BluePink XHost

Oferim servicii de instalare, configurare si monitorizare servere linux (router, firewall, dns, web, email, baze de date, aplicatii, server de backup, domain controller, share de retea) de la 50 eur / instalare. Pentru detalii accesati site-ul BluePink.

Cap. 1 SISTEME INFORMATIONALE GEOGRAFICE

Continut

• 1.1. Introducere
• 1.2. Deficientele hărtii tiparite
• 1.3. Avantajele hărtii digitale
• 1.4. Componentele SIG
• 1.5. Interogări SIG
• 1.6. Istoria SIG

1.1 Introducere

Hărtile sunt folosite de către om încă din antichitate. Unele hărti au fost demult folosite de cei ce locuiau în insulele mărilor de sud, pentru a călători de la o insulă la alta. Erau folosite cunostintele despre curentii marini si despre stele. Asupra istoriei folosirii hărtilor nu insistăm aici. Chiar înainte de inventarea hârtiei, hărtile erau desenate încă din secolul XV pe peretii palatelor europene, cu o acuratete deosebită. Vechile civilizatii erau familiarizate cu reprezentarile de teritorii mai mici sau mai mari.
La început, scopul hărtilor era doar folosirea în navigatie (navigation), deoarece exploratorii si călătorii doreau să stie cât să călătorească dintr-un loc în altul, prin zone de uscat sau acvatice necartate sau neexplorate. Apoi, după inventarea hârtiei si pe măsură ce stiinta cartografie a avansat, oamenii au devenit interesati în studierea relatiilor dintre detaliile naturale si artificiale de pe suprafata pământului.

Recent, a crescut mult cererea de hărti topografice si tematice ale suprafetei terestre, de exemplu pentru resursele naturale. Aerofotogrammetria stereo si imaginile de teledetectie au permis fotogrammetristilor să cartografieze cu mare precizie zone intinse. România este cartografiată la un nivel avansat.

Oamenii de stiinta doresc să studieze folosirea terenului de către om, ceea ce a dus la studierea distributiilor spatiale ale unor obiecte si fenomene, precum solul, populatia, vegetata, climatul etc. Pentru început, trebuie făcut un inventar privind tipul datelor de cules si înregistrat. Datorită marelui volum de date, la început au fost folosite putine metode si instrumente matematice de calitate pentru clasificare si cartografiere. O dată cu dezvoltarea unor instrumente matematice corespunzătoare si dispunerea de metode de analiză spatială cu calculatorul, cartografierea cantitativă tematică a luat o mare dezvoltare.

Inainte de calculatoare, baza de date spatiale era chiar desenul cartografic pe hârtie sau pe film. Pentru a reprezenta entitătile geografice, au fost si sunt folosite diferite simboluri sau semne conventionale, culori si inscriptii, împreună cu o legendă. Alte informatii suplimentare erau si sunt date în descrierile ce însotesc hărtile.

1.2 Deficientele hărtilor tipărite

Deoarece harta tiparită (map) era baza de date spatială, trebuia făcut un compromis asupra continutului, respectiv:

1. Volumul de date a fost redus mult, detaliile locale fiind neglijate, pentru ca harta sa fie desenata precis si cu acuratete, prezentarea sa fie clara, ceea ce a dus ca harta la scara mare sa fie impartita pe multe foi, o zona de interes fiind dispusa pe mai multe din foile vecine, ceea ce face încă necesară asamblaea foilor;
2. Datele spatiale din harta sunt totusi intr-un document static, ce are o anumita vechime.
3. Culegerea si prelucrarea datelor continute in harta sunt consumatoare de timp, la fel si toate operatiunile de realizare a hartii;
4. Pentru a extrage detaliile unei singure teme din harta cu scop general, prin desen manual, timpul consumat este destul de mare.

Nevoia de informatie asupra modificarii anuale, lunare, saptamanale, zilnice si chiar in decurs de ore a suprafetei terestre face ca realizarea clasica a hartii sa fie inadecvata sau chiar imposibila. Exemplele din meteorologie sunt destul de concludente.

O hartă a resurselor inventariate, desenată manual sau tiparită, este o oglindire a situatiei văzută printr-un filtru particular al unui "topograf", la un anumit moment de timp, pe o temă dată. Dar noi dorim să monitorizăm mediul si să observăm modificările chiar pe timpul desfăsurării lor. Pentru aceasta se folosesc sensori dispusi pe avioane, elicoptere, sateliti si nave cosmice, care să trimită spre sol fluxuri mari de date, care să fie stocate pe benzi magnetice. Suprafata pământului este codificată in imagini sau inregistrări, pe elemente numite pixeli (pixels), celule ale unei matrici bidimensionale ce contine numere care reprezintă radiatia electromagnetică reflectată într-o bandă dată. Cu noi instrumente pot fi create hărti din datele de teledetectie, dacă aceste date sunt legate de sistemul de referintă al pământului. Imaginuile de teledetectie sunt aduse în sistemul de referintă adoptat (de exemplu WGS 84). SIG sau GIS poate fi considerat pentru început, simplist, doar un instrument de cartografiere digitală, care este de fapt un mariaj intre teledetectie, geodezie, topografie, cartografie si fotogrammetrie. Este posibil ca cu ajutorul programelor (software) de proiectare asistată de calculator - computer-aided design (CAD) să se poată crea, stoca, afisa si tipări date georeferentiate ca si cu un pachet software SIG, dar nu este prezentă topologia pentru a permite un acces rapid la o submultime de date si analize spatiale folosind aceste date.

1.3 Avantajele hărtii digitale

Primele incercari de cartografiere computerizata si de analiza a hartii, precum SYMAP, GRID, GEOMAP, au fost rapide, ieftine si simple. Chiar de atunci existau multe motive pentru folosirea calculatoarelor in cartografie:

1. realizează hărtile mai rapid si mai ieftin;
2. realizeaza hărtile după specificatiile utilizatorului;
3. productia cartografica este posibilă fără un colectiv numeros;
4. sunt facilitate realizarea si actualizarea permanentă a hărtilor;
5. permite interactiunea intre analiza statistică si cartografiere;
6. harta tiparită nu este bază de date;
7. permite experimentări cu diferite reprezentări grafice cu aceleasi date (simulări);
8. sunt create rapid hărti care sunt greu de făcut manual, de exemplu 3-D;
9. automatizarea modifică procesul de realizare a hărtii;
10. procedurile de selectie si generalizare sunt definite explicit si executate cu "consistentă".

Cartografia computerizată nu a dus mereu la reduceri de cost, deoarece culegerea si dezvoltarea noilor instrumente au fost scumpe si au existat si există o scurtare a perioadei de instruire a oamenilor. SIG-urile sunt rezultatul dezvoltărilor paralele interconectate din multe discipline spatiale separate de prelucrare a datelor:

Fig. 1.1 Unirea unor discipline în SIG

1.4 Componentele SIG

Definitia statuează ca SIG este un sistem care cuprinde hardware, software, tehnologii, date si personal. Sistemul poate culege, memora, regasi, analiza si afisa date spatiale (geografice). Asa ca trebuie sa se acorde atentie la proiectarea sistemului si la procurarea componentelor sale. Mai jos sunt date figuri care ilustreaza setul minim necesar de componente hardware si software pentru un SIG operational. A treia diagrama arata tipurile de intrari si iesiri care sunt asociate unui SIG. Tipurile disponibile de date digitale si sursele lor sunt descrise intr-o alta sectiune.

HARDWARE:

Fig. 1.2 Componente hardware

SOFTWARE:

Fig. 1.3 Componente software

SCHEMA LOGICA A INTRARII SI IESIRII DATELOR:

Fig. 1.4 Surse de date, periferice de intrare si iesire si produse finale

Din figura de mai sus se intuiesc usor tehnologiile de culegere, prelucrare, stocare, extragere, reprezentare si deseminare a datelor SIG.

1.5 Interogari SIG

Un SIG este destinat să permită unui utilizator să rezolve un număr destul de mare de probleme spatiale. Pot fi identificate câteva tipuri generale (comune) de probleme, ca:

1. Unde este situat obiectul A?
2. Unde este pozitia lui A, fată de pozitia lui B?
3. Cate aparitii sunt de tipul A, la distanta maxima D fata de B?
4. Ce valoare are functia Z in pozitia X (de exemplu cota) ?
5. Cât de mare este B (suprafată sau arie, perimetru, număr cuprins etc.)?
6. Care este rezultatul intersectării diferitelor tipuri de date spatiale?
7. Care este traseul cu cel mai mic cost, de rezistentă minimă sau distantă minimă pe uscat, de la X la Y in lungul unui drum P?
8. Ce este in punctele X1, X2,...?
9. Ce obiecte sunt lângă obiectele ce au anumite combinatii de attribute?
10. Reclasifică obectele ce au anumite combinatii de atribute.
11. Folosind baza de date digitală ca un model al lumii reale, simulati efectul procesului P în perioada de timp T, pentru un scenariu S dat.

Cele cinci subsisteme ale unui SIG descriu structura siatemului, dar aceasta nu garantează folosirea sa eficientă. Nu e suficient să cumperi un calculator, ceva software si să angajezi câtiva entuziasti si să te astepti la un succes imediat. Noile instrumente sunt eficiente numai cand sunt integrate intr-un proces de lucru.

1.6 Istoricul SIG

Tatăl SIG este considerat a fi Dr. Ian McArth, un proiectant de mediu, care a publicat o carte in 1969 ce trata reprezentările spatiale ale detaliilor in 2 si 3 dimensiuni. După 1970, Dana Tomlin, doctorand (Ph.D. student) la Harvard Graphics Lab, a dezvoltat primul program SIG raster, denumit MAP. Acest software a fost în domeniul public, astfel ca altii l-au dezvoltat. Printre pionieri a fost Dr. Duane F. Marble, Dept. of Geography, Ohio State University, Columbus OH, care a dezvoltat OSU MAP pentru PC in anii '80 si Dr. Joseph Berry, Berry & Associates, Ft. Collins CO. care a creat PMAP. Anii '80 au cunoscut o mare profilerare a companiilor SIG, dar in ultimii cinci ani multe au disparut, precum PAMAP din Victoria, B.C. si SPANS din Ottawa, Canada. Una din aceste companii, Environmental Systems Research Institute (ESRI), Redlands, CA sub conducerea Dr. Jack Dangermond, a dezvoltat in 1984 conceptul legarii de detaliile hărtii a atributelor memorate intr-o bază de date. Această idee simpla a revolutionat industria SIG. In prezent ESRI a câstigat cam 90 % din communitatea utilizatorilor SIG si are clienti in toată lumea. Există totusi alte produse de software SIG, precum MAPINFO, MGE de la Intergraph, IDRISI de la Clark University etc.

Cu punctare si clic pe săgeata către dreapta se trece la capitolul următor, iar pe săgeata către stânga la capitolul anterior.

This document was last updated September 6, 2001.

Send comments and suggestions to: cnitu@personal.ro