من مشاريعنا الرائدة تحديد المواقع ومعالجة البيانات الجيومكانية والزمكانية في الأنظمة والتطبيقات. في هذا
المقال سنستعرض أهم التقنيات المستخدمة والخبرات المتوفرة لدينا في هذا المجال بشكل مبسط لغير المتخصص التقني.
تحديد الموقع
هي عملية تحديد الموقع الجغرافي في الكرة الأرضية لشخص أو جسم معين. تسمى معلومة الموقع الجغرافي (Geolocation)،
فإذا تم إضافة بعض الخواص الجغرافية للموقع سميت الجغرافية المكانية (Geospatial)، فإذا تم إضافة الزمن للموقع
سميت المعلومة الزمكانية (Spatiotemporal) حيث تحتوي هذه المعلومة على الصفات المكانية والزمانية للموقع.
يمكن تحديد الموقع باستخدام أحد التقنيات التالية:
- نظام تحديد المواقع العالمي (GPS-Global Positioning System): وهو عبارة عن شبكة من الأقمار الصناعية تحدد
الموقع بدقة عالية، وهي الأكثر استخداما في الملاحة
- تحديد الموقع عبر شبكات الـ (WiFi): يعتمد على إشارات الـ (WiFi) القريبة لتقدير الموقع، وهو مفيد بشكل خاص في
الأماكن المغلقة حيث يصعب استخدام الـ (GPS)
- أبراج اتصال الجوال: تحدد الموقع بناء على إشارات الأبراج القريبة
- تتبع عنوان الاتصال بالشبكة العالمية (IP address): يتم تقدير الموقع بناء على اتصال الإنترنت
تعتبر أدق طريقة من الطرق السابقة هي الـ (GPS)، حيث تصل دقتها إلى بضعة أمتار، وتعمل في جميع أنحاء العالم على
مدار الساعة ولاتتأثر بالظروف الجوية. ولكنها تضعف في الأماكن المغلقة وتتأثر بالعوائق كالجبال و المباني
الاسمنتية.
ينتج عن عملية تحديد الموقع أرقام تتبع أحد الأنظمة التالية:
- الإحداثيات الجغرافية (Geographic Coordinates): إحداثيات تستخدم خطوط الطول كإحداثي أفقي ودوائر العرض
كإحداثي رأسي
- الإحداثيات الكروية (Spherical Coordinates): تعتمد على قياس زوايا (خط الطول، وخط العرض) ونصف القطر بالنسبة
إلى نقطة الأصل (غالبا مركز الأرض)
- الإحداثيات المستوية (Projected Coordinate System): تحويل الإحداثيات الكروية إلى نظام مستو باستخدام
الإسقاطات الجغرافية
- العناوين البريدية (Address System): يعتمد على أسماء الشوارع، أرقام المباني، والمدن لتحديد المواقع
- الرمز البريدي (Postal Code System): تقسيم المناطق إلى رموز بريدية تستخدم لتحديد المواقع الجغرافية
- What3Words: يقسم الكرة الأرضية إلى مربعات صغيرة طول ضلعها 3 متر، ويعطي كل مربع عنوانًا مكونًا من ثلاث
كلمات فريدة. ويستخدم في حالات الطوارئ، والملاحة في المناطق النائية أو التي لا تحتوي على عناوين تقليدية
- الإحداثيات العسكرية (MGRS-Military Grid Reference System): نظام شبكي يستخدم لتحديد المواقع بدقة في الخرائط
العسكرية، ويستخدم في العمليات العسكرية وعمليات البحث والإنقاذ
- الرموز الجغرافية (Geocodes): تعتمد على تمثيل المواقع باستخدام أكواد أبجدية رقمية (مثل Open Location Code
أو Google Plus Codes). ويعتبر بديل بسيط للإحداثيات التقليدية
- أوصاف الأماكن الطبيعية (Landmarks): تحدد الموقع باستخدام المعالم المعروفة أو المميزة. وتستخدم في التطبيقات
السياحية والتوجيه المحلي
- الإحداثيات القطبية (Polar Coordinates): يعتمد على تحديد الموقع بناء على زاوية واتجاه بالنسبة إلى نقطة
مرجعية. ويستخدم في الخرائط الجوية أو البحرية
- تحديد المواقع داخل المباني (Indoor Positioning Systems - IPS): يستخدم تقنيات مثل البلوتوث، الواي فاي،
وأجهزة الاستشعار لتحديد المواقع داخل المباني حيث لا تعمل أنظمة GPS. يستخدم لتتبع الأشخاص أو المعدات داخل
المستشفيات أو المكاتب والتوجيه داخل المطارات أو مراكز التسوق
من أهم التطبيقات التي تستخدم بشكل أساسي تقنيات تحديد المواقع ومعالجة
البيانات الجيومكانية والزمكانية:
- تطبيقات الملاحة والتنقل: وتستخدم تقنية المواقع في توجيه المستخدمين، وعرض حركة المرور في وقت معين، واقتراح
الطرق الأسرع أو الأقصر، وحساب المسافات بين المواقع
- تطبيقات التوصيل والخدمات اللوجستية: وتستخدم تقنية المواقع في تتبع السائقين أو الشحنات، وتحسين مسارات
التوصيل، وتحديد مواقع العملاء
- تطبيقات التواصل الاجتماعي: وتستخدم تقنية المواقع في مشاركة الموقع الجغرافي في الصور والمنشورات، وتحديد
الأماكن القريبة من المستخدم، وإنشاء قصص أو محتوى يعتمد على الموقع
- تطبيقات الصحة واللياقة البدنية: وتستخدم تقنية المواقع في تتبع الأنشطة الرياضية مثل الجري أو ركوب الدراجات،
وقياس المسافات والسرعات، وعرض الخرائط لمسارات التمارين
- تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية: وتستخدم تقنية المواقع في إنشاء وتحليل الخرائط الجغرافية، وتخطيط مواقع
البناء والبنية التحتية، ودراسة التضاريس لتحديد الموقع الأمثل للمشروع
- تطبيقات المسوحات الميدانية وجمع المعلومات: وتستخدم تقنية المواقع في جمع البيانات الميدانية باستخدام
الاستبيانات وأجهزة المسح
- تطبيقات المسوحات الهندسية: وتستخدم تقنية المواقع في تحديد الحدود الجغرافية للمشاريع والمواقع بدقة، وإنشاء
نماذج ثلاثية الأبعاد للمواقع، وحساب المساحات والأبعاد
- تطبيقات تخطيط الإنشاءات: وتستخدم تقنية المواقع في متابعة تنفيذ المشاريع باستخدام خرائط ومخططات تفاعلية،
ودمج المعلومات الجغرافية مع مراحل البناء، وإدارة المخططات والتعديلات
- تطبيقات مسح التضاريس ثلاثي الأبعاد: وتستخدم تقنية المواقع في أجهزة الطائرات بدون طيار (Drones) لمسح
المواقع، وإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للتضاريس، وتحليل الارتفاعات وميل الأرض
- تطبيقات تحليل التربة والهندسة الجيوتقنية: وتستخدم تقنية المواقع في دراسة التربة قبل البناء، وتقييم استقرار
المواقع الجغرافية، وتحديد المواقع المناسبة للحفر والأساسات
- تطبيقات رسم الخرائط: وتستخدم تقنية المواقع في إنشاء خرائط طبوغرافية دقيقة، وتحليل التضاريس والأودية
والمنحدرات، والتخطيط لشبكات الطرق والبنية التحتية
- تطبيقات الواقع المعزز للإنشاءات: وتستخدم تقنية المواقع في عرض التصاميم الهندسية مباشرة على الموقع، وتحسين
التعاون بين الفرق الميدانية والمكاتب الهندسية، ومحاكاة البناء قبل التنفيذ
- تطبيقات الطقس: وتستخدم تقنية المواقع في تقديم تحديثات الطقس بناء على موقع المستخدم، وإرسال تنبيهات الطقس
في المناطق المحددة
- تطبيقات التسوق والتجارة الإلكترونية: وتستخدم تقنية المواقع في عرض المنتجات أو العروض القريبة من المستخدم،
وتحديد مواقع المتاجر أو المطاعم
- تطبيقات الأمن وتتبع الأجهزة: وتستخدم تقنية المواقع في تحديد موقع المطلوبين والأجهزة المفقودة أو المسروقة،
وتتبع حركة الأجهزة في الوقت الفعلي
- تطبيقات السفر والسياحة: وتستخدم تقنية المواقع في اقتراح المعالم السياحية القريبة، وعرض الفنادق والمطاعم
بناء على الموقع، وتقديم إرشادات الملاحة السياحية
- تطبيقات الطوارئ والإنقاذ: وتستخدم تقنية المواقع في إرسال الموقع الدقيق للمستخدم إلى فرق الطوارئ، وتسريع
عمليات البحث والإنقاذ
- تطبيقات الألعاب: وتستخدم تقنية المواقع في دمج الواقع المعزز مع الموقع الجغرافي، وتقديم تجربة ألعاب تفاعلية
تعتمد على التنقل
تكمن أهمية ربط الأنظمة والتطبيقات بالمعلومات الجيومكانية في الاحترافية
في معالجة هذه البيانات وتصويرها بطريقة تمكن مدير النظام من استخراج أكبر قدر من المعلومات من هذه البيانات. وبعد
المعالجة يتم تصوير البيانات الجيومكانية والزمكانية في أحد الصور التالية:
- الخرائط النقطية (Dot Maps): تستخدم النقاط لتمثيل الأحداث أو العناصر الفردية في المواقع الجغرافية، مثل عرض
مواقع المدارس أو المستشفيات أو الفنادق أو الأشخاص أو الشحنات البريدية
- خرائط الكثافة (Density Maps): تعرض كثافة البيانات في منطقة جغرافية باستخدام ألوان متدرجة أو أنماط متكررة،
مثل عرض كثافة السكان أو الكثافة المرورية في منطقة معينة. تعتبر هذه الخريطة مفيدة لفهم توزيع البيانات وتحديد
المناطق ذات الكثافة العالية أو المنخفضة
- الخرائط الكنتورية (Contour Maps): تستخدم خطوطا لتوصيل نقاط ذات قيم متساوية، مثل خرائط الطقس لعرض الضغط
الجوي أو خرائط التضاريس لتمثيل الارتفاعات. تعتبر مفيدة لعرض بيانات مستمرة مثل الارتفاعات، ودرجات الحرارة،
وهطول الأمطار
- خرائط الرموز النسبية (Proportional Symbol Maps): تستخدم رموزا بأحجام مختلفة لتمثيل القيم، مثل خريطة تعرض
عدد السكان باستخدام دوائر بأحجام متناسبة. تعتبر مفيدة لإظهار الاختلافات بين القيم في مناطق مختلفة
- خرائط التدفق (Flow Maps): تستخدم الأسهم والخطوط لتمثيل حركة الإنسان أو الكائنات الحية أو تدفق وانتقال
الأشياء كالبضائع، والمعلومات، والكميات الفيزيائية كالطاقة الكهربائية أو الرياح أو الموائع. مثل خريطة توضح
حركة الهجرة بين البلدان أو خريطة توضح تدفق المياة الجوفية بين منطقتين أو خريطة توضح نقل الطاقة الكهربائية
بين المدن. تعتبر مفيدة لتوضيح الحركة والاتجاهات بين المواقع
- الخرائط الشبكية (Grid Maps): تستخدم في تقسيم المنطقة الجغرافية إلى شبكة من المربعات، وتخصيص قيمة لكل مربع.
مثل خريطة توضح توزيع هطول الأمطار ضمن شبكة. تسهل هذه الخرائط التحليل الإحصائي، خاصة في البيانات الكبيرة
- الخرائط المصنفة (Choropleth Maps): وفيها يتم تلوين المناطق الجغرافية (مثل الدول أو المدن) بألوان مختلفة
بناء على قيم أو معلومات معينة. مثل خريطة توضح معدلات البطالة لكل دولة. تسهل هذه الخرائط مقارنة القيم بين
المناطق الجغرافية المختلفة
- الخرائط ثلاثية الأبعاد (3D Maps): تستخدم تمثيلا ثلاثي الأبعاد لتوضيح البيانات. مثل خريطة ثلاثية الأبعاد
لعرض ارتفاعات التضاريس أو ناطحات السحاب. تعتبر مثالية لعرض التضاريس أو القيم التي تعتمد على العمق أو
الارتفاع
- الخرائط العنقودية (Cluster Maps): وفيها يتم تجميع النقاط القريبة في مجموعات لتبسيط عرض البيانات. مثل خريطة
تعرض توزيع المحلات التجارية في مدينة باستخدام مجموعات. تعتبر مفيدة لتحديد المناطق المهمة أو التي تتطلب عناية
خاصة
- خرائط السلاسل الزمنية (Time Series Maps): تستخدم لعرض التغيرات التي تطرأ على المنطقة مع مرور الوقت. مثل
خريطة توضح تطور استخدام الأراضي خلال عدة عقود. وتعتبر مثالية لفهم الأنماط الزمنية والتغيرات الجغرافية
والفيزيائية
- خرائط الأنماط (Pattern Maps): تستخدم لإظهار الأنماط أو الاتجاهات في البيانات الجيومكانية باستخدام أشكال أو
خطوط وتساعد في تحليل الاتجاهات أو الأنماط الإقليمية
- خرائط التظليل (Shaded Relief Maps): تستخدم لتوضيح التضاريس والارتفاعات باستخدام تأثيرات الظلال. مثل خرائط
توضح الجبال والوديان بظلال واقعية حيث تقدم تصورا مرئيا جذابا ومفهوما للطبيعة الجغرافية
- الخرائط البيانية (Cartograms): تعيد رسم المناطق الجغرافية بناء على قيم معينة مثل عدد السكان أو الناتج
المحلي الإجمالي. مثل خريطة تكبر أو تصغر الدول بناء على عدد السكان حيث تظهر التأثير النسبي للقيم بوضوح
- خرائط الشبكات (Network Maps): تستخدم لإظهار الاتصال أو العلاقات بين المواقع باستخدام العقد والخطوط. مثل
خريطة توضح خطوط النقل بين المدن أو شبكات الماء أو الصرف أو الطاقة الكهربائية أو الاتصالات. وتفيد في توضيح
العلاقات الجغرافية والبنية التحتية
- الخرائط التفاعلية (Interactive Maps): وهي عبارة عن خرائط رقمية تتيح للمستخدم التفاعل مع البيانات بالنقر
والتحريك والتكبير والتصغير. مثال: خرائط جوجل التي تعرض معلومات إضافية عند التفاعل معها
