• نظم معلومات جغرافية في جيبك

    بقلم: سامر الجودي
    عن مقال منشور في فبراير 2001

    نختبر في هذه الجولة ستة من منتجات نظم المعلومات الجغرافية (GIS) ونظم التصميم بالحاسوب (CAD)، التي تعمل في بيئة الحواسيب الكفية وحواسيب الجيب المتوفرة في الأسواق، ونبيّن وظائف وميزات كل منتج، ومدى ملاءمته للأعمال المختلفة.

    يزداد يومياً، استخدام المساعدات الرقمية الشخصية (Personal Digital Assistants, PDAs)، والحواسيب الكفّية (Palm PCs)، وحواسيب الجيب (Pocket PCs)، بطريقة تشبه طريقة انتشار الهواتف النقالة بين الناس. ولم يعد من الغريب أن ترى شخصاً يحمل حاسوباً صغيراً في يده، أو جيبه، على الرغم من أن هذه الأجهزة لم تكن تلقى انتشاراً واسعاً، بسبب سعرها المرتفع، وصعوبة نقل البيانات بينها وبين الحواسيب الشخصية وتطبيقاتها المتنوعة. ويتوقع لهذه الأجهزة، بعدما لاقته من نجاح واهتمام، أن تحقق مكانة هامة في تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، والتصميم بالحاسوب (CAD)، وأنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS)، وأن تتفوق على أجهزة جمع البيانات التقليدية والمفكّرات الأضخم والأعلى سعراً، خاصة وأن صناعة الحواسيب تتجه اليوم، إلى تقديم المزيد من الوظائف، في أجهزة صغيرة يمكن حملها باليد، أو وضعها في الجيب.


    الشكل (1): تتجه صناعة الحواسيب اليوم إلى تقديم المزيد من الوظائف في أجهزة صغيرة.

    تمتلك المساعدات الرقمية الشخصية والحواسيب الكفّية وحواسيب الجيب واجهة استخدام سهلة، وتسمح بتشغيل أنواع عديدة من التطبيقات، مثل دفاتر العناوين، والتقويمات، وقوائم المواعيد والمهام، والبريد، ومتصفحات ويب، وإصدارات لطيفة من برنامجي وورد وإكسل، من رزمة مايكروسوفت أوفيس، بالإضافة إلى التحسين المستمر لسرعة المعالجة وحجم الذاكرة. وسعر هذه المساعدات أصبح منخفضاً نسبياً، إذا لم يرغب المستخدم باقتناء أحدث الأجهزة، المزودة عادة بمزايا خاصة، مثل الشاشات الملونة، أو الشاشات ذات الوضوح العالي في ضوء النهار.

    وتعتبر المساعدات الرقمية الشخصية والحواسيب الكفّية وحواسيب الجيب خياراً مناسباً من حيث التكلفة، لنشر التقنيات المتعلقة بالرسوم والخرائط، على فريق عمل لا يمتلك تلك المهارات العالية في مجال الحاسوب، لما تقدمه من خيارات عديدة، لوصلها مع الحواسيب العادية والشبكة المحلية مباشرة، أو عن بعد عبر الاتصال اللاسلكي، بواسطة المودم، أو بما توفره كثير من هذه الأجهزة من إمكان الربط مع هاتف نقال، ما يسمح بوصله عن بعد، لاسلكياً، بالشبكة المحلية، أو الحاسوب المكتبي. ويتيح معظم الأجهزة الكفّية أيضاً، تبادل البيانات عبر بوابة للأشعة تحت الحمراء. ولا توجد هذه البوابة في معظم الحواسيب المكتبية، إلا أنها مفيدة للاتصال مع أجهزة المفكرات، وبعض أنواع الأجهزة الأخرى، مثل الهواتف النقالة. وتتضاءل باستمرار، مشكلة التخزين على هذه الأجهزة، خاصة بعد أن استطاعت شركة IBM مضاعفة سعة التخزين على أقراصها الصغيرة (Microdrives) إلى جيجابايت واحد بوزن 16 جراماً فقط، وبقياس 42.8×36.4×5 ملم.


    الشكل (2): آفاق جديدة لتطبيقات ن.م.ج مع زيادة سعة التخزين على الأقراص الصغيرة.

    تمتلك الأجهزة العاملة بنظم التشغيل Palm OS حصّة أكبر في الأسواق، وهي النظم التي تصنعها شركة Palm Inc.، ومن هذه الأجهزة سلسلة Palm من شركة 3Com، وسلسلة Visor من شركة Handspring. ويزداد أيضاً، انتشار الأجهزة العاملة بنظام التشغيل ويندوز سي إي، الذي طرحته مايكروسوفت العام 1996، ثم غيرت اسم النظام العام 2000 ليصبح PocketPC، وهي أجهزة تمتلك عادة، سـرعة معالجة وسـعة ذاكـرة أكبر لدعم ويندوز سي إي، مثل Jornada 545 من شــركة هيوليت باكارد و E-115 من شركة كاسيو وiPack من شركة كومباك، وPPT 2700 من شركة Symbol.

    ويعتقد البعض أن مستقبل الأجهزة الكفية يعتمد على التقنيات المبنية على جافا. يمثل هذا الاتجاه الحاسوب القلمي Tadploe-RDI’s J-Slate، وهو يمتاز بإمكان وصله بالشبكة لاسلكياً، بدون الحاجة إلى نظام تشغيل تقليدي. ويمكن لهذا الجهاز تشغيل تطبيقات جافا مباشرة، أو عبر متصفحات ويب.

    نظام OnSite

    شركتا أوتوديسك و Symbol Technologies

    تقدم شركة أوتوديسك، الرائدة في مجال تطبيقات التصميم، بالتعاون مع شركة Symbol Technologies، نظام OnSite الذي يسمح بالتعامل مع خريطة تفاعلية، ويتيح إيصال معلومات التصميم إلى فريق العمل المتنقل. وقد قدمت أوتوديسك عرضاً تجريبياً للتطبيق المسمّى "Call-before-you-dig"، باستخدام جهاز Palm V مزود بذاكرة سعة 8 ميجابايت. ويستخدم تطبيقٌ مبني على متصفح ويب، مقيم في الحاسوب المركزي، وظائف أوراكل لاستخراج المعلومات المطلوبة، ثم إرسال هذه المعلومات إلى جهاز Palm V مرتبط (عبر خط هاتف عادي، أو هاتف نقال) بذلك الحاسوب المركزي. ويمكن تصميم هذا النوع من التطبيقات على الحواسيب الكفية، المزودة بنظام التشغيل PocketPC.


    الشكل (3): يعتمد OnSite من أوتوديـسك على برنامج MapGuide، المصمم أساساً، لتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية على إنترنت، ويعتمد أيضاً، على الإصدارة 8i من أوراكل.

    يمكن لتطبيقات OnSite معالجة عدة تعاملات (Transactions) معاً، ما يسمح لكامل فريق العمل المتنقل بتحميل (upload) وتنزيل (download) المعلومات من قاعدة بيانات مركزية واحدة. ويمكن لفريق العمل، بعد حصولهم على الخرائط والمعلومات المطلوبة، إضافة النصوص التوضيحية والتعليقات والخطوط الحمراء (Redlines)، وهي خطوط الغرض منها لفت الانتباه إلى ناحية معينة من الرسم، لمراجعتها لاحقاً. وعندما ينتهي العمل، يمكن للجهاز الكفي الاتصال بالشبكة الرئيسة لتحميل هذه المعلومات، أو لتنزيل معلومات جديدة. وتضمن برامج التزامن (synchronization) حصول المستخدم على الإصدارة الأخيرة من رسوم التصميم، أينما كان.

    يعتمد هذا التطبيق على برنامج MapGuide من أوتوديسك، المصمم أساساً، لتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية على إنترنت، ويعتمد أيضاً، على الإصدارة 8i من أوراكل. وليس OnSite برنامجاً يمكن شراؤه، لكنه مجموعة من الحلول على مستوى الشركات، تساهم أوتوديسك و Symbol Technologies (التي تقدم أجهزة عاملة بنظم PalmOS، وأخرى بنظم PocketPC) في تصميمه، وتطويره، وصيانته، وتدريب فريق العمل عليه، بالإضافة إلى تقديم الدعم الفني اللازم له.

    نظام ArcPad 5.0

    شركة ESRI

    يعتبر ArcPAD، من شركة ESRI، حلاً قليل التكلفة، سهل الاستخدام لأغراض خرائط نظم المعلومات الجغرافية المتنقلة، على الحواسيب الكفية المزودة بنظام التشغيل ويندوز سي إي، أو PocketPC. وهو يستطيع أن يعمل كزبون مع ArcIMS (برنامج نظم المعلومات الجغرافية ورسم الخرائط في بيئة إنترنت من الشركة ذاتها). ويمكن تنزيل نسخة تجريبية من ArcPAD من موقع شركة ESRI على ويب.

    تمتلك واجهة الاستخدام لبرنامج ArcPAD أزراراً مشابهة لتلك الأزرار الموجودة في برنامج ArcView، ما يسمح لمستخدمي منتجات ESRI بالتعامل مع البرنامج بسهولة، كما يقدم البرنامج أدوات خاصة لاسترجاع البيانات الوصفية (Attribute Data)، وإدخالها، وتحديثها، مع إمكان تصميم صناديق حوار خاصة، بطريقة مشابهة لأسلوب العمل مع ArcView. ويتيح دعم بروتوكولات NMEA و TSIP المستخدمة مع نظم تحديد المواقع العالمية (GPS)، ونظم تحديد المواقع العالمية التفاضلية (DGPS)، التقاط النقاط والخطوط والمضلعات، وحفظها في ملفات ArcView قياسية، في هيئة SHP.


    الشكل (4): تمتلك واجهة استخدام برنامج ArcPAD أزراراً مشابهة لتلك الأزرار الموجودة في برنامج ArcView.

    يعتمد البرنامج بروتوكول TCP/IP لنقل البيانات باستخدام شبكة محلية لاسلكية، أو هاتف نقال، أو مودم لاسلكي. ولايحتاج ArcPAD إلى تحويل البيانات إلى هيئة أخرى قبل استخدامها معه. إذ يمكن للمستخدم تحميل هذه البيانات بعد الانتهاء من تحريرها وإضافة الجديد منها في الموقع، إلى قاعدة بيانات مركزية في الشركة مثلاً، ما يسمح بالاستفادة من نظم المعلومات الجغرافية وقواعد البيانات المتوفرة.

    يتوفر ArcPAD مع نظام التشغيل ويندوز 95/98 و2000. ويشمل الدعم أيضاً، الأجهزة العاملة بنظام ويندوز سي إي وPocketPC من كومباك وهيوليت باكارد وكاسيو. كما تخطط شركة ESRI إلى إطلاق أدوات تطوير ArcPAD، تسمح للمطورين ببناء حلول خاصة بهم.

    نظام PocketGIS

    شركة Pocket Systems

    يعدّ برنامج PocketGIS، من شركة Pocket Systems، أداة حقلية لإنتاج الخرائط والتعامل معها، وهو يعمل في ظل نظام التشغيل ويندوز سي إي، ومتوفر في عدة لغات، منها الإن***زية والألمانية والفرنسية. ويمكن للمستخدم مع برنامج PocketGIS، أن يطور الأسلوب الذي يتم من خلاله جمع المعلومات، عبر تصميم صناديق الحوار بما يتناسب واحتياجات العمل. يسمح PocketGIS بمعاينة الصور النقطية (bitmaps) والصور المتّجهة (vectors)، كما يمتلك القدرة على وضع الخطوط الحمراء (Redlines) حول أجزاء الخريطة. ويعمل برنامج مستقل (البرنامج PocketGIS Connection) على حاسوب شخصي لنقل البيانات من وإلى عدة هيئات مختلفة، مثل ملفات SHP (برنامج ArcView)، وملفات MIF (برنامج MapInfo)، وملفات DXF (برنامج أوتوكاد)، وملفات الصور النقطية BMP وTIFF، كما تعتزم الشركة تطوير البرنامج في المستقبل للتعامل مع ملفات DGN (برنامج مايكروستيشن) وملفات SDTS، وهي هيئة قياسية لنقل البيانات ذات الطبيعة الجغرافية بين نظم حواسيب مختلفة.


    الشكل (5): الشاشة الرئيسية لبرنامج PocketGIS.

    يمتلك PocketGIS واجهة استخدام محسّنة، يمكنها التعامل مع بيانات دخل من أنواع عديدة من مستقبلات نظم تحديد المواقع العالمية، وذلك بهدف التقاط البيانات، وتعقب الموقع الجغرافي في الوقت الحقيقي، كما يسمح البرنامج أيضاً، بتحويل إحداثيات الموقع إلى نظام الإسقاط (projection) المعتمد في المشروع. وتدعم الشركة أيضاً، نظم تحديد المواقع العالمية التفاضلية (DGPS)، وهي أجهزة ذات دقة تصل إلى أجزاء المتر، مثل الأجهزة التي تصنّعها شركة Fugro OmniStar. وقد تم دعم أساليب تحديد مواقع المعالم (features) بدقة عن بعد، لأن PocketGIS يمكنه أن يعمل مع مُعيّنات المجال الليزرية (Laser Rangefinders)، وهي أنظمة تعتمد على تقنيّة ليزرية لتحديد مسافة الهدف بمقارنة طورَيْ الذهاب والإياب. ويستطيع دعم العديد من الوظائف التي تعتمد على هذه التقنية. ويمكن الاستفادة من الدقة المتوفرة في عمليات المسح الطبوغرافي بربط PocketGIS مع أنواع مختلفة من المحطّات الكلية (Total Station).

    نظام iMap

    شركة Sokkia

    تقدم شركة Sokkia حلاً لجمع بيانات نظم المعلومات الجغرافية على الحواسيب الكفية المزودة بنظام التشغيل ويندوز سي إي، أو PocketPC. ويقدم iMap واجهة استخدام تركز على تسهيل عملية تدوين البيانات الحقلية، التي تزداد سهولة أيضاً، باستخدام نظم تحديد المواقع العالمية (البروتوكول NMEA-183) ومعيّنات المجال الليزرية. يمكن أيضاً، التقاط معالم الخريطة كالنقاط والخطوط والمضلعات وإضافة البيانات الوصفية لها. وتتضمن مزايا iMap القدرة على إنشاء المعالم وملفات البيانات الوصفية، وتحريرها، وتصدير الرسوم إلى هيئات معروفة، مثل هيئتي SHP وDXF.

    تفضّل شركة Sokkia بيع نظام iMap مُعدّاً على الحاسوب الكفّي Compaq Aero الذي يتمتع بشاشة ملونة، في حزمة واحدة مع مستقبل نظام تحديد مواقع عالمي، تنتجه الشركة ذاتها.

    نظام PenMap

    شركة Strasa’s Software

    تعكس منتجات شركة Strasa’s Software، وهي المنتجات PenMap، وPenMapCE وPenMap SunscreenPC، والبرنامج الملحق ArcView Survey Extension، اهتمام الشركة بدمج تقنيات علم المساحة ونظم المعلومات الجغرافية والتصميم بالحاسوب، وتقديمها مع عتاد مناسب، قوامه حاسوب قلمي (Pen Computer). وتذهب الشركة إلى القول أن زبائنها تشتكي من مشاكل العرض، وعدم مقاومة الماء، والمظهر القميء للحواسيب القلمية المتوفرة في الأسواق. وطورت الشركة لذلك، حاسوبها القلمي الخاص PenMap SunscreenPC، وهو حاسوب لا يتجاوز وزنه 1.5 كيلوجرام، مبني على معالج بينتيوم، ومتوافق مع ويندوز، تتمتع شاشته بقدرتها على العرض الملون والواضح، حتى في الأيام المشمسة جداً.


    الشكل (6): برنامج ArcView Survey Extension.

    تقدم الشركة ثلاثة حلول برمجية لجمع البيانات، أولها PenMap المبني على ويندوز، وهو نظام كامل المزايا داعم لنظم المساحة، والمعلومات الجغرافية، والتصميم بالحاسوب. ويمكن لمستخدمي ArcView إضافة البيانات المجموعة، باستخدام PenMap، إلى برنامج ArcView، باستخدام الأداة ArcView Survey Extension. وتساعد الوظائف المتوفرة في التطبيق PenMapCE على جمع البيانات وتحريرها، مع إمكان التعامل مع أجهزة نظم تحديد المواقع العالمية، والمحطات الكلية ومعيّنات المجال الليزرية. وتمتلك هذه المنتجات القدرة على ملاءمة بيانات نظم تحديد المواقع العالمية مع خرائط الأساس ذات المقاييس الكبيرة، كما تمتاز بقدرتها العالية على التحرير والترميز (symbolization).

    نظام Pocket FastMap

    شركة Survey Supplies

    يقدم النظام Pocket FastMap، من شركة Survey Supplies، خيارات أخرى، داعمة لنظم المساحة والمعلومات الجغرافية، وتحديد المواقع العالمية بالحواسيب المبنية على نظام التشغيل Windows CE. ولمساعدة فريق العمل الذي لا يمتلك خبرة كبيرة، باستخدام الحواسيب الكفية عندما تكون موصولة مع مستقبلات نظم تحديد المواقع عالمية ومعيّنات المجال الليزرية والمحطات الكلية، فإن Pocket FastMap يسهل عملية الإعداد بإتاحته للمستخدم أن يفتح المشروع باستخدام أحد ثلاثة أنماط محددة سلفاً، وهي: نمط نظام المعلومات الجغرافي (GIS Mode) لجمع البيانات وإضافة البيانات الوصفية في الوقت الحقيقي، ونمط نظام تحديد المواقع العالمية (GPS Mode)، والنمط المساحي (LandSurvey Mode)، الذي يسهل جمع البيانات ورسم الخرائط باستخدام المحطات الكلية. ويمكن للمستخدمين المحترفين أيضاً تطوير أنماطهم الخاصة لتتلاءم مع احتياجات تطبيق معين.

    تكون واجهة الاستخدام في هذه الأنماط بسيطة وحدسية، وتستخدم أزراراً يمكن استخدام الأصابع، أو القلم، للضغط عليها. ويدعم البرنامج تحميل عدد غير محدد من الخرائط والصور. ويمكن للمستخدم تصميم صناديق حوار إدخال البيانات بما يتناسب واحتياجات العمل، مع القدرة على إضافة أجزاء أخرى إلى صناديق الحوار هذه، كالأزرار والقوائم المنسدلة...إلخ. ويمكن جمع بيانات الخريطة (النقاط والخطوط والمضلعات) في وقت واحد، بحيث يمكن للمستخدم أن يمشي ضمن شارع، وأن يضيفه إلى الخريطة، وأن يضيف في الوقت ذاته، الرسوم الخاصة بالأبنية والأشجار الخاصة بهذا الشارع، في عملية من خطوة واحدة. ويمكن في النمط المساحي، إنشاء خطوط التسوية والمقاطع الجانبية من النقاط ثلاثية الأبعاد التي يقوم المستخدم بجمعها. وتعتزم الشركة في الإصدارة القادمة، إضافة حساب الحجم أيضاً.


    الشكل (7): برنامج Pocket FastMap.

    يستطيع المستخدم، بعد أن يكمل جمع البيانات، أن يختار تصدير البيانات إلى هيئة DXF، وإرسال هذه البيانات كملحق بالبريد الإلكتروني، أو نقلها إلى حاسوب شخصي. ويمكن استخدام وظائف التحويل (Transformation)، وهي وظائف تحوّل إحداثيات الخريطة من نظام إلى آخر، عبر مجموعة من عمليات التحريك والتدوير وتغيير القياس، للمساعدة على التأكد من أنّ البيانات المجموعة باستخدام نظم تحديد المواقع العالمية، ستنطبق أمثل الانطباق على خريطة الأساس الموجودة.

    وسيجد المستخدمون، الذين اعتادوا على حفظ البيانات في مايكروسوفت أكسيس، أن الشركة تقدم طريقة أتمتة لتحديث قواعد بيانات أكسيس على الحاسوب الشخصي، من قواعد بيانات أكسيس على الحاسوب الجيبي المجموعة حقلياً. ويمكن شراء تطبيق منفصل، يسمى GDE PC، يعمل على الحواسيب الشخصية، يتيح نقل البيانات من وإلى هيئات قواعد البيانات، وهيئات الرسوم المتجهة، والصور النقطية.

    اللغة العربية

    لم تبادر شركة مايكروسوفت، أو أي شركة أخرى، إلى تعريب نظام التشغيل PocketPC، حتى الآن، بينما يتوفر لنظام التشغيل Palm OS إصدارتان عربيتان، أولاهما من شركة صخر، وهو نظام يسمح بتعريب واجهة الاستخدام وأسماء البرامج القياسية المتوفرة في نظام Palm OS، ويمكّن المستخدم من التعامل مع الحروف العربية، كما أنه يأتي مع مجموعة من البرامج الملحقة المجانية. وثانيهما "الكف العربي"، من شركة إنفورميشن أبلايانسيز إنترناشونال، وهو أكثر استقراراً من تعريب صخر. ومن المعروف أن تعريب نظم تشغيل هذه الحواسيب الصغيرة سيسمح لاحقاً بظهور تطبيقات عربية، أو إصدارات عربية من البرامج التي تحدثنا عنها.

    تعريفات

    GIS نظام معلومات جغرافية مجموعة منظمة من الحواسيب والعتاد والبرمجيات والبيانات الجغرافية والموظفين، مصممة لالتقاط وتخزين وتحديث ومعالجة وتحليل وعرض البيانات ذات الأساس الجغرافي.
    GPS نظام تحديد المواقع العالمي نظام مؤلف من أقمار اصطناعية وأجهزة استقبال، يستخدم لتحديد المواقع على الأرض.
    CAD التصميم بالحاسوب نظام مؤتمت لتصميم ورسم وعرض المعلومات ذات الأساس المتجهي (vector).
    Base Map خريطة الأساس خريطة تتضمن المعالم الجغرافية (الطرق، مثلاً) المستخدمة لتمثيل المواقع.