مراحل ایجاد سیستم اطلاعات مکانی

   به علت گستردگی و پیچیدگی‌های ایجاد سیستم اطلاعات مکانی، امکان شکل‌گیری کل سیستم در یک حرکت به ندرت وجود دارد. علاوه بر آن یکی از ویژگی‌های این نوع پروژه‌ها، تثبیت تدریجی نیاز‌های کاربران در طول پروژه است. بنابراین، تعدادی از مراحل زیر بسته به نوع متدولوژی انتخاب شده باید بصورت تکرار انجام شوند تا در نهایت ایجاد سیستم اطلاعات مکانی به نحو مطلوبی میسر گردد.

1- انتخاب متدولوژی مناسب برای پروژه

   ایجاد نظام‌مند هر سیستمی مستلزم داشتن متدولوژی است كه مراحل و فعالیت‌های مختلف پروژه و همچنین ترتیب آنها را به گونه‌ای مناسب مشخص نماید. متدولوژی‌های مختلفی وجود دارند كه هر كدام دارای مزایا و كاربرد خاصی می باشند. مدیر پروژه باید با توجه به اهداف و ویژگی‌های پروژه، نسبت به انتخاب متدولوژی مورد نظر خود اقدام نماید. از جمله متدولوژی‌هایی که در ایجاد سیستم اطلاعات مکانی به ما کمک میکند، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• روش حلزونی
• روش تكرار
• فرآیند یکپارچه (Unified Process)

2- امکان‌سنجی

   در مرحله امکان‌سنجی از اطلاعات فنی و مالی برای برآورد پتانسیل و میزان عملی بودن ساخت سیستم استفاده می‌شود. امکان‌سنجی به ارزیابی سیستم مورد نظر یا مقایسه آن با سیستم‌های مشابه می‌پردازد. ایجاد سیستم اطلاعات مکانی بدون در نظر گرفتن امکان سنجی و نیارسنجی کاری عبث و بدون استفاده خواهد بود.
هدف از این کار مشخص کردن نقاط قوت و ضعف پروژه و شناسائی عواملی است که می‌تواند باعث شکست آن شود. همچنین، امکان‌پذیر بودن پروژه با توجه به بودجه موجود و نیاز‌های اعلام شده مورد بررسی قرار می‌گیرد و بهترین راه حل انتخاب می‌شود.
قبل از امكان‌سنجی، لازم است كه شناخت كلی از اهداف سیستم و نیاز‌های كاربر بدست آمده باشد.  مسائلی که باید در مطالعات امکان‌سنجی به آن توجه شود عبارتند از:

• شرح سیستم
• پیش‌فرض‌ها
• زمان‌بندی پروژه
• منابع موجود (مالی، انسانی، تجهیزات، …)
• سود و زیان
• روش‌های تولید نقشه و اطلاعات مکانی مورد نیاز
• محدودیت‌ها
• عوامل خطرزا
• گزینه‌های ثانویه
• توصیه‌ها

3- نیاز‌سنجی

   دراین مرحله، سازمانی که سیستم برای آن اجرا می‌شود، مورد بررسی دقیق قرار می‌گیرد. هدف این بررسی عبارتست از  شناسایی دقیق اهداف سیستم، فرایندهای سازمانی و نیازهای اطلاعاتی کاربر.
در این مرحله باید همواره درخواست‌های کارفرما مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و توصیه‌های کارشناسی لازم  ارائه شود تا فهرست بهینه‌ای از نیازها حاصل گردد. با استفاده از اطلاعات به دست آمده در این بخش میتوان به طراحی مدل داده موردنیاز اقدام نمود.

3-1- شناسایی اهداف سیستم
3-2- شناخت سازمان و فرآیند‌های كاری ذیربط
3-3- شناسائی نیاز‌های اطلاعات مكانی و توصیفی
3-4- شناسائی كاربران سیستم
3-5- تعیین نوع تحلیل‌های مورد نیاز سیستم و پارامتر‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری

4- طراحی مدل خارجی (External Model)

   به منظور ساماندهی اقلام اطلاعاتی شناسائی شده و ارتباطات بین آنها، لازم است که مدل خارجی تهیه شود. مدل خارجی انعکاس دهنده مفاهیم مربوط به محتوا و عملکرد سیستم از دیدگاه کاربر می‌باشد، بنابراین از تجزیه و تحلیل نیاز‌های كاربر بوجود می‌آید.

5- طراحی مدل مفهومی  (Conceptual Model)

   برای طراحی مدل مفهومی، باید تحلیلگر سیستم‌ اطلاعات مكانی واقعیت موجود را (شامل عوارض و اشیاء دنیای واقعی یا سازمانی) همراه فرآیند‌های ارتباط دهنده آنها، در قالب Entity ها و روابط مكانی و غیر مكانی در آورد.
بعضی موارد که در این فرآیند تبدیل حائز اهمیت هستند در زیر آمده است:

• انتخاب توصیفات لازم Entityها خصوصاٌ Entityهای مكانی و نیز جلوگیری از افزونگی
• اجتناب از ایجاد توصیفات تركیبی
• بیان دقیق Cardinality  و  Ordinality  روابط
• جلوگیری از ایجاد روابط چند‌گانه
• استفاده درست، بجا و دقیق از روابط مكانی و اجتناب از ایجاد آن دسته از روابطی كه توانائی ایجاد آنها در زمان پردازش وجود دارد
• كنترل مدل به كمك شبیه‌سازی و اطمینان از عدم وجود نا‌همخوانی منطقی در مدل

6- بررسی داده‌های موجود

   بر اساس نتایج نیازسنجی انجام شده و همچنین با توجه به طراحی مفهومی، باید مطالعات لازم جهت شناسائی داده‌های مناسب برای ایجاد سیستم اطلاعات مکانی صورت گیرد. با توجه به هزینه بالای داده‌های مكانی و زمان‌بر بودن تولید آنها، لازم است كه قبل از اقدام به سفارش تولید داده‌های جدید، نسبت به شناسائی داده‌های موجود اقدام گردد.
از منابعی كه می‌توانند تامین كننده داده‌های مورد نظر باشند می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• وزارتخانه‌ها و سازمان‌های دولتی
• شركت‌های مهندسان مشاور نقشه‌برداری
• سایت‌های اینترنت

در صورتی که داده‌های مورد نیاز موجود نبوده یا مشخصات فنی آنها پاسخگوی نیاز نباشد، آنگاه باید نسبت به تولید یا سفارش تولید اقدام نمود.

7- ارزیابی و انتخاب نرم‌افزار و سخت‌افزار

   انتخاب نرم‌افزار و سخت‌افزار باید به گونه ای باشد که پاسخ گوی عوامل زیر باشد:

• دارای توابع مورد نیاز باشد
• عملکرد آن متناسب با نوع کاربری باشد
• خدمات مناسب پس از فروش داشته باشد
• امکان customize کردن و توسعه داشته باشد
• هزینه‌های خرید و نگهداری متناسب با ابعاد پروژه و بودجه باشد

   مهمترین قسمت سخت‌افزاری سیستمهای اطلاعات مکانی، قسمت پردازنده می‌باشد. پردازش اطلاعات مکانی سنگین، زمانبر و حساس است. از این رو سخت‌افزار پردازش داده‌های مکانی نیز تا حدی متفاوت با سایر سیستمهای پردازش اطلاعات است. معمولا باید پردازشگرهایی مورد استفاده قرار گیرند که از لحاظ سرعت، عملکرد مناسبی داشته باشند.

نرم‌افزارها در یك سیستم GIS ، بخش اصلی وظایف اجرایی سیستم را بر عهده دارند. این قسمت می تواند شامل یك نرم‌افزار یا چندین نرم‌افزار باشد.

8- طراحی مدل منطقی و فیزیكی

8-1- مدل منطقی (Logical Model)

   طراحی مدل منطقی پس از انتخاب نرم‌افزار صورت می‌گیرد زیرا وابسته به ساختار نرم‌افزاری است كه مورد استفاده قرار خواهد گرفت. مدل منطقی باید امکان پیاده‌سازی مدل مفهومی را در ساختار نرم‌افزاری سیستم مدیریت پایگاه داده فراهم نماید.

8-2- مدل داخلی/فیزیکی (Internal/Physical Model)

   پس از پایان طراحی ساختار و ذخیره‌سازی باید نسبت به پیاده‌سازی ساختار مذکور در محیط نرم‌افزاری سیستم مدیریت پایگاه داده اقدام شود. به منظور تسریع این مرحله، و نیز جلوگیری از برخی اشتباهات، توصیه می‌شود که این مرحله بصورت نرم‌افزاری صورت گیرد. در صورت استفاده از روش مذکور باید از همخوانی محیط‌های نرم‌افزاری اطمینان حاصل گردد.

با توجه به سنگین بودن فرآیند نگهداری پایگاه داده و نیز امکانات نرم‌افزاری موجود در پایگاه داده، پس از اتمام ساختار آن باید نسبت به ایجاد روال‌های نرم‌افزاری لازم از قبیل تعریف قواعد انسجام (Integrity Rules) و قواعد توپولوژیکی اقدام گردد. همچنین در این مرحله باید نسبت به تعریف کاربران و سطوح دسترسی آنان جهت حفظ امنیت سیستم اقدام شود.

9- یكپارچه‌سازی سیستم

   مرحله یکپارچه‌سازی به ترکیب نتایج مراحل قبلی با هدف ایجاد سیستم اطلاعات مکانی مورد نظر می‌پردازد. در پایان این مرحله، سیستم بر اساس طراحی با استفاده از نرم‌افزار و سخت‌افزار انتخاب شده شکل می‌گیرد. اجزای این مرحله عبارتند از:

• سفارش یا جمع آوری داده‌های مکانی و توصیفی و ایجاد فایل‌های رقومی
• حجم داده‌ بکار رفته در این مرحله فقط در حد مورد نیاز برای اجرای پروژه راهنما می‌باشد تا در صورت وجود ایرادات، اتلاف هزینه کاهش یابد.
• در صورت موجود بودن داده‌های تعیین شده در مرحله امکان‌سنجی، نسبت به تهیه آنها اقدام می‌گردد.
• در صورت عدم وجود داده‌های تعیین شده در مرحله امکان‌سنجی، باید این داده‌ها تولید و وارد سیستم شوند. (در صورتی که امکان تولید این داده‌ها در حد محدود وجود نداشته باشد، آنگاه باید از داده‌های مشابه استفاده نمود)
• داده‌ها باید از مشخصات قید شده در مرحله طراحی طبعیت نمایند.
• تشکیل سیستم اطلاعات مکانی

   در این مرحله باید سیستم بر اساس طراحی انجام شده و مطابق مستندات پیاده‌سازی شود. مواردی که بطور مشخص در مرحله پیاده سازی و ایجاد سیستم اطلاعات مکانی انجام خواهد شد عبارتند از:

• پیاده سازی پایگاه داده
• استقرار نرم‌افزار و مناسب‌سازی آن برای کاربران پروژه
• آماده سازی سخت‌افزارهای مورد نیاز
• ورود داده به سیستم در حد مورد نیاز برای اجرای پروژه راهنما

10- انجام پروژه راهنما (Pilot) و تست و ارزیابی سیستم (Bench Marking)

هدف از اجرای پروژه راهنما، آزمایش کردن سیستم و ایجاد سیستم اطلاعات مکانی در منطقه‌ای محدود و با داده‌های نمونه می‌باشد. در هنگام اجرای پروژه راهنما باید کوشش شود که ایرادات احتمالی و نقاط ضعف شناسائی شوند و همچنین برآورد‌های انجام شده کنترل و تصحیح گردند.
اهداف پروژه‌ راهنما عبارتند از:

• ارزیابی طراحی سیستم
• ارزیابی عملکرد نرم‌افزار و سخت‌افزار
• ارزیابی کیفیت داده‌ها و بهبود برآورد‌های زمانی و مالی جمع‌آوری داده (در صورت موجود نبودن داده از قبل)
• آزمایش گردش کار و روش‌های اجرائی

 بسته به نتایج پروژه راهنما می‌توان نسبت به پیاده‌سازی كامل سیستم و ورود داده‌های كل منطقه اقدام نمود، یا آنكه به اصلاح نواقص مراحل قبل پرداخت.

11- پیاده‌سازی نهایی سیستم

   هنگامی كه نتیجه تست و ارزیابی سیستم در پروژه راهنما مثبت باشد، آنگاه می‌توان نسبت به ادامه جمع‌آوری داده‌های مكانی و توصیفی لازم برای كل منطقه پروژه و آماده‌سازی و ورود آنها به سیستم اقدام نمود. در پایان این مرحله سیستم عملاً راه‌اندازی شده و تحویل كارفرما می‌گردد.

12- نگهداری و پشتیبانی سیستم

   به علت ماهیت پویای سیستم اطلاعات مکانی و همچنین تاثیر تغییرات گوناگون، لازم است که متناسب با میزان تاثیر این تغییرات، نسبت به انجام اقدامات نگهداری و پشتیبانی اقدام نمود. با توجه به ماهیت کار، ممکن است که وظائف نگهداری بر عهده متخصصین داخل و خارج سازمانی گذاشته شود.

نگهداری سیستم داری سه جنبه می‌باشد:

• تهیه نسخه‌های پشتیبانی
• بهنگام‌سازی‌های معمول
• بهبود سیستم

13- مستند‌سازی

به منظور ثبت وضعیت یا سوابق پروژه و همچنین حفظ مشخصات فنی سیستم اطلاعات مكانی برای فعالیت‌ها و توسعه‌های آتی، لازم است كه در مراحل مشخصی از ایجاد سیستم اطلاعات مکانی و همچنین در پایان كار مستندات آن تهیه و تحویل داده‌ شوند. این مستندات به افراد ذیربط کمک خواهد کرد تا همگی دیدگاهی یکپارچه نسبت به وضعیت سیستم داشته باشند.

از جمله موارد ضروری در مستند کردن سیستم می‌توان موارد زیر را نام برد:

• اهداف سیستم
• نیاز‌های كاربر
• طراحی انجام شده و مدل‌‌های داده
• راهنمای بکارگیری سیستم
• گزارشات مختلف امكان‌سنجی، پروژه راهنما، گزارشات مرحله‌ای، …

14- آموزش

   راه‌اندازی سیستم اطلاعات مکانی ممکن است همراه با بعضی تغییرات در روش‌های کاری کارفرما ‌باشد. بنابراین، در صورت نیاز، باید مسائل مربوط به آموزش پرسنل در رده‌های مختلف به منظور حصول اطمینان از فعال شدن سیستم جدید پیش‌بینی شود. این آموزش‌ها باید مکمل “راهنمای بکارگیری سیستم”  باشد که در بخش مستند‌سازی به آن اشاره گردید.

اصولاً برای سازمانی‌هائی كه قصد ایجاد سیستم اطلاعات مکانی را دارند، اجرای دوره‌هائی برای ارتقای دانش و مهارت‌ كاركنان آن ضروری می‌باشد.