GIS i jego składniki

1.GIS i jego składniki
GIS to system komputerowy do przetwarzania danych o przestrzeni geogr. Wszystkie
dane zawarte w GIS odnoszą się do przestrzeni i tworzą model przestrzeni.
GIS ułatwia rozwiązywanie problemów związanych z przestrzenią.
Składniki:
a) sprzęt-komputery; laptopy; system operacyjny Windows lub Linux; komputery typu
workstation ze stanowiskami połączonymi siecią, system Windows 2000, UNIX;
Urządzenia wejścia(input)-do wprowadzania danych: klawiatura, skanery, urządzenia
pomiarowe. Urządzenia wyjścia(output)-drukarki, monitory, plotery(urządzenia do
rysowania),naświetlarki, nagrywarki CD.
b) program komputerowy-Zbiór instrukcji, które kontrolują wszystkie funkcje komputera
i systemu GIS. Programy są pisane w językach programowania Pascal, Java, Visual
Basic, C+ .
Platforma graficzna (Interfejs): własna (ArcInfo), zapożyczona (Intergraph-MicroStation).
c)dane- BAZA DANYCH-zbiór informacji
d)ludzie – UŻYTKOWNICY, mogą funkcjonować na 3 poziomach:
Operatorzy programów GIS(znają strukturę programu, wszystkie algorytmy, operacje
programu GIS, zasady budowy baz danych, posiadają umiejętność tworzenia aplikacji).
Analitycy(posiadają ogólną znajomość możliwości analitycznych GIS, umiejętność
formułowania pytań, znajomość analiz przestrzennych).
Decydenci(posiadają świadomość możliwości wykorzystania GIS do uzasadnionego
podejmowania decyzji, wyrażają wolę do korzystania z informacji dostarczonych przez
analityków i operatorów).
e)sieć
2.Rodzaje informacji w GIS
–geometryczne-dane
położeniowe.(odniesienia
przestrzenne;
określają
położ.
bezwzględne za pomocą współrzędnych, położenie względne określane jest za pomocą
relacji topologicznych. Położ. bezwzgl. definiowane jest za pomocą różnych ukł.
współrzędnych -ukł. geograficzny /λ,φ/, prostokątny /x,y/, biegunowy/λ,d/)
–atrybutowe-dane o cechach obiektu.(źródła danych :dane statystyczne (spisowe),wyniki
badań terenowych (kartowania ),dane z legend map tematycznych; rodzaje atrybutów:
liczby, kody, opisy, daty, cech graficzne. Dane atrybutowe mogą być zgromadzone
w tabeli
–metadane-dane o informacji zawarte w bazie danych; charakter danych, aktualność
dokładność, pochodzenie, dysponent danych.
3.Struktura tematyczna baz danych
Mamy dane
•geometryczne(odniesienia
przestrzenne
albo
dane
o
położeniu)
• atrybutowe(przedstawiające cechy zjawisk, obiektów).
Dane atrybut. Bez geometr.nie mogą funkcjonować.
Dane geometryczne przedstawiają położenie bezwzględne- definiowane jest za pomocą
różnych ukł. współrzędnych -ukł. geograficzny /λ,φ/, prostokątny /x,y/,biegunowy/λ,d/).
Współrzędne biegunowe są używane przy pomiarach topograf.
Współrzędne geograf. i biegunowe są przetwarzane na prostokątne, bo są najlepsze do
obliczeń.
Położenie względne TOPOLOGIA-relacje między obiektami (relacje obiektów w zbiorach,
połączenia obiektów, ich sąsiedztwo)
1
4.Typy zapisu informacji w GIS
Wektorowy – w przestrzeni wyróżnia się obiekty opisane za pomocą punktów, linii,
poligonów
Zapis rastrowy – podział powierzchni na jednolite fragmenty, piksele, oczka rastra, pola
macierzy
5.Na czym polega zapis wektorowy w GIS
Obiekty zapisane są za pomocą punktów(0D-point; np. miejscowości, punkty pomiarowe),
linie (łuki) (1D -line, arc; np. drogi, rzeki);
poligony = obszary (2D-polygon, obiekty powierzchniowe o kształcie wielokątów np. jedn.
administracyjne lub naturalne).
W zapisie rastrowym przestrzeń podzielona jest na pola jednakowej wielkości.
6.Topologia i jej znaczenie w GIS
Topologia jest relacją między obiektami. Z topologią związane jest łączenie
obiektów(kolejność stawianych punktów nadaje liniom kierunek) oraz sąsiedztwo
obiektów.
Rodzaje topologii: Topologia punktowa(Między punktami nie ma powiązań) Topologia
liniowa (Na przecięciu linii powstają węzły), Topologia poligonalna (Granice mają
dociągnięte węzły, Każdy punkt leży w obrębie jednego poligonu, Granice nie zachodzą na
siebie)
TYPY SĄSIEDZTW: poligon styka się z innymi obiektami, inny poligon, punkt lub linia lezą
wewnątrz poligonu, punkt, linia lub inny poligon lezą na zewnątrz poligonu.
7.Zapis danych tematycznych w GIS
Dane tematyczne(atryb.)określają cechy i właściwości obiektów pochodzące z danych
statystycznych, badań terenowych, z legend map tematycznych.
RODZAJE ATRYBUTÓW:

liczby - 125 (integer) / 12,68 (float / double)

kody - ppg (alfanumeric) / A3( text)

opisy - trzeciorzęd / gleba bielicowa

daty - 1.III. 04(date)

cechy graficzne - nr znaku
Tabela atrybutowa - Zakładając tabelę definiuje się: charakter danych, szerokość kolumny,
liczbę miejsc po przecinku, sposób łączenia obiektów z rekordami tabeli.
W GIS można budować jedną lub wiele tabel atrybutowych, każdy rodzaj obiektów ma
swoją własną tabelę i własne atrybuty. Nie ma tabel obejmujących obiekty różnego typu,
np. liniowe i punktowe.
8.Struktura organizacyjna bazy danych w GIS
Katalog–>pliki–>podpliki.
W każdym pliku lub podpliku mogą być zapisane warstwy, tabele. Każda warstwa zawiera
jeden typ informacji
(np. warstwa zawierające informacje o rzekach, zlewniach, pokryciu terenu itp.)
Warstwy w GIS: a)dane źródłowe • rastrowe(zeskanowane mapy, obrazy satelitarne)
• wektorowe(wektoryzowane elementy)
* Typy baz danych w GIS
• Relacyjna baza danych - Elementy i tabele atrybutowe, Relacje topologiczne zmienne
• Obiektowa baza danych - Obiekty z atrybutami i wszystkimi relacjami topologicznymi
tworzą całość
* Jakość danych: a)Dokładność położenia (x,y), wielkość dopuszczalnego błędu, instrukcje
map topograficznych; b) Dokładność atrybutowa, metryczne (średni błąd kwadratowy),
kategorie / klasy; c) Kompletność / aktualność; d) Logiczna spójność
2
9.Operacje przetwarzania danych w GIS
Integrowanie informacji, Operacje na danych geometrycznych, Operacje na danych
tematycznych, Obliczenia, Analizy przestrzenne, Numeryczne Modele Terenu
10.Operacje integrowania informacji

Integrowanie informacji
a)Rejestracja
obrazu
rastrowego
(Rejestracja
(georeferencja)
transformacja
współrzędnych rastra na współrzędne prostokątne, topograficzne lub geograficzne;
b)Rektyfikacja (kalibracja) transformacja obrazu rastrowego w taki sposób, aby jego boki
były zgodne z układem współrzędnych

Transformacja zapisu rastrowego na wektorowy i odwrotnie
(Parametry równań są określane przez porównanie lokalizacji źródłowych i docelowych,
Mapa jest skalowana, nachylana, obracana lub przesuwana)

Transformacja współrzędnych w zapisie wektorowym
(Przeliczanie współrzędnych z jednego układu na inny)

Łączenie danych wektorowych z danymi atrybutowymi
(1 rekord – 1 obiekt lub 1 rekord - kilka obiektów)

Łączenie danych wektorowych z różnych map (Uzgodnienie (transformacja) układu
współrzędnych, Skala mapy nie ma znaczenia, jeśli współrzędne określane są
w jednostkach naturalnych (m, km),
Uzgodnienie położenia obiektów i przebiegu granic
11.Operacje na danych położeniowych (geometr.)
 Selekcja graficzna elementów (obiektów) - wskazanie na ekranie 1 obiektu, wskazanie
grupy obiektów
 Dodawanie / usuwanie elementów
 Zmiany położenia elementów
 Zmiany kształtu linii (usuwanie, dodawanie, przesuwanie punktów)
12.Operacje na danych tematycznych
–Selekcja atrybutowa
Wybór wszystkich rekordów, których wartość we wskazanej kolumnie spełnia określone
kryteria)
–Klasyfikacja
Grupowanie wartości w klasy - Podstawianie numeru klasy we wskazanej kolumnie, na
podstawie wartości w innej kolumnie). Liczba klas: 1 klasa – wszystkie wartości w jednej
klasie; 2 klasy – podział dychotomiczny (wartość średnia, wartość funkcjonalna); 3-9 klas –
podział optymalny; > 9 klas – tylko w wyjątkowych i uzasadnionych przypadkach
–Reklasyfikacja
Podstawianie wartości w wskazanej kolumnie na podstawie funkcji
–Łączenie tabel
aby połączyć tabele musza mieć one wspólny identyfikator - ID oraz właściwości kolumny szerokość, charakter danych
13.Łączenie danych położeniowych(geometr.) z danymi atrybutowymi
Powiązanie jednego obiektu wektorowego z jednym rekordem w tabeli – ścisła
identyfikacja
14.Łączenie danych wektorowych z różnych map
Uzgodnienie (transformacja) układu współrzędnych, Skala mapy nie ma znaczenia, jeśli
współrzędne określane są w jednostkach naturalnych (m, km), Uzgodnienie położenia
obiektów i przebiegu granic)
3
15.Na czym polega selekcja atrybutowa
Wybór wszystkich rekordów, których wartość we wskazanej kolumnie spełnia określone
kryteria. Wyboru dokonuje się za pomocą odpowiednio sformułowanego wyrażenia
logicznego, np. komenda tabela.kolumna operator wartość
Select Tabela 1.liczba > 500
16.Na czym polega reklasyfikacja
Podstawianie wartości w wskazanej kolumnie na podstawie funkcji matematycznej,
np. C=kolumnaA/kolumna B
Reklasyfikacja na podstawie kilku atrybutów - Wyrażenia logiczne określają warunki
przynależności do klas np. if ((opad < 700) and (Co > 20)) and ((klasa gleb = 3) or (klasa
użytków = 1)) then przydatność = 1
Reklasyfikację stosuje się także przy klasyfikacji jakościowej
17.Kartometria w GIS / obliczenia
Pomiar długości i odległości(wykorzystanie Tw. Pitagorasa, dł. linii= pomiar odl. między
punktami ),
Pomiar pola powierzchni
i objętości bryły(wykorzystanie reguł matematycznych),
Obliczenie gęstości obiektów,
Wyznaczanie geometrycznego środka figury,
Statystyka Najbliższego Sąsiada NNS
(Określa zgodność z jednym z trzech możliwych rozkładów punktów na płaszczyźnie:
rozkład klastrowy, losowy, regularny / NNS < 1 - rozkład klastrowy,
NNS = 1 - rozkład regularny, rozkład losowy - NNS dąży do 1),
Statystyka zbiorów(ważny jest dobór pola odniesienia - Liczba elementów, Średnia
arytmetyczna, Odchylenie standardowe, Wartość maksymalna / minimalna, Rozpiętość
wartości).
Zapis danych kartometrycznych – dł. linii, pole obwód, poligon, centroid są zapisywane w
tabelach automatycznie. Miara wartości kartometrycznych jest taka sama jak miara
wartości współrzędnych.
18.Typy analiz przestrzennych
a) Wyznaczanie relacji przestrzennych
b) Łączenie sąsiednich poligonów
c) Łączenie i wycinanie wyznaczonych obszarów
d) Bufory
e) Poligony Thiessena
f) Łączenie warstw
g) Analizy sieciowe
h) Łączenie operacji i analiz
19.Buforowanie
Bufor-ekwidystanta, linia złożona z punktów jednakowej odległości od danego obiektu.
Buforowanie jest jednym z typów analiz przestrzennych i polega na określaniu otoczenia
danego punktu, obiektu, linii, otoczenie może mieć dowolną wielkość.
20.Rodzaje łączenia warstw
• W poziomie
• W pionie: Graficzne, Topologiczne
21.Problemy związane z łączeniem warstw w poziomie
a) niedociągnięcia linii
b) niezgodność przebiegu linii na dwóch arkuszach mapy
4
22.Łączenie warstw w pionie
a) graficzne
Obraz złożony z kilku warstw różnego typu, np. drogi, rzeki; Graficzne łączenie warstw
daje w efekcie mapę kompleksową, Między elementami na różnych warstwach nie ma
relacji topologicznych
b) topologiczne
warstwy tego samego typu, np. warstwy punktowe, poligonowe; z połączenia warstw
powstaje jedna warstwa, nowa tabela; Między elementami nowej warstwy ustalane są
relacje topologiczne, Topologiczne łączenie warstw umożliwia przeprowadzanie analiz
przestrzennych
23.Rodzaje analiz sieciowych
Wyznaczanie optymalnej trasy
Najkrótsza droga, Uwzględnianie miejsc (odcinków) nieprzejezdnych, kierunków ruchu na
drogach
Lokalizacja (alokacja)
Wyznaczanie obszaru sieci obsługiwanego przez wskazany punkt np. straż pożarną,
pogotowie.
ALOKACJA Z OGRANICZENIAMI-ograniczenia odległości od danego punktu,
uwzględnienie liczby ludności na danym terenie.
24.Numeryczne modele terenu i ich składniki
Numeryczny model terenu= Numeryczny model wysokości= Numeryczny model
powierzchni.
NMT to jeden ze sposobów przetwarzania danych w GIS, dotyczy budowania modelu
powierzchni trójwymiarowych.
SKŁADNIKI NMT:
– Punktowa reprezentacja powierzchni fizycznej lub statystycznej, rzeczywistej lub
abstrakcyjnej, w formie zbioru współrzędnych x,y,z
– Definicja relacji topologicznych między punktami modelu
– Algorytmy prezentacji powierzchni
25.Źródła danych do NMT
a) wektorowe (Mapy poziomicowe – wektoryzacja poziomic, Pomiary naziemne – dane ze
zdjęcia wysokościowego, Fotogrametria – interpretacja zdjęć lotniczych)
b) rastrowe (Obraz satelitarny – SPOT, Zdjęcia radarowe, Zdjęcia laserowe)
26.Typy struktur NMT
Układ punktów:
a) nieregularny
x,y,z – zmienne, charakterystyczne punkty powierzchni (terenu) szczyty, przełęcze,
obniżenia, załamania stoku, (pod i nad skarpą)
b) półregularny
profile, poziomice; jedna ze zmiennych jest stała
c) nieregularny
X i Y stałe, Z zmienna
5
27.Rodzaje i zasady interpolacji
a) Osiowa - na podstawie dwóch punktów na osi interpolacyjnej, Zalecany trójkątny układ
osi -osie nie mogą się przecinać, w prostokątnym układzie osi pojawia się problem
niejednoznaczności interpolacji na przełęczach
b) Powierzchniowa - na podstawie wielu punktów, Uwzględnia wysokości wszystkich
punktów na wyznaczonym obszarze, którego środkiem jest punkt interpolowany, wysokość
punktów ważona jest przez odległość,
Nie występuje problem niejednoznaczności interpolacji na przełęczach.
Założenia interpolacji:
– Zależność między wartością punktu interpolowanego i cechowanego jest funkcją
odległości między tymi punktami
– Im mniejsza odległość między punktem interpolowanym i cechowanym, tym mniejsza
różnica wartości między nimi
28.Wpływ wykładnika potęgi w interpolacji na charakter modelu powierzchni
Interpolacja liniowa – wykładnik potęgi = 1, Odwrotnie proporcjonalna zmienność wartości
w stosunku do odległości, prostoliniowy przebieg powierzchni między punktami
Interpolacja nieliniowa – wykładnik potęgi  1, im wyższy wykładnik, tym większe
załamanie powierzchni
29.Rodzaje tessalacji w NMT
Tessalacja - podział powierzchni na elementy
• Model TIN(sieć nieregularnych trójkątów) - Oparty na punktach charakterystycznych daje
najlepsze przybliżenie powierzchni, sieć buduje się uwzględniając pewne zasady: by
trójkąty miały możliwie jak najkrótsze boki, by były jak najbardziej zbliżone do trójkątów
równobocznych, by były wpisane w koło, w którym nie zawiera się inny punkt modelu.
• Model GRID(siatka prostokątna, obraz rastrowy), Punkty nie reprezentują
charakterystycznych punktów powierzchni, stopień aproksymacji zależy od wielkości
oczka siatki, mogą być one jednakowej lub różnej wielkości.
30.Cech powierzchni trójwymiarowej i parametry morfometryczne
Morfometria – mierzenie ukształtowania powierzchni za pomocą parametrów: rozcięcie
poziome, wypukłość pozioma, wektor normalny do powierzchni, spadek/nachylenie,
różnica wysokości, ekspozycja, rozcięcie pionowe, wypukłość pionowa, średnia wysokość,
wysokość modalna, zróżnicowanie (szorstkość) powierzchni.
31.Określanie nachylenia i ekspozycji na podstawie NMT
Spadek stoku – kąt między linią spadku a jej rzutem na płaszczyznę
32.Funkcje GIS
a) Zapis (gromadzenie i organizowanie) informacji o położeniu obiektów i topologii oraz
atrybutach – Układ współrzędnych–> zapis wektorowy / rastrowy–> topologia
b) Wyszukiwanie informacji o położeniu obiektów i ich cechach –>selekcja graficzna
/ atrybutowa–> analizy
c) Przeprowadzanie analiz w celu wyznaczania relacji przestrzennych i atrybutowych
– łączenia warstw, selekcja, buforowanie , analizy sieciowe
d) Opracowywanie map – Definiowanie / transformacja układu współrzędnych,
wektoryzacja, analizy, wizualizacja, przygotowanie do druku
6
33.Dziedziny zastosowań GIS
Badania naukowe (Modelowanie rozkładu przestrzennego zjawisk, Określanie zależności
między elementami i cechami elementów środowiska geograficznego)
Rolnictwo
Leśnictwo
Hydrologia
Ochrona środowiska
Planowanie przestrzenne
Zarządzanie terenami
Zarządzanie infrastrukturą techniczną
Zarządzanie kryzysowe
34.Wykonane operacje w celu uzyskania odpowiedzi na pyt.: Co znajduje się we
wskazanym miejscu?
Operacja wyboru graficznego–> na ekranie pojawia się rekord tabeli z atrybutami
wskazanego obiektu (wys. punktu n.p.m., nazwa wskazanej miejscowości, rzeki, temp.
w danym miejscu, typ gleb itp.)
35.Wykonane operacje w celu uzyskania odpowiedzi na pyt.: gdzie występuję
określone przez nas wartości?
Należy sformułować zapytania do bazy danych, podać warunki jakie mają spełniać
obiekty–> operacja selekcji–> na ekranie wyświetlone zostaną obiekty spełniające dane
warunki (gdzie roczna suma opadów przekracza np. 800 mm, jaki obszar znajduje się
w promieniu np. 150 m od danego obiektu itp.)
36.Wykonane operacje w celu uzyskania odpowiedzi na pyt.: które obiekty posiadają
wspólne cechy?
Wyświetlenie na ekranie(lub wydrukowanie) kilku warstw zawierających poszczególne
informacje(interpretacja
realizacji
przestrzennych),
łączenie
pionowe
warstw,
selekcja(wyznaczanie obiektów posiadających wspólne cechy)
37.Wykonane operacje w celu uzyskania odpowiedzi na pyt.: jaka jest zależność
między cechami dwóch zjawisk występujących w jednym miejscu?
Zastosowanie metod statystycznych, metod rachunku macierzowego, analiza trendu
i regresji, zastosowanie metod autokorelacji i aproksymacji (związek między
występowaniem terenów podmokłych i temp. Powietrza, związek między
nachyleniem/ekspozycją stoków a użytkowaniem terenu)
38.Wykonane operacje w celu uzyskania odpowiedzi na pyt.: jakie zmiany dokonały
się w wyznaczonym okresie?
Wielkość i kierunek zmian–> łączenie warstw, wycinanie, selekcja–> wyznaczenie
obiektów, w których nastąpiły zmiany (jakie zmiany dokonały się w użytkowaniu terenu
w latach np. 1950-2000, jak przebiegały te zmiany)
39.Aproksymacja modelu powierzchni
– Stopień przybliżenia modelu do powierzchni, Średni błąd kwadratowy (RMS) z różnic
wysokości punktów leżących między punktami cechowanymi, zależy od struktury modelu układu punktów i ich gęstości,
W punktach cechowanych błąd = 0. Rodzaje aproksymacji: Funkcje interpolacyjne,
Funkcje sklejane
Algorytmy aproksymacji w programach GIS–> INVERSE DISTANCE – odwrotna
odległość,
KRIGGING – waga określana na podstawie wariogramów, Charakter zależności między
punktami określa semiwariogram (semiwariancja z rozkładu statystycznego)
7
wykorzystywany do wyznaczania współczynników wagowych dla poszczególnych punktów
pomiarowych,
MINIMAL CURVATURE – minimalna krzywizna = spline,
SPLINE – funkcja sklejana (założenia: Powierzchnia o zróżnicowanym ukształtowaniu nie
da się opisać prostą funkcją matematyczną,
Każdą powierzchnię można opisać za pomocą różnych funkcji (sinusoida, parabola, itp.)
określających kształt jej fragmentów
40.Przetwarzanie NMT
a) Transformacja TIN – GRID i odwrotnie
b) Wyznaczanie poziomic,
c) Wyznaczanie profili i zasięgu widzialności
d) Wyznaczanie linii szkieletowych i zlewni
e) Wyznaczanie cech powierzchni 3D
f) Wizualizacja powierzchni 3D
41.Wizualizacja NMT
2D –> Poziomice, Hipsometria
3D –> Symulacja trzeciego wymiaru poprzez zastosowanie
i światłocienia, Poziomice, Profile / siatka, Cieniowanie
osi,
perspektywy
42.Formy map w GIS
Mapa analogowa, papierowa (źródło danych), Mapa komputerowa, numeryczna, cyfrowa,
wirtualna, (skan / wynik przetwarzania), Drukowana (output) (drukarki, plotery)
* Funkcje map w GIS: Wizualizacja danych w trakcie wprowadzania danych
geometrycznych, Kontrola poprawności i topologii, Wizualizacja wyników przetwarzania
danych do oceny wzrokowej, Przygotowywanie wydruków map.
43.Związek skali mapy ze skalą danych źródłowych
Dane–> Współrzędne rzeczywiste (m, km, , , yardy, mile) skala 1:1. Na ekranie–>
Skala mapy zależy od wielkości ekranu i stopnia powiększenia (zoom in) lub
pomniejszenia obrazu (zoom out) Mapę można też wyświetlać w żądanej skali.
W druku –>Skala mapy dostosowana do rozmiaru papieru, albo papier do skali
44.Odwzorowania kartograficzne w GIS
Transformacja odwzorowań:
Mapa
topograficzna(ukł.1942)
Wrocław–>
Odwzorowanie Mollweidiego- świat
Odwzorowanie
Alberta-Europa
–>
45.Generalizacja danych w GIS
Wybór – selekcja graficzna i atrybutowa oraz eliminacja obiektów (punktowych, liniowych
lub powierzchniowych)
Uogólnienie – łączenie klas (grupowanie, klasyfikacja, reklasyfikacja)
Uproszczenie linii – eliminacja werteksów
Agregacja punktów – zastępowanie kilku obiektów jednym obiektem
* Eliminacja werteksów, zmniejszanie liczby punktów (usuwanie co drugiego/trzeciego
punktu, Usuwanie punktów leżących bliżej niż odległość progowa – Algorytm Douglasa –
Peuckera, Spline – automatyczne wygładzanie linii, Grupowanie – zwiększanie cięcia
izolinii-zmniejszenie liczby klas.
Szczegółowość obrazu rośnie, gdy skala mapy maleje(skala maleje gdy jej mianownik
wzrasta), ale szczegółowość obrazu nie maleje gdy skala rośnie !!
8
46.Rozwój GIS
– Metody analiz przestrzennych rozwijały się w geografii i geologii od ponad 150 lat,
zwłaszcza metody matematyczne i statystyczne
– Lata 60 – 80
(CGIS- inwentaryzacja zasobów naturalnych w celu potencjalnego wykorzystania i
ochrony,
MILIS– pierwszy system w USA, opracowany we współpracy Uniw. Minnes. i Biur
Planowania Przestrzennego,
ODYSSEY GIS - program GIS opracowany przez Harvard University Laboratory for
Computer Graphics and Spatial Analysis,
SYMAP- program służący do opracowywania map komputerowych. Zautomatyzowane
metody kartograficzne – kartogram,
DIME- numeryczny zapis adresów w USA dla zautomatyzowanego systemu spisowego.
Pierwsze zastosowanie topologii,
ESRI– założony w 1969 r., pierwszy GIS do użytku powszechnego,
1968 – program kosmiczny Apollo dostarcza pierwszych zdjęć Ziemi z dalekiego kosmosu
szybki napływ informacji odnoszącej się do przestrzeni, rozwój programów do
przetwarzania zdjęć lotniczych i obrazów satelitarnych,
Dbase –systemy komputerowe służące do przetwarzania informacji, Komputeryzacja
opracowań map topograficznych)
– Lata 80 - 90
Pojawiają się komputery osobiste, ceny komputerów spadają,
ArcInfo - pierwszy komercyjny GIS ESRI na komputery PC i stacje robocze,
BENTLEY, MicroStation - system graficzny do projektowania inżynierskiego i
urbanistycznego, wykorzystywany w GIS,
Kolejne programy typu GIS - INTERGRAPH, IDRISI, ERDAS
MapInfo - pierwszy GIS typu Desktop, Technologia GPS, Czasopisma GIS, Organizacje
US NCGIA (National Center for Geographic Information and Analysis)
UNIGIS, OPENGIS, Konferencje GIS, Dalszy rozwój baz danych - Oracle, arkuszy
kalkulacyjnych Excel, systemów statystycznych, Kursy, programy studiów, specjalizacje,
podręczniki,
GIS w Internecie - Digital Chart of the World, 1:1M, produkty ESRI, USGS, Narodowe
projekty systemów informacji przestrzennej z zastosowaniem GIS, Nowe dziedziny
naukizwiązane z informacją geograficzną, Geoinformatyka, Geomatyka, Geographical
Information Science
– Początek XXI w.
GIS uznany za najważniejsze narzędzie badawcze w geografii, tysiące zastosowań i
aplikacji, kilkadziesiąt pakietów programowych, Ścisłe powiązanie z interpretacją zdjęć
lotniczych i obrazów satelitarnych, Systemy nawigacyjne sprzężone z GPS, Tworzenie
infrastruktury geoinformacji – programy kontynentalne, krajowe, regionalne, lokalne,
Budowanie społeczeństwa informacyjnego – konferencja ONZ w Genewie 2003,
Tworzenie struktury teleinformatycznej jako podstawy społeczeństwa informacyjnego.
47.Systemy Informacji Przestrzennej (SIP)
Narzędzie służące do rozwiązywania problemów przestrzennych, Funkcje SIP:
gromadzenie, integracja, organizowanie, przechowywanie, przetwarzanie, analizy,
prezentacja danych przestrzennych.
9
48. Typy programów GIS (ze względu na zakres funkcji)
• Profesjonalny GIS (Pełny zestaw funkcji GIS w zakresie analizy, Ograniczone funkcje
kartograficzne, ArcInfo, GeoMedia, Geographics, GRASS, IDRISI, TNT)
• Desktop GIS (Funkcje wizualizacji danych, Dobre możliwości definiowania znaków i
legendy oraz organizowania stron z mapami, ArcView, GeoMedia Viewer, MapInfo)
• Podręczny GIS (Dla specjalnych urządzeń typu PAD z małym ekranikiem 640 x 480
pixeli w samochodach, ESRI, Arpad)
• Aplikacje (Programy dostosowujące sposób funkcjonowania GIS do potrzeb
użytkowników, Zbiory komend powodujących ujednolicenie wykonywanych czynności,
ustalenie jednolitych parametrów dla całości opracowania stworzenie zbioru ikon lub menu
(SICAD), Podprogramy wykonujące specjalne analizy lub sposoby prezentacji w
programie GIS.
49.Rodzaje powierzchni trójwymiarowych
a) powierzchnie ciągłe (fizyczne – rzeczywiste, statystyczne - abstrakcyjne). Właściwości:
Zbudowana z nieskończonej liczby punktów o różnych wartościach, Różniczkowalność –
minimalny przyrost wartości, W każdym punkcie można wyznaczyć tylko jedną wartość
(Powierzchnia terenu, Temperatura powietrza, Ciśnienie atmosferyczne, Magnetyzm
ziemski, Głębokość wód podziemnych)
b) powierzchnie nieciągłe (statystyczne - abstrakcyjne). Właściwości: Zbudowana z
jednostek powierzchniowych, Gwałtowny przyrost / spadek wartości na granicy jednostek,
W punktach na granicy można wyznaczyć dwie wartości. (Gęstość zaludnienia, Produkcja
towarów, Intensywność / natężenie). Wartości odnoszone do punktów reprezentujących
jednostki powierzchniowe.
50.Etapy opracowania projektu GIS
a)Cel projektu – problem do rozwiązania
b)Zakres i metody modelowania
c)Harmonogram czasowy realizacji zadań
d)Projekt bazy danych
e)Operacje i analizy
f)Analiza i ocena wyników, raport
51.Elementy projektu bazy danych
– Identyfikacja charakteru materiałów źródłowych i ich dysponenta(metadane)
– Określenie konieczności transformacji odwzorowania
– Zdefiniowanie struktury bazy danych (katalogi, podkatalogi, warstwy)
52.Aspekty GIS uwzględniane przy określaniu celów opracowania projektu
– wyszukanie informacji o wybranych miejscach
– wyszukanie miejsc spełniających określone warunki
– wyznaczanie relacji między elementami środowiska – zależności przestrzenne
– symulacja przebiegu zjawisk – rozwój w czasie i skutki
10