ما هو الجيوماتكس؟
ظهر مصطلح الجيوماتكس لأول مرة في أوائل الثمانينيات من القرن العشرين بعد الميلاد في جامعة لافال الكندية، وذلك استنادًا إلى مفهوم أن تكنولوجيا الكمبيوتر قد أحدثت ثورة علمية في مسح أو قياسات أرضية في التمثيل الرقمي للبيانات بدرجة مناسبة لمعالجة كمية كبيرة منها البيانات.
لذلك فإن تعريف الجيوماتكس يكون كالتالي؛ أسلوب متكامل متعدد التخصصات لاختیار الأجھزة والتقنیات المناسبة لجمع وتخزین ونمذجة وتحلیل واسترجاع وعرض وتوزیع المعلومات المكانیة الناتجة من عدة مصادر ومحددة الدقة وتحديد الخصائص في صورة رقمیة.
المبادئ التي تعتمد عليها الجيوماتكس:
- علم الكمبیوتر: يتم استخدامه لتمثيل وتشغيل (حساب) المعلومات التي تم جمعها من خلال تطوير الأجهزة التقنية (المعدات أو hardware) والطرق والنماذج والأنظمة التقنية (برمجيات أو software).
حيث یعتمد علم المعلوماتیة (Informatics) بصفة رئیسیة علي علم الكمبیوتر بشقیه التقني سواء تقنیات العتاد أو الأجھزة المادیة (Hardware) وتقنیات البرامج (Software) التي تعد وسیلة استنباط المعلومات، وقد زادت حاجة الإنسان لعلم المعلوماتیة في العقود القلیلة الماضیة لحاجته الماسة للتعامل مع كم ھائل من البیانات المركبة في جمیع مجالات الحیاة.
ولو أمعنا النظر فسنجد أن المخ البشري في حد ذاته یتعامل مع البیانات ویحللھا، ومن ثم یستطیع الوصول الي معلومات وبناءا علیھا یقوم باتخاذ قراراته، وتقوم أجھزة الحاسوب بتخزین مجموعة من البیانات والخطوات والإرشادات، ومن ثم تنفیذ ھذه الخطوات بتتابع، بینما تعد البرامج الحاسوبیة ھي طریقة تنفیذ الخطوات المطلوبة بدقة وسرعة عالیة.
- علم الجیودیسیا (Geodesy): ویستخدم لتحدید شكل وحجم الأرض والنماذج الریاضیة المستخدمة في ھذا التمثیل مثل السطوح المرجعیة أو الالیبسوید (Ellipsoids) ونماذج الجیويد (Models Geoid) وأیضا لتمثیل مجال الجاذبیة الأرضیة.
- علم الخرائط (Cartography): یقدم علم الكارتوجرافیا قواعد وأسس وطرق تمثیل المعالم الطبیعیة والبشریة لسطح الأرض سواء تمثیلا ورقیا (خرائط تقلیدیة) أو رقمیا (خرائط رقمیة).
- علم المساحة التصويرية (photogrammetry): يحدد مواقع وهيئة الأهداف على الأرض من خلال القياسات على الصور الجوية.
- الاستشعار عن بعد (Sensing Remote): للحصول علي معلومات مكانیة وبیئیة دون الاحتكام المباشر مع الأھداف الأرضیة (أي من بعد).
- النظام العالمي لتحديد المواقع (Global Positioning System or GPS): للحصول علي الإحداثیات ثلاثیة الأبعاد للأھداف الثابتة أو المتحركة لأي مكان علي سطح الأرض وتحت أیة ظروف مناخیة.
- نظام المسح بالليزر: لتحديد الأهداف وقياس مسافاتها باستخدام الأشعة في النطاق البصري (3.0 إلى 15 ميكرومتر).
- نظم المعلومات الجغرافية: تسمح بقدرات قویة للغایة في تخزین ومعالجة وتحلیل وعرض كم ھائل من البیانات المكانیة.
- نظم اتخاذ القرار (DSS or System Support Decision): يستخدم لتطبیق نظم معلومات جغرافیة معقدة أو مركبة، كما أنه بھدف إلى إيجاد سیناریوھات محتملة لنمذجة الواقع الحقیقي علي الأرض وتوفیر مجموعة من الحلول لمتخذي القرار.
- (ES أو System Expert): يأخذ في الاعتبار الأجهزة القادرة على محاكاة عملية إدراك الخبراء، وقدراتهم على إدارة الحقائق المعقدة بطريقة حسابية رقمية.
- نظم المعلومات الجغرافیة العنكبوتیة (WebGIS):لتوفیر وإتاحة وتوزیع البیانات المكانیة من خلال حاسبات (كمبیوترات) عن بعد بطریقة الشبكات الحاسوبیة.
- علم الوجود (Ontology): يستخدم لتحدید المفاھیم والعلاقات لعنصر أو مجموعة من العناصر من خلال نظره إدراكیة أو مفھومیة للعالم، كما أنها تستخدم في تطبیق محدد.
الجیودیسیا والكارتوجرافیا:
منذ القدم كان من أھم التحدیات أمام العلماء والباحثین كیفیة تمثیل سطح الأرض بطریقة اصطناعیة شاملة ودقیقة بقدر الإمكان، حيث یعد علم الكارتوجرافیا ھو علم تمثیل سطح الأرض علي خریطة بناءً على قواعد محددة، ویقدم الاتحاد العالمي للكارتوجرافیا تعریفا شاملا للخریطة؛ وھو تمثیل اصطناعي للواقع الجغرافي یمثل مظاھر مختارة أو خصائص معینة، كما یتم تمثیلھا بناء عليىوجھة نظر معد الخریطة، ویتم تصمیم ھذا التمثیل لاستخدامه عندما تكون المعلومات المكانیة ھي الأساس المطلوب التعامل معه، كما یُبنى علم الكارتوجرافیا على عدد من العلوم الأساسیة الأخرى مثل علوم الفیزیاء والجغرافیا والھندسة والریاضیات، بالإضافة للعلوم التقنیة الحدیثة مثل التقنیات الإحصائیة والحاسوبیة للتعامل مع البیانات.
كما یھتم علم الجیودیسیا بتحدید شكل وأبعاد كوكب الأرض من خلال شقیه الجیودیسیا الفیزیقیة والجیودیسیا الھندسیة، حيث تقوم الجیودیسیا الفیزیقیة أو الطبیعیة بتحديد مجال الجاذبية الأرضية للأرض، ومن ثم تحدید الشكل الحقیقي للأرض المعروف باسم الجیوید، وعلى الجانب الآخر فإن أفرع الجیودیسیا الھندسیة مثل الفلك تقوم بتحدید مواقع النقاط والظاھرات علي الأرض، وذلك من خلال القیاسات الفلكیة على النجوم الطبیعیة أو من خلال القیاسات على الأقمار الصناعیة.
