Description

نرم‌افزارهای متن‌ باز را میلیون‌ها نفر استفاده می‌کنند، اما بسیاری از افرادی که با مرورگر Firefox سایت‌های مختلف را جستجو می‌کنند، یا مثلا سیستم عامل Ubuntu را در کامپیوترهای خود بارگذاری می‌کنند، اصلا نمی‌دانند این نرم‌افزار‌ها چگونه ساخته شده‌اند.

نرم ‌افزار متن باز (Open Source Software) یا به اختصار (OSS) به نرم‌افزارهایی گفته می‌شود که افراد با استفاده از مجوز کپی‌رایت می‌توانند کد منبع آن را بخوانند، تغییر دهند و یا آن را منتشر کنند. این نرم‌افزار با همکاری عمومی ایجاد، آزمایش و یا اصلاح می‌شود و می‌تواند با دیگران به اشتراک گذاشته شود. نرم‌افزار متن باز معمولا به شیوه عمومی و اشتراکی تولید می‌شود.

نرم ‌افزار متن باز (Open Source Software) یا به اختصار (OSS) به نرم‌افزارهایی گفته می‌شود که افراد با استفاده از مجوز کپی‌رایت می‌توانند کد منبع آن را بخوانند، تغییر دهند و یا آن را منتشر کنند. این نرم‌افزار با همکاری عمومی ایجاد، آزمایش و یا اصلاح می‌شود و می‌تواند با دیگران به اشتراک گذاشته شود.

 

1-2 تاریخچه

جنبش نرم‌افزار آزاد در سال ۱۹۸۳ آغاز شد. در سال ۱۹۹۸، گروهی از برنامه‌نویسان و متخصصین نرم‌افزار، اعلام کردند که اصطلاح «نرم‌افزار متن باز» به عنوان اصطلاحی که ابهام کمتری دارد و برای دنیای سازمانی راحت‌تر است، باید جایگزین «نرم‌افزار آزاد» شود. تولیدکنندگان نرم‌افزار ممکن است بخواهند نرم‌افزارهای خود را با یک مجوز متن باز منتشر کنند، تا هر کس دیگری بتواند‌‌ همان نرم‌افزار را بسازد و یا از عملکرد داخلی آن سر در بیاورد. با نرم‌افزارهای متن باز به طور کلی هر کسی این امکان را دارد که اصلاحاتی در نرم‌افزار ایجاد کند، آن را به سیستم عامل‌های جدید و معماری‌های پردازشگر انتقال دهد، با دیگران به اشتراک بگذارد و یا در برخی موارد، آن را بازاریابی کند. «کاسون» و «ریان» دو دانشمندی بوده‌اند که دلایل اصولی زیر را برای استفاده از نرم‌افزارهای متن باز ذکر کرده‌اند:

• امنیت
• مقرون به صرفه بودن
• شفافیت
• دوام
• قابلیت همکاری با نرم‌افزارهای دیگر
• متناسب‌سازی با سیستم‌های داخلی کشور‌ها

 

1-3 روش تولید و کاربردها

سیستم اجرای جمعی این نرم‌افزار‌ها با مدل‌های سنتی نرم‌افزارهای اختصاصی متفاوت است و رویکردی مشارکتی و تکرارشونده برای نوشتن کد دارد؛ به نحوی که همه می‌توانند در مورد مراحل بعدی کار بحث و تبادل نظر کنند.

به گفته تورستن بهرنز، از موسسین انجمنDocument Foundation، مفهوم یک برنامه نرم‌افزاری مثل یک خودرو در کارخانه مراحل مختلفی را طی می‌کند؛ به خصوص در مورد پروژه‌های نرم‌افزاری آزاد که مشارکت جدی در آن وجود دارد و همه مراحل به صورت هم‌زمان صورت می‌گیرد: برخی کد را می‌نویسند، برخی فایل‌های دودویی را تولید می‌کنند، عده‌ای آن را تست می‌کنند و عده دیگر مراحل تکمیلی مانند نوشتن متون جانبی را انجام می‌دهند. در حالی که این کار ممکن است بی‌نظم و آشفته به نظر برسد، اما در عمل اثربخشی بیشتری دارد. بنابراین پروژه‌های نرم‌افزاری آزاد موفق، باعث می‌شوند که افراد بتوانند در هر زمان و مکانی کار کنند.

عبارت «متن باز» فقط به معنی دسترسی به کد منبع نرم افزار نیست. مفهوم این نرم‌افزار‌ها با معیارهای زیر تعریف می‌شود:

1. بازتوزیع آزاد

مجوز تولید این نرم‌افزار‌ها نباید به گونه‌ای باشد که برای هیچ فردی هنگام فروش یا واگذاری نرم‌افزار محدودیت ایجاد کند. به عبارت دیگر، باید امکان توزیع آزاد نرم‌افزار بدون نیاز به حق امتیاز یا پرداختی برای فروش وجود داشته باشد.

2. کد منبع

برنامه نرم‌افزار باید شامل کد منبع باشد و امکان توزیع این کد به هر شکلی باید وجود داشته باشد. اگر شکلی از یک محصول با کد منبع توزیع نمی‌شود، برنامه‌نویس باید بتواند با روشی که هزینه آن بیشتر از هزینه بازتولید نشود، به کد منبع دسترسی یابد؛ مثلا برنامه را بدون پرداخت هزینه‌ای از اینترنت دانلود کند.

3. انجام اصلاحات

مجوز نرم‌افزار باید امکان اصلاحات و انجام کارهای بعدی را به وجود آورد و نیز این امکان را به وجود آورد که برنامه‌ها تحت‌‌ همان شرایط برنامه‌ اولیه و نرم‌افزار اصلی تکثیر شوند.

4. حفظ امانت و تمامیت نویسنده کد منبع

مجوز نرم‌افزار باید به صراحت امکان توزیع نرم‌افزار ایجادشده از کد منبع اصلاح‌ شده را به وجود آورد. همچنین ممکن است این مجوز نیازمند کارهای اصلاحی برای انتقال یک نام یا نسخه متفاوت از نرم‌افزار اصلی باشد.

5. عدم تبعیض علیه اشخاص

مجوز نرم‌افزار نباید علیه هیچ شخص یا گروهی تبعیض قائل شود.

6. عدم تبعیض علیه زمینه‌های فعالیتی

هیچ شخصی نباید به دلیل استفاده از برنامه در یک حوزه خاص محدود شود. به عنوان مثال نباید بین فردی که از این برنامه در حوزه کسب‌وکار استفاده می‌کند با شخصی که در حوزه تحقیقات ژنتیکی از آن استفاده می‌کند، تمایز قائل شد.

7. توزیع مجوز

حقوق ضمیمه‌شده به برنامه، باید برای هر کسی که این برنامه به دست او رسیده کاربرد داشته باشد، بدون اینکه نیاز باشد مجوزی اضافی به اجرا درآید.

8. مجوز نباید مختص یک کالای خاص باشد

حقوق ضمیمه‌ شده به برنامه نباید وابسته به برنامه‌ای باشد که جزوی از یک توزیع نرم‌افزاری خاص است. اگر برنامه از آن شبکه توزیع خارج شده باشد و طبق شرایط مجوز برنامه مورد استفاده قرار بگیرد، کلیه افرادی که برنامه به آن‌ها بازتوزیع شده، باید از حقوق یکسان برخوردار باشند.

9. مجوز نباید نرم افزار دیگری را محدود کند

مجوز نرم‌افزار نباید برای نرم‌افزار دیگری که همراه با نرم‌افزار مجوزدار توزیع شده، محدودیت ایجاد کند.

10. مجوز باید در برابر تکنولوژی خنثی باشد

هیچ‌ یک از مفاد مجوز نباید مبتنی بر هیچ تکنولوژی واحد یا شیوه ارتباطی باشد.

 

1-4 مزایا و معایب استفاده از مدل متن باز

گزارشی از موسسه تحقیقاتی Standish Group نشان می‌دهد که استفاده از مدل‌های نرم‌افزار متن باز، سالانه به صرفه‌جویی حدود ۶۰ میلیارد دلاری برای مصرف‌کنندگان منجر می‌شود. اما در حالی که بسیاری از کسب‌وکار‌ها و سازمان‌های دولتی اکنون از نرم افزارهای متن باز مانند Linux استفاده می‌کنند، مشخص است که مزیت این نرم‌افزار‌ها صرفا به «قیمت پایین»شان محدود نیست. اگر این‌گونه بود، شرکت‌هایی که طی رکود بزرگ اقتصادی اخیر این نرم‌افزار را در اختیار داشتند، به محض آغاز روند بهبود شرایط اقتصادی، به نرم‌افزارهای گران‌قیمت اختصاصی روی می‌آوردند.

نرم‌افزارهای متن باز مزایای متعدد دیگری برای کسب‌وکار‌ها دارند که برخی از آن‌ها با ارزش‌تر از قیمت پایین این نرم‌افزار‌ها است. با این حال، کار‌شناسان و محققان این حوزه، معایبی را نیز برای این نرم‌افزار‌ها شناخته‌اند که در ادامه به ذکر برخی از آن‌ها می‌پردازیم:

1-4-1 مزایا

مهم‌ترین مزیت این نرم‌افزار‌ها، این است که به کسب‌وکار‌ها کمک می‌کنند که نفوذ بیشتری در بازار داشته باشند. شرکت‌هایی که از نرم‌افزارهای متن باز استفاده می‌کنند، می‌توانند یک استاندارد صنعتی ایجاد کرده و بنابراین به مزیت رقابتی دست یابند. همچنین وفاداری به تولیدکنندگان این نرم‌افزار‌ها، به دلیل احساس مالکیت آن‌ها در مورد محصول نهایی، حفظ می‌شود. به علاوه برای نرم‌افزارهای متن باز هزینه‌های بازاریابی و خدمات لجستیکی کمتری صرف می‌شود و به علاوه به شرکت‌ها کمک می‌کند همواره در برابر پیشرفت‌های تکنولوژی آگاه و به‌روز باشند.

این نرم‌افزار‌ها ابزارهای مناسبی برای ارتقای وجهه و محصولات بازرگانی شرکت‌ها محسوب می‌شوند. از دیگر مزایای این نرم افزار‌ها ایجاد پتانسیلی برای استفاده از تکنولوژی انعطاف‌پذیر‌تر و نوآوری سریع‌تر است. انعطاف‌پذیر است چون سیستم‌های مدولار این امکان را برای برنامه‌نویس‌ها ایجاد می‌کنند که مثلا توانایی‌های جدید را به برنامه بیفزایند و نوآورانه است چون برنامه‌های متن باز حاصل همکاری میان تعداد زیادی از برنامه‌نویسان مختلف است و ترکیب چشم‌اندازهای گوناگون، اهداف شرکتی و شخصی نوآوری را سرعت می‌بخشد. اعتبار این نرم‌افزار‌ها از آنجایی است که هزاران برنامه‌نویس مستقل می‌توانند اشکالات نرم‌افزار را تست و برطرف کنند. در ‌‌نهایت، نرم‌افزارهای آزاد می‌توانند هم‌راستا با نیازمندی‌های صرف فنی ایجاد شوند و نیاز به در نظر گرفتن فشارهای تجاری را که اغلب کیفیت نرم افزار‌ها را کاهش می‌دهند، ندارند. این فشار‌ها باعث می‌شود تولیدکنندگان نرم افزارهای قدیمی به جای اینکه به ملزومات امنیتی توجه کنند، توجه بیشتری به نیازهای مشتری داشته باشند، چون نیازهای امنیتی اغلب از دید مشتری پنهان است.

مهم‌ترین مزیت این نرم‌افزار‌ها، این است که به کسب‌وکار‌ها کمک می‌کنند که نفوذ بیشتری در بازار داشته باشند. شرکت‌هایی که از نرم‌افزارهای متن باز استفاده می‌کنند، می‌توانند یک استاندارد صنعتی ایجاد کرده و بنابراین به مزیت رقابتی دست یابند.

1-4-2 معایب

گاهی اوقات گفته می‌شود که فرآیند توسعه متن باز ممکن است به خوبی تعریف نشود و مراحل فرآیند توسعه، مانند تست کردن سیستم و مستندسازی آن ممکن است نادیده گرفته شود. به هر حال، این مساله فقط در رابطه با پروژه‌های کوچک صدق می‌کند.

به علاوه، برخی از نرم‌افزارهای معرفی‌شده متن باز به قدری ناموفق بوده‌اند که کار‌شناسان و محققان نرم‌افزار هنوز نسبت به توانایی نرم‌افزارهای متن باز برای تولید سیستم‌های کیفی مجاب نشده‌اند. مهم‌ترین مشکلات این نرم‌افزار‌ها را فرآیند مبهم، تاخیر در عیب‌یابی و عدم وجود سند تجربی دانسته‌اند. همچنین طراحی یک مدل کسب‌وکار تجاری بدون عیب و نقص طبق الگوی متن باز، کار مشکلی است. از نظر امنیتی نیز، نرم‌افزارهای متن باز در مقایسه با دیگر نرم‌افزار‌ها، ممکن است به هکران اجازه دهند در مورد ضعف‌ها یا روزنه‌های برنامه راحت‌تر اطلاعات به دست آورند.

 

1-5 دانش متن باز چیست؟

همه روزه دانشمندان و دانشجویان دانشگاه‌های مختلف، در حال تحقیق و پژوهش هستند؛ بدون آنکه اطلاع دقیقی داشته باشند که شاید شخص یا اشخاص دیگری در سایر دانشگاه‌ها در حال انجام تحقیق مشابهی باشند. تصور کنید ۵ دانشمند ( دانش دوست و محقق ) در حال تحقیق پیرامون موضوعی مشابه باشند. هرکدام به تنهایی به نتایجی تقریبا مشابهی میرسند. (هزینه این پنج پروژه تحقیقاتی را مشابه در نظر بگیرید) حال اگر این محققین به جای حرکت موازی، با هم به تبادل اطلاعات می‌پرداختند، آیا نتیجه همین بود؟ بی گمان، پاسخ ما خیر خواهد بود. حال بیابید زمانی را در نظر بگیریم که این محققین نتایج تحقیقات دیگران را مطالعه و با هم تبادل نظر می‌کردند و سپس مرحله بعدی این تحقیقات را انجام می‌دادند. در این روش می‌بینیم که به جای تکرار یک تحقیق، طی شدن تنها یک مرحله و حصول نتیجه‌ای در یک سطح، پنج مرحله پیاپی طی می‌شود و نتیجه‌ی بدست آمده بسیار ارزنده و از سطح بالایی برخوردار خواهد بود. از جمله مزایای دانش متن‌باز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش هزینه‌های تحقیق و پیشرفت
• افزایش سطح علمی افراد جامعه
• افزایش سرعت پیشرفت‌های علمی در کشور
• افزایش فرهنگ هم‌اندیشی و اشتراک‌گذاری دانش

 

1-6 تاریخچه سامانه اطلاعات مکان متن باز

در اواسط ۱۹۸۰، استفاده از سامانه‌های اطلاعات مکانی در منابع طبیعی و حوزه های دفاعی، بخصوص در سازمان‌های دولتی رو به افزایش نهاد. سایر بخش‌ها مثل، دولت‌های محلی، مهندسی شهرسازی و تجارت نیز بطور جدی تکنولوژی را بکار می‌بستند. آینده روشن به نظر می‌رسید، ولی در میان کاربران، سرخوردگی به چشم می‌خورد. کاربران، قدرت و قابلیت ابزارهای جدید تحلیل‌های مکانی را دوست داشتند ولی هزینه‌های بالای نرم‌افزارها و محدودیت توسعه‌ی آن‌ها و همچنین عدم قابلیت تعامل با سایر سامانه‌های مکان‌مبنا، باعث سرخوردگی بهره‌برداران می‌گردید. با وجود آنکه محصولات تجاری در حوزه سامانه‌های اطلاعات مکانی در دسترس بود ولی به دلایل مالی مختلف، بعضی از سازمان‌ها، نرم‌افزارهای خاص خود را تولید می‌نمودند. اولین سامانه‌های اطلاعات مکانی متن‌باز از سال ۱۹۷۸ توسعه داده شدند. نرم‌افزار MOSS خلاصه شده Map Overlay and Statistical System به عنوان یکی از نرم‌افزارهای پیشگام، توسط وزارت کشور ایالات متحده، توسعه یافت. این نرم‌افزار بصورت متن‌باز بود و توانایی کار با داده‌های مکانی برداری (Vector) را داشت. این نرم‌افزار، هم اکنون نیز قابل دریافت از اینترنت می‌باشد. برای دریافت نرم افزار MOSS می توانید به این نشانی مراجعه نمایید. از سال ۱۹۸۲ تا کنون نرم‌افزار GRASS GIS خلاصه شده Geographical Resources Analysis Support   System به عنوان اولین نرم‌افزار اطلاعات مکانی متن‌باز که به مرحله تولید رسید و توانست با انواع داده‌های مکانی بصورت بردار و تصویر (Raster)  کار نماید. این نرم‌افزار از ابتدا در مهندسی تولید ارتش ایالات متحده شروع به توسعه نمود و سپس در دانشگاه‌های مختلفی در جهان استفاده شد. در سال‌های بعد نیز به مرور، نرم‌افزارهای متن‌باز دیگری تولید شدند که برای مشاهده جدول‌زمان تولید آنها می‌توانید به تاریخچه سامانه‌های اطلاعات مکانی مراجعه نمایید.

در سال ۱۹۹۲، اولین سازمان حامی سامانه‌های اطلاعات مکانی متن‌باز با نام بنیاد آزاد GRASS یا Open GRASS Foundation به اختصار OGF تاسیس شد. دو سال پس از آن، OGF ساختاردهی مجدد شد و تحت عنوان کنسرسیوم آزاد مکانی یا Open Geospatial Consortium به اختصار OGC به فعالیت خود ادامه داد. در سال ۲۰۰۶، بنیاد متن‌باز مکانی یا Open Source Geospatial Foundation به اختصار OSGeo با هدف پشتیبانی از توسعه و گسترش استفاده از سامانه‌های اطلاعات مکانی متن‌ّباز، تاسیس گردید. در ادامه با این دو سازمان بیشتر آشنا خواهیم شد.

 

1-7 بنیاد متن باز مکانی

بنیاد متن‌باز مکانی که به اختصار OSGeo نامیده می‌شود، به منظور پشتیبانی از توسعه مشارکتی و گسترش استفاده از نرم‌افزارهای متن‌باز اطلاعات مکانی، در فوریه ۲۰۰۶ ایجاد شده است. OSGeo، یک نهاد غیر انتفاعی می‌باشد. پشتیبانی‌های این نهاد شامل پشتیبانی‌های مالی، سازمانی و قانونی به منظور گسترش جامعه متن‌باز اطلاعات مکانی می‌باشد. هدف این بنیاد، تشویق همگان به استفاده و مشارکت در توسعه پروژه‌های جامعه محور، توسعه داده‌ها و آموزش‌ها می‌باشد.OSGeo  شعار «قطب‌نمای متن‌باز شما» Your Open Source Compass  را سرلوحه کار خود قرار داده است. در حال حاضر، OSGeo چندین پروژه را در زیر چتر حمایتی خود دارد. برخی از این پروژه‌ها به شرح زیر می‌باشند:

1-7-1 در حوزه کتابخانه‌های مکانی

Degree : یک چارچوب‌کاری  (Framework) بر پایه جاوا

:FDO  یک واسط برنامه‌نویسی کاربردی است که با زبان C++ بر پایه .NET تهیه شده است و به منظور برقراری ارتباط بین برنامه‌های کاربردی GIS و منابع داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

:GDAL/OGR  یک کتابخانه به منظور برقراری ارتباط بین برنامه‌های کاربردی GIS و منابع داده‌ها و کار با داده‌های مکانی برداری(Vector)  و تصویری (Raster)

:GeoTools یک جعبه ابزار  (Toolkit) بر پایه جاوا می‌باشد که به منظور توسعه برنامه‌های کاربردی GIS مورد استفاده قرار می‌گیرد.

:GEOS بخشی از JTS یا  Java Topology Suiteمی‌باشد که با زبان C++ به منظور مدل‌سازی مکانی، توسعه داده شده است. JTS یک نرم‌افزار متن‌باز جاوا می‌باشد که به منظور مدل‌سازی سطوح اقلیدسی و هندسی و کار با مفاهیم آنها توسعه داده شده است.

MetaCRS : تکنولوژی‌های مرتبط با سیستم‌های مختصات و تصویر

libLAS : کتابخانه‌ای به منظور دسترسی به داده‌های LiDAR

PostGIS : افزونه برای سامانه مدیریت پایگاه‌داده PostgreSQL به منظور پشتیبانی از داده‌ها و پردازش‌های مکانی

 

1-7-2 در حوزه Web Mapping

سمت سرویس‌دهنده

:GeoServer نرم‌افزاری که با زبان جاوا و با استفاده از کتابخانه GeoTools ایجاد شده است و امکان به اشتراک‌گذاری و ویرایش داده‌های مکانی در محیط وب را فراهم می‌آورد.

MapBuilder : یک نرم افزار مرورگر نقشه ها می باشد که از طریق مرورگرهای وب قابل دسترسی می باشد.

Geomajas : یک سکوی متن‌باز به منظور توسعه سامانه‌های اطلاعات مکانی مبتنی بر وب می‌باشد.

:GeoMoose  محیط توسعه برای ایجاد و نمایش نرم‌افزارهای نقشه‌ای مبتنی بر وب یا فضای ابری

:MapFish  یک چارچوب‌کاری به منظور توسعه سامانه‌های اطلاعات مکانی‌مبتنی بر وب می‌باشد.

MapServer : محیط توسعه برای ایجاد و نمایش نرم‌افزارهای کار با نقشه‌

سمت سرویس‌گیرنده

:OpenLayers  یک کتابخانه توسعه‌داده شده با زبان JavaScript به منظور تولید وب سایت‌های کار با داده‌های مکانی و پردازش‌های مرتبط با آنها

:Mapbender یک چارچوب‌کاری که با استفاده از زبان برنامه‌نویسی مبتنی بر وب PHP و زبان اسکریپت‌نویسی JavaScript توسعه داده شده است. از این چارچوب‌کاری به منظور تولید نرم‌افزارهای مبتنی‌ بر وب برای کار با نقشه‌ها و داده‌های مکانی و همچنین پردازش‌های مرتبط با آنها در سمت سرویس‌گیرنده استفاده می‌شود.

: MapGuide Open Source سکوی توسعه و انتشار نرم‌افزارهای نقشه‌ای

1-7-3 در حوزه  Desktop Applications

GRASS GIS: نرم‌افزاری با قابلیت‌های متنوع در زمینه کار با داده‌های مکانی از نوع تصویری و برداری، تجزیه و تحلیل‌های تصویری، برداری، سه بعدی و شبکه

Marble : یک برنامه کاربردی سمت سرویسگیرنده می‌باشد که مبتنی بر وب اجرا می‌شود و به منظور کار با داده‌های مکانی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

:QGIS نرم‌افزاری به منظور کار با انواع منابع نقشه‌ای و انجام امور پردازشی بر روی آنها

1-7-4 در حوزه Metadata Catalogs

GeoNetwork

1-7-5 پروژه های در حال توسعه

• Public Geospatial Data
• Education and Curriculum
• OSGeo Live

 

1-8 کنسرسیوم آزاد مکانی

کنسرسیوم آزاد مکانی (Open Geospatial Consortium) که به اختصار OGC نامیده می‌شود متشکل از ۵۰۷ شرکت، سازمان‌ دولتی و دانشگاه‌ می‌باشد که بصورت تعاملی با یکدیگر به منظور توسعه استانداردهای مکانی، همکاری می‌نمایند. این استانداردها شامل راه‌حل‌هایی سازگار است که وب، فناوری اطلاعات و خدمات مکان‌محور را در استفاده از قابلیت‌های سامانه‌های اطلاعات مکانی، توانمند می‌سازند. این استانداردها به توسعه‌دهندگان تکنولوژی، این امکان را خواهند داد تا سرویس‌ها و نرم‌افزارهای اطلاعات مکانی پیچیده را به‌ سادگی ایجاد نمایند.

 

1-9  GIS متن باز و ابزار GIS متن باز

ابزارهای GIS متن باز در تعریف می توان به نرم افزارهای اشاره کرد که به صورت آزاد می توان به کد های منبع آن دسترسی داشت و یا تغییرات دلخواه را بروی انها اعمال کرد.این نرم افزار ها در اصل پروژه هایی هستند که توسط برنامه نویسان به صورت داوطلبانه در سطح کارمحور و بر مبنای زبان های برنامه نویسی مختلف تولید و انتشار پیدا می کنند.که می توان به سه دسته مختلف زبان برنامه نویسی (بغیر از تحت وب) اشاره کرد.زبان های برنامه نویسی  C Java ,Net .

اولین عضو از این گروه زبان C جهت پیاده سازی می باشد این زبان به صورت یک زبان سطح بالا برای طراحی و پیاده سازی ساختار پایه ای بیشتر نرم افزار های پر کاربرد استفاده می شود زیرا که استفاده از کتابخانه های بسیار زیاد ان برای کد نویسی GIS محور بسیار زیاد بوده و در بین برنامه نویسان از جایگاه بالایی برخوردار است. پروژه GRASS توسط ارتش آمریکا در سال  ۱۹۸۲ با این زبان نوشته شد.که هم اکنون نیز به صورت اوپن سورس در اختیار کاربران قرار دارد و نیز QGIS که همان Quantum GIS شناخته می شود.

گروه دوم زبان برنامه نویسی JAVA می باشد .که با استفاده از کتابخانه مرکزی آن یعنی JTS به توسعه دهندگان GIS این اجازه را می دهد با استفاده از این کتابخانه نرم افزارهای خود را پیاده سازی کنند.و یا بروی روابط مکانی و پرسجو های مورد نیاز توابعی را تولید کنند.از نرم افزار های متن باز که با این زبان نوشته شده اند می توان به GeoTools, Geoserve,    OpenMap اشاره کرد که به نوبه خود از محبوبیت بالایی برخوردار هستند.

گروه سوم Net. می باشد که برای پیاده سازی نرم افزارهای منسجم متن باز GIS استفاده می شود که می توان به SharpMap و WorldWind اشاره کرد.

خارج از بحث های بالا در محیط دسکتاپ می توان در محیط وب به زبان های برنامه نویسی مختلفی اشاره کرد که توانسته اند با قدرت زیاد نرم افزارهایی را تولید کنند که توانایی انجام بیشتر توابع GIS را دارند.که می توان به OpenLayers و MapBuilder اشاره کرد که در حجم وسیعی امکانات خوبی در اختیار کاربران خود قرار می دهند.

 

1-10 برخی از نرم افزارهای متن باز GIS

FlowMap

در دانشگاه Utrecht هلند و برای مصارف همچون تحلیل و مشاهده داده های مکانی طراحی شده است .این نرم افزار بروی سیستم عامل ویندوز بالا می آید.

GMT Mapping Tools

ابزاری بر پایه یونیکس به جهت استفاده از مختصات x,y و z  بروی نقشه ها بوده و توابعی همچون فیلتر کردن،ارتباطات، شبکه بندی ،سیستم تصویر و غیره را در اختیارکاربر قرار می دهد.در زمینه پردازش تصاویر نیز کاربردهای مختلفی دارد.سیستم عامل ان یونیکس و مکینتاش می باشد.

GRASS

Geographic Resources Analysis Support System (GRASS) به صورت اختصار می توان به سامانه پشتیبانی از تحلیل داده های مکانی نام برد.این نرم افزار توسط دولت امریکا برای مصارف GIS  و Raster , Vector و توابع مورد نیاز بروی آنها تولید شده است .می توان از سیستم پردازش تصویر، سیستم تولید گرافیک، سیستم مدیریت داده ها، مدل سازی فضایی و غیره نیز اشاره کرد.این نرم افزار رایگان می باشد . و برای سیستم عامل های پایه لینوکس و مکینتاش و ویندوز نیز سازگاری دارد.

gvSIG

نرم افزار اوپن سورس GIS که با زبان برنامه نویسی جاوا نوشته شده است .و بروی سیستم عامل های یونیکس و مکینتاش و لینوکس و ویندوز قابل اجرا می باشد.

MapWindow GIS

که با تکنولوژی دات نت نوشته شده و برای توسعه آن می توانید از پلاگین های موجود آن استفاده نمایید.این نرم افزار رایگان می باشد.و صرفا در سیستم عامل ویندوز قابل اجرا است.

OpenJUMP GIS

یک نرم افزار اوپن سورس با زبان برنامه نویسی جاوا با تلاش داوطلبانه برنامه نویسان پیاده سازی شده است .این نرم افزار قابلیت فراخوانی Shape file , GML را نیز دارد.و در سیستم عامل های ویندوز و لینوکس و مکینتاش و یونیکس قابل اجرا می باشد.

Quantum GIS

یکی از محبوبترین و مشهورترین نرم افزارهای متن باز GIS که برای تمامی سیتسم عامل ها قابلیت اجرا دارد و در حال توسعه نیز می باشد .این نرم افزار رایگان بوده و تقریبا تمامی امکانات و توابع مکانی را پشتیبانی می کند.

SPRING

نرم افزار متن باز GIS & RS که به صورت منسجم هر دو این علم ها رو پشتیبانی می کند و می توانید از توابع مورد نیاز جهت پردازش تصویر و یا توابع GIS در یک محیط نرم افزاری استفاده نمایید.این نرم افزار بروی تمامی سیستم عامل ها قابل اجرا می باشد.

TNTLite

توسط کمپانی TNTLite MicroImages تولید شده دارای نسخه رایگان برای کارهایی همچون پردازش تصویر و تحلیل داده های مکانی می باشد و می توانید اطلاعات خود را فقط با خروجی نرم افزار خودش به اشتراک بگذارید .این نرم افزار فقط بروی ویندوز قابل اجرا می باشد.

uDig GIS

نرم افزار متن باز تحت دسکتاپ می باشد که با استفاده از استاندارد های OGC پیاده سازی شده است و از WMS, WFS و غیره نیز پشتبانی می کند و می توان فرمت های shape file , سرویس WMS را به صورت از راه دور وارد نرم افزار کرد ویرایش نمود همچنین قابلیت اتصال به پایگاه داده های مکانی به صورت مستقیم را نیز دارا می باشد.این نرم افزار بروی سیستم عامل های لینوکس ویندوز و مکینتاش قابل اجرا می باشد.

 

 

 

 

 

فصل دوم

 

 

 

آموزش کاربردی نرم افزار SAS.Planet

 

2-1 مقدمه

 

امروزه سنجش از دور و پایش محیطی نقش مهمی در شناسایی تغییرات و انجام بررسی های دقیق  در محیط طبیعی دارد. با پیشرفت علوم و  تکنولوژی، این امکان در اختیار کاربران و علاقمندان به حوزه پایش محیطی و دور سنجی قرار گرفت  که بتوانند ، تصاویر دقیق و با کیفیت وضوح بالایی از سرتاسر نقاط زمین تهیه و مورد استفاده قرار دهند. تا یک دهه قبل برای استفاده از دور سنجی محیطی با مشکلات فراوانی روبررو بودیم به طوری که تنها منبع ما  عکس های هوایی پوششی بوده که با نقص های فراوانی روبرو بود و به علت گذشت زمان  و هزینه سنگین تهیه آن با مشکل روبرو بود و به علت تحریم های بین المللی قادر به استفاده از تصاویر ماهواره ای جدید نبودیم و لی در یک دهه گذشته با گسترش سریع حوزه سنجش از دور شاهد گردش اطلاعات آزاد در  محیط وب می باشیم که این امکان را در اختیار کاربران می داد تا با سطح دسترسی مشخص بتوانند از اطلاعات و تصاویر جدید و به روز برخوردار باشند که نمونه موفق آن  نرم افزار گوگل ارث می باشد. نرم افزار گوگل ارث دارای محاسن زیادی می باشد ولی دچار یک سری محدودیت ها نیز بود که مهم ترین  آنها عدم استفاده درحالت آفلاین و دیگری  نداشتن قابلیت ذخیره تصاویر در حجم و کیفیت بالا و به صورت ژئورفرنس بود که این نقیصه با ورود نرم افزار SAS.Planet به حوزه سنجش از دور رفع گردید.

نرم افزار SAS.Planet یک نرم افزار متن باز روسی، جهت مشاهده ، تهیه و دانلود تصاویر ماهواره ای، و نقشه های مختلف جغرافیایی از سرتاسر کره زمین می باشد که  از آن به عنوان رقیب اصلی نرم افزار   Google Earth یاد می کنند که نسبت به نرم افزار گوگل ارث دارای قابلیت ها و مزیت های زیادی می باشد.این نرم افزار از سال (2008) وارد بازار شد و به صورت رایگان در اختیار کاربران قرار گرفت.

در این کتاب قصد داریم تا با آموزش کاربردی نرم افزار  SAS.Planetنقشی هرچند ناچیز در ارتقاء دانش کاربران در حوزه سنجش از دور داشته باشیم .

 

2-2 مزایا و کاربرد های نرم افزار SAS.planet

مزایا و کاربرد های این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره کرد:

مشاهده و دریافت و دانلود رایگان  تصاویر ماهواره ای  مختصات دار (Georeferenced) با کیفیت بالا (High Resolution) از  سرویس های ماهواره ای و کمپانی های مختلف نظیر:

• Google satellite
• Digital Globe
• Bing map satellite
• Yandex satellite
• Nokia Satellite
• Yahoo Satellite
• و سایر سرویس های عرضه کننده تصاویر ماهواره ای

همچنین امکان دریافت نقشه های مختلف (نقشه های عمومی، سیاسی، راه ها، توپوگرافی، دریایی و … ) در سطح جهانی و محلی در این نرم افزار وجود دارد که می توان تصاویر و نقشه ها را از بیش از 50 منبع در زمینه های مختلف دریافت کرد که پرکاربرد ترین آنها  نقشه های زیر می باشند:

• Google map
• Google Hybrid
• Google transit
• Google landscape
• Bing map
• Yahoo map
• Nokia map
• Open street map (نقشه راه های سراسر جهان)
• Open topo map (نقشه ارتفاعات)
• Marine map (نقشه دریایی، مسیرهای دریانوردی ، عمق سنجی و…)
• Tourism map (نقشه های گردشگری)
• Historic map (نقشه های تاریخی)
• و ….

همانطور که شرح داده شد این نرم افزار روسی امکان دریافت و دانلود تصاویر ماهوره ای  و نقشه های مختلف را با فرمت های مختلف نظیر TIFF ,BMP ,jpeg2000 ،ESW  ، JPG ، KMZ همچنین به صورت ژئورفرنس در اختیار ما می گزارد که می توان ازآنها در پروژه های مختلف و نرم افزارهای مربوط به سیستم اطلاعات مکانی نظیر ARC GIS  ، Global mapper، QGIS ،OZI explorer ،  Ourax map و نرم افزارهای سنجش از دور نظیر ENVI  و Eardas Imaging استفاده کرد.

قابلیت مهم دیگر نرم افزار SAS.Planet این می باشد که می توان تصاویر و نقشه های مختلف را با تبدیل فرمت در دستگاه های پیمایشی و ناوبری مانند GPS و گوشی های هوشمند و تبلت ها (با استفاده از نرم افزار OURAX MAP)  به کار گیری کرد و به صورت آفلاین از نقشه های آن  یا نقشه هایی که خود تهیه کرده اید، استفاده نمود.

از مهم ترین ویژگی های این نرم افزار استفاده به صورت آفلاین و بدون نیاز به اینترنت می باشد  بدین روش که پس از دانلود اولیه نقشه ها،  آنها به صورت لایه های رستری با فرمت mbtile  در کش نرم افزار ذخیره شده و برای بازبینی و استفاده مجدد تصاویر و نقشه ها دیگر نیاز به اینترنت نمی باشد ، که این امر زمینه استفاده در مکان هایی که اینترنت موجود نمی باشد را فراهم می آورد.

 

2-3 آشنایی با نقشه آفلاین

به زبان ساده مدل های مختلفی برای تقسیم بندی سطح کره زمین جهت تهیه نقشه ها وجود دارد مانندMap Store Tile و Vector Map  پر استفاده ترین مدل که نرم افزار SAS.Planet  هم از آن استفاده می کند Tile Store می باشد.

در این مدل، با یک واحد زوم کردن، هر یک کاشی Tile به چهار کاشی تقسیم شده و مشابه شکل پایین شماره گذاری شده و به صورت یک دیتابیس روی سرور ذخیره می شود. (یعنی شماره زوم ، شماره کاشی ، تصویر آن کاشی)

با این روش از زوم شماره1  تا زوم 19 کره زمین تعداد کل کاشی ها برابر 923/875/503/366  کاشی خواهد شد.(شکل 2-1)