definicje, rodzaje, modelowanie

Definicje SIP, GIS, SIT, SDI
Podstawowe pojęcia
System informacyjny – całokształt składników tworzących system do
przechowywania i operowania informacją
Definicja SIP/GIS
SYSTEM INFORMACJI PRZESTRZENNEJ
SPATIAL INFORMATION SYSTEM
System pozyskiwania, gromadzenia, weryfikowania, integrowania, analizowania,
transferowania i udostępniania danych przestrzennych,
w szerokim rozumieniu obejmuje on metody, środki techniczne, w tym sprzęt i
oprogramowanie, bazę danych przestrzennych, organizację, zasoby finansowe
oraz ludzi zainteresowanych jego funkcjonowaniem,
SYSTEM INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ
GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM (GIS), system informacji
przestrzennej dotyczący danych geograficznych;
termin ten w liczbie mnogiej systemy informacji geograficznej stosowany jest
również jako nazwa dziedziny zajmującej się geoinformacją oraz metodami i
technikami GIS.
Gaździcki - LEKSYKON GEOMATYCZNY
DANE PRZESTRZENNE
SPATIAL DATA , dane dotyczące obiektów przestrzennych, w tym zjawisk
i procesów, znajdujących się lub zachodzących w przyjętym układzie
współrzędnych.
DANE GEOGRAFICZNE
GEOGRAPHICAL DATA, dane, dotyczące obiektów geograficznych
Dane przestrzenne/geograficzne dotyczą:
1) właściwości geometrycznych obiektu przestrzennego, a zwłaszcza jego
położenia względem przyjętego dwuwymiarowego lub trójwymiarowego układu
współrzędnych,
2) związków przestrzennych (topologicznych) danego obiektu z innymi
obiektami przestrzennymi,
3) wyróżnionych atrybutów opisowych obiektu przestrzennego, służących do
jego identyfikacji oraz określających jego podstawowe właściwości,
4). charakterystyki obiektu pod względem czasu, np. daty jego utworzenia.
DANE PRZESTRZENNE
SPATIAL DATA , dane dotyczące obiektów przestrzennych, w tym zjawisk
i procesów, znajdujących się lub zachodzących w przyjętym układzie
współrzędnych.
DANE GEOGRAFICZNE
GEOGRAPHICAL DATA, dane, dotyczące obiektów geograficznych
Dane przestrzenne/geograficzne dotyczą:
1) właściwości geometrycznych obiektu przestrzennego, a zwłaszcza jego
położenia względem przyjętego dwuwymiarowego lub trójwymiarowego układu
współrzędnych,geometryczno - topologiczne
2) związków przestrzennych (topologicznych) danego obiektu z innymi
obiektami przestrzennymi,
3) wyróżnionych atrybutów opisowych obiektu przestrzennego, służących do
opisowe
jego identyfikacji oraz określających
jego podstawowe właściwości,
4). charakterystyki obiektu pod względem czasu, np. daty jego utworzenia.
OBIEKT GEOGRAFICZNY
GEOGRAPHICAL OBJECT, wyodrębniony element (zjawisko) świata rzeczywistego,
który jest powiązany z powierzchnią Ziemi i stanowi przedmiot (obiekt) postrzegania
i poznawania określony w przestrzeni i czasie; może mieć charakter naturalny lub
antropogeniczny.
OBIEKT GEOGRAFICZNY/ PRZESTRZENNY
GEOGRAPHICAL OBJECT, FEATURE, SPATIAL OBJECT, abstrakcja obiektu
geograficznego jako zjawiska świata rzeczywistego, stanowi figurę geometryczną
utworzoną przez wyodrębniony zbiór punktów w rozpatrywanej przestrzeni
dwuwymiarowej lub trójwymiarowej i opisany danymi przestrzennymi.
W przestrzeni dwuwymiarowej obiekt geograficzny może być figurą 0-, 1- lub 2wymiarową, w przestrzeni trójwymiarowej - figurą 0-, 1-, 2- lub 3-wymiarową.
Gaździcki - LEKSYKON GEOMATYCZNY
SYSTEM INFORMACJI O TERENIE
LAND INFORMATION SYSTEM (LIS), system informacji przestrzennej dotyczący
danych o terenie.
system informacji o terenie jest środkiem do podejmowania decyzji o charakterze
prawnym, administracyjnym i gospodarczym oraz pomocą w planowaniu i rozwoju;
składa się on z bazy danych o terenie utworzonej dla określonego obszaru oraz
metod i technik systematycznego pozyskiwania, aktualizowania i udostępniania
danych, a jego podstawą jest jednolity sposób identyfikacji przestrzennej, służący
również do łączenia danych systemu z danymi innych systemów.
DANE O TERENIE
LAND DATA, dane geoprzestrzenne o wysokim stopniu szczegółowości
i dokładności, np. dane katastralne, dane o infrastrukturze podziemnej
Gaździcki - LEKSYKON GEOMATYCZNY
SIT a SIG/SIP
GIS /SIP
x
I
ewidencja gruntów i budynków
S
ewidencja uzbrojenia terenu
obiekty topograficzne
osnowy geodezyjne
metadane
powiatowy
T
zarządzanie zasobami
komunalnymi
zarządzanie kryzysowe
SIT
planowanie przestrzenne
rejestr decyzji
handel, edukacja, zdrowie
oferty inwestycyjne, rynek
nieruchomości
SDI
Infrastruktura danych przestrzennych (SDI – Spatial Data Infrastructure) jest
to zespół środków prawnych, organizacyjnych, ekonomicznych, politycznych,
technicznych, przedsięwzięć instytucjonalnych oraz zasobów ludzkich które:
• zapewniają powszechny dostęp do danych i usług geoinformacyjnych
dotyczących określonego obszaru,
• przyczyniają się do efektywnego stosowania geoinformacji dla
zrównoważonego rozwoju danego obszaru,
• umożliwiają racjonalne gospodarowanie zasobami geoinformacyjnymi.
SDI = GIS + Internet + Standardy + Interoperacyjność + Porozumienia
Rodzaje GIS
podział ze względu na przeznaczenie
GIS obywatelski
geoportale publiczne
geoportale komercyjne
GIS menedżerski i administracyjny
analityczny (wspomaganie zarządzania regionem,
powiatem, gminą),
operacyjny (zadania przestrzenne opisane przez
przepisy prawne i techniczne).
x
PODZIAŁ GIS
WG KRYTERIUM DOMINUJĄCEJ FUNKCJONALNOŚCI
depozytorium (przechowywanie)
analityczne
(przetwarzanie)
prezentacyjne (wizualizacja)
WG KRYTERIUM CZĘSTOTLIWOŚCI POWTARZALNYCH DZIAŁAŃ
operacyjne – realizują bardzo konkretne, powtarzalne i skończone operacje
zgodnie z ustalonymi procedurami
analityczne (HURTOWNIE) - analizy studialne, symulacja procesów i zjawisk
WG KRYTERIUM POCHODZENIA DANYCH (typ bazy)
bazy źródłowe (referencyjne)– zawierają dane wprost ze źródła
podstawowego
bazy pochodne - zawierają dane uogólnione, zgeneralizowane,
syntetyczne; także bazy realizujące model kartograficzny
x
Bazy obu „geodezyjnych” ewidencji to przykłady baz
(menedżerskich) operacyjnych, prowadzonych na bieżąco
zgodnie ustawami i standardami.
Inne przykłady takich baz to: ewidencja ludności, ewidencja
dróg, rejestr podmiotów wnoszących opłaty za gospodarcze
wykorzystanie środowiska.
Bazy operacyjne powinny w określonych odstępach czasowych
przesyłać ustalone „raporty informacyjne” do hurtowni danych
(przykładem jest zbiorczy wykaz danych objętych ewidencja
gruntów, generowany raz do roku).
Hurtownia - inaczej: określenie na „bazę baz”, stanowiącą
syntezę danych z różnych źródeł.
Cechy:
1.
Zintegrowana, brak transakcyjności
2.
Dane odnoszą się do wielu ale konkretnych „punktów w czasie”,
tzw. migawki
3.
Aktualizacja danych - systematyczna, wg. określonego planu
4.
Dane są wykorzystywane dla potrzeb analitycznych (wspomaganie
decyzji)
5.
Ogólnie dostępna (znacznie mniej ograniczeń w porównaniu do baz
operacyjnych).
6.
Może mieć formę bazy fizycznej albo może być wirtualna. Hurtownia
wirtualna sama sięga do baz operacyjnych i wyciąga z nich dane w
locie
Funkcje:
- gromadzenie, integracja i aktualizacja danych
- analizy danych
- udostępnianie informacji
SIT
GIS
inne
http://www.zumi.pl/ - (komercyjny) lokalizator przestrzenny
http://ikar.pgi.gov.pl/
- geoportal PIG
http://www.geoportaltatry.pl Tatrzański Park Narodowy
http://www.podgik.pwz.pl/ - ośrodek powiatowy Powiat Warszawski Zachodni
http://sitplan.um.bytom.pl/ Urząd Miasta Bytom
http://www.wroclaw.pl/m3292/ Urząd Miasta Wrocław
http://www.mapa.lodz.pl/ Urząd Miasta Łódź
Cykl innowacyjny w GIS
•
•
•
•
Hardware 2-5 lat (przeszacowane)
Software 5-19 lat (przeszacowane)
Siła robocza 10-20 lat (ignorowane)
Dane> 20lat (niedoszacowane,
najważniejsze)
• Relacje kosztów
Hardware –Software –Dane= 10 –10-80
SIP / SIT to korzyści !!!
ale najpierw trzeba zainwestować ...
nakłady
korzyści
lata
0
1
2
3
4
5
6
7
Korzyści z SIT
Zinformatyzowana ewidencja gruntów i budynków przekształcana stopniowo
w kataster nieruchomości powinna zapewnić:

uszczelnienie podatków od nieruchomości

sprawniejszy obrót nieruchomościami

lepszą gospodarkę przestrzenną -optymalne wykorzystanie terenów i
usprawnienia procesów inwestycyjnych;

kompleksowe dostarczanie danych o wartości katastralnej nieruchomości;

możliwość gromadzenia informacji o powiatowych/ wojewódzkich/
krajowych zasobach gruntów, budynków i lokali oraz tendencjach i
kierunkach ich zmian;

dostarczenie informacji o gruntach, budynkach i lokalach do innych
ewidencji i rejestrów publicznych
MODEL DANYCH
1) abstrakcja świata realnego, która uwzględnia wybrane jego elementy
i jest opisana danymi,
2) opis danych oraz ich powiązań odzwierciedlający strukturę informacyjną
w danej organizacji lub dziedzinie,
3) wzorzec struktury danych w bazie danych.
Etapy opracowania systemu GIS
1. Modelowanie pojęciowe - ustalenie modelu pojęciowego
danych (model ER związków-uncji, UML)
2. Modelowanie logiczne – struktura danych
3. Modelowanie fizyczne – zbiory danych
4. Ładowanie bazy danych
5. Wizualizacja
6. Zasady dostępu do danych
1
2+3+4
5,6
modelowanie pojęciowe
wyróżnianie własności przestrzennych i opisowych w celu dokonania
sformalizowanego opisu obiektów (określa w jakim stopniu upraszczamy
rzeczywistość) ;
dużą rolę odgrywa cel jakiemu ma służyć projekt GIS;
polega na:
zdefiniowaniu klas obiektów (opisaniu jak je wyróżniamy)
zdefiniowaniu ich atrybutów w poszczególnych klasach
np. opis co to jest obiekt drzewo i obiekt las, jakie będą miały atrybuty
w bazie
abstrakcja – wyodrębnianie cech istotnych, stałych przedmiotu (zjawiska)
i rozpatrywanie ich w oderwaniu od cech nieistotnych, przygodnych
(SJP, PWN, 2002)
UML (ang. Unified Modeling Language) jest graficznym językiem pozwalającym
na opisywanie systemów (nie tylko informatycznych), za pomocą diagramów i
słów. UML jest standardem (Unified - zunifikowany, jednolity).
modelowanie logiczne
sposób zapisu atrybutów przestrzennych i opisowych,
jaki model reprezentacji danych w bazie (wektorowy/rastrowy)?
czy są zapisywane relacje przestrzenne (topologiczne) pomiędzy obiektami
(model wektorowy prosty/złożony/topologiczny)?
czy reprezentacja graficzna w bazie jest tożsama z formą wizualizacji?
czy będą słowniki dla atrybutów?
jakie będą więzy integralności,
ustalenie zasad prezentacji,
lista metadanych.
Najprostszy model logiczny – analogia do map tematycznych - kolekcja
numerycznych map tematycznych (podział na warstwy)
modelowanie fizyczne
przejście od danych do informacji - jaki będzie system plików ( w praktyce jest to
wybór określonego narzędzia GIS)
Dwa rozwiązania:
1. Bazy płaskie – system plików, najczęściej pliki graficzne CAD i pliki bazy
danych – połączenie poprzez indeksy (odnośniki)
2. Relacyjne bazy danych
Cecha zaawansowanego GIS – równoległe prowadzenie dwóch baz danych
przestrzennych
• referencyjnej
• kartograficznej
DLM – digital landscape model
DCM – digital cartographic model
DLM - baza zawierająca rzeczywiste położenie obiektów – tzw. dane
referencyjne
przeznaczenie: do dalszego przetwarzania w tym jako dane do analiz
przestrzennych (GIS)
DCM - baza zawierająca obiekty poddane procesowi redakcji kartograficznej
przeznaczenie: do produkcji kartograficznej map o określonej skali