GIS System For Water Conservation : छोटे घर असो, खेडे की टोलेजंग शहर तुम्हाला पाणी व्यवस्थापन करायचे असेल, तर सर्वप्रथम लागतात ते अचूक नकाशे. त्यासाठी पाणी जिथून उपलब्ध होणार त्या नद्या, धरणे आणि कालव्यांचे नेमके आराखडे हाताशी असावी लागतात. बरे, ही सारे कागदपत्रांच्या स्वरूपात असूनही फारसा उपयोग होत नाही, तर ती हवीत अंकात्मक (डिजिटल) स्वरूपामध्ये.

कारण कागदापेक्षाही संगणकावर ते लहान मोठे करणे, त्यातील आवश्यक ते बदल करणे, सुधारणा करणे किंवा नव्याने आराखडे करून पाहणे, वेगवेगळे हजारो संदर्भ मिळवणे अशी अनेक कामे फार सोपी होतात. हे सारे नकाशे भौगोलिक माहिती प्रणाली व दूर संवेदन (जिओग्राफिकल इन्फॉर्मेशन सिस्टीम अँड रिमोट सेन्सिंग G.I.S. & R.S.) या नवतंत्रज्ञानाद्वारे उपलब्ध होतात. या साऱ्या नकाशांचे, आराखड्यांचे नेमके आकलन होण्यासाठी एखादे सॉफ्टवेअर असले तर फारच उत्तम.

नकाशे निर्मितीसाठी उपग्रहाची मदत

विविध देशांनी अवकाशात उपग्रह सोडले असून, त्यावर वेगवेगळ्या प्रकारचे कॅमेरे आणि सेन्सर्स (संवेदके) बसवलेले आहेत. त्याद्वारे सातत्याने टिपली जाणारी माहिती साठवली जाते. हे उपग्रह पृथ्वीपासून ३६०० किलोमीटर अंतरावर फिरत असतात. पृथ्वीच्या गोलाची तीन भागांत विभागणी करून समान अंतरावर तीन स्थिर उपग्रह फिरत असतात.

एक उपग्रह पृथ्वीचा एक तृतीयांश भाग चोवीस तास न्याहाळत असतो. त्या ठिकाणी दिसेल ते सर्व टिपत असतो. ही माहिती टिपताना सर्व उपग्रहांच्या बाबतीत एक सामाईक गोष्ट म्हणजे, सर्व स्थळांचे संदर्भ हे अक्षांश व रेखांश या काल्पनिक रेषांद्वारे दिले जातात. त्याचा एक एक मीटरपर्यंतच्या भागाच्या माहितीची नोंद अगदी अचूकतेने घेतली जाते.

भौगोलिक माहिती प्रणाली व दूरसंवेदन प्रणाली (जीआयएस) साठी तीन प्रकारचे उपग्रह अवकाशात सोडले जातात.

१) लँड सॅट उपग्रह

२) कार्टो सॅट उपग्रह आणि

३) हवामानसाठीचा उपग्रह.

पहिल्या दोन्ही प्रकारचे उपग्रह सूर्याप्रमाणे म्हणजे पूर्वेकडून पश्चिमेकडे पृथ्वीभोवती फिरतात, तर हवामानासाठीचा उपग्रह ध्रुवांभोवती म्हणजे पृथ्वीभोवती दक्षिणोत्तर फिरतो. लॅंडसॅट उपग्रह हा भूपृष्ठावरील सर्व गोष्टींची नोंद करतो. उदा. जमीन, झाडे, कुरणे, पिके, पाणीसाठे, प्रवाह, खडक, इमारती, इतर बांधकामे, रस्ते, भूपृष्ठाखालील खनिजे इ. या सर्वांच्या प्रतिमा विविध रंगच्छटामध्ये नोंदवल्या जातात. तर कार्टो सॅट प्रकारचे उपग्रह, विविध गोष्टींच्या उंचीबाबत नोंदी करतो.

उदा. डोंगर, पर्वत, दरी, झाडे, इमारती या व अशा सर्व गोष्टींची समुद्रसपाटीपासूनची उंची इ. त्यामुळे प्रत्येक ठिकाणाचा समतल रेषा नकाशा (कंटूर मॅप) यातून तयार होऊ शकतो. यातून विकास कामांसाठीची प्राथमिक, पण मूलभूत माहिती उपलब्ध होते. उपग्रहाकडून दोन, तीन प्रकारे प्रतिमा मिळाल्या जातात. पहिला प्रकार म्हणजे सरळ छायाचित्र.

आपल्या नेहमीच्या कॅमेराप्रमाणेच काढलेला फोटो असतो, याला ‘एरियल फोटोग्राफी’ म्हणतात. दुसरा प्रकार आहे इन्फ्रारेड प्रतिमा. सूर्यप्रकाशामुळे विविध गोष्टींचे तापमान हा या प्रतिमांचा आधार असतो. दिवसभरात कोणत्याही वेळेला जमीन, पाणी, झाडांची पाने, खडक, इमारती, रस्ते व अशा विविध बाबींचे तापमान वेगवेगळ्या वेळी वेगवेगळे असते. ते तापमान टिपले जाते. त्यावर आधारित विविध रंगी प्रतिमा बनते.

त्याला ‘थरमल इन्फ्रा इमेज’ असे म्हटले जाते. म्हणजे प्रत्येकाचा वेगवेगळा रंग दिसतो. या प्रतिमांतून माहिती समजून घेण्याचेही एक शास्त्र आणि तंत्र आहे. त्याला ‘रिमोट सेन्सिग तंत्र’ असे म्हणतात. ज्या प्रमाणे आपल्याला एक्स- रे, सोनोग्राफी, एमआरआय यांच्या फिल्म किंवा छायाचित्रातून फारसे काही समजत नाही. ते समजण्यासाठी त्यातल्या तज्ज्ञांची मदत घ्यावी लागते. तज्ज्ञ आपल्याला त्याचा योग्य अर्थ समजून सांगतात.

अशा अनेक प्रकारच्या प्रतिमा तयार होत असतात. त्यातून अचूक माहिती जमा केली जाते. त्या माहितीचा योग्य तो वापर करण्यासाठी अनेक सॉफ्टवेअर विकसित झालेले आहेत. ही सर्व माहिती मोठमोठ्या सर्व्हरवर किंवा क्लाऊड माध्यमामध्ये साठवली जाते. काही खासगी कंपन्यांची व संरक्षण खात्याशी संबंधित माहिती वगळता अन्य बहुतांश सर्व माहिती आम जनतेसाठी मोफत उपलब्ध असते.

आपण पत्ता शोधण्यासाठी जे गुगल मॅप वापरतो, तिच्या संबंधित प्रणालीला ‘ग्लोबल पोझिशनिंग सिस्टिम’ (जीपीएस) असे म्हणतात. त्यासाठी बऱ्याच वेळी वेगळा उपग्रह असतो. तो जीपीएसच्या मूलभूत माहितीवर आधारित रस्ते, प्रवास मार्गदर्शन व्यवसायवृद्धीसाठी वेगवेगळ्या कल्पना यासाठी विकसित सॉफ्टवेअरचा वापर होतो. जीपीएस आणि जीआयएस या दोन्ही प्रकारच्या वापरासाठीचा भारताचा स्वतःचा स्वतंत्र उपग्रह आहे - ‘भुवन’.

शहरे, महानगरे, राज्ये या व अशा मोठ्या परिसराची निरीक्षणे व अभ्यास करण्यासाठी ‘जीआयएस’ अत्यंत महत्त्वाचे ठरते. त्यामुळे खूपच कमी मनुष्यबळात आणि वेळेत काम पूर्ण होते. तेच काम करायला पारंपरिक पद्धतीमध्ये पाचपट अधिक वेळ लागतो. मनुष्यबळाचे तर विचारूच नका. कारण साइटवर प्रत्यक्षात जाऊन सर्व्हे करणे हे जिकिरीचे, वेळखाऊ आणि शक्ती खर्चणारे असते.

काही दुर्गम ठिकाणी जाणेच अशक्य, मग मोजमापे घेणे खूपच दूर! पुन्हा मानवी मर्यादा आणि चुका होण्याचीही अधिक असते. उपग्रहाद्वारे मिळणारी माहिती अंकात्मक (डिजिटल) असल्याने पाइपलाइन, रस्ते, बांधकामे यांच्या अलाइनमेंट अनेक प्रकारे मांडता येतात. एकावर एक अनेक ड्रॉइंग किंवा नकाशे सुपर इंपोज करून पाहता येतात. त्यातून अनेक शक्यताही तपासता येतात. हा लेख लिहिताना या विषयातले राष्ट्रीय व आंतरराष्ट्रीय स्तरावरील तज्ज्ञ डॉ. शिरीष रावण यांची मोलाची मदत झाली आहे.

काय आहे जीआयएस ॲण्ड आरएस?

उपग्रहावरील विविध कॅमेरा, संवेदके, उपकरणे या द्वारे टिपलेली पृथ्वी आणि तिच्या वातावरणाविषयीची माहिती विविध हार्डवेअरवर साठवली जाते. त्यांच्या विश्लेषणासाठी योग्य ते सॉफ्टवेअर असतात. या साऱ्यांची मिळून बनते ती ‘जिओग्राफिकल इन्फॉर्मेशन सिस्टीम’. या प्रणालीमध्ये नोंदवलेली माहिती साठवून आवश्यकतेनुसार त्यावर वेगवेगळ्या प्रक्रिया केल्या जातात. ती मागणीनुसार विविध रूपामध्ये उपलब्ध केली जाते. त्या माहितीचा अर्थ लावला जातो. त्यात पृथ्वीवरील नकाशे व स्थळांचे संदर्भ जोडलेले असल्याने त्या माहितीचे आकलन, नियमन आणि नियंत्रण करणे शक्य होते.

प्रत्येक स्थान निश्चित करणे, स्थळांची टिपणे घेणे, स्थळांवरील क्षेत्रफळासह विविध माहिती घेणे या प्रक्रिया सातत्याने सुरू असतात. त्यामुळे त्यात काळानुसार होणारे बदलही त्वरेने समजू शकतात.

आपण सर्व जण भूगोल शिकताना नकाशा वाचायला शिकलो होतो. कारण नकाश्याद्वारे जमिनीवरील सर्व माहिती नोंदवणे, समजणे सोपे होते. कितीतरी प्रकारचे नकाशे आपण पाहिले, किंवा स्वतः तयार केले. खरेतर भूगोलामध्ये नकाशा हीच एक वेगळी भाषा आहे. त्यात काय येत नाही. खडकांचे नकाशेच घेतले तर त्यांच्या वयानुसार वेगळे नकाशे, प्रकारानुसार वेगळे नकाशे असतात.

मग जमिनीवरच्या डोंगर, पर्वत, दरी, चढ-उतार हे सर्व नोंदवणारे नकाशे, अगदी प्रत्येक बिंदूची समुद्रसपाटीपासूनची उंची, त्यावर आधारित समतल पातळी (कंटूर) नकाशे... मग फक्त जंगलाच्या क्षेत्राचे नकाशे, त्यात पुन्हा उपविभाग सदाहरित जंगले, कुरणे, खुरटी जंगले इ. हवामानाप्रमाणे विविध प्रदेशात विभागले गेलेल्या भूभाग दाखवणारे नकाशे, पिकांची स्थळे दाखवणारे नकाशे, खनिजांच्या खाणी कुठे आहेत, त्यांचे नकाशे, कोणते प्राणी कुठे सापडतात त्याचे नकाशे... महत्त्वाचे म्हणजे देशाच्या, राज्यांच्या इतकेच काय शहराच्या गावांच्या सीमा दाखवणारे नकाशे असतात. त्या त्या भागातील रेल्वेमार्ग, रस्ते, विमानमार्ग दाखवणारे, लोकसंख्येसह विविध माहितीची नोंद असलेले नकाशे उपलब्ध होतात.

या नकाशांचे संदर्भ व्यवस्थापनासाठी घेतले जातात. यातून अनेक बाबींचे नियोजन करणे सोपे होते. १९६० मध्ये या अशा सर्व भौगोलिक माहितीच्या साठवणीसाठी संगणकांचा वापर सुरू झाला. रॉजर टॉमजिन्सन याने सर्वप्रथम ही कल्पना मांडून अस्तित्वात आणली. त्यामुळेच त्यांना ‘जीआयएस’ चा जनक म्हणून ओळखतात.

- सतीश खाडे, ९८२३०३०२१८,

(लेखक पाणी अभ्यासक असून, पाणी तंत्रज्ञावर लिहिलेल्या ‘अभिनव जलनायक’ या पुस्तकाचे लेखक आहेत.)