دانلود تحقیق مکان یابی سیستم های قدرت و توزیع و نیروگاه ها در محیط GIS

مقدمه ای بر GIS یک سیستم اطلاعاتی است که پردازش آن بر روی اطلاعات مکان مرجع یا اطلاعات جغرافیایی است و به کسب اطلاعات در رابطه با پدیده هایی می پردازد که به نحوی با موقعیت مکانی در ارتباط اند.

به کار گیری این ابزار با امکان استفاده از شبکه های اطلاع رسانی جهانی، یکی از زمینه های مناسب و مساعد در جهت معرفی توان ها و استعداد های کشور در سطح جهانی است.

گسترش روز افزون شبکه کاربران این سیستم ها از جمله نکات اساسی است که می تواند به قابلیت ها و توانایی های این سیستم بیفزاید.

در حال حاضر از این سیستم ها بسته به نیازهای هر منطقه یا کشور در بخش های مختلف (مانند مطالعات زیست محیطی، برنامه ریزی شهری و خدمات پستی، مطالعات جمعیتی و مدیریت تأسیسات شهری مثل برق، آب، گاز و ...) استفاده می شود و با گذشت زمان و توسعه سیستم ها، کاربرد GIS به کلیه بخش های مرتبط با زمین گسترش یافته است.

مطالعات حاضر نیز با در نظر گرفتن مسائل فوق در صدد است ضمن معرفی بخشی از توان ها و مزایای این سیستم ها در دسترسی سریع به اطلاعات، تحویل اطلاعات به طور یکجا و با هم، به هنگام سازی، دقت و سرعت بالای عمل، و...

کاربرد و نحوه استفاده از آن را در ارتباط با مجموعه اطلاعات علوم زمین مورد بررسی قرار دهد و ارزیابی نماید تاریخچه ایجاد GIS (مروری بر مطالعات انجام شده) اولین نمونه از یک GIS ملی، GIS کانادا است که از اواخر 1960 به بعد به صورت پیوسته مورد استفاده قرار گرفته است.

در دهه 1970 و 1980 میلادی پیشرفت های قابل ملاحظه ای در فناوری GIS به وجود آمد، به طوری که عبارت « سیستم اطلاعات جغرافیایی» در مورد مجموعه ابزار هایی برای تحلیل و نمایش نقشه ها و ادغام فنون و شیوه های آماری و نقشه ای و کاربرد فراگیر تر آن به ویژه برای تحلیل تأثیرات و خط مشی های دولتی بکار گرفته شد.

در حالی که سابقه فناوری GIS در کشور های غربی از جمله کانادا و آمریکا به بیش از 40 سال می رسد، فن آوری GIS در اغلب کشور های جهان سوم بسیار جوان می باشد.

از ویژگی های GIS در کشور های غربی هماهنگی بین فناوری و آموزش و کاربرد آن است، در حالی که در کشور های جهان سوم، ورود فناوری قبل از آموزش و مهارت اندوزی مربوط به آن صورت می گیرد.

در ایران اولین مرکزی که به طور رسمی استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی را در کشور آغاز کرد سازمان نقشه برداری کشور بود که در سال 1369 بر اساس مصوبه مجلس شورای اسلامی، عهده دار طرح بکار گیری این سیستم شد.

این سازمان در حال حاضر مشغول تهیه نقشه های توپوگرافی 1:25000 از عکس های هوایی با مقیاس 1:40000 می باشد و این فرصتی است برای تبدیل این نقشه ها به ساختار های رقومی و تأسیس پایگاه توپوگرافی ملی که نیاز های کاربران را در زمینه GIS برآورده می کند.

در همین راستا «شورای ملی کاربران سیستم های اطلاعات جغرافیایی» به منظور سیاست گذاری، برنامه ریزی و هماهنگ سازی فعالیت ها در زمینه GIS، تحلیل نیازمندی ها و همچنین بهره برداری شایسته از کلیه ظرفیت های علمی، فنی و نیروی انسانی در راستای ایجاد و بکاری گیری GIS و با توجه به وظایف سازمان نقشه برداری کشور در خصوص تدوین و ایجاد سیستم های اطلاعات جغرافیایی ملی، در دیماه 1372 تأسیس گردیده است.

فعالیت های اجرایی پروژه ایجاد سیستم اطلاعات جغرافیایی در وزارت صنایع و معادن از فروردین 1371 آغاز گردید و هم اکنون از این سیستم به طور گسترده در ارتباط با فعالیت های آن استفاده می گردد.

از دیگر موسساتی که در زمینه این سیستم فعالیت می کند می توان شهرداری تهران، وزارت مسکن و شهرسازی، وزارت جهاد کشاورزی، موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله و سازمان جنگل ها و مراتع را نام برد.

در دانشگاه های کشور تاکنون از این سیستم، چنان که باید به عنوان یک فناوری با قبلیت بسیار بالا برای در اختیار قرار دادن طراحی پروژه ها در رشته های مختلف استفاده نگردیده است.

عناصر اصلی تشکیل دهنده سیستم های اطلاعات جغرافیایی GIS بر روی هرمی با چهار طبقه زیربنایی ساخته شده است: سخت افزار: با توجه به مرحله ای که مطالعات در آن قرار دارد، کاربران می توانند از سخت افزار های موجود در دسته بندی زیر استفاده نمایند: سخت افزار های مرتبط با ورود اطلاعات (صفحه کلید، رقومی کننده، اسکنر و...) سخت افزار های مرتبط با مدیریت اطلاعات (سخت افزار های جانبی رایانه ها مانند ماوس و...) سخت افزار های مرتبط با خروج نتایج (چاپگرها، رسام ها و...) نرم افزار: برای راه اندازی برنامه رایانه ای لازم است.

از معروف ترین آنها می توان به «Arc gis,Arc map,Arc info,Arc view,Espanz,Map info » اشاره نمود که دارای توابع عملیاتی متعددی در جهت تجزیه و تحلیل مسائل و محاسبات آماری هستند و عمدتاً توسط شرکت های بزرگ رایانه ای تولید می گردند.

هر یک از این نرم افزارها برای مطالعات خاصی برنامه ریزی شده و دارای محدودیت ها و محاسن خاص خود می باشد.

اطلاعات: بدون اطلاعات نه هدفی وجود دارد و نه پیشنهادی.

تمرکز توجه روی اطلاعات است.

در واقع اکثر فعالیت ها برای اطلاعات انجام می شود، زیرا اطلاعات قلب GIS را تشکیل می دهد.

کیفیت اطلاعات یکی از مهم ترین موضوعات قابل توجه و اساسی می باشد.

کیفیت اطلاعات در ارتباط مستقیم با دقت، صراحت، مبانی علمی، ترکیب اطلاعات، و تحلیل و مدلسازی است.

سازمان و نیروی انسانی: مهم ترین بخش تشکیل دهنده GIS است چرا که سازمان و نیروی انسانی است که عملیات GIS را کنترل می کند.

سخت افزارها و نرم افزارهای بسیار قوی GIS بدون پشتیبانی کادر منجر به کارایی مناسب نخواهند رسید.

برای اجرای موفق سیستم، سازماندهی نیروهای متخصص و کارامد که در جهت اجرا، بهینه نمودن و نهایتاً راهبری سیستم ها نقش های گوناگونی را ایفا می نماید، الزامی است.

منابع اطلاعات جغرافیایی،ورودی GIS نقشه یکی از منابع اصلی نقشه است که در شناخت محیط و مطالعات مختلف ،توسعه و عمران پایه و سرآغاز سایر فعالیت ها است.بنا به وسعت و حجم کار و نیاز هر یک از مراحل مطالعه و برنامه و طرح تا اجرا و نظارت در مقیاس های مختلف نقشه هایی با اطلاعات مناسب مورد بهره برداری می باشد.

2-عکس هوایی منبع دیگر عکس های هوایی می باشد که سال ها در شهرسازی و فعالیت های عمرانی و برق مورد استفاده قرار گرفته است،قدمت عکسبرداری هوایی زیاد نبوده و مقارن با پیدایش صنعت پرواز و هنر عکاسی است.

عکس های هوایی به دلیل این که حاوی اطلاعات زیادی از زمین هستند به کمک آنها می توان بدون تماس و کار گسترده میدانی به شناخت نسبتا جامعی از منطقه مورود مطالعه دست یافت.معمولا عکسبرداری هوایی به منظور تهیه نقشه توپوگرافی انجام می یابد ،و مطالعه کمی و کیفی سرزمین از اهداف بعدی است.از بررسی حوزه نفوذ،محدوده شهر ،تشخیص کاربریهای موجود کیفیت ساختمان ها و بناهای مسکونی ،مطالعه ترافیک و پارکینگ ،مکانیابی ،جهات توسعه ،تراکم مسکونی ،مراحل توسعه و رشد شهر،مکانهای باستانی و تاریخی و همچنین برآورد جمعیت ،با استفاده مناسب از عکسهای هوایی میسر است.

عکسهای هوایی تصویر کامل از تمام عوارض ظاهری است ،با بررسی عکسهای تهیه شده در تاریخهای مختلف ،نحوه گسترش و سیر تحول فیزیکی قابل بررسی بوده و تشخیص علت وجودی هسته اولیه شهر ، راههای امکان پذیر ، سبک بنا و بافت شهری شناخته می شود.

یکی از کاربردهای با ارزش عکسهای هوایی در بررسی و تشخیص تجانس بین مناطق مختلف شهری است که دارای ویژگی های اکولوژیکی مشابه هستند.

این مورد به کاربردی خاص اختصاص دارد.

بهره برداری از عکسهای هوایی مستلزم آشنایی با مبانی اولیه تفسیر عکس است.

در کاربرد عکسهای هوایی ضمن آشنایی با مبانی اولیه و اصول تفسیر از جمله شناخت عوامل موثر و تعیین کننده تفسیر مثل: منبع نور خورشید منبع اصلی نور است که پرتو الکترومغناطیسی را منتشر می سازد با توجه به طول موجهای مختلف تشعشع خورشید ، مقدار زیادی از نور به وسیله اتمسفر جذب می گردد و نوری که به رنگهای متنوع دیده می شود طیف قابل رویت نور خورشید هستند.

اشیا و پدیده های طبیعی و مصنوعی روی زمین میزان دریافت نور در پدیده های مختلف زمین متفاوت بوده و شرایط جنس ، رنگ و نوع عناصر در میزان دریافت و بازتاب نور تاثیر مستقیم داشته و خود پایه تشخیص عوارض از یکدیگر است.

فیلم و دوربین عکسبرداری هوایی فیلم و عکس از نقطه نظر قشر حساس از مهمترین و پیچیده ترین عواملی است که می تواند نسبت به بخشهای مختلف طیف نوری حساس و دارای سرعت مشخص باشد و دوربین عکس برداری و عامل تعیین کننده آن عدسیها ، فاصله کنونی و زاویه دید ، در دقت و وضوح تصویر قابل توجه است.

شناخت اشیا و عوارض از جمله شکل ، اندازه ، رنگ، سایه، نقش، تن، نحوه استقرار و همجواری عوارض و بافت و آگاهی از زمان عکسبرداری، تفاوت عکسبرداری در فصول مختلف سال، و همچنین در مواردی آشنایی با ابزار و وسایل تفسیر از جمله عوامل مهم شناخته می شوند ولی آنچه از همه موارد یاد شده اهمیت بیشتری دارد، تجربه و ممارست در تفسیر عکسهای هوایی است.

3-تصاویر ماهواره ای در سالهی اخیر اطلاعات ماهواره ای و تکنولوژیکی جدید سنجش از دور پیشرفتهای چشمگیری داشته و بکار گیری تصاویر ماهواره ای در بررسی های مختلف زمین هر روز از وسعت بیشتری برخوردار می گردد.

در سالهی اخیر اطلاعات ماهواره ای و تکنولوژیکی جدید سنجش از دور پیشرفتهای چشمگیری داشته و بکار گیری تصاویر ماهواره ای در بررسی های مختلف زمین هر روز از وسعت بیشتری برخوردار می گردد.

بدیهی است این تکنولوژی از ویژگیهایی برخوردار است که در بسیاری از موارد جایگزین عکسهای هوایی می گردد.

چرخش منظم ماهوارههای سنجش از دور به دور زمین، امکان ثبت اطلاعات و تصویر برداری تکراری و دسترسی به اطلاعات جدید و آگاهی از هرگونه تغییرات فضایی را میسر می سازد.

در دانش سنجش از دور می توان اطلاعت مفیدی از اشیا و پدیده های مختلف روی زمین را بدون تماس فیزیکی از فاصله دور به دست آورد.

ثبت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سطح زمین از فاصله دور به وسیله دوربینهای چند باندی مخصوص و ابزارهای ویژه- سنجنده – که بر روی سکوهای مختلف مانند ماهواره نصب می شوند، حاصل میگردد.

با تجزیه و تحلیل این خصوصیات، اطلاعات مورد نیاز به دست می آید.

سنجش از دور دارای دو فرایند اصلی تصویر برداری و تجزیه و تحلیل تصاویر می باشد که روش های مختلف تصویر برداری عامل تفاوت و خصوصیات گوناگون اطلاعات ماهواره ای است.

اطلاعات ماهواره ای منتج از ثبت تغییرات در یکی از میدانهای الکترومغناطیسی، ثقل و یا امواج صوتی است که در این بحث تاکید بر ثبت میدان الکترومغناطیسی است.

لازمه تصویر برداری برخورد انرژی از منبع نوری با اشیا و پدیده های سطح زمین است و همانطور که در ارتباط با عکسهای هوایی نیز آمد خورشید بزرگترین منبع انرژی است و انتقال انرژی به زمین به صورت امواج الکترومغناطیسی صورت می گیرد، در عمل بسیاری از امواج با برخورد به جو تحلیل شده و در نتیجه انرژی خورشید در محدوده خاصی از طیف الکترومغناطیسی به سطح زمین می رسد و از برخورد امواج با پدیده های مختلف ترکیبی از انعکاس، جذب و نور انرژی صورت می گیرد که تفاوت در میزان شدت و ضعف هر عمل و نیز ثبت واکنشهای پدیده ها در طول موجهای مختلف تشخیص شییء و یا پدیده مورد نظر را امکان پذیر می سازد.

اطلاعات ماهواره ای در باندهای نوری مختلف دارای خصوصیاتی است که در بهره گیری از تصاویر، آگاهی از آن شرایط ضروری است.

ویژگیهای مهم آن عبارتند از: مقیاس، درجه روشنایی، تن، رنگ، کنتراست، گام خاکستری، قابلیت تفکیک، و تشخیص عوارض، قدرت ثبت و میزان پوشش می باشد.

دو سیستم اطلاعات ماهواره ای مادون قرمز و راداری در مطالعات شهری نیز مورد بهره برداری قرار می گیرد.

تصویر برداری راداری در کشورهایی که اغلب اوقات دارای هوای ابری بوده و فرصت عکس برداری هوایی و یا تصویر برداری مادون قرمز نمی باشد، دارای ارزش خاص است و یا در حالتی که به اطلاعات سریع وجدید در مورد تغییرات ناگهانی نیازمندند(مثلا در شهرهایی که در اثر سانحه ای مثل تخریب ناشی از گردبادها، زلزله ها، سیلابها و یا حملات نظامی آسیب دیده اند)بهترین سیستم راداری است.

فرآیند تحلیل اطلاعات در سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS یک سیستم رایانه ای است که چهار قابلیت اساسی ذیل را در رابطه با داده های زمین مرجع فراهم می آورد: ورودی داده ها ورودی داده ها شامل سیستم های اسکنر،سیستم عددی کننده نقشه، نوشته ها و اسامی، ذخیره کامپیوتر، ایستگاه فعال کاری مدیریت داده ها پردازش