تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية في دراسات المياه
تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية في دراسات المياه
د. محمد يعقوب محمد سعيد*
تعتبر الماء عنصرأساسى في الحياة وأن حوالي 85% من دم الإنسان يتكون من ماء وما يدل على ذلك قوله تعالى (وجعلنا من الماء كل شئ حي) كما ذكرت الماء في آيات أخر في القران وكذلك العوامل التي تدخل في الدورة الهيدرولجية كالسحب, الأمطار, البرق, الرعد, والرياح. ولأهمية المياه فقد قامت هئية الينوسكو عام 1975 بطرح أول برنامج لدراسة المياه على مستوى العالم وكان هدفه ترشيد المياه و إداراتها من الناحية النوعية والكمية.
وبمقارنة المياه السطحية والجوفية نجد أن المياه الجوفية تمثل 80% من المياه الصالحة للشرب لذلك جاء الاهتمام بها لاسيما وأنها أقل تعرضا للتلوث كما هو الحال بالنسبة للمياه السطحية. وتلوث الماء له أثار اقتصادية واجتماعية, ففي دراسة أجريت بواسطة مؤسسة حماية البيئية الأمريكية أثبتت أن تكلفة تنظيف منطقة مياه جوفية ملوثة وصلت إلى 8,84 مليون دولار بالإضافة إلى ذلك قد تؤثر المياه الملوثة على صحة الإنسان وقيمة العقارات. وهناك حاجة ماسة لمزيد من البحوث حول المياه في دولة الإمارات العربية المتحدة لوجود حلول للطلب المتزايد للمياه نتيجة لزيادة السكان ومشاريع التنمية. فمثلا نجد أن كمية المياه المستهلكة في إقليم العين قد زادت من 39 إلى 49 مليون جالون مابين عامي 1995 و 1999.
نظم المعلومات الجغرافية
عبارة عن أدوات لجمع وإدخال,ومعالجة,وتحليل, وعرض, و إخراج المعلومات الجغرافية والوصفية لأهداف محددة. وهذا التعريف يتضمن مقدرة النظم على إدخال المعلومات الجغرافية (خرائط, صور جوية, مرئيات فضائية) والوصفية (أسماء, جدول), ومعالجة هذه المعلومات (تنقيحها من الأخطاء), وتخزينها,واسترجاعها, واستفسارها, وتحليلها (تحليل مكاني واحصائى), وعرضها على شاشة الحاسوب أو طباعتها على ورق في شكل خرائط, تقارير (جداول), ورسومات بيانية.
لقد شهدت السنوات الماضية اتجاها عاما إلى الاستفادة القصوى من نظم المعلومات الجغرافية في مجال دراسة المياه والتحليل الهيدرولجى وهذا واضح جليا من المقالات التي نشرت في المجلات العلمية, والكتب التي ألفت, والمؤتمرات العلمية التي عقدت وخاصة مؤتمر HydroGIS والذي بدأ في عام 1991 ثم بعد ذلك أصبح يعقد كل ثلاثة سنوات.
الفائدة الكبرى من تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في مجال المياه تكمن في أنها تمكن العاملين في حقل المياه (الهيدرولجى, الهيدرولك, التجارة, القانون) من ربط المعلومات الجغرافية كالأحواض المائية بالمعلومات البيانية كالأمطار, منسوب ارتفاع المياه, واستخدام هذه المعلومات مع بعضها البعض لإجراء تحليلات للاستفادة منها في بناء السدود والخزانات, كما تساعد أيضا في دراسة حالة المياه الجوفية, الضخ الجائر, تدخل مياه البحر, وتأثير التجمعات السكانية على المياه. وتوجد برامج كثيرة تعمل بالتكامل مع نظم المعلومات الجغرافية, منها على سبيل المثال: ,CRWR-PreProcessor .WaterWay ,MIKE 11 GIS
كما يمكن استخدام نظم المعلومات الجغرافية لإنتاج خرائط ملونة توضح درجة التلوث ومقارنة ذلك بالمواصفات المعتمدة من منظمة الصحة العالمية فمثلا إذا كانت قراءة الكلورايد في محطة قياس نوعية المياه قد تعدت 250 ميلغرام في اللتر فيمكن إعطاء هذه المحطة لونا أحمر لكي يدل على خطورة الموقف كما يمكن التعرف على أسباب هذه الخطورة بالنظر إلى مصادر التلوث حول المحطة (مصانع, نفايات, مبيدات زراعية, الخ).
و تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في مجال دراسة المياه أخذ بعدا استراتيجيا خاصة وأن الماء في دولة الإمارات العربية المتحدة تعتبر من أكثر العناصر البيئية التي تحتاج إلى إدارة وترشيد. فعلى سبيل المثال نجد أن شركة أبوظبى الوطنية للحفر قد قامت باستخدام مزيج من الخرائط الورقية ,والتصوير الجوى, والاستشعار من بعد, والنظام العالمي لتحديد المواقع (GPS) و نظم المعلومات الجغرافية لدراسة أحوال المياه بامارة أبوظبى. وفى هذه الدراسة سجلت كل الفحوصات الفيزيائية للماء ( درجة الحرارة, الرائحة و الطعم, اللون, الخ) و الفحوصات الكيماوية ( الرقم الهيدروجينى, الأوكسجين الذائب, الأوكسجين المستهلك حيويا, الأوكسجين المستهلك كيماويا, الخ) على قاعدة بيانات تدار بواسطة برنامج أروكل (Oracle) وتم وضع كل المعلومات الجغرافية (مواقع الآبار, الطرق, استخدام الأراضي, الجو لجيا) على برنامج (ArcInfo). وقد أجريت تحليلات في غاية الأهمية (تحديد الآبار الجوفية الصالحة للشرب, كمية المخزون الاستراتيجي), كما أنتجت خرائط وموزيك من القمر الصناعي الأمريكي لاندسات والقمر الصناعي الفرنسي اسبوت.
كما قامت شركة إمارة أبوظبى لتوزيع الماء والكهرباء بتمويل مشروع لإقامة نظم معلومات جغرافية, والأهداف من هذا المشروع يمكن تلخيصها فيما يلي:
- الاستفادة من نظم المعلومات الجغرافية في تحديد مسار خطوط الشبكة لتسهيل عملية الامتدادات والصيانة.
- تحديد مواقع الخزانات ومقارنة ذلك بطبوغرافية الأرض وإمكانية وضع خزانات جديدة في مواقع بحيث تعمل على النظام الانسيابي بدلا من الضخ مما يوفر الطاقة والوقود.
- تحديد مناطق الكثافة السكانية ومقارنة ذلك باستهلاك الماء والكهرباء والدخل وتوزيع الشبكة مما يساعد في تحديد أماكن الضغط العالي ووضع الاحتياطيات لذلك ومعالجتها.
وهناك مجهودات جبارة من هيئة إمارة الشارقة لتوزيع الماء والكهرباء بتمويل مشاريع لإقامة نظم معلومات جغرافية واستخدام تكنولوجيا الاستشعار من بعد. فقد اعتمدت الهيئة (يوليو 2001) برنامجا لاستخدام تكنولوجيا الاستشعار من بعد لدراسة المياه الجوفية بالمنطقة بالتعاون مع جامعة بوسطن بالولايات المتحدة الأمريكية. وسوف يقود هذا البرنامج الخبير المعروف في مجال الاستشعار من بعد (بروفسور فاروق الباز).
ونسبة للطلب المتزايد لكوادر مواطنة مؤهلة في مجال نظم المعلومات الجغرافية والمياه فقد اعتمدت جامعة الإمارات العربية المتحدة برنامج بكالوريوس وماجستير في مجال نظم المعلومات الجغرافية وبرنامج ماجستير في المياه , كما قام مركز زايد للبحوث بالتعاقد مع الخبير العالمي في مجال المياه (بروفسور تونى ألن-جامعة لندن) لإجراء بحوث وتأهيل كوادر مواطنة في مجال المياه. وواضح جليا من الحقائق السابقة الاهتمام المتزايد من الدولة بالمياه والتشجيع على البحوث وخاصة التي تدرس المياه من عدة زاويا (هندسية, اقتصادية, بيئية, إدارية, اجتماعية, قانونية, الخ).
* قسم الجغرافية, كلية العلوم الإنسانية والاجتماعية، جامعة الإمارات العربية المتحدة
المصدر : http://faculty.uaeu.ac.ae/myagoub