Co to jest GIS? Zbigniew Zwoliński, 2007

Transkrypt

1 Co to jest GIS? Zbigniew Zwoliński, 2007

2 Od urodzenia człowiek styka się z geoinformacją i uczy się jej przez 25 lat i więcej :-)

3 lecz nie zawsze wykazuje stosowne zainteresowanie geoinformacją na codzień!

4

5 Dziedziny wiedzy stosujące GI: Aerospace Engineering Agricultural Economics Agricultural Engineering Agronomy Animal Science Anthropology Applied Physics Archaeology Architecture Area Studies Base Management Battlefield Management Biostatistics Botany Business Administration Chemical Engineering City Planning Civil Engineering Classical Studies Climatology Coastal Studies Communications Computer Science Conservation Biology Criminal Justice Decision Support Systems Demography Earth Science Ecology Economics Electrical Engineering Entomology Environmental Design Environmental Engineering Environmental Health Environmental Science Epidemiology Ethnic Studies Farm & Ranch Management Fisheries Forestry Geochemistry Geographic Information Sciences Geography Geology Geomatics (Surveying) Geosciences, Government Government Documents Library Health Care Management Historic Preservation History Hydrology Industrial Engineering International Studies Journalism Journalism Jurisdictional Law Landscape Architecture Linguistics Map & Imagery Library Marine Biology Marketing Mechanical Engineering Meteorology Military Supply & Logistics Natural Resource Management Natural Sciences Oceanography Operations Research Paleontology Parks & Recreation Pedology Pest Management Physical Sciences Plant Science Political Science Psychology Public Administration Public Health Public Health & Medicine Quaternary Research Range Management Real Estate Law Real Estate Management Redistricting Law Reference Librarian Regional Planning Regional Science Religion Retail Management Science Education Secondary Education Seismology Research Sociology Software Engineering Soil Science Technical Education Telecommunications Transportation Engineering Transportation Fleet Mgt. Travel & Tourism Urban Design Urban Planning Veterinary Science Water Resources Management Weed Science Wildlife Management Zoology wg M.Phoenix (ESRI) 2004

6 Epidemia cholery, Londym 1854 r., dr John Snow + Przypadki śmierci cholerc holery Pompa wodna Soho

7 Map In Map Out 1959 W.Tobler MIMO zastosowanie komputera w kartografii: pozyskiwanie danych, geokodowanie, analizy, wyświetlanie CGIS R.Tomlinson Metoda SYMAP H.Fisher (1965) Technologia B.Thoen (1995) Zabawka czy Narzędzie? M.Goodchild (1995) NCGIA Nauka ystem(-s) lata cience lata tudies lata ervices lata patial statistics lata po 2005

8 D.J.Maguire 1998 GIS Systemy Informacji Geograficznej to zintegrowany zestaw: sprzętu komputerowego, oprogramowania, danych, metod badawczych i specjalistów, Specjaliści Sprzęt Sieci które to elementy działaj ają w kontekście instytucjonalnym. Oprogramowanie Dane Metody 2005: Sieci komputerowe GISy + GISc + GISt + GISe + GISs

9 Komponenty GIS-u - Sprzęt Wejście skaner, digitizer, GPS Przetwarzanie komputery, laptopy, palmtopy, LAN, Wyjście drukarka, plotter, kopiarki

10 Komponenty GIS-u - Oprogramowanie

11 Komponenty GIS-u - Dane Źródła a danych dla GIS

12 Pomiary terenowe Od rzeczywistości ci do dokumentu Charakter pomiarów Punkt, linia, obszar Efekt skali Próbkowanie przestrzenne (reprezentatywność pewnej rzeczywstości ci: : próbkowanie losowe, regularne, w układzie, w transektach) GPS system automatycznej georeferencji Dane statystyczne...

13 Mapy Mapy państwowe lub prywatne Mapy topograficzne (1:10 000, 1:25 000) Mapy tematyczne (1: : ) Geo-,, hydro-, sozo- Plany katastralne (1:500-1:10 1:10 000) Wielotematyczna interpretacja zawartości map w różnych skalach przestrzennych i różnych r zakresach tematycznych

14 Zdjęcia lotnicze Surowe dane przestrzenne Charakter zdjęć lotniczych, skala zdjęcia Zawartość tematyczna poprzez fotointerpretację Zawartość georeferencyjna poprzez fotointerpretację (ortofotomapy) Cyfrowe modele wysokościowe (DEM)

15 Obrazy satelitarne Obrazy satelitarne lub z samolotów w wysokiego zasięgu Rejestracja zdalna aktywna lub pasywna Zawartość tematyczna poprzez opracowanie obrazu Zawartość georeferencyjna poprzez korekcje geometryczne (ortofotomapy)

16 Źródła geoinformacyjne zdalna rejestracja Zdjęcia panchromatyczne Zdjęcia podczerwone Obrazy radarowe Obrazy radiometryczne Obraz hiperspektralny Zdjęcia w kolorze naturalnym Obrazy multispektralne Obrazy multitemporalne

17 Źródła geoinformacyjne zdalna rejestracja Badania podstawowe w mikroskali dotyczące ce różnych r elementów środowiska przyrodniczego, np. struktura gleby, potencjalny deficyt wilgotności gleby

18 Istniejące bazy danych DEM Kontekst rozwojowy istniejących i tworzonych baz danych Przedmiot zakresowy BD Struktura BD Okres BD

19 Dane statystyczne Rejestry administracyjne: BDL/R Bank Danych Lokalnych/Regionalnych TERYT podział terytorilany kraju PESEL dane osobowe REGON podmioty gospodarcze POLTAX podatki ZUS ubezpieczenia KRUZ ubezpieczenia rolników POMOST pomoc społeczna Spisy powszechne Wykaz nieruchomości ci Księgi wieczyste Wykaz pojazdów Książ ążka telefoniczna...

20 Komponenty GIS-u - Ludzie Studia uniwersyteckie kierunek: geografia specjalność ść: : geoinformacja od I roku studiów GeoInformacja Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu od roku akademickiego 2002/2003 Studia magisterskie, dzienne, 5-letnie5 Innowacja na studiach przyrodniczych

21 Komponenty GIS-u Metody badań + = Analiza nakładania adania map (warstw informacyjnych) jest pierwotną (W.Tobler 1959) i najbardziej powszechną analizą w GIS.

22 Analiza nakładania adania Mapa z trzema poligonami (obiektami obszarowymi) = zasięgami gmin, tzn. 1, 2 i 3 jest nałożona ona na inną mapę z trzema poligonami = typami gleb A, B i C. Mapa wynikowa (nowa warstwa informacyjna) ma osiem 8 poligonów w a nazwy nowych klas są: s : A1, A2, A3, B1, B2, B3, C2 i C3. Typy gleb Gatunki drzew Mapa siedlisk

23 Geoinformacja

24 GI = GeoInformacja GEOINFORMACJA - nauka redefiniująca i rozwijająca dotychczasowe, uznane i przyjęte koncepcje, teorie i poglądy nauk geograficznych w kategoriach informatycznych

25 Funkcje GIS / GI Wprowadzanie danych Weryfikacja danych Zarządzanie systemem baz danych Analizy i opracowanie danych Geomodelowanie i symulacje Wizualizacja danych

26 GeoInformacyjna baza danych

27 GeoInformacyjna baza danych Typy danych Warstwy informacyjne Dane nieprzestrzenne (atrybutowe, opisowe) Obiekty punktowe Obiekty liniowe Obiekty powierzchniowe (obszarowe, poligony) Dane przestrzenne Sieć rzeczna Hipsometria Sieć drogowa Gleby Użytkowanie ziemi Rejestracja wszystkich warstw w układzie współrzędnych Zintegrowana baza danych Powierzchnia ziemi reprezentowana przez warstwy informacyjne (geoinformacyjną bazę danych) X, Y Z

28 Obiekty ( (entity) - encje Punkty Zero-wymiarowe reprezent entują miejsce Linie Jedno-wymiarowe mają długość,, ale nie szerokość Poligony (obszary) Dwu-wymiarowe wymiarowe obszar Powierzchnie lub bryły Trój-wymiarowe obejmują obszar i mają składow adową pionową

29 Dostęp, udostępnianie, interoperacyjność i zależności w celu bardziej stabilnego, zrównoważonego onego świata Dane podstawowe Inne dane tematyczne Mapy kadastarlne Transport Hydrografia Jednostki administracyjne Osnowa geodezyjna Wysokości Strefy powodzi Demografia Użytkowanie ziemi Bioróżnorodność Gospodarka Społeczeństwo Zdjęcia lotnicze

30 GIS geoinformacyjna baza danych Hipsometria (Główny Geodeta Kraju 2000)

31 GIS geoinformacyjna baza danych Hipsometria (Główny Geodeta Kraju 2000) Poziomy wysoczyznowe (Karczewski 1985) m n.p.m m n.p.m m n.p.m.

32 GIS geoinformacyjna baza danych Hipsometria (Główny Geodeta Kraju 2000) Poziomy wysoczyznowe (Karczewski 1985) Geomorfologia (Starkel 1980) Morena denna falista Morena denna płaskap Morena czołowa owa Rynna subglacjalna Dno doliny

33 GIS geoinformacyjna baza danych Hipsometria (Główny Geodeta Kraju 2000) Poziomy wysoczyznowe (Karczewski 1985) Geomorfologia (Starkel 1980) Hydrografia (IMGW 1993) Zlewnie rzeczne III-rz rzędu

34 GIS geoinformacyjna baza danych Hipsometria (Główny Geodeta Kraju 2000) Poziomy wysoczyznowe (Karczewski 1985) Geomorfologia (Starkel 1980) Hydrografia (IMGW 1993) Podział regionalny Drawskiego Parku Krajobrazowego (Kostrzewski, Mazurek, Szpikowski, Zwoliński 1997) Pojezierze Drawskie: Wysoczyzna Połczy czyńska: C Dział Ogartowski D Dolina Środkowej DębnicyD E Wysoczyzna Barwicka F Dolina Bliskiej Strugi G Pagórki Popielewsko-Brusi Brusińskieskie I Wzgórza Czarnkowickie K Wysoczyzna Chłopowska

35 GeoInformacyjna baza danych T1 T2 T3 T4 T CZAS

36 Modelowanie świata rzeczywistego y x

37 Kartograficzne modele danych 10 5,9 7,10 9,8 Model wektorowy 5 4,7 1,6 2,5 line 6,6 5,4 8,6 polygon point 2,2 4, Model rastrowy

38 Kartograficzne modele danych Raster Grid,, mozaika, macierz Komórki Lokalizacja i wartość Obrazy satelits atelitarnearne i zdjęcia lotnicze sąs właśnie w tym formacie Wector Liniowy iowy Punkty, linie, obszary, bryły Klasy obiektów (dom, jezioro, etc.) Atrybut buty wielkość ść, typ, długość, etc.

39 Kartograficzne modele danych Wektorowe Digitalizacja Konwersja Skanowanie Rastrowe

40 Raster czy wektor? Czynniki społeczne Bioróżnorodno norodność Inżynieria środowiska Georóżnorodno norodność Układ przestrzenny i odwzorowanie To be or not to be?

41 Dyskusja Jaki kartograficzny model danych stosować w systemach informacji geograficznej: rastrowy czy wektorowy? Kompromis między zaletami a wadami modeli: - eliminacja wad, - akceptacja zalet.

42 Raster czy wektor? Czynniki społeczne Bioróżnorodno norodność Inżynieria środowiska Georóżnorodno norodność Układ przestrzenny i odwzorowanie To be or not to be?

43 Nicholas Negroponte,, 1995 Dyrektor MIT Media Lab. Keith Clarke,, 2000 Dyrektor NCGIA Informatyka nie jest już więcej o komputerach. Ona jest o życiu. GIS nie jest o już więcej o systemach. On jest o geografii.... i o danych geograficznych

44 Platforma integracyjna geografii metody gromadzenia danych przestrzennych i Integracja nieprzestrzennych technologii techniki kartografii cyfrowej geoinformacji technologie przetwarzania zdjęć lotniczych i obrazów w satelitarnych konwersja danych wektorowych i rastrowych GPS metody graficznego przetwarzania danych GSM cyfrowa demokracja i systemy wspomagania podejmowania decyzji Intranet multimedialne techniki prezentacji Internet metody geosymulacji ochrona danych

45 Dziękuj kuję za uwagę

46