگام امکان مدیریت بهینه مسائل وجود نخواهد داشت. توسعه مبتني بر دانايي و تدبیر نیز منوط به در اختيار داشتن اطلاعات مناسب و تصميم‌گيري و برنامه‌ريزي برپايه انواع داده‌ها است. بیشتر اطلاعات مورد نياز سازمان‌ها در امور مختلف تصميم‌سازي، تصميم‌گيري، مديريت، برنامه‌ريزي، اجرا و حتي عمليات روزمره دارای ماهیتی مکانی می‌باشند. بنابراين جهت نيل به توسعه پايدار مبتني بر دانایی، اجتناب‌ناپذیر است که تولید، دسترسي و به‌کارگیری داده‌های مکانی  مناسب، قابل اعتماد و باکيفيت در فرآيند تصميم‌گيري و برنامه‌ريزي را به نحو مطلوب در جریان امور داشته باشیم.
به‌عبارت‌دیگر وجود يک زيرساخت مناسب از داده‌هاي مکانی براي توسعه پايدار جامعه الزامی است و به‌همين‌لحاظ امروزه ايجاد زيرساخت داده مکانی در برنامه بسياري از دولت‌ها در سطوح مختلف ملي، استاني و محلي قرار دارد.

  باتوجه به اهمیت تولید داده‌های مکانی و هزینه‌های سنگین آن لازم است که در این زمینه سیاست‌گذاری اساسی در سطح ملی صورت‌پذیرد. بزرگ‌ مقیاس‌ترین نقشه‌هایی که در سطح ملی تولیدشده است، نقشه‌های توپوگرافی در مقیاس 1:25000  است که این مقیاس برای بعضی از مطالعات که نیاز به جزئیات فراوان دارند، مناسب نیست. لذا می‌توان مطالعات جغرافیایی را از منظر استفاده از داده‌های مکانی سطح‌بندی نمود و در سطوح مختلف از داده‌های متفاوتی استفاده نمود.

SDI_1

   زیرساخت داده مکانی یا (Spatial Data Infrastructure (SDI عبارت‌است از مجموعه‌ای از سیاست‌ها، استانداردها، شبکه‌های دسترسی، فن‌آوری‌ها، داده‌های مکانی، سازمان‌ها و نیروی انسانی که امور مختلف تولید، جمع‌آوری، دسترسی و استفاده بهینه از داده‌های مکانی را تسهیل و هماهنگ می‌سازد. به‌عبارت‌دیگر SDI بستری را جهت یافتن، ارزیابی و استفاده از داده مکانی برای عموم کاربران و تهیه‌کنندگان داده‌های مکانی در تمام سطوح دولتی، بخش خصوصی، بخش دانشگاهی و پژوهشی و سایر اقشار جامعه ایجاد می‌کند. هدف از اجرای SDI، رسیدن به جایگاهی قدرتمند در ارتباط با استفاده آسان و موثر از داده‌های مکانی و ایجاد تعامل در این زمینه میان تمامی سطوح بخش‌های دولتی و خصوصی است. داده‌ها و اطلاعات در زیرساخت داده مکانی شامل داده‌ها و اطلاعات پایه، داده‌ها و اطلاعات ادغام‌شده و سرویس‌های مرتبط با آن‌ها می‌باشند.
از جمله مزایا و کاربردهای زیرساخت داده مکانی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

– تسهیل در تبادل، ادغام و بکارگیری داده های مکانی
– افزایش منافع اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی حاصل از سرمایه گذاری های انجام شده بر روی داده های مکانی موجود توسط سازمانهای مختلف
– تسهیل در توسعه بازار اطلاعات و صنعت
– ارائه خدمات نوین و بهینه به کاربران با استفاده از فناوری اطلاعات
– افزایش امنیت اجتماعی با بکارگیری اطلاعات مکانی در مدیریت بحران
– ایجاد فرصتهای شغلی جدید
– ارائه خدمات بهینه به کاربران با بهره گیری از اطلاعات مکانی و بهره گیری بیشتر از بسترهای توانمندسازی

تحقیقات به‌عمل‌آمده در سطح بین‌المللی، در ساخت و به‌کارگیری این زیرساختارهای داده‌ای برای سطوح مختلف، نشانگر برگشت اقتصادی چشم‌گیر (از نسبت 1 به 3 تا 1به 15) بوده است. بدین معنا که با هر یک واحد سرمایه‌گذاری در این حوزه، سه تا پانزده برابر برگشت سرمایه خواهیم داشت.

ارکان زیرساخت داده مکانی

همان‌طور که قبلا اشاره شد، “سیاست‌ها، استانداردها، شبکه‌های دسترسی، فن‌آوری‌ها، داده‌های مکانی، سازمان‌ها و نیروی انسانی” ارکان یا اجزای زیرساخت داده مکانی هستند. دو جزء از اجزاء اصلي SDI، سازمان‌ها و داده‌هاي مکاني هستند. برخي سازمان‌ها توليدکننده داده هستند. برخی دستگاه‌ها پردازش‌کننده داده بوده و نياز به دسترسي به داده‌هاي توليدشده دارند. باید توجه داشت که داده‌هاي پردازش‌شده خود نوع جديدي از اطلاعات بوده که وارد چرخه اطلاعات می‌شوند. درنهایت کليه داده‌ها جهت استفاده بايد در دسترس کاربران نهايي قرار گیرند.

براي اينکه ارتباط بين سازمان‌ها و داده‌هاي مکاني را بتوان تسهيل کرد، سه جزء ديگر مورد نياز بوده که شامل شبکه دسترسي به‌عنوان يک ابزار و محيط فيزيکي براي تبادل داده، سياست‌ها و استانداردها است. شکل زیر اجزا و ارکان اساسی زیرساخت داده مکانی را نشان می‌دهد.

معماری زیرساخت داده مکانی (SDI)

معماری زیرساخت داده مکانی (SDI)

 

1- داده مکانی

   داده‌هاي مکاني، داده‌هایی هستند که به موقعيت يا محدوده مکاني مشخصی مربوط بوده و شامل داده‌هاي موقعيتي و داده‌هاي توصيفي مربوط به پديده‌ها و عوارض مختلف مي‌باشند.
محتویات داده‌های مکانی، تعیین داده‌های پایه، جمع‌آوری داده‌ها شامل بررسی تکنیک‌ها و ابزارها، تعیین مقیاس‌های مناسب، بررسی قدرت تفکیک مکانی، طیفی، رادیومتریک و زمانی داده‌های مکانی، تعیین و جمع‌آوری فراداده و سیستم مدیریت پایگاه داده مواردی هستند که در این حیطه بایستی مورد بررسی قرار گیرند.

2- مردم و سازمان‌ها

   عموم مردم و تمامی سازمان‌ها اعم از دولتي و غيردولتي در نقش توليدکننده، پردازش‌کننده و یا استفاده‌کننده داده‌هاي مکاني جزو این رکن هستند.
بررسی کارکرد سازمان‌های دولتی و بخش‌های خصوصی در تولید داده‌های پایه یا پردازش داده‌های سایر سازمان‌ها و دستگاه‌ها، بررسی نقش استفاده از توان بخش خصوصي در فعاليت‌هاي مرتبط با داده‌های مکانی در افزايش کيفيت محصولات، کاهش قيمت محصولات و ارائه سرويس‌ها و خدمات بهتر و جديدتر و نیز بهره‌گیری از توان بخش‌های دانشگاهی در مطالعه و پژوهش براي فعاليت‌هاي مرتبط با داده‌هاي مکاني در این حیطه باید مورد بررسی قرار گیرند.

پیشنهاد بعدی :  مقیاس نقشه و نحوه نمایش آن

3- شبکه‌های دسترسی

منظور از شبکه‌هاي دسترسي، مجموعه فن‌آوري‌ها و زيرساخت‌هايي هستند که امکان اطلاع‌رساني،  جستجو و دسترسي به داده‌هاي مکاني را فراهم مي‌آورد. بررسی قابلیت‌های شبکه ارتباطي از منظر سرعت، پهناي باند و امنیت شبکه براي رسیدن به تبادل مناسب داده‌هاي مکاني جزو موارد مورد بررسی در این حیطه هستند.
نمونه شبکه دسترسی در سطح ملی، همان شبکه Clearinghouse ملی است. شبکه Clearinghouse ملی، یک درگاه وب مرکزی در سطح ملی بوده که تسهیل در اکتشاف، دسترسی و ارائه سرویس قابل قبول را مورد توجه قرار می‌دهد. درواقع Clearinghouse ملی مفهومی فراتر از یک مخزن ذخیره اطلاعات بوده و مرکزی را برای دسترسی و استفاده از تمامی داده‌های مکانی موجود و در دسترس سراسر کشور فراهم می‌آورد.

مدل مفهومی Clearinghouse خود متشکل از مجموعه‌ای از اجزا و ارتباط بین آن‌ها است. این ارتباطات به‌صورت مجموعه‌ای از سرویس‌ها و پروتکل‌ها است. Clearinghouse در سطوح اولیه صرفا قابلیت جستجو در پایگاه فراداده را فراهم آورده که این قابلیت‌ها به‌تدریج به سطوح نمایش و سپس تحلیل در طول زمان ارتقا یافته است. بدین‌ترتیب، قابلیت‌ها و به‌تبع آن‌ها اجزای Clearinghouse بر اساس وظایف، انتظارات و کاربردها و با پیشرفت فن‌آوري‌ها و سرویس‌های وب در طول زمان تکامل‌یافته‌اند.

4-سیاست‌ها:

   سياست‌ها، مجموعه خط مشي‌ها و راه‌کارهايي هستند که نحوه ايجاد، نگهداري، دسترسي و استفاده از استانداردها و داده‌هاي مکاني را تسهيل و بهره‌گيري از آن‌را الزامي مي‌سازد و همچنين شرايط مناسب جهت مشارکت و همکاري بخش‌هاي دولتي و غيردولتي و مردم را در ايجاد زيرساخت ملي داده مکاني فراهم مي‌آورد.

تمامی موارد تولید، جمع‌آوری، اصلاح، بهنگام‌رسانی، دسترسی داده‌ها، تعرفه داده‌ها، تدوین استانداردها، ایجاد زیرساخت داده مکانی در سطوح مختلف محلی، بخشی، شهری، استانی و ملی و نحوه مشارکت دستگاه‌ها در ایجاد آن، و بسیاری از موارد دیگر نیازمند سیاست‌گذاری بوده و در این حیطه بررسی می‌شود.

5-استانداردها:

   استانداردها مجموعه قواعدي هستند که خصوصيات فني، روش‌ها يا نتايج مورد نياز را جهت ايجاد نظم در يک محيط خاص مشخص مي‌نمايند. داده‌ها با استانداردهای گوناگون تهیه‌شده‌اند تا بتوانند پاسخ‌گوی نیازهای سازمان‌های تولیدکننده باشند و کمتر به نیاز دیگر سازمان‌ها در تهیه آن‌ها توجه شده است.
فعاليت‌هاي مختلفي در سطح بين‌المللي در زمينه استانداردسازي، در حال انجام بوده که هر يک نقش و مسئوليت خاصي را متناسب با پياده‌سازي SDI بر عهده‌دارند. اين سازمان‌ها عبارتند از سازمان جهاني استاندارد (ISO)، کنسرسيوم GIS باز (OGC) و کنسرسيوم W3C.

چگونگی تدوین استاندارد داده‌ها، استاندارد فراداده، استانداردهاي کيفيت داده و تعامل‌پذيري ازجمله مواردی هستند که در این حیطه باید مورد بررسي قرار گيرند. در استاندارد داده‌ها، نحوه جمع‌آوری، حفظ و نگهداری،و حتی اولویت جمع‌آوری نیز مدنظر قرار گیرد.

سطوح زیرساخت داده مکانی

جهت مدیریت بهتر و مشارکت عمومی برای پیشبرد زیرساخت داده مکانی، فعاليت‌هاي مختلف SDI در سطوح مختلف جهاني، منطقه‌اي، ملی، استاني، محلي و حتی داخل سازمانی به‌صورت سلسله‌مراتبی تعریف و پیاده‌سازی می‌شود. وجود روابط مختلف در جريان ايجاد SDI، عملا پياده‌سازي SDI را دچار مشکل مي‌سازد. براي اين‌منظور با اعمال تئوري (Spatial Hierarchy Reasoning(SHR  بر SDI، مدل سلسله‌مراتب SDI ارائه گرديد. سلسله‌مراتب SDI نيز با الهام از همين تئوري سعي بر ساده‌سازي روش پاسخ‌گويي به مسائل و مشکلات مربوط به ايجاد SDI دارد. شکل زیر سطوح مختلف زیرساخت داده مکانی را نشان می‌دهد.

 

سلسله مراتب زیرساخت داده مکانی (SDI)

سلسله مراتب زیرساخت داده مکانی (SDI)

   باید توجه داشت که فعالیت‌های مربوط به سطوح SDI مستقل و مجزا از هم نبوده و تنها مختص همان سطح نیست. فعالیت‌های سطوح SDI نه‌تنها به‌هم وابسته بوده بلکه بر یکدیگر تأثیر نیز می‌گذارند. اين موضوع با نگاهي تحليلي به اهداف و چشم‌اندازهاي فعاليت‌هاي مختلف SDI در جهان قابل استنتاج مي‌باشد.
به‌عنوان‌مثال در منطقه آسيا و اقيانوسيه، UN-GGIM-AP دو هدف اصلي را در برنامه‌هاي خود دنبال مي‌کند: اول مشارکت در ايجاد زیرساخت جهانی داده مکانی (GSDI) و دوم سياست‌گذاري براي تسهيل ايجاد SDIهاي ملي. اين دو هدف نشان‌دهنده وجود ارتباط بين SDI منطقه‌اي با SDI جهاني و همچنين SDI منطقه‌اي با SDI ملي است. در هر سطح از زیرساخت داده مکانی، برنامه‌ریزی خاص آن سطح انجام و پیاده می‌گردد.

از طرفی جزئیات اطلاعات و نوع اطلاعاتی که برای برنامه‌ریزی در هر سطح لازم است متفاوت می‌باشد. برای سطوح محلی و یا در سطح شهر معمولا نقشه‌های بزرگ‌مقیاس لازم است. اما در سطح منطقه‌ای مقیاس اطلاعات کوچک‌شده و ماهیت و نوع اطلاعات تغییر می‌کند. از طرف دیگر متولیان اطلاعات هم در سطوح مختلف متفاوت هستند. در سطح شهری متولیان داده‌ها شهرداری، شرکت گاز و … بوده که هنگام فعالیت روزانه اطلاعات را تولید، بهنگام و به‌اشتراک می‌گذارند. اما در سطوح بالاتر مثل سطح منطقه‌ای متولیان داده‌ها کشورها هستند و تبادل داده بین کشورها انجام می‌شود.

درباره نویسنده :

هما درزی
کارشناس نقشه برداری و کارشناس ارشد سیستمهای اطلاعات مکانی.
مدرس دوره های مختلف مقدماتی و پیشرفته ArcGIS.
darzi_homa[at]yahoo.com

ثبت ديدگاه