با توجه به فعالیت مهندسان مشاور در مناطق مورد مطالعه در خصوص شبکة توزیع آب شهری و استفاده از شرح خدمات نهائی تهیه شده توسط دفتر نظارت بر کاهش آب بحساب نیامده شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور و تلفیق شرح خدمات مزبور با استفاده از محیط و ابزار GIS و نظارت بر عملکرد مشاورین از ناحیة دستگاههای اجرائی ( شرکتهای آب و فاضلاب استانی ) توسط مدیران دفاتر و رابطین GIS شرکتهای آبفا امری ضروریست که در این مقاله سعی گردیده بطور اختصار جایگاه مهندسان مشاور در استفاده از GIS ، ویژگیها و مزیت GIS ، استفاده اقتصادی از آن و راه حلهای استفاده مهندسان مشاور از GIS بیان گردیده است و منابع تهیه آن نیز مجموعه مقالات پنجمین همایش سالانه GIS سازمان نقشه برداری ، مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی نقشه براری، کتاب کاربرد GIS در امور اطلاعاتی و اجرائی می باشند .

الف-( جایگاه مهندسان مشاور در استفاده از GIS )

مهندسان مشاور از نظر استفاده از GIS می توان به گروههای زیر تقسیم بندی نمود:

1-    بسیاری اصلا" استفاده نکرده اند .

2- تعدادی از اعضاء مدتی استفاده بعمل آورده اند ، ولی فعالیت این گروه در حال حاضر یا متوقف و یا بسیار ضعیف شده است .

3-    تعداد اندکی از مشاورانی که در حال حاضر نیز از GIS استفاده می بردند .

تعداد مشاوران گروه اول زیاد است ، چون بدلیل شرایط اقتصادی مناسب پروژه ها ، گران بودن خدمات مشاور با استفاده از GIS اصولا" تمایلی به استفاده از این سیستم ایجاد نشده است . بنابراین مزایای بکارکیری این سیستم به عنوان یک ابزار نوین تکنولوژیک محروم مانده اند .

گروه دوم بدلیل مشکلات مدیریتی یا نتوانسته اند از قابلیتهای GIS ، خود به نحو مطلوب استفاده نمایند و یا قادر به حفظ نیروهای کارشناس GIS خود نبوده اند و یا کمبود کارشناسان و نیروی جایگزین عملا" اجرای پروژه های بعدی آنها با تعطیلی و دیرکرد مواجه شده است .

تجربه ای شهرداری در استفاده از GIS در طرح جامع یک شهرستان ارائه نموده ، یک کار سه ماهه در یکماه انجام رسیده علاوه بر این اطلاعات مورد نیاز در فرمت GIS و با قابلیت تحلیل مکانی ذخیره شده اند . در شرکتهای آب و فاضلاب می توانند اطلاعات را توسط نرم افزارهای Oracell و Microstation ذخیره و در طول سال جاری نیز نرم افزار مناسب جهت آنالیز از اطلاعات مزبور طرف مجری طرح ساماندهی اطلاعات جغرافیایی با همکاری کمیته نظارت بر راهبرد GIS معرفی می شود .

ب-( ویژگیها و برتریهای GIS )

در سیستمهای موجود شرکتهای آب و فاضلاب معمولا" نقشه ها در فرمت اتوکد ( Autocad ) یا میکرواستیشن ( Microstation ) تهیه و نگهداری می شوند . کلیه اطلاعات توضیعی و مکانی در بخشهای در برنامه صفحه گسترده مانند اکسل ( EXCELL ) یا لوتوس و یا پایگاه داده ها مثل اکسس ACCESS یا فاکس پرو ( Fox Pro ) مورد تجزیه و تحلیلی قرار میگیرند .ضعف سیستمهای موجود نبودن رابطه بین عوارض مکانی با داده های توصیفی مرتبط است . به عبارت دیگر نمی توان شرط دلخواهی را در اطلاعات آماری تعیین کرد ( مثلا" شهرکی با 60 مشترک ) و بلافاصله توزیع آب شهرک شبکه را در نقشه مشاهده نمود . در مجموع ویژگیهای GIS بسیاری از محدودیتها را حذف و قابلیت جدیدی ارائه می کند . این ویژکی را می توان به 5 بخش تقسیم نمود:

ب-1:رابطة اطلاعات توصیفی با مکانی

اولین امکانی که این برنامه ها در اختیار می گذارند ، ارتباط بین داده های توصیفی با عوارض مکانی است . بدین ترتیب راه برای انتخاب عوارض خاص با شرایط پیچیده فراهم می آید . ( مثال زیر )

از سوی دیگر این سیستم قادر خواهد بود عوارضی را در نقشه انتخاب نماید و اطلاعات آماری تک تک آنها را در اختیار بگیرد .

شکل 1- کلیدی ترین بخش GIS رابطة بین عوارض نقشه و داده های متناظر در بانک اطلاعات

مثال: شهرکی با 100 مشترک و نزدیک شهر را براحتی تحت کنترل میگیریم .

ب-2: ابزارهای پردازش و اصلاح گروهی عوارض نقشه

بدلیل ماهیت پیچیدة عوارض در GIS ، اصلاح هندسی آنها مستلزم صرف زمان زیادی است . مثلا" خطوط اضافی که در زمان و قوی سازی ایجاد شده اند . بایستی حذف شوند و یا خطوطی که باید به یکدیگر متصل شوند ولی هنوز به هم نرسیده اند بایستی تا تا تقاطع با خط امتداد یابند .  

 در تمامی برنامه های GIS ابزارهای قدرتمندی برای انجام اینگونه اصلاحات وجود دارد که متناسب با اندازة دلخواه ( Tolerance ) می توان عملیات را یکباره بر روی کل عوارض مورد نظر اعمال نمود و در صورتیکه مایل نباشیم از دیگر امکانات این سیستم استفاده کنیم ، همین قابلیت موجب خواهد شد تا زمان زیادی در اصلاح نقشه ها صرفه جویی شود و نهایتا" نقشه های دقیق و تمیزی تولید گردد .

مجموع امکاناتی که معمولا" در پردازش گروهی عوارض در اختیار قرار میگیرد به شرح زیر است:

الف- امتداد دادن خطوط تا نزدیکترین خط

ب- حذف خطوط کوتاه بیرون زده

پ- برش خطوط در نقاط تقاطع

ت-حذف خطوط تکراری و روی هم

ث- حذف خطوط تکراری و روی هم

ج- حذف نقاط تقاطع بی مورد

ب-3:ابزارهای اتصال عوارض نقشه به داده های توصیفی

پس از اصلاح شکل عوارض ، باید رابطه هر عارضه با دادة متناظر خود در بانک اطلاعات برقرار گردد. مثلا" یک لوله در یک نقشة تأسیساتی بارکود متناظر خود اتصال داشته باشد که می تواند حاوی اطلاعاتی از قبیل طول لوله ، نوع لوله ، قطر لوله ، تاریخ نصب ، تاریخ اولین بازدید ، نام کارخانة سازنده و … باشد .

در اکثر برنامه های GIS ابزارهائی برای وارد کردن این نوع اطلاعات پیش بینی شده است که        می توان مجموعة بزرگی از عوارض همگن را انتخاب و سپس مقدار لازم را به هر یک اطلاق نمود . ابزارهائی نیز برای تعیین مقدار داده به ازای هر عارضه پیش بینی شده است که با استفاده از این ابزار می توان با سرعت و دقت اطلاعات تمامی عوارض را تعیین نمود .

بدین ترتیب با انتخاب عوارض از نقشه می توان به اطلاعات توصیفی ( مانند طول یا جنس لوله ، مالک ، میزان بدهی و … ) دست یافت و یا از طریق بانک اطلاعات واحدهای ذیربط ، اضافه تراکم را مشخص کرد و توزیع آنها را در نقشه مشاهده نمود .

ب-4: تجزیه و تحلیل داده ها

با انجام مراحل پیشین ، بستر لازم برای استفاده از قابلیتهای اصلی GIS یعنی تجزیه و تحلیل فراهم   می شود . بدین ترتیب می توان نقشه های موضوعی ( شبکه ) را به راحتی تولید کرد . مثلا" نقشه های شبکه را با کلاسهای متنوع خود ، در یک مرحله ایجاد گردد و یا نقشه های شبکه موجب عوارض مکانی تولید گردد . بدین ترتیب برنامه ریزان و سیاستگذاران خدمات شهری قادر خواهند بود براساس اطلاعات موجود وضعیت را ارزیابی و بخش توسعه اصولی و یکنواخت عمل کنند و توزیع به نحو عادلانه صورت پذیرد .

ب-5: مدل سازی

با انجام مراحل 4گانه قبلی ، اکنون می توان براساس روندهایی که در منطقه پیدا شده است ، تحولات بعدی را پیش بینی نمایند .

ج- ( استفاده اقتصادی از GIS )

بحث GIS در شرکتهای آبفا وسایر شرکتهای خدمات شهری با بحث سرمایه گذاری عالی و کلان همراه بوده است . ماهیت ذاتی این سیستم مستلزم سرمایه گذاری است ، با لیکن با تخصص هزینه برنامه ریزی شده و تدریجی نیز می توان از مزایای این سیستم بهره برد . مهمترین نکته در این هزینه خرید نرم افزارهای GIS و یا تهیه نقشه ها و یا ارتباط اطلاعات توصیفی با عوارض مکانی نیست ، بلکه تعیین استراتژی ( هدف ) صحیح و حساب شده ، کلیدی ترین بحث استفاده از این سیستمها به شمار می رود که متأسفانه در شرایط فعلی اهمیت آن یا فراموش شده است و یا در مراتب آخر اهمیت قرار دارد . اصولا" سرمایه گذاری اولیه برای تهیه نقشه و جمع آوری اطلاعات بدون توجه به جزئیات هدف و راه به آن ، هزینه های اضافی و غیر ضروری را به مجری تحمیل می کند . در حالی که معمولا" اتخاذ اهداف درست از طریق اجراء طرح آزمایشی ، هزینه های تولید یا تبدیل نقشه ها و پردازش اطلاعات را به مقدار قابل توجهی کاهش میدهد و انجام عملیات را با دقت بیشتری همراه می سازد . اصولا" بسیاری از مجریان به دلیل واهمه از بروز مشکلات بعدی ، همواره سعی در جمع آوری اطلاعات و نقشه ها با حداکثر دقت را دارند . لیکن باید توجه داشت که دقت بیش از حد مقیاس خروجی نه تنها مزیت نیست بلکه در شرایطی مشکل آفرین نیز می باشد .

بدیهی است که منابع مالی مهندسان مشاور محدود است و به همین دلیل اگر از سوی کارفرما در مورد استفاده از این سیستم تأکید و اصراری وجود نداشته باشد ، مشاوران تمایلی به استفاده از آن بروز نمی کنند . اما با تجربه نشان می دهد که استفادة حساب شده از GIS با برنامه حتی بدون حمایتهای مالی کارفرما نیز میتواند سودآور باشد به عنوان مثال ، بخش تولید نقشه ها و اتصال     داده ها که جزء بخشهای ضروری سرمایه گذاری و هزینه بر GIS محسوب می شود و به ظاهر سودآور نمی باشد اما با کاهش هزینه های پرسنلی در خصوص مطالعه ، طرح روش مناسب و …  زمان منافع ، منافع مضاعفی را نصیب مهندسان مشاور می نماید .  اما سود اصلی در زمان تجزیه و تحلیل وضع موجود و بویژه در ارائه طرحهای پیشنهادی ( نشت یابی ، اصلاح و بازسازی و … ) نهفته است . چرا که با شناخت جزئیات روابط بین عوارض موجود ، می توان طرح پیشنهادی را متناسب با امکانات و واقعیتهای موجود یا اعداد وارقام حقیقی ارائه نمود . به منظور دستیابی به چنین مزایائی لازم است که یک GIS سازمان یافته طراحی شود و این به معنای خرید یک نرم افزار گران قیمت نیست . بلکه طراحی صحیح و همه جانبة سیستم نقش اصلی را ایفا می کند . چرا که این خود طرح است که مشخص می کند کدام نرم افزار پاسخگوی نیازهاست و دقت کاربر سیستم در انجان عنلیات چگونه می تواند باشد و چه عوارضی قابل حذف هستند و کدام موارد حتما" باید حفظ شوند . برای تولید چنین سیستمی راه کارهای زیر وجود دارد:

1-    جذب کارشناسان سنجش GIS

2-    استفاده از مشاور GIS همراه با آموزش نرم افزار به کارشناسان و کاربران شرکت مهندسی مشاور