کاربرد تجسم مکانی برای انتقال اطلاعات تغییرات آب و هوایی به جوامع کشاورزی محلی


کاربرد تجسم مکانی برای انتقال اطلاعات تغییرات آب و هوایی به جوامع کشاورزی محلی

کادر ۸-۱۱ کاربرد تجسم مکانی برای انتقال اطلاعات تغییرات آب و هوایی به جوامع کشاورزی محلی در ویکتوریا، استرالیا

مطالعه موردی

تغییرات آب و هوایی بزرگترین چالش جهانی است که نسل بشر تاکنون با آن روبرو بوده است. حفاظت از مردم و اکوسیستم ها در برابر تغییرات اجتناب ناپذیر آب و هوا به هر میزان ممکن، مستلزم مشارکت قابل توجه مردم در این موضوع است تا تصمیمات دشواری توسط اعضای جامعه و سیاست گذاران اتخاذ شود. با این حال تغییرات آب و هوایی عمدتاً بحث بسیار پیچیده و انتزاعی از علم، سیاست و مسائل اقتصادی بوده است. ایجاد اطلاعات مربوط به تغییرات آب و هوا، جالب و جذاب برای عموم، چالش مداوم است. دپارتمان صنایع اولیه ویکتوریا در استرالیا استفاده از تجسم فضایی را برای انتقال اطلاعات تغییرات آب و هوا به جامعه تحت برنامه سازگاری با تغییرات آب و هوایی ویکتوریا (VCCAP) بررسی کرد. آنها به عنوان بخشی از پروژه تجسم VCCAP، Virtual DemoDairy را توسعه دادند. DemoDairy، واقع در نزدیکی Terang، ویکتوریا، مزرعه تحقیقاتی آزمایشگاهی با بیش از ۳۰۰ عضو از منطقه جنوب غربی ویکتوریا (http://www.demodairy.org.au/) است. از تحقیقات متمرکز بر لبنیات پشتیبانی می کند و فعالیت های نمایشی و آموزشی کاربردی را برای اعضا ارائه می دهد. هدف Virtual DemoDairy انتقال برخی اطلاعات در مورد تأثیرات بلندمدت تغییرات آب و هوا در مقیاس منطقه ای و محلی، در منطقه جنوب غربی ویکتوریا، و در دسترس قرار دادن آن برای مدیران و سهامداران DemoDairy است. از Google Earth، کره مجازی، به عنوان پلتفرم توسعه استفاده می کند که محیط تعاملی برای کاوش بصری و تعامل با داده های علمی در مورد تغییرات آب و هوا فراهم می کند. تصاویر سنجش از دور با وضوح چند سطحی و داده‌های زمین موجود در Google Earth به کاربران اجازه می‌دهد تا داده‌ها را در حوضه آبریز یا منطقه کشاورزی خود به صورت متنی تنظیم کنند. در مقیاس منطقه ای، Virtual DemoDairy از انیمیشن کارتوگرافی برای نشان دادن تغییرات پیش بینی شده دما و بارندگی برای کل ویکتوریا از سال پایه ۲۰۰۰ تا سال ۲۰۵۰ استفاده می کند. شکل ۸-۳۵ دو فریم از انیمیشن را نشان می دهد که میانگین دمای سالانه در ویکتوریا در سال ۲۰۲۰ و ۲۰۵۰ را نشان می دهد. نوار اسلاید گام زمانی در گوشه سمت چپ بالای نمای به کاربران اجازه می دهد تا سطوح دما را متحرک کنند. سطوح دما و بارندگی (رستر) هر سال در ArcGIS بر اساس سوابق ماهانه آب و هوا و پیش بینی تغییرات آب و هوا (با استفاده از مدل تغییر اقلیم۳/۵  CSIRO Mark) ایجاد شد. سپس برای نمایش در Google Earth به KML تبدیل شدند. تابع فاصله زمانی KML برای تعیین خودکار تاریخ ها و مدت زمان برای هر سطح دما یا بارندگی برای نمایش استفاده شد.

شکل ۸-۳۵دو فریم از انیمیشن دمای ویکتوریا : میانگین دمای سالانه : (الف) سال ۲۰۲۰ و (ب) سال ۲۰۵۰ (ایجاد شده با استفاده از ۲۰۰۰-۲۰۵۰_temp.kmz به صورت رایگان در http://vro.depi.vic.gov.au/dpi در دسترس است. /vro/vrosite.nsf/pages/geovis_virtual_d moDAIRY © ایالت ویکتوریا).

در مقیاس محلی، Virtual DemoDairy داده های آب و هوا و خروجی های مدل را با تجسم سه بعدی در محیط Google Earth ترکیب کرد تا اطلاعات کلی در مورد مزرعه و داده های مربوط به رشد مراتع تحت سناریوهای مختلف تغییر آب و هوا را ارائه دهد. همچنین از تصاویر واقع گرایانه سه بعدی برای توصیف زیرساخت های محلی روی زمین و آینده احتمالی استفاده کرد. شکل ۸-۳۶ a محیط فعلی، زیرساخت های محلی و شرایط مزرعه را نشان می دهد. اشیاء سه بعدی در نما با استفاده از ۳D Studio Max از عکس ها ایجاد شده اند، سپس به KML تبدیل شده و با استفاده از Google SketchUp روی عکس های هوایی قرار داده شده اند. نمادهای گاو نشان داده شده درشکل ۸-۳۶ a ویژگیهای نقطه قابل کلیک هستند (به عنوان علائم مکان Google Earth نامیده می شوند) که خروجی های مدل رشد مراتع کالیبره شده محلی (SGS) به آنها مرتبط است. به عنوان مثال، با کلیک کردن روی نشانک “Demo Dairy 2070” در سمت راست در شکل ۸-۳۶ a، می توانید گزارشی در مورد تأثیر احتمالی بر عملکرد مرتع و الگوی رشد تحت سناریوهای مختلف تغییر آب و هوا در مزرعه DemoDairy در سال ۲۰۷۰ دریافت کنید، همانطور که در شکل ۸-۳۶ b نشان داده شده است.

شکل ۸-۳۶ تجسم شرایط فعلی مزرعه DemoDairy و تأثیر احتمالی تغییرات آب و هوایی در سال ۲۰۷۰ (ایجاد شده با استفاده از Demo_dairy_application_Points_of_interest.kmz به صورت رایگان در http://vro.depi.vic.gov.au/dpi/vro/vrosite.nsf/ در دسترس است. pages/geovis_virtual_d moDAIRY © ایالت ویکتوریا).

دمو دایری مجازی توسط بیست ذینفع محلی در کارگاه ارزیابی شد. ارزیابی کاربر نهایی نشان داد که ترکیبی از انیمیشن و تجسم سه بعدی در کره مجازی می‌تواند ظرفیت برقراری ارتباط با نتایج مدل‌سازی پیچیده تغییرات آب و هوا را افزایش دهد. با این حال ارزیابی همچنین نشان داد که پشتیبانی بیشتری از نقشه‌برداری و نمایش‌های گرافیکی مرسوم نسبت به تجسم سه بعدی تعاملی و رندرهای واقعی وجود دارد. منبع : ( آئورامبوت و همکاران، ۲۰۱۳).

خلاصه

  1. نقشه ها ابزارهای اصلی تجسم مکانی هستند. GIS مدرن از نگاشت سنتی دو بعدی و همچنین نقشه برداری چند متغیره ، سه بعدی و متحرک پشتیبانی می کند.
  2. عناصر نقشه کشی روی نقشه شامل عنوان، بدنه نقشه، علائم، مقیاس، جهت و سایر عناصر تکمیلی مانند خط مرتب، درج و اعتبار است. همه این عناصر باید در چیدمان بصری موثر گردآوری شوند تا سلسله مراتب اطلاعات متناسب با اهمیت آنها برای درک اطلاعات نقشه برداری ایجاد شود.
  3. دو دسته گسترده نقشه وجود دارد: نقشه های عمومی و موضوعی. با توجه به انواع ویژگیهای جغرافیایی نگاشت شده و روشهای نقشه برداری ، نقشههای موضوعی بیشتر به نقاط، نماد متناسب، نماد درجه بندی شده، choropleth، ناحیه کیفی، ایزولین، هایپسومتری و نقشههای برجستگی ای طبقه بندی می شوند.
  4. طراحی نقشه فرایندی از بکارگیری دانش و تجربه نقشه نگاری برای ایجاد نقشه برای اهداف خاص یا مجموعه ای از اهداف است. این امر عمدتا شامل انتخاب منطقه، ویژگی های جغرافیایی و ویژگی های آنها برای نقشه، طبقه بندی داده ها و طراحی نمادهای نقشه و طرح نقشه است.
  5. چندین روش برای طبقه بندی داده های کمی برای نقشه برداری، از جمله فاصله مساوی، شکاف های طبیعی، انحراف استاندارد و اندازه گیری توسعه یافته است. روش های مختلف ممکن است منجر به نمایش نقشه های مختلف از مجموعه داده یکسانی شود. روش طبقه بندی مناسب باید الگوهای معنی داری تولید کند و امکان تفسیر آسان را فراهم آورد.
  6. ویژگی های جغرافیایی و ویژگی های آنها با استفاده از نمادهای نقشه نشان داده می شود. شکل، اندازه، رنگ و سایر متغیرهای بصری نماد نقشه باید به طور مناسب با توجه به داده ها و استانداردها و نقشه های نقشه برداری انتخاب شوند.
  7. سلسله مراتب بصری موثر باید بر روی نقشه ساخته شود تا مهمترین ویژگی ها از نظر بصری برجسته باشند. معمولاً از سه روش برای ایجاد سلسله مراتب بصری استفاده می شود: استریوگراممی، بسطی و فرعی.
  8. متن اغلب برای برچسب زدن ویژگی ها بر روی نقشه استفاده می شود. با این حال استفاده از آن نباید خوانایی را کاهش داده و سلسله مراتب بصری موثر نقشه را تغییر دهد.
  9. نگاشت چند متغیره از متغیرهای بصری نمادهای نقشه، چندین لایه نقشه، نمودارها یا تکنیک های بصری پیشرفته تری مانند نمودارهای مختصات موازی و نقشه های خود سازماندهی برای نمایش همزمان چند متغیر استفاده می کند.
  10. نگاشت سه بعدی نمای سه بعدی از توزیع جغرافیایی را ارائه می دهد و در حال تبدیل شدن به روش رایج تجسم مکانی است.
  11. نقشه برداری متحرک شامل نمایش توالی داده های مکانی است. این بازنمایی پویا از تغییرات در طول زمان، فضا یا ویژگی ها ایجاد می کند. انیمیشن های نقشه نگاری زمانی با داده های زمانی سروکار دارند و نقشه های سری زمانی را برای نشان دادن تغییرات در طول زمان تولید می کنند. انیمیشن های نقشه نگاری غیر زمانی مجموعه ای از ارائه های نقشه مربوط را به صورت متوالی برای نشان دادن تغییرات غیر زمانی ایجاد می کنند. انیمیشن همراه با نقشه برداری سه بعدی، ابزاری قدرتمند برای کشف روندها ، الگوها و فرایندها است.

 

  1. نقشه ها ابزارهای اصلی تجسم مکانی هستند. GIS مدرن از نگاشت سنتی دو بعدی و همچنین نقشه برداری چند متغیره ، سه بعدی و متحرک پشتیبانی می کند.
  2. عناصر نقشه کشی روی نقشه شامل عنوان، بدنه نقشه، علائم، مقیاس، جهت و سایر عناصر تکمیلی مانند خط مرتب، درج و اعتبار است. همه این عناصر باید در چیدمان بصری موثر گردآوری شوند تا سلسله مراتب اطلاعات متناسب با اهمیت آنها برای درک اطلاعات نقشه برداری ایجاد شود.
  3. دو دسته گسترده نقشه وجود دارد: نقشه های عمومی و موضوعی. با توجه به انواع ویژگیهای جغرافیایی نگاشت شده و روشهای نقشه برداری ، نقشههای موضوعی بیشتر به نقاط، نماد متناسب، نماد درجه بندی شده، choropleth، ناحیه کیفی، ایزولین، هایپسومتری و نقشههای برجستگی ای طبقه بندی می شوند.
  4. طراحی نقشه فرایندی از بکارگیری دانش و تجربه نقشه نگاری برای ایجاد نقشه برای اهداف خاص یا مجموعه ای از اهداف است. این امر عمدتا شامل انتخاب منطقه، ویژگی های جغرافیایی و ویژگی های آنها برای نقشه، طبقه بندی داده ها و طراحی نمادهای نقشه و طرح نقشه است.
  5. چندین روش برای طبقه بندی داده های کمی برای نقشه برداری، از جمله فاصله مساوی، شکاف های طبیعی، انحراف استاندارد و اندازه گیری توسعه یافته است. روش های مختلف ممکن است منجر به نمایش نقشه های مختلف از مجموعه داده یکسانی شود. روش طبقه بندی مناسب باید الگوهای معنی داری تولید کند و امکان تفسیر آسان را فراهم آورد.
  6. ویژگی های جغرافیایی و ویژگی های آنها با استفاده از نمادهای نقشه نشان داده می شود. شکل، اندازه، رنگ و سایر متغیرهای بصری نماد نقشه باید به طور مناسب با توجه به داده ها و استانداردها و نقشه های نقشه برداری انتخاب شوند.
  7. سلسله مراتب بصری موثر باید بر روی نقشه ساخته شود تا مهمترین ویژگی ها از نظر بصری برجسته باشند. معمولاً از سه روش برای ایجاد سلسله مراتب بصری استفاده می شود: استریوگراممی، بسطی و فرعی.
  8. متن اغلب برای برچسب زدن ویژگی ها بر روی نقشه استفاده می شود. با این حال استفاده از آن نباید خوانایی را کاهش داده و سلسله مراتب بصری موثر نقشه را تغییر دهد.
  9. نگاشت چند متغیره از متغیرهای بصری نمادهای نقشه، چندین لایه نقشه، نمودارها یا تکنیک های بصری پیشرفته تری مانند نمودارهای مختصات موازی و نقشه های خود سازماندهی برای نمایش همزمان چند متغیر استفاده می کند.
  10. نگاشت سه بعدی نمای سه بعدی از توزیع جغرافیایی را ارائه می دهد و در حال تبدیل شدن به روش رایج تجسم مکانی است.
  11. نقشه برداری متحرک شامل نمایش توالی داده های مکانی است. این بازنمایی پویا از تغییرات در طول زمان، فضا یا ویژگی ها ایجاد می کند. انیمیشن های نقشه نگاری زمانی با داده های زمانی سروکار دارند و نقشه های سری زمانی را برای نشان دادن تغییرات در طول زمان تولید می کنند. انیمیشن های نقشه نگاری غیر زمانی مجموعه ای از ارائه های نقشه مربوط را به صورت متوالی برای نشان دادن تغییرات غیر زمانی ایجاد می کنند. انیمیشن همراه با نقشه برداری سه بعدی، ابزاری قدرتمند برای کشف روندها ، الگوها و فرایندها است.

 

برگرفته از کتاب کاربرد GISدر محیط زیست

ترجمه:سعید جوی زاده،شهناز تیموری،فاطمه حسین پور فرزانه


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

خانهدربارهتماسارتباط با ما