مهارت برنامه نویسی GIS

برنامه نویسی GIS؛ آیا این مهارت برای ورود به بازار کار GIS الزامی است؟

برنامه نویسی GIS را بیاموزم می توانم وارد بازار کار GIS شوم؟

برنامه نویسی Web GIS را یاد بگیرم بهتر است یا برنامه نویسی Mobile GIS را؟

اصلا نیاز دارم برنامه نویسی GIS بلد باشم؟

یافتن یک شغل در زمینه GIS و فناوری اطلاعات مکانی که به سرعت در حال رشد می باشد، آنطور که به نظر می رسد، راحت نیست. کارفرمایان دنبال چه می گردند؟ آیا تحصیلات و سطح مهارت های شما مورد قبول آنهاست؟ آیا همه فارغ التحصیلان رشته GIS می توانند انتظارات بازار کار را برآورده کنند؟ چرا امروزه مشاهده می کنیم دانشجویان سایر رشته ها در زمینه GIS هم وارد شده اند و در این زمینه دارای یک شغل مرتبط با GIS هستند؟ در ادامه با ما همراه باشید تا شما را در این زمینه، آگاه نماییم.

تعریف آکادمیک GIS،  اغلب، به استفاده از نرم افزار، سخت افزار، داده ها، روش ها و مردم اشاره می کند و نشان می دهد که تمام این اجزا، بخشی از سیستمی هستند که با اطلاعات جغرافیایی (همان اطلاعات مکانی) کار می کند. ویژگی ها و اجزای این سیستم، به طور چشم گیری در طول زمان تغییر کرده است، اما شاید هیچ کدام به اندازه خود نرم افزار، تغییر نکرده اند. در عمل، ما در تکنولوژی به سطحی فراتر از تقسیم بندی نرم افزار بر اساس متن باز بودن یا  تجاری بودن، تحت دسکتاپ بودن، تحت وب بودن و یا تحت موبایل بودن رسیده ایم.
این بدان معنی نیست که مردم تمایل به استفاده از نرم افزارهای آماده به صورت یک پکیج برای انجام کارهای GIS ای خود را ندارند. تعریف نرم افزار پکیجی، فراتر از تعریف سابق و ساده اش شده است. امروزه، سفارشی کردن راهکارهای مکانمند (همان راهکارهای GIS)، یک انتظار بدیهی است که شامل طیف عظیمی از تنوع برنامه ها و موارد کاربردی نرم افزارها می باشد. امروزه قابلیت همکاری بین برنامه ها، آسان شده و از یک نرم افزار GIS، چنین انتظار می رود که بتواند با سایر نرم افزارها به سادگی ارتباط برقرار نماید. بنابراین انتظارات زیادی از نرم افزارها و برنامه های کاربردی، جهت ارایه  خدمات و راهکارهای GIS تحت وب و موبایل، می باشد. در نتیجه، نیاز به مهارت برنامه نویسی GIS، برای تکمیل مهارت های خود،  بیشتر از گذشته است.

جان گابریل، مالک شرکت Alsea Geospatial  می گوید: “بدون شک، متخصصان GIS با مهارت برنامه نویسی با زبان پایتون و سایر زبان های برنامه نویسی، با بهترین موقعیت های شغلی روبرو هستند.  کسانی که دارای دانش و مهارت برنامه نویسی هستند، دارای حقوق بالاتر و خواهان بیشتر بین کارفرمایان می باشند.” جان گابریل و همکارانش همانند سایر شرکت های فعال در زمینه GIS، پس از دو دهه فعالیت در کسب و کار خود، به اهمیت توسعه خدمات­شان در زمینه برنامه نویسی GIS و پیاده سازی نرم افزار GIS، پی برده اند و در این راستا در حال فعالیت هستند.

همانطور که در نوشته اخیر با عنوان “بازار کار GIS کدام مهارت ها را نیاز دارد؟” اشاره کردیم، مهارت های GIS ، دارای تنوع زیاد و گسترده می باشند. داشتن ” ارتباطات” و ” توانایی حل مسله”  و توانایی های عمومی برخی از افراد که به طور ذاتی آنها را از بقیه متمایز می کند از جمله ویژگی هایی هستند که ما به دنبال شان هستیم. سوال اینجاست که مهارت برنامه نویسی در کجای این پازل قرار دارد؟

موفقیت در برنامه نویسی نرم افزار، به معنی  توانایی درک نتیجه مورد نظر کاربران و سازماندهی وظایف و فرآیندهای مورد نیاز  برای رسیدن به هدف است. در دوره کاری خودم، با پرسش هایی از سوی برخی افراد مواجه می شدم که جواب آنها به نظرم بی ربط به هدف آن افراد بود. در زیر چند پرسش را که بسیار از من می پرسند، آورده ام:   برای آنکه بتوانم برنامه نویسی GIS انجام دهم، کدام زبان برنامه نویسی را یاد بگیرم؟
بهترین منبع برای یادگیری Java چیست؟ من می خواهم یک Web GIS راه اندازی کنم و می خواهم زبان برنامه نویسی Java را یاد بگیرم.
می خواهم یک Mobile GIS بنویسم. از کدام زبان برنامه نویسی باید استفاده کنم؟

این افراد، تصور می کنند برای پیاده سازی یک GIS مبتنی بر وب یا موبایل، می بایست بر یک زبان برنامه نویسی تکیه کنند، اما آنچه مقدم بر ویژگی های خاص زبان برنامه نویسی می باشد، توانایی درک درست مشکل کاربر و سازماندهی گام های منطقی برای رسیدن به راه حل مشکل کاربر می باشد. داشتن چنین مهارتی، فراگیری و یادگیری مهارت برنامه نویسی را ساده تر و موثر تر می کند.

دانشجویان رشته GIS، برنامه نویس بشوند یا خیر؟

خب، تا اینجای کار مشکلی نیست، اما چقدر احتمال دارد دانشجویانی که در حال گرفتن مدرک GIS هستند، برای به دست آوردن مهارت های برنامه نویسی اقدام کنند؟

پاسخ بستگی دارد به درک صحیح  آنها از اهمیت و ضرورت چنین مهارت هایی در شغل آینده شان و اینکه آیا به اندازه کافی برای کسب چنین مهارت هایی تلاش می کنند؟ همانطور که می دانید، امروزه در نظام آموزشی، چنین مهارت هایی از بخش های الزامی برنامه آموزش نیستند.

اخیرا، سه پژوهشگر با نام های Forrest Bowlick, Dan Goldberg و Sarah Bednarz، تحلیلی از گذراندن دوره های علوم کامپیوتر و برنامه نویسی برای گروه جغرافیا در دانشگاه های ایالات متحده انجام داده اند. از 55 گروه مورد بررسی، حدود 44 گروه، واحد درسی برنامه نویسی GIS را درون واحدهای انتخابی دانشجویان گنجانده اند. اما تنها بخش کوچکی از این کلاس ها  جزو واحدهای الزامی برای دریافت مدرک تحصیلی در دانشگاه های مربوطه می باشند. در کل، در حال حاضر تنها در حدود 10 درصد از واحدهای سپری شده از کل واحدهای اخذ شده برای دریافت مدرک فارغ التحصیلی GIS، شامل چنین دوره های برنامه نویسی هستند.

اگر واقع گرایانه به قضیه بنگریم، درک تصویر کامل بین برنامه های درسی GIS، کلاس های برنامه نویسی و مهارت های کسب شده توسط دانشجویان، به چالش بزرگی تبدیل شده است. هیچ استانداردی برای تعیین اینکه چه کلاس برنامه نویسی در واحدهای GIS بایستی گنجانده شود تا بهترین بازدهی و ارزش را داشته باشد وجود ندارد. بنابراین، نتایج به شدت متغیر هستند. گاهی اوقات، چنین دوره هایی توسط اعضای هیات علمی علوم جغرافیایی تدریس می شوند، در حالی که در سایر موارد، برخی دانشکده ها متکی به تدریس این دروس توسط  اساتید علوم کامپیوتر می باشند. هنگامی که وجود چنین واحدهایی برای گذراندن توسط دانشجویان، امری اختیاری می باشد، فهمیدن تعداد دانشجویان فارغ التحصیل دوره GIS که مهارت های برنامه نویسی را می دانند و اینکه این مهارت ها کدام هستند، مسله ای ناشناخته و مجهول  باقی خواهد ماند.

Bowlick  و همکارانش از خود پرسیدند: آیا دانشگاه ها، طراحی دوره ها و برنامه های درسی را بر اساس نتایج پژوهش های آنان، انجام می دهند و یا این دوره ها توسط عوامل دیگر تحت تاثیر قرار می گیرند؟ آری ممکن است همه دانشگاه ها حاضر به تغییر برنامه های آموزشی خود نباشند. بنابراین اجازه دهید به طور کلی بگوییم که مهارت هایی که مورد نیاز دانشجویان می باشند، به احتمال زیاد توسط دانشجویان فارغ التحصیل رشته GIS (حداقل در دانشگاه) گذرانده نمی شوند. اگر چنین دانشجویانی قصد برطرف کردن کمبودهای مهارتی خود را داشته باشند، چه گزینه های پیش رویی برای ارتقای سطح دانش خود و تکمیل تحصیلات خود دارند؟

برنامه نویسی GIS را از کجا شروع کنیم؟

گابریل به این قضیه اشاره می کند و می گوید: “بسیاری از تحلیلگران GIS از اصطلاح توسعه دهنده نرم افزار، به شدت هراس دارند. درصورتیکه نبایستی این گونه باشد. منابع  فراوانی از آموزش و دوره برنامه نویسی GIS رایگان و یا پولی  هم با رویکرد متن باز و هم با رویکرد تجاری، در وب وجود دارد.” حق با گابریل است. فرصت های بسیاری چه به صورت آنلاین و چه به صورت های دیگر برای یادگیری و آموزش برنامه نویسی GIS، وجود دارد. با این حال، به دست آوردن توانایی و مهارت با هر یک از این کلاس ها، به ویژه از طریق کلاس های مستقل از دانشگاه، نیاز به تعهد دانشجو با خودش، برای رسیدن به سطوح حرفه ای می باشد. صادقانه بگوییم، اگر یک دانشجوی رشته GIS، تمایل به یادگیری برنامه نویسی داشته باشد، احتمالا در حال حاضر، در بیرون دانشگاه، در حال کار کردن و یادگیری برنامه نویسی GIS می باشد.

در این میان، سایت GISPlus نیز پس از یک دهه تجربه در بازار کار GIS و درک مشکلات و موانع موجود در این عرصه، اقدام به راه اندازی دوره آنلاین آموزش برنامه نویسی Web GIS با رویکرد متن باز نموده است که برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید به صفحه آموزش برنامه نویسی Web GIS متن باز مراجعه نمایید. البته ما در سایت GISPlus در حال راه اندازی سایر دوره های برنامه نویسی هم می باشیم که می توانید با عضویت در خبرنامه GISPlus و یا کانال تلگرام GISPlus و یا پیگیری ما در شبکه های اجتماعی، از انتشار دوره های جدید، آگاه شوید.

ثبت نام در دوره آنلاین آموزش برنامه نویسی WebGIS

آیا دوره های اضافی و یا یک مدرک پیشرفته همیشه لازم است؟

Bowlick  و همکارانش، تنها بر روی برنامه های درسی دوره کارشناسی برای تجزیه و تحلیل خود متمرکز شده اند. بدیهی است، طراحان دوره های GIS و برنامه های تحصیلات تکمیلی GIS، دستشان بیشتر باز است و دارای فضای آموزشی بیشتر برای ارایه محتوای آموزشی برنامه نویسی دارند. این موسسات، همچنین ممکن است با گروه های دانشگاهی جدا از علوم کامپیوتر برای این نوع از کلاس ها همکاری کنند. برای مثال، به دانشجویان GIS در شرف فارغ التحصیلی در دپارتمان منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه کانکتیکات، یک واحد درسی پایتون، ارایه می شود. طبق گفته Ken Foote رئیس دپارتمان، در حالت ایده آل، دانشجویان مقطع کارشناسی GIS  نیز فرصت هایی را برای حداقل یک دوره کامل برنامه نویسی دارند. اما با توجه به محدودیت های دیگر واحد های درسی، تمرین های برنامه نویسی، به موضوعاتی محدود می شوند که با سایر کلاس ها، هماهنگ باشند. در حقیقت، بحث ایشان، محدودیت های دانشگاه، در آموزش کاربردی برنامه نویسی GIS به دانشجویان می باشد و می خواهد بگوید که به علت محدودیت های دانشگاه، امکان آموزش کاربردی و پروژه محور، وجود ندارد.

فارغ التحصیل GIS بدون مهارت برنامه نویسی یا فارغ التحصیل کامپیوتر بدون مهارت GIS

آیا کارفرمایان بایستی یک کارشناس GIS زرنگ و دانا با مهارت های برنامه نویسی محدود را استخدام کنند و یا کارشناس برنامه نویسی کامپیوتر که دانش کم و یا ناچیز در مورد GIS دارد؟

در نگاه اول، این پرسش، پیچیده است اما این پرسش بیش از اندازه ساده، می تواند مانند بیشتر پرسش های معمول در زندگی، جواب داده شود. پاسخ به برخی شرایط، بستگی دارد. کارفرمایان، افرادی را می خواهند که بتوانند، مسایل مکانمند را درک کنند و نسبت به داده های مکانی پیچیده، اشراف داشته باشند و بتوانند برای حل مشکل، از هر دانشی استفاده کنند. مهارت های تفکر در مورد مسایل جغرافیایی، در مرکز این توانایی ها هستند و بیشتر این مهارت ها در رشتهGIS  بدست می آید ولی دوره های برنامه نویسی، به ندرت به فارغ التحصیلان رشته GIS، آموخته می شود. این شکافی است بین فارغ التحصیلان رشته GIS و فارغ التحصیلان رشته مهندسی نرم افزار که نیاز به پر شدن برای بازار کارGIS  دارد. با توجه به پیشینه کاری خودم، قصد دارم در نوشته ای جداگانه، این موضوع را بصورت مفصل بررسی نمایم.

بازار کار GIS در ایران به چه مهارت های برنامه نویسی نیاز دارد؟

معمولا کارفرمایان با توجه به شرایط خود، اقدام به انتشار آگهی های استخدامی در زمینه برنامه نویسی GIS می نمایند و هر کدام ممکن است رویکردهای تکنولوژیک متفاوتی را داشته باشند. اما با پایش بازار کار برای برنامه نویسی GIS می توان مشخص کرد که کسب مهارت های برنامه نویسی GIS باید با کدام رویکرد تکنولوژیک و فنی باشد. در آینده در سایت GISPlus، مطالب خوبی را در این زمینه به تفصیل خواهم نوشت اما بصورت کلی می خواهم در این نوشته، اشاره ای به آن داشته باشم.

در سال های گذشته که استفاده از سامانه های تحت وب در کشور چندان گسترش نیافته بود، بیشتر کارفرمایان به دنبال برنامه نویسانی با مهارت های Desktop GIS بودند. معمولا اولین گزینه آنها، مهارت برنامه نویسی بر بستر معصولات شرکت esri بود. لذا به دنبال برنامه نویسانی بودند که VBA بلد باشند و بتوانند برای ArcGIS، ماژول هایی را تولید کنند و یا برنامه نویسانی که بتوانند با زبان برنامه نویسی VB و یا C#، با استفاده از ArcObject اقدام به تولید نرم افزارهای GIS نمایند. با بهبود زیرساخت های کشور و گسترش دسترسی به اینترنت، استفاده از سامانه های تحت وب نیز گسترش یافت. بازار کار GIS نیز به سمت Web GIS گام برداشت. در اینجا دو رویکرد متن باز و تجاری در شرکت های GIS، مورد توجه قرار گرفت. از آنجاییکه بسیاری از شرکت ها متکی بر محصولات شرکت esri بودند، تلاش کردند که با همان مهارت ها و توانایی هایی که پرسنلشان دارند، به سمت وب حرکت کنند. شرکت esri هم، استفاده از بستر خود در وب را با انتشار SDKها و ابزارهایی نظیر JavaScript، Silverlight، Flash و… تسهیل نمود. این ابزارها را می توان با استفاده از زبان های مختلف برنامه نویسی نظیر C#, VB, PHP و… مورد استفاده قرار داد. در این میان، برخی شرکت ها به سمت رویکرد GIS متن باز رفتند. آنها هم معمولا برنامه نویسی را با یکی از زبان های فوق انجام می دهند. اما بطور خلاصه، آنچه در حال حاضر در بین شرکت های GIS مرسوم می باشد، استفاده از تکنولوژی تولید وب ASP .NET و PHP می باشد.

آیا برای دانستن در این زمینه مشتاق هستید؟

در نوشته های بعدی، می خواهیم مبحث برنامه نویسی GIS را بصورت مفصل مورد بررسی قرار دهیم و چندین نوشته و اینفوگرافیک در این زمینه منتشر خواهیم کرد. اگر می خواهید این نوشته ها به دست شما برسد، با یکی از روش های زیر، همراه ما باشید.

Web GIS چگونه کار می کند؟

آموزش وب جی آی اس - Web GIS چگونه کار می کند؟

آموزش وب جی آی اس قسمت دوم – Web GIS چگونه کار می کند؟


در نوشته نخست از سلسله نوشته های آموزش Web GIS، شما را با مبانی و مفاهیم Web GIS آشنا کردیم و قرار بر این شد، آموزش وب جی آی اس را در کلاس Web GIS ادامه دهیم. اگر به تازگی به سایت گروه GISPlus آمده اید، پیشنهاد می کنیم نوشته Web GIS چیست را بخوانید و سپس این نوشته را ادامه دهید.

در نوشته دوم از سلسله آموزش Web GIS می خواهیم به شما بگوییم که سامانه اطلاعات مکانی تحت وب چگونه کار می کند. در این نوشته، اقدام به بررسی فني سامانه Web GIS می نماییم و ساختار اجزای Web GIS، ارتباط بين آنها و اصول و قواعد حاكم بر طراحي و تكامل آن ها را توضیح خواهیم داد. شما پس از خواندن این نوشته با معماری Web GIS آشنا خواهید شد و اجزای آن و نحوه عملکرد آن ها را خواهید آموخت. با ما همراه باشید.

اجزای Web GIS

همانطور که در نوشته “وب جی آی اس چیست؟” به تفصیل بررسی کردیم، اجزای Web GIS به شرح زیر می باشند:

web gis

برای پیاده سازی یک سامانه Web GIS، می بایست این اجزا را به گونه ای در کنار یکدیگر قرار داد. در ساده ترین حالت، کلیه این اجزا می توانند به دو بخش سرویس دهنده (به انگلیسی Sever) و سرویس گیرنده (به انگلیسی Client) نقسیم شوند و ارتباط بین این دو بخش برقرار شود تا به یک سامانه وب جی آی اس دست بیابیم. این ساختار ساده را در تصویر زیر مشاهده می نمایید.

client-server-architecture2

در ادامه خواهیم آموخت که به چه روش هایی می توان این اجزا را در کنار یکدیگر قرار داد تا به یک سامانه Web GIS دست پیدا کنیم.

معماری Web GIS چیست؟

کنار هم قرار دادن اجزای ذکر شده و پیاده سازی یک سامانه Web GIS، دارای ابعاد و پيچيدگي‌هایی می‌باشد. لذا طراحی و پیاده‌سازی این سامانه‌، نگرشي ويژه و همه جانبه را لازم خواهد داشت كه در اصطلاح به آن، معماري گفته مي شود.

اولين گام براي طراحي و پیاده‌سازی Web GIS، در اختيار داشتن يک طراحي مناسب از معماري سیستم و اجزای تشکيل دهنده آن (شامل سرويس‌هاي مختلف جستجو، نمايش، پردازش و…)، ارتباط اجزا با يکديگر و استانداردهاي مورد نياز براي ايجاد سيستم می‌باشد. این معماری می‌بایست به گونه‌اي باشد که دسترسي، تبادل و استفاده از اطلاعات مکانی را به سهولت امکان پذير نماید.

سامانه اطلاعات جغرافیایی ﺗﺤﺖ وب، ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﺑﺮ روي ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي وب ﺗﮑﯿﻪ دارد. ﯾﮑﯽ از اﻣﺘﯿﺎزﻫﺎي ﻣﻬﻢ این سامانه اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ از اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎي ﺑﮑﺎر رﻓﺘﻪ در ﻣﺤﺪوده وب ﺧﺎرج ﻧﻤﯽﺷﻮد. ﺑرای ﻣﺜﺎل، ﻣﻌﻤﺎري آن همانند سایر معماری‌های سرویس‌دهنده-سرویس‌گیرنده می­باشد. به عبارتی ساده، ما یک سرویس دهنده و یک سرویس گیرنده داریم که ارتباط آن ها می تواند با استفاده از یک روش استاندارد، نظیر اینترانت یا اینترنت، برقرار شود. به شکل زیر دقت نمایید:

client-server-architecture

درخواست انجام عملیات، همواره از سرویس گیرنده به سمت سرویس دهنده ارسال می شود و سرویس دهنده پس از انجام پردازش های مورد نیاز، پاسخ را به سمت سرویس گیرنده ارسال می کند و سرویس گیرنده، نتیجه را در مروگر وب، به کاربر نمایش می دهد. این معماری، در Web GIS هم بکار گرفته شده است. در حقیقت، در Web GIS نیز ما یک سرویس دهنده GIS (به انگلیسی GIS Server) و یک سرویس گیرنده GIS (به انگلیسی GIS Client) داریم. در Web GIS، عمده درخواست هایی که از سوی سرویس گیرنده به سمت سرویس دهنده ارسال می شوند، درخواست های مکان محور می باشند. برای مثال درخواست نمایش نقشه، دریافت اطلاعات توصیفی یک لایه، پردازش های مکانی و… از جمله این درخواست ها می باشند.

قبل از آنکه بخواهیم انواع معماری موجود برای پیاده سازی سامانه اطلاعات مکانی تحت وب را توضیح دهیم، لازم است که به تشریح اجزای موجود بر روی سرویس دهنده GIS و سرویس گیرنده GIS بپردازیم.

اجزای تشکیل دهنده سرویس دهنده GIS

سرویس دهنده GIS، وظیفه انتشار نقشه ها برای دسترسی از طریق وب و فراهم آوری بستر اجرای ابزارهای عمومی و تخصصی GIS را بر عهده دارد. بر این اساس نیاز است چندین نرم افزار بر روی آن نصب و راه اندازی شود. سرویس دهنده می بایست حداقل حاوی نرم افزارهای زیر باشد:

  • سیستم عامل
  • نرم افزار انتشار نقشه ها تحت وب (Web Map Server)
  • نرم افزار میزبانی وب سایت نمایش نقشه ها و قابلیت های عمومی و تخصصی GIS (Web Server)

البته برای سهولت، تصور کرده ایم داده های مکانی بصورت فایل بر روی سرویس دهنده قرار دارند و از سیستم مدیریت پایگاه داده استفاده نخواهد شد. چراکه اگر چنین باشد باید نرم افزار مدیریت پایگاه داده مکانی را هم به نرم افزارهای فوق اضافه نمود. از آنجاییکه مبحث پایگاه داده مکانی، خود مقوله ای گسترده در دنیای سامانه های اطلاعات مکانی می باشد، لذا اکنون به آن نخواهیم پرداخت و در نوشته های جداگانه ای به آموزش آن می پردازیم.

در ادامه به توضیح هر یک از این نرم افزارها خواهیم پرداخت.

سیستم عامل

سیستم عامل قالب و مرسوم در کشور ما، Windows Server می باشد که معمولا بر روی سرویس دهنده ها نصب می شود. اما می توان از سایر سیستم عامل ها نظیر Linux نیز استفاده نمود.

نرم افزار انتشار نقشه ها تحت وب

برای آنکه بتوانید اطلاعات جغرافیایی و نقشه ها را از طریق وب، قابل دسترس نمایید، می بایست از نرم افزارهایی موسوم به Web Map Server استفاده نمایید. این نرم افزارها، نقشه ها را از طریق سرویس های استاندارد، منتشر می نمایند. ساده ترین سرویسی که از طریق آن نقشه ها توسط Web Map Server منتشر می شوند، Web Map Service یا به اختصار WMS می باشد. این سرویس، نقشه ها را بصورت تصویر در آورده و آماده استفاده می نماید. در آینده، بیشتر با این سرویس و سایر سرویس هایی که یک نرم افزار Web Map Server ارایه می نماید، آشنا خواهیم شد. تا کنون نرم افزارهای Web Map Server متعددی تولید شده است که امکانات و قابلیت های متعددی دارند. نرم افزارهای Web Map Server به دو دسته تقسیم می شوند:

  • تجاری
  • آزاد

نرم افزارهای تجاری، آن دسته از نرم افزارها هستند که شما برای استفاده از آنها می بایست پول پرداخت کرده تا پروانه بهره برداری (به انگلیسی License) آنرا خریداری نمایید.

نرم افزارهای آزاد، آن دسته از نرم افزارها هستند که شما برای استفاده از آنها هیچ هزینه ای پرداخت نمی کنید. این نرم افزارها بیشتر بصورت متن باز (به انگلیسی Open Source) منتشر می شوند. بدین معنا که شما علاوه بر استفاده رایگان از آنها، می توانید کد منبع (به انگلیسی Source Code) آنها را نیز دریافت نموده و بسته به نیاز خود، تغییراتی را در آنها اعمال نمایید. در این نوشته قصد نداریم این دو دسته نرم افزار را با هم مقایسه کنیم و به بررسی مزایا و معایب آنها بپردازیم، چراکه نیاز به آموزش جداگانه ای دارد. برای شروع یادگیری در زمینه نرم افزارهای آزاد مکانی (به انگلیسی Open Geospatial Software) و توسعه سامانه اطلاعات مکانی متن باز (به انگلیسی Open Source GIS) می توانید به نوشته زیر مراجعه نمایید.

این نوشته را بخوانید:

سیستم اطلاعات جغرافیایی متن باز

سیستم اطلاعات جغرافیایی متن باز

از جمله نرم افزارهای Web Map Server تجاری می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • ArcGIS Server
  • ArcIMS
  • Map Guide
  • MapInfo
  • Small World

از جمله نرم افزار های Web Map Server آزاد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • UMN Map Server
  • GeoServer
  • Map Guide Open Source
  • MapNik
  • QGIS Server

شما می بایست یکی از این نرم افزارها را بر روی سرویس دهنده GIS، نصب نمایید تا بتوانید نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی خود را بر روی وب قابل دسترس نمایید. این نرم افزارها بر اساس استانداردهای مشخص، دسترسی به نقشه ها و داده های مکانی را فراهم می کنند. در ادامه سلسله نوشته های آموزش Web GIS، به جزئیات این استانداردها خواهیم پرداخت و نرم افزارهای Web Map Server را به تفصیل بررسی خواهیم کرد. اگر هنوز در کلاس Web GIS ثبت نام نکرده اید، پیشنهاد می کنیم هم اکنون به رایگان در این کلاس ثبت نام نمایید و از سلسله آموزش های رایگان وب جی آی اس، بهرمند شوید.

کلاس رایگان آموزش Web GIS:

ما در سایت GISPlus اقدام به انتشار سلسله آموزش های مرتبط با Web GIS می نماییم. این مطالب بصورت دو هفته یک بار منتشر می شوند و شما با عضویت در کلاس Web GIS می توانید به رایگان از آموزش وب جی آی اس بهرمند شوید.ثبت نام رایگان در کلاس WEBGIS

نرم افزار میزبانی وب سایت نمایش نقشه ها و قابلیت های عمومی و تخصصی GIS

پس از آنکه دسترسی به نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی مبتنی بر وب فراهم شد، نیاز به یک وب سایت (به انگلیسی Web Site) داریم. این وب سایت، نقطه اتصال کاربران با سامانه Web GIS می باشد. در حقیقت، کدهایی که برنامه نویسان می نویسند در قالب یک وب سایت بر روی سرویس دهنده قرار داده می شوند. این کدها وظیفه اتصال به نرم افزار Web Map Server و فراخوانی و نمایش نقشه ها را بر عهده دارند. البته این وب سایت، ابزارهای عمومی و تخصصی GIS برای کار با نقشه ها و اطلاعات جغرافیایی را نیز در اختیار کاربران قرار می دهد. مثلا شما در محیط وب می توانید ابزار identify را مورد استفاده قرار دهید و با کلیک بر روی یک عارضه از نقشه، اطلاعات توصیفی و تکمیلی آنرا مشاهده نمایید. در نوشته های بعدی آموزش Web GIS، امکانات عمومی و تخصصی یک سامانه Web GIS را توضیح خواهیم داد.

بسته به زبان برنامه نویسی که با استفاده از آن، وب سایت ایجاد شده است، نیاز است تا نرم افزار مناسبی بر روی سرویس دهنده نصب شود تا وب سایت را میزبانی نموده و قابل دسترسی از طریق یک آدرس مشخص باشد. نرم افزارهایی که در این زمینه مورد استفاده قرار می گیرند، به Web Server معروف می باشند. دو مورد از مشهورترین نرم افزارهای Web Server، در زیر آورده شده اند:

  • Microsoft IIS Web Server
  • Apache Web Server

در حقیقت، وب سایت توسط این نرم افزارها بر روی سرویس دهنده، میزبانی (به انگلیسی Host) می شود و یک آدرس به آن اختصاص داده می شود. کاربران با استفاده از این آدرس، اقدام به فراخوانی وب سایت می نمایند. مثلا وقتی شما آدرس www.GISPlus.ir را در مرورگر وب خود وارد می نمایید، در حقیقت از طریق این آدرس به وب سایتی که بر روی یک Web Server قرار گرفته است، متصل می شوید.

اجزای تشکیل دهنده سرویس گیرنده GIS

سرویس گیرنده GIS، وظیفه اتصال به سرویس دهنده GIS و دریافت نقشه ها و نمایش آن ها را بر عهده دارد. در حقیقت، در سمت سرویس گیرنده، ما به نرم افزاری نیاز داریم که نقشه ها را نمایش داده و قابلیت های عمومی GIS را داشته باشد. در ساده ترین حالت، این نرم افزار باید بتواند نقشه ها را نمایش داده، اطلاعات توصیفی لایه های نقشه را بازیابی کرده، امکان جستجو بر روی اطلاعات را فراهم آورده و تحلیل های مکانی ساده را انجام دهد. در حالت پیشرفته، این نرم افزار باید بتواند، نیازمندی های تخصصی کاربران را نیز برآورده سازد. البته این نیازمندی ها بیشتر بصورت سفارشی می باشند. این نرم افزارها به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

  • نرم افزارهای Desktop
  • نرم افزارهای Mobile
  • نرم افزارهای تحت وب

خود این نرم افزارها مجدد دارای انواع تجاری و آزاد می باشند. نرم افزارهای Desktop، وابسته به سیستم عامل هستند و باید بر روی رایانه، نصب و راه اندازی شوند. امروزه نرم افزارهای متعددی در این زمینه وجود دارد که در زیر به مهمترین آنها اشاره شده است:

  • ArcMap
  • AutoCAD Map 3D
  • Quantum GIS
  • uDig
  • GRASS GIS
  • gvSig

نرم افزارهای موبایل نیز وابسته به سیستم عامل می باشند. در حال حاضر دو سیستم عامل مرسوم موبایل، Android و IOS می باشند. اپلیکیشن های تجاری و آزاد مختلفی در حوزه موبایل توسعه داده شده اند. برخی از مهمترین این نرم افزارها به شرح زیر می باشند:

  • ArcPad
  • gvSig Mobile

نرم افزارهای دیگری نیز در این زمینه موجود می باشند. در کل این حوزه هنوز به بلوغ کامل نرسیده و توسعه نرم افزارهای موبایل کماکان ادامه دارد.

نرم افزارهای تحت وب بصورت آماده نیز وجود دارند که مهمترین آنها به شرح زیر می باشند:

  • Portal for ArcGIS
  • Degree
  • GeoMoose
  • MapBender
  • Super Geo

غالبا نرم افزارهای آماده تحت وب، قابلیت های سفارشی سازی مناسبی ندارند و کاربران نیاز دارند تا امکانات و قابلیت های مد نظر خود را در Web GIS داشته باشند. لذا برای این منظور، ابزارهایی به صورت کتابخانه ها، پلاگین ها و فریم ورک ها توسعه داده شده است که معمولا برنامه نویسان با استفاده از آنها اقدام به تولید یک وب سایت می نمایند. این وب سایت در حقیقت همان نرم افزار تحت وب است که بر روی سرویس دهنده میزبانی خواهد شد. در ادامه به برخی از مهمترین این ابزارها اشاره شده است:

  • ArcGIS API for JavaScript
  • ArcGIS API for Silverlight
  • OpenLayers
  • OpenScale
  • Leaflet
  • MapFish
  • SharpMap
  • MapWinGIS

در هر صورت، ﻧﺮم‌اﻓﺰار ﻧﻤﺎﯾﺶ نقشه تحت وب، ﺑﺎ ﻣﺮورﮔﺮﻫﺎي وب، ترکیب شده و راﺑﻂ ﮐﺎرﺑﺮي را ﺑﺮاي ﮐﺎرﺑﺮان نهایی ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﯽ‌کند. نکته مهم این است که اﯾﻦ ﻧﺮم‌اﻓﺰار ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ ﺗﺎ ﺣﺪ اﻣﮑﺎن کوﭼﮏ و کم حجم ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ اﺟﺎزه دریافت و نصب سریع آن را به کاربران نهایی ﺑﺪﻫﺪ. همچنین نرم افزارها بهتر است نیاز به نصب سمت Client را نداشته باشند تا براحتی توسط عموم کاربران مورد استفاده قرار گیرند. در آینده در سلسله نوشته های آموزش Web GIS، به مزایا و معایب هریک از این نرم افزارها و نحوه گزینش مناسب ترین مورد، خواهیم پرداخت.

انواع معماری Web GIS

با توجه به توضیحات ارایه شده، کلیه سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی تحت وب بر پایه یکی از معماری‌های زیر بنا نهاده شده اند:

  • معماری سمت سرویس‌دهنده
  • معماری سمت سرویس‌گیرنده
  • معماری ترکیبی

قبل از آنکه به توضیح هریک از این سه معماری بپردازیم باید توجه داشت که در هر سامانه اطلاعات مکانی تحت وب، چهار عمل اصلی به شرح زیر موجود است:

webgis_functionalities1

در ادامه به توضیح هریک از این معماری ها خواهیم پرداخت.

معماری سمت سرویس دهنده

در این روش، سرویس‌گیرندگان فقط و فقط وظیفه نمایش را برعهده دارند و تمامی پردازش‌های مکانی، سمت سرویس‌دهنده انجام می‌شوند. آنچه بر روی سرویس‌گیرنده قرار دارد، تنها یک مرورگر وب ساده می‌باشد. تقاضای سرویس‌گیرنده به سمت سرویس‌دهنده وب ارسال می‌شود. سرویس‌دهنده وب، تقاضا را با یکی از استانداردها یا چارچوب‌هایی نظیر ASP .Net، CGI، JSP و… تفسیر کرده و محتوا مورد نیاز را با استفاده از نرم افزار Web Map Server ایجاد می‌نماید و محتوا را برای نمایش به سمت سرویس‌گیرنده ارسال می‌کند. نمایی از این معماری را در تصویر زیر مشاهده می‌نمایید.

webgis_server_side_archeticture

مزایا

  • ﻣﺤﺼﻮﻝ ﺍﺭﺯﺍﻥﺗﺮ
  • ﺑﻪ ﺭﻭﺯﺭﺳﺎﻧﻲ ﺁﺳﺎﻥ‌ﺗﺮ
  • ﺑﻬﺮﻩﺑﺮﺩﺍﺭﻱ ﺑﻴﺸﺘﺮ
  • ﺍﻣﻜﺎﻥ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪﻫﺎﻱ ﺩﺍﺩﻩﺍﻱ ﺑﺰﺭگ ﻭ ﭘﻴﭽﻴﺪﻩ
  • ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺗﺤﻠﻴﻞﻫﺎﻱ ﭘﻴﭽﻴﺪﻩ ﻛﻪ سرویس‌گیرنده ﻗﺎﺩﺭ ﺑﻪ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺁﻥ ﻧﻴﺴﺖ
  • اﺟﺘﻨﺎﺏ ﺍﺯ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎﻱ ﭘﺮﺣﺠﻢ
  • عدﻡ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﻭﺟﻮﺩ ﻧﺮﻡ ﺍﻓﺰﺍﺭﻫﺎﻱ ﺗﺨﺼﺼﻲ ﺩﺭ سرویس‌گیرنده
  • ﺩﺍﺷﺘﻦ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺭﻭﻱ ﻛﺎﺭﺑﺮﺍﻥ ﻭ ﺍﻋﻤﺎﻝ ﺁﻧﻬﺎ

معایب

  • ﻫﻤﻪ ﺗﻘﺎﺿﺎﻫﺎ، ﺣﺘﻲ ﺗﻘﺎﺿﺎﻫﺎﻱ ﻛﻮﭼﻚ ﺑﺎﻳﺪ ﺩﺭ ﺳﺮﻭیس‌دهنده ﺑﺮﺭﺳﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻭ ﺗﻨﻬﺎ ﭘﺎﺳﺦ ﺑﻪ سرویس‌گیرنده ﻓﺮﺳﺘﺎﺩﻩ ﻣﻲﺷﻮﺩ.
  • باﺯﺩﻫﻲﺳﺎﻣﺎﻧﻪ ﺑﻪ ﭘﻬﻨﺎﻱﺑﺎﻧﺪ ﻭﺗﺮﺍﻓﻴﻚ ﺷﺒﻜﻪ ﻭﺍﺑﺴﺘﻪ ﺍﺳﺖ. ﺑﻪ ﻭﻳﮋﻩ ﺩﺭ ﺯﻣﺎﻥ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎﻱ ﭘﺮﺣﺠﻢ
  • ﺍﺯ ﻗﺪﺭﺕ ﭘﺮﺩﺍﺯﺷﻲ سرویس‌گیرنده ﺑﻪ ﻧﺤﻮ ﻣﻄﻠﻮﺏ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻧﻤﻲﺷﻮﺩ.
  • نتایج درخواست‌های سرویس‌گیرنده، فقط به صورت تصاویر در غالب های PNG, GIF, JPG می‌باشد و از داده های برداری (به انگلیسی Vector) بهره برده نمی شود.

معماری سمت سرویس گیرنده

مرورگرها فقط قادر به نمایش صفحات HTML و تصاویر می‌باشند. برای کار با سایر قالب‌ها نظیر داده‌های برداری، ویدیوها، صوت و… می بایست قابلیت‌های مرورگر توسعه داده شوند. این توسعه با استفاده از ابزارهایی نظیر Plug-inها، Appletهای جاوا، جاوا اسکریپت و ActiveXها امکان‌پذیر می‌باشد. در معماری سمت سرویس‌گیرنده، سعی شده که پردازش‌ها با استفاده از قابلیت‌های توسعه‌ای مرورگرها، انجام شوند. بدین نحو که سرویس‌دهنده نتایج درخواست‌های سرویس‌گیرنده را در قالب داده‌های برداری ارسال می‌کند و سرویس‌گیرنده با استفاده از مرورگر وب و افزونه‌هایی که برای توسعه امکانات پردازش اطلاعات جغرافیایی بر روی آن نصب شده است، اقدام به نمایش نتایج می‌نماید. نمایی از این معماری در تصویر زیر آورده شده است.

webgis_client_side_archeticture

مزایا

  • ﺍﻣﻜﺎﻥﺩﺳﺘﻜﺎﺭﻱ و پرﺩﺍﺯﺵﺩﺍﺩﻩ ﻫﺎ ﺩﺭ رایانه ﻛﺎﺭﺑﺮﺍﻥ
  • ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵﻫﺎ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ سرویس‌گیرنده ﻭ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺗﻮﺍﻥ ﭘﺮﺩﺍﺯﺷﻲ ﺁﻥ
  • نتایج درخواست‌های سرویس‌گیرنده، می‌تواند در قالب بردار باشد که منجر به افزایش کیفیت نقشه‌ها می‌شود.

معایب

  • ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺑﺮﺧﻲ ﺗﻮﺍﻧﻤﻨﺪﻱﻫﺎﻱ GIS ﺩﺭ سرویس‌گیرنده ﻭ ﻣﻘﻴﻢ ﻛﺮﺩﻥ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵﻫﺎﻱ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﻴﺎﺯ ﺩﺭﺁﻥﻫﺎ
  • عدم سازگاری افزونه‌های توسعه‌ای بر روی تمامی بسترها و مرورگرها
  • عدم امکان استفاده بر روی رایانه های با توان پردازشی کم

معماری ترکیبی

برای غلبه بر معایب در معماری‌های قبلی، این معماری پیشنهاد می‌شود. با استفاده از ابزارهایی که هم در سمت سرویس‌دهنده و هم در سمت سرویس‌گیرنده مورد استفاده قرار می گیرند، سرویس‌گیرنده می تواند از قابلیت‌های بیشتری برخوردار گردد و محدودیت های قبلی را هم نداشته باشد. در این معماری، قابلیت‌های اصلی کار با نقشه‌ها بصورت سرویس ایجاد می‌شوند. این سرویس‌ها بر روی سرویس‌دهنده اجرا می‌شوند و در سمت سرویس‌گیرنده، ابزار کار با نقشه می‌تواند از این سرویس‌ها استفاده نماید. در این معماری، همیشه می توان دو معماری قبلی را در دسترس داشت و بسته به شرایط مختلف، از معماری های قبلی نیز استفاده نمود. مثلا اگر رایانه کاربر، شامل سرویس نمایش نقشه باشد و سه عمل دیگر بر روی سرویس دهنده اجرا شوند، آن گاه می‌توان گفت که از معماری سمت سرویس‌دهنده استفاده می‌نماید. یا اگر شامل سرویس انتشار نقشه ‌باشد، می‌توان گفت که از معماری سمت سرویس‌گیرنده استفاده‌ می‌نماید. به عبارت ساده، همواره می توان تصمیم گرفت که بار پردازشی سمت سرویس گیرنده باشید یا سمت سرویس دهنده و بتوان تعادل پردازشی میان آن دو داشته باشیم.

webgis_mixed_archeticture

مزایا

  • نداشتن محدودیت‌های معماری‌های قبلی
  • ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ همزمان ﻭ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺍﺯ ﺗﻮﺍﻧﺎﻳﻲﻫﺎﻱ سرویس‌دهنده ﻭ سرویس‌گیرنده ﻭ ﺑﻬﺒﻮﺩ ﺑﻬﺮﻩﻭﺭﻱ
  • ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵﻫﺎﻳﻲ در سمت سرویس دهنده ﻛﻪ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺗﻮﺍﻥ ﭘﺮﺩﺍﺯﺷﻲ ﺑﺎﻻ با ﺩﺍﺩﻩﻫﺎﻱ ﭘﺮﺣﺠﻢ ﺩﺍﺭﻧﺪ
  • ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎﻳﻲ در سمت سرویس گیرنده ﻛﻪ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﻧﻈﺎﺭﺕ ﻭ ﺍﻋﻤﺎﻝ ﻧﻈﺮ ﻛﺎﺭﺑﺮ ﺩﺭ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺩﺍﺭﻧﺪ

معایب

  • در صورتیکه رایانه کاربران، توان پردازشی مناسبی نداشته باشد ممکن است برخی عملیات سمت سرویس گیرنده با کندی اجرا شوند.

انتخاب معماری

در انتخاب معماری تولید و توسعه یک سامانه Web GIS، پارامترهای متعددی دخیل می‌باشند. انتخاب معماری می تواند با توجه به برخی پارامترها نظیر موارد زیر مشخص شود:

  • تنوع کاربران سامانه
  • میزان دانش و تخصص
  • دامنه کاربرد سامانه
  • موضوع و هدف سامانه
  • پتانسیل سخت افزاری ممکن

اگرچه همواره در انتخاب معماری مناسب برای پیاده سازی سامانه Web GIS می بایست به پارامترهای فوق دقت نمود، اما امروزه بیشتر سامانه های اطلاعات جغرافیایی تحت وب از معماری ترکیبی استفاده می نمایند.

نتیجه گیری

در انتها می خواهیم یک جمع بندی از مطالب گفته شده داشته باشیم و در یک تصویر کلی نمایش دهیم که سامانه وب جی آی اس با اجزا و معماری که گفته شد چگونه کار می کند. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، تمامی اجزای سامانه Web GIS به دو بخش سمت سرویس دهنده (به انگلیسی Server Side) و سمت سرویس گیرنده (به انگلیسی Client Side) تقسیم بندی می شوند و ارتباط بین این دو بخش از طریق اینترنت و یا اینترانت برقرار می گردد. در بخش سمت سرویس دهنده، داده های مکانی و نقشه ها توسط نرم افزار Web Map Server، آماده برای انتشار و دسترسی از طریق وب می شوند. این نقشه ها می توانند به دو صورت مورد استفاده قرار گیرند. در روش نخست، در سمت سرویس گیرنده، یکی از نرم افزارهای Desktop (نظیر ArcMap, QGIS, AutoCAD MAP 3D و…) اجرا شده و به Web Map Server متصل می گردد. در این حالت ما همواره نیازمندیم این ابزارها را بر روی رایانه کاربر، نصب و راه اندازی نماییم که به مزایای کامل Web GIS دست نخواهیم یافت. در روش دوم، برنامه نویسان، اقدام به ایجاد یک وب سایت می نمایند و با استفاده از یک ابزار توسعه ای (نظیر OpenLayers, OpenScale و…) اقدام به استفاده از داده های مکانی و نقشه های موجود بر روی Web Map Server می نمایند. این وب سایت بر روی نرم افزار Web Server میزبانی می گردد و یک آدرس به آن تخصیص داده می شود. کاربران سامانه در نهایت با وارد کردن این آدرس در مرورگرشان، به سامانه Web GIS متصل می شوند. در این روش، کاربران می توانند سامانه را از هر مکانی بدون نصب نمودن نرم افزارهای اضافی، در دسترس داشته باشند.

معماری وب جی آی اس

وب جی آی اس چیست؟

وب جی آی اس چیست؟

در این نوشته قصد داریم شما را با وب جی آی اس یا GIS تحت وب و یا حرفه ای تر بگوییم سامانه اطلاعات مکانی تحت وب (به انگلیسی Web GIS)، آشنا سازیم. با ما همراه باشید…


پیشتر در نوشته سامانه اطلاعات جغرافیایی چیست، توضیح دادیم که اطلاعات مکانی به رکن چهارم در تصمیم‌گیری‌ها تبدیل شده اند و باعث شده اند توسعه سامانه اطلاعات مکانی نیز افزایش یابد. استفاده از این سامانه ها، کمک فراوانی در پردازش، تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی و در نهایت تصمیم‌گیری‌های بهینه در مسایل مدیریتی می‌کنند. قبل از آنکه بخواهیم توضیح دهیم که Web GIS چیست، روش های استفاده از سامانه اطلاعات مکانی را توضیح می دهیم تا بتوانیم ساده تر با مفهوم Web GIS آشنا شویم. برای بهرمندی از مزایای GIS، همواره مشکل اساسی، پیچیدگی کار با آن می باشد. لذا سازمان ها همواره ناچارند نیروهای متخصص GIS را در این زمینه به کار بگیرند. این نیروها با استفاده از تخصص و مهارت خود، اقدام به نصب و راه اندازی نرم افزارهای GIS بر روی رایانه های آن سازمان می نمایند و بدین صورت، استفاده از سامانه های اطلاعات جغرافیایی را در سازمان، میسر می سازند. از طرفی استفاده از مزایای GIS بدین نحو همواره نیازمند وجود نیروهای متخصص برای استفاده از این نرم افزارها می باشد. به نرم افزارهای GIS که در این روش مورد استفاده قرار می دهیم، نرم افزارهای GIS رومیزی (به انگلیسی Desktop GIS) می گویند. استفاده از Desktop GIS، مزایا و معایبی دارد.

مزایای Desktop GIS

  • استفاده از نیروهای متخصص و بهرمندی از مهارت آن ها
  • استفاده از قابلیت های پیشرفته تر نرم افزارهای GIS

معایب Desktop GIS

  • هزینه بالاتر به علت نیاز به نیروهای متخصص
  • هزینه بالاتر به علت نیاز به خرید، نصب و راه اندازی نرم افزارهای GIS بر روی هر رایانه
  • هزینه بالاتر به علت نیاز به رایانه ها با سخت افزار توانمندتر
  • پیچیدگی کار با نرم افزارهای GIS
  • نیاز به آموزش GIS بصورت تخصصی برای پرسنل
  • دسترسی به نقشه ها و اطلاعات مکانی تنها در سازمان و عدم امکان دسترسی از هر جا
  • وابستگی به سیستم عامل

همانگونه که مشاهده می نمایید، معایب این روش نسبت به مزایای آن، وزن بیشتری دارند. برای غلبه بر معایب ذکر شده، روش دیگری در بکارگیری سامانه های اطلاعات مکانی، پیشنهاد می شود. در این روش بجای اینکه بر روی هر رایانه سازمان، نرم افزارهای GIS را نصب نماییم، اقدام به نصب یک نرم افزار GIS بر روی یک رایانه قدرتمند می نماییم. به این رایانه، سرویس دهنده GIS (به انگلیسی GIS Server) می گوییم. سایر رایانه های سازمان، نیاز به نصب نرم افزارهای GIS نخواهند داشت. این رایانه ها نیاز نیست دارای توان پردازشی بالایی باشند. هر رایانه با باز کردن مرورگر وب خود (مثلا Internet Explorer یا Google Chrome) و وارد کردن آدرس سرویس دهنده GIS، می تواند به سامانه اطلاعات مکانی دسترسی داشته باشد. نرم افزار GIS که بر روی سرویس دهنده نصب می شود، امکان دسترسی از طریق مرورگرهای وب را دارا می باشد. افزون بر این، اگر سرویس دهنده به اینترنت متصل باشد، می توان از هرکجای دیگر با وارد نمودن آدرس سرویس دهنده، به سامانه اطلاعات مکانی سازمان خود دسترسی داشته باشید. بدین نحو، ما دسترسی به سامانه اطلاعات مکانی را مبتنی بر وب فراهم نموده ایم و به آن Web GIS می گوییم. این اصطلاح را بصورت WebGIS و یا Web-GIS نیز بکار می برند. همچنین به فرآیند استفاده از اطلاعات مکانی و نقشه ها از طریق وب، Web Mapping نیز می گویند. این روش نیز دارای مزایا و معایبی می باشد.

مزایای Web GIS

  • هزینه پایین به علت عدم نیاز به خرید نرم افزارهای GIS مجزا برای هر رایانه
  • هزینه پایین به علت عدم نیاز به خرید رایانه های قدرتمند (تنها یک رایانه سرویس دهنده قدرتمند کافیست)
  • دسترسی به اطلاعات مکانی و نقشه ها و تحلیل های مکانی از هر جا
  • سهولت در بکارگیری نرم افزار و عدم نیاز به نیروی متخصص
  • عدم وابستگی به سیستم عامل

معایب Web GIS

  • هزینه راه اندازی اولیه بالاتر در برخی موارد
  • عدم بلوغ سامانه های Web GIS

اکنون که با یک مقدمه ساده با وب جی آی اس آشنا شدید، بهتر است با جزئیات بیشتری به توضیح Web GIS بپردازیم.

WEB GIS چیست؟

تکنولوژی وب به ما اجازه دسترسی به داده های مکانی و توصیفی را در کمترین زمان با کمترین هزینه و در هر مکانی می دهد. با نرم افزارهاي روميزي GIS ، استفاده كننده معمولا نياز دارد كه نرم افزار را بخرد و ياد بگيرد كه چگونه از ابزار عمومي نرم افزارهاي GIS براي بارگذاري داده ها، ‌تغيير، پرسش و پاسخ و ديگر تحلیل ها استفاده كند. در حاليكه با استفاده از وب جی آی اس مي توان در يك مرورگر وب، بدون نياز به نصب نرم افزارهاي GIS،‌ با داده ها كار كرد و تحلیل های مورد نياز را بكار برد.

اجزای Web GIS

به شکل زیر نگاه کنید. اجزای تشکیل دهنده سامانه اطلاعات مکانی مبتنی بر وب (یا Web based GIS) را مشاهده می کنید.

این اجزا عبارتند از:

web gis

داده ها و اطلاعات مکانی

این بخش شامل اطلاعات مکانی و نقشه ها می باشد. این اطلاعات می توانند به صورت یک پایگاه داده مکانی (به انگلیسی Geodatabase) مورد استفاده قرار گیرند. در آینده با پایگاه داده مکانی، آشنا خواهید شد. بصورت کلی، اطلاعات مکانی در غالب لایه های نقشه مورد استفاده قرار خواهند گرفت. این لایه ها به دو دسته لایه های نقشه پایه (به انگلیسی Base Map Layers) و لایه های عملیاتی (به انگلیسی Operational Layers) تقسیم می شوند. لایه های نقشه پایه، آن دسته از لایه های نقشه می باشند که به عنوان نقشه های اولیه در سامانه اطلاعات مکانی مورد استفاده قرار می گیرند. این لایه ها بر اساس هدف سامانه Web GIS، متغییر می باشند اما بصورت کلی، تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی، لایه های مرتبط با حمل و نقل و… به عنوان لایه های پایه ای سامانه اطلاعات مکانی تحت وب مورد استفاده قرار می گیرند. لایه های نقشه عملیاتی، آن دسته از لایه ها می باشند که شما بصورت مستقیم با آنها کار می کنید و یا نتیجه اجرای عملیات اصلی سازمان شما هستند. مثلا در یک سامانه WebGIS که در شهرداری ها مورد استفاده قرار می گیرد، نتیجه اجرای یک آنالیز عقب نشینی بر روی یک ملک به عنوان یک لایه عملیاتی مورد استفاده قرار می گیرد. بصورت کلی، نتایج تحلیل های انجام شده، لایه هایی که مورد ویرایش قرار می گیرند و نتیجه پرس و جوها به عنوان لایه های عملیاتی مورد استفاده قرار می گیرند.

سرویس دهنده GIS

سرویس دهنده GIS، یک رایانه قدرتمند است که بر روی آن یک نرم افزار GIS نصب و راه اندازی می شود. این نرم افزار این قابلیت را دارد که با استفاده از تکنولوژی وب، کاربران را از قابلیت های یک سامانه اطلاعات مکانی، بهرمند سازد. قدرت و توان پردازش این رایانه بر اساس حجم داده ها و اطلاعات مکانی، تعداد کاربران، پیچیدگی عملیات و تحلیل های مورد انتظار و چند فاکتور دیگر، تعیین می شود.

درصورتیکه در تعیین مشخصات سخت افزاری یک سرور برای پیاده سازی Web GIS خود دچار ابهام هستید می توانید با ما یک مشاوره Web GIS رایگان داشته باشید.

مشاوره GIS

ابزارهای عملیاتی و تحلیلی

نرم افزار GIS که بر روی سرویس دهنده نصب می شود، دارای ابزارهای عملیاتی و تحلیلی می باشد. بصورت پیش فرض، این نرم افزار دارای قابلیت های پایه GIS شامل ابزارهای مرور نقشه ها، روشن و خاموش کردن لایه ها، چاپ نقشه ها و… می باشد. اما وابسته به هدفی که برای آن از GIS استفاده می کنیم، این نرم افزار ممکن است از سایر ابزارهای اختصاصی جهت انجام عملیات و تحلیل ها بهرمند گردد. مثلا یک برنامه ریز شهری ممکن است نیاز به ابزاری داشته باشد که با استفاده از آن با انتخاب هر ملک بر روی نقشه، میزان بدهی های عوارض و مالیات آنرا محاسبه نماید. یکی از تفاوت های اصلی سامانه Web GIS با نرم افزارهای Desktop GIS در ابزارهای آنها می باشد. در سامانه WebGIS تلاش می شود که ابزارها از حالت تخصصی خارج شده و به سادگی توسط همه کاربران مورد استفاده قرار گیرند. لذا مشاهده می کنیم که در سامانه Web-GIS، ابزارها بصورت سفارشی سازی شده در آمده اند. در آینده در مورد قابلیت های Web GIS که یک سامانه اطلاعات مکانی تحت وب باید داشته باشد، بیشتر خواهیم نوشت.

کاربران

از آنجاییکه سامانه اطلاعات جغرافیایی تحت وب با هدف در دسترس قرار دادن نقشه ها و ابزارهای مربوط به آنها از هر کجا، مورد استفاده قرار می گیرند، لذا کاربران سامانه Web GIS معمولا به دو دسته درون سازمانی و برون سازمانی تقسیم می شوند.

وب gis

در این نوشته تلاش کردیم که شما را به سادگی با مفهوم Web GIS، آشنا کنیم. سایت GISPlus قصد دارد در زمینه های تخصصی GIS، اقدام به انتشار سلسله نوشته های آموزشی نماید. این نوشته شماره یک در مورد آموزش وب جی آی اس بود. در نوشته های بعدی از سلسله نوشته های آموزش Web GIS می خواهیم شما را با مفاهیم زیر آشنا کنیم:

  • معماری سامانه Web GIS
  • کاربردهای Web GIS
  • استانداردهای مکانی موجود در زمینه Web GIS
  • قابلیت ها و امکانات Web GIS
  • فناوری های موجود در سامانه Web GIS
  • بررسی نمونه پروژه Web GIS
  • طراحی و پیاده سازی Web GIS
  • مدیریت پروژه های Web GIS
  • مشاوره Web GIS
  • برنامه نویسی Web GIS
ساخت نقشه تحت وب در یک ساعت

پیشنهاد می کنیم برای دریافت نوشته های بعدی در زمینه آموزش وب جی آی اس، در کلاس Web GIS ثبت نام کنید. این کلاس اختصاص به موضوع Web GIS دارد و شما را از نوشته های بعدی آگاه می سازد. عضویت در کلاس آموزش Web GIS، رایگان می باشد.

دانلود فیلم چطور برنامه نویس GIS حرفه ای شویم