7/25/2019 Modelare in GIS

1/4

Modelarea in GIS

Scopul introducerii conceptului de modelare in cadrul GIS este de a oferiposibilitatea combinarii datelor din diverse surse pentru a descrie si analiza

interactiunile dintre date, constituind un suport pentru luarea deciziilor. Operatiile

implicate in modelare sunt cele prezentate mai sus. Nu exista un grup de operatii

separat pentru acest scop.

Oricat de multe operatii elementare ar contine un GIS, acestea nu pot satisface

toate cerintele utilizatorilor, avand in vedere domeniile foarte diferite de aplicatii

posibile. Practic nu exista metode generale de rezolvare a unor probleme specifice.

Desi produsele GIS ofera o mare varietate de aplicatii, practic este imposibil sa

cuprinda programe pentru modelare cu caracter general. Un produs GIS furnizeaza

doar algoritmii de baza pentru modelare. odelarea complexa conduce la asocierea

dintre un soft spacializat si un produs GIS. De regula, produsele soft specializate nu

au in componenta programe privind gestiunea !DS "sau programele sunt

nesatisfacatoare# si deci este nevoie de un alt produs care sa faca acest lucru.

Intergrarea GIS cu alte sisteme specializate in vederea modelarii implica cateva

probleme. $ie produsul soft respectiv este integrat in programele incorporate in GIS,

fie invers. In orice caz doar un singur mediu de programere din cele doua va dictastructura modelului. De cele mai multe ori programele specializate sunt integrate in

GIS. %ceasta se realizeaza printr&o colaborare intre cele doua firme implicate,

implemetand de comun acord un program de interfata, care va fi transparent pentru

utilizator.

'xista produse GIS care permit adaugarea de functii noi prin scrierea de

programe de catre utilizator, pentru anumite genuri de aplicatii. odul de integrare a

propriilor programe este prezentat in manualele care insotesc licenta respectiva.

(a modul cel mai general un modelpoate fi definit ca fiind o reprezentare

conventionala a realitatii in forma materiala sau simbolica. odelele implicate in

proiecte GIS fac parte din a doua categorie. Un model in forma simbolica este o

reprezentare simplificata in termeni abstracti a unui obiect sau fenomen in vederea

obtinerii de informatii directe sau printr&un proces de calcul.

O )arta in forma traditionala pe suport de )artie este un model* reprezinta o

realitate "suprafata de teren#, este simplificata "nu sunt infatisate toate detaliile#,

obiectele apar in forma abstracta "semne conventionale#, se foloseste pentru a obtine

informatii directe sau care va face obiectul unei prelucrari, in vederea obtinerii unor

7/25/2019 Modelare in GIS

2/4

alte informatii. Un model vectorial este o transpunere a )artii traditionale in alti

termeni abstracti "puncte, linii, poligoane#, care are ca scop primordial stocarea pe un

suport magnetic "ceea ce nu este cazul la )artile traditionale#, iar apoi* afisarea,

interpretarea si prelucrarea.

De asemenea modelul raster este o alta forma de reprezentare a unei )arti

traditionale, sau a unui peisa+, bazat pe cu totul alte principii si urmarind, in mare

aceleasi scopuri. O functie care reprezinta profilul de rau este un model. O ecuatie

diferentiala asociata cu un proces de scurgere pe un versant este tot un model.

Distributia pe o suprafata a unor parametri "variablile# reprezentand

concentratia unui poluant este de asemenea un model. aniera de obtinere a unor

astfel de modele se numesteproces de modelare.In cele ce urmeaza ne vom referi

doar la procesul de modelare.

Un model obtinut cu a+utorul te)nologiei GIS il vom numi model spatial.

%cesta exprima localizarea "unde#, tema "ce#, temporalitatea "cand#, relatii intrecaracteristici "cum#. Scopul principal este de a obtine informatii semnificative, intr&un

timp scurt, in vederea luarii deciziilor.

and se construieste un model spatial, analistul trebuie sa ia in considerare

cateva c)estiuni incluzand natura modelului, definitia unitatilor geografice,

specificatia variabilelor si metoda cantitativa folosita. 'xista extrem de multe cai si

metode de construire a unui model.

Pentru a decide care este cea mai potrivita metoda pentru o situatie particulara

este necesara o analiza detaliata a acestui proces pentru a stabili puterea "cat este de

reprezentativ#, limitele "cat e de general# si slabiciunile metodei "grad de precizie,

asocierea cu legi sau ipoteze slabe#.

Procesul de modelare in cadrul GIS implica operatii asupra bazei de date

geografice si reprezinta obiectivul principal al analizei spatiale. %sa cum am vazut,

operatiile elementare reunite in grupuri au drept scop prelucrarea datelor grafice

orientate pe anumite structuri. In cadrul procesului de modelare se vor utiliza acele

operatii elementare care se fac utile in vederea scopului propus. -rebuie sa se dea o

atentie deosebita interpretarii fiecarui rezultat in urma aplicarii unei operatiiparticulare. O singura interpretare gresita in lantul de operatii va conduce la un

rezultat incorect.

'xemplele care vor fi amintite in randurile ce urmeaza vor avea doar un

caracter orientativ. Se vor specifica doar aspectele pe care le&am considerat esentiale

a procesului de modelare urmarindu&se doar formarea unei imagini despre

fenomenele respective si modul in care un produs GIS isi poate aduce aportul la

rezolvarea problemelor cu referinta spatiala.

7/25/2019 Modelare in GIS

3/4

Un model bazat pe SIG presupune combinarea unui set de mai multe date

spatiale si atribut in intrare, rezultand in urma unor prelucrari, o singura )arta in

iesire. Procesul de prelucrare se bazeaza pe algoritmi stabiliti dinainte atat pe cale

empirica cat si pe cale matematica. odelarea matematica se imparte in doua

categorii mari* modelare bazata pe relatii matematice precise "cum ar fi de exemplu

ecuatiile diferentiale# si modelare stoc)astica sau probabilista, care presupune un

anumit grad de incertitudine masurabil.

Se poate considera ca modelarea statistica face parte din aceasta din urma

categorie. De asemenea la acesti algoritmi o contributie importanta este adusa de

cunostintele din domeniile adiacente. De exemplu, intr&o problema de studiu de

impact, notiuni sau marimi cantitative din fizica, c)imie, biologie, )idrologie,

pedologie, pot fi implicate intr&o masura mai mare sau mai mica. Scopul final este

stabilirea unui model din care sa rezulte influenta produsa de sursele poluante asupra

mediului in ansamblu.

%ceasta se realizeaza prin operatii care sa produca interactiunea reala dintrefactorul poluant si celelalte elemente luate in considerare "in speta asupra apei,

solului, vegetatiei si asezarilor umane#. u alte cuvinte, trebuie stabilit un algoritm

care sa conduca la evaluarea gradului de poluare a apei, a vegetatiei etc., lucru care

este legat direct de proprietatile fizice si c)imice ale poluantului si modul in care

aceasta se disipeaza in apa, aer sau influenteaza vegetatia.

Orice proces de modelare presupune acceptarea unor ipoteze, fara de care

modelul nu poate fi construit. %ceste ipoteze pot specifica o stare de fapt, care in

principiu poate fi modificata. Prelucrarea automata conduce la rezultate rapide, faptcare ne permite testarea unor ipoteze alternative. %ceasta conduce la un raspuns

pentru intrebarea ce & daca/. -ot in acest sens se pot studia situatii teoretice care nu

exista la momentul analizei.

Studiul fenomenelor bazate pe scenarii ipotetice poate avea ca rezultat )arti,

oferind o baza pentru explicarea unor fenomene potentiale. %cest gen de aplicatii sunt

utile pentru stabilirea unor scenarii privind catastrofele ecologice, atunci cand nu mai

este timp de prelucrari, ci doar de actiune. Un exemplu in acest sens este aparitia unui

accident la o centrala nucleara. 'xista o gama larga de tipuri de accidente, fiecare

conducand la o alta masura privind protectia personalului si a locuitorilor zonei.

Numarul de variabile poate fi extrem de mare si deci si variantele sunt

numeroase. $iecare rezultat va implica luarea unei decizii precise. In consecinta,

rezultatele trebuiesc cunoscute inainte de a se produce evenimentul. %cest gen de

probleme conduc la conceptul de simulare.

O problema importanta in modelarea spatiala este identificarea variabilelor cu

semnificatie si renuntarea la cele mai putin semnificative pentru fenomenul respectiv.

Urmatoarea faza este corelarea variabilelor. 0om avea o mare varietate de legaturidirecte "formule precise care reprezinta legi fizice sau relatii empirice deduse

7/25/2019 Modelare in GIS

4/4

experimental unanim acceptate# sau corelatii statistice "corelatii liniare, neliniare,

multiple, analiza componentelor principale etc.#, parte din ele trebuind sa fie

eliminate. In principiu semnificatia fiecarei variabile poate fi testata pentru a gasi cel

mai potrivit model cu un numar minim de variabile explicative. ai mult, coeficientii

estimati pot fi folositi ca o masura a ponderii relative a fiecarei variabile.

unui fenomen bazat pe modelare spatiala este preferabil sa se inceapa cu un model

foarte simplu. ai precis, numarul de variabile sa fie cat mai mic, iar datele de

prelucrat "in speta )artile digitale# sa aiba o structura cat mai simpla, iar numarul de

operatii sa fie de asemenea limitat.

odelul va fi destul de departe de fenomenul natural urmarit, dar prezinta

avanta+ul ca, avem un punct de plecare in crearea unui model mai complex, iar datele

spatiale si variabilele atribuit care se adauga ulterior sunt mai bine puse in evidenta,

observandu&se mai usor efectul produs de acestea asupra rezultatelor. O asemenea

maniera de abordare a introdus conceptul de model-proces.