Usaha untuk menerangkan apa sebenarnya GIS adalah hampir falsafah lilin. Pada yang paling penting, GIS adalah sistem untuk menikah set data dengan geografi. Tetapi ia dapat lebih baik difahami sebagai hasil dari masa bersejarah spesifik yang buahnya hanya akan datang - satu saat yang timbul dari amalgam spontan teknologi yang pelbagai yang mencapai apotheosis mereka yang jelas. Dan ia bermula apabila seorang muda Roger Tomlinson-dan lain-lain-mahu secara geografi menilai lebih banyak maklumat daripada sebelumnya. Walaupun kebangkitan budaya digital telah menghancurkan sempadan yang tak terhitung dalam disiplin tradisional, kakisan itu sebahagiannya bermula di dalam kapal terbang pada tahun 1962 dengan kesulitan mendapatkan maklumat gumpalan ke dalam satu peta kecil.
Pada bulan Mei tahun itu, Tomlinson menaiki sebuah pesawat terbang dari Ottawa ke Toronto, Kanada. Dia berada dalam perjalanan perniagaan sebagai seorang geografer berusia 28 tahun untuk Spartan Air Services, sebuah syarikat kaji selidik udara. Duduk di sebelahnya dalam penerbangan adalah Lee Pratt, pegawai kerajaan yang baru sahaja dinamakan ketua Inventori Tanah Kanada dan didakwa menyusun katalog berasaskan peta sumber daya negara yang produktif.
Kanada mungkin sebuah negara yang besar, tetapi penerbangan dari Ottawa ke Toronto adalah singkat - satu jam sahaja. Namun, pada masa itu, Pratt dan Tomlinson melancarkan perbualan dan mula bercakap tentang kerja mereka. Ketika Tomlinson mendengarkan Pratt menggambarkan rancangannya untuk mengumpul dan mensintesis ribuan peta untuk mendokumenkan kekayaan landskap Kanada yang luas, ia merasakan serentipitas. Lagipun, dia telah memikirkan mengenai cabaran yang mewakili data yang banyak dalam peta untuk kebanyakan kerjayanya yang pendek dan berada di puncak pengaturcaraan sistem komputer untuk maklumat geografi.
"Adakah anda tahu berapa banyak ini akan dikenakan biaya?" Tomlinson teringat bertanya kepada Pratt.
Tidak, adalah tindak balas - projek baru bermula.
"Baiklah, " kata Tomlinson. "Beri saya panggilan jika anda mendapati rancangan anda terlalu mahal untuk bekerja."
Tiga bulan kemudian, Pratt menelefon penumpang pesawatnya.
***
Tomlinson - yang meninggal dunia pada bulan Februari pada usia 80 tahun - kini banyak dikreditkan dengan mengamalkan Sistem Maklumat Geografi pertama yang berfungsi, program komputer yang bertanggungjawab untuk pergeseran yang mengagumkan dalam cara kami mengonsepkan maklumat spatial. Dekad selepas kejayaan Tomlinson, GIS berada di mana-mana. Pada akhir bulan Mei, White House mengumumkan perjanjian dengan firma GIS terbesar di dunia, Esri, untuk memberikan perisian percuma kepada setiap sekolah K-12 di AS - inisiatif yang diterajui oleh pengasas syarikat dan dianggarkan bernilai lebih dari $ 1 bilion . (Pendedahan: Smithsonian.com berkawan dengan firma GIS Esri sebagai cara inovatif untuk menceritakan kisah di laman web ini.) New York Times menyewa juruteknik GIS untuk meja berita digital mereka. Syarikat-syarikat menganalisis demografi pendapatan rumah tangga dan aliran trafik dengan GIS untuk menentukan di mana untuk memperluaskan rantai runcit mereka. Bandar Covington, Georgia, baru-baru ini mengumumkan inisiatif untuk mendigitalkan tanah perkuburan tempatan mereka menggunakan GIS untuk memetakan pangkalan data dalam talian penanda kubur.
***
Salah satu masalah utama dengan peta sentiasa dimensi mereka. Dalam pengertian topografi semata-mata, perkara peta yang cuba digambarkan adalah sekurang-kurangnya satu dimensi yang lebih besar daripada dirinya sendiri. Rombongan itu telah menimbulkan percubaan-percubaan yang banyak di dalam penyelesaian dan pencatat kartografi selama beratus-ratus tahun - peta peta Bumi masih berpecah antara yang mengatakan planet itu sebagai sfera dan yang menggambarkannya sebagai elips.
Tetapi topografi hanya satu cerita ruang. Bayangkan seorang lelaki berdiri di atas jalan. Diminta untuk menerangkan di mana dia berada di dunia, lelaki itu mungkin bercakap tentang cerun bukit yang dia berdiri atau saiz batu di sekelilingnya. Dia mungkin juga mengatakan dia berada di jalan, antara ladang jagung dan taman kebun di satu pihak dan sebuah kampung kecil di pihak yang lain. Oleh itu, tanpa menyebut burung-burung itu, dia melihat bunyi terbang, atau arah angin, atau suhu, atau bahkan lintang dan bujurnya, dia sudah mendapat enam perkara yang menggambarkan dunianya. Pengalaman ruang manusia terlalu rumit untuk dikurangkan ke puncak dan lembah lanskap.
Keadaan ini telah melanda para pembuat peta dengan peningkatan segera sejak sekurang-kurangnya 1854, ketika seorang doktor di London yang bernama John Snow menjadi kecewa dengan serangan kolera yang terus menerus melanda bandar. Salji kini dipuji oleh beberapa orang sebagai bapa epidemiologi untuk menghindari persepsi yang sering berlaku bahawa kolera disebarkan oleh udara yang buruk dan dengan susah payah menimbulkan sebab sebenar wabak: air minuman yang tercemar dari pam awam. Kisah ini sangat besar dalam sejarah kesihatan awam, tetapi sama pentingnya dengan cara Salji mengesan sumber wabak itu: dengan memetakannya.
Salji pergi ke projek ini dengan ketepatan perubatan, berjalan di kawasan kejiranan dengan pendeta tempatan untuk mendokumenkan setiap kematian kolera mengikut lokasi. Mereka menggaruk tempat dakwat untuk setiap kematian di atas peta, dan ketika mereka berdiri dan melihat, mereka melihat bintik-bintik tinta berkumpul di sekitar sebuah pam air di Broad Street. Desakan Snow tentang kaitan fenomena geografi yang telah sepertinya terlalu lama untuk pembuatan peta yang dibenarkan untuk melihat cara baru.
Dalam era pengumpulan data yang sedikit, pencapaiannya adalah pengungkapan. Tetapi data telah berkembang sejak dahulu lagi, dan persoalan mengenai apa yang hendak dipetakan hanya terhad oleh jenis nombor yang ditetapkan oleh orang ramai untuk berkumpul. Keupayaan untuk mengira pembolehubah kuantitatif - kuasa pengkomputeran - dikatalisis dengan tidak sedikit darjah oleh rekacipta pada tahun 1890 mesin tabulasi kepada statistik kod berangka yang dihasilkan oleh Banci Amerika Syarikat. Diperkenalkan untuk menyelesaikan pemprosesan kuantiti yang banyak, mesin tabulasi, yang dicipta oleh pengasas IBM Herman Hollerith, akhirnya menjadi pangkalan data moden - alat yang kedua-duanya membuat Sistem Maklumat Geografi mungkin dan, dengan menyelesaikan persoalan mengira, membuat sistem sedemikian diperlukan .
***
"Salah satu faedah, jika ada, untuk menjadi koloni British [bekas] adalah anda mendapat banyak peta, " jelas Tomlinson semasa wawancara dengan Smithsonian sebelum kematiannya. "The Brits adalah pembuat peta yang sangat baik." Banyak peta memegang benar untuk Kanada seperti yang dilakukan oleh Kenya, dan ia merupakan sebahagian daripada usaha bantuan antarabangsa untuk bekas tanah jajahan British yang membawa Tomlinson ke pertemuannya dengan Lee Pratt. Pulp dan kertas adalah salah satu industri terpenting di Kanada, dan pemerintah Kanada memutuskan untuk berkongsi kepakarannya sebagai sebahagian daripada usaha bantuan tersebut. Tetapi Kenya tidak mempunyai banyak pokok yang sesuai untuk pembuatan kertas. Penyelesaiannya, Kanada memutuskan, adalah untuk menanam ladang pokok di Kenya, dan pada tahun 1960, Tomlinson dituduh (melalui kontrak kerajaan dengan syarikatnya) dengan mencari tempat terbaik untuk meletakkannya.
Selepas mengumpul peta semua pembolehubah yang diperlukannya untuk dipertimbangkan dalam memilih lokasi perladangan - maklumat topografi, maklumat demografi, corak hujan, kualiti tanah, keadaan atmosfera, laluan penghijrahan haiwan - Tomlinson melanda kebuntuan. Terdapat terlalu banyak.
"Apabila anda meletakkan enam perkara di atas meja anda dan melapangkannya, " katanya, "walaupun mereka berada di helaian Mylar, apabila anda mula melihat ke bawah, anda mendapat huru-hara yang hebat."
Projek itu dianggap terlalu mahal dan ditinggalkan pada tahun 1961, tetapi Tomlinson terkecoh. Pemprosesan komputer telah mencapai kemajuan yang hebat pada akhir 1950-an, dan Tomlinson yakin ada cara untuk meletakkan mesin baru yang besar untuk berfungsi dalam menilai semua data. Jika kawasan peta, yang dikenali sebagai poligon, boleh ditukar kepada titik data dan geometri yang berkaitan dengan titik data lain, maka setiap tempat pada peta boleh mengandungi dimensi tak terbatas maklumat. Dilema buat dua ruang dimensi akan menjadi larut.
Tomlinson bermula dengan lima poligon pada peta digital saiz serbet koktail. Dia meletakkan peta di atas satu lagi saiz yang sama, dan mendapati komposit itu masih boleh membuat rasa geografi. Ia telah menyelesaikan masalah pembolehubah terpencil dengan membina sandwic digital.
***
Apabila Tomlinson bersetuju untuk membantu Pratt dengan kuantiti inventori tanahnya - satu projek yang menghasilkan Sistem Maklumat Geografi Kanada, yang diiktiraf sebagai projek GIS yang pertama - mereka berlari ke dalam terlalu banyak data. Melihat ke belakang, Tomlinson mempreditkan kejayaannya kepada perbatasan teknologi baru yang mengubah komputer dari kalkulator yang terlalu banyak ke penyimpanan data dan peranti pemprosesan.
Pasukan Tomlinson dan Pratt membawa IBM untuk membantu membina perisian pengaturcaraan yang boleh menentang semua data yang mereka kumpulkan. Pada masa yang sama, Howard Fisher di Harvard sedang membangunkan program untuk mensintesiskan data yang dipetakan di makmal baru untuk grafik komputer dan analisis spatial. Di New Haven, Connecticut, Biro Banci AS mula bereksperimen dengan sistem untuk merancang data demografi oleh blok kejiranan.
Pada masa Tomlinson akhirnya mempunyai sistemnya di tangan, yang masih digunakan untuk inventori sumber tanah Kanada, pelbagai poket para inovator telah muncul untuk memahami mengembangkan kekuatan pengkomputeran dan keinginan untuk memahami perkara dari segi ruang.
Sekarang dalam usia data, GIS telah mula mempengaruhi hampir setiap pemahaman spasial dan telah membantu menentukan konsep geografi yang baru. Ia digunakan untuk memetakan ladang hutan, sudah tentu - tetapi juga untuk mengesan wabak penyakit dan untuk menilai perubahan demografi. Penganalisis politik menguraikan kecenderungan mengundi dengannya; pekerja bantuan meramalkan kekurangan makanan dengannya. Terdapat peta kiriman wang imigran, obesiti, krisis akibat perubahan iklim, daftar masuk Foursquare.
Dalam manual perniagaan 1993 untuk memperoleh keuntungan kewangan dari GIS, syarikat insurans (yang enggan dikenal pasti) menggariskan dasar syarikat enggan memperluaskan insurans di kawasan-kawasan yang terdedah kepada bahaya semula jadi tertentu. Apabila Badai Andrew melanda, syarikat itu tidak "terjejas teruk, " kerana ia hanya menahan dasar di kawasan berisiko.
Sesetengah penggunaan perisian yang paling memuji, walaupun, termasuk bertujuan aktivis sosial yang jelas. Ushahidi, sebagai contoh, merupakan usaha pemetaan sumber terbuka dan terbuka untuk mendokumenkan keganasan yang bermula selepas pilihan raya presiden Kenya tahun 2007. Platform ini telah digunakan untuk memetakan keganasan di Afrika Selatan dan laporan rasuah politik di Macedonia. Dalam satu pertanda kepada sejarah, salah satu kejayaan Ushahidi yang paling ketara adalah penerapannya di Haiti pasca gempa bumi untuk menentukan di mana bantuan diperlukan sebagai kolera yang melanda negara pulau itu.
Soalan berlanjutan adalah sama ada peta yang didorong oleh data memupuk kreativiti manusia atau mencerminkan perkembangan dalam penggunaan keterbatasan masih banyak komputer. Bergantung pada apa yang ingin dilihat oleh wielder GIS, teknologi itu boleh disenaraikan untuk meratakan kejiranan menjadi lempeng formula atau menyuarakan kisah kolektif. Dalam peta, peranti naratif utama tidak menjadi masa, tetapi ruang. Sebagai representasi visual, GIS adalah seperti palimpsest, yang bukannya menghapus masa lalu untuk menyalin yang baru semata-mata menyerap semua momen yang lalu ke dalam imej masa kini.
