BluePink 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. 3 REALIZAREA SIG


Continut

 


3.1 Proiectarea SIG

Trebuie avute in vedere multe probleme la realizarea unui SIG. Dintre acestea se amintesc:

  1. cerintele utilizatorului;
  2. caracteristicile hardware si software;
  3. structura bazei de date;
  4. instruirea;
  5. intretinerea;
  6. costul.

Etapele si pasii realizării sistemului pot fi următoarele:

Etapa 1 : Analiza cerintelor, cu: Pasul 1 - Definirea obiectivelor; Pasul 2 - Analiza cerintelor utilizatorului; Pasul 3 - Proiectul preliminar; Pasul 4 - Analiza cost - beneficiu; Pasul 5 - Realizarea sistemului pilot.

Etapa 2 : Specificarea cerintelor, cu: Pasul 6 - Definitivarea proiectului final; Pasul 7 - Solicitarea de propuneri si combinarea cerintelor cu problemele de contract.

Etapa 3 : Evaluarea solutiilor alternative, cu Pasul 8 - Analiza propunerilor si eliminarea celor inadecvate; Pasul 9 - Testarea solutiilor si alternativelor; Pasul 10 - Evaluarea efectiva a costului si a eficientei.

Etapa 4 : Implementarea sistemului, cu: Pasul 11 - Planul de implementare; Pasul 12 - Contractarea; Pasul 13 - Testarea functionalitatii si testarea de acceptare; Pasul 14 - Implementarea. Mai sus, operatiunile concrete de procurare sau realizare a programelor si echipamentelor sau cele de intretinere sunt cuprinse în etapele si pasii mari.

De regulă, este bine să fie consultată o firmă de specialitate pentru rezolvarea problemelor principale ale proiectului. Procesul de stabilire a cerintelor implică întâlniri cu viitorii utilizatori si invătarea de ce si cum să fie folosit un SIG. Este important să aveti sprijinul administratorilor si ca axestia să inteleagă bine capabilitătile SIG, pentru a avea asteptări realiste asupra a ceea ce se poate si nu se poate face cu sistemul, asupra timpului necesar si asupra fortei de munca necesare.


3.2 Caracteristicile software-ului SIG

La cumparărea unui pachet software SIG trebuie să aveti în vedere următoarele proprietăti listate in ordine descrescătoare ca importantă:

  1. Interfata utilizator: linie de comenzi sau fereastră/meniu/pictogramă;
  2. Analize spatiale: limitate sau extinse 2-D, 2.5-D si 3-D;
  3. SGBD (DBMS): integrat sau extern;
  4. Structura sau tipul datelor grafice: vectoriale , raster sau grila sau toate trei;
  5. Asistentă on-line (on-line help): fara, limitata sau extinsa;
  6. Servicii de raspundere ale clientilor: existente sau inexistente;
  7. Durata instruirii: scurta sau lunga;
  8. Orientarea procedurilor sau task-urilor: conduse prin bare cu instrumente, prin comenzi sau si una si alta;
  9. Rutine de conversie a fisierelor: fara, cateva sau numeroase;
  10. Operatori CAD : putini sau multi, pentru editiarea detaliilor hartii;
  11. Capabilitati de imprimare sau plotare: limitate sau extinse;
  12. "Impachetarea": proiectare modulara sau nemodulara;
  13. Limitări ale elementelor hărtii: numarul maximum de elemente vectoriale si/sau numarul maximum de pixeli x-y (raster) pe nivel;
  14. Mecanisme ale procedurilor repetitive: macrolimbaj sau capabilitati de prelucrare batch;
  15. Sursa: domeniul public sau produs comercial;
  16. Periferice de intrare permise: tastatura, mouse, digitizor, scan(n)er;
  17. Periferice de iesirre : monitor, imprimantă cu laser , plot(t)er;
  18. Proiectul platformei: capabilitati generale sau sau separate;
  19. Gradul de specializare: focalizat pe cerinte ale unui număr mic, specificat, de domenii sau să satisfacă toate domeniile.

3.3 Structura bazei de date

O veti gasi in alta parte a cursului.

Instruire, intretinere si costuri

Cele mai multe pachete software SIG sunt destul de complicate, ceea ce impune o instruire considerabilă în timp indelungat. Pe masură ce utilizatorul se perfectionează si intelege mai mult, sunt diferite tipuri de cursuri de instruire. Trebuie oferite cursuri introductive, intermediare si avansate, care să fie croite pe cerintele utilizatorilor. Aceste cursuri de instruire sunt oferite de vânzătorii de software SIG la sucursalele lor regionale sau la sediul utilizatorului, la preturi foarte mari. O alternativă este urmarea cursurilor sau workshop-urilor oferite de alte companii care au experti si experientă. Intretinerea sau mentenanta software-ului SIG este foarte importantă, deoarece utilizatorul este asigurat de primirea noilor versiuni software (upgrades), ca si asigurarea asistentei tehnice la nevoie. Costul initial la cumparărea unui pachet software SIG depinde de numărul de copii ale pachetului. Trebuie să se acorde atentie mare la verificarea programelor, cu date cât mai complexe, verificandu-se toate functiile procedurilor si timpul de executie. O colaborare cu alti utilizatori care lucrează cu software de acelasi tip nu este de neglijat. In contractul de cumpărare trebuie să se prevadă si conditiile de testare si acceptare finală.


3.4 Planificarea proiectului de realizare a SIG

Ca in orice activitate umana, este bine ca si realizarea unui SIG să se faca dupa un plan. Structura ideală a unui astfel de plan ar putea fi:

  1. Titlu (denumire);
  2. Introducere/ Identificarea problemei/Justificare;
  3. Obiective;
  4. Metode:
    1. Consideratii cartografice;
    2. Date digitale existente;
      1. Achizitia datelor;
      2. Conversia datelor;
      3. Editarea datelor;
    3. Digitizarea;
    4. Analize spatiale planificate;
    5. Iesiri:
      1. Afisari pe ecranul grafic;
      2. Hărti;
      3. Rapoarte tabelare si grafice;
  5. Programul pe zile, săptămâni sau luni;
  6. Bugetul.

3.5 De ce un plan al proiectului SIG?

  1. Clarifficati-vă ideile - asta vă ajută să determinati dacă există probleme neprevăzute (goluri) în plan.
  2. Usurati-vă munca - cereti asistentă de la specialisti, astfel ca planul să fie îmbunătătit si să nu contina greseli privind costul.
  3. Notati permanent concluziile - asta vă permite studiul continuu si permite si altora să invete din experienta dvs.
  4. Simplificati rapid realizarea sistemului - asta permite personalului tehnic să realizeze lucrările si usurează revizuirea procedurilor intermediare.
  5. Imbunătătirea comunicării - superiorul (seful) vă intelege ce vreti să faceti, iar acesta va promova asigurarea bugetului necesar pe un timp mai lung (asa că trebuie să vă puneti mereu bine cu seful).

3.6 Date cartografice digitale

Datele cartografice digitale există deja in organizatie sau lipsesc. Fată de această situatie, trebuie avute in vedere câteva consideratii inainte de a incepe realizarea sistemului. Dacă datele cartografice digitale deja există , trebuie să determinăm cum să le achizitionăm, in ce formate si structuri sunt stocate si ce tip si extensie de conversie si editare trebuie să fie realizate. Dacă datele digitale nu există, trebuie să se foloseasca fie un scaner, fie un digitizor. Fiecare din aceste periferice de intrare are probleme care trebuie sa fie rezolvate.

3.6.1 Consideratii privind datele cartografice digitale

Când sunt achizitionate date cartografice digitale deja existente, trebuie avute in vedere unele aspecte. Câteva sunt aceleasi ca cele analizate la digitizare. Mai jos sunt date 12 considerente:

  1. Unitatile de masură pentru coordonate, si distante, arii si cote (unitati de rezolutie spatiala);
  2. Aria minima ce trebuie recunoscuta ca o entitate distincta;
  3. Tipul datelor - vectortale sau raster (cele de tip grila se considera similare raster):
  4. Data achizitionarii/realizarii hartii de pe care s-au obtinut datele;
  5. Sistemul de proiectie - projection) - forma fata de pozitie;
  6. Elipsoizii sistemelor de coordonate terestre (datum);
  7. Datumul geodezic sau sistemul de referinta;
  8. Puncte de control pentru registratia hartii - cate sunt si dispunerea spatiala;
  9. Scara hartii;
  10. Erori - tip si marime;
  11. Sursa - disponibilitate, service, in garantie si postgarantie;
  12. Format - fisiere binar, ASCII, .LAN, .DXF etc.;
  13. Media (suportul) - CD, banda magnetica cu 9 piste, 8 mm DAT cartridge

3.6.2 Achizitionarea datelor digitale

In orice proiect SIG, prima actiune in faza de culegere a datelor este de a verifica existenta datelor digitale pentru regiunea geografică de interes. Inainte de aceasta trebuie să se stie scara hărtii, sistemul de proiectie, datumul, unitatea minima de cartografiere (UMC) ce se doreste a fi recunoscuta ca entitate distincta, unitatile de rezolutie si detaliile hărtii de care sunteti interesati, de exemplu drumuri, hidrografie, topografie, vegetatie etc. Mai jos este data o listă partială a surselor si produselor de date digitale.

Surse/Produse de date digitale (S.U.A.)

SURSA PRODUSE
U.S. Geological Survey (USGS), Reston, VA DLG (v), DEMs in serii de 1 grad x 2 grade, 30' x 60', 15', 7-1/2' (r)
U.S. Bureau of the Census fisiere TIGER (v)
EOSAT (Earth Observation Satellite Company), Lanham, MD scene MSS si LANDSAT TM (r)
SPOT Image Corp (Franta), Reston, VA scene color si pancromatice SPOT (r)
POSITIVE Systems, Whitefish, MT date raster de rezolutie diferita, pana la 0.5 m
Department of Defense (DOD) date ppunctuale* GPS
National Imaging and Mapping Agency (NIMA) DEM 2ř arc (r)
Natural Resource Conservation Service (SUA) fisiere STATSGO (v)
Diferite firme private de digitizare fisiere cu date vectoriale

v = date vectoriale si r = date raster
* necesar receptor GPS pentru a incarca datele

Pentru cazul tarii noastre sunt valabile unele din sursele de mai sus si alte surse interne.

3.6.3 Prelucrarea datelor

Un SIG nu este utilizabil doar cu date digitale, date care sunt in formatul si structura stabilite. In general, trebuie facută prelucrarea datelor, consumatoare de timp, inainte de a face orice analizîă spatială. Această prelucrare implică:

  1. Conversia suportului - analog => digital;
  2. Conversi datelor geografice - vector <=> raster;
  3. Registratia si transformarea sistemului de coordonate;
  4. Impartirea pe seturi si racordarea.

3.6.3.1 Conversia suportului

Foile de hartă pe hartie sau folie de plastic (analogice) trebuie să fie transformate in forma digitală, folosind fie una din metodele de mai jos, fie pe amândouă. In fiecare caz acest proces este consumator de timp foarte mare, pasibil de erori, si cere munca intensă si calificată. Dacă mai mult de o persoană realizeaza cest lucru, sunt necesare standarde, astfel ca rezultatele să fie veridice si repetabile. Activitatea de culegere si stocare a datelor prelucrate reprezintă circa 80 % din activitatea de realizare a SIG.

Dintr-un prim punct de vedere, pentru achizitionarea datelor se folosesc:

  1. Codificarea manuală - vector sau raster
  2. Codificarea automată - scan(n)er sau digitizor

Codificarea: manuală
Acest procedeu presupune plasarea unei grile reprezentată pe o folie de plastic deasupra foii de hartă si codificarea valorii tematice pentru fiecare celulă a grilei dacă sunteti interesat in structura de date raster. Pentru date vectoriale se pot citi valorile coordonatelor (x,y) direct pe foaia de harta si sa se introduca aceste valori intr-un fisier ASCII sau se foloseste un receptor GPS pentru a crea un fisier de coordonate ale punctelor. La fel pot fi introduse in fisiere si datele rezultate din prelucrarea măsuratorilor topografice cu aparatura clasică sau modernă.

Codificarea automată:
Acest proces poate fi realizat de un scaner sau un subsistem de digitizare (digitizor). Pretul scaneruloi continuă sa scadă si scanerul are mai multe capabilităti. Altă alternativă este o masă sau plansetă de digitizare de diferite dimensiuni, rezolutii si precizii. Acest periferic foloseste o retea de conductori care formează un sistem cartezian de coordonate . Rezolutia spatiala a retelei sau grilei este de la 0,01" la 0,002" (0,25 mmm la 0,05 mm).

Pe planseta digitizorului se fixează harta sau ortofotograma. Pentru măsurare este folosit un cursor cu sistem de vizare (lupă cu o marcă) si mai multe butoane (4, 16 sau mai multe) pentru a urmări manual diferite detalii pe originalul hărtii si a comanda diferite operatiuni sau a introduce date tematice sau atribute. De regulă, se obtin fisiere cu date vectoriale. Pentru a transforma coordonatele din sistemul de coordonate al digitizorului in sistemul de coordonate al (proiectiei cartografice a) hărtii (bazei de date), se măsoară coordonatele a 4 , 6, 8 sau mai multe puncte de control (tics) care au astfel coordonate in ambele sisteme. Se foloseste o transformare cu rotatie si translatie, o transcormare afină, biliniară, proiectivă sau polinomială de un ordin ales. Operatiunea de mai sus se poate considera si o registratie a hărtii. Punctele de control (tics) trebuie să fie identificate usor, să fie, de regulă, pe marginile foii de hartă. La transformare se corectează si deformarea foii. Există patru moduri de digitizare: pentru obiectele punctuale, pentru obiectele liniare si contururile obiectelor areale prin culegere punct cu punct, pentru obiectele liniare si contururile obiectelor areale prin inregistrare auttomată la interval de distantă, pentru obiectele liniare si contururile obiectelor areale prin inregistrare automată la interval de timp. In fiecare caz sunt generate puncte si este o problema cea a numărului de puncte rezultate, al numărului de detalii, de arce, poligoane etc. Digitizarea se face la fel si dacă mai intâi se scanează, se afisează pe ecran si toate masuratorile sunt realizate pe harta afisată.

3.6.3.2 Conversia datelor geografice

Conversia vector - raster duce la pierderea unor detalii locale (generalizare), mutarea de obiecte punctuale si ar putea rezulta "găuri negre" (pixeli lipsa). Acest fenomen in general nu este reversibil. Ce ai pierdut, pierdut rămane!
Conversia raster - vector implică folosirea centrelor de greutate ale pixelilor sau celulelor si algoritmi de netezire . Frontierele celulelor devin vectori care trebuie sa fie scurtati (eliminarea punctelor in plus sau excedentare). E la fel ca la digitizarea cu tableta, in locul acesteia folosindu-se ecranul.

3.6.3.3 Registratia/ Transformarea coordonatelor

Printr-o serie de puncte de control, detaliile originalului hărtii sunt făcute să coincidă, folosind fie un sistem de coordonate geografice/absolute, fie un sistem de coordonate relative (digitizor) . O dată ce elementele digitizate ale hărtii sunt "curătate", sistemul de coordonate folosit pentru realizarea hărtii digitale poate fi transformat in oricare din cele câteva sute de sisteme de coordonate acceptate pentru planeta Pamant .

3.6.3.4 Impartirea pe seturi si racordarea

Hărtile cu extindere geografică mare pot necesita impărtirea pe unitati denumite trapeze (tiles), astfel ca datele spatiale continute în limitele acestora să poată fi gestionate mai eficient. Adesea zona geografică de interes se intinde pe mai multe foi ale hărtii si necesită unirea detaliilor la cadrul interior al foii Aceasta operatie modifica detaliile si topologia lor (racordarea la limita dintre foi).. In plus, multe segmente ce depasesc limita foii trebuie să fie inlaturate. Acest tip de editare necesită timp si efort considerabile .

3.6.4 Probleme de digitizare

Înaintea fiecărei digitizări trebuie să se facă o planificare atentă, considerabilă. Utilizatorul trebuie sa aibă in vedere urmatoarele:

  1. Care este cea mai mică zonă pe teren care trebuie sa fie recunoscuta ca o entitate distincta (UMC - unitate minima de cartografiere)?
  2. Ce sistem de proiectie au harta ce se digitizează si harta numerică?
  3. Care sunt unitătile rezolutiilor orizontală si verticală?
  4. Care este scara hartii?
  5. Ce detalii ale hărtii trebuie culese si la ce nivele?
  6. Ce nivele ale hartii necesita baze de date "legate"?
  7. Care este structura acestor BD?
  8. Ce caracteristici ale liniilor si textului vor fi folosite si pentru ce detalii ale hartii?
  9. Cum vor fi racordate la cadru foile individuale ale hărtii?

3.7 Teledetectia

A fost inclusa o sectiune de teledetectie (remote sensing RS) care este impărtită în două subcapitole. Puteti trece la fiecare parte din acest document prin clic pe sirul de text colorat de mai jos. După ce cititi partea respectivă, vă intoarceti la acest document. Datele de teledetectie (raster ca format) sunt folosite de exemplu in SIG pentru suprapunerea imaginii peste suprafata 3-D a terenului (drape over a DEM), pentru actualizarea pozitiilor unor detalii (de exemplu a drumurilor). pentru a crea straturi (coverages) cu vegetatia actuala etc. Similar, pot fi folosite receptoare GPS (Global Positioning System) pentru determinarea de puncte care sunt extrem de necesare in SIG. Nu insistam asupra tehnologiilor fotogrammetrice de culegere a datelor, care constau in exploatarea analogica, analitica si digitala a datelor. Multi autori includ aerofotogrammetria in teledetectie. Fotograma aeriană scanată duce direct la imagini raster, iar conversia raster - vector se face ca si la exploatarea imaginilor raster de teledetectie.

Teledetectie Note de curs - Partea 1

Teledetectie Note de curs - Partea a 2-a



BACK FORWARD

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


Multumesc!.

This document was last updated October 14, 1999.

Send comments and suggestions to: cnitu@personal.ro