تعریف Web GIS

یکی از روش های استفاده از GIS، استفاده از مرورگر وب رایانه تان هست که یک نشانی را می زنید و از GIS داخل مرورگرتان مثل گوگل کروم، فایرفاکس و.. استفاده می کنید که به این روش Web GIS می گویند.

به عبارت دقیق تر وب GIS یعنی استفاده از نقشه ها و اطلاعات مکانی و توصیفی به همراه قابلیت های GIS با شرایط زیر:

 از هر جا

 در کمترین زمان

  بدون نیاز به نصب نرم افزار

  به صورت آنلاین

مزایای Web GIS

  دسترسی به نقشه‏ ها از هرجا

  سهولت کار با نرم ‏افزار

  عدم نیاز به آموزش تخصصی

  عدم وابستگی به سیستم ‏عامل

  به ‏روزرسانی آسان‏تر

 کاربردهای گسترده ‏تر و عمومی ‏تر

مهمترین مزیت Web GIS، کاهش هزینه ها است.

معایب Web GIS

  عدم بلوغ نرم افزارهای Web GIS

  افزایش هزینه در سازمان های کوچک

کاربردهای Web GIS

خب تا اینجا شما با تعریف Web GIS آشنا شدید و فهمیدید که وب GIS چیست. حالا می خواهیم به شما بگوییم که کاربرد Web GIS کجاهاست و چه سازمان ها یا افرادی می توانند از آن استفاده کنند. برای این که بهتر کاربرد وب GIS را متوجه بشوید، اول به شما توضیح می دهیم که کار GIS اصلا چی هست تا به کاربرد وب GIS برسیم.

GIS برای ما چه کار می کند؟

GIS کارش اینه که به ما کمک کنه تصمیمات درست تر و کم هزینه تری بگیریم.

  پراکندگی ویروس کرونا در کدام شهرها بیشتر است؟

این پرسش را به راحتی می توان با نمایش اطلاعات مکانی مبتلایان به ویروس کرونا روی نقشه جواب داد. حتی می توان با تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی ویروس کرونا، به پیش بینی روند گسترش آن و چه بسا به پیشگیری از شیوع آن پرداخت.

  از کدوم مسیر برم که زودتر به محل کارم برسم؟

یکی دیگه از کاربردهای عمومی GIS، مسیریابی هست که احتمالا الان یک اپلیکیشن روی گوشی شما برای این کار وجود دارد. به سادگی یک کاربر با کمترین دانش فنی، با مشخص کردن مبدا و مقصد، کوتاهترین و کم ترافیک ترین مسیر را پیدا می کند و با آرامش به مقصد خود می رسد و این یعنی GIS توانسته به ما کمک کند که تصمیمی بگیریم که کیفیت زندگی مان بالاتر برود. تصور کنید در ترافیک گیر می افتادید و با اعصاب خوردی و با تاخیر به مقصد می رسیدید، فکر میکنید اون روز شما چطور بود؟
خب همین کار هم با Desktop GIS می تونه انجام بشه هم با یک Web GIS ساده مثل نقشه گوگل و هم با یک اپلیکیشن نقشه (یا به عبارت دیگر Mobile GIS) که روی گوشی شما نصب شده باشد.

  مهمترین کاربردهای GIS و کاربردهای Web GIS

در مثال های بالا تلاش کردیم خیلی ساده شما را با GIS و کاربردهای آن آشنا کنیم. در تمامی مثال ها سه روش استفاده از GIS که Desktop GIS، Web GIS و Mobile GIS بود را برای شما آوردیم.

 کاربرد GIS

به طور کلی باید بگیم هرجا که قراره تصمیمی گرفته بشه کاربرد داره. میشه داده های مکانی اونجا را شناسایی کرد، اونها را جمع آوری کرد، وارد GIS کرد و تصمیم درست تری بگیریم.

اما مهمترین کاربردهای GIS را میشه به موارد زیر اشاره کرد:

استفاده کنندگان Web GIS در ایران

بیشتر استفاده کنندگان از GIS در سطح دنیا، سازمان های دولتی هستند. در ایران هم از این قاعده مستثنا نیستیم و سازمان های دولتی در کشور ما بیشترین استفاده از GIS را دارند. برای مثال در اینجا چند مورد از این سازمان ها را آورده ایم:

قابلیت های Web GIS

حالا که با تعریف Web GIS و کاربرد Web GIS آشنا شدید بیایید به این موضوع بپردازیم که قابلیت های Web GIS چی هستند و یک سامانه Web GIS چه قابلیت هایی باید داشته باشد. ابتدا به صورت کلی می گوییم که GIS باید چه قابلیت هایی داشته باشد. هر سامانه اطلاعات جغرافیایی باید 4 قابلیت کلیدی داشته باشد.

آشنایی با Web GIS متن باز یا Open Source Web GIS

در این بخش می خواهیم به شما بگوییم برای اینکه یک Web GIS راه اندازی کنید، می توانید دو رویکرد داشته باشید و می خواهیم Web GIS تجاری و Web GIS متن باز (یا OpenSource WebGIS) را به شما توضیح دهیم.

هر نرم افزار که ساخته می شود یا کدهای آن به همراه آن منتشر می شوند یا کدها در انحصار تولید کننده نرم افزار خواهند ماند. اگر سازنده نرم افزار به همراه نرم افزار، کدهای برنامه نویسی شده آن را هم در اختیار جامعه قرار دهد، به این نرم افزار، نرم افزار متن باز یا Open Source Software می گویند. نرم افزارهای تن باز معمولا رایگان هستند و سازنده از استفاده کنندگان پولی دریافت نمی کند اما ممکن است برای ارایه خدمات، مبالغی را دریافت نماید.
نرم افزارهای متن باز و همین طور نرم افزارهای تجاری، مزایا و معایبی دارند که پیشنهاد می کنیم فیل زیر را بر آشنایی کامل با آنها مشاهده کنید.

نرم افزارهای GIS متن باز نیز در دنیا از سال 1987 به وجود آمدند و تا امروز به بلوغ بسیار خوبی رسیده اند. برای غلبه بر مشکلات و معایب نرم افزارهای متن باز، دو NGO شکل گرفته است:

  بنیاد متن باز مکانی (OSGEO)

  کنسرسیوم آزاد مکانی (OGC)

کنسرسیوم آزاد مکانی یا OGCe

Open Geospatial Consortium یا به اختصارOGC، متشکل از 528 (تا تاریخ نگارش این نوشته توسط آکادمی GISPlus) شرکت، سازمان‌ دولتی و دانشگاه‌ می‌باشد که بصورت تعاملی با یکدیگر به منظور توسعه استانداردهای مکانی، همکاری می‌نمایند. این استانداردها شامل راه‌حل‌هایی سازگار است که وب، فناوری اطلاعات و خدمات مکان‌محور را در استفاده از قابلیت‌های سامانه‌های اطلاعات مکانی، توانمند می‌سازند. این استانداردها به توسعه‌دهندگان تکنولوژی، این امکان را خواهند داد تا سرویس‌ها و نرم‌افزارهای اطلاعات مکانی پیچیده را به‌ سادگی ایجاد نمایند. برای مثال سرویس WMS، سرویس WFS، سرویس WPS، استاندارد SLD، فرمت GML و… نمونه هایی از استانداردهایی هستند که به استانداردهای OGC معروف می باشند.

بنیاد متن باز مکانی یا OSGeo

Open Source Geospatial Foundation یا به اختصار OSGeo نامیده می‌شود، به منظور پشتیبانی از توسعه مشارکتی و گسترش استفاده از نرم‌افزارهای متن‌باز اطلاعات مکانی، در فوریه 2006 ایجاد شده است. OSGeo، یک نهاد غیر انتفاعی می‌باشد. پشتیبانی‌های این نهاد شامل پشتیبانی‌های مالی، سازمانی و قانونی به منظور گسترش جامعه متن‌باز اطلاعات مکانی می‌باشد. هدف این بنیاد، تشویق همگان به استفاده و مشارکت در توسعه پروژه‌های جامعه محور، توسعه داده‌ها و آموزش‌ها می‌باشد.

مهم‏ترین پروژه‏های تحت حمایت OSGeo نرم افزارهای زیر می باشند:

  پایگاه داده مکانی PostGIS

  نرم افزار GeoServer برای انتشار نقشه در وب

  نرم افزار MapServer برای انتشار نقشه در وب

  کتابخانه OpenLayers برای ایجاد GIS تحت وب

  نرم افزار QGIS (نرم افزار Desktop GIS متن باز و رایگان)

  نرم افزار GRASSGIS (نرم افزار Desktop GIS متن باز و رایگان)

و چندین پروژه دیگر که برای مشاهده آنها می توانید به سایت OSGEO مراجعه کنید.

مراحل راه اندازی Web GIS

خب تا اینجا با تعریف Web GIS آشنا شدین، قابلیت های Web GIS را فهمیدید چی هست و با دو رویکرد وب GIS متن باز یا  Open Source Web GIS و وب GIS تجاری یا  Commercial Web GIS آشنا شدید.

حالا می خواهیم به شما بگوییم که برای اینکه بخواهید یک Web GIS راه اندازی کنید چه گام هایی را باید طی کنید.

برای راه اندازی Web GIS باید 5 کار انجام دهید که در ادامه می خواهیم شما را با این 5 کار بیشتر آشنا کنیم.

گام اول: ایجاد پایگاه داده مکانی یا ژئودیتابیس

در گام اول باید یک پایگاه داده مکانی یا GeoDatabase ایجاد کنید که بتوانید نقشه ها و داده های مکانی خودتان را در آن نگهداری کنید.

در این گام بسته به اینکه رویکرد شما در راه اندازی Web GIS متن باز باشد یا تجاری، می توانید از انواع نرم افزارهای مدیریت پایگاه داده که قابلیت کار با داده های مکانی را داشته باشند، استفاده کنید. نرم افزارهای Oracle و SQL Server از جمله نرم افزارهای پایگاه داده تجاری و نرم افزارهایی مثل PostgreSQL, MySQL, SQLite, MongoDB, H2 و… از جمله پایگاه داده مکانی متن باز می باشند.

گام دوم: بارگذاری داده‏ های مکانی و نقشه‏ ها

در گام دوم باید پس از اینکه ژئودیتابیس را ساختید، نقشه ها و داده های مکانی خود را وارد آن کنید. ممکن است نقشه های شما آماده نباشند و نیاز باشد آنها را GIS Ready کنید.

گام سوم: راه اندازی سرویس نقشه وب

بعد از آن که پایگاه داده مکانی را ساختید و نقشه ها و داده های مکانی را در آن بارگزاری کردید، باید این نقشه ها را در بستر وب قرار دهید. به عبارت دیگر باید بتوانیم از طریق وب این نقشه ها را باز کرد و با آنها کار کرد. این کار توسط نرم افزاری به نام Web Map Sever یا به طور خلاصه Map Server یا سرویس نقشه وب، انجام می شود.

در این گام بسته به اینکه رویکرد شما در راه اندازی Web GIS متن باز باشد یا تجاری، می توانید از انواع نرم افزارهای سرویس نقشه وب، استفاده کنید. نرم افزارهای ArcGIS Server و GE Small World و… از جمله نرم افزارهای Map Server تجاری و نرم افزارهایی مثل GeoServer, MapServer, QGIS Server, Mapnik و… از جمله نرم افزارهای سرویس نقشه وب متن باز می باشند.

گام چهارم: استقرار سامانه Web GIS

در گام بعدی که گام چهارم هست باید سامانه Web GIS خودتان را روی سرویس دهنده GIS یا GIS Server، مستقر کنید. این مرحله به چند روش امکان پذیر است که در بخش بعدی شما را با آنها آشنا می کنیم.

گام پنجم: پیکربندی سامانه Web GIS

در نهایت و در گام آخر باید سامانه Web GIS را به نحوی تنظیم کنید که اجزای مختلف مثل پایگاه داده مکانی، سرویس دهنده نقشه وب، سرویس دهنده وب و سایر اجزای نرم افزاری با هم کار کنند و در نهایت کاربران شما بتوانند با نام کاربری و رمز عبور خودشان وارد سامانه شده و با نقشه ها و قابلیت های سامانه Web GIS کار کنند.

اگر بخواهیم این گام را در یک تصویر شماتیک به شما نمایش بدهیم، شما چنین پیکربندی را انجام می دهید.

همان طور که می بینید با سه سرویس دهنده مواجه هستیم. البته این سرویس دهنده ها می توانند همه روی یک سرویس دهنده باشند. اما ممکن هست با توجه به بزرگی پروژه شما، تعداد کاربران سامانه وب GIS و همین طور سیاست های امنیتی سازمان شما، این سرویس دهنده ها تعدادشان و همین طور محل میزبانی شان متفاوت باشد.

در نهایت، کاربران از طریق اینترنت یا اینترانت به سرویس دهنده وب دسترسی دارند و نقشه ها به همراه قابلیت های GIS در اختیارشان قرار می گیرد.

روش های راه اندازی Web GIS

خب گام چهارم راه اندازی Web GIS، استقرار سامانه Web GIS بود. برای این گام شما می توانید از چند روش استفاده کنید.

  به دیگران برون ‏سپاری کنید

  خودتان برنامه نویسی Web GIS کنید

  از نمونه ‏های آماده استفاده کنید

هریک از این روش ها مزایا و معایب خود را دارد که پیشنهاد می کنیم در فیلم زیر این روش ها را به طور کامل مشاهده کنید.

چالش های Web GIS

در فیلم بالا با روش های راه اندازی Web GIS و مزایا و معایب هر کدام آشنا شدید. برای این که بدانید از چه روشی در راه اندازی Web GIS استفاده کنید، علاوه بر دانستن مزایا و معایب هر روش، باید چالش هایی هم که وجود دارد را خوب بشناسید. در این بخش می خواهم باتوجه به پیشینه کار ژئوماتیک که در پروژه GIS در سازمان های مختلف داشتم و با تکیه بر مشاوره GIS که در چندین سازمان داشته ام و مشکلات و چالش هایی که در آن سازمان ها مشاهده کردم، چالش هایی که در یک پروژه Web GIS وجود دارند را به شما معرفی کنم.

مهم ترین چالش های راه اندازی Web GIS موارد زیر می باشند:

  مشکلات بودجه

  زمان کم

  پیچیدگی‏ های سازمانی و بروکراسی اداری

  چالش‏ های زیرساختی

  چالش ‏های پروژه ‏های GIS

  چالش نیروی متخصص

  چالش سفارشی‏ سازی و توسعه

  چالش دستیابی به GIS سازمانی

گزینش روش مناسب برای راه اندازی Web GIS

شاید خودتان به تنهایی نتوانید تصمیم بگیرید که بهتر است از کدام یک از این سه روش راه اندازی Web GIS استفاده کنید تا یک Web GIS را راه اندازی کنید و نیاز داشته باشید که از همفکری و همکاری یک مشاور GIS زبده بهره ببرید. اما اینجا چند پرسش را مطرح می کنم که اگر به آنها جواب دهید خودتان هم می توانید تصمیم بگیرید که از چه روشی استفاده کنید.

  از سامانه Web GIS می‏خواهید چه استفاده‏ای ببرید؟ هدفتان را مشخص کنید.

  برای اجرای پروژه Web GIS بودجه شما چقدر است؟

  برای اجرای Web GIS چقدر زمان دارید؟

  دانش و تجربه برنامه ‏نویسی شما چقدر است؟

  آیا نیروی متخصص برای تیم‏سازی دارید؟

  آیا بستر شبکه مناسب دارید؟

  سازمان شما چند کاربر استفاده کننده از Web GIS خواهد داشت؟

  فکر می‏ کنید پروژه Web GIS شما کوچک، متوسط یا بزرگ است؟

  فکر می ‏کنید چند سال دیگر به سمت GIS سازمانی حرکت می‏ کنید؟