بناء النماذج الرقمية ثلاثية الأبعاد للمدن بالمقاييس الطبوغرافية الكبيرة في بيئة GIS

تعد نظم المعلومات الجغرافية ثلاثية الأبعاد مولداً و حاضناً حقيقياً للفضاءات الحضرية المبنية. اهتم هذا البحث بأتمتة بناء نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد للمدن بالمقاييس الطبوغرافية الكبيرة المنجزة بطريقة المساحة التصويرية الرقمية. سابقاً، اعتمدت طرائق توليد النماذج الأسلوب اليدوي أو النصف آلي، مما استدعى تطوير منهجية تساعد على التحويل الآلي للبيانات الشعاعية الخطية المستخلصة من محطات التثليث الرقمي وصولاً إلى شكل حجمي كتلي، إِذ تتألف العملية من ثلاث مراحل رئيسة و هي: توليد سطوح السقف، و توليد سطوح الجدران، و تجميع الكتلة. في مرحلة توليد سطوح السقوف يسَتخدم تثليث دولوني المحلي و المشروط الذي يعالج آليا معظم الأشكال الهندسية للسقوف بغض النظر عن النمط الهندسي للمسّقف؛ أما مرحلة توليد الجدران فتتم بشكل آلي من خلال الإسقاط العمودي للخط الرئيسي المغلف لسقف المنشأة على سطح الأرض المرجعي و من ثم اختيار المستوى الأكثر انخفاضاً كارتفاع للمنشاة و كمستوى قاعدة معتمد. تُجمع بعد ذلك عناصر المنشأة من خلال علاقات ارتباط مكانية (نمط "متعدد لمتعدد") التي تدعمها نظم المعلومات الجغرافية. تعتمد الطريقة المطورة الأسلوب الآلي بشكل كامل، لا تحتاج إلى مكتبة هندسية لأنماط المسقفات، و بما يؤكد أن نظم المعلومات الجغرافية هي منصة بناء و عرض و تخزين لنماذج المدن.

تطوير نموذج لاختيار أفضل موقع لمنشأة سياحية باستخدام ModelBuilder في برنامج ArcGIS

يبين المشروع كيفية تصميم نموذج باستخدام أدوات التحليل المكاني (spatial Analysis) المتاحة في برامج نظم المعلومات الجغرافية لاختيار أفضل المواقع لإنشاء منشأة سياحية في محافظة طرطوس, ثم قمنا بتخصيص معاملات إدخال للنموذج لكي يتم تطبيقه على مناطق مختلفة باستخدام بيانات إدخال مختلفة ليتمكن مستخدمو النموذج ببساطة من إدخال المعاملات الخاصة بهم في منطقتهم دون الحاجة إلى معرفة كثير من المعلومات حول واقع عمل النموذج، وتكمن أهمية المشروع من خلال تقديم نموذج كامل باستخدام باني النماذج (ModelBuilder) ضمن برنامج ArcGIS لاختيار أفضل موقع لمنشأة سياحية تحقق مجموعة من المعايير، وتقديم واجهة مستخدم لوضع البيانات الضرورية مباشرة, وسيتم تحقيق هذه الأهمية من خلال مجموعة من الأهداف نستعرضها فيما يلي : • دراسة نظرية لنظم المعلومات الجغرافية (GIS) والتحليل المكاني حيث سنعرض مقدمة تبين أهمية برنامج ArcGIS وأدوات التحليل المكاني المتوفرة ضمن بيئة نظم المعلومات الجغرافية والتي اعتمدنا عليها لإنشاء النموذج المطلوب. • دراسة نظرية لباني النماذج (ModelBuilder) ضمن برنامج ArcGIS، ثم سنستعرض فوائد النموذج وضبط إعداداته وبنائه بخطوات متكاملة. • تطبيق منهجية التحليل المكاني باستخدام GIS)) وبناء نموذج لاختيار أفضل موقع لمنشأة سياحية تحقق مجموعة من المعايير في منطقة الدراسة، ذلك بالاعتماد على البيانات المتوفرة واشتقاق بيانات جديدة تساهم في إتمام عملية بناء النموذج، وتحديد المعاملات اللازمة التي ستظهر في واجهة المستخدم المطلوبة لاختيار الموقع الأفضل.

التكامل بين أنظمة CAD & GIS (الجزء الثاني) / تحويل BIM إلى بيئة GIS باستخدام برنامج FME Desktop

في السنوات الأخيرة ، تم إنجاز قدر كبير من الابتكار التقني في مجالات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، والهندسة المعمارية والبناء (AEC) ، والحلول الجغرافية المكانية ، والتصور ثلاثي الأبعاد ، والمحاكاة الحضرية. تتوفر مجموعة متنوعة من المنتجات والمعلومات والخدمات في كل من هذه البيئات. يجب أن يوجد إطار من التشغيل المتداخل للبيانات والخدمات التي يمكن أن تستخدم هذه الابتكارات والتقنيات طوال دورة حياة الاستثمار في البناء والبنية التحتية: التخطيط والتصميم والبناء والتشغيل وإيقاف التشغيل. إن مثل سير العمل هذا المتكامل لدورة حياة المعلومات هو أمر يهم المجتمع الجغرافي المكاني ( يشمل المجتمع الجغرافي المكاني المجالات التقليدية لنظم المعلومات الجغرافية ورصد الأرض ، فضلاً عن خدمات الموقع وأنظمة الاستشعار التي تتيح الموقع ، وأي مجتمع آخر والذي يجب أن يتيح إمكانية التشغيل البيني للموقع) لأن هناك حاجة متزايدة للتكنولوجيات والمعلومات للتفاعل بشكل فعال بين هذه المجالات لدعم مجموعة من الخدمات الحيوية واحتياجات دعم القرار. لوضع هذه القضية في منظور واضح ، فان تقرير عام 2004 الصادر عن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بعنوان "تحليل تكلفة عدم قابلية التشغيل البيني غير الكافي في صناعة منشآت المرافق الأساسية الأمريكية" ، يحدد التكلفة السنوية للنفايات بسبب عدم قابلية التشغيل البيني بصورة كافية بين أنظمة CAD والبرامج الهندسية والحاسوبية في صناعة البناء والتشييد إلى 15.8 مليار دولار. وكان هذا الرقم فقط لصناعة البناء في الولايات المتحدة. يتم تعريف إمكانية التشغيل البيني كجانب هام من تكامل CAD-GIS. لكي تعمل إمكانية التشغيل البيني ، يجب أن يتفق العديد من أصحاب المصلحة على الدلالات الشائعة والواجهات ونماذج المعلومات والمخططات وأفضل الممارسات التي تلبي متطلبات محددة. وعادة ما يتم توثيق اتفاقيات المجتمع هذه كمعايير. عادةً ما يكون المعيار مستندًا تم إنشاؤه بالإجماع وتمت الموافقة عليه من قبل مجتمع المصالح ، والذي يوفر ، للاستخدام المشترك والمتكرر ، قواعد أو إرشادات أو خصائص للأنشطة أو نتائجها ، بهدف تحقيق الدرجة المثلى من الترتيب في سياق معين. بوجد العديد من المنصات البرمجية التي تدعم هذه المعايير وتسمح إمكانية التشغيل البيني مثل برنامج FME Desktop الذي يعتبر منصة قوية في مجال نظم المعلومات الجغرافية، فهي تعتبر من الأدوات الهامة لتحويل البيانات من صيغة إلى صيغة أخرى حسب المواصفات، وهي قادرة على التحويل من 300 صيغة إلى 300 صيغة أخرى على الأقل. الهدف من المشروع وأهميته: تأتي أهمية المشروع من كونه أول مشروع عربي (وخصوصا في سورية) يتطرق لإمكانية التشغيل البيني كجانب هام من تكامل CAD-GIS. حيث يقدم هذا المشروع أساس نظري مهم لأهم المعايير العالمية المعتمدة للبيانات المكانية واهم المؤسسات العالمية المعتمدة لوضع هذه المعايير. كما يقدم هذا المشروع أول دليل تعليمي باللغة العربية لبرنامج FME Desktop (محرك معالجة الكائنات) وتقديم تطبيقات عملية ضمنه لتحويل BIM الى الصيغة العالمية لنمذجة المدن ثلاثية الأبعاد CityGML والحصول على منتج نهائي ثلاثي الابعاد في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية. كما أن FME Desktop سوف يكون نقلة نوعية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وتطبيقاتها، وخصوصا أنه يحاكي معظم برامج وتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية (ESRI, Intergraph, Oracle Spatial, Bentley) وغيرها من البرامج مثل برامج الرسم المدني والمعماري ثلاثي وثنائي البعد، وكذلك ال BIM. وسيتم تحقيق هذه الأهمية من خلال مجموعة من الأهداف نستعرضها فيما يلي: • دراسة نظرية لمعرفة التقنيات والمنهجيات المتبادلة في CAD , و تقديم لمحة عامة عن معايير تبادل البيانات الرئيسية التي تم تطويرها لدعم قابلية التشغيل البيني ضمن مجال الهندسة المعمارية والبناء وإدارة المرافق (AEC / FM) . • تقديم مناقشة حول منهجيات قابلة للتشغيل البيني في جهود توحيد تكامل CAD/GIS من وجهة نظر الاتحاد الجغرافي المكاني المفتوح. • دراسة تكامل وإدارة BIM في نظم المعلومات الجغرافية باستخدام برامج متنوعة • تطبيقات عملية على برنامج FME Desktop . محتوى المشروع: يحتوي المشروع الفصول التالية: الفصل الأول: بعنوان " التقنيات والمنهجيات المتبادلة في CAD " يقدم لمحة عامة عن أنظمة الــ CAD ومراحل نشأته وتطوره ونماذجه، بالإضافة إلى دراسة تطور أنظمة CAD من الرسومات ثنائية الأبعاد إلى بناء نمذجة المعلومات ودور علم الدلالة. الفصل الثاني: بعنوان " منهجيات قابلة للتشغيل البيني في جهود توحید تكامل CAD/GIS " يقدم لمحة عامة عن الاتحاد الجيومكاني المفتوح OGC وكيف يتم إنجاز إنشاء BIM مع بیانات السیاق باستخدام خدمات الویب. الفصل الثالث: بعنوان "تكامل وإدارة BIM في نظم المعلومات الجغرافیة " يقدم لمحة عن تحویل البیانات بین أنظمة ,CAD / BIM وGIS , و نمذجة المباني باستخدام برامج GIS المحددة. الفصل الرابع: بعنوان "تطبيقات عملية ضمن برنامج FME Desktop " يقدم تعريف عن برنامج FME Desktop وأدواته واستخداماته مع تطبيق عملي على البرنامج , وكيفية التحويل من BIM إلى GIS في ثلاثة مستويات (مبتدئ – متوسط - متقدم) مع تطبيق عملي على فندق LAWDISA , وسير عملية تحويل ملف النمذجة CityGML إلى بيئة ArcGIS .

أتمتة المخطط العقاري ضمن بيئة نظام المعلومات الجغرافي

الواجهة البرمجية المقدمة من خلال هذا البحث تتيح إمكانية التعامل مع المخططات بسهولة و مرونة من قبل كافة المستخدمين ذوي الاختصاص بالإضافة إلى توفر إمكانية إدارة, إظهار, بحث, تعديل و حفظ هذه المخططات من خلال الواجهة البرمجية المعتمدة و التي تم تطبيقها على أكثر من منطقة عقارية و هي تعتبر الأساس في عملية الأتمتة الشاملة المستقبلية للمديرية.

تقييم حساسية المياه الجوفية للتلوث في حوض اللاذقية باستخدام نظام دراستيك ضمن بيئة نظم المعلومات الجغرافية (GIS)

استخدمت طريقة دراستيك لتقييم الحساسية الكامنة للمياه الجوفية في حوض اللاذقية باستخدام ArcGIS 9.2 حيث تم تطوير نظام دراستيك المعدل بدمج استعمالات الأرض و تقسيماتها مع نموذج دراستيك العام, و بالمحصلة تم تنميط القيم النهائية لدراستيك في صفين اثنين (منخفض الحساسية و معتدل) و قد تبين أن إدخال المعايير البشرية قد زاد من الكمون بالنسبة للحساسية المعتدلة للمياه الجوفية. بالنتيجة النهائية فقد أظهر المضمون العام لخارطة الحساسية التي تم إنشاؤها لحوض اللاذقية, سيطرة صف الحساسية المنخفضة في المناطق الشمالية الغربية و الشمالية الشرقية التي تتمتع بأعماق توضع كبيرة للمياه الجوفية و ارتفاعات طبوغرافية عالية, بينما سيطر صف الحساسية المعتدلة في الأجزاء الجنوبية من منطقة الدراسة (المنطقة السهلية) التي تتميز بانتشار نشاطات بشرية متنوعة و بأعماق توضع لمنسوب المياه الجوفية قريبة من السطح.