Transcript W 03 GIS historia istota cele v 20 2012 rob

1
GIS





Krzysztof Iwaszko, dr
(Geographical Information System)
GIS - SIP - SIT
historia
zastosowania - interdyscyplinarność
istota
cele
Pojęcia GIS - SIP - SIT
GIS
GIS - oryginalny termin z:



SIP - System Informacji Przestrzennej - narzędzie powstałe
poprzez połączenie sprzętu (hardware), oprogramowania
(software) oraz danych przestrzennych (spatial database)

termin stosowany najczęściej do aplikacji związanych z
ośrodkami geodezyjnymi tam też elementy baz danych informacji o terenie - granice, budynki, klasyfikacja gruntów,
kataster (finanse) i cała obsługa prac (robót) geodezyjnych

ale najczęściej do opracowań regionalnych 1:1mln/1:20 tys
SIT - System Informacji o Terenie - najczęściej część SIP,

informacje w formie numerycznej o ukształtowaniu terenu
(wysokościowa mapa numeryczna), granicach, własności
(powiązanie z księgami wieczystymi), zagospodarowaniu
(plany miejscowe), użytkowaniu (decyzje dot. inwestycji)
wizualizacja na potrzeby specjalistycznych zastosowań

ale najczęściej do opracowań typowo geodezyjnych 1:500/5000

2
Kanadyjski System Informacji Przestrzennej CGIS
(Canada Geographic Information System)
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Pojęcia GIS - SIP - SIT

Terminy kojarzone z technologią GIS to:







3
• Automatyczne Tworzenie Map
(Automated Mapping - AM)
• Wspomagane Komputerowo Tworzenie Map
(Computer-Assisted Mapping - CAM)
• Komputerowo Wspomagane Kreślenie
(Computer-Aided Drafting - CAD)
• Komputerowo Wspomagane Kreślenie i Projektowanie
(Computer-Aided Drafting and Design - CADD).
• System Informacji o Terenie SIT
(Land Information System - LIS)
• Automatyczne Tworzenie Map i Zarządzanie Infrastrukturą
Techniczną
(Automated Mapping/Facilities Management - AM/FM)
• Geoprzetwarzanie i Analizy Sieciowe
(Geoprocessing and Network Analysis)
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Pojęcia GIS - SIP - SIT

GIS - aktualnie - wszystkie formy przestrzennej
i coraz częściej dynamicznej (4D) wizualizacji różnych
danych odnoszących się do terenu (obrazu na ekranie)
 wykorzystanie możliwości zintegrowania na ekranie:

podkładu „mapowego” (z serwerów mapowych np. Google M)






nałożonych na to (w oparciu o bazy danych) informacji:





obszarowych (polygon, area) - np. parki narodowe
liniowych (line, polyline) - drogi, koleje, kanały
punktowych (point) - firmy, przystanki, miejsca widokowe
informacji dynamicznych (4D) - pojazdy, korki, ruch
możliwości uzyskania informacji po „kliknięciu / najechaniu”:



4
mapy topograficznej (archiwalnej) - zeskanowana
map numerycznych + modele budynków i pokrycia terenu
cyfrowych map ukształtowania terenu (skaning laserowy)
zdjęć satelitarnych 900 ew. 450
prostopadłych lub ukośnych zdjęć lotniczych (900 i 450)
stałych informacji teleadresowych, opisu obiektu
informacji bieżących - repertuar, menu, opinie klientów
zdjęć, filmów, panoram ale i widoku z kamer internetowych
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Historia

cała historia kartografii - wstęp do współczesnego GIS-u
przed „epoką komputerów”

początek - lata 50-te XX-wieku - mapy tematyczne




pierwszy GIS



5
analiza ilościowa zjawisk na mapach
pierwsze próby digitalizacji map („skanowania”)
pierwsze próby zautomatyzowania rysunku map
Kanada - dr Tomlinson - 1963 rok
Kanadyjski System Informacji Przestrzennej CGIS
(Canada Geographic Information System)
miał służyć do inwentaryzacji zasobów naturalnych,
informowania o możliwościach wykorzystania terenu,
a także analizy zgromadzonych informacji przestrzennych
nt. jego aktualnego wykorzystania
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
Historia
GIS

Uniwersytet Harwardzki

1964 rok - prof. Howard T. Fisher
Laboratorium Grafiki Komputerowej i Analiz Przestrzennych

(Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis)
system SYMAP (Synagraphic Mapping System),

program do opracowywania (generowania) mapy cyfrowej
(mapa „składa” się z tych samych, powtarzalnych elementów)





6
koniec lat 60-tych - firmy kartograficzne - wdrożenie
eksperymentalnych programów GIS (mapowych)
- redukcja czasu przy edycji starych / nowych map
lata 70-te pierwsze (wojskowe) i komercyjne satelity satelity
cywilne wyposażone w cyfrową teledetekcję (poprzednio tylko foto)
od początku lat 80-tych tworzenie zintegrowanych
geograficznych systemów informacyjnych - państwowych,
regionalnych i lokalnych oraz wyspecjalizowanych - firmowych,
badawczych, wojskowych itd.
początkowo komercyjne - zamknięte / firmowe / tajne
później (lata 90-te) Internet też typu open - Wiki
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
zastosowania - interdyscyplinarność
umożliwia wymianę i zintegrowanie informacji pomiędzy:
7
Krzysztof Iwaszko, dr
zastosowania - interdyscyplinarność
GIS
bezpieczeństwo - możliwość szybkiego podejmowania
decyzji - główny powód wdrożenia aplikacji GIS
 główne dziedziny - sektory:


administracja (najczęściej po powodzi, huraganie itp.)






służby szybkiego reagowania





8
zarządzanie nieruchomościami, gruntami,
zagospodarowanie oraz planowanie przestrzenne,
podejmowanie decyzji prawnych, administracyjnych,
lokalizacyjnych
ewidencja, obsługa mieszkańców
opieka zdrowotna (rozmieszczenie - lokalizacja usług)
ale i analiza przestrzenne wpływu różnych czynników na zdrowie
mieszkańców
zarządzanie kryzysowe - patrz niżej
automatyczna lokalizacja zgłoszenia tel. kom. GSM +/ew GPS
lokalizowanie pożaru, wypadku, katastrofy czy przestępstwa
i reakcja - określenie strefy zagrożenia,
oszacowanie możliwych strat, uruchomienie planu ewakuacji,
przewidzenie oraz zapobieganie dalszym skutkom zdarzenia
monitorowanie ruchu / dojazdu pojazdów uprzywilejowanych
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
zastosowania - interdyscyplinarność cd.
GIS

główne dziedziny - sektory (cd.):


ochrona środowiska
 analizowanie zanieczyszczeń,
 ocena oraz kontrola hałasu w środowisku,
 ocena stanu środowiska geograficznego
 ocena stanu szlaków turystycznych
turystyka



marketing ( geomarketing)






prowadzenie analiz wspomagających decyzje,
obsługa klienta, sieci sprzedaży,
logistyka dostaw w czasie rzeczywistym
tworzenie map przedstawiających lokalizacje klientów
mapy sieci usług konkurencji
transport



9
promocja miejsc i szlaków
wirtualne ścieżki
nawigacja morska i lądowa,
monitoring pojazdów w czasie rzeczywistym  GPS
analiza optymalnej trasy,
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
zastosowania - interdyscyplinarność cd.
GIS

główne dziedziny - sektory (cd.):

przemysł












10
planowanie optymalnego rozmieszczenia dróg, linii kolejowych;
budowa oraz zarządzanie mediami - wodociągi,
rurociągi gazowe, kanalizacje,
optymalizacja sieci telekomunikacyjnych, energetycznych
.......
rolnictwo i leśnictwo
edukacja
meteorologia
sejsmologia
geologia
analiza kryminalistyczna,
złoża naturalne przemysł wydobywczy
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Dane przestrzenne

dane przestrzenne



bazy danych


11
zbiór informacji numerycznych opisujących dane zjawisko
gromadzone w celu ich wykorzystania do analizy i
wizualizacji w ramach GIS
relacyjne bazy danych (database); zbiory danych w postaci
tabel połączonych relacjami; dają możliwość przekształcania,
przemieszczania, usuwania, edytowania, wyszukiwania
danych oraz ich transformowania danych; do tych operacji
używa się specjalnego języka zapytań; najpopularniejszym z
nich jest SQL (Structured Query Language)
obiektowe bazy danych (ODB) - nowa technologia programowanie obiektowe, problemy przy tworzeniu zapytań
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Dane przestrzenne

wizualizacja danych przestrzennych

mapa (obraz) z założenia dwuwymiarowa - płaska





jakość danych - map podkładowych


12
po dodaniu funkcji czasu (zmian w czasie)
np. ruchu pojazdów, dodatkowy wymiar ~ 2.5 D
w celu poprawienia jakości „odbioru” przez użytkownika
wykorzystywanie jako podkładu zdjęć ukośnych 450
albo numerycznych (3D) modeli terenu
uzupełnianie map numerycznymi modelami pokrycia terenu budynki, drogi, wiadukty, stadiony (RPA), zieleń (Centr.P.NY)
po nałożeniu zmian / czasu - model ~3,5D/4D
mapy cyfrowe - dowolna skalowalność ale generalizacja inform.
mapy rastrowe -zdjęcia - rozdzielczość fotografii
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Dane przestrzenne

wizualizacja danych przestrzennych cd

dane opisujące zjawiska




13
statyczne - adresowe, lokalizacyjne
dynamiczne - menu, rozkłady jazdy
interaktywne - wyrażanie opinii - hotele, restauracje
mapy amorficzne
(schematyczne, uproszczone, zniekształcone) np. metro)
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr
GIS
Portale mapowe

14
END:
WSAP 2011/20012
Krzysztof Iwaszko, dr