تعد النظم المعلوماتية الجغرافية الطبيعية (GIS) أدوات أساسية في مجال علم البيئة والأرصاد الجوية والاستشعار عن بعد وغيرها من مجالات العلوم المتعلقة بالبيئة. تتكون هذه الأنظمة من مجموعة متنوعة من المكونات التي تعمل معاً لتوفير بيانات دقيقة ومفصلة حول خصائص الأرض وتوزيعات الظواهر الطبيعية المختلفة. وفيما يلي استعراض مفصل لهذه المكونات وأدوارها الحيوية:

1. البنية الهيكلية: تعتبر القاعدة الأساسية للنظام الجغرافي هي البنية الهيكلية للبيانات المكانية. تشمل هذه البيانات طبقات مختلفة مثل الخرائط الرقمية، والصور الفضائية، والمخططات الطبوغرافية، والتي توفر الوصف الدقيق للمواقع الجغرافية.

1. نظام تحديد المواقع العالمي (GPS): يعتبر GPS جزءاً أساسياً من أنظمة GIS، إذ يعمل كأداة لجمع البيانات الواقعية مباشرةً من الموقع المستهدف. يساعد ذلك في تعيين مواقع محددة بدقة عالية وربطها بالمعلومات الجغرافية الأخرى.

1. تقنيات الاستشعار عن بعد: تستغل هذه التقنيات الطاقة المنبعثة من سطح الأرض لاستخلاص معلومات جغرافية قيمة. سواء كانت تلك طاقة مرئية أو رادارات بالأشعة تحت الحمراء، فإنها تساهم في بناء تصورات كاملة لمختلف سمات البيئة الطبيعية.

1. برامج إدارة البيانات والمعالجة: تتمثل وظيفة هذه البرمجيات في تخزين ومعالجة وإعداد تقارير تفصيلية استناداً إلى مجموعات كبيرة ومتنوعة من البيانات المكانية. تقوم بتحليل المعطيات المجمعة وتقديم نتائج يمكن تحويلها لأشكال رسوم بيانية وخرائط رقمية سهلة الاستخدام والتفسير.

1. التفاعل بين الإنسان والآلات: يُركز هذا الجانب على كيفية تواصل البشر مع النظام وكيف يستجيبون بشكل فعال للإشارات الصادرة عنه. يشمل تصميم واجهات مستخدم سلسة وبسيطة تسمح بفهم عميق للتوصيف الجغرافي للأرض والإجراءات المناسبة لحماية مواردنا الطبيعية واستدامتها.

1. الأتمتة وتحسين العمليات: بإدخال الروبوتات والحوسبة السحابية، أصبح بالإمكان تنفيذ عمليات متكررة آليا داخل نظام GIS مما يحسن سرعة دورة العمل وجودته ويقلل الاعتماد على التدخل اليدوي.

1. التكامل عبر القطاعات: أهم ما يعطي لأنظمة GIS قيمتها هو قدرتها على الربط بين المعلومات المتاحة ضمن قطاعات متخصصة مختلفة - كالزراعة والنقل والصحة العامة وغيرها-. وهذا يمكّن صناع القرار من اتخاذ قرارات مبنية على رؤية شاملة لكل جوانب تأثير القرار المقترح عليه وعلى المجتمع المحلي والعالم الخارجي كذلك.

وبهذا نرى كيف تضمن مكونات GIS ضرورية الحصول على فهم شامل ومنظور ثلاثي الأبعاد لديناميكية العالم الطبيعي حولنا, الأمر الذي يؤدي لإيجاد حلول عملية لتحسين استخدام الموارد وحفظ توازن طبيعي قابل للاستمرارية لعالمنا المشترك