دليل تحليل البيانات الجغرافية المكانية وتصورها ورسم خرائطها

لتقديمك إلى القدرات الجغرافية المكانية، أعددنا مقالًا شاملاً عن تفاصيل تحليل البيانات الجغرافية المكانية. في هذا الدليل، نغطي عملية رسم الخرائط الجغرافية المكانية، والحالة الحالية للتحليل الجغرافي المكاني، وكيف يمكن أن يساعد الشركات على اتخاذ قرارات أفضل ورؤية الأمور من منظور أوسع. بالإضافة إلى ذلك، نناقش طرقًا مختلفة لجمع ومعالجة البيانات الجغرافية المكانية، وكذلك تقنيات تصور البيانات الجغرافية المكانية.

ما هو تحليل البيانات الجغرافية المكانية؟

يتيح تحليل البيانات الجغرافية المكانية استكشاف واكتشاف التبعيات والنقاط المشتركة بين الكائنات داخل بيئتنا المُنمذجة في الفضاء الجغرافي.

تُستخدم مكونات التحليل الجغرافي المكاني لتوفير معلومات حول المسافة بين جسمين، وأقصر مسار بينهما، وحالة المنطقة التي نراقبها، وتضاريس الأرض وارتفاع التضاريس. يمكنك بعد ذلك استخدام هذه المعلومات لإنشاء نموذج ثنائي أو ثلاثي الأبعاد لمنطقة معينة.

يدعم التحليل الجغرافي المكاني عملية اتخاذ القرار في الأعمال والبنية التحتية العامة، على سبيل المثال، للتحقق من كيفية تحرك سيارات الإسعاف عبر المدينة أو ما إذا كان بإمكانها الوصول إلى أي منطقة ضمن زمن استجابة طارئة محدد.

نظرًا لمرونتها وقيمتها التجارية، يمكن استخدام التحليلات الجغرافية المكانية في أي صناعة وقطاع تقريبًا، مثل الخدمات اللوجستية والنقل والزراعة والتجزئة أو البنية التحتية العامة. اقرأ المزيد عنحالات الاستخدام الشائعة للتحليل الجغرافي المكاني.

ما هي فوائد استخدام تحليلات البيانات الجغرافية المكانية؟

اتخاذ قرارات مدروسة

يتيح لك استخدام تحليل البيانات الجغرافية المكانية رؤية كيفية تغير البيانات المكانية في المكان والزمان، مما سيساعدك على المدى الطويل في اتخاذ قرارات أكثر استنارة.

تعزيز التحليلات

سيؤدي تصور البيانات في التقارير والتحليلات لموظفيك وعملائك إلى تسهيل قراءتها وفهمها.

تمكين التحول الأخضر

قد تكون مجموعات البيانات الجغرافية المكانية نقطة انطلاق لمشاريع الاستدامة والتحول الأخضر، إذ يمكن دمجها في أدوات مختلفة، بما في ذلك منتجات ذكاء الأعمال وعمليات المبيعات.

تقنيات وأدوات التحليل الجغرافي المكاني

يمكن تقسيم تقنيات وأدوات التحليل الجغرافي المكاني إلى عدة فئات:

أدوات معالجة البيانات المتجهية والنقطية

وتشمل هذه:

• المعالجة الهندسية،
• تحليل القرب،
• جبر الخرائط،
• التحليل الإحصائي الجغرافي،
• أدوات التصميم الخرائطي.

أدوات الاستشعار عن بعدالتي تركّز على معالجة صور الأقمار الصناعية أو الصور الملتقطة من الطائرات.

LiDAR– أدوات معالجة السحابة النقطية المستخدمة لإنشاء نماذج رقمية دقيقة للتضاريس.

نماذج الشبكات– الرسوم البيانية التي تُبنى لإكمال تحليلات المسافة والاتجاه، بما في ذلك، على سبيل المثال، مسارات الحافلات، أو خطوط أنابيب الغاز، أو تدفق المياه عبر نظام إمداد المياه.

نظرة عامة على أدوات تحليل البيانات الجغرافية المكانية الأكثر شيوعاً

يمكن للشركات التي تتطلع إلى إدخال منتجات التحليل الجغرافي المكاني في مشاريعها الآن استخدام عدد هائل من الأدوات البرمجية، مثل:

GIS (نظم المعلومات الجغرافية): Esri ArcGIS Desktop، ArcGIS Pro، QGIS (أداة GIS مفتوحة المصدر)

الاستشعار عن بعد: ENVI, SNAP

Spatial ETL (الاستخراج والتحويل والتحميل): FME، Geokettle، Talend

مشاركة البيانات الجغرافية المكانية: ArcGIS Server، Geoserver، Mapbox

قواعد البيانات المكانيةPostGIS (امتداد مكاني لـ PostgreSQL)، Oracle Spatial، SpatiaLite

لغات البرمجة: Python – GDAL، Geopandas، Rasterio، Arcpy، OpenLayers، Esri JavaScript API

>> اقرأ عن الأدوات المذكورة أعلاه بمزيد من التفصيل في هذا المقال:مقدمة إلى التحليل الجغرافي المكاني للأعمال

كيف تتم عملية تصور البيانات الجغرافية المكانية؟

مع مجموعات البيانات الكبيرة والمعقدة، يصعب استخلاص الاستنتاجات من تحليل جداول لا تنتهي. يساعد تصور البيانات الجغرافية المكانية على سرد القصة الكامنة وراء البيانات. هناك حاجة متزايدة لفهم كيفية ارتباط المتغيرات المختلفة بالمواقع الجغرافية. وبدون تصور هذه العلاقات المعقدة، يكاد يكون من المستحيل اتخاذ قرارات هادفة قائمة على البيانات.

عادةً ما يتم تصور البيانات الجغرافية المكانية في شكل خرائط ثابتة أو تفاعلية. تتيح الخرائط إنشاء سياق للبيانات باستخدام الأشكال أو الألوان للكشف عن الأنماط وتوجيه التركيز إلى مناطق محددة. وهي تساعد في اكتشاف الانحرافات عن القاعدة والمشكلات، ومراقبة التغييرات والاتجاهات. غالبًا ما تُستخدم تصورات البيانات الجغرافية المكانية أيضًا لإجراء التنبؤات.

ما هي تقنيات تصور البيانات الجغرافية المكانية؟

تعتمد تقنيات تصور البيانات على ما إذا كانت البيانات النقطية أو البيانات المتجهة هي المستخدمة. فهي تحدد الأدوات المستخدمة لتصور البيانات الجغرافية المكانية على الخريطة.

البيانات المتجهية هي رسومات عالية التفصيل يمكن تكبيرها دون فقدان حدّتها ووضوحها. في المقابل، يعتمد مستوى تفصيل البيانات النقطية على الدقة. فكلما زادت الدقة، أصبحت الصورة المكبّرة أكثر تفصيلًا.

يوضح الشكل أدناه الفرق بين البيانات المتجهية وبيانات الراستر:

المصدر: مقارنة بيانات المتجهات وبيانات الراستر – geoawesomeness.com

>> اقرأ المزيد على: كيف يتم تصور البيانات الجغرافية المكانية؟

كيف يعمل الرسم الخرائطي الجغرافي المكاني؟

يتكون الرسم الخرائطي الجغرافي المكاني من بناء تصور البيانات المكانية طبقة تلو الأخرى. والخريطة الطبوغرافية النموذجية ليست سوى تجميع لتلك الطبقات. وهي تشمل طبقات البيانات والتخطيط الرسومي والتصميم الصحيح خرائطيًا للخريطة بترتيب محدد بحيث تشكل في النهاية نموذجًا متماسكًا واحدًا للمكان ورؤيته النهائية.

يمكن النظر إلى رسم الخرائط الجغرافية المكانية على أنها عملية تتكون من أربع مراحل:

1. الحصول على البيانات الجيومكانية

تتطلب المرحلة الأولى جمع البيانات الأولية والثانوية. وتتنوع مصادر البيانات وأنواعها وت depend على طبيعة الظاهرة التي نعمل عليها. ويمكن الحصول عليها، على سبيل المثال لا الحصر، من خلال جمع القياسات الجيوديسية أو عبر الصور الجوية أو صور الطائرات المسيّرة أو الأقمار الصناعية.

يمكن التقاط الصور الجوية وصور الطائرات بدون طيار والصور الفضائية باستخدام أجهزة الاستشعار (النشطة أو السلبية) لجمع أنواع مختلفة من البيانات. يمكن أن يوفر لنا الاستشعار عن بعد العديد من أنواع البيانات، مثل البيانات البصرية أو بيانات LiDAR أو بيانات SAR (الرادار ذو الفتحة الاصطناعية). ويمكن التقاطها، على سبيل المثال، بالألوان الطبيعية أو بالأشعة تحت الحمراء.

2. إدارة البيانات المكانية ومعالجتها وإدخالها إلى قواعد البيانات

تتم معالجة البيانات الجغرافية المكانية المجمعة لتغذية قواعد البيانات ذات الصلة التي تخزن معلومات حول الهندسة الأولية للأجسام دون أي رموز رسومية. ثم يتم تمرير البيانات الموجودة في مثل هذه قواعد البيانات إلى برامج البرمجيات المسؤولة عن الوظائف التحليلية. وبناءً عليها، يمكننا مواصلة معالجة هذه البيانات وإجراء التحليلات المكانية.

3. إنشاء نموذج وتصميم

تتضمن المرحلة التالية إنشاء التصاميم والرسومات للخريطة. وفي هذه العملية، تُسنَد الرموز والألوان وفقًا لقواعد رسم خرائط محددة، بحيث تكون الكائنات أو الأماكن قابلة للتمييز قدر الإمكان، ويكون الإدراك العام مفهومًا للمستخدم العادي. كما تجري في هذه المرحلة إحدى أهم الأنشطة في عملية إنشاء الخرائط، ألا وهي التعميم الكارتوغرافي.

4. النشر

المرحلة الأخيرة هي نشر المنتج أو النموذج المُعد كخريطة مُصدَّرة أو كخدمة خرائط يمكن تضمينها في موقع إلكتروني.

>> اقرأ عن عملية الرسم الخرائطي الجغرافي المكاني بمزيد من التفصيل في هذا المقال:ما هو رسم الخرائط الجغرافي المكاني، وكيف يعمل؟

التقنيات والأدوات في رسم الخرائط الجغرافية المكانية

يتطلب الرسم الخرائطي الجغرافي المكاني استخدام تقنيات جغرافية مكانية معينة لتوفير البيانات، والتي يمكن استخدامها في نمذجة الخريطة وتحليلها وتمثيلها البصري. كما أنها مفيدة في حالة اتخاذ القرارات بناءً على مدى ملاءمة الموارد وأولويتها.

تشمل هذه التقنيات: نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، وGNSS أو الاستشعار عن بعد، والتي ناقشناها بالفعل سابقًا في هذا الدليل.

>> اكتشف المزيد حول الاتجاهات الناشئة في تقنيات المعلومات الجغرافية المكانية والابتكارات التقنية في حلول البرمجيات الجغرافية المكانية

أين يمكن استخدام الخرائط الجغرافية المكانية؟

غالباً ما تكون الخرائط خلفية فقط – فهي توفر سياقاً بيانياً لتصور البيانات. وتستخدم المؤسسات والشركات في جميع أنحاء العالم الخرائط الجغرافية المكانية لأسباب متنوعة وبطرق عديدة مختلفة. ويبحث بعضها عن قيمة تجارية إضافية، أو تنقل وتخطيط أفضل، أو فوائد للعملاء والموظفين.

• يُستخدم رسم الخرائط الجغرافية المكانية عادةً في مجالات مثل:
• التغييرات والتحديثات على الخرائط
• تحسين الخدمات اللوجستية والمسارات
• رسم الكميات والكثافات
• إدارة الكوارث الطبيعية والوقاية منها
• المراقبة العسكرية والدفاع
• الزراعة ومسح الحقول
• الاستدامة والحفاظ على البيئة
• التخطيط العمراني

>> في هذا المقال، ستجد بعض الأمثلة على استخدامات رسم الخرائط الجغرافية المكانية:كيف تتم عملية تصور البيانات الجغرافية المكانية؟

تواصل مع خبراء البرمجيات الجيومكانية لدينا

إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في تنفيذ تحليل البيانات الجغرافية المكانية أو حلول الخرائط في مؤسستك، لا تتردد في التواصل مع فريقنا عبر نموذج الاتصال أدناه أو الاطلاع علىتقديم.