- سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در مدیریت شهری

نقش سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در مدیریت و برنامه‌ریزی شهری 
مهدی معین فر

مقدمه:
افزایش جمعیت و به دنبال آن شهرنشینی به عنوان پدیده‌ای فراگیر در یکصد سال اخیر، هم کشورهای صنعتی و هم کشورهای در حال توسعه را در بر گرفته است. به طوری که بسیاری از جوامع، دارای شهرهای پرجمعیت چند میلیونی هستند. پیش از سال 1900 میلادی رشد شهرنشینی مربوط به کشورهای غربی بود، اما از ابتدای قرن بیستم، دامنه شهرنشینی به کشورهای در حال توسعه نیز کشیده شد و در دهه‌های اخیر جمعیت شهرنشین اغلب کشورهای در حال توسعه بیش از جمعیت روستانشین آنهاست. 

روند سریع انتقال جمعیت از روستا به شهر در برخی شهرها با ایجاد منابع و امکانات کافی شهری مانند مسکن، آب، برق و ... همراه نبوده است و کمبودهایی احساس شده است. جذب مشارکت های دولتی، بهره وری اقتصادی، حفظ تساوی و عدالت اجتماعی، کاهش فقر و بهبود شرایط زیست محیطی از اهداف عمده مدیران شهری است که این اقدامات در سایه استفاده بهینه و توزیع عادلانه منابع امکان‌پذیر خواهد بود. از طرف دیگر افزایش جمعیت، گسترش فیزیکی شهر را در پی داشته و ارائه خدمات شهری را مشکل کرده است. بدین ترتیب مشکل مسکن، کمبود فضای سبز کافی، آلودگی هوای ناشی از تردد اتومبیل ها، حاشیه‌نشینی و بیکاری از جمله عوامل نارضایتی شهری است. 

در عصر حاضر و با توجه به پیشرفت فناوری‌های ارتباطی و ایجاد شبکه، مفهوم جدیدی بنام فناوری اطلاعات به وجود آمده است. فناوری اطلاعات به مجموعه ابزار‌هایی گفته می شود که به منظور ورود، ذخیره، پردازش و گزارش‌گیری اطلاعات به کار می رود . طبق تعریفی دیگر، فناوری اطلاعات شامل طراحی، توسعه، نصب و اجرای کلیه سیستم‌ها و نرم‌افزار‌های اطلاعات مدیریتی، در رابطه با موضوع پیشرفت علوم و تکنولوژی کامپیوتر است. با توجه به این نکته که حدود 80 درصد از اطلاعات به دست آمده از محیط زندگی شهری دارای بعد جغرافیایی می‌باشند، GIS یکی از مهم‌ترین بخش های صنعت فناوری اطلاعات می باشد. به دلیل ماهیت کامپیوتری سیستم اطلاعات جغرافیایی می توان حجم اطلاعات بسیار زیادی را در مورد یک نقطه و یا منطقه خاص هم زمان و به صورت یکپارچه ذخیره کرده و در تحلیل‌ها از آن استفاده کرد.
در این مجمل سعی شده تا نقش مهم سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در فرآیند مدیریت و برنامه‌ریزی شهری شرح داده شود.

GIS و مدیریت و برنامه‌ریزی شهری
در مدیریت و برنامه‌ریزی شهری با توجه به عملکرد عوامل شهری، نحوه‌ی استفاده از اراضی شهر، محله‌بندی مسکن، ترافیک، فضای سبز و غیره, در رابطه با جمعیت شهر مورد بررسی قرار می‌گیرند. اهم وظایف برنامه‌ریزی شهری به قرار زیرند:

1.تعیین راه حل های چگونگی توسعه شهری
2.انتخاب منطقه مورد نظر برای توسعه شهری یا احداث منطقه جدید شهری
3.سامان بخشیدن عمده‌ترین عوارض صنعتی، طراحی شبکه خارجی ترافیک
4.استفاده بهینه از زمین بین مناطق مسکونی، تجاری، ورزشی، فرهنگی و...

قبل از انتخاب مکان مناسب برای یک منطقه مسکونی یا برای گسترش فضای شهر لازم است همه عناصر شهری جستجو شوند تا بتوانیم باز نمایی روشن و کاملی از ساختمان ها و ساختارشان داشته باشیم. لذا برخی جزئیات اطلاعات درباره آثار زیر بنایی قبلی، ترتیبات صنعتی، شبکه های داخلی و خارجی، موسسات و فضای سبز و نیز تحلیل هایی راجع به شهر قبلی موجود برای تکامل صحیح منطقه شهری جدید لازم است. 
تصمیم گیری درست درباره منطقه مسکونی جدید اهمیت زیادی برای زندگی آینده یک شهر دارد. منطقه ای که بر اساس تحقیقات کامل وکافی و مقایسه امکان های مختلف انتخاب شده است، می‌تواند موجبات کیفیت مطلوب زندگی، ساختمان‌های کم هزینه و سطح ترافیک به اندازه را فراهم آورد. وظیفه‌ی مدیران شهری، اطمینان از تدارک خدمات اساسی شهری، مانند حفظ امنیت، جابجایی(سیستم حمل و نقل درون شهری)،و....است به طوریکه در عین حال پشتوانه مالی عملکرد شهری حفظ و تقویت شود. مدیران شهری در کشورهای در حال توسعه با فشار فزاینده‌ای در رسیدن به این اهداف مواجهند که تا حدی ناشی از سرعت شهری شدن، مسئولیت بیشتر متعاقب مرکز زدایی و درگیری‌های اقتصادی جهانی شدن می‌باشد.

به منظور توسعه و کمک به پیشرفت برنامه‌های معطوف به مسایل و معضلات شهری و منطقه‌ای نیازمند به‌کارگیری صحیح و به موقع اطلاعات هستیم. امروزه آنچه برای برنامه‌ریزان و مدیران اجرایی ما اهمیت دارد گرد‌آوری و استفاده از اطلاعات است. کسب اطلاعات جغرافیایی به مدیران کمک می‌کند تا با داشتن این اطلاعات برنامه‌ریزی دقیق‌تری را برای طرح‌های شهری به‌کاربرند. GISیکی از کارآمدترین ابزارها برای تصمیم گیری مدیران است، زیرا به کمک آن به بهترین و گویاترین وجه می‌توان گزارش های تصویری روشنی از یک محدوده جغرافیایی را در اختیار مدیران قرار داد، تا در تصمیم‌گیری از آن استفاده نمایند. برای مثال آلودگی هوا در سطح یک شهر را هم می توان به صورت یک جدول شامل مختصات و میزان آلودگی نشان داد. و هم می‌توان آن را به صورت یک تصویر از شهر که با طیف رنگی پوشیده شده است، نشان داد .

در واقع ویژگی یک سامانه اطلاعات جغرافیایی شهری، که آن را از سایر سامانه‌ها متمایز می‌کند، توانایی ادغام اطلاعات موجود در منابع متعدد و در سطوح متفاوت مسئولیت‌ها در یک سازمان است. موقعیت مکانی نقطه اشتراکی میان تقریبا تمام فعالیت های شهرداری‌ها و سازمان‌های محلی است. یافتن مسیر خط لوله آب، تعیین مالیات املاک یا اجرای طرح جدیدی برای بازیافت زباله‌ها همگی با مکان مرتبطند. نقشه و دیگر انواع اطلاعات مرتبط با مکان، منابعی هستند که روزانه برای ارائه خدمات عمومی، مدیریت منابع عمومی و سیاست گذاری در همه شهرداری ها و نهادهای محلی در سراسر کشور و در تمام جهان مورد بهره برداری قرار می‌گیرند.

سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی را بسیاری از شهرداری‌ها و نهادهای محلی در بهبود وضعیت بخشیدن وضعیت خدمات رسانی و وضعیت عمومی به کار می‌برند . استفاده از GIS به مدیران شهری این توان را می‌دهد که تنها با یک نرم افزار ساده به زیر سطح خیابان‌ها رفته یا بر فراز آنها درآیند و چشم اندازی از نوع خیابان ها، خاکریزها، میکرو اقلیم‌های نواحی مختلف شهر، عبور و مرور و الگوهای فضایی آن و بسیاری موارد دیگر حتی نحوه فعالیت های گروه های خاص اجتماعی را در یک مجموعه مشاهده ‌کنند . با استفاده از نرم افزارهای GIS می‌توان مدل‌های چند بعدی از محیط شهر را تهیه کرد و بر اساس آن به پیش‌بینی و طراحی طرح های کلان نیز پرداخت.
در تمام شهرهایی که توانسته‌اند سیستم اطلاعات جغرافیایی را راه اندازی کرده و به بهره برداری برسانند، به گونه‌ای آشکار از افزایش بهره‌وری در بخش‌های مختلف خدماتی و کاهش بسیاری از هزینه ها بر خوردار شده‌اند. به طور کلی مزایای استفاده از GIS را می‌توان چنین برشمرد:
1.کاهش هزینه: با GIS‌ انجام امور با کارآیی بیشتر و در مدت زمان کمتری صورت می‌گیرد که باعث کاهش هزینه‌های سازمان می‌شود. 
2.اجتناب از هزینه: به علت افزایش در حجم کار بالا در آینده با GIS می‌توان از هزینه‌هایی که ایجاد خواهد شد، جلو گیری می‌شود.
3.افزایش درآمد: GIS می‌تواند درآمد نهادهای مربوطه را با فروش اطلاعات و نقشه افزایش دهد. 

دلایل استفاده از GIS
سیستم اطلاعات جغرافیایی ابزاری قدرتمند برای کار داده‌های مکانی می‌باشد. در GIS داده‌ها به صورت رقومی نگهداری می‌شوند لذا از نظر فیزیکی حجم کمتری را نسبت به روش‌های سنتی (مانند نقشه های کاغذی) اشغال می‌کنند. درGIS با استفاده از توانایی‌های کامپیوتر مقادیر بسیار عظیمی از داده ها را می‌توان با سرعت زیاد و هزینه نسبتاً کم نگهداری و بازیابی نمود. قابلیت کار کردن با داده‌های مکانی و اطلاعات توصیفی مربوط به آنها و ترکیب انواع مختلف داده ‌ها در یک آنالیز با سرعت زیاد و هزینه نسبتاً کم انجام دهد. این توانایی تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی است که GIS را از دیگر سیستم گرافیکی کامپیوتری مجزا می‌سازد. امکان انجام آنالیزهای پیچیده با مجموعه داده‌های مختلف مکانی و غیرمکانی بصورت توأم، مهمترین قابلیت GIS می‌باشد که نمی‌توان آن را با روش‌های دیگر مثل روش‌های آنالوگ انجام داد.GIS توانایی تجزیه و تحلیل توأم داده‌های مختلف، امکان ایجاد و استفاده از اطلاعات زمین مرجع را به شکلی کاملاً متفاوت با گذشته فراهم می‌سازد. به این معنا که نه تنها امکان ترکیب مجموعه‌های داده‌های مختلف وجود دارد بلکه روش‌های مختلف را نیز می‌توان با یکدیگر ترکیب نمود، مثلاً وقتی تغییری در کاربری یا مالکیت یک قطعه زمین وارد سیستم GIS می‌شود، این سیستم می تواند دقت تغییرات را کنترل نموده و سپس نقشه و جداول مربوطه را به روز درآورد. بدین ترتیب کاربران GIS می‌توانند اطلاعات جدیدتر را در اختیار داشته و با توجه به نیازهایشان آن را بکار گیرند.


هنگامی که با نقشه های کاغذی کار می‌کنیم با دو نوع محدودیت مواجه هستیم؛ اول محدودیت سطح کاغذ زیرا کاغذ نقشه نمی‌تواند از حد معینی بزرگتر شود. بنابراین باید نقشه را در کاغذ های جدا از هم رسم نمود تا با در کنار هم قرار دادن آنها نقشه کامل به دست آید. در حالی که در سیستم کامپیوتری نقشه‌ها به صورت یکپارچه (Seamless) در اختیار کاربر قرار دارند. دوم محدودیت رسم اطلاعات بر روی کاغذ، به دلیل کمبود جا ما نمی‌توانیم کلیه اطلاعات مربوط به یک منطقه را بر روی کاغذ درج نماییم، همچنین عوارض را نمی‌توان از یکدیگر تفکیک نمود، بنابراین مجبوریم نقشه‌های متفاوتی را از یک منطقه تهیه کنیم. در حالی که در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی این محدودیت وجود ندارد و با تغییر در وضعیت نمایش لایه های اطلاعاتی، می توان نقشه‌های مختلف یک منطقه را مشاهده کرد . 
محاسبات، تحلیل و مدل سازی از دیگر کارایی های یک GIS به شمار می‌آید. محاسبات شامل مساحت، فاصله یابی، آمارگیری، جستجو و ... است. طیف انواع تحلیل بسیار گسترده است. معمولا در یک GIS تحلیل به معنای انطباق چند ضلعی‌ها ، تعریض یک عارضه و مواردی از این دست می‌باشد.

تجربه استفاده از GIS :
GIS در شهرهای مختلف آمریکا مثل مینیاپولیس، لوس آنجلس ، هوستن و سن دیگو در زمینه‌های مختلفی مانند مدیریت املاک و دارایی‌ها، صدور پروانه و جواز ساختمان‌سازی، برنامه‌ریزی محلی، آنالیز حمل و نقل، تعیین بهترین مسیر برای وسایل نقلیه مثل آمبولانس، طراحی های مهندسی مثل سیستم‌های آب و فاضلاب و شبکه کابل‌های مختلف و برنامه‌ریزی برای کاربری اراضی استفاده شده است.

مثلاً سان فرانسیسکو کار با GIS را در سال 1993 آغاز کرد و در زمینه‌های متنوعی از GIS در مدیریت بهتر شهری بهره جست. انسجام اطلاعات برای امنیت بیشتر شهر مثل خدمات فوری شهری، مدیریت بحران، توانایی مدیریت و تسهیل فرایندهای تجاری شهر، مکان‌یابی برای استقرار پارکومترها، اطلاعات واقعی دارایی‌ها و اموال که منجر به مدیریت بهتر دارایی‌ها می‌شود یا وجود نقشه آن لاین شهری که امکان مراجعه شهروندان به وب سایت شهر و وارد کردن آدرس و دریافت اطلاعات مورد نیاز را به آنها می‌دهد .

در شهر میرزا پور هندوستان GIS اولین بار برای تخمین میزان مالیات بر اموال و دارایی ها مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن در توسعه منابع آب، کانال کشی فاضلاب شهری، ثبت خیابان‌ها و...... سودمند واقع شد. این سیستم یکپارچه در کنترل اتلاف زائدات با شکل دادن مدلی از شبکه توزیعی، استفاده بهینه از وسایل نقلیه، و حتی مکان گذاشتن سطل های زباله کمک کرده است .

نتیجه گیری
سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی نقشی عمده‌ای در تامین و مدیریت نیازهای اطلاعاتی شهر سازی بازی می‌کنند. سیستم‌های مذکور با قابلیت ذخیره‌سازی اطلاعات آماری تا حدودی امکان تحلیل روندها و نمایش اطلاعات به صورت مکانی را به آسانی و با دقت و سرعت فراهم می‌سازند. با استفاده از این سیستم، به اطلاعات موردنیاز به سرعت دسترسی خواهیم داشت. مسئولین شهری می‌توانند تصمیم‌های بهتر و دقیق‌تری را اتخاذ کنند و مهمتر اینکه کارمندان بخش‌های مختلف زمان کمتری صرف پروژه‌های چند منظوره خواهند کرد. علاوه بر قابلیت‌های مذکور، مسئولین شهری با استفاده از قابلیت‌های گرافیکی سیستم اطلاعات جغرافیایی قادر به نمایش پیشرفت‌های صورت گرفته یا برنامه‌ریزی شده اقتصادی در سازمان های تجاری یا در زندگی شهروندان در مناطق پیرامون خویش می‌باشند

. GIS همچنین توان تولیدی کارمندان را افزایش داده، کیفیت را بهینه کرده و در نهایت دسترسی به اطلاعات شهری را آسان‌تر کرده است . در حقیقت GIS متضمن نقش هدایت کننده جامعه در عصر اطلاعات می‌باشد. حال با توجه به توسعه و پیشرفت کاربردها و علوم مربوط به سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در سطح ملی در کشورهای توسعه یافته، ضرورت استفاده از این تکنولوژی با توجه به وجود انبوهی از اطلاعات زمین مرجع در سطح شهرها و به خصوص کلان شهرها که بیش از 80 درصد اطلاعات آنها مکانی است، بیش از پیش حس می‌شود. لذا ناگفته پیداست که برنامه‌ریزی در این خصوص ضرورت دارد. اگرچه مشکلات و مسایلی فرا روی سیاستگذاران، مدیران و کارشناسان در امر به کارگیری فن‌آوری GISوجود دارد. از آن جمله اند: فقدان همت و اهمیت علمی در فرهنگ‌سازی و برنامه‌ریزی‌های خرد و کلان، کوتاهی در تدوین و انتشار استانداردهای ملی در تولید، جمع‌آوری، طبقه‌بندی و پردازش اطلاعات، رعایت نکردن استانداردهای مشخص جمع‌آوری، نگهداری و به‌روزرسانی اطلاعات، فقدان استاندارد در سطح ملی به منظور تبادل و توزیع اطلاعات و ناکارآمدی زیرساخت‌های ارتباطی و شبکه‌های نو. با همه این احوال نخستین گام برای گذر از مسایل و مشکلات ذکر شده، داشتن آگاهی و شناخت درست و دقیق نسبت به این کمبودهاست. درک و آگاهی از این مشکلات راه را برای مدیریت بهینه تر هموار می سازد. لازم است سازمان‌ها و نهادهایی که در سطح ملی مسئولیت مرتبط دارند با توجه به نیازهای روزافزون در این عرصه برنامه‌ریزی کرده و با تعیین شاخص‌هایی برای ارزیابی فعالیت‌ها و اقدام‌هایی که باید صورت گیرد، سازمان‌ها و نهادهای مربوط را یاری داده تا در جهت تحقق GIS ملی گام اساسی بردارند.

منابع:
1. رضیعی، فاطمه، سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی – کاربردهای شهری GIS- انتشارات سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح، چاپ دوم 1383
2. شرکت شیوه نرم‌افزار، سیستم رایانه‌ای اطلاعات جغرافیایی، معرفی نرم‌افزار سراج، شرکت مهندسی و پژوهشی شیوه نرم‌افزار، چاپ دوم، پاییز 1385
3. فصلنامه تخصصی سراج، نشریه داخلی شرکت شیوه نرم افزار، شرکت مهندسی و پژوهشی شیوه نرم‌افزار،‌ پیش شماره دوم، بهار1385
4. مرکز اطلاعات جغرافیایی شهر تهران، کاربرد سیستم های اطلاعات جغرافیایی در جهان، تهران، مرکز اطلاعات جغرافیایی شهر تهران، چاپ اول، 1376
5. هاکسهولد، ویلیام،‌ مقدمه‌ای بر سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی شهری، فرشاد نوریان، شرکت پردازش و برنامه‌ریزی شهری، 1371

1. Barr, Robert, "data information and knowledge in GIS",GIS Europe. March 1996
2. http://www.esri.com
3. http://www.gis.com
4. http://www.gisday.com
5. James Loyce & Bart Elliot. Columbus Builds Pioneering Information Infrastructure. GIS World. March 1997
6. http://urbanization.blogfa.com
7. http://www.district22.org
8. www.shiveh.com
9. www.seraj-gis.com