siuat-1

22
_________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 1 / 22 CURSUL 1 INTRODUCERE ÎN TEHNOLOGIA SISTEMELOR INFORMATICE GEOGRAFICE CUPRINS pag. 1. DefiniŃii ........................................................................................................ 1 2. AplicaŃii GIS ................................................................................................ 4 3. HărŃi şi prelucrarea datelor digitale cartografice ..................................... 7 4. Modelul de date geo-relaŃional .................................................................. 9 5. Evaluarea economică a implementării unui GIS ...................................... 13 6. Schema de organizare şi strategii pentru implementarea unui GIS ....... 16 6.1. Schema de organizare .................................................................. 16 6.2. Strategii de implementare ............................................................ 19 1. DefiniŃii Sistemele informatice geografice (Geographical Information Systems - GIS) fac parte din clasa mai largă a sistemelor informatice. (În cadrul acestei lucrări expresiile “sistem informatic” şi “sistem informaŃional” sunt considerate sinonime.) Ele au ca principală caracteristică tratarea informaŃiei Ńinând cont de localizarea sau amplasarea ei spaŃială, geografică, în teritoriu, prin coordonate. Tehnologiile GIS au apărut în urmă cu 30 de ani din necesitatea de a facilita operaŃii complexe de analiză geografică pentru care sistemele existente (CAD, DBMS) nu ofereau nici o posibilitate ori necesitau un mare consum de timp sau proceduri foarte anevoioase. Facilitând prelucrarea şi analiza datelor spaŃiale, atât convenŃionale cât şi de teledetecŃie, integrate în baze de date complexe, eterogene, GIS constituie unica soluŃie prin care se pot rezolva raŃional, inteligent şi eficient problemele tot mai dificile legate de utilizarea resurselor terestre. Aplicabilitatea GIS este practic nelimitată căci marea majoritate a activităŃilor umane au drept trăsătură importantă localizarea în spaŃiu. În mod natural, un astfel de sistem este utilizat pentru producerea de planuri şi hărŃi, gestionarea reŃelelor de utilitate publică (apă şi canalizare, termoficare, electrice, telefonice, gaze, drumuri, căi ferate, linii de transport urban etc.), identificarea amplasamentului optim pentru o investiŃie, studiul impactului unui obiectiv (centrală nucleară, aeroport, rafinărie, ...) asupra mediului ambiant etc. InformaŃii de calitate înseamnă decizii de calitate. GIS, integrând baze de date distribuite şi facilităŃi de suport al deciziilor, poate fi un ajutor fundamental în managementul oricărei organizaŃii complexe, cu sarcini multiple, interdependente. Ca în orice domeniu tehnic, există diverse variante privind prioritatea în acest domeniu. Deşi există o serie de preocupări şi chiar o definire a unui GIS încă de la începutul anilor '60, este în prezent evident faptul că dezvoltarea unui sistem

description

qq

Transcript of siuat-1

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 1 / 22

    CURSUL 1 INTRODUCERE N TEHNOLOGIA SISTEMELOR INFORMATICE GEOGRAFICE CUPRINS pag.

    1. Definiii ........................................................................................................ 1 2. Aplicaii GIS ................................................................................................ 4 3. Hri i prelucrarea datelor digitale cartografice ..................................... 7 4. Modelul de date geo-relaional .................................................................. 9 5. Evaluarea economic a implementrii unui GIS ...................................... 13 6. Schema de organizare i strategii pentru implementarea unui GIS ....... 16

    6.1. Schema de organizare .................................................................. 16 6.2. Strategii de implementare ............................................................ 19

    1. Definiii Sistemele informatice geografice (Geographical Information Systems - GIS) fac parte din clasa mai larg a sistemelor informatice. (n cadrul acestei lucrri expresiile sistem informatic i sistem informaional sunt considerate sinonime.) Ele au ca principal caracteristic tratarea informaiei innd cont de localizarea sau amplasarea ei spaial, geografic, n teritoriu, prin coordonate. Tehnologiile GIS au aprut n urm cu 30 de ani din necesitatea de a facilita operaii complexe de analiz geografic pentru care sistemele existente (CAD, DBMS) nu ofereau nici o posibilitate ori necesitau un mare consum de timp sau proceduri foarte anevoioase. Facilitnd prelucrarea i analiza datelor spaiale, att convenionale ct i de teledetecie, integrate n baze de date complexe, eterogene, GIS constituie unica soluie prin care se pot rezolva raional, inteligent i eficient problemele tot mai dificile legate de utilizarea resurselor terestre. Aplicabilitatea GIS este practic nelimitat cci marea majoritate a activitilor umane au drept trstur important localizarea n spaiu. n mod natural, un astfel de sistem este utilizat pentru producerea de planuri i hri, gestionarea reelelor de utilitate public (ap i canalizare, termoficare, electrice, telefonice, gaze, drumuri, ci ferate, linii de transport urban etc.), identificarea amplasamentului optim pentru o investiie, studiul impactului unui obiectiv (central nuclear, aeroport, rafinrie, ...) asupra mediului ambiant etc. Informaii de calitate nseamn decizii de calitate. GIS, integrnd baze de date distribuite i faciliti de suport al deciziilor, poate fi un ajutor fundamental n managementul oricrei organizaii complexe, cu sarcini multiple, interdependente. Ca n orice domeniu tehnic, exist diverse variante privind prioritatea n acest domeniu. Dei exist o serie de preocupri i chiar o definire a unui GIS nc de la nceputul anilor '60, este n prezent evident faptul c dezvoltarea unui sistem

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 2 / 22

    informatic geografic real este direct dependent de resursele hardware i software disponibile. n prezent cnd performanele n domeniul procesoarelor, al sistemelor grafice, al dispozitivelor de memorare sunt uimitoare chiar i pentru cei aflai n mijlocul tehnologiilor informatice, este greu de acceptat faptul c un sistem cu funcionalitate real n tehnologia GIS ar fi putut exista mai devreme de deceniul '80. Cert este faptul c piaa de GIS are n ultimii ani o dinamic anual constant de circa 15%. Creterea fr precedent a performanelor sistemelor din clasa PC a asigurat accesul la tehnologiile GIS a unor noi categorii de utilizatori. Definiia 1: GIS este o colecie organizat compus din hardware, software, date geografice i personal, destinat achiziiei, stocrii, actualizrii, prelucrrii, analizei i afirii informaiilor geografice n conformitate cu specificaii ale unui domeniu aplicativ. Pentru a nelege aceast definiie, trebuie s facem urmtoarele comentarii: 1. componenta hardware nseamn att platforma de calcul ct i echipamente

    periferice pentru introducerea datelor i pentru comunicarea (afiarea) rezultatelor;

    2. componenta software trebuie s ofere o serie de funcii de baz, cu aplicabilitate general, i n acelai timp s permit adaptarea/extinderea la specificul oricrei aplicaii; funciile oferite trebuie s permit att analiz vectorial i cartografie automat, ct i prelucrarea imaginilor i modelare spaial (raster), laolalt cu gestiune de baze de date i acces multi-media;

    3. componenta date geografice este determinant: cea mai costisitoare i longeviv component a unui GIS este baza de date geografice. Prin urmare, introducerea datelor este o operaiune de o importan considerabil. Introducerea datelor se poate face prin: digitizare, scanare/vectorizare, din msurtori n teren (GPS, staii totale), prelucrarea imaginilor de teledetecie, fotogrametrie digital, conversie din alte formate;

    4. componenta personal nseamn o echip format din trei categorii de specialiti: cei care implementeaz software-ul de baz sunt implicai n activiti de

    instruire a utilizatorilor, asisten tehnic i consultan; cei care creeaz i ntrein baza de date digitale sunt responsabili pentru

    precizia i completitudinea datelor oferite utilizatorilor; cei care utilizeaz software-ul i baza de date geografice pentru a rezolva

    probleme concrete sunt implicai n formularea specificaiilor de definiie a proiectelor (aplicaiilor) GIS, dezvoltarea de tehnologii specifice, generarea produselor GIS i asistarea proceselor decizionale.

    Din definiie rezult urmtoarele consecinte:

    a) abordare GIS implic n mod necesar tratarea unitar ntr-o baz de date unic i neredundant a componentelor grafice, cartografice, topologice i tabelare. Dei au un rol important n cadrul GIS, elementele de grafic pe calculator reprezint numai una dintre modalitile de consultare sau raportare a coninutului unei baze de date spaiale. Baza de date permite o gam divers de alte tipuri de explorare ce necesit n special capacitate de tratare i de prelucrare pe criterii geografice i analitice.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 3 / 22

    b) Un GIS include o colecie de operatori spaiali care acioneaz asupra unei

    baze de date spaiale pentru a referi geografic o mare varietate de informaii reale. Un model de date GIS este complex pentru c trebuie s reprezinte i s interconecteze att date grafice (hri) ct i date tabelare (atribute). In plus, chiar prin natura sa, un GIS complex este utilizat pentru a simula situaii i evenimente reale extrem de complicate. Acest fapt solicit i mai mult capacitatea modelului GIS de a reda perfect evenimentele i fenomenele din realitate.

    ntr-o alt variant, Definiia 1 poate fi formulat astfel: GIS este o tehnologie care utilizeaz baze de date referite spaial (prin coordonate), un sistem de tratare adecvat a acestora, echipamente specifice pentru introducerea, stocarea, actualizarea i afiarea datelor spaiale, precum i un personal specializat. Definiia 2: Prin date geografice se nelege ansamblul format din date spaiale (coordonate) i date descriptive (atribute) asociate obiectelor/fenomenelor geografice (strzi, parcele, accidente). O baz de date geografice este o colecie de date geografice organizate pentru a facilita stocarea, interogarea, actualizarea i afiarea de ctre o mulime de utilizatori n mod eficient. Datele spaiale utilizate n tehnologiile GIS se pot clasifica dup: a) precizie, b) documentele primare utilizate, c) ciclul de actualizare. Definiia 3: Prin refereniere geografic se nelege stabilirea relaiei dintre coordonatele unui punct pe o foaie plan (hart - 2D) i coordonatele geografice reale din teren (pe suprafaa Pmntului, care este un geoid - 3D). Clase de aplicaii GIS: In funcie de modul de obinere a datelor cartografice digitale, putem defini dou principale clase de utilizatori ai tehnologiilor GIS: a) productorii de baze de date cartografice digitale; b) utilizatorii de baze de date cartografice digitale.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 4 / 22

    2. Aplicaii GIS Tehnologia GIS i dovedete utilitatea n orice domeniu de activitate care se bazeaz pe tratarea informaiilor spaiale. In continuare enumeram cateva dintre cele mai cunoscute domenii in care tehnologia GIS se aplica in mod natural: URBANISM, AMENAJAREA TERITORIULUI I ADMINISTRAIE PUBLIC

    cadastru urban optimizri transport urban stabilirea amplasrii optime a noilor obiective (nzestrri edilitare, cartiere de

    locuine, obiective industriale, obiective social-culturale etc.) spaiu locativ arondri pe diverse criterii studii de urbanism acordarea autorizatiilorlor de construcie/demolare evidenta folosinei terenurilor organizarea colectrii i depozitrii deeurilor menajere organizarea interveniilor de urgen (salvare, poliie, pompieri, depanare) evidene necesare poliiei, pompierilor, circumscripiilor financiare

    CADASTRU

    integrarea complet a procesului cadastral, pornind cu msurtorile de teren i ncheind cu editarea planurilor i registrelor de eviden cadastral

    faciliti de comunicaie cu sistemul de taxare a Ministerului Finanelor, cu alte organisme publice sau persoane fizice ndreptite la date cadastrale

    PROTECIA MEDIULUI

    supravegherea rezervaiilor naturale analiza polurii solului urmrirea efectelor produse de diveri ageni poluani analiza zonelor afectate de diferii poluani (chimici, sonori, fizici etc.) analiza zonelor afectate de dezastre naturale

    AGRICULTUR, PEDOLOGIE, SILVICULTUR, MBUNTIRI FUNCIARE

    cartare pedologic cartare silvic cadastru silvic supravegherea strii de sntate a pdurilor supravegherea culturilor proiectarea i supravegherea sistemelor de irigaie urmrirea eroziunii solului analiza transportului agricol analiza stressului vegetal

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 5 / 22

    PETROL I GAZE inventarierea, cartarea i supravegherea zcmintelor proiectare, ntreinere retelelor de petrol si gaze optimizarea traseelor conductelor

    CARTOGRAFIE

    realizarea i actualizarea de hri i planuri topografice realizarea i actualizarea de hri tematice integrarea n coninutul hrilor a datelor de teren, fotogrametrice i satelitare

    RETELEI EDILITARE (aplicaii AM/FM - Automated Mapping/Facilities Management - pentru companii de distribuie de energie electric, gaze, ap etc.) a) aplicaii n domeniul alimentarii cu apa i canalizrii:

    planificarea lucrrilor de ntreinere a reelei i echipamentelor din sistemul de distribuie a apei i de canalizare

    inventarierea cerinelor consumatorilor cartarea i supravegherea reelei de distribuie a apei i de canalizare nregistrarea defeciunilor, planificarea lucrrilor de intervenie i identificarea

    consumatorilor afectai n caz de avarie identificarea traseelor afectate de infiltrarea unor substane poluante,

    localizarea surselor de poluare i avertizarea consumatorilor planificarea lucrrilor de extindere a reelei de distribuie a apei i de

    canalizare b) aplicaii n domeniul producerii i distribuiei de energie electric:

    cartarea dotrilor electrice inventarierea, analiza i supravegherea dotrilor electrice identificarea amplasamentului optim pentru un nou obiectiv planificarea operaiilor de ntreinere, reparaii proiectarea, ntreinerea i optimizarea reelelor electrice analize demografice pentru planificarea distribuiei i anticiparea vrfurilor de

    sarcin planificarea operaiilor de rezolvare a reclamaiilor i sesizrilor consumatorilor optimizarea activitii de citire a contoarelor i ncasare a facturilor prin

    arondarea consumatorilor analiza zonelor unde apar frecvente disfuncionaliti identificarea i ntiinarea prompt a tuturor consumatorilor afectai de

    ntreruperea temporar a furnizrii de energie electric din diverse motive (avarie, lucrri)

    analiza ncrcrii reelelor electrice TRANSPORTURI I TELECOMUNICAII

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 6 / 22

    proiectare, ntreinere i optimizare reele transport (drumuri, ci ferate, cabluri etc.)

    optimizri trasee transport (aprovizionare, transport mrfuri, transport cltori, transport public)

    cadastru special (ci ferate, drumuri, telecomunicaii) supravegherea traficului (rutier, feroviar etc.)

    COMER

    amplasarea magazinelor en-gros n funcie de acces auto, concuren, consumatori

    organizarea distribuiei mrfii ctre clieni de la cel mai apropiat depozit gestionarea stocurilor

    APLICAII SPECIALE

    cartare topografic, hidrografic, aeronautic cadastru militar strategie militar sprijin n operaii de baz navigaie tactic militar control de frontier analiza terenului (vizibiliti, accesibiliti, coridoare de trecere, pante etc.) informaii, contra-informaii

    GEOLOGIE

    cartarea formaiunilor geologice studii tectonice cartarea, inventarierea i supravegherea zcmintelor

    HIDROLOGIE, OCEANOGRAFIE

    cartarea cursurilor i corpurilor de ap, batimetrie studiul zonelor litorale urmrirea polurii apelor de suprafa i de adncime analiza transporturilor fluviale supravegherea bazinelor hidrografice prevenirea avalanelor/inundaiilor

    STATISTIC, EVIDENA POPULAIEI, RECENSMINTE, DEMOGRAFIE registrul populaiei analiza n teritoriu a datelor recensmintelor analiza micrilor demografice realizarea i diseminarea anuarelor statistice

    FINANE-BNCI

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 7 / 22

    zonarea pe circumscripii financiare colectarea taxelor i a impozitelor gestionarea mprumuturilor inventarierea clienilor

    POLITIC

    studii diverse (interaciuni, zone de influen etc.) campanii electorale

    3. Hri i prelucrarea datelor digitale cartografice Pentru a modela lumea nconjurtoare, GIS utilizeaz obiecte i relaii spaiale. Obiectele GIS (in limba engleza features) sunt obiecte sau fenomene geografice localizate pe/sau n apropierea suprafeei Pmntului. Acestea pot fi naturale (ruri, vegetaie), construite (drumuri, conducte, cldiri) sau convenionale (frontiere, limite de parcele, uniti administrative). Un obiect GIS se caracterizeaz printr-o poziie i o form n spaiul geografic i printr-o serie de atribute descriptive. Relaiile spaiale dintre obiecte (vecintate, interconexiune, continuitate, inciden etc.) ajut la nelegerea situaiilor i luarea deciziilor. Harta este o reprezentare grafic a unei poriuni din suprafaa Pmntului n care puncte, linii i poligoane indic poziia i forma spaial a obiectelor geografice iar simboluri grafice i texte descriu aceste obiecte. Relaiile spaiale dintre obiectele geografice sunt implicit reprezentate i trebuie interpretate de ctre cel cruia i se adreseaz harta.

    Punctele reprezint obiecte GIS prea mici pentru a putea fi descrise prin linii sau poligoane, cum ar fi stlpi de nalt tensiune, copaci, fntni, locuri unde se petrec diverse evenimente (accidente rutiere, infraciuni) precum i obiecte care nu au suprafa, cum sunt vrfurile munilor. Punctele se reprezint utiliznd diverse simboluri punctuale grafice i pot fi nsoite de texte explicative corespunznd valorilor atributelor aferente.

    Liniile reprezint obiecte GIS prea nguste pentru a putea fi descrise prin poligoane, cum ar fi drumuri, cursuri de ap, precum i obiecte liniare care au lungime dar nu au suprafa cum sunt curbele de nivel. Liniile se reprezint utiliznd diverse simboluri liniare grafice i pot fi nsoite de texte explicative corespunznd valorilor atributelor aferente. Din punct de vedere geometric, liniile se caracterizeaz prin lungime.

    Poligoanele sunt suprafee nchise reprezentnd forma i poziia obiectelor GIS omogene cum ar fi lacuri, uniti administrative, parcele, tipuri de vegetaie. Poligoanele se reprezint utiliznd diverse simboluri liniare grafice pentru contururi, simboluri grafice de hauri pentru interior i pot fi nsoite de texte explicative corespunznd valorilor atributelor aferente. Din punct de vedere geometric, poligoanele se caracterizeaz prin arie i perimetru.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 8 / 22

    Harta digital (baza de date GIS) este o reprezentare la scara 1:1 a unui teritoriu geografic bine delimitat, informaiile fiind localizate prin coordonate reale (de teren). In cele ce urmeaza sunt prezentate principalele elemente ce definesc cele mai importante prelucrari efectuate asupra datelor digitale cartografice. Astfel, sunt avute in vedere: achizitia datelor, reprezentarea datelor intr-un sistem informatic geografic, metode pentru construirea bazelor de date spaiale, introducerea hartilor si planurilor i, in incheierea seciunii, care sunt cele 5 intrebari generice specifice unui GIS. Achiziia datelor GIS Un GIS permite integrarea datelor achiziionate

    la momente de timp diferite, la scri i cu rezoluii diferite, prin diverse metode,

    elementul de legtur fiind dat de localizarea geografic, n teritoriu. Surse de date GIS:

    fie i carnete de teren digitizarea hrilor scanarea harilor si vectorizarea lor conversia datelor CAD fotogrametrie (fotograme aeriene) teledetecie (imagini multispectrale aeriene sau satelitare) GPS

    Reprezentarea datelor ntr-un GIS Un GIS gestioneaz dou tipuri de date:

    spaiale (grafice) descriptive (negrafice)

    Datele spaiale reprezint poziia i forma obiectelor (fenomenelor) terestre utiliznd trei entiti grafice:

    puncte linii poligoane

    Datele descriptive reprezint informaii despre obiectele (fenomenele) terestre amplasate pe o hart utiliznd:

    atribute (ntrebri) valori ale atributelor (rspunsuri)

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 9 / 22

    Baza de date GIS: exemplu

    Un sistem informatic geografic trebuie s includ faciliti pentru a rspunde urmtoarelor 5 ntrebri generice:

    I. LOCALIZARE: "Ce se afl la ... ?" Aceast ntrebare urmrete identificarea obiectelor/fenomenelor amplasate la o

    anumit poziie geografic specificat prin denumire, adres potal, sau coordonate geografice.

    II. CONDIIE: "Unde se afl ... ?" Aceast ntrebare urmrete aflarea poziiei exacte a unui obiect/fenomen sau a

    unui ansamblu de cerine specificate (de exemplu: zon despdurit de minimum 2000 m.p. cu sol propice construciei de cldiri, situat la cel mult 100 m de o osea).

    III. TENDINE: "Ce s-a modificat de cnd ... ?" Aceast ntrebare urmrete evidenierea modificrilor survenite ntr-o zon

    geografic de-a lungul unei perioade de timp.

    IV. PARTICULARITI: "Ce particulariti se manifest n zona ... ?" Aceast ntrebare presupune o analiz complex cutnd corelaii de tipul cauz-

    efect (de exemplu: este cancerul cauza major a morii pentru rezidenii din preajma unei centrale nucleare?) sau anomalii aprute la un moment dat ntr-o zon cu caracteristici cunoscute.

    V. MODELARE: "Ce s-ar ntmpla dac ... ?" Aceast ntrebare presupune o analiz complex urmrind anticiparea impactului

    unui eveniment (adugarea / eliminarea / transformarea unui obiect / fenomen) asupra mediului nconjurtor (de exemplu: ce se poate ntmpla dac se construiete un nou drum, depozit de deeuri etc? sau dac o substan toxic ptrunde accidental n staia de pompare a apei potabile?)

    4. Modelul de date geo-relaional

    Straturi tematice existente

    Tem nou Straturi tematice generate prin analiz spaial

    Vegetaie

    Drumuri

    Hidrografie

    Construcii

    Incendiu

    Drumuri afectate

    Culturi agricole distruse

    Depozite de cenu

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 10 / 22

    Un GIS utilizeaz unul sau mai multe modele de date spaiale pentru a reprezenta obiectele geografice. Exist trei tipuri de astfel de modele: modelul vectorial, care este foarte apropiat de cel utilizat pentru reprezentarea hrii; modelul raster, care descrie suprafaa Pmntului ca o matrice format din elemente omogene, similar modelului utilizat pentru reprezentarea imaginilor; i modelul TIN (Triangular Irregular Network) care reprezint forma suprafeelor. In modelul de date vectorial, obiectele GIS sunt reprezentate avnd o delimitare bine definit n spaiu. Poziia i forma obiectelor este reprezentat utiliznd un sistem de coordonate x, y (Cartezian). Un punct este reprezentat printr-o singur pereche de coordonate x, y. O linie este reprezentat printr-un ir ordonat de perechi de coordonate x, y. Un poligon este reprezentat printr-un ir de perechi de coordonate x, y care definesc segmentele liniare ce delimiteaz poligonul. Modelul vectorial reprezint fiecare suprafa ca o serie de izolinii; de exemplu, altimetria se reprezint ca o serie de curbe de nivel. Modelul vectorial este foarte eficient pentru desenarea hrilor dar este mai puin eficient pentru analiza suprafeelor care necesit calcule complexe pentru determinarea unor caracteristici cum ar fi panta suprafeei n orice punct sau direcia pantei. Modelul de date raster reprezint o zon de teren ca o matrice (gril) format din celule rectangulare uniforme, fiecare celul avnd o valoare. Grila este reprezentat ntr-un sistem de coordonate x, y (Cartezian). Coordonatele x, y ale unei celule se calculeaz pe baza coordonatelor unui punct de referin, de obicei unul din colurile grilei, innd cont de poziia celulei n gril (numrul liniei/coloanei) i de dimensiunile celulei pe x i pe y. Valoarea unei celule indic obiectul situat n acea poziie. Exist trei metode pentru stabilirea valorilor unei celule: clasificarea obiectelor, n care fiecare valoare indic un anumit tip de obiecte cum ar fi drum, zon urban, tip de sol; indicarea valorii culorii (nivelului de gri) nregistrate ntr-o imagine (fotografie); indicarea unei msurtori relative cum ar fi altitudinea fa de nivelul mrii, nlimea unei cldiri fa de nivelul solului etc. In modelul raster, obiectele nu au o delimitare bine-definit iar relaiile spaiale dintre obiecte sunt reprezentate implicit. Reprezentnd celule rectangulare, forma obiectelor nu este foarte exact i depinde de rezoluia celulei. Prin rezoluia celulei se nelege dimensiunea suprafeei de teren reprezentate de o celul; cu ct suprafaa reprezentat este mai mic, cu att rezoluia este mai bun i deci datele mai precise, n schimb este nevoie de mai mult memorie pentru stocarea datelor i deci de un timp de prelucrare mai ndelungat. Precum modelul vectorial, modelul raster permite reprezentarea obiectelor GIS punctuale, liniare sau poligonale. Un obiect punctual este reprezentat printr-o valoare ntr-o singur celul a grilei. Un obiect liniar apare ca o serie de celule adiacente care redau lungimea i forma obiectului. Un obiect poligonal este reprezentat ca un grup de celule adiacente care redau aria i forma obiectului. Modelul raster este foarte eficient pentru reprezentarea imaginilor i pentru implementarea funciilor analitice spaiale (suprapunerea obiectelor, identificarea ntinderii unui fenomen, operaii pe vecinti). In modelul raster suprafeele sunt reprezentate prin indicarea n fiecare celul a valorii cotei corespunztoare punctului din centrul celulei (o latice). Prin urmare, acest model permite implementarea cu

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 11 / 22

    uurin a operaiilor asupra suprafeelor (calculul pantei, direciei pantei, interpolarea curbelor de nivel). Modelul de date TIN, a carui denumire prescurtata - TIN vine de la Triangulated Irregular Network (retea triangulara neregulata), este o alternativa la modelul de date raster in reprezentarea suprafetelor continue. TIN permite generarea eficienta a modelului suprafetelor in scopul analizei si afisarii suprafetei terenului si altor tipuri de suprafete. Utilizand modelul TIN, o suprafata se reprezinta ca o serie de triunghiuri adiacente, de unde si denumirea de retea triunghiulara. Datorita faptului ca triunghiurile sunt definite din cate trei puncte asupra amplasarii carora nu se manifesta restrictii reateaua triunghiulara este neregulata. Acest fapt deosebeste in mod esential modelul TIN de modelul raster, in cadrul caruia punctele sunt amplasate intr-o structura de tip latice. In sfarsit, modelul TIN creeaza o retea de de triunghiuri prin memorarea relatiilor topologice dintre triunghiuri. Notiunea de baza a modelului TIN este nodul. Nodurile se conecteaza cu vecinii lor tot noduri prin muchii, in confromitate cu un set de regului. Muchiilor li se asociaza topologia stanga-dreapta in scopul identificarii triunghiurilor adiacente. Triunghiurile sunt construite pe baza punctelor de masa si liniilor de frantura care furnizeaza informatii si constrangeri asupra descrierii suprafetei. Modelul TIN creaza triunghiuri din setul de puncte de masa care devin totdeauna noduri. Utilizatorul nu raspunde de selectarea nodurilor care vor fi folosite pentru crearea triunghiurilor. In acelasi timp, in conformitate cu un set de reguli bine definite, se adauga si alte noduri pentru a putea obtine o aproximare cat mai buna a suprafetei. Punctele de masa pot fi amplasate oriunde dar cu cat sunt amplasate mai bine cu atat se obtine un model mai precis al suprafetei. Punctele de masa sunt bine amplasate daca identifica o schimbare majora a formei suprafetei, cum ar fi piscul unui munte, fundul unei vai, buza unui deal. Aceste puncte pot defini la randul lor aliniamente (fundul vailor, faleze etc.) Aceste aliniamente poarta numele de linii de frantura. Raurile si linia tarmului sunt folosite adesea drept linii de frantura. Un model de date GIS i propune s reprezinte Pmntul ntr-un format digital structurat care s permit utilizatorilor crearea, editarea, actualizarea, vizualizarea, analiza i reprezentarea grafic a datelor geografice. Un model de date trebuie s fie simplu, uor de neles, suficient de flexibil pentru a putea reprezenta date provenind de la o mare varietate de surse, i n acelai timp robust, capabil s modeleze procese geografice complexe i s se adapteze la specificul fiecrei aplicaii. Unul dintre cele mai fiabile modele de date este cel denumit geo-relaional si care este bazat pe modelul vectorial pentru reprezentarea informaiilor spaiale (poziie i form) i pe modelul relaional al bazelor de date pentru reprezentarea informaiilor aspaiale (atribute descriptive). Astfel, informaiile geografice sunt abstractizate prin utilizarea unor concepte simple - puncte, linii, poligoane, fiecare obiect geografic fiind pus n coresponden cu una sau mai multe tabele de atribute.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 12 / 22

    Modelul de date geo-relational memoreaz coordonate numai pentru puncte, arce i noduri i utilizeaz relaiile topologice pentru a defini poligoane i reele. Poligoanele i reelele stau la baza definirii de regiuni i rute. Modelul de date geo-relational permite integrarea unei mari varieti de date geografice: imagini video, nregistrri de teledetecie, desene CAD, documente scanate, fiiere text, fiiere RDBMS comerciale. Modelul de date geo-relational utilizeaz urmtoarele dou concepte de baz: Structura de date ARC-NOD - aceasta este cea mai eficient structur pentru a reprezenta date de tip vectorial. In aceast structur, arcele sunt construite prin noduri iar poligoanele sunt construite prin arce. Nodurile definesc cele dou capete ale unui arc; dou sau mai multe arce se pot inter-conecta printr-un nod comun. Un arc este format din cele dou noduri extreme i de o serie de puncte intermediare (de inflexiune) care dau forma arcului. Nodurile i punctele intermediare sunt reprezentate ca perechi de coordonate x, y. Un poligon este format dintr-o serie de arce ce definesc conturul acestuia.

    In acest mod este eliminat duplicarea datelor: frontiera comun a dou poligoane adiacente este memorat o singur dat; un punct comun mai multor arce este reprezentat o singur dat. Dup cum se observ, aceast structur asigur nu numai stocarea eficient a datelor i implicit prelucrarea mai rapid a unui mare volum de date, ci este i un suport foarte eficace pentru definirea relaiilor spaiale dintre obiecte: poligoanele care adreseaz cel puin un arc comun sunt vecine, o serie de arce inter-conectate prin noduri comune formeaz un traseu ce poate fi strbtut etc.

    Topologia - acesta este un concept matematic utilizat pentru a reprezenta explicit relaiile spaiale dintre obiecte (vecintate, continuitate, interconexiune). Cele trei concepte topologice ale modelului geo-relational sunt: conectivitate (relaia ARC-NOD) - arcele se inter-conecteaz prin noduri

    (informaiile spaiale asociate arcelor se memoreaz ca liste de perechi de coordonate X, Y corelate cu liste de triplete ARC, FROM-NODE, TO-NODE); toate arcele care au un nod comun se conecteaz ntre ele.

    definirea ariei (relaia POLIGON-ARC) - arcele care se inter-conecteaz pentru a delimita o suprafa nchis definesc un poligon (informaiile spaiale asociate poligoanelor se memoreaz ca liste de arce alctuind frontiere)

    adiacena (relaia STNGA- DREAPTA) - fiecare arc are o direcie i cte un poligon de fiecare parte; poligoanele care au un arc comun sunt adiacente, un poligon special fiind 'poligonul univers' ('poligonul extern') reprezentnd exteriorul zonei de interes.

    Crearea i memorarea topologiei n modelul datelor aduce o serie de avantaje: datele sunt reprezentate eficient, evitndu-se duplicarea datelor, la economia de memorie adugndu-se viteza crescut de prelucrare pentru volume mari de date. n plus, topologia st la baza implementrii funciilor analitice spaiale care sunt cheia oricrui GIS: modelarea curgerii unui fluid printr-o reea, combinarea poligoanelor

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 13 / 22

    adiacente avnd caracteristici similare, identificarea obiectelor adiacente, suprapunerea mai multor obiecte geografice etc. Definirea ariei are ca rezultat stocarea eficient a datelor: dei un arc poate apare n lista de arce pentru mai multe poligoane, de fapt el este stocat o singur dat. Definirea ariei asigur ca frontierele poligoanelor adiacente s nu se suprapun. Relaiile topologice sunt utilizate pentru a efectua funcii analitice fr a fi necesar accesul la poziiile absolute stocate n fiierele de coordonate. n acest fel prelucrarea datelor este mai rapid i pot fi prelucrate volume mai mari de date. 5. Evaluarea economic a implementrii unui GIS

    Prin implementarea unui GIS se nelege utilizarea unei dotri materiale (echipamente de calcul i periferice i software GIS) i a unor diverse surse de date (hri i planuri existente, recensminte, statistici, date de teren, fotograme aeriene, imagini satelitare etc.) de ctre o organizaie n vederea dezvoltrii unei aplicaii bine definite. Implementarea se concretizeaz ntr-o baz de date spaiale aferent unei zone geografice bine delimitate i un set de proceduri GIS apelabile de la nivelul unei interfee utilizator n vederea efecturii de interogri i analize spaiale (geografice) complexe ale cror rezultate s fie sugestiv reprezentate sub form de grafice, schie, scheme, planuri, hri i rapoarte. Evaluarea eficienei implementrii GIS pornete, cum este i firesc, de la estimarea costurilor i beneficiilor legate de aceast activitate. Structura costurilor implementrii unui GIS, n condiiile actuale din Romnia, este urmtoarea:

    1. Echipamente 15% 2. Programe 20% 3. Pregtire personal 20% 4. ntreinere echipamente 5% 5. Intreinere programe 5% 6. Introducere date 20% 7. Intreinere date 5% 8. Alte cheltuieli (studii teren, infrastructur, consumabile) 10%

    Este de remarcat c doar 35% din costul implementrii este reprezentat de investiia n echipamente i programe. De aceea, trebuie acordat o atenie deosebit evalurii i planificrii tuturor activitilor ce concur la implementarea GIS. Principalele costuri avute n vedere la implementarea unui GIS sunt urmtoarele: costul dotrii i cel al introducerii datelor. Pe plan mondial, se estimeaz c 70 - 80% din costul total al implementrii l reprezint introducerea i ntreinerea datelor. n condiiile specifice rii noastre - mna de lucru mai ieftin - costul introducerii datelor poate fi estimat n jur de 35%. Tendinele de cretere a costurilor de introducere i ntreinere a datelor odat cu scderea preului echipamentelor se vor manifesta i la noi n ar odat cu dezvoltarea domeniului. a) Cazul I

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 14 / 22

    Pentru evaluarea beneficiilor, trebuie ndeplinite, n cazul cel mai favorabil, urmtoarele trei condiii: (i) Produsele finale GIS s poat fi definite (ii) Produsele finale s aib valoare economic (iii) Valoarea economic a produselor finale s poat fi msurat. n acest caz, se poate face calculul raportului B/C (beneficii/costuri):

    B (cantitate-produse-finale) x (valoare-produs) ----- = ------------------------------------------------------------- C costuri-implementare-GIS

    Dac valoarea lui B/C este mai mare sau egal cu 1, atunci implementarea GIS este justificat economic. n general, se estimeaz c investiia se amortizeaz n decurs de 3-5 ani. b) Cazul II

    Nu exist ns o abordare metodologic universal valabil pentru estimarea beneficiilor GIS. Aceast situaie se datoreaz n principal urmtoarelor trei cauze:

    Obiectivele implementrii GIS nu pot fi exprimate ca produse finale. Astfel de cazuri se ntlnesc atunci cnd tehnologia GIS este utilizat pentru a mbunti procesul de decizie din cadrul unitii economice, reducndu-se gradul de incertitudine i riscurile asupra deciziilor.

    Valoarea economic a produselor finale nu poate fi msurat ci doar estimat ca beneficiu indirect. n cazurile n care produsele finale GIS sunt plasate ntr-un lan tehnologic sau decizional mai amplu, fr ca ele s constituie rezultate finale cuantificabile.

    Introducerea tehnologiei GIS afecteaz costul produselor existente. n cazurile n care se obin, prin utilizarea GIS, reduceri ale costurilor de producie.

    De aceea, prezentm n continuare o serie de beneficii tipice ce pot ajuta n evaluarea implementrii GIS: a) Beneficii cuantificabile:

    reducerea timpului de producere i actualizare a hrilor; reducerea timpului necesar ntreinerii bazei de date, a echipamentelor etc. reducerea costurilor de ntreinere; reducerea costurilor de planificare i proiectare; reducerea timpului necesar activitii administrative; reducerea costurilor activitilor administrative; informaii precise i standardizate; informaii actuale; acces rapid la informaie.

    b) Beneficii necuantificabile: mai mult informaie; creterea calitii analizelor n paralel cu reducerea timpului necesar analizei; capacitatea de a face analize imposibil de realizat fr tehnologia GIS; decizii mai bune; planificare mai bun;

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 15 / 22

    mai bun nelegere i analiz a situaiilor i sistemelor de complexitate ridicat;

    prezentri de bun calitate la nivel decizional. O alt clasificare a beneficiilor obinute prin implementarea GIS este urmtoarea: a) Beneficii de eficien:

    cost redus, obinndu-se aceleai rezultate ca i nainte de implementarea GIS.

    b) Beneficii de eficacitate (productivitate): rezultate (produse) noi sau mbogite; valoare crescut a activitii.

    Produsele GIS se caracterizeaz prin:

    prezentarea grafic (cea mai sugestiv) a informaiilor prezentate n mod tradiional ca tabele;

    cost redus (n general, se constat realizarea de economii n valoare de 80%

    din costul execuiei prin mijloacele tradiionale);

    precizie mbuntit;

    noutate (se genereaz cu uurin hri i planuri noi, mai precise, mai frumoase, mai diverse);

    favorizarea mbuntirii calitii i promptitudinii deciziilor.

    Incheiem aceasta seciune citndu-l pe Stephen Gillespie, cel care a condus n 1995 din partea U.S. Geological Survey un studiu amnunit privind eficiena utilizrii GIS n aplicaii guvernamentale:

    "Datele spaiale digitale nu au nici o valoare ele nsele. Nu pot fi consumate la masa de prnz, nici nu pot fi mbrcate ntr-o zi geroas de iarn. Nu pot fi atrnate pe perete pentru a fi admirate, nici nu-i produc o plcere strecurndu-le printre degete. Sunt valoroase numai pentru c oamenii le pot introduce n calculator pentru a realiza ceva cu ele. Valoarea datelor este funcie de beneficiile obinute n urma utilizrii lor n GIS".

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 16 / 22

    6. Schema de organizare i strategii pentru implementarea unui GIS Indiferent de mrimea i repartiia costurilor de implementare (dotare hardware i software, culegere date, introducere date, pregtire personal, materiale consumabile, ntreinere etc.), factorul hotrtor n obinerea unei aplicaii GIS operaionale nu poate fi cuantificat n bani: succesul implementrii i funcionrii unui GIS depinde n primul rnd de modul de organizare a activitii. 6.1. Schema de organizare Pentru a avea succes n implementarea unui GIS complet, schema de organizare a personalului trebuie s prevad ndeplinirea operativ a 11 activiti generale. Fiecare dintre acestea necesit anumite cunotine, aptitudini, personaliti. Desigur, nu este exclus ca o singur persoan s execute mai multe dintre aceste activiti sau ca un colectiv de persoane s se ocupe exclusiv doar de una dintre activitile prevzute. n acelai timp, n funcie de aplicaie, este posibil ca unele dintre aceste activiti s nu apar n schema de organizare. (1) Conductorul de proiect Acesta trebuie s neleag cum se pot aplica tehnologiile GIS pentru rezolvarea problemelor proprii organizaiei pentru care lucreaz. El trebuie s cunoasc cerinele celor care vor fi utilizatorii GIS-ului implementat, att n cadrul organizaiei ct i n afara acesteia, astfel nct s urmreasc satisfacerea tuturora. Printre aptitudinile conductorului de proiect este de preferat s se numere i cele de bun comerciant pentru a reui s valorifice GIS-ul n momentul definitivrii acestuia. Intruct implementarea unui GIS este costisitoare i de durat, el trebuie s fie capabil s menin ncrederea factorilor de decizie ai organizaiei sale pentru a susine i finana implementarea. Conductorul de proiect trebuie s neleag performanele i limitrile unui GIS. El trebuie s poat evalua corect resursele necesare implementrii unor aplicaii tipice GIS. n acest sens, n principal, el trebuie s neleag cerinele implementrii bazei de date, costurile automatizrii acesteia i strategiile de urmat n vederea realizrii optime a analizelor asupra datelor spaiale. Conductorul de proiect este cel care trebuie s selecioneze i apoi s conduc personalul calificat implicat n executarea celorlalte 10 activiti. Tot el are rspunderea pentru meninerea productivitii echipei alese precum i a rspltirii corecte a membrilor acesteia pentru eforturile depuse de fiecare. (2) Analistul GIS Acesta posed cunotine tehnice i experien n aplicarea unui GIS pentru a rezolva cerinele utilizatorilor vizai. El trebuie s fie capabil s proiecteze i s automatizeze baza de date GIS. De asemenea, el trebuie s tie cum s proiecteze i s execute analize spaiale complexe. Evident, analistul GIS trebuie s fie capabil s poarte un dialog cu toi utilizatorii poteniali ai GIS-ului aflat n curs de

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 17 / 22

    implementare i s traduc apoi cerinele acestora n termenii unei specificaii tehnice care s asigure realizarea procedurilor GIS care s rspund tuturor ateptrilor utilizatorilor. Acest proces se desfoar iterativ. Analistul GIS implementeaz sistemul conform cerinelor exprimate de utilizatori, apoi solicit observaiile acestora pentru a aduce corecii i mbuntiri sistemului. El este rspunztor pentru ctigarea i pstrarea ncrederii utilizatorilor prin satisfacerea deplin a cerinelor acestora i prin aceasta, este rspunztor de succesul implementrii. (3) Administratorul bazei de date Acesta are experien n proiectarea bazei de date spaiale, n organizarea logic a obiectelor geografice pe straturi tematice, alegerea surselor de date adecvate fiecrui strat tematic, definirea i codificarea informaiilor descriptive. Administratorul bazei de date trebuie s asigure automatizarea bazei de date prin alegerea procedurilor celor mai eficiente. El are rspunderea pentru gestionarea i actualizarea datelor cu asigurarea calitii, integritii i confidenialitii datelor dup caz. Administratorul bazei de date coopereaz permanent cu administratorul GIS i furnizeaz comenzile de lucru pentru personalul implicat n activitile (5), (6) i (7). (4) Administratorul GIS Acesta posed cunotinele necesare exploatrii hardware-ului, software-ului i bazei de date spaiale pentru a implementa ntr-o manier productiv toate funciile specificate de analistul GIS. El este responsabil cu activitatea productiv curent ncepnd cu operaiile de introducere a datelor i terminnd cu generarea de grafice, schie, scheme, planuri, hri i rapoarte reprezentnd rezultatele unei analize spaiale. n acest sens, el coopereaz cu administratorul bazei de date i se ocup cu organizarea i supravegherea operaiilor curente efectuate de personalul implicat n activitile (5), (6) i (7). (5) Specialistul n interpretare fotogrametric/desenatorul tehnic Acesta se ocup cu realizarea de manuscrise de hri prin compilarea i integrarea informaiilor cartografice provenite de la diferite surse. Manuscrisele de hri realizate de el constituie sursa de date pentru digitizare/scanare i introducerea informaiilor descriptive. El trebuie s utilizeze surse de date cum ar fi: planuri i hri existente, fotograme aeriene, imagini satelitare, studii de teren, i s posede cunotinele necesare interpretrii tematice a datelor utilizate. De asemenea, el trebuie s stpneasc principiile de baz ale cartografiei pentru a poziiona i delimita cu precizie obiectele geografice pe manuscrisele realizate. Evident, i sunt absolut necesare aptitudini de desenator tehnic pentru ca manuscrisele realizate s aib acurateea cerut de aplicaia GIS care le va folosi drept suport. (6) Operatorul de digitizare/scanare/introducere de date de la tastatur

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 18 / 22

    Acesta efectueaz automatizarea i ntreinerea bazei de date GIS. El digitizeaz sau scaneaz hri, introduce datele tabelare reprezentnd atributele obiectelor geografice din baza de date, editeaz hrile digitale pentru corectarea erorilor i efectueaz actualizarea datelor. Pentru aceasta, el execut toate operaiile specificate de administratorul bazei de date i/sau de administratorul GIS. (7) Specialistul n redactarea rezultatelor finale Acesta se ocup cu producerea de grafice, schie, scheme, planuri, hri i rapoarte. n plus, el trebuie s stabileasc procesul de redactare a rezultatelor finale pe care s-l apeleze utilizatorul cruia i este destinat GIS-ul implementat. n acest scop, este de preferat ca el s posede cunotinele cartografice necesare realizrii de hri de bun calitate, cu un mesaj clar, uor de neles, respectnd regulile de reprezentare grafic specificate de utilizator. n acest sens, el trebuie s creeze biblioteci de simboluri cartografice specifice aplicaiilor GIS vizate. El trebuie s implementeze o serie de procedee simple, rapide, pentru afiarea unor rezultate standard descriind coninutul bazei de date GIS la un moment dat. Evident, specialistul n redactarea rezultatelor finale trebuie s cunoasc regulile de realizare a hrilor n funcie de scara i tema reprezentat, modul de amplasare a adnotrilor, crearea de legende i texte explicative etc. (8) Administratorul de sistem Acesta este responsabil cu ntreinerea configuraiei de calcul (hardware i software) utilizate pentru implementarea GIS-ului. El trebuie s asigure funcionarea tuturor componentelor necesare implementrii. El rspunde de piesele de schimb i de materialele consumabile, efectund att operaiile de instalare i ntreinere a echipamentelor i software-ului, ct i de arhivare pe suport extern a informaiilor (date i programe) conform unui program bine stabilit. Administratorul de sistem trebuie s posede cunotinele i experiena necesare ntreinerii diverselor tipuri de echipamente precum i interconectrii acestora n reele, atunci cnd este cazul. (9) Programatorul de aplicaii Acesta se ocup cu dezvoltarea de interfee utilizator orientate ctre aplicaie. Utiliznd secvene complexe de operaii GIS, acesta construiete macro-comenzi apelabile printr-o simpl selectare a unei opiuni dintr-un meniu proiectat astfel nct utilizarea GIS-ului implementat s fie ct mai natural pentru utilizator. n acest sens, vor fi implementate macro-comenzi pentru toate tipurile de prelucrri cerute de utilizator (introducerea i editarea datelor, efectuarea analizelor spaiale, redactarea rezultatelor finale). El trebuie s cunoasc n profunzime funciile GIS, structura i coninutul bazei de date, cerinele aplicaiilor de interes pentru utilizator, modul de lucru tradiional cu care este obinuit utilizatorul. n plus, el trebuie s posede cunotine de programare. (10) Instructorul de GIS

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 19 / 22

    Utilizatorul este cel deservit de GIS-ul implementat. Pentru ca implementarea GIS s aib succes, aceasta trebuie s vizeze un utilizator real. Evident, sarcina implementrii GIS este cu att mai uoar cu ct utilizatorul, pe lng cunotinele i experiena specifice domeniului su de activitate, posed i cunotine despre funciile unui GIS. n acest mod, utilizatorul ar fi n msur s neleag n ce mod tehnologiile GIS l-ar putea ajuta n munc. Nu se poate obine o implementare GIS adecvat dect dac se pornete de la un proiect cu specificaii de definiie corect i complet formulate. Pentru aceasta, organizaia care se ocup cu implementarea GIS trebuie s desfoare i o activitate de instruire a utilizatorilor vizai. Activitatea de instruire cuprinde dou etape. Prima este premergtoare implementrii GIS i are drept scop informarea potenialilor utilizatori despre posibilitile oferite de GIS n general, i n special despre modalitile concrete n care aplicaiile specifice acestora pot beneficia de utilizarea unui GIS. Cea de-a doua etap se desfoar la finalizarea implementrii GIS avnd drept scop instruirea utilizatorilor n exploatarea facilitilor implementate. (11) Utilizatorul Legat de cele prezentate anterior, la implementarea cu succes a unui GIS trebuie s participe i utilizatorul, beneficiarul noului sistem. Acesta trebuie s furnizeze informaiile de specialitate necesare proiectrii i implementrii bazei de date i a funciilor GIS. Utilizatorul, specializat n geodezie, pedologie, cadastru, telecomunicaii etc., dup caz, poart dialoguri cu personalul implicat n activitile (1), (2), (3), (4), (7) i (9). 6.2. Strategii de implementare Indiferent care ar fi structura organizaiei care se ocup cu implementarea GIS, n timp, pe parcursul implementrii, trebuie asigurat executarea activitilor prezentate anterior. O strategie frecvent utilizat pentru a ndeplini cerinele celor mai importante activiti la nceputul unei implementri GIS, de obicei de amploare redus - aa-numitul proiect pilot - o constituie echipa n doi. Aceasta efectueaz majoritatea funciilor tehnice de conducere precum i operaii de rutin. Un membru al echipei execut proiectarea bazei de date, introducerea datelor prin metodele alese, prelucrrile de baz i analizele geografice prevzute de implementarea GIS. Al doilea membru ndeplinete funcia de administrator de sistem, programeaz interfee i macro-comenzi speciale, dezvolt proceduri GIS pentru redactarea rezultatelor finale. Analiznd realizrile din ultimii ani n domeniul implementrilor GIS n lume, se pot evidenia 5 strategii de succes utilizate frecvent.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 20 / 22

    (I) Strategia "echipei n doi" Aa cum s-a prezentat mai nainte, multe organizaii au nceput prin a constitui o echip format din doi membri calificai s efectueze toate activitile necesare implementrii GIS pentru o aplicaie bine definit, de amploare redus. n timp, cei doi responsabili ai implementrii GIS identific printre personalul organizaiei lor alte persoane pe care le iniiaz n GIS i crora le ncredineaz realizarea unora din activitile de implementare. n acest mod, pe msura acumulrii experienei, organizaia ajunge s dispun de personal calificat pentru toate activitile prevzute de schema general de organizare i poate aborda proiecte GIS orict de complexe. (II) Strategia "pe furi" Din pcate, nu toi factorii decizionali ai organizaiilor care ar putea beneficia de implementri GIS neleg i aprob o astfel de aciune. n astfel de cazuri, se poate ncepe prin a se achiziiona software GIS pentru o configuraie hardware existent deja, cum ar fi un PC legat la un digitizor i un plotter sau imprimant grafic. Cu aceast dotare minim, o persoan avnd cunotinele necesare i poate propune s dezvolte o aplicaie complet demonstrativ. Cheia succesului unei astfel de abordri o constituie existena prealabil a unor date geografice care s permit implementarea imediat a unei aplicaii. Dac procesul de automatizare a bazei de date GIS este prea anevoios, iniiatorul aciunii este n pericol de a eua prin consumarea resurselor financiare nainte de a reui s demonstreze avantajele oferite de un GIS. Dar, dac reuete s defineasc o aplicaie de mare interes i ajunge n stadiul n care GIS-ul implementat i permite obinerea unor rezultate concrete, atunci cu siguran pentru viitoarele propuneri de implementri GIS se va putea obine suportul factorilor de decizie, inclusiv pentru extinderea dotrii hardware i software. (III) Strategia "serviciilor contra cost" Aceast strategie const n dezvoltarea de aplicaii GIS pe baz de contract cu alte organizaii care comand i pltesc serviciile aferente unei implementri GIS. Cele mai frecvente servicii solicitate vizeaz generarea de baze de date GIS prin digitizarea/scanarea hrilor i introducerea datelor descriptive, dezvoltarea de interfee utilizator orientate ctre aplicaie (analize de reele, studii de amplasament, evaluri de patrimoniu, studii de sistematizare etc.) sau producia de hri pe diverse suporturi. O cerin major a acestei abordri o reprezint dotarea organizaiei cu echipamente performante i n pas cu dezvoltarea tehnologic pentru a putea dezvolta continuu gama i calitatea serviciilor oferite.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 21 / 22

    (IV) Strategia "raportului cost-performan" n aceast abordare, se ncepe printr-un studiu de fezabilitate, prezentndu-se un raport bine documentat n care s se demonstreze n ce mod utilizarea unui GIS va duce la creterea eficienei activitii organizaiei implicate. Adeseori, n astfel de cazuri se elaboreaz un plan concret de implementare pe baza rezultatelor obinute prin efectuarea unui studiu al cerinelor aplicaiilor GIS vizate i a unui proiect pilot. Acest plan este nsoit de o analiz cost-performan care trebuie s evidenieze beneficiul net adus de implementarea GIS. Din pcate, orict de surprinztor ar prea dup creterea spectaculoas a vnzrilor de GIS din ultimii ani, exist foarte puine studii care s demonstreze limpede beneficiul economic adus de GIS unei organizaii. Nu este simplu s evaluezi cantitativ efectele utilizrii tehnologiilor GIS reflectate n special asupra calitii unor activiti, fie c este vorba de nlesniri aduse unor procese anevoioase, de obinerea unor rezultate concrete ntr-un timp semnificativ redus, sau de asigurarea integritii i consistenei datelor prin impunerea unei discipline stricte n automatizarea bazei de date. Aceast strategie este indicat n special n domeniul proteciei mediului nconjurtor. n astfel de cazuri, utilizarea unui GIS se poate concretiza n semnalarea, i prin aceasta, n prevenirea unor efecte negative asupra mediului ca urmare a unor proiecte de investiii nainte ca acestea s se realizeze practic. De asemenea, se poate aplica cu succes aceast strategie pentru aplicaii viznd supravegherea dotrilor edilitare i a altor elemente de infrastructur ale unei localiti. (V) Strategia "partajrii resurselor" n aceast strategie, mai multe organizaii coopereaz la implementarea unui singur GIS dar care s integreze facilitile cerute de fiecare n parte. Astfel se pot achiziiona nc din start echipamentele i software-ul GIS necesare implementrii, efortul financiar, dei considerabil, fiind suportat n comun de prile interesate. Ideea de baz a acestei abordri este urmtoarea: fiecare organizaie rspunde de automatizarea i ntreinerea informaiilor geografice aferente temelor proprii, dar, n acelai timp, toate organizaiile au acces la ntreaga baza de date GIS dup necesiti. Pentru asigurarea integritii i confidenialitii datelor la nivel global, se implementeaz proceduri de acces pe diverse nivele (numai citire, scriere/citire, scriere/citire/tergere, sau deloc). Cheia succesului unei astfel de abordri o constituie asigurarea flexibilitii modelului i structurii de date pe care se bazeaz implementarea GIS astfel nct s se poat satisface cerinele diverselor aplicaii de interes pentru organizaiile participante. Ceea ce se urmrete n acest caz, este dezvoltarea unui GIS multi-disciplinar, care s permit pe de o parte, accesul fiecrui utilizator la segmentul su de date din baza de date comun n vederea actualizrii i efecturii unor prelucrri de baz specifice activitii sale, i, pe de alt parte, integrarea tuturor datelor astfel nct oricare dintre utilizatori s poat efectua interogrile i analizele complexe autorizate asupra ntregii baze de date GIS.

  • _________________________________ Florian Petrescu, 2007 - SIUAT, cursul 1 pag. 22 / 22

    n afar de cele 5 strategii prezentate anterior, larg utilizate n lume n prezent, se pot imagina numeroase alte variante posibile de urmat. Dar, indiferent de strategia aplicat, implementrile GIS care au avut succes prezint urmtoarele similitudini: cnd s-a dorit o implementare de mare complexitate, implementarea propriu-zis

    s-a efectuat numai n urma analizei rezultatelor obinute prin realizarea n prealabil a unui proiect pilot

    implementarea a vizat utilizatori reali, ale cror cerine le-a satisfcut pe deplin implementarea a beneficiat nc de la nceput de participarea a cel puin doi

    specialiti cu o solid pregtire tehnic implementarea a beneficiat de participarea utilizatorilor, care au preluat sistemul

    implementat sub controlul lor. Utilizatorii s-au angajat activ n dezvoltarea de proceduri GIS care s vin n sprijinul propriilor lor activiti curente

    odat constituit echipa GIS a organizaiei, aceasta a fost susinut moral i

    material pentru ca personalul calificat ale crui cunotine i aptitudini s-au mbogit pe msura experienei ctigate n timpul implementrii s nu migreze ctre alte locuri de munc.