GEOMATYKA 2019 dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu
Układ współrzędnych funkcja przypisująca każdemu punktowi danej przestrzeni (w szczególności przestrzeni dwuwymiarowej płaszczyzny, powierzchni kuli itp.) skończony ciąg (krotkę) liczb rzeczywistych zwanych współrzędnymi punktu. Z definicji funkcji takie przyporządkowanie pozwala jednoznacznie określić punkt na podstawie znajomości jego współrzędnych, jednak bywa, że danemu punktowi odpowiadać może kilka współrzędnych. Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/układ_współrzędnych
1. Układ współrzędnych kartezjańskich (prostokątnych) 2. Układ współrzędnych biegunowych (polarnych) 3. Układ współrzędnych walcowych (cylindrycznych) 4. Układ współrzędnych sferycznych 4.1. Układ współrzędnych astronomicznych 4.1.1. Układ współrzędnych horyzontalnych 4.1.2. Układ współrzędnych równikowych 4.1.2.1. Układ współrzędnych równikowych godzinnych 4.1.2.2. Układ współrzędnych równikowych równonocnych 4.1.3. Układ współrzędnych galaktycznych 4.1.4. Układ współrzędnych supergalaktycznych 4.2. Układ współrzędnych geograficznych 4.3. Układ współrzędnych geodezyjnych 4.3.1. Układ współrzędnych Borowa Góra 4.3.2. Układ współrzędnych 1942 4.3.3. Układ współrzędnych 1965 4.3.4. Układ współrzędnych GUGiK 80 4.3.5. Układ współrzędnych 1992 4.3.6. Układ współrzędnych 2000
Współrzędne geodezyjne na elipsoidzie obrotowej (B, L) to miary kątowe: L (długość geodezyjna) kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną zawierającą południk zerowy L0 a płaszczyzną zawierającą południk wyznaczanego punktu P LP, B (szerokość geodezyjna) kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną równika elipsoidy a normalną (prostopadłą) do powierzchni elipsoidy w punkcie P.
Linie stałych wartości B i L na elipsoidzie tworzą siatkę geograficzną. Jej obraz na płaszczyźnie mapy to siatka kartograficzna, której linie z reguły są krzywymi. Dla ułatwienia posługiwania się mapami każdy arkusz mapy oprócz siatki kartograficznej posiada linie stałych współrzędnych X i Y. Siatka utworzona przez te linie to siatka topograficzna (kilometrowa).
Każda mapa jest wykonana w pewnym odwzorowaniu, przyjętym dla danego obszaru i typu mapy. Przekształcenie obłej powierzchni elipsoidy na płaszczyznę mapy powoduje zmianę relacji geometrycznych odwzorowywanego obrazu. Zmianom mogą ulegać: kąty, kierunki, odległości, powierzchnie. Istnieją odwzorowania kartograficzne, które zachowują w niezmienionej postaci wymienione wielkości: Konforemne zachowują w niezmienionej postaci wartości kątów pomiędzy dwoma kierunkami. Odwzorowania tego typu stosowane są do opracowania map wielko- i średnioskalowych oraz map nawigacyjnych. Linie siatki kartograficznej przecinają się na mapie pod kątem prostym. Równopolowe odwzorowanie zachowujące wartości pól powierzchni. Stosowane do kartograficznych opracowań drobnoskalowych (głównie do sporządzania map szkolnych i małoskalowych map ogólnogeograficznych).
Równoodległościowe zachowują niezmienione wartości odległości pomiędzy punktami położonymi np. na tym samym równoleżniku, na tym samym południku itp. Nie ma takiego odwzorowania, które zachowywałoby tę samą skalę długości pomiędzy dwoma dowolnymi punktami odwzorowywanego obszaru; Azymutalne zachowujące kierunki.
- kształt i orientacja powierzchni odwzorowujących
Ze względu na geometryczną interpretację odwzorowania kartograficzne można podzielić na: azymutalne powierzchnia odwzorowująca jest płaszczyzną, walcowe odwzorowanie na poboczną powierzchnię walca, stożkowe odwzorowanie na płaszczyznę stożka. Każde z wyżej wymienionych, ze względu na sposób rzutowania, można podzielić na: środkowe, stereograficzne, ortograficzne.
Aby w sposób jednoznaczny zidentyfikować sposób ukazania fizycznej powierzchni Ziemi na mapie, należy określić poniżej wymienione parametry: wymiary elipsoidy, orientację elipsoidy względem bryły Ziemi, to znaczy względem geocentrycznego układu współrzędnych x, y, z lub względem elipsoidy geocentrycznej (np.: WGS 84), typ odwzorowania kartograficznego.
Układ Borowa Góra został opracowany przez Wojskowy Instytut Geograficzny (WIG) w 1936 roku i obowiązywał do lat 50. - czyli do wprowadzenia układu 1942. Podstawę do obliczeń geodezyjnych i prac kartograficznych stanowiła elipsoida Bessela z punktem odniesienia Borowa Góra. Do sporządzania map topograficznych dla obszaru Polski w układzie "Borowa Góra" zastosowane zostało odwzorowanie M.H. Roussilhe`a. Jest to siatka azymutalna równokątna, uwzględniająca elipsoidalny kształt Ziemi. Źródło: http://www.gisplay.pl/geodezja/uklady-wspolrzednych.html
Skorowidz arkuszy mapy 1:100 000 w układzie Borowej Góry Źródło: http://www.gisplay.pl/geodezja/uklady-wspolrzednych.html
W 1952 roku układ współrzędnych geodezyjnych 1942 został wprowadzony we wszystkich krajach socjalistycznych (w tym i w Polsce) jako podstawa do wszystkich prac geodezyjnych i kartograficznych. Za matematyczną powierzchnię odniesienia przyjęto elipsoidę obrotową Krasowskiego z punktem przyłożenia do geoidy w obserwatorium astronomicznym w Pułkowie (dzielnica Leningradu), z azymutem orientacji Pułkowo-Bugry.
W celu odwzorowania powierzchni elipsoidy na płaszczyznę mapy przyjęto metodę Gaussa-Krügera (1912 r.). Jest to odwzorowanie stosowane do przedstawienia na płaszczyźnie wąskich pasów południkowych, spełniające następujące warunki: południk środkowy pasa odwzorowuje się na odcinek linii prostej, elementarna skala długości na południku środkowym jest stała i równa się jedności. Pozostałe linie siatki kartograficznej (poza obrazem równika) są liniami krzywoliniowymi i symetrycznymi względem południka osiowego (pozostałe południki strefy) oraz względem równika (pozostałe równoleżniki). Definicja płaskiego układu współrzędnych geodezyjnych przyjmuje, że oś X skierowana jest wzdłuż południka osiowego strefy na północ, oś Y pokrywa się z obrazem równika i jest skierowana na wschód.
Ogólne założenia odwzorowania Gaussa-Krügera
Pasy południkowe 3-stopniowe w odwzorowaniu Gaussa- Krügera dla obszaru Polski
Podział map na arkusze w odwzorowaniu Gaussa-Krügera oparty jest na podziale Międzynarodowej Mapy Świata 1 : 1 000 000. Sześciostopniowe strefy odwzorowawcze pokrywają się ze słupami podziału tej mapy. Na terytorium Polski przypadają dwa słupy: 33, 34 oraz dwa pasy M i N. Część wspólna pasa i słupa daje w odwzorowaniu Gaussa- Krügera arkusz mapy 1 : 1 000 000 i stanowi bazę do podziału na arkusze map w skalach 1 : 500 000, 1 : 200 000 oraz 1 : 100 000. Podział na arkusze map w skalach 1 : 50 000, 1 : 25 000 i 1 : 10 000 oraz 1 : 5 000 opiera się na arkuszu mapy 1 : 100 000.
W latach 70. wydano rozporządzenie w sprawie opracowania edycji map topograficznych dla celów cywilnych (mapy układu 1942 były tajne) i udostępnienia ich użytkownikom gospodarki narodowej. Osnowa matematyczna tych map opiera się na opracowanym układzie współrzędnych geodezyjnych 1965. Za powierzchnię odniesienia obliczeń geodezyjnych przyjęto elipsoidę Krasowskiego.
W celu zminimalizowania zniekształceń odwzorowawczych terytorium Polski zostało podzielone na pięć niezależnych stref. W czterech strefach zastosowano konforemne odwzorowanie płaszczyznowe, skośne, obejmujące obszary Polski: I strefa część południowo-wschodnia, II strefa część północno-wschodnia, III strefa część północno-zachodnia, IV strefa część południowo-zachodnia. V strefa obejmuje dawne województwa częstochowskie i katowickie. W V strefie przyjęto odwzorowanie Gaussa-Krügera w pasach 3- stopniowych. W literaturze brak dokładnych formuł matematycznych zastosowanych w tym systemie odwzorowań.
Podział terytorium Polski na strefy odwzorowawcze w układzie 1965 źródło: http://www.geoforum.pl/ za: Instrukcja O-1/O-2 z 2001 r.
Linie siatki topograficznej (kilometrowej) dzielą każdą strefę odwzorowania na słupy o szerokości 64 km oraz pasy o szerokości 40 km. Jest to zasięg jednego arkusza mapy 1 : 100 000. Arkusz ten jest oznaczony trzema cyframi: np. 343 (pierwsza cyfra oznacza numer strefy, druga numer pasa, a trzecia numer słupa). Arkusz 1 : 50 000 stanowi czwartą część arkusza mapy 1 : 100 000. Arkusz mapy 1 : 25 000 to jedna czwarta arkusza 1 : 50 000, arkusz 1 : 10 000 to jedna czwarta arkusza 1 : 25 000, arkusz 1 : 5 000 to jedna czwarta arkusza 1 : 10 000.
sposób podziału strefy odwzorowawczej na arkusze mapy w skali 1 : 50 000
zasada tworzenia arkuszy map w skalach 1 : 50 000, 1 : 25 000, 1 : 10 000 oraz 1 : 5 000
Najważniejsze cechy: elipsoida: Krasowskiego punkt przyłożenia: Pułkowo azymut orientacji: Pułkowo- Bugry odwzorowanie quasistereograficzne (Roussilhe'a) Źródło: http://www.gisplay.pl/geodezja/uklady-wspolrzednych.html
Od 1992 roku prowadzone są prace nad wprowadzeniem do użytku cywilnego nowego układu odniesień przestrzennych, który zastąpiłby układ 1965. Instytucje gromadzące i przetwarzające dane przestrzenne są zobligowane do stosowania nowego układu odniesień przestrzennych. Nowy układ posiada dwa warianty: dla map wielkoskalowych (skale 1 : 500 1 : 5 000) cztery strefy odwzorowawcze, dla map średnio- i drobnoskalowych (skale 1 : 10 000 i drobniejsze) jedna strefa odwzorowawcza. Powierzchnią odniesienia jest geocentryczna, globalna elipsoida GRS 80, przyjęta przez podkomisję EUREF (IAG) w 1992 roku na sympozjum w Bernie do stosowania w pracach geodezyjnych i kartograficznych. Parametry elipsoidy zostały wyznaczone za pomocą technik satelitarnych (pomiary dopplerowskie i GPS). Podstawowym arkuszem mapy w układzie 1992/19 jest arkusz Międzynarodowej Mapy Świata 1 : 1 000 000. Granicami arkuszy są obrazy południków i równoleżników. Zasady podziału i oznaczeń arkuszy map są analogiczne do układu 1942.
1. Układ wysokości tworzą wartości geopotencjalne podzielone przez przeciętne wartości przyspieszenia normalnego siły ciężkości, zwane dalej "wysokościami normalnymi", odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie koło Sankt Petersburga (Federacja Rosyjska). 2. Wysokości normalne określa się z pomiarów geodezyjnych nawiązanych do punktów podstawowej osnowy geodezyjnej kraju.
3. Państwowy system odniesień przestrzennych tworzą: 1) geodezyjny układ odniesienia, określony w załączniku nr 1 do rozporządzenia, 2) układ wysokości, w którym wyznacza się wysokości punktów względem przyjętego poziomu powierzchni odniesienia, stosowany w pracach geodezyjnych i kartograficznych, 3) układ współrzędnych płaskich prostokątnych, oznaczony symbolem "2000", stosowany w pracach geodezyjnych i kartograficznych, związanych z wykonywaniem mapy zasadniczej, 4) układ współrzędnych płaskich prostokątnych, oznaczony symbolem "1992", stosowany w mapach urzędowych o skali mapy 1:10.000 i skalach mniejszych. 4. Układ współrzędnych płaskich prostokątnych, oznaczony symbolem "1965", oraz lokalne układy współrzędnych mogą być stosowane do dnia 31 grudnia 2009 r.
1. Układ współrzędnych płaskich prostokątnych "2000" jest utworzony na podstawie matematycznie jednoznacznego przyporządkowania punktów powierzchni Ziemi odpowiednim punktom na płaszczyźnie według teorii odwzorowania kartograficznego Gaussa-Krügera. 2. Obszar kraju dzieli się na cztery pasy południkowe o szerokości 3 długości geograficznej każdy i o południkach osiowych: 15, 18, 21 i 24 długości geograficznej wschodniej, ponumerowane odpowiednio numerami: 5, 6, 7 i 8.
Podział terytorium Polski na 3-stopniowe pasy odwzorowania Gaussa- Krügera w układzie 2000 źródło: http://www.geoforum.pl/ za: Instrukcja O-1/O-2 z 2001 r.
Ustala się, że układami odniesień przestrzennych w standardzie LMN będą: układ współrzędnych płaskich prostokątnych 1992, układ wysokości Kronsztad 1986, o których mowa w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 8 sierpnia 2000 roku w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych (Dz.U. nr 70 z dn. 24.08.2000 r., poz. 821).
Trako Źródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/web/geomatyka/do_pobrania
WGS 84 BLH WGS 84 XYH Układ Wymagane parametry szczegółowe Nie podaje się. Nie podaje się. 1942 BLH / Pułkowo 42 Nie podaje się. 1942 XYH Południk (15, 18, 21, 24) oraz szerokość pasa (3, 6). Układ 1965 odwzorowanie "1992" Strefa (I, II, III, IV, V). Nie podaje się. odwzorowanie "2000" Południk (15, 18, 21, 24). Elipsoida Krasowskiego 42XYZ GUGiK80 Nie podaje się. Nie podaje się.
lata 60. początki: - 1962 Kanada Canada Land Inventory (Roger Tomlinson) rozpoczyna prace nad Canada Geographic Information System (CGIS) dla potrzeb zarządzania środowiskiem naturalnym z wykorzystaniem analiz przestrzennych; - 1965 USA Harvard University (Howard T. Fischer) rozpoczęto szeroko zakrojoną współpracę pomiędzy planistami, geografami, kartografami, matematykami, informatykami, artystami i wieloma innymi osobami zajmującymi się tematyką mapowania, analiz przestrzennych i wszystkim tym, co obecnie nazywa się GISem; - 1969 USA utworzenie (w Redlands, Kalifornia) Instytutu Badań Systemów Środowiskowych (Environmental Systems Research Institute ESRI).
lata 80. prace badawczo-rozwojowe w trzech ośrodkach: - Harwardzkie Laboratorium Grafiki Komputerowej i Analizy Przestrzennej (Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis 1967; 1968), - Instytut Technologii w Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology), - Instytut Badań Systemów Środowiskowych w Kalifornii (Environmental System Research Institute ESRI).
1972-1973 - powstały pierwsze projekty systemów informacji o terenie (TEREN), w kolejnych latach powstawały: - koncepcja systemu o środowisku glebowym (BIGLEB), - system rolniczo-przyrodniczej charakterystyki użytków rolnych (PROMEL), - system inwentaryzacji obszarów zagrożonych imisjami na gruntach rolnych (SIZROL). lata 80. - System Informacji o Ukształtowaniu Środowiska Przyrodniczego (SINUS) - zbudowany przez Instytut Geodezji i Kartografii 1993 - Centralna Baza Danych o Środowisku (CBDŚ) - utworzona przez Centrum Informacji o Środowisku GRID Warszawa
Projekt systemu informatycznego leśnictwa (SIL) powstał w latach 70. przy współpracy Instytutu Badawczego Leśnictwa (Zakład Urządzania Lasu) i Akademii Rolniczej w Poznaniu (Katedra Urządzania Lasu). Początkowo przeznaczony dla urządzania lasu, po modyfikacji został wykorzystany w SILP (System Informatyczny Lasów Państwowych).
SILP system informatyczny Lasów Państwowych, wdrożony do nadleśnictw, korzystający z bazy danych urządzeniowych i oprogramowania TAKSACJA/TAKSATOR, SIP system informacji przestrzennej oparty na geometrycznej bazie danych numerycznych, stopniowo wdrażany na poziomie nadleśnictw, parków narodowych i rezerwatów, SPO system stałych powierzchni obserwacyjnych (monitoring biologiczny), SWI system wielkoobszarowej inwentaryzacji stanu zdrowotnego i sanitarnego lasu, SMT system monitoringu technicznego, hurtownia danych, Bank Danych o Lasach, inne.
Początek lat 90. pierwsze eksperymenty w Puszczy Białowieskiej (IBL), Nadleśnictwie Kozienice i Rudy Raciborskie oraz w Sudetach Zachodnich (Instytut Geodezji i Kartografii); 1995 Nadleśnictwo Brzeziny pierwsze w Polsce nadleśnictwo z funkcjonującym systemem informacji przestrzennej, łączącym SILP z geometryczną bazą danych (Katedra Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej Wydziału Leśnego SGGW); 1998 Nadleśnictwo Ujsoły, utworzono bazę geometryczną oraz (jeden z pierwszych w Polsce) numeryczny model terenu (Zakład Urządzania Lasu Instytutu Badawczego Leśnictwa).
1996 - powołanie w Dyrekcji Generalnej osobnej komórki d/s GIS; 1998-18 maja - zarządzenie nr 23 Dyrektora Generalnego LP, w sprawie wstępnych założeń technicznych dla wykonawców leśnej mapy numerycznej oraz jej ewidencjonowania; 1998-28 czerwca - zarządzenie nr 60, w sprawie procedury zakładania ewidencyjnych map numerycznych w nadleśnictwach; 1999-14 czerwca - zarządzenie nr 58, w sprawie powołania Zespołu zadaniowego, d/s określenia potrzeb użytkowników SIP w LP na wszystkich szczeblach zarządzania; 2000 - podjęcie prac nad systemem informacji przestrzennej dla poziomu dyrekcji regionalnej (eksperyment łódzki); 2001-23 sierpnia - zarządzenie nr 74, w sprawie zdefiniowania standardu leśnej mapy numerycznej dla poziomu nadleśnictwa oraz wdrażania systemu informacji przestrzennej w nadleśnictwach; 2002-15 lipca - zarządzenie nr 58, zmieniające zarządzenie 74; 2003-13 stycznia - zarządzenie nr 5, zmieniające zarządzenie 74; 2004-7 czerwca - zarządzenie nr 41/2004, zmieniające zarządzenie 74; 2005 -... standard LMN podlega ciągłym zmianom i doskonaleniu...
Ostatnia leśna mapa numeryczna w Lasach Państwowych odebrana została 10 marca 2010 r. w Nadleśnictwie Celestynów (RDLP w Warszawie), kończąc tym samym proces budowania map numerycznych w PGL LP. Źródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/web/geomatyka/poczatki
Standard nałożył na DGLP obowiązek wykonania kilku dedykowanych Lasom Państwowym aplikacji specjalistycznych. W okresie od lutego 2002 do sierpnia 2003 powstały następujące programy: TraKo program do transformacji odniesień przestrzennych i konwersji formatów GIS; Kontrola LMN program do automatycznej kontroli prawidłowości wykonania leśnych map numerycznych; Aktualizator LMN program wspomagający proces aktualizacji bazy geometrycznej. Źródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/web/geomatyka/poczatki
data komórka DGLP komórka w wydziale status komórki okres działania 1996 Wydział Urządzania Lasu stanowisko nieformalne 24 miesięce 1998-01-01 Zespół Kartografii Komputerowej samodzielny 5,5 miesiąca 1998-05-15 Wydział Zarządzania Bazą Danych Zespół ds. opracowania Systemu Informacji Przestrzennej LP formalny 15 miesięcy 2000-02-23 Zespół Informacji Przestrzennej samodzielny 13 miesięcy 2001-04-02 Wydział Informacji Przestrzennej samodzielny 14 miesięcy 2002-05-21 Wydział Urządzania Lasu Zespół ds. SIP nieformalny 60 miesięcy 2007-05-15 Wydział Geoinformatyki Lasów Państwowych samodzielny 11,5 miesiąca 2008-05-05Wydział Urządzania Lasu i Geoinformatyki Zespół Geomatyki nieformalny Źródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/web/geomatyka/76
Poziom GDLP Poziom RDLP Poziom nadleśnictwa Instruktorzy regionalni SIP (od 1999 r.) Zespół zadaniowy ds. Leśnej Mapy Numerycznej (od 2004 r.) http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/zespol-zadaniowy-ds.-lmn-i-ou Źródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/
Rok rozpoczęcia Rok wdrożenia Park narodowy prac SIP Wykonawca Źródła finansów Podstawowe oprogramowanie Babiogórski 1998 - - NFOŚiGW ArcView Białowieski 2000 - - NFOŚiGW? Biebrzański - 1999? NFOŚiGW MGE Bieszczadzki 2001 -? NFOŚiGW ESRI, ArcView "Bory Tucholskie" 2000 - - NFOŚiGW ArcView Drawieński - 2000 pryw. firma EF ArcView Gorczański - 1997 pryw. firma NFOŚiGW ArcView Gór Stołowych - 1998 BUL? ArcView Kampinoski - 1996?? ArcView Karkonoski 2002 - pryw. firma PHARE, NFOŚiGW, WFOŚiGW, EF, wł. ArcView Magurski 2000 - - wł. MicroStation Narwiański 1999 - - NFOŚiGW MicroStation Ojcowski 2002 - - zewn. ArcInfo Pieniński - 1999 pryw. firma NFOŚiGW, wł. MicroStation Poleski - 2000 BUL, pryw. firma NFOŚiGW MapInfo Roztoczański 1999 - -? ArcView Słowiński 2000 - - NFOŚiGW MicroStation Świętokrzyski - 2000 BUL NFOŚiGW ArcView Tatrzański 2001 - - NFOŚiGW, wł. GRASS "Ujście Warty"? Wielkopolski 2002 - - NFOŚiGW - Wigierski - 1998 pryw. firma wł. MapInfo Woliński - 1997 pryw. firma wł., zewn. MicroStation, MGE
Park Narodowy Rozpoczęcie prac Zakończenie prac BD, MN ORT NMT BD, MN ORT NMT Babiogórski 1996 1996 1996 w toku 2001 2001 Białowieski 1996 - - w toku - - Biebrzański 1999 1999 2004 1999 2004 2004 Bieszczadzki 2001 2001 2001 2003 2003 2003 "Bory Tucholskie" 1999 1999 1999 w toku w toku w toku Drawieński 1998 1998 1998 2000 2000 2000 Gorczański 1997 b.d. b.d. 1999 b.d. b.d. Gór Stołowych 1996 - b.d. 1999 - b.d. Kampinoski 1996 1996 b.d. w toku 1996 b.d. Karkonoski 1999 2001 2000 1999 2001 2001 Magurski 1998-1996 1999-1998 Narwiański 1999 1999 1999 2004 1999 2004 Ojcowski - - - - - - Pieniński 1997 1997 1997 1999 1999 1999 Poleski 1996 b.d. b.d. 2000 b.d. b.d. Roztoczański 1999 - - 2001 - - Słowiński 1999 1999 - w toku w toku - Świętokrzyski 1999 1999 1999 2000 2000 2000 Tatrzański 2000 2002 2002 w toku w toku 2003 Ujście Warty 2004 - - w toku - - Wielkopolski 2002 2002 2002 2003 2003 2003 Wigierski 1996 1996 - w toku 1999 -
GIS system korzystający z przestrzennych baz danych w celu uzyskania odpowiedzi na zapytania natury geograficznej. Goodchild, 1985 GIS system komputerowy służący do zbierania, przechowywania, przetwarzania, analizowania i wyświetlania danych przestrzennych. Clarke, 1986
GIS zestaw wszechstronnych narzędzi do: zbierania, składowania, przetwarzania, transformowania i wyświetlania danych przestrzennych świata realnego. Burrough, 1986 GIS system do pozyskiwania, przechowywania, sprawdzania, manipulacji, integracji, analizy i prezentacji danych odnoszących się do obiektów przestrzennych. Strobl, 1988
GIS komputerowy system zaprojektowany dla użytkownika w celu: zbierania, zarządzania i analizy dużej ilości danych przestrzennych i ich atrybutami. Hamenway, 1989 GIS zorganizowany, wielofunkcyjny zestaw narzędzi (sprzęt komputerowy, oprogramowanie, dane przestrzenne) oraz osób (wykonawców i użytkowników), stworzony celem efektywnego gromadzenia, magazynowania, przetwarzania i prezentacji danych przestrzennych z otaczającej nas rzeczywistości. Kistowski i Iwańska, 1997
System Informacji Geograficznej (ang. Geographical Information System) system informacji przestrzennej dotyczący danych geograficznych. Termin ten w liczbie mnogiej oznacza systemy informacji geograficznej, stosowany jest również jako nazwa dziedziny zajmującej się geoinformacją oraz metodami i technikami GIS. Gaździcki, 2002
Geomatyka, (ang. Geomatics) dyscyplina naukowotechniczna zajmująca się pozyskiwaniem, analizowaniem, interpretowaniem, upowszechnianiem i praktycznym stosowaniem geoinformacji. Gaździcki, 2002 Według Oxford English Dictionary Online (2004) geomatyka jest matematyką Ziemi, tj. nauką o pozyskiwaniu, analizie i interpretacji danych, zwłaszcza pomiarowych, które odnoszą się do powierzchni Ziemi.
System Informacji o Terenie - SIT (ang. Land Information System - LIS) system informacji przestrzennej dotyczący danych o terenie. Według definicji Międzynarodowej Federacji Geodetów (FIG), stosowanej już w latach osiemdziesiątych minionego stulecia, system informacji o terenie jest środkiem do podejmowania decyzji o charakterze prawnym, administracyjnym i gospodarczym oraz pomocą w planowaniu i rozwoju; składa się on z bazy danych o terenie utworzonej dla określonego obszaru oraz metod i technik systematycznego pozyskiwania, aktualizowania i udostępniania danych, a jego podstawą jest jednolity sposób identyfikacji przestrzennej, służący również do łączenia danych systemu z danymi innych systemów. Gaździcki, 2002
Informacje przestrzenne zbiór informacji o położeniu, własnościach geometrycznych i relacjach przestrzennych obiektów odniesionych do powierzchni Ziemi [Miś i in., 2001]. Systemem Informacji Przestrzennej (SIP) system pozyskiwania, gromadzenia, archiwizowania, przetwarzania i udostępniania danych, w których zawarte są informacje przestrzenne i towarzyszące im informacje opisowe o obiektach przestrzennych [Miś i in., 2001]. Leśna mapa numeryczna (LMN) system informacji przestrzennej utworzony dla potrzeb LP, wspomagający procesy decyzyjne, spójny wewnętrznie i otwarty na możliwość współpracy z innymi systemami oraz na modernizację wewnętrzną.
obszaru: systemy obiektowe lokalne regionalne krajowe kontynentalne globalne źródła informacji: pierwotne (np. kataster) wtórne (np. plan zagospodarowania przestrzennego) struktury funkcjonowania: scentralizowane rozproszone przeznaczenia: ewidencja kartografia (redakcja map) planowanie przestrzenne gospodarka terenami monitoring środowiska zakresu użytkowania: jeden użytkownik (np. nadleśnictwo) wielu użytkowników (np. RDLP)
użytkownicy i ich potrzeby komputery urządzenia zewnętrzne, oprogramowanie SIP bazy danych przestrzennych i opisowych zagadnienia formalnoprawne, ochrona danych (źródło: Okła i in., 2000)
INFORMACJE LUDZIE URZĄDZENIA Dane analogowe Dane cyfrowe Oprogramowanie Twórcy systemu Użytkownicy systemu Sprzęt komputerowy, geodezyjny, GPS, kamery i inne urządzenia (źródło: Miś i in., 2001)
Atrybut najmniejsza jednostka systemu, opisująca warstwę informacyjną. Warstwa informacyjna zbiór jednolitych (najczęściej geometrycznie) obiektów, opisywanych szeregiem atrybutów. Zbiór warstw informacyjnych odwzorowanie dowolnej sytuacji terenowej. przykłady Każdy obiekt występujący w terenie można opisać jako punkt, linię, poligon lub bryłę, a także jako obiekt ciągły (powierzchnia terenu, powierzchnie opisujące występowanie różnorodnych zjawisk).
Baza danych SIP Atrybuty przestrzenne Atrybuty opisowe Atrybuty czasowe elementy rastra Dane rastrowe Dane wektorowe identyfikator stan na... identyfikator punkt tekst (data 1) rodzaje obiektów typy danych wielkość linia liczba stan na... rastra (data 2) wektor data liczba kanałów stan na... informacji poligon dane (data 3) multimedialne (źródło; Miś i in., 2001) zmienność w czasie
Wspomaganie decyzji: optymalna lokalizacja, optymalna trasa, najefektywniejsze wykorzystanie, Gromadzenie i integracja danych przestrzennych: przetworzenie różnych informacji do postaci cyfrowej i wspólnego układu odniesienia, inteligentne bazy danych przestrzennych (METABAZY i METADANE), Analizy przestrzenne: monitoring, kontrola i planowanie, prognozowanie, symulacje zmian i możliwości.
Jako przykład zastosowania analiz GIS w zadaniach decyzyjnych można podać siedem rodzajów problemów w postaci pytań-haseł [Berry, 1992]: 1. czy można to pokazać w postaci mapy? (dotyczy problemów zastąpienia tradycyjnych sposobów sporządzania map techniką kartografii komputerowej); 2. gdzie się coś znajduje? (położenie w przestrzeni określonych obiektów i ich cech); 3. gdzie się coś zmieniło? (problem analiz i prezentacji kartograficznej zmian czasowych dowolnych elementów w przestrzeni objętej działaniem systemu);
4. jaka istnieje relacja? (wszystkie zagadnienia związane z porównywaniem pomiędzy dowolnymi fragmentami przestrzeni, a dotyczące np. odległości, spadków terenu, widoczności, różnorodności przyrodniczej); 5. gdzie to jest najlepsze? (pytania związane z procedurami wyszukiwania miejsc w przestrzeni, spełniających określone warunki); 6. co na to wpływa? (zagadnienia związane z wykorzystywaniem GIS, jako narzędzia do testowania hipotez o istnieniu związków pomiędzy elementami układów przyrodniczych); 7. co będzie jeżeli? (pytania występujące często jako wstępne przy wyszukiwaniu miejsc spełniających określone warunki oraz modelowaniu systemowym, umożliwiając uwzględnienie szczególnych, nietypowych warunków).
Mapy analogowe Zdjęcia lotnicze Obrazy satelitarne Odwzorowania radarowe Skaning laserowy Pomiary geodezyjne (w tym GPS) Istniejące bazy danych opisowych Inne źródła
- mapy leśne opracowane i aktualizowane przez Biuro Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej (mapy gospodarcze w skali 1 : 5 000, mapy przeglądowogospodarcze w skali 1 : 10 000 i mapy przeglądowe w skali 1 : 20 000 lub 1 : 25 000), sporządzane dla poszczególnych obrębów leśnych i nadleśnictw, - mapy geologiczne w skali 1 : 50 000, sporządzone na podkładzie topograficznym dla 95% powierzchni kraju, - mapy geomorfologiczne w skali 1 : 50 000, dotyczące form rzeźby terenu, dla kilkunastu procent powierzchni kraju, - mapy hydrograficzne w skali 1 : 50 000, wykonane dla około 25% Polski, - mapy glebowo-rolnicze opracowane przez Instytut Upraw, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, w skali 1 : 5 000 (typy genetyczne gleb, klasy bonitacyjne gleb, utwory powierzchniowe), 1 : 25 000 (efekt generalizacji map w skali 1 : 50 000), 1 : 100 000 i 1 : 300 000, - mapa przeglądowa potencjalnej roślinności naturalnej Polski w skali 1 : 300 000.
Zdjęcia lotnicze (z niskiego lub wysokiego pułapu) - panchromatyczne zdjęć lotniczych (początki), - zdjęcia czarno-białe w podczerwieni, - fotografia barwna: - w barwach naturalnych (barwne odbitki z materiałów fotograficznych negatywowych i diapozytywowych), - w barwach umownych (np. filmy barwne - spektrostrefowe), - fotografia cyfrowa.
Zdjęcia lotnicze (z niskiego lub wysokiego pułapu) cd... - w barwach umownych - filmy barwne spektrostrefowe: emulsje w takich filmach (dwu- lub trzywarstwowe) charakteryzują się tym, że każda warstwa emulsji jest uczulona na inny zakres promieniowania (jedna z nich jest wrażliwa na promieniowanie podczerwone). Pomimo, że obraz ma barwy nierzeczywiste, jednak są one tak dobrane, aby możliwe było uzyskanie maksymalnego kontrastu barwnego dla interesujących nas cech terenu.
Zdjęcie lotnicze spektrostrefowe, wykonane na dwuwarstwowym filmie SN-6M. Źródło: archiwum prof. T. Zawiły-Niedźwieckiego
Zdjęcie lotnicze spektrostrefowe, wykonane na trójwarstwowym filmie Kodak Aerochrome IR 2443. Źródło: archiwum prof. T. Zawiły-Niedźwieckiego
Istniejące bazy danych Operaty urządzeniowe Operaty siedliskowe SILP Programy ochrony przyrody Waloryzacje i inwentaryzacje Plany zagospodarowania przestrzennego Inne opracowania Inne źródła Archiwa fotograficzne Filmy Bibliografia Wywiady