كاربرد هاي سيستم اطلاعات جغرافيايي در شهرسازي و مديريت شهري
مقدمه
دنياي امروز دنياي اطلاعات و مديريت بهينه آنها مي باشد. از آنجا كه قسمت عمده اي از تصميمات اخذ شده توسط مديران و برنامه ريزان در پروژه هاي مختلف عمراني و محيطي به نوعي به مكان و موقعيت خاصي مربوط و منتخب مي باشند و در واقع ماهيتي مكان مرجع دارند، لذا وجود اطلاعت جغرافيايي دقيق و مطمئن و بهنگام و نيز مديريت بهينه آن از موضوعات بسيار اساسي در موقعيت اين تصميمات و اجراي آنان مي باشد. با روي كار آمدن كامپيوتر، روند تجزيه و تحليل و تركيب اطلاعات جغرافيايي وارد مرحله نويني شد و شكل تكامل يافته آن امروزه به نام سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS ) شناخته مي شود.

سيستم اطلاعات جغرافيايي علم فن و هنر مديريت اطلاعات جغرافيايي مي باشد كه مديران، برنامه ريزان و متخصصان را قادر مي سازد تا در زمينه اخذ ، ذخيره سازي، بهنگام سازي، بازيافت، پردازش، نمايش و كاربرد اطلاعات مكان مرجع در فرمت هاي متنوع متني، گرافيكي و رقومي در مقياس هاي متناسب پرداخته و اطلاعات مفيد و مورد نياز را براي مديريت بهينه منابع و امكانات را فراهم نمايد.بطور كلي مي توان گفت سيستم اطلاعات جغرافيايي يك سيستم كامپيوتري است كه چهار قابليت اساسي را در رابطه با داده هاي مكان مرجع فراهم مي آورد:
• ورودي داده ها

• مديريت داده ها كه عبارت ايت از ذخيره و بازيابي داده ها
• پردازش و تجزيه وتحليل داده ها
• خروجي داده ها

كاربرد هاي سيستم اطلاعات جغرافيايي
سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي قابليت استفاده در زمينه هاي بسياري ازعلوم و فنون مختلف را دارست ، اما بطور كلي كاربردهاي سيستم اطلاعات جغرافيايي به دو طبقه اصلي تقسيم بندي شده است.
• كاربردهاي سيستم اطلاعات جغرافيايي درگرايش شهر و شهرسازي.
• كاربردهاي سيستم اطلاعات جغرافيايي گرايش آب و خاك .
در هر يك از اين طبقات زير شاخه هاي متعدد ديگري وجود دارند كه مي توان به موارد زير اشاره نمود.
كاربردهاي سيستم اطلاعات جغرافيايي درگرايش شهر و شهرسازي:
۱- سيستم اطلاعات جغرافيايي تاسيسات زيربنايي شهري:

 سيستم اطلاعات جغرافيايي شهرداري ها
 سيستم اطلاعات جغرافيايي شبكه هاي آب
 سيستم اطلاعات جغرافيايي شبكه هاي فاضلاب
 سيستم اطلاعات جغرافيايي تاسيسات برق
 سيستم اطلاعات جغرافيايي تاسيسات مخابرات
 سيستم اطلاعات جغرافيايي شبكه هاي گاز
 سيستم اطلاعات جغرافيايي اطلاعات كاداستر

۲- سيستم اطلاعات جغرافيايي مديريت شهري:
 سيستم اطلاعات جغرافيايي ترافيك
 سيستم اطلاعات جغرافيايي جمع آوري زباله هاي شهري
 سيستم اطلاعات جغرافيايي فضاي سبزو…
-۳كاربردهاي سيستم اطلاعات جغرافيايي گرايش آب و خاك:
 سيستم اطلاعات جغرافيايي اقليمي

 سيستم اطلاعات جغرافيايي منابع آب و …
با توجه به اين كه موضوع بحث در اين مقاله كاربرد سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي در شهرسازي است تنها در اين باره بحث خواهد گرديد و از بقيه كاربرد ها صرفنظر مي گردد.

كاربرد هاي سيستم اطلاعات جغرافيايي در شهرسازي
امروز يكي از مسائل عمده شهر هاي كشور ، نبود مديريت واحد شهري و فقدان هماهنگي بين سازمان هاي مختلفي است كه در امور مختلف شهروندان نقش دارند و در اين ناهماهنگي ها ، شهروندان بيشترين ضرر را متحمل مي شوند. بدين منظور بايد كليه اطلاعات مرتبط به شهر ها در يك سيستم اطلاعاتي و در كنار هم مورد استفاده قرار بگيرند تا تصميم گيري بهتري انجام

پذيرد.براي جمع آوري ،ذخيره ، بازيابي و تجزيه وتحليل اطلاعات با حجم زياد ، و در يك كلام آسان سازي مديريت شهري ، تنها راه حل ممكن استفاده از ابزارها و فن آوري روز است و سيستم اطلاعات جغرافيايي يكي از سيستم هايي است كه در زمان حاضر از ابزار هاي مهم مديريت

شهري در كشور هاي پيشرفته به شمار مي رود.اگر تا امروز برنامه ريزي ها و تحليل ها در سازمان ها و نهاد هاي مختلف هفته ها و ماه ها طول مي كشيد ، با اين سيستم مي توان از دوباره كاري ها كاست و با استفاده از اطلاعات صحيح و به روز ، برنامه ريزي دقيق تري انجام داد.

سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي كه در جهت سازمان هاي شهري و شهرداري ها طراحي مي گردند ، غالباً با ساختار يك سيستم اطلاعات ملكي (LIS) طراحي مي شوند.
سيستم اطلاعات ملكي (LIS) نوع خاصي از سيستم اطلاعات جغرافيايي بوده و شامل اطلاعات مربوط به مالكيت زمين ها مي باشد. پايگاه داده ها در يك سيستم اطلاعات ملكي شامل لايه هاي مختلفي از داده ها مانند شبكه خيابان ها ، موقعيت و اطلاعات توصيفي مربوط به قطعات ملكي ، شبكه هاي خدماتي مانند شبكه آب و فاضلاب مي باشد.

 داده هاي ورودي شامل نقشه ها، عكسهاي هوايي، مشاهدات زمين و گزارش هاي نوشتاري.
 نگهداري داده ها كه شامل اطلاعات گرافيكي و مشخصه هاي توصيفي است.
 بازيابي داده هاي گرافيكي و توصيفي .
 مدل سازي و تجزيه و تحليل داده ها.

 خروجي داده ها شامل نقشه ها، چارت ها و گزارش ها.

در فلوچارت زير ساختار يك سيستم اطلاعات جغرافيايي شهري و همچنين داده هاي مورد نياز نشان داده شده است.

شكل – ۱ – سا ختار يك سيستم اطلاعات جغرافيايي شهري

از قابليت هاي تحليلي و آناليز هايي كه در سيستم اطلاعات جغرافيايي شهري طراحي شده موجود مي باشد و بر اساس آن كاربران قادر به بررسي راه كار هاي ممكن در مديريت شهر و انتخاب بهترين روش مي باشند مي توان به موارد زير اشاره نمود.
 شناسايي موقعيت املاك بوسيله مشخصه هايي همچون كد نوسازي املاك ،نام مالك ،آدرس ملك ، كاربري املاك و … .با استفاده از اين قابليت مي توان براحتي و با سرعت به موقعيت و اطلاعات يك ملك در سطح شهر پي برد و موقعيت آن را شناسايي نمود.

شكل – ۲ – جستجوي يك ملك بر اساس كد نوسازي

 اتصال اطلاعات آماري نظير جمعيت در نقاط مختلف شهري و تهيه نمودارهاي آماري بر روي نقشه و يا لايه مورد دلخواه. با اتصال اطلاعات آماري نظير سن ساختمان هاي مسكوني ، جمعيت و … مي‌توان در طرحهاي عمراني شهرداري نظير بازسازي مناطقي كه درصد بيشتري از ساختمان هاي واقع شده در آن بالاي ۳۰ سال از ساخت آنها مي گذرد و يا ساخت مراكز خدماتي در مناطق داراي تراكم جمعيتي بيشتر و برنامه ريزي بهتر و دقيق تري انجام داد.

شكل – ۳ – نمايش اطلاعات آماري بر روي نقشه
 شناسايي املاك قرار گرفته در محدوده طرح هاي عمراني شهرداري نظير خيابان كشي و … و برآورد هزينه هاي طرح پيش بيني شده بر اساس قيمت منطقه اي املاك واقع شده در طرح و بررسي سناريو هاي ديگري براي طرح مورد نظر به منظور رسيدن به كمترين هزينه.

 

شكل – ۴ – شناسايي املاك قرار گرفته در طرح هاي عمراني

 تهيه لايه هاي طرح تفضيلي شهر و استفاده در بخش هاي مختلف شهرداري.

شكل – ۵ – لايه هاي طرح تفضيلي

 توليد حريم بر روي شبكه راه ها ، تاسيسات زيربنايي ، ساختمان ها و … . وليد حريم بر روي شبكه راه ها ، تاسيسات زيربنايي ، ساختمان ها و … يكي از اساسي‌ترين كاربردهاي عملي سازمانهاي درگير در مديريت شهر و مسائل مربوط به آن مي‌باشد . با اين آناليز هر سازمان و نهاد مسئول بر روي لايه اطلاعاتي مورد نظر حريم مورد نياز را با توجه به استانداردهاي خود اجرا نموده و از نتايج حاصله در برنامه ريزي هاي خود استفاده مي نمايد. براي مثال در طرح تعريض يك خيابان با استفاده از اين قابليت املاك قرار گرفته در طرح شناسايي مي گردند و اينكه چه مقدار از هر ملك در طرح قرار گرفته است.

شكل – ۶ – ايجاد بافر يا حريم در اطراف تأسيسات شهري

 تحليل شبكه (Network Analysis) بر روي شبكه معابر. از جمله مسائل مهم در كلان شهر ها مسأله مديريت بحران در شهر مي‌باشد. خصوصاً در مورد تأسيساتي چون گاز و برق و شهرداري در صورت بروز حادثه در شبكه يا مسأله آتش‌سوزي نياز به سرعت عمل بالاي واحدهاي حوادث و امداد مي‌باشد. اين مسأله با توجه به مسأله ترافيك و عرض خيابانها و مسائل دروني شهر مي‌تواند با

مشكل كندي خدمات‌دهي روبرو شود. از بهترين توابع GIS كه مي‌تواند در اين امر ياري‌رساني باشد تعيين بهترين مسير (Best Route) مي‌باشد. اين پروسه توسط مدل Network Analysis و با استفاده از مقاديري نظير طول خيابان، سرعت وسيله نقليه، زمان مسافرت، عرض خيابان، جهت و مسير خيابان و … اجرامي‌شود. همچنين با استفاده از مدل Network Analysis مي‌توان منطقه سرويس‌دهي هر ايستگاه حوادث را به گونه‌اي طراحي كرد كه كمترين تداخل كاري با ايستگاه

هاي يگر و يا عدم پوشش منطقه را داشته باشد تا در آن صورت بتواند بهترين سرويس‌دهي در سطح محدوده خود را داشته باشد.

شكل – ۷ – كوتاه ترين مسير براي رسيدن به محل مورد نظر(اورژانس ، آتش نشاني و …)

شكل – ۸ – كوتاه ترين مسير براي باز گشت از محل مورد نظر(اورژانس ، آتش نشاني و …)
 استخراج اطلاعات موجود در يك لايه با استفاده از لايه هاي ديگر. با استفاده از لايه هاي اطلاعاتي ديگر نظير لايه ساختمان ها مي‌توان با خروجي گرفتن از اطلاعات توصيفي لايه فوق با توجه به شماره تلفن هر پلاك تمامي مالكين را بصورت تلفن خودكار از امور مورد نظر مطلع ساخت.
 اتصال تصاوير، نقشه ها و اسناد به عوارض مشخص بر روي نقشه . با ساخت پايگاه داده‌اي كه در آن اطلاعاتي نظير عكس، متن، سند، فيلم، فرمتهاي مختلف نقشه و … ذخيره شده‌اند اطلاعات موجود به نقشه‌هاي مربوطه لينك مي‌شوند كه اين امر دسترسي به انواع اطلاعات بالا را بسيار سهل‌الوصول مي‌نمايد.
 تهيه مدل سه بعدي شهر يا مدل رقومي سطح (DSM). با استفاده از نقشه‌هاي توپوگرافي و منحني‌هاي ميزان مي‌توان به كمك مدلهايي نظير TIN مدل رقومي ارتفاعي يا سه بعدي مناطق مورد نظر را با مقياسهاي متفاوت تهيه نمود. از اين مدل براي مقاصد گوناگوني منجمله تعيين شيب و ارتفاع، تعيين مسير ديد جهت حل مسائل تله‌مترينگ، تهيه نقشه شيب براي هدايت آبهاي

سطحي، فاضلاب و … مي توان استفاده نمود. با استفاده از مدل فوق و نقشه‌هاي ميداني مي‌توان مدل سه بعدي و پرسپكتيو شهر كه به نام مدل رقومي سطح ناميده مي شود را بر روي مدل رقومي ارتفاعي حاصل از توپوگرافي شهر قرار داد. از جمله كاربريهاي اين مدل در طراحي چشم‌اندازها، تعيين مكانهاي مناسب جهت نصب دكلهاي مخابراتي در سطح شهر و … استفاده نمود.

شكل – ۹ – مدل رقومي ارتفاعي تهيه شده از نقشه هاي توپوگرافي شهر

شكل – ۱۰ – مدل رقومي سطح(مدل سه بعدي ساختمان هاي شهر)
 تهيه مدل سه بعدي تاسيسات شهري بر روي مدل رقومي سطح . با استفاده از مدل رقومي ارتفاعي حاصل از توپوگرافي و همچنين مدل رقومي سطح و مدلسازي تأسيسات شهري بر روي اين دو مدل مي‌توان وضعيت تأسيسات بر روي زمين و زير زمين را نسبت به يكديگر را بررسي كرده و براي طرحهاي آتي برنامه‌ريزي نمود.

شكل – ۱۱ – نمايش تأسيسات شهري روزميني بر روي مدل رقومي سطح(كابل هاي برق و …)

شكل – ۱۲ – نمايش تأسيسات شهري زيرزميني بر روي مدل رقومي سطح(لوله هاي گاز ، لوله هاي آب و …)

 

با توجه به مطالب پیشین هدف اصلی این پروژه طراحی و ایجاد نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی شهری (Urban Geographical Information System) می باشد .