کار برد فناوری اطلاعات در علوم زمین

در چند دهه اخير، سامانه‌هاي مختلف اطلاعاتي به عنوان ابزاری پويا و مؤثر با هدف مديريت بهينه داده‌هاي مكاني، در دسترس محققين مختلف علوم زمين قرار گرفته‌اند. ‌اين فناوري‌هاي چند‌منظوره، ساخته و پرداخته انسان متفكر بوده است و كاربرد آن‌ها در علوم زمين (به ويژه علوم خاك) در سال‌هاي اخير آموزش و فراگيري چنين جستارهايي را براي دانشجويان رشته‌هاي علوم زمين و علوم محيطي به طور جدي ضروری ساخته است. درنتيجه لزوم تدوين يك كتاب با خصوصيت آموزشي و تحقيقاتي مناسب احساس مي‌شد. مؤلفان ‌اين كتاب براساس بررسی‌های منابع متعدد، تجارب پژوهش‌های متعدد و تلاش خود اقدام به تألیف ‌اين اثر كردند تا مورد استفاده عزيزاني كه مي‌خواهند با دقت و سرعت بيشتر و هزينه كمتر اطلاعات مفيدي از زمين استخراج كنند، قرار گيرد.

چند سالی است که مطالعه و بررسي كره زمين با استفاده از فناوري‌هاي نوين آنچنان شتاب فزاينده‌اي به خود گرفته كه شايد بتوان ادعا كرد، هر ساعت كه مي‌گذرد (چه از شب و چه از روز، چه از جو زميني و چه از سطح آن) میزان اطلاعاتی که بشر از این کره خاکی ثبت و استخراج می‌کند، بيش از كل اطلاعات و يا داده‌هايي است كه انسان‌ها از زمان سکنی‌گزيدن براي کشاورزی و دامپروري تا 3 دهه پيش بدست آورده‌اند. از یک طرف ماهواره‌هاي متعددي كه به فضا پرتاب شده و در مدار زمين قرار داده شده‌اند با سنجنده‌هاي خود به اخذ داده از سطح زمين مشغول‌اند و حجم غيرقابل باوري از اطلاعات به زمين ارسال می‌كنند. حتي برخي از این سنجنده‌های فضایی با قدرت تفكيك‌هاي چند سانتی‌متری خود، مي‌توانند اطلاعات را جمع‌آوري و به‌ايستگاه‌هاي مورد نظر ارسال دارند. ‌اينگونه اطلاعات در قالب تصاوير رادار، تصاوير فراطيفي، حرارتي و غيره جمع‌آوري مي‌شود. از طرف دیگر ‌اين حجم عظيم از داده‌هاي مكاني توسط الگوريتم‌هاي پردازش، آناليز تصاوير، روش‌های پهنه‌بندی، مدل سازی و درون‌یابی به همراه پيشرفت‌هاي علمي‌سخت افزاري و نرم افزاري با سرعت زياد كارايي خود را به اثبات رسانده‌اند. در واقع چند دههای بیش نیست که این فناوری‌ها و علوم پیشرفته دیگر خانه و مکان بر نمی‌تابند، بلکه بدون توجه به مرز جغرافیایی و سیاسی از خانه‌ها برون یافته‌اند و پرده از بسیاری اسرار بر می‌دارند. فناوری‌ها با بسیاری از موضوعات و رشته‌ها در هم آمیخته‌اند و مقدار و مورد استفاده بسیاری گشته‌اند. از این رو افزون بر شناخت، آموزش آن‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا نموده است.

اين داده‌ها در تلفيق با سامانه‌هاي مختلف ديگر مانند سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS) موجب ایجاد و پیشرفت فناوري‌هاي برتر برای حل مسايل جغرافيايي و ساير علوم طبیعی و انسانی مرتبط گرديده است. سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS) به عنوان يك فناوري جديد و پويا در راستاي مطالعات پايش، مدلسازي‌هاي كمي ‌و كيفي اهمیت زیادی درعلوم زمين پیدا نموده است. موضوع استخراج اطلاعات از داده‌هاي زميني و فرآيندهاي تجزيه و تحليل در حال پیشرفت است و در سال‌هاي اخير گرایش برای استفاده شبكه‌هاي عصبي و روشهاي زمين آمار و سامانه‌هاي پردازش تصوير و تولید نقشه‌هاي موضوعي محور بسياري از فعاليت‌هاي محققين و دانشجويان گشته است.

امیدواریم این کتاب آغازی باشد بر آموزش و کاربرد فناوری‌های نوین در شناسایی خاک‌ها که از آن به عنوان خاکشناسی رقومی یاد می‌شود. باورمان آن است كه ‌اين كتاب مي‌تواند مطالب مقدماتي و پايه‌اي ‌اينگونه فناوري‌ها را فراهم كند، اما به هيچ عنوان كافي نيست و هر كدام از مباحث اصلي كتاب خود دست‌كم يك كتاب ديگر را طلب مي‌كند و بديهي است که تيم‌هاي علمی دیگر باید ‌اين كار را دنبال كنند.

این کتاب در 5 فصل تنظیم شده است و چون چند فصل از مطالب مندرج در کتاب برای نخستين‌بار در ایران منتشر می‌شود، بنابراین امید است که نه‌تنها اساتید و متخصصین و دانشجویان عزیز، ما را در رفع نواقص احتمالی ياری رسانند، بلكه خود ادادمه‌دهنده‌ي اين راه بوده و تأليفات كامل‌تري در اين حوزه ارايه كنند.

گرچه تلاش ما در‌اين كتاب بر ‌اين است كه راهگشاي مباحثي از برخی فناوري‌هاي علوم زمين باشيم، ولي ‌اين فناوري‌هاي در حال رشد و توسعه كه خود زاييده فكر و خلاقيت انسان‌ها است، نبايد ‌اين باور را در ما و دانشجويان ‌ايجاد كند كه از نقش كارشناسي، قدرت ارزيابي، تصورات ذهني و حتی قدرت تفسير و تحليل در علم و هنر تفسير بكاهد. نبايد بگونه‌اي عمل شود که به رغم دقت، سرعت و کارایی که این فناوری‌ها دارند، استفاد نامناسب موجب شود که حتی با وجود ‌اين فناوري‌ها از دقت و صحت كار كم شود. زيرا گاه تصور مي‌رود در همين عصر و با همين تكنولوژي، نقشه‌هايي با كمترين دقت و صحت هم توليد مي‌شود. بدیهی است انتظار عقلانی و آرمان ما از این سمند سرکش فناوری، بالا بردن کیفیت زندگی انسان‌ها و در نهايت ارتقاء کرامت انسان‌هاست.

هان ای عقاب عشق،

از اوج قله‌های مه آلود دوردست

پروازکن،

آن جا ببر مرا که شراب هم نمی‌برد

سپاس‌واژه:

بدون تردید، کمک‌ها و راهنمایی‌های ارزنده برخی از اساتید و بزرگواران موجب ارتقا کتاب جاضر شده است که در اینجا از تمامی آنان که هر گونه راهنمایی، تشویق و کمکی كرده‌اند، نهایت تشکر به عمل می‌آید. به ویژه آقایان دکتر اردلان و دکتر رحیمی خوب که کتاب را به دقت بازخوانی كرده و راهنمایی ارزنده‌ای كرده‌اند، قدردانی می‌شود. از همکاری‌های سازمان فضایی ایران، دانشکده جغرافیا، موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور نیز سپاسگزاری می‌شود.

از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه تهران به خاطر حمایت مالی از طرح‌های مصوب که در تألیف این کتاب مهم بوده سپاس فراوان داريم. از تمامی دست‌اندرکاران مؤسسه انتشارات دانشگاه و چاپ تهران که نگاه آمیخته با محبت و فرهیختگی آنها، موجب دلگرمی بیش از پیش است، کمال امتنان را داريم. دست آخر اينكه از همکاری‌های آقای حبیب عزیزی نيز در تایپ و صفحه‌آرایی تشکر می‌شود.