مدیریت جامع حوزه های آبخیز

مدیریت جامع حوزه های آبخیز

طراحی و پیاده‌سازی زیرساخت داده‌های مکانی در راستای مدیریت پایدار منابع طبیعی (مطالعه موردی: استان ایلام)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2 گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: محدودیت‌های موجود در به اشتراک‌گذاری داده‌های مکانی موجب شده تا بسیاری از مطالعات با هزینه‌های بالا در سازمان‌های مختلف، قابلیت انتشار و استفاده مجدد پیدا نکند. همچنین ناسازگاری میان داده‌های تولیدشده توسط سازمان‌های مختلف یا حتی بخش‌های داخلی یک سازمان، چالشی اساسی در تصمیم‌گیری‌های فرابخشی محسوب می‌شود. این ناسازگاری ناشی از تفاوت در مبناها، استانداردها و فرآیندهای تولید داده‌هاست. از سوی دیگر، به‌دلیل ملاحظات امنیتی، سازمان‌ها تمایل به تولید مکرر داده‌های تکراری دارند که این امر منجر به هدررفت منابع و کاهش کارایی می‌شود. این پژوهش با هدف طراحی و پیاده‌سازی یک زیرساخت داده مکانی یکپارچه برای مدیریت پایدار منابع طبیعی در استان ایلام انجام شده است. در این راستا، با ارائه یک مدل مفهومی و اتخاذ رویکرد سیستمی، چارچوبی برای یکپارچه‌سازی داده‌های مکانی در ادارات کل منابع طبیعی و آبخیزداری پیشنهاد شده است.
مواد و روش‌ها: به منظور دستیابی به اهداف پژوهش ابتدا ساختار ادارات کل منابع طبیعی از نظر چارت سازمانی و نوع لایه‌های اطلاعاتی موردنیاز بررسی گردید. در مرحله بعد پس از نیازسنجی، اقدام به طراحی مدل مفهومی، منطقی و فیزیکی و در نهایت زیرساخت داده مکانی طراحی شده بر بستر نرم‌افزارهای متن‌باز روی سرور پیاده‌سازی شد. در این پژوهش به منظور طراحی مدل از پایگاه داده متن‌باز نرم­افزارهایPostgresql و PostGIS و جهت پردازش داده‌های ماهواره‌ای از سمت سرور از نرم‌افزارهای ENVI و ArcGIS استفاده شد. در نهایت به منظور انتشار نقشه‌های تهیه شده به کاربران بر اساس استانداردهای OGC از نرم‌افزار Geoserver بهره گرفته شد.
نتایج و بحث: یافته‌های این تحقیق نشان داد که ایجاد یک زیرساخت داده مکانی می‌تواند هماهنگی بین‌بخشی را افزایش دهد، جریان کاری سازمان را تسریع کند، هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد و با تمرکز اطلاعات، به اهداف مدیریت پایدار منابع طبیعی کمک نماید. نتایج این پژوهش که به صورت کاملاً عملیاتی و اجرایی در بستر ادارات کل منابع طبیعی و آبخیزداری پیاده‌سازی شده است، نشان‌دهنده تحولی چشمگیر در مدیریت داده‌های مکانی منابع طبیعی است. برخلاف بسیاری از مطالعات نظری در این حوزه، سیستم طراحی شده در این تحقیق می‌تواند به صورت فعال به کاربران واقعی سرویس‌دهی کند و این ویژگی اجرایی، آن را از سایر پژوهش‌های صرفاً نظریی متمایز می‌سازد. مزیت اصلی این سیستم در رویکرد یکپارچه‌سازی داده‌ها و ارائه سرویس‌های کاربردی به صورت عملیاتی است. نتایج نشان داد که پیاده‌سازی این زیرساخت موجب کاهش زمان تصمیم‌گیری‌های مدیریتی می­شود. در بخش پایش و کنترل تخلفات، سیستم توانسته زمان تشخیص تصرفات اراضی ملی را تا ۶۰ درصد کاهش دهد که این امر به لطف نمایش هم‌زمان لایه‌های مالکیت و کاربری و امکان اندازه‌گیری آنلاین مساحت تخلفات محقق شده است. همچنین در مدیریت بحران، سیستم با شناسایی به موقع آتش‌سوزی ۷۰ هکتاری در شهرستان ایلام و محاسبه خودکار سطح آسیب‌دیده، زمان واکنش به حوادث را تا 50 درصد کاهش داده است. ویژگی منحصربه‌فرد این پژوهش، تطبیق فناوری‌های پیشرفته با شرایط بومی و واقعی کشور است. سیستم طراحی شده نه‌‌تنها از نظر نظری کارآمد است، بلکه توانسته با چالش‌های عملیاتی مانند محدودیت‌های زیرساختی، موانع سازمانی و نیازهای واقعی کاربران کنار بیاید. توسعه سرویس موبایل با قابلیت‌های بارگذاری آفلاین داده‌ها و ابزارهای نقشه‌برداری میدانی، پاسخگوی نیاز کارشناسان در مناطق دورافتاده بوده و نیاز به سخت‌افزارهای تخصصی را تا ۷۵ درصد کاهش می‌دهد. با وجود موفقیت‌های به دست آمده، این پژوهش محدودیت‌هایی نیز داشته است. ماهیت اجرایی و بومی پروژه باعث شده که مقایسه مستقیم آن با مطالعات نظری یا سیستم‌های پیاده‌سازی شده در دیگر کشورها به سادگی میسر نباشد. چالش‌هایی مانند ناهماهنگی بین‌سازمانی، مقاومت در برابر تغییر و محدودیت‌های سخت‌افزاری، تجربیات ارزشمندی بودند که در مطالعات آزمایشگاهی و نظری معمولاً مورد توجه قرار نمی‌گیرند.
نتیجه‌گیری: این پژوهش ثابت کرد که با وجود تمام محدودیت‌ها، ایجاد یک سیستم یکپارچه داده‌های مکانی در کشور نه‌تنها ممکن است، بلکه می‌تواند به بهبود قابل‌توجهی در فرآیندهای مدیریت منابع طبیعی منجر شود. تجربیات عملی به دست آمده از این پروژه می‌تواند به‌عنوان یک راهنمای ارزشمند برای سایر سازمان‌ها و نهادهایی باشد که قصد پیاده‌سازی چنین سیستم‌هایی را دارند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Baktash, P. (2012). National report of geomatics in Islamic Republic of Iran. United Nations Regional Cartographic Conference for Asia and the Pacific.
Bandibas, J., & Takarada, S. (2019). Geoinformation Sharing System for East and Southeast Asia Using SDI, OGC Web Services and FOSS. International Journal of Geosciences, 10(2), 209-224. https://doi.org/10.4236/ijg.2019.102013
Dwivedi, R. S. (Ed.). (2024). Advances in geospatial technologies for natural resource management. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781003035404
Ehrlenspiel, G., & Kleinn, C. (1992). Implementing a forest information system: A case study in Cyprus (Mitteilungen der Abteilung für Forstliche Biometrie, No. 1992‑1, pp. 1–35). Freiburg, Germany: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
Fairbairn, D., & Al Haidan, K. (2009). Implementation factors for successful spatial data infrastructures in a small, centralised nation state. International Cartographic Conference, Santiago, Chile.
Faraji, O., Gharaghozlou, A., Aghamohammadi Zanjirabad, H., Azizi, Z., & Vafaeinejad, A. (2023). Proposed road map for the integration of Digital Twin and NSDI in order to advance the spatial needs of land-use planning and sustainable development in Iran - Case study: NSDI of Iran. Scientific-Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 32 (125), 121–141. https://doi.org/10.22131/sepehr.2023.553585.2876 (In Persian)
Feeney, M.-E., Rajabifard, A., & Williamson, I. P. (2001, September). Spatial data infrastructure frameworks to support decision-making for sustainable development. In Proceedings of the 5th Global Spatial Data Infrastructure Conference (pp. 1–14). Cartagena, Colombia.
Feghhi, J. (1997). Informations- und Metainformationsbedarf für die forstliche Planung im Hinblick auf ein Wald-Informationssystem (Doctoral dissertation, ETH Zurich, No. 12501). Beihefte zur Schweizerischen Zeitschrift für Forstwesen, 85, 191 p. https://doi.org/10.3929/ethz-a-001891937
Fisher, B., & Reed, C. (2005). Server architecture models for the national spatial data infrastructures (NSDI). Open Geospatial Consortium (OGC). https://doi.org/10.2760/806776
Garg, R. K. (2002). Forest information systems in the state of Uttar Pradesh, India. The International Journal of Forest Information Systems Forestry Review, 4(3), 206-213. https://doi.org/10.1505/IFOR.4.3.206.17402
Goharian, E., & Azizipour, M. (2020). Integrated water resources management in Iran. In Integrated water resource management (pp. 101–114). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-16565-9_9
Hollywood, J. S., & Winkelman, Z. (2015). Improving information-sharing across law enforcement: Why can't we know? RAND Corporation.
Hasnat, M., Bano, R., & Khatoon, F. (2024, March). Exploring Spatial Technology for In-Depth Natural Resource Management: A Comprehensive Study. In International Conference on Advances in Environmental Sustainability, Energy and Earth Science (pp. 201-217). https://doi.org/10.1007/978-3-031-73820-3_15
Kalantari Oskouei, A., Modiri, M., Alesheikh, A., Hosnavi, R., & Nekooie, M. A. (2018). An analysis of the national spatial data infrastructure of Iran. Survey Review, 51(366), 225–237. https://doi.org/10.1080/00396265.2017.1420586
Kornejady, A., Shadfar, S., Ahmadi, A., Shabani, S., Zavar, S., & Maleki, S. (2022). The necessity to produce, develop and integrate spatial data infrastructure with game engines for data dissemination and extension of agriculture and natural resources. Watershed Management Extension and Development Journal (WMJI), 10(38), 33–46
Mahdavi, A., Peltz, D., & Spiel, G. (2008). IFMIS, Iranian Forest Management Information System. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 16(4), 609-625. https://doi.org/10.22034/ijf.2024.396505.1926 (In Persian)
Manso, M. Á., Wachowicz, M., & Bernabé, M. Á. (2009). Towards an integrated model of interoperability for spatial data infrastructures. Transactions in GIS, 13(1), 43-67. https://doi.org/10.1111/j.1467-9671.2009.01143.x
Mansourian, A., & Valadan Zoej, M. J. (2009). Iran SDI initiative: Study phase of NSDI. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS).
Mohamadzadeh, P., Pourmoradian, S., Feizizadeh, B., Sharifi, A., & Vogdrup-Schmidt, M. (2020). A GIS-based approach for spatially-explicit sustainable development assessments in East Azerbaijan Province, Iran. Sustainability, 12(24), 10413. https://doi.org/10.3390/su122410413
Nourian Tel Zali, G., & Gholami, A. (2015). The relationship between organizational structure and employee productivity in the Natural Resources and Watershed Management Department of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province. Proceedings of the 2nd International Conference on Modern Research in Management, Economics, and Humanities. Civilica. Retrieved from Civilica. (In Persian)
Li, S., Dragicevic, S., Castro, F. A., Sester, M., Winter, S., Coltekin, A., Pettit, C., Jiang, B., Haworth, J., Stein, A., & Cheng, T. (2015). Geospatial big data handling theory and methods: A review and research challenges. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 115, 119–133. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2015.10.012
Sun, L., He, D., & Zhao, P. (2015). A research of publishing map technique based on GeoServer. Asian Journal of Applied Sciences, 8(3), 185-195. https://doi.org/10.3923/ajaps.2015.185.195
United Nations Conference on Trade and Development (UNCTAD). (2021). Exploring space technologies for sustainable development. https://doi.org/10.3929/ethz-a-001891937

  • تاریخ دریافت 28 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 15 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 19 مرداد 1404