لماذا نستخدم البيانات الجغرافية المكانية؟
البيانات الجغرافية المكانية، أو البيانات الجغرافية، هي البيانات التي تحتوي على معلومات ذات صلة بالمواقع الموجودة على سطح الأرض. يُمكنك تحديد أماكن الأجسام والأحداث وظواهر العالم الحقيقي الأخرى الموجودة في منطقة جغرافية بعينها حيث تتحدد المنطقة من خلال إحداثيات خطوط الطول والعرض. تعمل البيانات الجغرافية المكانية على جمع معلومات الموقع حيث تتضمن خصائص أو سمات لمجموعات بيانات الأعمال الأخرى خلال فترة زمنية معينة. على سبيل المثال، تقوم البيانات الجغرافية المكانية بتمثيل مكان وقوف إحدى السيارات وتقوم أيضًا بتتبع موقعها عندما تبدأ في التحرك.
ما هو التمثيل الجغرافي المكاني؟
يحدث التمثيل الجغرافي المكاني عندما تقوم بإنشاء تصورات (مثل الخرائط والنماذج ثلاثية الأبعاد) باستخدام البيانات الجغرافية المكانية. ويجمع العلماء عادةً البيانات من عدة مصادر لإنشاء صورة كاملة للموقع. فمثلًا، يجمعون بيانات عن جودة التربة وجودة المياه ودرجة الحرارة للعثور على الأراضي الزراعية التي تحتوي على المحاصيل المحتملة الأكثر أهمية.
يوفر التمثيل الجغرافي المكاني على فهمًا عميقًا لموضوعات وأنماط واتجاهات معينة على سطح الأرض. هذا النوع من التمثيل المرئي يأتي بأفكار متعمقة عن البيئة، ويوضح تأثيرها على الناس وعلى الحياة الطبيعية. ينطوي التمثيل الجغرافي المكاني عادةً على استخدام تكنولوجيا الجغرافيا المكانية لإنشاء خرائط ورسومات تفاعلية ثلاثية الأبعاد.
ما هو الذكاء الجغرافي؟
الذكاء الجغرافي المكاني هو مصطلح يصف جمع البيانات الجغرافية المكانية وتحليلها وتفسيرها لاتخاذ قرارات مدروسة. فهو يجمع بين البيانات الجغرافية وأنواع أخرى متنوعة من الذكاء — تشمل الصور وذكاء الإشارات والذكاء البشري — لتمثيل الموقع وبيئته المادية بدقة. يمكنك استخدام تحليل البيانات الجغرافية لتحديد الأنماط وتقييم الاتجاهات المستحدثة وتحديد التهديدات والمخاطر المحتملة واتخاذ قرارات تستند إلى البيانات. لهذا السبب فإن التحليل الجغرافي المكاني أمر بالغ الأهمية عند التخطيط العسكري والاستجابة للطوارئ والإدارة البيئية.
ما هي بعض فوائد استخدام البيانات الجغرافية المكانية؟
تستطيع الشركات التي تستخدم التقنيات الجغرافية المكانية إحراز الكثير من الفوائد، والتي نوضحها فيما يلي.
مستويات أفضل من الدقة
في سبيل جمع المعلومات، تستخدم أنظمة البيانات الجغرافية المكانية تكنولوجيا معقدة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والليزر والاستشعار عن بُعد. تمثل هذه البيانات أساس الخرائط الرقمية والنماذج ثلاثية الأبعاد للمواقع الجغرافية. علاوةً على ذلك، فإن الدقة المتزايدة التي تعطيها البيانات الجغرافية المكانية مفيدة لمجموعة متنوعة من التطبيقات مثل الملاحة وإدارة الأصول وتقييم المخاطر.
التكاليف المخفضة
يمكن أن تساعدك التقنيات الجغرافية المكانية على توفير التكاليف بعدة سبل. مثلًا، يمكنها مساعدتك في أتمتة عملية جمع البيانات ويمكنها أيضًا تقليل تكلفة رسم الخرائط ومسح المشروعات. إضافة إلى ذلك، تساعد هذه التكنولوجيا في تبسيط العمليات مثل إدارة الأصول وتخصيص الموارد، الأمر الذي يؤدي إلى زيادة الكفاءة وتوفير التكاليف.
المزيد من الأمان
يمكنك استخدام البيانات الجغرافية المكانية لزيادة الأمان، لأنها توفر فهمًا شاملًا للبيئات المحيطة. فعلى سبيل المثال، يمكنك إنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد للمناطق التي تظهر فيها المخاطر والأخطار. ستتغير الخرائط وترسل تنبيهات في حالة ظهور مشكلات جديدة بسبب الأحوال الجوية أو الاختناقات المرورية أو الكوارث الطبيعية.
كفاءة إدارة الموارد
يمكنك استخدام البيانات الجغرافية المكانية لتحديد توفر الموارد وتحليلها، وتحديد أولويات الموارد وتحليلها، وتتبع الاستخدام وتحليله. فهي تساعدك على اتخاذ أفضل خيارات مدروسة بشأن تخصيص الموارد واستخدامها. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام البيانات الجغرافية المكانية لمراقبة الموارد الطبيعية وإدارتها، مثل موارد المياه والغابات والحياة البرية.
ما هي بعض الأمثلة على التطبيقات الجغرافية المكانية؟
تستخدم الكثير من الشركات التجارية برامج الجغرافيا المكانية لتقديم خدمات جديدة للعملاء.
تدعم Arup التنمية الحضرية المستدامة
Arup هي شركة مخصصة للعمل في التنمية المستدامة. فهي تجمع البيانات الجغرافية المكانية مع إمكانات تعلّم الآلة في Amazon SageMaker لقياس عوامل التدفئة الحضرية. تضطلع فِرق Arup الهندسية بعمل تحليلي كان مستحيلًا من قبل لتقديم المشورة للعملاء بشأن عمليات التخطيط الحضري المستدام.
اقرأ طريقة استخدام Arup SageMaker »
Xarvio تبتكر حلول الزراعة الرقمية
تبتكر Xarvio منتجات زراعية رقمية لمساعدة المزارعين في زيادة إنتاج المحاصيل. فهي تجمع البيانات الجغرافية المكانية مع نماذج المحاصيل والأمراض. وتساعد تلك العمليات في تقديم توصيات زراعية دقيقة وفي الوقت المناسب وإدارة احتياجات الحقول الفردية. باستخدام الإمكانات الجغرافية المكانية التي يوفرها تطبيق SageMaker، تستطيع Xarvio معالجة كمية كبيرة من صور الأقمار الصناعية يوميًا.
اقرأ طريقة استخدام Xarvio لتطبيق SageMaker »
تعمل شركة EarthOptics على قياس بيانات التربة وخرائطها
EarthOptics هي شركة لقياس بيانات التربة ورسم الخرائط. تستخدم تكنولوجيا الاستشعار المحمية بحقوق ملكية وتحليلات البيانات الجغرافية المكانية لقياس بنية التربة وسلامتها بدقة. كما سمحت إمكانات التعلم الآلي الجغرافي المكاني في تطبيق SageMaker لشركة EarthOptics بوضع نماذج أولية سريعة لخوارزميات عزل الكربون في التربة. ثم تم توزيع هذه الخوارزميات على المزارعين والمزارع في جميع أنحاء الولايات المتحدة.
اقرأ طريقة استخدام شركة EarthOptics لتطبيق SageMaker »
Geo.me يتيح تحسين تكاليف الترميز الجغرافي
Geo.me هو مزود برامج كخدمة (SaaS) للمؤسسات، ويقدم خدمات إعداد الخرائط الرقمية وخدمات الويب الجغرافية المكانية. ساعَد Geo.me في تقليل تكاليف الترميز الجغرافي السنوية للعملاء بنسبة تصل إلى 90% باستخدام خدمة المواقع في Amazon.
ما أنواع البيانات الجغرافية المكانية؟
يوجد نوعان أساسيان من أنواع البيانات الجغرافية المكانية — البيانات الخطية والبيانات الشبكية.
البيانات الخطية
البيانات الخطية هي معلومات جغرافية مكانية تستخدم عناصر رقمية مثل النقاط والخطوط والمضلعات لتمثيل التضاريس الجغرافية. غالبًا ما تمثل البيانات الخطية تضاريس أرضية مثل الطرق والأنهار وحدود المدينة. كما تُستخدم البيانات الخطية على نطاق كبير في تطبيقات المعلومات الجغرافية المكانية مثل رسم الخرائط ومعلومات الموقع والتنقل.
البيانات الشبكية
البيانات الشبكية هي نماذج بيانات جغرافية مكانية تحدد المساحة كشبكة من الخلايا متساوية الحجم. تُمثِّل كل خلية شبكية معلومات الموقع مثل درجة الحرارة أو جودة التربة. وتتم إضافة البيانات الشبكية على صورة الخريطة. على سبيل المثال، نحصل على صور الخرائط من صور الأقمار الصناعية والصور الجوية الرقمية والخرائط الممسوحة ضوئيًا. يمكنك استخدام البيانات الشبكية لإنشاء نماذج ارتفاع رقمية، كما هو موضح أدناه.
ما التقنيات المستخدمة لجمع البيانات الجغرافية المكانية؟
استخدام العديد من التقنيات لإنشاء المعلومات الجغرافية وتخزينها. نوضح بعض الطرق الأكثر شيوعًا فيما يلي.
نظم المعلومات الجغرافية
نظم المعلومات الجغرافية (GIS) هي أنظمة برمجية تعمل على إنشاء ميع أنواع البيانات وإدارتها وتحليلها وتخطيطها. وتعمل هذه الأنظمة على دمج بيانات الموقع مع معلومات عن مدى وجود الأشياء في هذا الموقع. تطبق نظم المعلومات الجغرافية (GIS) العلوم الجغرافية باستخدام أدوات للفهم والتعاون. على سبيل المثال، يمكنك استخدام تكنولوجيا نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لجمع البيانات وتقديمها عن سكان المنطقة ودخلهم والتركيبات السكانية الأخرى. أيضًا، يمكن لنظم المعلومات الجغرافية (GIS) تحليل التغيرات في المناطق على مدار الوقت، مثل الكثافة السكانية أو التغييرات التي تحدث في استخدام الأراضي.
نظام تحديد المواقع العالمي
يجمع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بيانات الموقع الدقيقة اللازمة للنظم الجغرافية المكانية (GIS) . كذلك تجمع مستقبلات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إشارات الراديو من شبكة الأقمار الصناعية لحساب المواقع الدقيقة على سطح الأرض. وبذلك يمكنك استخدام بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتحسين دقة تحديد الموقع للتطبيقات الجغرافية المكانية وتتبُّع التغييرات في الوقت الحقيقي.
تقنية الطائرة المسيَّرة بدون طيار
تجمع الطائرات المسيَّرة بدون طيار البيانات الجغرافية المكانية بطرق مختلفة، تشمل التصوير الجوي ومقاطع الفيديو والصور الأخرى. يمكنك إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الجغرافية واستخلاص معلومات الموقع مثل استخدام الأراضي والظروف البيئية. أيضًا، يمكنك استخدام الطائرات المسيَّرة بدون طيار لقياس المسافات والارتفاعات وكذلك تحديد المخاطر المحتملة.
كيف يمكن أن تدعم AWS متطلبات البيانات الجغرافية المكانية لديك؟
يتيح تعلّم الآلة (ML) الجغرافي المكاني مع Amazon SageMaker لعلماء ومهندسي البيانات بناء نماذج تعلّم الآلة وتدريبها ونشرها بكفاءة باستخدام البيانات الجغرافية المكانية. ويمكن للمستخدمين الوصول إلى مصادر البيانات الجغرافية المساحية، وعمليات معالجة مدمجة مخصصة، ونماذج تعلّم الآلة المدربة مسبقًا، وأدوات التمثيل المرئي المدمجة لتشغيل تطبيقات الجغرافيا المكانية بشكل أسرع وعلى نطاق واسع.
يمكنك الاستفادة من العديد من المزايا التالية مع SageMaker:
- الوصول المباشر إلى مصادر متعددة للبيانات الجغرافية المكانية.
- الوصول إلى العمليات المُنشأة مسبقًا والرمز المشترك لتحويل مجموعة البيانات الجغرافية المكانية الحالية.
- المعالجة الأولية السريعة لأعباء عمل البيانات الجغرافية المكانية على نطاق واسع.
- نماذج مُنشأة مسبقًا لبدء عمل تنبؤات جغرافية مكانية.
- التعاون المستند إلى أفكار متعمقة من التنبؤات الجغرافية المكانية. يمكنك استخدام أدوات التمثيل المرئي المدمجة.
تتيح خدمة المواقع في Amazon للمطورين إضافة البيانات الجغرافية المكانية ووظائف الموقع إلى التطبيقات. يمكن للعملاء عرض البيانات مرئيًا على الخريطة، والتوصية بالمسارات، واستخدام الترميز الجغرافي لتحويل عناوين النص العادي إلى إحداثيات جغرافية، واستخدام الترميز الجغرافي العكسي لتحويل إحداثيات خطوط الطول وخطوط العرض إلى عناوين، ومراقبة الأشياء وتتبعها.
- يمكنك دمج البيانات الجغرافية المكانية بسهولة في تطبيقاتك لتناسب مختلف حالات الاستخدام أو النواحي الجغرافية. ويمكنك توزيع عمليات تطوير التطبيقات وتسريعها من خلال عمليات تكامل سلسة مع خدمات AWS.
- وفّر الحماية لخصوصية المستخدم والمعلومات الحساسة مع الحد من المخاطر الأمنية للتطبيق.
- يمكنك الوصول إلى بيانات جغرافية مكانية عالية الجودة وفعالة من حيث التكلفة مقدمة من موفري بيانات موثوق بهم.
ابدأ باستخدام البيانات الجغرافية المكانية على AWS من خلال إنشاء حساب AWS مجاني اليوم.