GIS definiie, modele de date, produse, utilizare i aplicabilitate

Asit. drd. Mdlina Teodor

Cuprins

1. Ce este un GIS?

2. Modele de date (raster, vector, TIN, atribute)

3. Produse GIS

4. Utilizare i aplicabilitate

GIS?

1

Ce seamn GIS?

GIS Geographic Informational Sytems [eng]

SIG Sisteme Informatice Geografice [ro]

Ce este un GIS?

GIS reprezint sistem, un ansamblu coerent constituit din echipamente de calcul (hardware),

programe (software), informaii, persoane, reguli i metode de lucru care permit

conceperea, definirea, constituirea, actualizarea i exploatarea elementelor geografice

asociate cu informaii spaiale .

Informaiile spaiale sunt informaii descriptive cu repartiie teritorial dat de coordonatele

geografice ale acestora.

Cum arat un GIS?

Surs: Google Images

Ce este un GIS?

Sistem Informatic datele sunt manipulate i procesate n cadrul unui GIS cu ajutorul unui sistem computerizat.

Sistem Geografic un GIS opereaz cu elemente geografice i spaiale - cu poziie precis n spaiu dat de coordonetele geografice.

Coninutul hrii este reprezentarea spaial a obeictelor din lumea real.

Simbolurile, stilurile de linii sau culorile sunt folosite pentru a reprezenta caracteristicile spaiale pe o hart.

Ce este un GIS?

Funcional, un GIS este capabil sa nmagazineze planuri/hri (adic reprezentri

grafice ale unor entiti repartizate spaial, cu constituie vectorial puncte, linii,

poligoane) crora le confer inteligen prin:

asocierea la baze de date descriptive - fiecrei entiti grafice corespunzndu-i o

serie de atribute.

faciliti de analiz spaial - interogare pe criterii spaiale i/sau alfa-

numerice.

Componentele unui GIS

Componentele unui GIS

Surs: Google Images

Personal

Hardware

Programe/ Software

Metode i proceduri

Date

Componentele unui GIS

1. Hardware: calculatorul pe care opereaz un GIS. Piesele centrale: staia de lucru i echipamentele auxiliare: GPS, senzori, camere web etc. 2. Software: ofer uneltele i funciile necesare pentru a stoca, edita, analiza, manipula i afia informaiile geografice i cele atribut: ArcGIS, QGIS, GRASS, SagaGIS, gvSIG VTP, GlobalMapper, GeoServer etc.

4. Personal: dependent de pregtirea n analiza spaial i n utilizarea siftware-urilor GIS

3. Date - geografice/spaiale (reprezentri digitale ale hrilor) - atribut/tabulare (date alfanumerice organizate sub form de tabele, asociate cu datele spaiale). Metadate reprezint informaiile care descriu coninutul, tipul, dimensiunea temporal i spaial, scopul datelor etc.

5. Metode: seturi de reguli i proceduri.

Subsistemele unui GIS

Introducerea datelor: capturare, colectare, transformare a datelor din hri n forma digital (vectorizare, digitizare, editare).

Stocare i recuperare a datelor: recuperari rapide pentru analiz i actualizri rapide i precise ale bazei de date.

Manipulare i analiz: definirea i exacutarea unor proceduri spaiale i de atribut pentru a genera informaii derivate.

Output i vizualizare: afiri grafice, hri, rapoarte, produse informaionale derivate, animaii.

Modele de date

2

Modele de date

Un GIS stocheaz informaii despre mediul nconjurtor (evenimente) sub forma de

colecii de strate de informaii care pot fi unite de geografia lor.

Cnd se implementeaz un proiect GIS trebuie bine definite ntrebrile privitoare la datele de prelucrat i de obinut:

- Ce fel de date sunt necesare?

- Cum vor fi utilizate?

- n ce format sunt stocate?

- Trebuiesc digitizate prin mijloace proproii sau se primesc de la furnizor?

- Ce date sunt disponibile?

Conceptia de strat tematic/layer permite organizarea complexitii mediului

nconjurator n reprezentri simple.

Straturi tematice

Straturi tematice Surse de date strzi

cldiri

vegetaie

date integrate

parcele

areale

zone inundabile

terenuri cu ap

utilizare

soluri

Zona de studiu

Surs: Google Images

Modele de date

1. Modele de date spaiale:

2. Modele de date atribut/descriptive (non-spaiale) fr atribute spaiale

- Date RASTER: planuri scanate, ortofotoplanuri, imagini satelitare (imagini

speciale)

- Date VECTORIALE au punct de aplicaie, mrime, direcie, sens:

- punct - linie - poligon

- TIN (Triangulated Irregular Network): reele neragulate de triungiuri

Raster vs. Vector

Surs: Google Images

Modele de date

Caracteristicile geografice se pot descrie:

- date raster - printr-o matrice

- date vectoriale: puncte

linii

poligoane .

Aproape toate programele GIS au propriul lor format de fiier dar pot suporta (prelucra date) din alte programe, avand funcii de export i import de seturi de date.

Formatul fiierului descrie modul n care caracteristica geografic a fost salvat.

Modele de date

strzi

uniti administrative

parcele

utilizarea terenului

elevaie

lumea real

Surs: Google Images

Modele de date date VECTORIALE

Punct unitatea elementar ce reprezint o poziionare n spaiu cu 2 sau 3 dimensiuni. Nu are suprafa nici dimensiune.

O structur vectorial este compus dintr-o parte grafic i un tabel de atrbute.

Linie o succesiune de puncte (vertex-uri) legate (de segmente). Are doar lungime nu i grosime.

- linie - un segment,

- polilinie - o succesiune de segmente.

Poligon linie frnt nchis.

- centroid punctul din interiorul poligonului

Modele de date date VECTORIALE

Topologice ntre elemente exist relaii de:

- vecintate (contiguitare, adiacen) fiecare arc are o direcie i cte un poligon n

fiecare parte. Poligoanele care au un arc comun sunt adiacente.

- conexiune (conectivitate) arcele se intersectaz prin noduri. Toate arcele care se

intersecteaz au un nod comun.

- definirea ariei arcele care se intersecteaz pentru a delimita o suprafa nchis

definesc un poligon.

Relaiile topologice sunt utilizate pentru a efectua funcii analitice.

Spaghetti fr relaii, date reprezentate/desenate aleator.

Modele de date introducerea datelor VECTORIALE

Formate de date: SHP (ESRI Shapefile format standard), KML/KMZ, DXF, SVG, CSV, OSM

etc.

Datele vectoriale se introduc prin digitizare, vectorizare, editare (intorducere i modificare a

datelor). Se refer la extragerea, n mediul digital, a entitilor grafice de pe o hart pe

suport de hrtie, de pe o hart scanat sau de pe o imaigne.

Modele de date date RASTER

O structur raster este caracterizat prin celelele

(pixeli) care sunt poziionate ntr-un anumit fel

pentru a crea o imagine.

Rezoluia unui raster dimensiunea celulei

exprimat n uniti de teren (metri). Rezoluia

exprim acurateea imaginii.

Surs: Google Images

Modele de date date RASTER

Pixelul/Celula este cea mai mic unitate de reprezentare pentru o structur raster

coloane

rn

du

ri

Surs: Google Images

Fiecare pixel este un ptrat care reprezint o poriune din suprafa. Toate celulele au aceeai dimensiune. Pixelul este indivizibil i i corespunde un numr (ntreg sau real).

Celulele sunt aezate pe linii i pe coloane sub forma unei

matrici carteziene i se afl ntr-un sistem de coordonate.

Modele de date forme de date RASTER

Surse de date raster:

- Hri scanate

- Imagini satelitare

- Imagini aeriene

- Date convertite din alte surse (conversia vector raster, conversia TIN raster, date

provenite din procedee de interpolare)

Formate de date raster: JPEG, TIFF, BMP, ESRI GRID, ASCII GRID, ECW etc.

Modele de date: VECTOR vs. RASTER

Realitatea

Date vectoriale

Date raster Surs: Google Images

Modele de date: VECTOR vs. RASTER

puncte

linie poligon

puncte

linie poligon

Surs: Google Images

Modele de date: VECTOR vs. RASTER

Surs: Google Images

Modele de date: VECTOR vs. RASTER

localitate

ru date vectoriale

date raster

Surs: Google Images

Modele de date date TIN

TIN (Triangulated Irregular Network) - este o structur vectorial ce reprezint o suprafa 2,5 D. Este altuit dintr-o reea neregulat de triunghiuri care au n componen: noduri, muchii i faete.

Surs: Google Images

Modele de date ATRIBUT

Nominal se distinge o entitate fa de alta. Este numeric sau text (alfanumeric). Exempu: nume de strad, nume de pdure, nume de ru, tip de sol etc.

Ordinal valorile au o anumit ordine pe o scar dat: , = etc.

Interval se refer la nite domenii acceptate: interval de temperatur, intervale pentru debite, intervale pentru vrste ale populaiei etc.

Raport este asemntor cu cel interval. Se fixeaz o scar fa de care ne raportm.

Ciclic numerele acociate sunt cuprinse ntre 0 i 365 i reprezint grade de unghi.

Cmpuri pentru atribute: numeric ntreg sau real, text, dat calendaristic, BLOB (Binary Large Object)

Modele de date ATRIBUT

Produse GIS

3

Produse GIS

Date fiiere vectoriale (punt, linie, poligon), imagini raster (aerofotoimagini, imagini satelitare), hri (ca produs final rezultat. Exemplu: Harta unitilor de relief din Romania, Harta unitilor administrativ - teritoriale etc).

Produsele GIS sunt gestionate (stocate, actualizate, interogate, manipulate, vizualizate) ntr-o baz de date (local sau stocat pe un server).

Surs: Google Images

Seturi de date date succesive din mai multe perioade de timp (evoluia unor localiti, distribuia n timp a unor poluani, hri de prognoz metorologice, dinamica unui ru etc).

Servicii de date date (vectoriale, raster) accesate prin intermediul unei interfae care permite utilizatorului vizualizarea, selectarea, filtrarea, manipulare, analiza spaial, descrcarea datelor puse la dispoziie prin intermediul serviciului.

Utilizare i aplicabilitate

4

Aplicabilitate

Surs: Google Images

Management teritorial

Inventarierea resurselor

Analiza bazinelor

hidrografice

Selectare

Proiectare

Analize demografice

Analize topografice Rspndire

Management Explorarea resurselor

Logistic

Geoprocesare i modelare

Modelare n transporturi

Msurtori spaiale

Analiz de reea

Analiz de incidente

Selectare de coridoare

Utilizare

Individual

n societate prin intermediul internetului

Surs: Google Images

n echip

Domenii de utilizare

Mediu

- hri de impact

- stabilirea calitii mediuluIi

- hri de distribuie a anumitor areale, specii

- hri de evoluie i rspndire a unor poluani

- stabilirea calitii mediului

Mediu arii protejate

Mediu - Sistem integrat de mediu

Utilizare - domenii

Geografie uman, economie, urbanism - planificare teritorial, turism

- evoluia populaiei (pe diverse medii, structuri, sectoare de activitate, etc)

- distribuia spaial i influenele asupra mediului

- stabilirea unor areale de rspndire a anumitor parametrii urmrii (originea unor

populaii, locul de distribuie a unor toponime, resurse)

- stabilirea relaiei spaiu de locuit - populaie

- pretabilitatea terenului pentru anumite construcii

- influena activitilor umane sau economice

- dezvoltarea i aezarea durabil

Transport Urban

Reele de transporturi

Reele de transporturi - Reeaua CFR cu localizare staii

Reele de transporturi - Calitatea drumurilor

Urbanism

Populaie - Rezultate alegeri

Registru Agricol

Imobile

Analiz benzi de inundabilitate cladiri

Analiz situaii de urgen

Distribuia cinilor maidanezi

Promovabilitatea la Bacalaureat

Rspndirea populaiei

Servicii bancare

Benzinrii

Servicii de curierat

Servicii de telefonie

Utilizare - domenii

Geomofologie pedologie

- realizarea unor hri ce stabilesc corelaii ntre geologie (tip de roc, structur),

pant, expoziia versanilor i anumite procese

- determinarea unor modele generale de aciune a unor factori ce au aplicabilitate

general

- constatarea unor disfuncionaliti i posibilitatea de a se interveni nainte i de a

lua msuri de prevenire, combatere sau atenuare etc.

Utilizarea terenului

Utilizare - domenii

Meteorologie - hidrologie

- repartizarea aciunii unor factori, procese, fenomene

- hri de avertizare

- vulnerabilitate le inundaii

- poziionarea anumitor elemente

- hri de prognoz etc.

Sistem integrat de gestiune a administraiilor bazinale

Sistem integrat de gestiune a inundaiilor

Hazard - Inundabilitate

Hri de risc

Analize de inundabilitate

Distribuia temperaturii

Distribuia stratului de zpad

Utilizare - domenii

Turism

- repartizarea unitilor de cazare

- poziionarea obiectivelor turistice

- poziionarea, planificarea unor trasee turistice etc.

Servicii de turism

Story map

Story map

Diverse servicii

Concluzii

Sistemul GIS legat la o reea de poziionare global (GPS) poate determina n orice

moment poziia n timp i spaiu, efectul, rspndirea, distribuia, evoluia unor

servicii, fenomene, procese, obiecte urmrite.

n secolul tehnologiei, informatizarea devine un element cheie n eficientizarea timpilor

de lucru i a seviciilor. Existena i implementarea unui GIS n cadrul unui institut, a

unei firme sau unei organizaii, indiferent de profil, vor deveni indispensabile i

obligatorii datorit importanei aplicabilitii lor la toate nivelurile (economic, social,

politic, financiar, educaional etc).

Mulumesc!