تمثيل كارتوغرافي لخدمات الماء والطرق في مدينة النجف الأشرف باستخدام نظم المعلومات الجغرافية - أحمد يحيى عبد عباس - أطروحة دكتوراه 2014م

تمثيل كارتوغرافي لخدمات الماء والطرق في مدينة النجف

الأشرف باستخدام نظم المعلومات الجغرافية

أطروحة تقدم بها

أحمد يحيى عبد عباس

إلى مجلس كلية الآداب - جامعة البصرة وهي جزء من متطلبات نيل درجةدكتوراه فلسفة في الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية

بإشراف

الأستاذ المساعد الدكتور 

حسن عداي كرم الله 

الأستاذ المساعد الدكتور

حسين موسى حسين

2014ميلادي - 1435 هـجري

فهرست المحتويات

 

الموضوع	الصفحة
الفصل الثاني : خرائط الواقع الجغرافي واستعمالات الأرض لمنطقة                    الدراسة	30- 109
2 – 1 : مدينة النجف نشأتها وأهميتها الدينية والثقافية	30 - 32
2– 2 : خرائط الموقع	32- 36
2–  3 : خرائط الموضع	37-60
2         – 3–  1:  خرائط البنية الجيولوجية	37-40
2 – 3–  2: خرائط أشكال سطح الأرض	40-45
2 – 3– 3: خرائط المناخ	45- 58
2 – 3–  4: خرائط التربة	58- 60
2 – 4: خرائط سكان منطقة الدراسة	60 - 72
2            – 4– 1  : خرائط نمو السكان	61- 63
2            – 4– 2  : خرائط التوزيع الفعلي للسكان	64- 66
2– 4– 3  : خريطة التوزيع النسبي للسكان	66-69
2 – 4– 4 : خرائط الكثافة السكانية	70- 72
2 – 5 : خرائط الواقع السكني لمنطقة الدراسة	73 - 78
2                 – 5-1 : التوزيع النسبي للوحدات السكنية	73-75
2 – 5-2: الكثافة السكنية العامة	76- 78
2– 6 : خرائط استعمالات الأرض	79- 109
الفصل الثالث : خرائط خدمات مياه الشرب في منطقة الدراسة	110- 172
3 –1:- خرائط التوزيع الجغرافي للمؤسسات والمنشآت الخاصة بإنتاج               وتوزيع المياه	110- 131
3-1- 1:-  خرائط مشاريع تصفية المياه ومحطات التقوية	110- 119
3-1-  2:- خرائط شبكة الماء في مدينة النجف	120- 131
3–2  :-  خرائط الخصائص النوعية لمياه الشرب في مدينة                 النجف	132 - 165

الموضوع	الصفحة
3–2–1 :-  خرائط الخصائص النوعية للماء الخام ( شط الكوفة )	133- 142
3–2–2 :-  خرائط الخصائص النوعية للماء المعالج في مشروع                   ماء النجف الموحد	143- 154
3–2– 3: خرائط الخصائص النوعية للماء النهائي في احياء              ومحلات مدينة النجف	155- 165
3-3 :-  التمثيل الكارتوغرافي لانتاج واستهلاك مياه الشرب في مدينة النجف	166 - 168
3–  4:-  نتائج الاستبيان	169-172
الفصل الرابع : خرائط خدمات الطرق في مدينة النجف	173- 265
4 – 1 : خرائط أنماط شبكة الشوارع في مدينة النجف	173- 178
4–2: خرائط أصناف شبكة الشوارع في مدينة النجف	179- 199
4 – 3 : خرائط تقاطعات الطرق (Junctions  ) في مدينة النجف	200- 214
4         -3-1: التقاطعات السطحية	202-206
4        -3- 2: التقاطع بمستويات	207- 214
4 – 4 : خرائط الجسور في منطقة الدراسة	215 - 218
4-  5: اثاث الطريق	219 - 221
4-  6: التمثيل الخرائطي لتقييم كفاءة الشوارع في مدينة النجف الاشرف	222- 232
4- 7: التمثيل الكارتوغرافي لانسيابية المرور ( حجم المرور) في طرق مدينة النجف الاشرف	233- 253
4-8: التمثيل الكارتوغرافي لحوادث المرور في مدينة النجف الاشرف	254-256
الاستنتاجات	257- 258
المصادر	259-265
الملاحق	266- 269
الخلاصة باللغة الإنكليزية	270

الخلاصة

تعد خرائط خدمات الطرق ومياه الشرب من خرائط خدمات البنى التحتية التي تحتل مكانة مهمة في الدراسات الجغرافية ، إذ تفقد الجغرافية بدونها أداة هامة في التعبير عن تلك الخدمات التي تشكل أهمية بارزه في إعداد الخطط والبرامج التنموية وتعد مفتاحاً لحل المشاكل التي تعاني منها المدينة .

تهدف هذه الدراسة الى إعداد مجموعة من الخرائط المتخصصة التي تهتم بتمثيل واقع حال خدمات الماء والطرق في مدينة النجف الاشرف خلال مدة الدراسة ، وفقا لقواعد وأسس التمثيل الخرائطي الصحيحة وذلك باستخدام تقنية نظم المعلومات الجغرافية (GIS). اذ تستفيد الدراسات الجغرافية اليوم لاسيما الكارتوغرافية منها من التطورات الهائلة التي حققها العقل البشري في جانب التقانة والمعلوماتية ، حيث أسهمت في إغناءها بأساليب أكثر تطوراً وحداثة في إعداد وتمثيل الخرائط والتي من أهمها تقنية نظم المعلومات الجغرافية ، إذ يظهر لأي دارس او باحث حقيقة مفادها أن القسم الأكبر من وظائف برامج نظم المعلومات الجغرافية قد تم تسخيره لحل كثير من محن المشتغلين بعلم الكارتوغرافيا مثل عمليات الخزن والنسخ والقطع والاختيار والتغيير والترميز على اختلاف أشكاله وإظهار ما يعرف بالمعلومات المصاحبة (Annotation) وكذا التحكم بالمساقط والألوان والخطوط والرموز الموضعية وأنماط الضلال وغيرها ، لذا كان الرأي أنْ يتم تصميم خرائط الدراسة باستخدام تلك التقنيات الحديثة.

لغرض تحقيق أهداف الدراسة وبالاعتماد على مبدأ الترابط الموضوعي للمحاور الأساسية التي تضمنتها الدراسة فقد اشتملت على أربعة فصول، الفصل الأول كان بمثابة الإطار النظري للدراسة حيث تم التطرق فيه إلى الدليل النظري للدراسة متضمناً ( المشكلة ، الفرضية ، الهدف ، الحدود ، المبررات ، المنهجية ، الهيكلية ، الدراسات السابقة ) ،.كما تم تناول بعض المفاهيم الأساسية المستخدمة في الدراسة كمفهوم خدمات البنى التحتية ومفهوم خرائط هذه الخدمات ، واهم طرق ووسائل التمثيل ألخرائطي ونظم الإحداثيات التي تتعامل بها الخرائط  ، كذلك تم التطرق إلى تقنية نظم المعلومات الجغرافية (GIS) من حيث مفهومها وأهمية استخدامها في مثل هكذا دراسات والى البرامج المستعملة في الدراسة وطريقة العمل التي اتبعت لانجاز البحث .

 ونظراً الى الأهمية الدينية والثقافية لمدينة النجف الاشرف كونها  الأساس الذي قامت عليه المدينة ولما لها من دور بارز وملحوظ في جذب السكان المحليين والأجانب للسكن الدائم فيها أو لأداء الزيارة والتعلم كان لابد من التعرض إلى نشأتها وتطورها واهم ملامح شخصيتها الدينية والثقافية ،اذ تم التطرق الى ذلك في الفصل الثاني الذي شمل عدة محاور الأول والثاني منها تعرضا إلى خرائط  الواقع الجغرافي الطبيعي وخرائط السكان وذلك لإبراز الخصائص الطبيعية والسكانية المؤثرة في خدمات الطرق ومياه الشرب في مدينة النجف الاشرف فيما تطرق المحور الثالث إلى  الخرائط السكنية اما المحور الرابع فتناول خرائط استعمالات الأرض فيها كونها تظهر التركيب الوظيفي للمدينة .

تضمن الفصل الثالث خرائط خدمات مياه الشرب متناولاً خرائط التوزيع الجغرافي للمؤسسات والمنشآت الخاصة بإنتاج وتوزيع المياه كخرائط مشاريع تصفية المياه ومحطات التقوية وخرائط شبكة الماء في مدينة النجف الاشرف ، كذلك خرائط تقويم نوعية مياه الشرب في مدينة النجف ، أما الفصل الرابع فقد تعرض الى خرائط خدمات الطرق متناولاً خرائط أنماط شبكة الشوارع في مدينة النجف الاشرف وخرائط أصناف شبكة الشوارع فيها وخرائط التقاطعات كما يقدم البحث خلال الفصول الثاني والثالث والرابع على تقديم دراسة تحليلية للطرائق المتبعة لإعداد الخرائط التي ضمها الجزء الثاني مع ابراز أهمية كل طريقة ودورها في إيضاح الكم الذي تمثله .

أثبتت الدراسة أن للخارطة دورا مهما وأساسيا في الدراسات الجغرافية عموما والدراسات الخاصة بخدمات البنى التحتية ( مياه الشرب والطرق ) على وجه الخصوص، كونها تعد أفضل وسيلة لإظهار صورة التوزيع الجغرافي والارتباط المكاني بين هذه الخدمات من جهة والظواهر الجغرافية الأخرى من جهة أخرى ، حيث يمكن من خلال تحليل تلك الخرائط تحديد وتقييم العلاقات المكانية بين الظواهر ومدى تأثير كل منها بالآخر ولا يمكن لأية دراسة متخصصة في هذا المجال أن تكتمل صورتها بدون الاعتماد على الخارطة.

اتضح من تحليل خرائط الدراسة ان الرموز الأساسية المستخدمة في تمثيل خدمات البنى التحتية ( الماء والطرق ) هي رموز الخط سواء كانت نوعية ام كمية. كما وبينت أهمية استعمال تقنية نظم المعلومات الجغرافية (GIS) في دراسة خدمات البنى التحتية ( مياه الشرب والطرق ) ، لما توفره هذه التقنية من أنظمة متطورة في مجال إعداد وتصميم وتحديث الخرائط واستنباط خرائط أخرى , كما إن الخرائط المعدة بواسطتها تتمتع بدقة عالية في مجال تحديد مواقع الظواهر الجغرافية, والترميز ألخرائطي وإظهار التباينات المكانية, ومعرفة تأثير وتأثر الظواهر الجغرافية بعضها ببعض من حيث إظهار العلاقات التبادلية بينها, خاصة وان نظم المعلومات الجغرافية توفر التعامل الأمثل مع البيانات والمعلومات مهما كبر حجمها ومعالجتها وتحليلها وتحديثها. كما أظهرت الدراسة أن لمعطيات الأقمار الاصطناعية المستخدمة في الدراسة ( Quick bird & landsat  ) أثراً بالغاً في عملية التفسير البصري إذ أمكن كشف وتّمييز وتحديد استعمالات الأرض في منطقة الدراسة بما فيها المخصصة لخدمات الماء والطرق الأمر الذي اختزل كثير من الجهد والكلفة والوقت في حالة إجراء مثل تلك المسوحات تقليدياً.

 

Cartographic Representation for water and    Roads services in The holy Najaf City, using Geographic information systems

 

By

Ahmed Yhya Abed Abbas

 

A thesis

 Submitted to the Council of the College of Arts , University of  Basra , in      

  partial fulfillment  of  the requirements of a Ph.D. Degree in cartography

  & Geographic information systems         

 

Supervised by

Assist. Prof. Dr.   Husain Mussa Husain

Assist. Prof. Dr. Hasan Adai Karam ALLA    

1435 A.H.            2014 A.D.

Abstract

Water and Roads services maps have considered as an infrastructure maps which occupy a very important area in geographic studies, without them geographic loses a very important tool which can show all those services which has an extraordinary role to set plans and developing programs, they also considered as a clue for the problems that Najaf suffers from.

The aims of study is to prepare a set of special maps which care for representing throughout this study the water and roads services in Najaf as they are, according to the right cartographical rules by using Geographic Information Systems (GIS). Nowadays, the geographic studies especially the cartographic ones  get benefit from the huge changes (Developments) that the human mind achieved in technology and Information,  these developments have contributed in enrich them by using modern and developed ways to set and prepare maps like Geographic Information Systems, Any researcher or student can realize the fact that the biggest part from  GIS roles is used to solve many problems for who work in cartographic field like the process of store, copy, cut, choose, change and symbolize In different shapes to show the annotation, control the coordination, colors, lines, topical symbols, shadow patterns, etc., so the suggestion was to design studying maps by using modern techniques.

To achieve the study goals with depending on the objective connection for study main subjects which contains four chapters, the first chapter was as the theoretical framework for this study, which discuss the theoretical guidance such as ( problem, hypothesis, goal, limits, justifies, system, structure, previous studies), also it has been discussed some fundamental theories which used in study as an infrastructural service and as map for these services, and the most important ways of cartographic depiction and coordination systems that the maps deal with, also, it has been discussed the technical of GIS from its concept and the importance of using it in such studies  and the programs which used in study and the way of working to accomplish this research.

Regarding to the religion and educational importance of Najaf city with regard to the fact that it was the basic to establish this city, beside, its remarkable and noticeable role to attract the local and foreign people to live there  or for visiting an education purposes, it was necessary to talk about its early life,  development, educational and religion character; all that has been mentioned in chapter two which has many subjects; the first and second subjects  are about the maps and the natural geographic fact and the inhabitants' map to show the normal and inhabitant's features which affect on the roads and drinking water services in Najaf, but the third subject is about inhabitants' maps , and the fourth subject is about the maps for using areas to show the city functional formation.

 The third chapter has been included maps for drinking water services which has maps for geographic distribution facilities and special facilities to produce and distribute water such as filtration and booster plants in Najaf city, also evaluation of drinking water quality maps in Najaf city. The fourth chapter has been showed the road's services maps which discussed streets' network patterns in Najaf, types of streets' network maps and intersections' maps.

This paper shows throughout the second, third and fourth chapters analytical study for roads for maps' preparing which has been showed in the second part with showing the important of every method with its role to elaborate what it's represented.

The study proved that the map has an important role in geographic study in general and infrastructure services in special because it is considered as the best way to show the geographic distribution and local connection between these services from one side, and the other geographic phenomenon in the other side, where it's possible through the analysis of all those maps to delimitate and evaluate the local relations between phenomena and the effectiveness everyone with each other where it's impossible to any specialist study in this field to comply its picture without maps.

The study maps analysis shows the basic symbols which used in representing the infrastructure services are the line symbols whether quantity or quality. It also showed the important of GIS in infrastructure studies for what this technique to provide from developed systems in preparing and designing and renewing maps and creating another maps, the maps which prepared by them have a high resolution in locating the geographical phenomena locations and map symbolize to show the possible possibilities effect and the geographical phenomena affectivity concerning to show the mutual relations between them especially when the GIS provides the ideal dealing with data and Information no matter what the increase in their size, treatment, analysis and update. The study showed that the Quick Bird & Landsat artificial satellites which used in study have a huge effect in vision explanation which be enabled to discover and recognize and locate the earth usages in study zone with roads and water services zones which summed up a lot of effort, time and cost when doing those surveys traditionally.

المقدمة :

  الخريطة عبارة عن تمثيل بياني للظاهرات الجغرافية بمقياس رسم يظهرها أصغر من حقيقتها في الطبيعة ، وتعد من أنجح الطرائق الفاعلة في تمثيل تلك الظواهر ، فهي إذا ما صممت وأنتجت بشكل يتماشى مع الأسس والقواعد الكارتوكرافية السليمة فأنها تمتاز عن غيرها من وسائل البحث الجغرافي بميزات عدة لعل من أهمها الإدراك السريع والواضح لمجمل المعطيات الممثلة عليها ، فالخارطة هي لغة الجغرافي وأداته في التعبير عن النتائج التي يتوصل إليها وعن طريقها يستطيع إن يستنتج الحقائق ويحدد المواقع وتوزيعات الظواهر وانتشارها في المكان والتعرف على خصائصها وتأثيراتها والعلاقات القائمة فيما بينها^([1]).

    للخرائط دور هام في مجال خدمات البنى التحتية للمدن والذي يعد بدوره من المجالات الجغرافية المهمة والحيوية، إذ تقع عملية دراسة توزيعها وتحديد مراتبها وأشكالها ووظائفها المختلفة مهمة جمة على عاتق جغرافيي المدن بالدرجة الأساس لما تؤهله خبراتهم المكانية من فهم متطلبات حاجة المجتمعات البشرية الحضرية فضلاً عن إمكانية التعامل مع هذا الفهم الواسع بطريقة تحليل العلاقات الناجمة عنه وتوظيفها في خدمة المنتج والمستهلك للخدمة.

   تستفيد الدراسات الجغرافية اليوم لاسيما الكارتوكرافية منها من التطورات الهائلة التي حققها العقل البشري في جانب التقانة والمعلوماتية ، حيث أسهمت في إغناءها بأساليب أكثر تطوراً وحداثة في إعداد وتمثيل الخرائط والتي من أهمها تقنية نظم المعلومات الجغرافية ، إذ يظهر لأي دارس او باحث حقيقة مفادها أن القسم الأكبر من وظائف برامج نظم المعلومات الجغرافية قد تم تسخيره لحل كثير من محن المشتغلين بعلم الكارتوكرافيا مثل عمليات الخزن والنسخ والقطع والاختيار والتغيير والترميز على اختلاف أشكاله وإظهار ما يعرف بالمعلومات المصاحبة (Annotation) وكذا التحكم بالمساقط والألوان والخطوط والرموز الموضعية وأنماط الضلال وغيرها ، لذا كان الرأي أنْ يتم تصميم خرائط الدراسة باستخدام تلك التقنيات الحديثة.

  تم إعداد مجموعة من الخرائط التي تناولت خدمتي الماء والطرق في مدينة النجف الأشرف تنوعت بها الطرائق المستعملة في تمثيل تلك الخدمات ، إضافةً إلى بعض الأشكال والصور الفوتوغرافية التي تعتبر جزءً مكملاً لعملية تمثيل الظواهر الجغرافية المنتخبة كوسيلة مساعدة للخارطة ومكملة للأهداف المرجوة منها.

---

([1]) سميح أحمد محمود عودة ، مدخل إلى طرق استعمال الخرائط وأساليب إنشائها ، ط2 ، عمان ، 1996، ص29 

الاستنتاجات

  توصلت الدراسة إلى جملة من النتائج يمكن إيجاز أهمها بما يأتي:

1- أثبتت الدراسة أن للخارطة دوراً مهماً وأساسيا في الدراسات الجغرافية عموما والدراسات الخاصة بخدمات البنى التحتية ( مياه الشرب والطرق ) على وجه الخصوص، كونها تعد أفضل وسيلة لإظهار صورة التوزيع الجغرافي والارتباط المكاني بين هذه الخدمات من جهة والظواهر الجغرافية الأخرى من جهة أخرى ، حيث يمكن من خلال تحليل خرائط خدمات البنى التحتية ، تحديد وتقييم العلاقات المكانية بين الظواهر ومدى تأثير كل منها بالآخر ولا يمكن لأية دراسة متخصصة في هذا المجال أن تكتمل صورتها بدون الاعتماد على الخارطة.

2- تماشياً مع هدف الدراسة ، تم عرض المؤشرات الجغرافية وخصائص خدمات البنى التحتية ( الماء والطرق ) في منطقة الدراسة بمختلف طرائق التمثيل الكارتوكرافي المناسبة ، بما تحدده طبيعة البيانات الممثلة والهدف من تصميم الخريطة، وهذا ماميز هذه الدراسة عن سابقاتها .

3- يجب على الكارتوكرافي اختيار الطريقة المثلى عند تمثيل أي ظاهرة بغية اعطاء صورة واضحة عن طبيعة تباين الظاهرة .

 4- اتضح من تحليل خرائط الدراسة ان الرموز الأساسية المستخدمة في تمثيل خدمات البنى التحتية ( الماء والطرق ) هي رموز الخط سواء كانت نوعية ام كمية.

5- لوحظ عند تمثيل الظواهر بطريقة الخرائط البيانية دقة التمثيل وفاعليته سواء كان بطريقة الاعمدة النسبية ام الدوائر النسبية وغيرها، الا ان تلك العملية تتطلب دقة ومهارة في اختيار القيمة القياسية حتى تكون  معبرة عن القيم الحقيقية .

6- بينت الدراسة أهمية استعمال تقنية نظم المعلومات الجغرافية (GIS) في دراسة خدمات البنى التحتية ( مياه الشرب والطرق ) ، لما توفره هذه التقنية من أنظمة متطورة في مجال إعداد وتصميم وتحديث الخرائط واستنباط خرائط أخرى , كما إن الخرائط المعدة بواسطتها تتمتع بدقة عالية في مجال تحديد مواقع الظواهر الجغرافية, والترميز ألخرائطي وإظهار التباينات المكانية, ومعرفة تأثير وتأثر الظواهر الجغرافية بعضها ببعض من حيث إظهار العلاقات التبادلية بينها, خاصة وان نظم المعلومات الجغرافية توفر التعامل الأمثل مع البيانات والمعلومات مهما كبر حجمها ومعالجتها وتحليلها وتحديثها.

7- تّم من خلال الدراسة بناء نظام معلوماتي جغرافي يحتوي على قاعدة بيانات جغرافية لمنطقة الدراسة على مستوى الحي والمحلة لاسيما في مجال خدمات الماء والطرق ، وذلك بالاعتماد على المرئيات الفضائية والخرائط الطبوغرافية والمسوحات الحقلية والتقارير والنشرات الحكومية لمنطقة الدراسة مقترنةً بالخرائط التفصيلية.

8- أظهرت الدراسة أن لمعطيات الأقمار الاصطناعية المستخدمة في الدراسة ( Quick bird & landsat  ) أثراً بالغاً في عملية التفسير البصري إذ أمكن كشف وتّمييز وتحديد استعمالات الأرض في منطقة الدراسة بما فيها المخصصة لخدمات الماء والطرق الأمر الذي اختزل كثير من الجهد والكلفة والوقت في حالة إجراء مثل تلك المسوحات تقليدياً.

9- إن لخصائص موقع المدينة اثراً فاعلا في تحديد محاور النمو العمراني في المدينة ، فقد حدد اتجاه نموها من الجهة الجنوبية الغربية لوجود منخفض بحر النجف ومن الجهة الشمالية الغربية وجود المقبرة العامة . لذا نجد أن محاور توسع المدينة تسير في معظم الأحيان مع الشوارع الشريانية التي تربطها بالمحافظات المجاورة .

10- بينت خرائط سطح الأرض في المدينة ذات طبيعة سهلية مستوية خالية من التضاريس الشديدة وهي طبيعة ذات أثر إيجابي في تصميم شبكات الماء وتنفيذها ، ألا أن الأرض باستوائها تكون بمناسيب متصاعدة من مصادر التجهيز ( نهر الفرات ) إلى مصادر الاستهلاك  داخل المدينة وهو ما يشكل عائقاً وعبءً أضافياً لإنجاز عملية ضخ المياه من مصادر التجهيز إلى مواقع الاستهلاك ، كما أن لذلك أثر إيجابي في تصميم شبكة الطرق وتنفيذها .

11- تبين من خرائط استعمالات الأرض أن طبيعة هذه الاستعمالات أثراً كبيراً في طبيعة الحركة المرورية داخل المدينة ، أذ إمتازت بكثافتها عند المركز وبتدرجها عند الأطراف ، حيث وجود المرقد الشريف للإمام علي (ع) والمقبرة العامة فضلاً عن المركز التجاري .

12- أفرزت الدراسة أسلوب جديد لترميز الشوارع الشريانية والرئيسية والمجمعة في المدينة مما يسهل على مستخدمي هذه الطرق عملية التنقل داخل المدينة سواء كانوا من السكان المحليين ام من الوافدين. 

 13- تم من خلال قاعدة البيانات المكانية احتساب مساحة استعمالات الأرض لأغراض الطرق وخدمات مياه الشرب في منطقة الدراسة .

👇👇👇

👈👈👈  mega.nz

👇👇👇

👈👈👈 4shared

👇👇👇

👈👈👈 t.me/ThesisGeo