جامعة الملك فيصل
كلية الآداب
قسم الدراسات الاجتماعية
شعبة الجغرافيا ونظم المعلومات
إنشاء قاعدة بيانات رقمية لحاضرة الاحساء باستخدام نظم المعلومات الجغرافية GIS
إعداد
1-زهرة صفر طاهر الحمود
2-نور علي عبد المجيد الحاجي
بإشراف
د/ مرفت عبد اللطيف غلاب
جامعة الملك فيصل
كلية الآداب
قسم الدراسات الاجتماعية
شعبة الجغرافيا ونظم المعلومات
إنشاء قاعدة بيانات رقمية لحاضرة الاحساء باستخدام نظم المعلومات الجغرافية
الملخص:
يهدف البحث إلى إنشاء قاعدة بيانات رقمية لحاضرة الأحساء والتي تتمثل فى مدينتي الهفوف والمبرز، باستخدام نظم المعلومات الجغرافية Geographic Information System (GIS) بواسطة برنامج Arc GIS 10، ويرجع اختيار حاضرة الأحساء لإقامة الباحثتين بها، ووقوع جامعة الملك فيصل فى مدينة الهفوف, وخدمة طلاب شعبة الجغرافية ونظم المعلومات الجغرافية بجامعة الملك فيصل وذلك بتوفير قاعدة بيانات رقمية يمكنهم التدريب عليها فى برنامج Arc GIS، حيث يتوفر في البرنامج قاعدة بيانات للعالم والولايات المتحدة يجد معظم الطلاب والطالبات صعوبة فى التعامل معها، رابعًا إمكانية تحديث هذه البيانات بالحذف والاضافة فيما بعد.
تم توفير الخرائط الطبوغرافية والبيانات عن حاضرة الأحساء، وشملت خطوات البحث إدخال الخرائط عن طريق المسح الضوئي والتعريف الجغرافي للخرائط وفقاً لنظام الإسقاط السعودي والمتمثل في المرجع الجيوديسى () (Ain el Abd 1970) باستخدام برنامج Arc Map، تصميم قاعدة البيانات التى تضم الشفافيات (الطبقات Layers) الخاصة بالمدن والأحياء والطرق والمدارس والمستشفيات والمراكز التجارية باستخدام برنامج Arc Catalog، وادخال البيانات الخاصة بكل شفافية، ومعالجة البيانات باستخدام برنامج Arc Toolbox، وتم اخراج بعض الخرائط وفقًا للبيانات المدخلة.
تعد الخرائط التي تم اخراجها باستخدام قاعدة البيانات الرقمية من أهم نتائج البحث والتي يمكن الاعتماد عليها في أي دراسة جغرافية عن مدينتي الهفوف والمبرز، كما تتوفر قاعدة البيانات على قرص CD يمكن التعامل معها بواسطة برنامج Arc GIS، إضافة إلى التدريب على تقنيات حديثة متطورة في استخدام برامج الحاسب الآلي في الجغرافية وفقًا لمتطلبات العمل بالسوق السعودية.
أولاً: المقدمة
تمثل نظم المعلومات الجغرافية أحدث مجالات الحاسب الآلي التطبيقية التي تساهم فى دعم الدراسات الجغرافية المعاصرة بتوفير أساليب آلية لتحليل المعلومات المكانية Spatial Data بعد ربطها بالمعلومات الوصفية Descriptive Data، وإعطاء نتائج متنوعة تعزز من استخلاص ودعم الفكر الجغرافي التطبيقي المعاصر (محمد الخزامى عزيز، 2000، 9). وتعرف نظم المعلومات الجغرافية بأنها تقنية حديثة يستخدمها الكثير من الأفراد والمؤسسات الخدمية فى جمع ومعالجة وتحليل المعلومات المكانية وعرضها على شكل جداول أو خرائط موضوعية Thematic Map للعديد من التطبيقات التي تتميز بالجودة العالية، وسهولة الإدارك البصري لها سواء على شاشة الحاسب الآلي أو على الورق البياني (أيمن عبد الكريم الطعاني، 2011، 18-19).
وتعرف قواعد البيانات بأنها عبارة عن مجموعة من السجلات records المحفوظة في الحاسب الآلي بصورة منظمة تسمح للحاسب الآلي بالرجوع إليها، وإجراء التعديلات عليها واستخدامها للإجابة على الأسئلة من مختلف البرامج التطبيقية (بدر الدين طة عثمان،2010 ،123)، وإدراكًا لأهمية استخدام نظم المعلومات الجغرافية في إنشاء قواعد البيانات الرقمية أتت فكرة هذا البحث الجغرافي والذي يهتم بانشاء قاعدة بيانات رقمية لحاضرة الأحساء التي تتمثل في مدينتي الهفوف والمبرز وذلك باستخدام برنامج Arc GIS 10.
تمثل الأحساء أكبر المحافظات السعودية مساحةً، إذ يبلغ إجمالي مساحتها مع المراكز التابعة لها 430,000 كلم مربع أي ما يقارب ربع مساحة المملكة تقريبا، وهي اليوم محافظة تقع في المنطقة الشرقية بالمملكة العربية السعودية. وتمتد حدود محافظة الأحساء الإدارية إلى محافظة بقيق شمالًا، والخليج العربي وخليج سلوى شرقًا، وعمان جنوبًا، وصحراء الدهناء غربًا، ويبلغ عدد سكان المحافظة 1,063,112 نسمة منهم 870,577 مواطن و192,535 مقيم حسب إحصاء 2010. وتضم حاضرة الاحساء مدينة الهفوف التي أنشئت عام 317ه في عهد سليمان بن بهرام الجنابي أبو طاهر القرمزي، ثم أصبحت عاصمة المنطقة، وتضم 25حي، أما مدينة المبرز فتقع على بعد ميلين شمال مدينة الهفوف وتعد ثاني أكبر تجمع سكاني في واحة الأحساء وتضم 22حي.
ثانياً: مشكلة الدراسة
نتيجة لعدم توافر خرائط رقمية متاحة للطلاب لحاضرة الأحساء، قمنا بإنشاء قاعدة بيانات رقمية لها والتي يمكن التعامل معها بالتعديل والإضافة وتحديث البيانات باستمرار، ويرجع اختيار حاضرة الأحساء إلى أولًا لإقامة الباحثتين بها، ثانيًا وقوع جامعة الملك فيصل فى مدينة الهفوف, ثالثًا خدمة طلاب شعبة الجغرافية ونظم المعلومات الجغرافية بجامعة الملك فيصل وذلك بتوفير قاعدة بيانات رقمية يمكنهم التدريب عليها فى برنامج Arc GIS، حيث يتوفر فى البرنامج قاعدة بيانات للعالم والولايات المتحدة يجد معظم الطلاب والطالبات صعوبة في التعامل معها وادراك الحس المكاني، رابعًا إمكانية تحديث هذه البيانات بالحذف والإضافة فيما بعد وذلك لتواكب التطور الزمني والتقني.
ثالثاً: أهداف الدراسة:
يهدف البحث إلى:
استخدام برنامج Arc GIS في انشاء قاعدة بيانات جغرافية للمدن.
إنشاء قاعدة بيانات جغرافية لتوزيع الأحياء في مدينتي الهفوف والمبرز.
إنشاء قاعدة بيانات جغرافية لتوزيع المدارس في مدينتي الهفوف والمبرز.
إنشاء قاعدة بيانات جغرافية لتوزيع المستشفيات في مدينتي الهفوف والمبرز.
إنشاء قاعدة بيانات جغرافية لتوزيع مراكز التسوق في مدينتي الهفوف والمبرز.
إنشاء قاعدة بيانات جغرافية لتوزيع المساجد في مدينتي الهفوف والمبرز.
إنشاء قاعدة بيانات جغرافية للطرق بنوعيها الرئيسي والثانوي في مدينتي الهفوف والمبرز.
رابعاً: مواد وطرق البحث
اتبعت الدراسة المنهج الموضوعي والذي يتناول أي ظاهرة جغرافية خلال فترة زمنية معينة أو في فترات زمنية متعاقبة ويمكن وصف هذا المنهج بالطريقة الرأسية والتي تعني بتتبع مدى التغير الذي طرأ على العناصر الجغرافية على مر الزمن، ومن أبرز مميزات هذا المنهج عرض عناصر البيئة الطبيعية والبشرية دور تكرار ( محمد الفتحي بكير، 2005، 11)، كما اعتمدت الدراسة على استخدم نظم المعلومات الجغرافية لعدة لأسباب منها الخاصية الجغرافية وانتشارها ونجاحها في الدوائر العلمية والحكومية والتعليمية والبحثية والتجارية ودورها في دعم القرار وتوسع مجالات التطبيق، حيث تنفرد نظم المعلومات بالخاصية المكانية بالنسبة إلى نظم المعلومات الأخرى وتقدم أدوات جيدة للتحليل والنموذجة والتنبؤات وتعد أداة جيدة للاتصال المعلوماتي.، كما أنها تتصف بالمرونة لارتباطها بالعديد من العلوم مما جعلها مناسبة لإجراء الاستفهامات والتحليل وإعطاء الخيارات بوصفها نظمًا خبيرة داعمة لاتخاذ القرار في كافة المشكلات البيئية والبشرية، وتتكامل عبر الأنترنت مع الكثير من أوجه الحياة المعاصرة، إضافة إلى أهميتها في الاستفهام الجغرافي querying والبحث المكاني، والتصفح الأرضي / الجغرافي (مثل Google Earth) في الإجابة عن الاستفهامات ووضع الخيارات الداعمة لاتخاذ القرار، وتنامي حجم سوق المعلومات والتقنية والبرمجيات الجغرافية (بدر الدين طه عثمان، 2007، 62-63).
ظهرت نظم المعلومات في فترة ما قبل الستينات (قبل 1960)، وشهدت تطور كبير في الفترة من 1980-2000 شمل ظهور برامج تجارية لنظم المعلومات الجغرافية مع انتشار واسع لاستخدام الحاسبات الشخصية PC ، وأيضاً تم دمج نظم المعلومات الجغرافية مع نظم التصميم الحاسوبي CAD وإدارة قواعد البيانات DBMS ، ونشطت عمليات إعداد البيانات رقميًا بواسطة العديد من المؤسسات مثل مكتب الاحصاء الأمريكي US Census Bureau مع بداية توفير الخرائط الرقمية، وبعد عام 2000 تم دمج النظم والتقنيات المعلوماتية مع الجغرافيا وتحسنت القدرات التطبيقية للحاسبات المكتبية وتعددت مصادر وقواعد البيانات الرقمية من خلال الشبكة الدولية للمعلومات، وتم تطوير الكثير من البرامج وأهمها برنامج Arc GIS من معهد أبحاث النظم البيئية EARI.
وفيما يلي عرض لخطوات إنشاء قاعدة البيانات الجغرافية لحاضرة الأحساء:
توفير الخرائط الطبوغرافية الخاصة بالمناطق الادارية بالمملكة وخرائط مدينت الهفوف والمبرز.
توفير البيانات عن مدينتي الهفوف والمبرز ().
عمل مسح ضوئي Scanning للخرائط باستخدام جهاز الماسح الضوئي الذي يقوم بتحويل الخرائط الورقية إلى رقمية فى شكل GPEG.
التعريف الجغرافي للخرائط Georeferencing باستخدام برنامج Arc Map وذلك باستخدام المرجع الجيوديسي السعودي المسمى بعين العبد 1970 Ain el Abd 1970)). تعد المملكة العربية السعودية من الدول التي تعتمد في خرائطها على نظام UTM، حيث اعتمدت الألبيسويد العالمي لعام 1924 International Ellipsoid 1924 (حيث نصف المحور الأكبر = 6378388 متر والتفلطح 1/f = 297) كسطح مرجعي في مرجعها الجيوديسي الوطني المسمى عين العبد 1970(جمعة، 2012، 132).
إنشاء قاعدة بيانات تضم مجموعة من الشفافات (الطبقات Layers) لمدينتي الهفوف والمبرز باستخدام برنامج Arc Catalog، وتتمثل الشفافيات في الطرق الرئيسة والثانوية والمدن والاحياء والمستشفيات والمراكز التجارية.
رسم الظاهرات الموجودة فى الشفافيات باستخدام قائمة Editor فى برنامج Arc Map.
تعديل الأخطاء الموجودة في الرسم عن طريق عمل طوبولوجي لقاعدة البيانات Topology باستخدام برنامج Arc Catalog، وتحديد قواعد الطوبولوجي الخاصة بالطرق الرئيسة والثانوية، وتعديل الأخطاء من قائمتي Topology، Editor في برنامج Arc Map
إدخال البيانات المتاحة لكل شفافية باستخدام برنامج Arc Map من قائمة Open Attribute Table وقائمة Editor، وهي تتضمن:
المدن، إضافة أعمد للأسماء والمساحة وعدد السكان والحالة الاجتماعية والجنسية سعودي وغير سعودي.
الأحياء، إضافة أعمد للأسماء وعدد السكان والمساحة ونوع استخدام الأرض سكني وسكني تجاري ومرافق عامة والخدمات العامة وتجاري وصناعي ومزارع ومساحة الفضاء وعدد المباني وفيلا سكنية وبيت شعبي وطيني وعمارة سكنية والمدارس الابتدائية والمتوسطة والثانوية للبنات والأولاد.
الطرق إضافة عمود للأسماء.
المدارس إضافة أعمدة للأسماء.
المستشفيات إضافة عمود للأسماء.
المراكز التجارية إضافة عمود للأسماء.
تنفيذ التحليل الأحصائي Spatial Statistics Tools لمنطقة الدراسة باستخدام برنامج Arc Toolbox من قائمة Measuring geographic distribution باستخدام Central Feature، Mean Feature، directional distribution، standard distance.
تنفيذ النطاقات Buffer لمنطقة الدراسة باستخدام برنامج Arc Toolbox، من قائمة Analysis Tools بأمر Buffer فى قائمة Proximity.
الاخراج النهائي للخرائط لمنطقة الدراسة باستخدام برنامج Arc Map من قائمة Layout.
خامساً: خرائط البحث
فيما يلي عرض لبعض الخرائط التي يمكن أن توفرها قاعدة البيانات الرقمية التي تم تصميمها لحاضرة الأحساء:
شكل رقم (1) موقع مدينتي الهفوف والمبرز بالنسبة للمنطقة الإدارية الشرقية بالمملكة العربية السعودية
شكل رقم (2) توزيع الأحياء في مدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (3) توزيع السكان وفقاً للجنسية في مدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (4) توزيع السكان وفقاً للحالة الاجتماعية في مدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (5) استعمالات الأراضي في أحياء مدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (6) كثافة السكان في الأحياء بمدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (7) تصنيف المباني في الأحياء بمدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (8) توزيع المدارس الابتدائية والمتوسطة والثانوية بالأحياء في مدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (9) تنفيذ نطاقات النفوذ Buffer للأسواق التجارية بمسافة 600متر في مدينتي الهفوف والمبرز
شكل رقم (10) تنفيذ نطاقات النفوذ Buffer للمستشفيات بمسافة 600متر في مدينتي الهفوف والمبرز
سادساً: النتائج
تتمثل أهم نتائج البحث فيما يلي:
تعد الخرائط التي تم اخراجها باستخدام قاعدة البيانات الرقمية التي تم تصميمها باستخدام نظم المعلومات الجغرافية GIS وبواسطة برنامج Arc GIS 10 من أهم نتائج البحث والتي يمكن الاعتماد عليها في أي دراسة جغرافية عن مدينتي الهفوف والمبرز.
يمكن التعديل والإضافة على قاعدة البيانات الرقمية المتوفرة على قرص CD وبواسطة برنامج Arc GIS وفقًا لمتطلبات كل بحث.
يمكن استخدام قاعدة البيانات الرقمية فى تدريب الطلاب على استخدام برنامج Arc GIS بالقسم وذلك لعدم توافر قواعد بيانات عن المملكة بداخل البرنامج.
التدريب على تقنيات حديثة متطورة فى استخدام برامج الحاسب الآلي فى الجغرافية وفقًا لمتطلبات العمل بالسوق السعودي، خاصة مع تنامي أهمية نظم المعلومات الجغرافية وانتشار استخدامها فى الدوائر الحكومية بالمملكة.
سابعاً: الخلاصة
استشعارًا من أهمية نظم المعلومات الجغرافية في إنشاء خرائط رقمية للمدن تضم الظاهرات الطبيعية والبشرية، إضافة إلى البيانات الحديثة عن السكان والأنشطة الاقتصادية والخدمات أتت فكرة البحث والتي تتمثل في تصميم قاعدة بيانات رقمية عن حاضرة الأحساء.
-المراجع العلمية
أولاً: بالغة العربية
1-أيمن عبد الكريم الطعاني (2011): نظام المعلومات الجغرافي النظرية والتطبيق Geographic Information System (GIS)، مطابع الجعفري، الهفوف، المملكة العربية السعودية.
2-الخرائط الطبوغرافية بمقياس 1: 8000000، إصدار الإدارة العامة للمساحة العسكرية، الرياض، 1421.
3-الخرائط الطبوغرافية بمقياس 1: 5000، إصدار فارسي جيوتيك، بدون تاريخ.
4-بدر الدين طه عثمان (2010): نظم المعلومات الجغرافية Geographical Information System GIS، مكتبة الرشد، المملكة العربية السعودية.
5-جمعة محمد داوود (2012): مدخل إلى الخرائط الرقمية، مكة المكرمة، المملكة العربية السعودية
6-ماجد محمد شعلة (2010): التحليل المكاني باستخدام نظم المعلومات الجغرافية – أسس وتطبيقات، الرائد للطباعة، دمنهور، مصر.
7-محمد الخزامى عزيز (2000): نظم المعلومات الجغرافية، أساسيات وتطبيقات للجغرافيين، منشأة المعارف، الإسكندرية، مصر.
8-محمد الفتحي بكير (2005): الجغرافية التاريخية، دراسة أصولية تطبيقية، دار المعرفة الجامعية، بالإسكندرية، مصر.
9-وزارة الشؤون البلدية والقروية (1419): المخطط الهيكلي المحلي لحاضرة الأحساء ومدينة العيون، التقرير الثالث، الجزء الأول، بلدية محافظة الاحساء، المملكة العربية السعودية.
ثانياً: مواقع الانترنت
1- WWW.ESRI.COM
2-WWW.GISCLUB.NET
-الفهرس
أولاً: فهرس الموضوعات
الموضوع
|
رقم الصفحة
|
الملخص
|
2-3
|
أولاً: المقدمة
|
3-4
|
ثانياً: مشكلة الدراسة
|
4
|
ثالثاً: أهداف الدراسة
|
4-5
|
رابعاً: مواد وطرق البحث
|
5-8
|
خامساً: خرائط البحث
|
8-18
|
سادساً: النتائج
|
19
|
سابعاً: الخلاصة
|
19
|
المراجع العلمية
|
20-21
|
ثانياً: فهرس الخرائط
رقم الشكل
|
عنوان الخريطة
|
رقم الصفحة
|
1
|
موقع مدينتي الهفوف والمبرز بالنسبة للمنطقة الإدارية الشرقية بالمملكة العربية السعودية
|
9
|
2
|
توزيع الأحياء في مدينتي الهفوف والمبرز
|
10
|
3
|
استعمالات الأراضي في أحياء مدينتي الهفوف والمبرز
|
11
|
4
|
توزيع السكان وفقاً للحالة الاجتماعية في مدينتي الهفوف والمبرز
|
12
|
5
|
استعمالات الأراضي في أحياء مدينتي الهفوف والمبرز
|
13
|
6
|
كثافة السكان في الأحياء بمدينتي الهفوف والمبرز
|
14
|
7
|
تصنيف المباني في الأحياء بمدينتي الهفوف والمبرز
|
15
|
8
|
توزيع المدارس الابتدائية والمتوسطة والثانوية بالأحياء في مدينتي الهفوف والمبرز
|
16
|
9
|
تنفيذ نطاقات النفوذ Buffer للأسواق التجارية بمسافة 600متر في مدينتي الهفوف والمبرز
|
17
|
10
|
تنفيذ نطاقات النفوذ Buffer للمستشفيات بمسافة 600متر في مدينتي الهفوف والمبرز
|
18
|
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق