Kartografia i GIS
description
Transcript of Kartografia i GIS
Kartografiai GISw geografii społeczno-ekonomicznej
WNP, G 4, BL.3, 60 godz. lab
KARTOGRAFIA I GIS W GEOGRAFII SPOŁECZNO-
EKONOMICZNEJ
Relacje między kartografią Relacje między kartografią społeczno-ekonomiczną a GISspołeczno-ekonomiczną a GIS
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaowe pojęcia
Relacja między GIS a kartografiąRelacja między GIS a kartografią
Zastosowania GISZastosowania GIS
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Powrót do spisu treści
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Co to jest GISCo to jest GIS
System - skoordynowany układ elementów, zbiór tworzący pewną całość uwarunkowaną stałym, logicznym uporządkowaniem jego części składowych
System informacyjny – łańcuch operacji, na który składają się: planowanie obserwacji i gromadzenia danych, magazynowanie i operowanie danymi oraz ich analiza i w efekcie wykorzystanie posiadanych danych w procesach podejmowania decyzji
System informacji geograficznej - system pozyskiwania, przetwarzania i udostępniania danych, w których zawarte są informacje o położeniu, geometrycznych właściwościach i przestrzennych relacjach oraz towarzyszące im informacje opisowe o obiektach i zjawiskach światu rzeczywistego
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Co to jest GISCo to jest GIS
Typowa baza danych geograficznych składa się z dwóch elementów:
Pierwszy element to dane przestrzenne, przechowywane w postaci graficznej jako mapa.
Drugim z nich są bazy danych (tabele), w których przechowywana jest część tematyczna danych. Opisują one cechy atrybutowe obiektów i zjawisk.
Oba te elementy są ze sobą połączone w taki sposób, aby dostarczać najpełniejszej informacji: zarówno w postaci graficznej jaki i opisowej.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
GIS łączy w sobie wszystkie zalety GIS łączy w sobie wszystkie zalety zarówno mapy, jak i bazy danychzarówno mapy, jak i bazy danych.. Na mapie znajduje się informacja o położeniu, wielkości i sąsiedztwie obiektów i zjawisk, zaś w bazie danych może znajdować się niemal nieograniczona ilość informacji opisowej.
Co to jest GISCo to jest GIS
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Co to jest GISCo to jest GIS
Dzięki takiej budowie GIS umożliwia dwojaki dostęp do danych:
1. Możemy zadać zapytanie do bazy danych o wyszukanie elementów spełniających żądany warunek i w efekcie otrzymać odpowiedź w postaci obiektów zaznaczonych na mapie.
2. Wskazując interesujące odbiorcę obiekty graficzne można otrzymać dotyczące ich informacje w postaci danych tabelarycznych.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Co to jest GISCo to jest GIS
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Co to jest GISCo to jest GIS
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
W bogatej, szczególnie angielskojęzycznej literaturze dotyczącej GIS spotyka się wiele terminów, które uznać można za synonimy systemów informacji geograficznej.
Taka różnorodność stosowanych określeń wynika najczęściej z celu, dla którego stosowany jest GIS, specjalizacji twórców systemu i lokalnych tradycji.
TerminologiaTerminologia
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
TerminologiaTerminologia
Wśród najczęściej spotykanych terminów stosowanych w zastępstwie lub obok terminu GIS wymienić można (Geographic Information Systems...,1992; Werner, 1992):
system informacji przestrzennej (spatial information system) system informacji planistycznej (planning information system) system informacji ekologicznej (ecological information system) system informacji o zasobach (resource information system) system informacji środowiskowej (environment information system) system informacyjny zasobów terenowych (land resources information system) system informacji terenowej o powierzchni ziemi (land information system)
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
TerminologiaTerminologia
skomputeryzowany GIS (computerized GIS) zautomatyzowany GIS (automated GIS) system danych geograficznych (geo-data system) system geo-informacyjny (geo-information system) system informacyjny bazy danych geograficznych (geobase information system) geograficzny system danych (geographical data system) wielozadaniowy system danych geograficznych (multipurpose geographic data system) wielozadaniowy system wprowadzania danych o użytkowaniu ziemi (multipurpose input land use system) system manipulowania danymi o zasobach naturalnych (system for handling natural resources inventory data)
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
TerminologiaTerminologia
system manipulowania danymi przestrzennymi (spatial data handling system)
system informacyjny zarządzania zasobami naturalnymi (natural resources management information system)
geograficznie odniesiony system informacyjny (geografically referenced information system)
zautomatyzowane kartowanie i wspomaganie zarządzania (AM/FM – automated mapping & facilities management)
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS Elementy GIS
Geograficzny System Informacyjny składa się z następujących podstawowych elementów:
Dane (ang. Data)- dane dotyczące lokalizacji (połączone relacjami z atrybutami
przestrzennymi - mapa)- dane związane z cechami obiektów geograficznych (atrybuty
nieprzestrzenne – tabela danych)
Sprzęt komputerowy (ang. Hardware) - system komputerowy, na którym działa oprogramowanie GIS.
Oprogramowanie (ang. Software) - jest zestawem funkcji i narzędzi niezbędnych do gromadzenia, analiz i
prezentacji danych
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS Elementy GIS
Personel (lub ogólnej ludzie – ang. People)- GIS jest używany przez tworzących go specjalistów i użytkowników, dla
których jest przeznaczony. Warunkiem rozpowszechnienia GIS jest ograniczenie wymogu, aby użytkownik był specjalistą.
Procedury lub procesy (ang – Processes)- system komend zarządzający pracą systemu: * procedury wprowadzania i weryfikacji danych wejściowych, * procedury zarządzania i przetwarzania w obrębie bazy danych
(system zarządzania bazą danych), * procedury przetwarzania i analizy danych geograficznych, * procedury wyjściowe: prezentacji graficznej, kartograficznej i
tekstowej danych, * procedury komunikacji z użytkownikiem
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane Elementy GIS > Dane
- dane przestrzenne (geometryczne, graficzne) – mapy, plany, zdjęcia lotnicze, obrazy satelitarne
- dane nieprzestrzenne (atrybutowe,opisowe) – tabele, informacje tekstowe
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne Elementy GIS > Dane > Dane graficzne
- dane rastrowe - reprezentujące obiekty w postaci pikseli
- dane wektorowe - reprezentujący obiekty w postaci punktów, linii i wieloboków
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe
Model rastrowy powstaje przez nałożenie siatki kwadratów o boku równym połowie liniowego wymiaru najmniejszego obiektu obrazu. Każdemu kwadratowi, czyli komórce siatki, przypisuje się liczbę odpowiadającą rodzajowi obiektu znajdującego się w tym kwadracie.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe
Obraz jest zatem złożony z wielu małych kwadratów (punktów, pikseli), ułożonych w wierszach i kolumnach, którym przypisana jest konkretna wartość. Im mniejszą długość boku kwadratu przyjmiemy, tym bardziej dokładny obraz obiektu otrzymamy.
Rozdzielczość określa się jako iloczyn pikseli w poziomie oraz w pionie. Im większa rozdzielczość obrazu, tym większa jest jego jakość.
Czynność doprowadzenia obrazu do postaci rastrowej
nazywa się rasteryzacją i w praktyce dokonuje się jej zwykle w sposób automatyczny.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe
Źródła zasilania modelu rastrowego:
- w wyniku procesu skanowania map analogowych
- zdjęcia satelitarne i lotnicze,
- z przetworników analogowo-cyfrowych (cyfrowy aparat fotograficzny, cyfrowe kamery telewizyjne),
- standardowe pliki graficzne,
- przy użyciu odpowiedniego oprogramowania konwertującego obrazy wektorowe do postaci rastrowej
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
Model wektorowy zakłada, że obraz jest zbiorem samodzielnych obiektów (elementów kartograficznych). Każdy z tych obiektów może być wyodrębniony oraz rozłożony na elementy graficzne (punkty, linie i wieloboki).
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
Ogólna idea modelu wektorowego polega na tym, że każdy punkt mapy określają współrzędne oraz sposoby ich połączeń w obiekty liniowe i powierzchniowe (polilinie i wieloboki).
Punkt jest obiektem bezwymiarowym, określonym jedynie przez współrzędne.Polilinia posiada jeden wymiar – jest ona krzywa utworzoną z wielu odcinków zdefiniowanych za pomocą punktów.Wielobok jest elementem dwuwymiarowym określonym przez zamkniętą polilinię.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
W systemie wektorowym zapis punktów, linii i wieloboków (nazywanych również poligonami) może być dokonany z pełną dokładnością wyrażoną w określonym układzie współrzędnych (x, y).
Przy zapisie wektorowym istnieje zatem możliwość dokładnego przedstawienia położenia obiektów, a także precyzyjnego określenia granic elementarnych jednostek przestrzennych.
Proces lokalizowania obiektów i punktów na mapie (czyli przypisywania rekordom bazy danych współrzędnych geograficznych)
nazywa się geokodowaniem.
Źródła zasilania modelu wektorowego
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elemeny GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe Elemeny GIS > Dane > Dane graficzne > Dane rastrowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
>>>
Źródła zasilania modelu wektorowego
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
>>>
Źródła zasilania modelu wektorowego
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
>>>
Źródła zasilania modelu wektorowego
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
>>>
Źródła zasilania modelu wektorowego
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe Elementy GIS > Dane > Dane graficzne > Dane wektorowe
>>>
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe
Każdy z obiektów, zarówno w modelu rastrowym, jak i wektorowym, można opisać za pomocą wielu cech (atrybutów). Służą do tego dane niegraficzne (atrybutowe, opisowe), które mogą mieć charakter tekstowy bądź numeryczny.
Powstaje w ten sposób oddzielny zbiór danych powiązany z grafiką
przy pomocy geokodu.
Geokod (nazywany też indeksem bądź kluczem podstawowym) spełnia rolę identyfikatora, znajduje się on zarówno w bazie danych graficznych, jak i w bazie danych atrybutowych, łącząc dany obiekt graficzny z przyporządkowanym mu zbiorem cech (rekordem)
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe Elementy GIS > Dane > Dane atrybutowe
Źródła zasilania danych atrybutowych:
- ręczne wprowadzanie danych za pomocą klawiatury,
- arkusze kalkulacyjne,
- systemy obsługi baz danych,
- automatyczne czytniki i rejestratory
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Warstwy Elementy GIS > Dane > Warstwy
W bazach danych GIS stosuje się tzw. strukturę warstwową.
Każda warstwa (ang. Layer) zawiera obiekty danego rodzaju (np. drogi, lasy, obszary zabudowane, sieć wodna), którym z kolei odpowiadają rekordy zawierające zbiór atrybutów.
Nałożenie na siebie wszystkich warstw daje zatem w przybliżeniu obraz świata rzeczywistego.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Warstwy Elementy GIS > Dane > Warstwy
Możliwość selektywnego wybierania warstw pozwala na komponowanie map o dowolnej treści oraz przeprowadzania różnego typu analiz poprzez nałożenie na siebie warstw pozyskanych z różnych źródeł lub w różnym czasie. Można dzięki temu zaobserwować wzajemne, przestrzenne zależności między obiektami.
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Warstwy Elementy GIS > Dane > Warstwy
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Dane > Warstwy Elementy GIS > Dane > Warstwy
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Oprogramowanie Elementy GIS > Oprogramowanie
Gdy systemy GIS dopiero zaczynały powstawać, każda instytucja budowała od podstaw cały system, w tym także na własny użytek tworzyła odpowiednie oprogramowanie.
Dziś dominują skomplikowane i zarazem wielofunkcyjne systemy GIS. Każda znacząca firma zajmująca się GIS-owskim oprogramowaniem tworzy własne środowisko, w obrębie którego oferuje wiele rozmaitych produktów wspomagających pracę na poszczególnych etapach przetwarzania danych, a także konkretne produkty przeznaczone do konkretnych, specjalistycznych zastosowań (np. zastosowania militarne, projektowania).
Tworzone programy mają wiele wersji? Przeznaczonych dla odbiorców indywidualnych, biznesu, przystosowanych do pracy w sieci itp.
Oprogramowanie GIS na rynku polskimOprogramowanie GIS na rynku polskim
Systemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęciaSystemy informacji geograficznej (GIS): podstawowe pojęcia
Elementy GIS > Oprogramowanie Elementy GIS > Oprogramowanie
System oprogramowania GIS MapInfo Corporation
Przestrzenne analizy danych:- MapInfo Professional- Vertical Mapper- Aplikacja transportowa- MapBasic
Prezentacja i przeglądanie map:- MapInfo ProViewer- MapInfo DISCOVERY
Dla Integratorów:- MapXtreme- MapX- MapX Mobile- Spatial Vare- Komponenty programistyczne
Relacja między GIS a kartografią
Powrót do spisu treści
Relacja między GIS a kartografiąRelacja między GIS a kartografią
Większość pojęć i funkcji GIS wywodzi się z kartografii. Chodzi nie tylko o samo tworzenie obrazu, ale również o wiele procesów (transformacje, analizy) i funkcji wprowadzania danych (digitalizacja, skanowanie).
Relacje między kartografią i GIS mogą być rozpatrywane z różnych, często przeciwstawnych, punktów widzenia. Jedni traktują GIS jako techniczno-analityczny podzbiór kartografii, inni uważają, że kartografia jest podzbiorem GIS, służącym do prezentacji wyników badań.
Relacja między GIS a kartografiąRelacja między GIS a kartografią
Kartografia może być traktowana jako zasadnicze wsparcie przy różnorodnym operowaniu informacją geograficzną z następujących powodów:
mapy są głównym i interaktywnym elementem GIS, rodzajem graficznego łącznika między użytkownikiem a przestrzenią;
mapy mogą być używane jako wizualny indeks zjawisk lub obiektów, które są zawarte w systemie informacyjnym;
mapy, jako forma wizualizacji, mogą zarówno pomagać w wizualnej eksploracji zbioru danych (także odkrycie wzoru lub korelacji), jak i w przekazywaniu rezultatów eksploracji zbioru danych w GIS;
w zakresie wyprowadzania danych interaktywne programy graficzno-projektowe dysponują większymi możliwościami kartograficznymi niż GIS.
Zastosowania GIS
Powrót do spisu treści
Zastosowania GISZastosowania GIS
• urzędy administracji centralnej oraz lokalnej:
do zarządzania gruntami oraz nieruchomościami, planowania przestrzennego, podejmowania decyzji prawnych, administracyjnych, lokalizacyjnych
Zastosowania GISZastosowania GIS
• służby ratownicze:
do szybkiej lokalizacji miejsca wypadku czy pożaru, określania stref zagrożeń; dostarczania dowódcy szybkiej i dokładnej informacji charakteryzującej miejsce i obiekt zdarzenia
Zastosowania GISZastosowania GIS
• dziedziny z końcówką "-ogia" w nazwie:
geologia, meteorologia, sejsmologia, archeologia, itd., do tworzenia map tematycznych
Zastosowania GISZastosowania GIS
• ochrona środowiska:
do prognoz, podejmowania decyzji, analiz zanieczyszczeń, zarządzania parkami narodowymi
Zastosowania GISZastosowania GIS
• leśnictwo i rolnictwo:
mapy terenów leśnych z podziałem ze względu na typ drzewostanu, mapy upraw, gleb rolniczych, itp.
Zastosowania GISZastosowania GIS
• agencje obrotu nieruchomościami:
do prezentowania oferty; możliwość wygodnego przeglądania na mapie ofert spełniających zadane kryteria, którymi może być również położenie na jakimś obszarze
Zastosowania GISZastosowania GIS
• agencje marketingowe:
Identyfikacja rynku zbytu
Analiza efektów kampanii reklamowej
Projektowanie sieci dystrybucji
Analiza sprzedaży w poszczególnych regionach
Rejonizacja sprzedaży
Zastosowania GISZastosowania GIS
• firmy handlowe:
do analiz rynków zbytu, planowania rozmieszczenia oddziałów
Zastosowania GISZastosowania GIS
• firmy transportowe:
do optymalizacji tras przejazdu, śledzenia ruchu pojazdów na mapie na żywo, dzięki systemowi GPS (Global Positioning System)
Zastosowania GISZastosowania GIS
• firmy zarządzające sieciami przesyłowymi:
do zarządzania zasobami takimi jak rurociągi gazowe, wodociągi, kanalizacja, sieć energetyczna, telekomunikacyjna, drogi, koleje
Zastosowania GISZastosowania GIS
• oraz wiele innych zastosowań, w których jedynym ograniczeniem jest wyobraźnia