يعتمد علم الجيوماتيكس على طيف واسع من التقنيات المتطورة التي تمكنه من جمع البيانات المكانية بدقة ومعالجتها وتحليلها بفعالية فيما يلي:

أبرز التقنيات والأدوات التي يقوم عليها الجيوماتيكس وكيفية عملها:

أ ـ نظم المعلومات الجغرافية : (GIS) تعتبر برامج الـ GIS العمود الفقري لتحليل وإدارة البيانات في الجيوماتيكس فهي توفر أدوات قوية لجمع البيانات الجغرافية وتخزينها وربطها ببيانات وصفية أخرى بالإضافة إلى تحليلها مكانيًا من خلال الـ  GISيمكن إعداد قواعد بيانات مكانية معقدة وإجراء عمليات حسابية متنوعة مثل حساب المساحات والأطوال تحليل القرب المكاني والنمذجة ثلاثية الأبعاد وعرض النتائج على شكل خرائط تفاعلية. ومن أشهر البرامج في هذا المجال ArcGIS المنتج من Esri ، الذي يُعد أحد أكثر البرامج شيوعا بين المتخصصين، وكذلك QGIS المفتوح المصدر الذي يلقى رواجًا لتوفره مجانًا وسهولة تخصيصه تتيح هذه البرامج إنتاج خرائط رقمية سهلة التحديث، وتجعل عملية تفسير البيانات المكانية عملية سلسة حتى لغير المتخصصين عبر الخرائط التفاعلية وتقارير التحليل وبعد جمع البيانات وربطها بشكل صحيح بالأرض، يتضمن علم الجيوماتيكس تقنيات لتحليلها واستخلاص المعلومات وتمثل تقنية فرعية في نظم المعلومات الجغرافية منها:

أـ التحليل المكاني في نظم المعلومات الجغرافية Spatial Analysis يتضمن صندوق أدوات من التقنيات مثل:

ـ تحليل التراكب (Overlay Analysis) دمج طبقات متعددة لتحديد العلاقات مثال: تراكب مناطق الفيضانات مع الكثافة السكانية لتحديد المجتمعات المعرضة للخطر.

ـ إنشاء المخازن (Buffering) إنشاء مناطق عازلة على مسافات محددة حول المعالم مفيد لتحليل القرب مثل تحديد جميع الآبار ضمن 1 كم من مكب نفايات.

ـ الاستيفاء المكاني: Spatial Interpolation مثل Kriging أو Inverse Distance Weighting تقدير القيم في المواقع غير المقاسة.

مثال: إنشاء سطح تلوث مستمر من قياسات نقاط أجهزة الاستشعار.

ـ تحليل الشبكات (Network Analysis) لإيجاد المسارات المثلى أو مناطق الخدمة على شبكات النقل (يُستخدم في الخدمات اللوجستية وتوجيه المرافق).

ـ تحليل التضاريس Terrain analysis لاشتقاق الانحدار، الاتجاه، حدود الأحواض المائية من DEMS تحليل مناطق الرؤية (Viewshed) لتحديد ما يمكن رؤيته من نقطة مثل مواقع أبراج الاتصالات.

ـ الإحصاء المكاني : Geostatistics تطبيق طرق إحصائية تراعي الارتباط المكاني، لإجراء استيفاء أكثر تقدماً أو تقدير عدم اليقين في البيانات المكانية. التحليل متعدد المعايير (Multi-Criteria Decision Analysis) دمج طبقات متعددة ذات أوزان مختلفة لترتيب أو تقييم المناطق وفق معايير متنوعة شائع في دراسات ملاءمة الأراضي أو تقييم الأثر البيئي.

ب ـ تحليل الصور (Image Analysis) يُستخدم في الجيوماتكس تقنيات مثل تحليل الصور القائم على الكائنات OBIA Object-Based Image Analysis حيث يتم تقسيم الصورة إلى أجسام ذات معنى مجموعات بكسلات وتصنيفها، بدلاً من التصنيف بكسل ببكسل. أصبحت هذه التقنية شائعة مع الصور عالية الدقة حيث يمكن تقسيم الأشجار الفردية أو أسطح المباني كأجسام وتصنيفها.

ج ـ معالجة السحب النقطية : (Point Cloud Processing) مع تزايد توفر بيانات LIDAR والفوتوغرامتري، تشمل التقنيات هنا:

ـ التجميع ثلاثي الأبعاد (3.(D Clustering

ـ استخراج المعالم (مثل النمذجة التلقائية لخطوط الكهرباء أو المباني).

ـ تسجيل السحب Scan Registration لمحاذاة عدة سُحب نقطية. برامج مثل Pix4D و Leica Cycloneتوفر مثل هذه التقنيات

دـ التحليل الزمني (Temporal Analysis) مع تزايد بيانات السلاسل الزمنية مثل تراكم صور الأقمار الصناعية، أو السلاسل الزمنية لنقاط GPS الحركة موقع  تشمل التقنيات تحليل السلاسل الزمنية.

ـ خوارزميات اكتشاف التغيرات.

ـ استخدام متزايد للتعلم الآلي للتنبؤ بالتغيرات المستقبلية أو كشف الشذوذ في البيانات الزمانية المكانية.

هـ ـ تحليلات البيانات المكانية الضخمة Big Data Geospatial Analytics تقنيات للتعامل مع مجموعات البيانات الضخمة جداً باستخدام الحوسبة الموزعة مثل        park Hadoop والخوارزميات المتوازية.

مثال: تحليل مليارات سجلات GPS من الأجهزة المحمولة لاستنتاج أنماط المرور يتطلب تقنيات مكانية للبيانات الضخمة مثل الفهرسة  H3 أو 2 لتقسيم الفضاء هذا مجال متطور يمثل التقاء علوم الحاسوب مع الجيوماتكس بشكل قوي.

وـ تقنيات تكامل البيانات والنمذجة Data Integration and Modeling Techniques  

إحدى السمات المميزة للجيوماتكس هي دمج البيانات غير المتجانسة تضمن تقنيات هذا المجال أن البيانات من مصادر مختلفة تتناسب معاً ويمكن استخدامها في نمذجة العمليات الواقعية:

ـ تحويل الإحداثيات (Coordinate Transformations) عندما تأتي البيانات من أنظمة إحداثيات مختلفة وهو أمر شائع مثل خرائط قديمة في شبكة محلية وأخرى حديثة في WGS84  تكون تقنيات التحويل بين الأنظمة باستخدام إزاحات Datum ، صيغ الإسقاط أساسية.

ـ دمج البيانات Data Fusion) مثل دمج صورة بانكروماتية عالية الدقة مع صور متعددة الأطياف منخفضة الدقة للحصول على صورة ملونة عالية الدقة Pan Sharpening مثال آخر: دمج LIDAR مع الصور لتصنيف الغطاء الأرضي.

ـ النمذجة ثلاثية الأبعاد وتكامل : BIM  تقنيات لتحويل السحب النقطية أو بيانات المسح إلى نماذج ثلاثية الأبعاد كاملة (مثل نموذج مدينة ثلاثي الأبعاد، كما تشمل تقنيات التبسيط مستويات التفاصيل  (OD) والتكامل مع نماذج معلومات البناء (BIM) للبنية التحتية.

ـ الخرائط على الويب و Web :GIS باستخدام منصات ومعايير مثل HTML5  ، واجهات برمجة WFS ، WMS ،  JavaScriptلنشر البيانات المكانية الهدف هنا ليس التحليل بل تقديم البيانات ودمجها مباشرة.

مثال: دمج طبقة Google Maps  مع بیانات خاصة عبر واجهة برمجة تطبيقات.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الإعلام يفتتح باب التسجيل لزيارة الإمام جعفر الصادق (عليه السلام) بالنيابة

في ذكرى شهادته.. العتبة العباسية المقدسة تستذكر محطات من سيرة الإمام جعفر الصادق (عليه السلام)

ضمن مشروع بيوت النور.. المجمَع العلمي يقيم محفلًا قرآنيًّا تعليميًّا في كربلاء

قسم الشؤون الفكرية يعلن انضمام جامعة واسط إلى المستودع الرقمي العراقي

المزيد

الآخبار الصحية

بديل طبيعي للفلورايد يحمي أسنانك من التسوس

تحذير للرجال.. أطعمة شائعة الاستهلاك قد تضر بصحة البروستات

اكتشاف بديل طبيعي لـ"أوزمبيك" يخفض الوزن دون آثار مزعجة

خبراء يكشفون لماذا تنام النساء أكثر من الرجال ؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

الأرض "تومض" ليلا!.. كوكبنا ازداد سطوعا بنسبة 16% في غضون 8 سنوات

أحد أخطر البراكين العملاقة على وجه الأرض يمتلئ بالصهارة!

علماء يطورون تقنية جديدة تُسرّع التئام الجروح عبر تنشيط خلايا الجلد

بعد مهمة "أرتميس 2".. أوروبا تخطط لإرسال رواد فضاء إلى القمر

المزيد

مواضيع ذات صلة

أهمية الجيوماتيكس بالنسبة للجغرافيين

مكونات علم الجيوماتيكس

أسس علم الجيوماتيكس

مدخل الى علم الجيوماتيكس

البرمجيات Software

الإجراءات والتحاليل (Analysis Procedures)

تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية

أنواع البيانات والمعلومات المستخدمة في نظم المعلومات الجغرافية

علاقة الاستشعار عن بعد بنظم المعلومات الجغرافية (sensing)Remote

الخطوات الاساسية في تفسير الصور الجوية والفضائية

الحاسوب ونظم المعلومات الجغرافية

نظم المعلومات الجغرافية (Geographic information system (GIS