ما هو المقصود بقواعد نظم المعلومات الجغرافية

[align=center]الاخوه الاعضاء
السلام عليكم ورحمة الله

سعدت كثيراً بانضمامي الى هذا الصرح العلمي المميز والذي سيكون له دور ايجابي في اثراء المعرفة بنظم المعلومات الجغرافية .
سؤالي، ما هو المقصود بقواعد البيانات الخاصة بنظم المعلومات الجغرافية و ماهي اسس تصميمها وهل المقصود بها الطبقات layers ام لا .
مع خالص تحياتي



[/align]

السلام عليكم و رحمة الله:

الأستاذ الصقري أستطيع إفادتك فيما يتعلق بتعريف أو ماهية قواعد البيانات الجغرافية بشكل مبسط جدا :

حيث أن نجاح نظم المعلومات الجغرافية يعتمد و بشكل كبير على نوع و صحة المعلومات التي تتكون منها قاعدة المعلومات .
هذة المعلومات تكون على نوعين :

1ـ معلومات جغرافية location: مكونه من نقاط و و خطوط و أشكال .

2 ـ معلومات بيانية Attributes : مثل الأسماء و الأرقام و متغيرات .

و تكون هذة المعلومات الجغرافية و البيانية مرتبطة بالزمن بمعنى أن هذة المعلومات تتغير بتغير الزمن .

و للإستزادة من هذا الموضوع لأنه كبير و يحتاج لشرح مفصل هناك بعض الكتب التي تناولته بشيئ من التفصيل :

مثل ـ أنظمة المعلومات الجغرافية للدكتور قاسم الدويكات.

مقدمة في نظم المعلومات الجغرافية و تطبيقاتها الحضرية للدكتور فوزي كبارة

نظم المعلومات الجغرافية للدكتور محمد عبد الجواد محمد علي .

نظم المعلومات الجغرافية للدكتور محمد الخزامى عزيز .

المميزة

الأخوة الكرام المشرفين على نادي نظم المعلومات الجغرافية المحترمين
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته وبعد :
لقد قرأت سؤال حول ( المقصود بقواعد نظم المعلومات الجغرافية ) وأحببت أن أقدم هذه المعلومة للسائل الكريم :
هناك مصطلح يعرف باسم قواعد البيانات Database ومصطلح آخر يعرف باسم قواعد البيانات الجغرافية Geographic Database. الأول منها له علاقة بالبيانات غير المكانية Attribute Data مثل أسماء المسافرين على قواعد البيانات التابعة للخطوط السعودية مثلاً أو عدد الحجاج على قواعد البانات الخاصة بالمواني والحدود أو البيانات الشخصية على قواعد البيانات التابعة للجوازات أو وزارة الخدمة المدنية أو غيرها من البيانات المجردة التي تتواجد على قواعد البيانات المعروفة مثل ِ Access, Informix, SQL, DbaseIII , وغيرها من البرامج المماثلة .
فإذا ربطت تلك البيانات المجردة ي قواعد البيانات بأسلوب هندسي وتبولوجي بمكان تواجدها في الطبيعة عن طريق تحديد مكانها على الخرائط الطبوغرافية ، أو الجغرافية ، أو الموضوعية ، أوعن طريق رؤيتها على المرئيات الفضائية ، أوالصور الجوية ، أو المخططات ( خرائط المدن ) في شكل رموز نقطية وخيطة ومساحية فإننا نسميها قواعد البيانات الجغرافية Geographic Database نظراً لاحتواءها على البيانات المكانية Spatial Data والبيانات الوصفية Attribute Data التابعة لتلك البيانات المكانية والقابلة للمسائلة Query والتحليل Analysis وذلك من خلال استخدام برامج نظم المعلومات الجغرافية التي توفر العديد من الأدوات اللازمة للاستفادة من محتويات قواعد البيانات الجغرافية ،،،،


أ. د. / ناصر بن محمد بن سلمى

السلام عليكم و رحمة الله :

الأستاذ الصقري يبدو لي بكل صراحة أن إجابة الدكتور ناصر أفضل من إجابتي فهي وافية + كافية + مختصرة + و بطريقة مفهومه و لاريب في ذلك .....فنشكر له تفضلة بالإجابة .

المميزة

شكراً للاخت المميزة

وسؤالي للدكتور ناصر سلمة الله .

هل كل طبقة تعتبر قاعدة بيانات , وما هي الخطوات الصحيحة لبناء قواعد البيانات الجغرافية ؟

اعتقد ان قاعدة البيانات تشمل مجموعة الطبقات جميعها طالما ارتبطت بموضوع واحد
اما بالنسبة للخطوات الصحيحة لبناء قاعدة البيانات :(باختصار)
1- تحديد الهدف من قاعدة البيانات
2- جمع البيانات المرتبطه بالموضوع من مصادرها المختلفه
3- انشاء قاعدة البيانات الرسومية بدا من خريطة الاساس
4- انشاء قاعدة البيانات الوصفيه (Attributes )الخاصة بكل طبقة على حدة[/size]

[align=center]
شكراً إيمان

ماهو المقصود بانشاء قاعدة البيانات الرسومية

[/align]

[align=center]الصقري

[/align]

إجابة للأخ الصقري على سؤال سابق قال فيه

سؤالي للدكتور ناصر سلمة الله .
هل كل طبقة تعتبر قاعدة بيانات , وما هي الخطوات الصحيحة لبناء قواعد البيانات الجغرافية ؟


الإجابة :
أولاً لابد لنا من التفريق بين قواعد البيانات الجغرافية و الطبقة Layer :
قواعد البيانات الجغرافية تظم كل البيانات ذات العلاقة ( بالمشروع الذي بنيت له ) . وتضم في جنباتها كل البيانات المكانية والبيانات الوصفية والمرئيات الفضائية والصور الجوية والخرائط الطبوغرافية والجغرافية والمخططات والمقالات الحرفية وغيرها من البيانات ذات العلاقة .
فإذا وظفنا برامج نظم المعلومات الجغرافية للتساؤل والتحليل لمحتويات تلك القواعد ، فإن الناتج سوف يعرض على خريطة الأساس ذات العلاقة بالمشروع وسيظهر اسم تلك الطبقة المعلوماتية في نافذة المحتويات ( إذاً الطبقة المعلوماتية هي عبارة عن عرض لجزيئه من محتويات قواعد البيانات الجغرافية ) ومن الممكن أن تكون محتويات قواعد البيانات الجغرافية مرتبطة بخريطة أساس واحدة ولذلك تظهر النتائج على طبقة واحدة في كل الأحوال مثل خرائط المدن ( Parcel Map ) .
ومن الممكن أن تكون محتويات قواعد البيانات الجغرافية مرتبطة بأكثر من طبقة فتظهر بعض النتائج على طبقة ذات رمز نقطي وأخرى على طبقة ذات رمز خطي وثالثة على طبقة ذات رمز مساحي .
وقد تتعدد الطبقات ذات الرمز الواحد مثل طبقة برمز خطي لتمثيل الطرق الرئيسة وطبقة ثانية للطرق الثانوية وطبقة ثالثة للطرق الزراعية وهكذا دواليك .

أما الخطوات المطلوبة لبناء قاعدة بيانات فيمكن وصفها بشكل مبسط في النقاط التالية :
1) تحديد الهدف ,أو المهام أو المطلوب من بناء قاعدة البيانات الجغرافية .
2) جمع البيانات ذات العلاقة بموضوع قاعدة البيانات الجغرافية من المصادر المتعددة .
3) عمل مخطط أولي لبناء قواعد البيانات يبين التصنيف المطلوب للبيانات ذات العلاقة وأنواعها ومواقعها وطبيعتها Project Plan.
4) بناء قاعدة البيانات الجغرافية الشخصية Personal Geodatabase إذا كان المشروع صغيراً ( على برامج Access Microsoft) أو Geodatabase ( على قواعد بيانات مثل Oracle, SQL, Informix ) إذا كانت المشروع كبيراً. حيث يتمتع هذان النوعان من قواعد البيانات بنفس الأساسيات الخاصة ب ( Feature Class, Tables, Feature Dataset, Rules, Relationships, Attribute subtypes and Domains.

5) تجهيز قواعد البيانات الجغرافية بالمطلوب من البيانات المكانية Spatial أو وصفية Attribute
6) تحديد نوع النمذجة المستخدمة بناء على التطبيق المطلوب حيث نستخدم :

نموذج البيانات التطبيق

التصميم بالحاسوب التصميم الهندسي
CAD

التصميم الشكلي لرسم الخرائط البسيطة ( بدون علاقات هندسية
Graphical

التمثيل الشبكي النمذجة والتحليل المكاني الخاص بالبيئة والمصادر الطبيعية
Network

التمثيل الخطي ، العلاقات الهندسية العمليات المتعددة للظواهر الهندسية الخطية
Vector- Georelational Model

التمثيل العنكبوتي العمليات المعتمدة على دراسة الخلايا ومحتوياتها
Raster Model

نموذج الشبكات التحليل الشبكي لشبكة النقل والمياه وإدارة الوسائل
Network

نموذج شبكة التثليث تحليل السطح والتضاريس
Triangulated irregular network

نموذج الكائن عمليات متعددة في العديد من التطبيقات
OBJECT

7) توظيف برامج نظم المعلومات الجغرافية المعروفة باسم ( SDE ) Spatial Data Engine للاستفادة من محتويات قواعد البيانات

وفي هذا الصدد أنصح القارئ الكريم بقراءة كتاب بعنوان :
Modeling Our World
By Zeiler, Michael
The ESRI Guide to Geodatabase Design Esre Press 1999
وفي الختام أتمنى للجميع التوفيق والسداد .....

أ. د. / ناصر بن محمد بن سلمى

[align=center]

شكراً يا دكتور ناصر على هذا الشرح المبسط والمفيد جداَ
ومن خلال هذا الشرح حليت عقدة كبيرة عندي في فهم قواعد البيانات



[/align]

أضافة متواضعة:
يمكن ببساطت اخراج كافة المتغيرات أو العناصر الخطية على لاير واحد كما يمكن اخراج كافة المتغيرات المساحية على لاير مستقل وكذلك بالنسبة للعناصر الموضعية مثل الخدمات وهنا أريد أن أقرب أن بيانات العنصر تتمثل بعامود واحد داخل قاعدة البيانات الجغرافية حسب تعريف أ.د السلمى أي أنه لا يجب الاعتقاد بأن لعمل واحد يمكن أن يتبع لة عدة قواعد بيانات داخل النظام

موضوع جميل احتوى على معلومات مفيدة وقيِّمة
نتمنى للجميع التوفيق والسداد
لي إضافة متواضعة قد تساعد القاري على فهم المقصود من قواعد البيانات الجغرافية:
يمكن تشبيه قواعد البيانات الجغرافية بالوعاء التي توضع فيه الطبقات (layers) وبقية المعلومات والقواعد (Rules) التي تحكم سلوك هذه البيانات

من المراجع المهمة والمفيدة في مجال قواعد البيانات الجغرافية

الكتاب التالي ويقع في 390 صفحة (نسخة 2005) وهي نسخة إلكترونية تأتي مع برنامج ArcGIS


http://www.gisclub.net/vb/attachment...entid=20&stc=1






والكتاب التالي ويقع في 262 صفحة (نسخة 2005) وهي نسخة إلكترونية تأتي مع برنامج ArcGIS

http://www.gisclub.net/vb/attachment...entid=21&stc=1








والله تعالى أعلم

إضافة أخرى صغيرة :)
قامت إزري قبل فترة بعمل نماذج بيانات (Data Model) لعدة تطبيقات حيث تم إنشاء قوالب قاعدة بيانات جغرافية للعديد من التطبيقات الجغرافية تحتوي هذه القوالب على الطبقات المطلوبة وكذلك حقول البيانات والروابط بين هذه الطبقات
هذا رابط نماذج البيانات في موقع إزري
http://support.esri.com/index.cfm?fa...ateway&dmid=16

يحتوي قسم نماذج البيانات على منتدى خاص لمناقشة المواضيع ذات العلاقة تجده على هذا الرابط
http://forums.esri.com/forums.asp?c=141


تحتوي صفحة كل تطبيق لمناذج قواعد البيانات الجغرافية على واحد أو اكثر من :
1 - حالات دراسية تطبيقية لمناذج قواعد البيانات الجغرافية قد يكون ملف فيديو وقد يكون ملف اكروبات وقد يكون عرض تقيديمي
2 - قالب قواعد البيانات ومخطط توضيحي للطبقات المطلوبة والعلاقات بين هذه الطبيقات وكذلك الحقول المقترحة لهذه الطبيقات، كما قد يتوفر كتاب مرجعي ( Reference book) لقادعة البيانات


مثال لقواعد البيانات الجغرافية في مجال هندسة شبكات المياه في المدن
http://support.esri.com/index.cfm?fa...ateway&dmid=16



والله تعالى أعلم

قاعدة البيانات الجغرافية Geographic Data Base
تختلف البيانات عن المعلومات، فالبيانات هي المادة الاولية الخام (ارقام وجداول وإحصاءات) تم جمعها عن العالم الحقيقي في شكل حقائق وإثباتات لم تتم معالجتها، والتي تستخلص منها المعلومات ، اما المعلومات فهي ناتج معالجة البيانات(1) تحليلا أو تركيبا لاستخلاص ما تتضمنه هذه البيانات من علاقات ومؤشرات ومقارنات من خلال تطبيق العمليات الاحصائية عليها او معالجتها كميا بالطرق الرياضية والاحصائية او المنطقية او اقامة النماذج عليها، فالبيانات هي ركيزة المعلومات والمعلومات هي الاساس اتخاذ القرارات بعد ادارتها ومعالجتها وتحليلها(2).
وقبل تعريف قاعدة البيانات الجغرافية يجب التنويه الى ان البدايات الاولى لظهور فواعد البيانات كانت في فترة الستينات ,حيث صممت اول قاعدة بيانات الية في مجال الاعمال التجارية ,والتي كانت تسمى قواعد المعلومات الاعمال Business Data Bases واستمرت الجهود الخاصة بانشاء قواعد البيانات وشملت نشاطاتها مختلف التخصصات ,وفي فترة السبعينات تطورت الجهود أكثر في مجال انشاء قواعد المعلومات الالية وشملت تطبيقاتها مجالات عدة منها:
1- قاعدة معلومات ادارية Administrate Data Base
2- قاعدة المعلومات الهندسية Engineering Data Base
3- قاعدة المعلومات البيئية Environmental Data Base
4- قاعدة المعلومات المالية Financial Data Base
5- قاعدة معلومات امنية Security Data Base
6- قاعدة معلومات سكانية Demographic Data Base
7- قاعدة معلومات جغرافية Geographic Data Base
تعد قاعدة البيانات الجزء الاكثر اهمية في نظم المعلومات الجغرافية لكونها تشكل القاعدة لجميع التحليلات وعملية اتخاذ القرارات ويعتمد نجاح نظم المعلومات الجغرافية اعتمادا كبيرا على طبيعة ونوعية وصحة البيانات والمعلومات المدخلة للنظام .لذلك يعتر كل من مكونات وتصميم قاعدة البيانات الجغرافية من اهم متطلبات هذه النظم , وهي بمثابة مجمع للمعلومات تحتوي على معلومات عن الظاهرات الجغرافية من حيث موقعها على الخريطة وشكلها بالاضافة الى معلومات تفصيلية عن الظاهرة تتفق مع هدف تصميم قاعدة المعلومات الجغرافية والهدف من الاعداد
اما تعريف قاعدة البيانات في نظم المعلومات الجغرافية فهي عبارة عن(مجموعة من الملفات Files والسجلات Records والحقول Fields يمثل كل حقل معلومة من المعلومات)(3)
وفي تعريف اخر (هي تجميع لمعلومات تترابط مع بعضها بعلاقة وتدار وتخزن كوحدة Unit على سبيل التمثيل في نفس الحاسوب وتتضمن قاعدة البيانات لنظام المعلومات الجغرافية ومعلومات عن مواقع ظواهر العالم الحقيقي وخصائص تلك الظواهر.)(4).
في تعريف اخر قواعد البيانات كمجموعة مركبة (مهيكلة) structured collection من البيانات التي يمكن الدخول عليها (accessible) بطريقة منتظمة uniform way مما يجعلها عنصرا هاما في نظم المعلومات الجغرافية حيث يتم تنظيم البيانات باستخدام أنواع مختلفة من نظم إدارة قواعد البيانات DBMS .
.والشكل(94) نظم ادارة قواعد البيانات وموقع قاعدة البيانات الجغرافية.


شكل(94) نظام إدارة قواعد البيانات موضحا مكانة قاعدة البيانات الجغرافية
(5)Robert Laurini.Information systems for urban planning, hypermedia Co-operative approach, New YORK,2001.P.30.
(6) نقلا عن:مزكين محمد حسن,انشاء قاعدة البيانات السكانية لمدينة مانكيش.دراسة في نظم المعلومات الجغرافية,ماجستير جغرافية,كلية التربية,جامعة الموصل,2005,ص47 .
• هناك نوعين من نظم إدارة قواعد البيانات هما:
1- Hybrid system ويتم فيها تخزين البيانات الهندسية (الإحداثيات) في قاعدة بيانات منفصلة عن قاعدة البيانات الوصفية وهي النوع الأكثر شيوعا في تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية ويتم فيها ربط القاعدتين من خلال رقم منفرد (unique Id-number) يربط بين الأشكال الهندسية وبياناتها الوصفية وبعيدا عن هذا النوع من الربط الداخلي Internal linking فإنه من الممكن ربط هذا الرقم المنفرد مع قواعد بيانات خارجية من خلال الشبكات حيث قد يتم الربط في شبكة داخلية صغيرة Intranet أو شبكة المعلومات الدولية Internet.
Integrated systems -2 ويتم فيها تخزين البيانات الهندسية والوصفية في نفس قاعدة البيانات ويمكن الربط مع مصادر البيانات الخارجية من خلال وسيط نظم إدارة قواعد البيانات RDBMS interface
الهدف من بناء قاعدة البيانات الجغرافية:
تعد مرحلة انشاء قواعد البيانات الجغرافية من اهم المراحل التي تحقق اهداف العمل .ومعظم الدراسات تؤكد انها تمثل من 70ـ80% من كلفة أي مشروع .
واهم اهداف انشاء قواعد البيانات هي:
1- ادارة المعلومات المكانية
2- دعم اتخاذ القرارات
3- ايجاد العلاقات المكانية بين البيانات
4- تحسين اداء العمليات
5- استخدام افضل لمصادر المعلومات
6- تحليل أفضل للبيانات مكانية وغير المكانية
7- تقديم خدمات أفضل للمستخدمين(7)
8- إن يكون النموذج في اطار مفهوم لبيانات واضحة
9- إن يكون التصميم مفتوحا ومتعدد الاغراض ,ومستندا على عدد من المعايير
10- إمكانية اشتقاق نتائج معلومات محددة
11- إن يكون النموذج سهل الفهم والاداء
12- إن يدعم النموذج عملية انتقال الملفات من مستند لاخر
13- إن يكون النموذج مرن وقابل للتوسع وسهل التطبيق(8)
إن تصميم قاعدة البيانات في نظم المعلومات الجغرافية يعتمد على مفهوم الطبقات الموضوعية للمعلومات ,حيث يتم تعيين مجموعة من المواضيع لعنوان التطبيق الخاص ويتضمن كل طبقة موضوع معين كما في الشكل(95).

شكل(95)انواع الطبقات
متطلبات تصميم قواعد البيانات الجغرافية:
1- تحديد الهدف من انشاء قاعدة البيانات
2- تحديد كل البيانات المطلوبة لانشاء القاعدة
3- عمل رسم بياني لانواع البيانات الداخلة في انشاء القاعدة
4- تحويل النموذج البصري الىهيكل مناسب لقاعدة البيانات,أي اختيار نوع من انواع قواعد البيانات لتمثيل البيانات في القاعدة.
5- التحقق من الطبقات الموضوعية الرئيسية.
6- التاكد من وجود حقول خاصة بكل مجموعة.
7- تحديد أي القيم صحيحة وعلاقتها مع القيم الأخرى.
8- تعريف العلاقات المكانية من حيث القواعد والسلوك.
9- نموذج مراجعة لانتقاء التصميم المناسب

إذا أتينا الى تفصيل قاعدة البيانات الجغرافية الى ما يعرف بقاعدة البيانات المناخية , ماذا تعني ؟ وكيف أُنشي قاعدة بيانات مناخية ؟ يا حبذا كان ذلك ضرباً بمثال ؟

لكم خالص الشكر والتقدير .

الاخ محمد انشاء قاعة بيانات مناخية تتطلب بيانات عن عناصر المناخ جميعها كمعدلات شهرية وسنوية ولسلسلة من السنوات ومن ثم التعامل مع هذه البيانات عن طريق صيغة التساؤل مثلا والذي يوفره برنامج نظم المعلومات الجغرافية تستطيع صياغة الاسئلة والحصول على اجابات كاستخراج الموازنة المائية المناخية مثلا او معامل الجفاف او التعرية وهكذا تستطيع برمجيات نظم المعلومات صياغة الاسئلة واستخراج النتائج او الاجابات عليها وهي قمة وظائف نظم المعلومات الجغرافية مع التقدير

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
مشكور الدكتور ناصر على شرحه المفصل والملخص ولكن ارجو ان تسمحو لي باضافة بعض النقاط المهمة والتي ترافق تطبيقات النظام منها:

* الاستعانه بخبراء البرامجيات والتطوير في برامج نظم المعلومات الجغرافية مثل VB و VBA الخ , لتطوير برامج وادوات جديدة يمكن الاستفادة منها في استخدام قاعدة البيانات الجغرافية مباشرة دون الحاجة الى نقل المعلومات يدويا منها.
* يجب ان يكون التصميم النهائي لقاعدة البيانات الجغرافية بسيط وسهل الفهم ويمكن تطويره بسهولة.
* عدم اعتماد القاعدة القديمة وهي تكديس الحقول حقلا بعد حقل دون تحديد فائدة كل حقل في قاعدة البيانات.
* تصميم قاعدة البيانات الجغرافية تتطلب خبراء في قواعد البيانات ونظام الـ Gis والبرامجيات ويضاف لهم بالتأكيد الخبراء الفنيين الذين سيطبقون اعمالهم على قاعدة البيانات الجغرافية ولا يجوز الاستغناء عن اي عضو من الاعضاء الاربعة السابق ذكرهم.
* لا ننسى طبعا ان تصميم قواعد البيانات الجغرافية يتطلب تصميم الطبقات التي سترسم ومواصفات تلك الطبقات والدقة المطلوبة واهم نقطة في هذا الموضوع التفاصيل المطلوب اظهارها على الخريطة الواحدة.
* في حال قواعد البيانات الجغرافية الضخمة قد نحتاج الى تقسيمها على عدة مراحل وتنفيذها بشكل متسلسل وهذه النقطة مهمة جدا وقد شكلت فارقا كبيرا اثناء تنفيذنا لمشاريع الـ Gis.
* ملاحظة اخرى مهمة حيث لاحظت اهتمام بعض الاخوة بهياكل بيانات جغرافية جاهزة ولكني اعتقد ان هذا الموضوع غير جائز وانما يمكننا ان نطلع على التجارب ونستفيد منها فقط كونها لا تتلائم 100 % مع احتياجات الدوائر الحقيقية فلكل دائرة ولكل دولة نظام عمل مختلف وقد قمنا هنا في العراق سابقا بتغيير جذري على قواعد بيانات ايسري الخاصة بدوائر المجاري (الصرف الصحي) والعمل الان جاري لتحديث الهيكل بشكل كامل ليوفر كافة الاحتياجات التي تطلبها دوائر الوزارة.

لقد قمت سابقا بوضع ضوابط مفصلة لتطبيق النظام في مجال ادارة المدن والخدمات مع المواصفات وحاليا اقوم بتحديث قاعدة البيانات الجغرافية وحالما انتهي منها سارسلها عبر النادي للاستفادة منها وتطويرها من خلال خبرات الاخوة الاعضاء.

تحياتي