تحلیل‌های مکانی در GIS

 
GIS یا «سامانه اطلاعات جغرافیایی» فقط برای نمایش نقشه نیست. نقطه قوت اصلی GIS این است که بتوانیم بر اساس مکان سؤال بپرسیم و پاسخ قابل محاسبه بگیریم. به این توانایی می‌گویند تحلیل مکانی (Spatial Analysis).
مثلاً:
  • بهترین مکان برای ساخت یک مدرسه کجاست؟
  • کدام مناطق در خطر سیلاب قرار دارند؟
  • چند نفر در شعاع ۱۰ دقیقه‌ای یک ایستگاه مترو زندگی می‌کنند؟
  • سریع‌ترین مسیر آمبولانس تا بیمارستان کدام است؟
تحلیل مکانی یعنی تبدیل داده‌های نقشه‌ای به نتیجه قابل اتکا برای تصمیم‌گیری.

GIS چه نوع داده‌هایی را تحلیل می‌کند؟

 
۱) داده‌های برداری (Vector)
داده‌های برداری شکل‌های هندسی دقیق دارند:
  • نقطه: موقعیت چاه آب، ایستگاه‌ها، درخت‌ها
  • خط: جاده‌ها، رودخانه‌ها، خطوط انتقال
  • پلیگون (سطح): مرز شهر، بافت‌های شهری، کاربری اراضی
هر عارضه‌ی برداری معمولاً یک جدول اطلاعات توصیفی هم دارد (نام، نوع، جمعیت، مساحت و…).

 

۲) داده‌های رستری (Raster)
رستر مثل یک تصویر شطرنجی است که هر خانه (پیکسل) یک مقدار دارد:
  • تصاویر ماهواره‌ای
  • مدل ارتفاعی زمین (DEM)
  • نقشه‌های دما، بارش، پوشش گیاهی و…
پایه‌ی تحلیل مکانی: روابط مکانی حاکم بر فضای هندسی
GIS بیشترِ تحلیل‌هایش را بر اساس چند رابطه‌ی مکانی انجام می‌دهد:
  • همپوشانی: این دو لایه چقدر روی هم می‌افتند؟
  • فاصله و مجاورت: نزدیک‌ترین/دورترین چیست؟ در شعاع مشخص چه عوارضی قرار گرفته است؟
  • داخل/خارج: این نقطه داخل کدام محدوده است؟
  • شبکه: مسیر و زمان حرکت روی شبکه‌ی جاده‌ها چطور محاسبه می‌شود؟
  • الگو: نقاط خوشه‌ای هستند یا پراکنده؟ 
 
روش‌های رایج تحلیل مکانی در GIS 
۱) انتخاب و پرس‌وجو (Select / Query)
ساده‌ترین تحلیل: فیلتر کردن عوارض بر اساس شرط. تعریف شده توسط کاربر
  • «قطعات با مساحت بالای ۵۰۰ متر»
  • «مدارس داخل منطقه ۳»
۲) بافر (Buffer)
ایجاد یک محدوده در اطراف یک عارضه:
  • بافر ۵۰۰ متری دور رودخانه برای تعیین حریم
  • بافر ۳۰۰ متری دور ایستگاه مترو برای سنجش دسترسی
۳) همپوشانی لایه‌ها (Overlay)
ترکیب چند لایه برای رسیدن به مناطق مناسب:
  • Intersect: فقط بخش‌های مشترک چند شرط را نگه می‌دارد
  • Union: اطلاعات لایه‌ها را ترکیب می‌کند
  • Clip: یک لایه را با محدوده‌ی یک لایه‌ی دیگر برش می‌دهد
۴) تحلیل رستری (Raster Analysis)
برای داده‌های پیکسلی (مثل ارتفاع یا تصویر ماهواره‌ای):
  • استخراج شیب و جهت شیب از DEM
  • محاسبه شاخص پوشش گیاهی مثل NDVI
    این بخش در محیط‌زیست، کشاورزی و مدیریت منابع آب کاربرد زیادی دارد.
۵) تحلیل شبکه (Network Analysis)
وقتی مسیر، زمان و دسترسی مهم است:
  • کوتاه‌ترین/سریع‌ترین مسیر
  • محدوده خدمت‌رسانی (مثلاً «دسترسی ۸ دقیقه‌ای به بیمارستان»)
۶) آمار فضایی و تحلیل الگو (Spatial Statistics)
برای فهم رفتار پدیده در فضای هندسی:
  • خوشه‌بندی رخدادها (جرم، بیماری، تصادف)
  • پیدا کردن نقاط (Hotspots)
  • مرکز میانگین رخدادها
یک نمونه روند ساده برای انجام تحلیل مکانی
فرض کنید می‌خواهیم مکان مناسب برای «پارک محلی» را پیدا کنیم:
  1. تعریف هدف: پارک محلی یعنی چه مساحت و چه شعاع دسترسی؟
  2. جمع‌آوری داده‌ها: جمعیت، زمین‌های خالی، کاربری اراضی، خیابان‌ها
  3. آماده‌سازی داده‌ها: یکسان‌سازی سیستم مختصات، اصلاح خطاها
  4. اجرای شرط‌ها: انتخاب زمین‌های مناسب + بافر دسترسی + حذف مناطق نامناسب
  5. ترکیب نتایج: همپوشانی لایه‌ها برای رسیدن به گزینه‌های نهایی
  6. ارائه خروجی: نقشه نهایی + رتبه‌بندی گزینه‌ها + توضیح دلیل انتخاب
تحلیل مکانی در GIS یعنی استفاده از ابزارهای مکانی برای پاسخ به سؤال‌هایی مثل «کجا؟ چقدر نزدیک؟ چه چیزی روی چه چیزی قرار دارد؟ بهترین مسیر چیست؟». این تحلیل‌ها GIS را از یک نقشه ساده به یک ابزار تصمیم‌سازی تبدیل می‌کنند.
برای مشاوره، آموزش و دریافت خدمات مربوط به تحلیل های مکانی با ما در ارتباط باشید.