نظام المعلومات الجغرافية (GIS) هو نظام تقني يعتمد على قاعدة البيانات الجغرافية المكانية ويعتمد طريقة تحليل النموذج الجغرافي لتوفير معلومات جغرافية مكانية وديناميكية مختلفة في الوقت المناسب، ويخدم البحث الجغرافي واتخاذ القرارات الجغرافية. يحتوي نظام المعلومات الجغرافية على ثلاث ميزات:
لديه القدرة على جمع وإدارة وتحليل وإخراج مجموعة متنوعة من المعلومات الجغرافية بخصائص مكانية وديناميكية
لديه أنظمة كمبيوتر تدعم إدارة البيانات الجغرافية المكانية، وبرامج الكمبيوتر تحاكي طرق التحليل الجغرافي التقليدية أو المتخصصة للعمل على البيانات المكانية
يتيح أداء سريع ودقيق وشامل لتحديد المواقع المكانية والتحليل الديناميكي للعمليات للأنظمة الجغرافية المعقدة
يمكن تطبيق تقنية نظم المعلومات الجغرافية على البحث العلمي وإدارة الموارد وإدارة الممتلكات وتخطيط التنمية ورسم الخرائط وتخطيط المسارات. على سبيل المثال ، يمكن لنظام المعلومات الجغرافية أن يجعل مخططي الطوارئ يحسبون بسهولة وقت الاستجابة للطوارئ في حالة الكوارث الطبيعية ، أو استخدام نظام المعلومات الجغرافية للعثور على تلك الأراضي الرطبة التي تحتاج إلى الحماية من التلوث.
جمع البيانات ومراقبتها وتحريرها
معالجة البيانات
تخزين البيانات وتحليلها
رسومات وشاشة تفاعلية
منذ أواخر الثمانينيات ، لا سيما مع التطور السريع لتكنولوجيا الكمبيوتر والتقدم في معالجة المعلومات الجغرافية وأساليب التحليل ، أصبحت تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية أكثر نضجًا واستخدمت على نطاق واسع في التخطيط الحضري ، والبيئة ، والموارد ، والنقل ، والعامة السلامة والتنبؤ بالكوارث وغيرها من المجالات المتعلقة بالمعلومات الجغرافية.
يعد تطوير تكنولوجيا المعلومات قوة دافعة قوية لتكنولوجيا برمجيات نظم المعلومات الجغرافية، وأصبحت الهندسة المعمارية الموجهة نحو الخدمة هي الطريقة الرئيسية الحالية لهندسة البرمجيات. لذلك، فإن الاتجاه الأكثر أهمية لتكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية هو "تقديم الخدمات" ، أي توفير وظائف نظم المعلومات الجغرافية الشاملة في شكل خدمات ، وبناء تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية للمؤسسات أو الجمهور حول الخدمات التي توفرها منصة نظم المعلومات الجغرافية.
الأبعاد الثلاثة هي اتجاه مهم آخر في التطور الحالي لتكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية. لقد أعطى إسقاط الرقمنة في العالم الحقيقي على أجهزة الكمبيوتر الناس المعاصرين خيالًا غير محدود تقريبًا. استنادًا إلى الإنجازات المهمة لرسومات الكمبيوتر الحديثة، يمكن لتقنيات الواقع الافتراضي وثلاثية الأبعاد (VR) بالفعل إنجاز العديد من المهام التي كانت مستحيلة من قبل. المعلومات الجغرافية هي معلومات عن الفضاء، وقد ضخ استخدام التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد حيوية قوية في تطوير تكنولوجيا المعلومات الجغرافية. التطور الحالي لنظم المعلومات الجغرافية ثلاثي الأبعاد هو أيضًا في لحظة مهمة. أدى تطوير التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد إلى حل مشكلة "التصور ثلاثي الأبعاد" بشكل أفضل على نطاق عالمي، ولكن مع تعميق التطبيقات، من المحتم استخدام نظام المعلومات الجغرافية ثلاثي الأبعاد للإدارة، أي أنه يمكن استخدامه لاستكشاف العناصر المبنية - في قواعد الفضاء الجغرافي ودعم قرارات أنظمة الأعمال.
مع التطوير المستمر للنظريات والتقنيات المختلفة لتكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية، وتكنولوجيا الكمبيوتر، ورسومات الكمبيوتر، وتكنولوجيا الواقع الافتراضي، وتقنية المسح ورسم الخرائط وما إلى ذلك، أصبح نظام المعلومات الجغرافية ثلاثي الأبعاد تدريجياً أحد الاتجاهات الرئيسية لأبحاث نظم المعلومات الجغرافية.
استنادًا إلى تراكم التكنولوجيا في العقد الماضي، توجد حاليًا نماذج بيانات ثلاثية الأبعاد غنية جدًا وشاملة في السوق. كما أنه يدمج المزيد من أنواع البيانات ثلاثية الأبعاد متعددة المصادر، مثل القياس التصويري المائل ونمذجة معلومات البناء وسحابة نقطة وما إلى ذلك، ويتحد مع تقنيات تكنولوجيا المعلومات المتقدمة مثل WebGL والواقع المعزز / (AR) الواقع الافتراضي (VR) وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وما إلى ذلك.
الذكاء الاصطناعي لنظم المعلومات الجغرافية (AI GIS) هو المصطلح العام لتكامل تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية. يشتمل النظام على أربعة أجزاء: البيانات ومكتبة المجال والإطار والوظيفة.
يتضمن ثلاثة محتويات أساسية: الذكاء الاصطناعي الجغرافي المكاني والذكاء الاصطناعي لنظم المعلومات الجغرافية ونظم المعلومات الجغرافية للذكاء الاصطناعي. الذكاء الاصطناعي الجغرافي المكاني هو التحليل المكاني ومعالجة التكامل مع الذكاء الاصطناعي؛ يعتمد الذكاء الاصطناعي في نظم المعلومات الجغرافية على تقنية الذكاء الاصطناعي لتحسين وظائف برمجيات نظم المعلومات الجغرافية وتحسينها؛ يعتمد نظام المعلومات الجغرافية للذكاء الاصطناعي على تقنية نظم المعلومات الجغرافية لمزيد من المعالجة والتحليل والتصور المكاني لنتائج تحليل الذكاء الاصطناعي.
يركز على حل نوعين من المشاكل: إدارة البيانات المكانية الضخمة الناشئة والأداء الحسابي للبيانات المكانية التقليدية (الكلاسيكية).
في الوقت الحاضر، يشتمل نظام تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية للبيانات الضخمة على إدارة تخزين البيانات المكانية الضخمة، والتحليل المكاني، وتدفق معالجة البيانات، وتقنيات التصور. في الوقت نفسه، يتم إعادة بناء نظم المعلومات الجغرافية التقليدية استنادًا إلى تكنولوجيا البيانات الضخمة لتكنولوجيا المعلومات لدعم التخزين الموزع والمعالجة والتحليل وتقديم البيانات المكانية الكلاسيكية الضخمة لتحقيق أوامر تحسين الأداء من حيث الحجم.
في السنوات الأخيرة، لعبت تكنولوجيا الحوسبة السحابية دورًا متزايد الأهمية في تطوير تكنولوجيا المعلومات الجغرافية. مع تطور تكنولوجيا الحوسبة السحابية، تستمر تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية في التطور وأصبح التكامل مع الحوسبة السحابية أقرب وأقرب. يشير السحابة الأصلية لنظم المعلومات الجغرافية (Cloud Native GIS) إلى التقنيات المتعلقة بنظم المعلومات الجغرافية المصممة والمحسّنة للبيئات السحابية. يعتمد على مفهوم بنية الخدمات المصغرة ويستخدم الحاويات كحامل نشر. أيضًا، يمكنه إجراء إدارة التنسيق والتشغيل والصيانة تلقائيًا، والاستفادة بشكل أفضل من السحابة، مما يجعل استخدام قدرة النظام الأساسي أفضل، ويجعل نظام نظم المعلومات الجغرافية أكثر كفاءة ومرونة وتحديثًا في الوقت الفعلي ومستقرًا في التشغيل.
يشير إلى نفس مجموعة نواة نظم المعلومات الجغرافية الأساسية، والتي تدعم أجهزة وعمليات متعددة في نفس الوقت من خلال توفير بنية بيانات موحدة وخوارزمية تحليل وعرض مرئي وواجهة وصول وتطوير وطريقة تشغيل المستخدم، يمكن لنظام المعلومات الجغرافية عبر الأنظمة الأساسية تعمل باستمرار على مجموعة متنوعة من المحطات الطرفية، بما في ذلك المحطات الطرفية المتنقلة وحتى بعض الأجهزة الاحترافية، لمعالجة البيانات وتنفيذها. في الوقت نفسه، يمكن توصيله بنظام المنبع والمصب الصديق للبيئة.
