• Articles
• admin

av Roger F. Tomlinson

geografer—inklusive de från International Geographical Union (IGU)—har som uppgift att beskriva och förklara människors livsrum och den resulterande rumsliga strukturen i samhället. Utvecklingen av formella synpunkter på dessa problem utgör grunden för den moderna vetenskapen om geografi. Omfattningen och komplexiteten i den värld vi lever i gör denna uppgift svår. Volymerna av data som härrör från till och med kortfattad global undersökning är ett allvarligt hinder för vår förståelse. För femtio år sedan var det inte möjligt att hantera någon stor uppsättning papperskartor och data som samlades in, mycket mindre analysera dem på något effektivt sätt. Den resulterande oförmågan – verkligen misslyckandet-att ställa frågor, än mindre överväga djupt rollen av olika interagerande influenser som formar de individuella och samhälleliga faktorerna, lämnade oss med en djup och allmänt okänd okunnighet om rymd-och tidsbeteende.

tillkomsten av datorer som informationsbehandlingsverktyg och utvecklingen av GIS har mätbart hjälpt geografer i sitt arbete. Dessa nya verktyg läggs till disciplinen. Precis som tillkomsten av teleskopet av Galileo ökade kunskapen om himlen och rymdbegreppen och tillkomsten av mikroskopet revolutionerade biologin med dess förmåga att lägga till upplösning och djup i utredningen, så har tillkomsten av GIS-verktygen påverkat geografiens disciplin. Kvaliteten på frågorna ökar, och omfattningen och användningen av rumslig analys blir mer sofistikerad. Vi gräver djupare in i de rumsliga variablerna när vi överväger faktorer som annars inte skulle undersökas. Avvägningen mellan ansträngning och utredning skiftar till förmån för utredning. Arbetare kan utbyta sina resonemang (beslutsmodeller) mycket enkelt. Detta bidrar till medvetenheten om geografi och det växande antalet människor som blir involverade i fältet. Det finns ett ökande utbyte av tankar och metoder. Som ett resultat förändras studien av geografi väsentligt och fördelaktigt och i synnerhet expanderar utanför akademiska gränser. Geografi som disciplin omfattas inte längre av akademisk geografi. Det är nu inte huvudsakligen reduktionistiskt och nyfikenhetsdrivet, med ett mål att producera allmänna lagar (en sedan länge etablerad vetenskaplig metod med stor dygd). Det finns en brådskande efterfrågan på användning av geografisk vetenskap i regeringen, i förhållande till samhället, och att ta itu med de pressande frågorna som världen står inför. Geografer har stora bidrag att göra i dessa frågor.

processen att prepositionera ambulanser för bättre service är ett sätt på vilket GIS används för att undersöka rumsliga situationer.

det finns till exempel en bred överenskommelse i det vetenskapliga samfundet att jordens klimat förändras och att det delvis är mänskligt inducerat. Mycket lite är dock känt om klimatförändringarnas samhällseffekter, och det finns mycket viktiga geografiska frågor som måste besvaras om förändringar i biogeokemiska cykler, ekosystem, vattenresurser och resursutnyttjande.fortsatt luftförorening; och de övergripande ekonomiska, politiska och sociala konsekvenserna. Geografer kan bidra till kunskap om klimatförändringar genom att syntetisera, analysera och modellera möjliga effekter.

på samma sätt, när det gäller människors hälsa och välbefinnande, förståelse för en befolknings hälsa, fördelningen av sjukdomar i ett område, och miljöns inverkan på hälsa och sjukdom är central för människans existens och en avgörande geografiskt problem. Det finns också viktiga frågor om tillgången till hälso-och sjukvård och rumslig distribution av vårdgivare.

globalisering handlar om interaktion och integration mellan människor, företag och regeringar i olika nationer, en process som drivs av internationell handel och investeringar och med hjälp av informationsteknologi. Det har effekter på miljö, kultur, politiska system, ekonomisk utveckling och välstånd och mänskligt fysiskt välbefinnande i samhällen runt om i världen. Återigen har analysen av dessa förhållanden en stark rumslig komponent.

samhällssäkerhet är ett viktigt mål för alla regeringar och ett som har blivit allt svårare att uppfylla de senaste åren. I ett område med asymmetrisk krigföring har sociopolitiska lösningar blivit allt mer komplexa och deras effekter påverkar olika samhällen och socioekonomiska grupper på olika sätt.

hållbarhet innebär att möta dagens behov utan att äventyra framtida generationers förmåga att möta sina egna behov, och det är fortfarande ett problem, särskilt mot bakgrund av påskyndade miljöförändringar och den nuvarande livsmedelskrisen. Geografer har mycket att bidra till att förstå och lösa detta komplexa, flerdimensionella, väsentligen rumsliga problem.

att stödja social mångfald innebär att förstå och generalisera processerna för rumslig heterogenitet: definiera egenskaper hos mönster och processer på jordens yta. Att förstå dessa processer, som står för social mångfald, skillnad och ojämlikhet, är nyckeln till gott styre.

följande är illustrationer av några av de sätt på vilka GIS används för att undersöka rumsliga situationer.

klimat—Palmer torka Severity Index är grunden för jordbrukshjälp för jordbrukare i stor nöd. Av särskilt intresse är analysen av torka på kärnkraftverk. De kräver stora volymer vatten för kylningsändamål, och långvarig torka innebär att de måste stängas och ta bort sin elförsörjning i de berörda staterna.

Human Impact—den första mänskliga impact-kartan över befolkningstätheten i två halvklot är den för CO2-utsläpp i atmosfären, med hjälp av realtid Jet Propulsion Laboratory satellite sensor information.

befolkningstäthet—befolkningstäthet tillhandahålls som ett element i beräkningarna av mänsklig påverkan och det mänskliga fotavtrycket.

Human Footprint—det mänskliga fotavtrycket syftar till att mäta omfattningen av mänsklig inblandning på jordens yta, med hjälp av uppdaterade data om mänsklig befolkningstäthet, landomvandling, mänsklig tillgång, elektrisk kraftinfrastruktur och bosättningar. Den senaste versionen producerades 2008. Arbetet producerades av enheten för humanitär Information på kontoret för geografen och globala frågor (direktör, Dr. Lee Schwartz) från Bureau of Intelligence and Research i USA: s utrikesdepartement.

Human Health—Human health undersöker samspelet mellan rumsliga variabler, inklusive US Department of Agricultures arbete med djurens inflytande på människors hälsa; utbrotten av fågelinfluensa i Kina efter plats; spårningen av akut respiratorisk syndromutbrott i Kina och Hong Kong för att identifiera dess ursprung; National Cancer Institute analys av miljöeffekter på cancerincidenter; och förhållandet mellan rökning och födelsevikt i en del av Ontario, Kanada.

fågelinfluensa—fågelinfluensa och fågelmigrationsvägar illustrerar sambandet mellan kända utbrott av fågelinfluensa och fågelmigrationskorridorer för att hjälpa till med att identifiera källan och spridningen av sjukdomen. Samma GIS-applikation tillåter användare att identifiera karantänstationer, influensakliniker och lokala folkhälsoavdelningar.

Ambulansplats—processen för prepositionering av ambulanser för bättre service undersöks. Konturer av faktisk efterfrågan (samtalstäthet) och den befintliga positionen för ambulanser för att möta den efterfrågan beräknas för att optimera responstider, vilket påverkar effektiviteten i ambulansorganisationen och överlevnadsgraden i området.

distribution av influensavaccin—tillgång till influensavaccinfördelningar jämförs med befolkningsfördelning med åtkomstbuffertzoner på en mil och en radie på två mil runt distributionspunkter för vacciner. Liknande analys används för att förbereda fågelinfluensaepidemier.

AIDS—framstegen i USA. Presidentens beredskapsplan för AIDS-Lättnad i Afrika söder om Sahara illustreras som en grund för politisk förändring. Dessutom ingår resultat i Vietnam och Guyana. Ytterligare analys och förståelse av AIDS-epidemin i Afrika, särskilt Kenya, Uganda, Tanzania, Zambia och Malawi, kommer från att analysera patientdata efter kön som visar andelen HIV-positiva individer i fyra kategorier (2-5 procent, 5-10 procent, 10-15 procent och mer än 15 procent av befolkningen). På samma sätt undersöks HIV-prevalensen bland ungdomar efter första ordningens administrativa indelningar i de berörda länderna, återigen som en procentandel av den allmänna befolkningen och efter kön. Dessa studier stöder effektiv leverans av AIDS-Lättnad i Afrika söder om Sahara och övervakning och analys av programeffektivitet.

Illustration av Elizabeth Davies, Esri

analysen av liv och död i Afrika är en med bred räckvidd. Det inkluderar spädbarnsdödlighet, tillgång till dricksvatten, totala AIDS-infektioner, bruttonationalinkomst och förväntad livslängd per land. Genom att sammanföra dessa variabler över en kontinent kan arbetstagarna bättre förstå de åtgärder som krävs för att förbättra det nationella tillståndet.

matupplopp 2007-2008-världens mänskliga tillstånd, särskilt matupploppen 2007 och 2008, spåras och illustreras. Detta är den första instansen av en global dimension.

Afghanistan Opiumodling—med Afghanistan som levererar 80 procent av världens heroin är detta en global fråga. Denna karta jämför befolkningstätheten i Afghanistan med områden med vallmoodling. Talibanerna är verksamma i stor utsträckning i södra delen av landet och har nyligen startat verksamhet i nordost.

habitatförstörelse—Brasilien illustrerar grafiskt omfattningen av skörden, vilket systematiskt tar bort regnskogens livsmiljö.

var att plantera en miljard träd—Green Belt-rörelsen, ledd av Nobelprisvinnaren Wangari Maathai, är en politisk/miljömässig och mycket framgångsrik rörelse med syftet att plantera en miljard träd i Afrika. Peter Ndunda är GIS-koordinator för projektet och arbetar aktivt i öst-och Västafrika för att överlagra jordtyper, klimat, djurliv, befolkningstäthet och stammarker för att bestämma de mest effektiva platserna för plantering. Utan GIS skulle träd planteras på ogynnsamma platser. Deras överlevnad skulle vara tveksamt, och folkligt politiskt stöd skulle vissna bort.

Växthårdhetszonmigration—naturvården vid University of Washington har beräknat växthårdhetszoner för 1960, 2008 och 2099. Rörelsen norr om den boreala skogen och förbättringen av temperaturerna på de arktiska öarna märks särskilt. Konsekvenser för livsmiljöer kan mätas och uppskattas bättre.

Arctic Sea Ice—de arktiska havsisförhållandena sätts i perspektiv. National Aeronautics and Space Administration (NASA) data visar att arktisk flerårig havsis, som normalt överlever sommarsmältsäsongen och förblir året runt, krympte plötsligt med 14 procent mellan 2004 och 2005. Förlusten av flerårig IS i östra Arktiska havet var ännu högre och närmade sig 50 procent under den tiden då en del av isen flyttade från östra Arktis till väster. Den totala minskningen av Vinterarktisk flerårig havsis uppgår till 720 000 kvadratkilometer (280 000 kvadratkilometer)—ett område som är lika stort som Texas. Flerårig is kan vara 3 eller fler meter (10 eller fler fot) tjock. Den ersattes av ny, säsongsbetonad is endast cirka 0,3 till 2 meter (1 till 7 fot) tjock som är mer sårbar för sommarsmältning. Minskningen av den fleråriga isen ökar möjligheten att arktisk havsis kommer att dra sig tillbaka till en annan rekordlåg utsträckning i år. Detta följer en serie mycket låga istäckningsår som observerats under de senaste fyra Somrarna från aktiva och passiva mikrovågssatellitdata.

resehistorik—genom att spåra flygningarna för ett företag under ett år och förstå miljöpåverkan, blir användningen av allt dyrare bränsle och distributionen av framtida företagsplatser/regionala kontor förstådda.

Hydro Watershed—vattendraget i Neuse River i North Carolina är en sofistikerad övning i översvämningssannolikhet och kontroll baserad på nederbörd och avdunstning under ett år.

humanitärt bistånd-för humanitärt bistånd, USA. Byrån för internationell utveckling (USAID) bestämmer platsen för individer som drabbats av cyklonaktivitet i Bangladesh. Denna analys användes som grund för att omfattande stöd tillhandahölls på rätt platser.

ett annat exempel på humanitärt bistånd som produceras av Office of Foreign Disaster Assistance i USAID gäller de grekiska skogsbränderna 2007. Den huvudsakliga kartan som används av projektet är resultatet av daglig identifiering av fem gränser. I synnerhet koncentrerades analysen på graden av markförbränning i Kladios-bassängen, vilket gjorde det möjligt att rikta stödet till de samhällen som drabbats mest av långvariga skador och i det mest desperata behovet av hjälp.

humanitärt bistånd från USA: s utrikesdepartement på Afrikas Horn handlar om den potentiella interaktionen mellan torka, gräshoppor, översvämningar och jordbävningar, vilket ger åtgärder av sannolikheten för farotyp för att ge politisk vägledning för hjälp på detta område.

humanitärt bistånd är den ofta minimerade sidan av det amerikanska försvarsdepartementet, som använder mobila GIS för att identifiera behov och bygga anläggningar för vattenförsörjning i Afghanistan.

Pressresponsen—pressen noterar geografi i aktion. Det har varit en serie tidningsrubriker om GIS-utnyttjande i stadsverksamheten, polisavdelningens aktiviteter, fastighetstransaktioner, flodstudier och så vidare.

kommersiella applikationer—kommersiella butiksplatser visar den ökande användningen av geografi i näringslivet, analyserar hur specifika butiker ligger med avseende på köravståndet (i miles) från sina närmaste konkurrenter och den efterföljande analysen av områden med tillgång till mer än en butik för att säkerställa att nya butiksplatser inte konkurrerar i handelsområdet för befintliga butiker.

sammanfattning av de rumsliga situationerna

GIS kombinerar förmågan att hantera butiker av geografiska data och utföra rumslig analys och modellering för att visualisera utdata och sprida resultat och metoder.

det är inte förvånande att GIS och geografisk analys används i stor utsträckning. Men spridningen av geografisk analysmetod i hela den verkliga världen är ganska anmärkningsvärd. Baserat på licensrekord finns det få länder eller myndigheter i världen som inte använder GIS. Minst 5 miljoner människor i mer än 300 000 institutioner i mer än 150 länder använder geografiska metoder i sitt arbete dagligen. Och de största campus som undersöker geografisk analys är inte i akademin utan i den privata sektorn (t.ex. har Esri mer än 2700 amerikanska anställda, med 100 Ph. D. och 1500 mastermottagare och lägger till många nya kandidater varje år).

fågelinfluensa och fågelmigrationsvägar illustrerar korrelationen mellan kända utbrott av fågelinfluensa och fågelmigrationskorridorer för att hjälpa till med att identifiera källan och spridningen av sjukdomen.

med antagandet att varje investering på 1 miljon dollar i data och GIS kräver minst en utbildad person för att investeringen ska kunna användas effektivt, finns det ett underskott på minst 3 000 utbildade personer per år bara i Nordamerika, jämfört med produktionen från alla universitet och tekniska högskolor i Nordamerika. Studenter inser att geografi erbjuder karriärmöjligheter och intressanta jobb i hela arbetsvärlden.

intresset för disciplinen växer överallt. Akademisk geografi kan splittras i kvasi-namngivna avdelningar och underspecialiteter, men studenter som är utbildade i geografisk analys och kan använda de moderna verktygen i GIS är i hög efterfrågan. Tillväxten av detta intresse exemplifieras i tillväxten av Association of American Geographers, som har ökat betydligt i storlek under det senaste decenniet och vars årliga konferenser deltar av fler människor än någonsin (se tabell nedan). På samma sätt vägledande är återinförandet av geografi vid Harvard efter en frånvaro på 60 år i det nya centrumet för geografisk analys. Vid centrumets invigning sa presidenten för Harvard, ” geografiska informationssystem kommer att låta oss ändra arten av frågor som ställs i en mängd olika vetenskaper och humaniora.”

faktum är att en mängd olika problem redan har illustrerats och behandlas, men många breda frågor kräver fortfarande geografernas uppmärksamhet.

det finns en geografi av säkerhet och terrorism som är mångfacetterad och relativt lite undersökt och förstått, trots att den kan bidra enormt till detta pressande problem. Det finns stort utrymme inom detta område för utveckling av kritiska teorier för att undersöka alternativa geografier.

den omfattande utvecklingen av kvantitativ geografi på 1960-och 1970-talet som tar itu med problemen med att analysera och modellera rymden måste integreras med dagens GIS-kapacitet och samlas för att utveckla bredare och mer allmänt tillämpliga modeller av geografiskt utrymme och tid, med fokus på interaktioner och dynamik.

vi har fortfarande inga lämpliga modeller för större städer, mycket mindre för världen själv. Jag är övertygad om att vi—eller åtminstone, våra barnbarn—kommer att ha dem, men det finns många forskningsfrågor som återstår att undersökas på väg att skapa Al Gores ”digital earth.”Det finns frågor som berör många aspekter av geografi, inklusive representation, effektivitet i informationshantering, lämplig vetenskaplig visualisering av frågor, applikationer och politiska konsekvenser. Jag tvivlar inte på att GIS kommer att vara kärnan i denna utveckling och att framtiden kommer att bli rik och produktiv.

internationella Geografiska unionen (IGU)

internationella Geografiska unionens intresse för GIS har sitt ursprung i kommissionen för fjärranalys under ledning av Dieter Steiner (1964-1968). Övergången från fototolkning till hantering av satellitbilder i digital form förebådade att kommissionen 1968 döptes om till kommissionen för avkänning och bearbetning av geografiska Data. Denna kommission stannade kvar i 12 år under mitt ordförandeskap i de kritiska tidiga stadierna av GIS. Det höll de första internationella GIS-konferenserna i världen, publicerade de första texterna, etablerade internationellt samarbete mellan arbetare inom området, etablerade akademiska och branschforskningsgrupper, genomförde inventering och beskrivning av all GIS-programvara under utveckling och genomförde utvärdering av interna system för myndigheter.

för att sätta detta i perspektiv, på 1950-och 1960-talet var länkarna mellan datorer och kartor i bästa fall svaga. Arbetare separerades internationellt och intellektuellt. Kommunikationen varierade från Dålig till obefintlig. Akademiker fann att deras avdelningar i allmänhet inte aktivt stödde deras ansträngningar; akademiska tidskrifter var inte särskilt intresserade och deras publiceringsförseningar tjänade inte behoven hos det snabbt utvecklande området. Fältet flyttades framåt av människor i institutioner med behov av kapacitet, främst i statliga avdelningar, och i den privata sektorn av dem som ville tillhandahålla varor och tjänster till regeringen.

dessa behov uppfattades vara de för byråer som producerade papperskartor och behövde automatisera kartografiska processen och byråer som behövde läsa och geografiskt analysera kartor (och relaterade statistiska data) och krävde geografiska informationssystem för att ge information för beslutsfattande. Dessa krav ledde till den initialt separata utvecklingen av automatiska kartografisystem och geografiska informationssystem.

det var uppenbart att det fanns ett behov av ökad kommunikation inom området och för att ge stöd till akademiska kollegor, samt att etablera en internationell bas för forskning och publicering och ett forum för diskussion och nätverk. IGU gjorde det.

den första internationella konferensen om GIS hölls i Ottawa, Kanada, 1970. Under IGU: s regi och med hjälp av UNESCO (särskilt stöd och vägledning av Dr.Konstantin Lange) och Kanadas regering skickades en inbjudan till alla som var kända för att vara aktiva inom området. Fyrtio personer kontaktades och deltog i konferensen, och i slutet av veckan skapades den första boken om geografiska informationssystem. Det hade rätt Miljöinformationssystem att dra nytta av regeringens förnyade intresse för miljöhänsyn vid den tiden. De primära målen var att upprätta kommunikation mellan arbetare inom området och att publicera. Deltagarna vid det första mötet åtog sig att skriva en ytterligare text om utvecklingen av fältet med titeln geografisk datahantering. Detta publicerades med hjälp av United States Geological Survey (USGS) 1972. Det var en text på två volymer, 1300 sidor som granskade alla kända utvecklingar av geografisk dataavkänning, rumslig databehandling, rumslig datamanipulation och analys, rumslig datavisning, nuvarande system och ekonomin för geografisk datahantering. Dessa var de första nyckeltexterna i fältet och var kärleksfullt kända som ”gula och gröna telefonkataloger.”Ett tusen exemplar trycktes. De var tillgängliga gratis vid den andra IGU-konferensen som hölls i Ottawa det året. Tre hundra personer deltog. Officiella delegationer från 8 länder och arbetare från 15 länder var närvarande. Under de närmaste åren, med hjälp av Kanadas regering, publicerade IGU en årlig katalog över namnen och kontaktinformationen för de ursprungliga deltagarna och en beskrivning av deras arbete. Denna lista lades därefter till frivilligt av ytterligare arbetare och skickades till alla listade. Kommunikationsprocessen hade börjat.

1975 bildade kommissionen också en kritikgrupp och genomförde fallstudier om fem geografiska informationssystem i Nordamerika—deras framgångar och misslyckanden—med stöd av UNESCO, som publicerade arbetet som en text i sin Naturresursforskningsserie 1975. IGU var också inbjuden att granska USGS arbete. Detta var en tvåårig studie och producerade en seminal rapport 1976 som varnade den stora byrån att den var engagerad i den digitala tidsåldern men var sorgligt oförberedd att göra åtaganden som den redan hade gjort. För första gången gav IGU också betydande bidrag till arbetet i utskottet för Data för vetenskap och teknik från Internationella rådet för vetenskapliga fackföreningar.

i slutet av 1970-talet genomförde IGU en inventering av all datorprogramvara för rumslig datahantering, finansierad av Resource and Land Inventory Program och Geografiprogrammet för US Department of the Interior och regisserad av den berömda Dr.Duane Marble. Detta arbete representerade den mest omfattande översynen av programvara för rumslig datahantering som gjordes till det datumet och beskriver mer än 600 system och program över hela världen. Den resulterande referenstexten i tre volymer publicerades av USGS 1980 och gjordes tillgänglig utan kostnad för forskare över hela världen. Kommissionen höll också tvärvetenskapliga möten 1977 och 1978 för att undersöka de metodologiska problem som är förknippade med framtida lagring av stora mängder rumsliga data. Dessa hölls i Ottawa och Toronto, Kanada och Buffalo, New York. IGU bidrog också till NASA-mötet om Landsat-data och geografiska informationssystem 1977. Under ledning av Dieter Steiner tillhandahöll den en tre veckors workshop i Nigeria om fjärranalysmetoder för regional och nationell planering i juli 1978, finansierad av Canadian International Development Agency och UNESCO. Arbetsmaterialet för denna workshop innehöll en text i tre volymer om de senaste tillämpningarna av fjärranalysteknik för användning av kommissionen.

från 1980 till 1988 leddes kommissionens arbete för geografisk Dataavkänning och bearbetning av Marble. Verksamheten koncentrerades främst på specialistmöten som behandlade stora vetenskapliga problem i utvecklingen av GIS. 1988 döptes kommissionen om till kommissionen för geografiska informationssystem under ordförandeskap av professor Sachio Kubo från Japan.

sammantaget genomförde IGU övervakning av 1,5 miljoner dollar i bidrag och kontrakt mellan 1968 och 1980. Kommunikationsstiftelsen hade lagts, akademiska geografer fick alltmer erkännande för sitt arbete, regelbundet publicerade tidskrifter blev tillgängliga och GIS-konferenser över hela världen gav en nödvändig fortsättning på det arbete som inleddes av International Geographical Union. Kort sagt, IGU var den organisation som närde tillväxten av GIS och lät den vara en sammanhängande del av geografi till förmån för disciplinen som helhet.

bekräftelser

generösa bidrag till detta dokument gjordes av Dr.David Maguire och Dr. Duane Marble. Författaren vill också tacka John Calkins och Jay Loteria för grafisk hjälp.

om författaren

Dr.Roger F. Tomlinson, CM, är VD för Tomlinson Associates Ltd. Konsultgeografer, 17 Kippewa Drive, Ottawa, Ontario K1S 3G3 Kanada. Han var ordförande för International Geographical Union GIS Commission i 12 år, och han är känd som ”fadern till GIS” som ett resultat av sitt arbete med att använda datorer för att modellera markinventeringar för den kanadensiska regeringen i början av 1960-talet. Han är författare till många verk, inklusive Thinking About GIS, Third Edition, 2007, Esri Press, Redlands, Kalifornien.