Coðrafi Bilgi Sistemleri (CBS), Ýngilizce Geographical Information Systems (GIS) ifadesinin Türkçe’ye çevrilmiþ hali olup, kullanýcýlarýn çok farklý disiplinlerden olmasý nedeniyle, bu kavram da deðiþik þekillerde tanýmlanmaktadýr. Özellikle CBS’nin dünyada konumsal bilgi ile ilgilenen kiþi, kurum ve kuruluþlar arasýnda geniþ bir merak uyandýrmasý, geliþmelerdeki hýzlý deðiþiklikler, özellikle ticari beklentiler, farklý uygulama ve fikirler, CBS’nin standart bir tanýmýnýn yapýlmasýna henüz izin vermemiþtir. CBS, bazý araþtýrmacýlara göre konumsal bilgi sistemlerin tümünü içeren ve coðrafi bilgiyi irdeleyen bir bilimsel kavram, bazýlarýna göre; konumsal bilgileri dijital yapýya kavuþturan bilgisayar tabanlý bir araç, bazýlarýna göre de; organizasyona yardýmcý olan bir veri tabaný yönetim sistemi olarak nitelendirilmektedir. Buna göre en genel haliyle CBS'tanýmý aþaðýdaki þekildedir;



“Coðrafi Bilgi Sistemleri; konuma dayalý gözlemlerle elde edilen grafik ve grafik-olmayan bilgilerin toplanmasý, saklanmasý, iþlenmesi ve kullanýcýya sunulmasý iþlevlerini bütünlük içerisinde gerçekleþtiren bir bilgi sistemidir.”


CBS Bileþenleri...

CBS’nin beþ temel bileþeni vardýr. Bunlar;

a) Donaným (hardware) CBS’nin iþlemesini mümkün kýlan bilgisayar ve buna baðlý yan ürünlerin bütünü donaným olarak adlandýrýlýr. Bütün sistem içerisinde en önemli araç olarak gözüken bilgisayar yanýnda yan donanýmlara da ihtiyaç vardýr. Örneðin, yazýcý (printer), çizici (plotter), tarayýcý (scanner), sayýsallaþtýrýcý (digitizer), veri kayýt üniteleri (data collector) gibi cihazlar bilgi teknolojisi araçlarý olarak CBS için önemli sayýlabilecek donanýmlardýr. Bugün bir çok CBS yazýlýmý farklý donanýmlar üzerinde çalýþmaktadýr. Merkezileþtirilmiþ bilgisayar sistemlerinden masaüstü bilgisayarlara, kiþisel bilgisayarlardan að (network) donanýmlý bilgisayar sistemlerine kadar çok deðiþik donanýmlar mevcuttur.

b) Yazýlým (software), diðer bir deyiþle bilgisayarda koþabilen program, coðrafik bilgileri depolamak, analiz etmek ve görüntülemek gibi ihtiyaç ve fonksiyonlarý kullanýcýya saðlamak üzere, yüksek düzeyli programlama dilleriyle gerçekleþtirilen algoritmalardýr. Yazýlýmlarýn pek çoðunun ticari amaçlý firmalarca geliþtirilip üretilmesi yanýnda üniversite ve benzeri araþtýrma kurumlarýnca da eðitim ve araþtýrmaya yönelik geliþtirilmiþ yazýlýmlar da mevcuttur. Dünyadaki CBS pazarýnýn önemli bir kýsmý yazýlým geliþtiren firmalarýn elindedir. Bu bakýmdan günümüzde CBS bu tür yazýlýmlarla neredeyse özdeþleþmiþ durumdadýr. En popüler CBS yazýlýmlarý olarak Arc/Info, Intergraph, MapInfo, SmallWorld, Genesis, Idrisi, Grass vb. verilebilir. Coðrafi bilgi sistemine yönelik bir yazýlýmda olmasý gereken temel unsurlardan bazýlarý þunlardýr; a) Coðrafik veri/bilgi giriþi ve iþlemi için gerekli araçlarý bulundurmasý, b) Bir veri tabaný yönetim sistemine sahip olmak, c)Konumsal sorgulama, analiz ve görüntülemeyi desteklemeli, d)Ek donanýmlar ile olan baðlantýlar için ara-yüz desteði olmalýdýr.

c) Veri (data) CBS’nin en önemli bileþenlerinde biri de “veri”dir. Grafik yapýdaki coðrafik veriler ile tanýmlayýcý nitelikteki öznitelik veya tablo verileri gerekli kaynaklardan toplanabileceði gibi, piyasada bulunan hazýr haldeki veriler de satýn alýnabilir. CBS konumsal veriyi diðer veri kaynaklarýyla birleþtirebilir. Böylece birçok kurum ve kuruluþa ait veriler organize edilerek konumsal veriler bütünleþtirilmektedir. Veri, uzmanlarca CBS için temel öðe olarak kabul edilirken, elde edilmesi en zor bileþen olarak ta görülmektedir. Veri kaynaklarýnýn daðýnýklýðý, çokluðu ve farklý yapýlarda olmalarý, bu verilerin toplanmasý için büyük zaman ve maliyet gerektirmektedir. Nitekim CBS’ye yönelik kurulmasý tasarlanan bir sistem için harcanacak zaman ve maliyetin yaklaþýk %50 den fazlasý veri toplamak için gerekmektedir.

d) Ýnsanlar (people) CBS teknolojisi insanlar olmadan sýnýrlý bir yapýda olurdu. Çünkü insanlar gerçek dünyadaki problemleri uygulamak üzere gerekli sistemleri yönetir ve geliþme planlarý hazýrlar. CBS kullanýcýlarý, sistemleri tasarlayan ve koruyan uzman teknisyenlerden günlük iþlerindeki performanslarýný artýrmak için bu sistemleri kullanan kiþilerden oluþan geniþ bir kitledir. Dolayýsýyla coðrafi bilgi sistemlerinde insanlarýn istekleri ve yine insanlarýn bu istekleri karþýlamalarý gibi bir süreç yaþanýr. CBS’nin geliþmesi mutlak suretle insanlarýn yani kullanýcýlarýn ona sahip çýkmalarýna ve konuma baðlý her türlü analiz için CBS’yi kullanabilme yeteneklerini artýrmaya ve deðiþik disiplinlere yine CBS’nin avantajlarýný tanýtmakla mümkün olabilecektir.

e) Yöntemler Baþarýlý bir CBS, çok iyi tasarlanmýþ plan ve iþ kurallarýna göre iþler. Bu tür iþlevler her kuruma özgü model ve uygulamalar þeklindedir. CBS’nin kurumlar içerisindeki birimler veya kurumlar arasýndaki konumsal bilgi akýþýnýn verimli bir þekilde saðlanabilmesi için gerekli kurallarýn yani metotlarýn geliþtirilerek uygulanýyor olmasý gerekir. Konuma dayalý verilerin elde edilerek kullanýcý talebine göre üretilmesi ve sunulmasý mutlaka belli standartlar yani kurallar çerçevesinde gerçekleþir. Genellikle standartlarýn tespiti þeklinde olan bu uygulamalar bir bakýma kurumun yapýsal organizasyonu ile doðrudan ilgilidir. Bu amaçla yasal düzenlemelere gidilerek gerekli yönetmelikler hazýrlanarak ilkeler tespit edilir.

CBS nasýl çalýþýr ?

CBS yeryüzüne ait bilgileri, coðrafik anlamda birbiriyle iliþkilendirilmiþ tematik harita katmanlarý gibi kabul ederek saklar. Bu basit ancak konumsal bilgilerin deðerlendirilmesi açýsýndan son derece güçlü bir yaklaþýmdýr. Bu yaklaþým, örneðin, daðýtým görevi üstlenmiþ taþýma araçlarýnýn optimum yük daðýtýmýndan, planlamaya dayalý uygulamalara ait detay kayýtlarýna, atmosferdeki deðiþimlerin modellenmesine kadar birçok gerçek dünya probleminin çözümüne imkan saðlar.

Coðrafik referanslar

Coðrafik bilgiler, enlem-boylam þeklindeki coðrafi koordinat ya da ulusal koordinatlar gibi kesin deðerleri veya adres, bölge ismi, yol ismi gibi tanýmlanan referans bilgileri içerirler. Bu coðrafik referanslar objelerin konumlandýrýlmasýna yani koordinatý bilinen bir pozisyona yerleþtirilmelerine imkan saðlar. Böylece ticari bölgeler, araziler, orman alanlarý, yeryüzü kabuk hareketleri ve yüzey þekillerinin analizleri konuma baðlý olarak belirlenir. Coðrafik referans konumu belirlerken, konum verisi yani koordinat bilgisi seçilecek veri modeline baðlý olarak ifade edilir. Bu ifade þekli CBS’de iki farklý konumsal veri modeli biçimindedir. Bunlar “vektörel (vector)” ve “hücresel (raster)” veri modelleridir.

Vektörel veri modelleri

Vektörel veri modelinde, nokta, çizgi ve poligonlar (x,y) koordinat deðerleriyle kodlanarak depolanýrlar. Nokta özelliði gösteren bir elektrik direði tek bir (x,y) koordinatý ile tanýmlanýrken, çizgi özelliði gösteren bir yol veya akarsu þeklindeki coðrafik varlýk birbirini izleyen bir dizi (x,y) koordinat serisi þeklinde saklanýr. Poligon özelliðine sahip coðrafik varlýklar, örneðin imar adasý, bina, orman alaný, parsel veya göl, kapalý þekiller olarak, baþlangýç ve bitiþinde ayný koordinat olan (x,y) dizi koordinatlar ile depolanýr. Vektörel model coðrafik varlýklarýn kesin konumlarýný tanýmlamada son derece yararlý bir modeldir. Ancak, süreklilik özelliði gösteren coðrafik varlýklarýn, örneðin toprak yapýsý, bitki örtüsü, jeolojik yapý ve yüzey özelliklerindeki deðiþimlerin ifadesinde daha az kullanýþlý bir model olarak bilinir.

Raster (hücresel) veri modelleri

Hücresel ya da diðer bir deyiþle raster veri modeli daha çok süreklilik özelliðine sahip coðrafik varlýklarýn ifadesinde kullanýlmaktadýr. Raster görüntü, birbirine komþu grid yapýdaki ayný boyutlu hücrelerin bir araya gelmesiyle oluþur. Hücrelerin her biri piksel (pixel) olarak ta bilinir. Fotoðraf görüntüsü özelliðine sahip raster modeller, genellikle fotoðraf ya da haritalarýn taranmasý (scanning) ile elde edilirler. Vektör ve raster veri modellerinden biri genelde CBS uygulama biçimine göre tercih edilerek kullanýlýr. Ancak günümüzde her iki model ayný anda da kullanýlabilmektedir. Bu tür bir kullaným þekli CBS’de hybrid (melez) veri modeli olarak bilinmektedir.

CBS'de Temel Ýþlevler...

Coðrafi bilgi sistemlerinin saðlýklý bir þekilde çalýþmasý aþaðýdaki 4 temel iþlevlerin yerine getirilmesine baðlýdýr. Bunlar;

1. Veri toplama : Coðrafik veriler toplanarak, CBS’de kullanýlmadan önce mutlaka sayýsal yani dijital formata dönüþtürülmelidir. Verilerin kaðýt ya da harita ortamýndan bilgisayar ortamýna dönüþtürülmesi iþlemi sayýsallaþtýrma (digitizing) olarak bilinir. Modern CBS teknolojisinde bu tür iþlemler büyük boyutlu projelerde tarama tekniði kullanýlarak otomatik araçlarla gerçekleþir. Küçük boyutlu projelerde daha çok masa tipi sayýsallaþtýrýcýlar kullanýlarak elle sayýsallaþtýrma yapýlabilir. Bugün birçok coðrafik veri CBS’ne uyumlu formatta hazýr halde piyasada mevcuttur. Bunlar üretici firmalardan saðlanarak doðrudan kurulacak sisteme aktarýlabilir.

2. Veri yönetimi : Küçük boyutlu CBS projelerinde coðrafik bilgilerin sýnýrlý boyuttaki basit dosyalarda saklanmasý mümkündür. Ancak, veri hacimlerinin geniþ ve kapsamlý olmasý, bunun yanýnda birden çok veri gruplarýnýn kullanýlmasý durumunda Veri Tabaný Yönetim Sistemleri (Data Base Management Systems) verilerin saklanmasý, organize edilmesi ve yönetilmesine yardýmcý olur. Veri tabaný yönetim sistemleri bir bilgisayar yazýlýmý olup veri tabanlarýný yönetir veya birleþtirir. Bir çok yapýda tasarlanmýþ veri tabaný yönetim sistemi vardýr, ancak CBS için en kullanýþlýsý iliþkisel (relational) veri tabaný sistemidir. Bu sistem tasarýmýnda veriler tablo bilgilerinin elde ediliþindeki düþünce yapýsýna uygun olarak bilgisayar belleðinde saklanýr. Farklý bilgiler içeren tablolarýn birbiriyle iliþkilendirilmesinde bu tablolardaki ortak sütunlar kullanýlýr. Bu yaklaþým basit fakat esnek bir tasarým olup, geniþ çapta CBS uygulamalarýnda kullanýlmaktadýr.

3. Veri iþlem : Bazý durumlarda özel CBS projeleri için veri çeþitlerinin birbirine dönüþümü veya irdelenmesi istenebilir. Verilerin sisteme uyumlu olmasý bunu gerektirebilir. Örneðin, konumsal bilgiler farklý ölçeklerde mevcut olabilir (yol verileri 1/100.000, nüfus daðýlým verileri 1/10.000, bina verileri 1/1.000 gibi). Tüm bu bilgiler birleþtirilmeden önce ayný ölçeðe dönüþtürülmelidir. Bu dönüþüm görüntü amacýyla geçici olabileceði gibi bir analiz iþlemi için sürekli ve kalýcý da olabilir. CBS, gerek bilgisayar ortamýnda obje üzerine imlecin (mouse) týklanmasý ile basit sorgulama kapasitesine, gerekse çok yönlü konumsal analiz araçlarýyla (tools) yönetici ve araþtýrýcýlara istenen süreçte bilgi sunar. CBS teknolojisi artýk coðrafik verileri istatistiksel grafikler ve “eðer olur ise..” (if conditions) þeklindeki mantýk sorgulamalarý ve senaryolar þeklinde irdeleme aþamasýna gelmiþtir. CBS teknolojisi konumsal verilerin sorgulanmasý ve analizinde, yazýlýmlar sayesinde, birçok veri her türlü geometrik ve mantýksal iþleme tabi tutulabilir. Eðer fonksiyonel coðrafik veriye sahip CBS mevcut ise, baþlangýçta þu basit sorgulamalar yapýlabilir;

4. Veri sunumu : Görsel iþlemler yine CBS için önemli bir iþlevdir. Birçok coðrafik iþlemin sonunda yapýlanlar harita veya grafik gösterimlerle görsel hale getirilir. Haritalar coðrafik bilgiler ile kullanýcý arasýndaki en iyi iletiþimi saðlayan araçlardýr. Kartoðraflarýn uzun yýllardýr harita üretmesine karþýn, CBS kartoðrafya biliminin hýzlý geliþmesine de katkýda bulunan yeni ve daha etkili araçlarý sunmaktadýr. Haritalar, yazýlý raporlarla, üç boyutlu gösterimlerle, fotoðraf görüntüleri ve çok-ortamlý (multimedia) ve diðer çýktý çeþitleriyle birleþtirebilmektedir.

CBS Uygulama Alanlarý...

Çevre yönetimi Çevre düzeni planlarý, Çevre Koruma alanlarý, ÇED raporu hazýrlama, Göller, göletler, sulak alanlarýn tespiti, Çevresel izleme, Hava ve gürültü kirliliði, Kýyý Yönetimi, Meteoroloji, Hidroloji

Doðal Kaynak yönetimi Arazi yapýsý, su kaynaklarý, akarsular, havza analizleri, yabani hayat, yer altý ve yerüstü doðal kaynak yönetimi, madenler, petrol kaynaklarý

Mülkiyet-Ýdari Yönetim Tapu-Kadastro, Vergilendirme, Seçmen tespiti, Nüfus, Kentler, Beldeler, Kýyý Sýnýrlarý, Ýdari sýnýrlar, Tapu bilgileri, Mücavir alan dýþýnda kalan alanlar,Uygulama imar planlarý

Bayýndýrlýk hizmetleri Ýmar faaliyetleri, Otoyollar, Devlet yollarý, Demir yollarý ön etütleri, Deprem zonlarý, Afet yönetimi, Bina hasar tespitleri, binalarýn cinslerine göre daðýlýmlarý, bölgesel kalkýnma daðýlýmý

Eðitim Araþtýrma-inceleme, eðitim kurumlarýnýn kapasiteleri ve bölgesel daðýlýmlarý, okuma-yazma oranlarý, öðrenci ve eðitmen sayýlarý, planlama

Saðlýk yönetimi Saðýlýk-coðrafya iliþkisi, saðlýk birimlerinin daðýlýmý, personel yönetimi, Hastane vb birimlerin kapasiteleri, bölgesel hastalýk analizleri, saðlýk tarama faaliyetleri, ambulans hizmetleri

Belediye faaliyetleri Kentsel faaliyetler, imar, emlak vergisi toplama, imar düzenlemeleri, çevre, park bahçeler, fen iþleri, su-kanalizasyon-doðalgaz tesis iþleri, TV kablolama, Uygulama imar planlarý, Nazým imar planlarý, Halihazýr haritalar, Altyapý, Ulaþtýrma planý toplu taþýmacýlýk, Belediye yollarý ve tesisleri

Ulaþým planlamasý Kara, hava, deniz ulaþým aðlarý, Doðal gaz boru hatlarý, iletiþim istasyonlarý, yer seçimi, enerji nakil hatlarý, ulaþým haritalarý

Turizm Turizm bölgeleri alanlarý ve merkezleri, Turizm amaçlý uygulama imar planlarý, Turizm tesisleri, Kapasiteleri, Arkeoloji çalýþmalarý

Orman ve Tarým Eðim-Baký hesaplarý, Orman amenajman haritalarý, Orman sýnýrlar, Peyzaj planlamasý, Milli parklar, Orman kadastrosu, Arazi örtüsü, Toprak haritalarý

Ticaret ve Sanayi Sanayi alanlarý, Organize sanayi bölgeleri, Serbest bölgeler, Bankacýlýk, Pazarlama, Sigorta, Risk Yönetimi, Abone , Adres yönetimi

Savunma, Güvenlik Askeri tesisler, Tatbikat ve atýþ alanlarý,Yasak Bölgeler, sivil savunma, emniyet, suç analizleri, suç haritalarý, araç takibi, trafik sistemleri, acil durum