Geografski informacioni sistem

Geografski informacioni sistem (GIS) je sistem za upravljanje prostornim podacima i njima pridruženim osobinama. U najstrožem smislu to je računarski sistem sposoban za integrisanje, skladištenje, uređivanje, analizu i prikaz geografskih informacija. U širem smislu GIS je oruđe „pametne karte“ koje ostavlja mogućnost korisnicima da postavljaju interaktivne upite (istraživanja koja stvara korisnik), analiziraju prostorne informacije i uređuju podatke.

Primer povezanosti prostornih podataka (poligoni) i atributa (naziv države, valuta itd.)

Tehnologija geografskog informacionog sistema može se koristiti za naučna istraživanja, upravljanje resursima, imovinsko upravljanje, planiranje razvoja, prostorno planiranje, kartografiju i planiranje infrastrukture. GIS se često koristi i za potrebe marketinškog istraživanja, geologiji, građevinarstvu, ali i u svim oblastima koje koriste podatke vezane za karte.

Istorija razvojaUredi

Pre 35.000 godina na zidovima u pećinama Laska u Francuskoj kromanjonski lovci su nacrtali slike životinja koje su ulovili. Pridružene životinjskim crtežima su i staze za koje se pretpostavlja da prikazuju puteve migracije. Ti rani zapisi sledili su dvoelementnu strukturu modernog geografskog informacionog sistema: grafička datoteka povezana je s atributnom bazom podataka.

U 18. veku primenile su se savremene geodetske tehnike za topografsko kartiranje uz ranije verzije tematskog kartiranja, npr. za naučne podatke ili podatke popisa stanovništva.

Rani 20. vek doživeo je razvoj „fotografske litografije“ u kojoj su karte bile odvojene u slojeve. Razvoj računarskog hardvera podstaknutog istraživanjem nuklearnog oružja vodio je primenama računarskog „kartiranja“ opšte namene u ranim 1960-im.

Godine 1967. razvoj prvog pravog svetskog operacionog GIS-a u Otavi, Ontario podstaknulo je federalno Ministarstvo energije, rudarstva i resursa. Razvio ga je Rodžer Tomlinson, a nazvan je „Kanadskim GIS-om“ (Canadian GIS; CGIS) i koristio se za skladištenje, analiziranje i rukovanje podacima prikupljenim za Kanadski zemljišni inventar (Canadian Land Inventory; CLI)–inicijativa za određivanje sposobnosti zemlje u ruralnoj Kanadi kartiranjem informacija o tlu, poljoprivredi, rekreaciji, divljini, vodenim pticama, šumarstvu i upotrebi zemljišta u razmeri 1:250,000. Takođe, dodan je klasifikacioni faktor procene kako bi omogućio analizu.

CGIS je bio prvi svetski „sistem“ kao i poboljšanje nad primenama „kartiranja“ pošto je dozvoljavao mogućnosti preklapanja, merenja, digitalizovanja/skeniranja, a podržavao je nacionalni koordinatni sistem koji se proširio kontinentom, kodirane linije poput „lukova“ imale su pravu ugrađenu topologiju, te je pamtio osobine i lokacijske informacije u odvojenim datotekama. Njegov osnivač, geograf Rodžer Tomlinson, postao je poznat kao „otac GIS-a“.

CGIS, koji je trajao do 1990-ih, izgradio je najveću digitalnu bazu podataka o zemljišnim resursima u Kanadi. Razvio se kao glavni bazni sistem za podršku federalnog i provincijskog planiranja i upravljanja resursima. Njegova snaga je bila u analizi kompleksnih skupova podataka širom kontinenta. CGIS nikad nije bio dostupan u komercijalnom obliku. Njegov početni razvoj i uspeh podstakao je različite komercijalne primene kartiranja koje su prodavale firme kao na primer Intergraph. Razvoj mikroračunarskog hardvera proširili su prodavači poput ESRI-ja, MapInfo-a i CARIS-a kako bi uspešno uneli mnoga obeležja CGIS-a, povezujući pristup

  1. generacije na odvajanje prostornih i atributnih informacija s pristupom
  2. generacije na organizovanje atributnih podataka u strukture baza podataka.

Rast industrije tokom 1980-ih i 1990-ih ubrzan je rastućom upotrebom GIS-a na juniksovim radnim stanicama ali i personalnim računarima. Do kraja 20. veka brzi rast u različitim sistemima učvrstio se i standardizovao na relativno malo platformi pa su korisnici počeli izvoziti koncept gledanja GIS podataka preko Interneta, tražeći oblikovanje podataka i prenosne standarde.

Komponente GIS i osnovni pojmoviUredi

GIS se sastoji od četiri interaktivne komponente: podsistem za unos koji vrši konverziju karata (mapa) i drugih prostornih podataka u digitalni oblik (vrši se tzv. digitalizacija podataka); podsistem za skladištenje i pozivanje podataka; podsistem za analizu; i izlazni podsistem za izradu karata, tabela i za pružanje odgovora na postavljene upite.

Rad u GIS-uUredi

PodaciUredi

Savremene GIS tehnologije koriste informacije u digitalnom obliku, za čije pravljenje se koriste različite metode. U najširoj upotrebi je digitalizacija, kojom se štampana karta ili plan prevode u digitalni oblik upotrebom CAD (computer-aided design) programa, i mogućnosti georeferenciranja. Velika dostupnost ortorektifikovanih snimaka (satelitskih i aerosnimaka), digitalizacija precrtavanjem postala je osnovni metod ekstrakcije geografskih podataka. Digitalno precrtavanje podrazumeva crtanje geografskih podataka direktno preko aerosnimaka umesto korišćenja, sada već, zastarelog metoda trasiranja geografskih podataka pomoću digitajzera.

Povezivanje informacija iz više izvoraUredi

Kada bi mogli da povežete informacije o padavinama vaše države sa aerosnimcima vaše države, tada biste bili u mogućnosti da znate koji krajevi presušuju u koje doba godine. GIS, jer koristi informacije iz velikog broja različitih izvora i u velikom broju različitih formi, može pomoći pri takvoj vrsti analize. Primarno svaki podatak je vezan za tačno određenu lokaciju. Lokacija može biti definisana pomoću x, y i z koordinate geografske širine, geografske dužine, i nadmorske visine, ili pomoću nekog drugog sistema za geokodiranje (koordinatnog sistema). Svaka promenljiva koja se može locirati prostorno može biti uneta u GIS. Različite vrste podataka u obliku karte mogu se unositi u GIS.

Prikaz informacijaUredi

Informacije predstavljaju podatke o veštačkim i prirodnim objektima na nekom prostoru. To su, na primer, infrastrukturni objekti, stambeni, sportski i drugi građevinski objekti, hidroakumulacije, reke, namena zemljišta, elevacioni podaci o terenu, geologija terena i dr.

Informacije o geometriji objekata mogu biti u obliku rastera i vektora.

Raster se sastoji od redova i kolona ćelija, koje se nazivaju pikseli, pri čemu svaka od tih ćelija ima jednu, određenu, brojnu vrednost. U slučaju slike, ta brojna vrednost, predstavlja broj boje (boje su kodirane brojevima). U slučaju prikaza neke druge informacije vrednost piksela ne predstavlja samo boju već predstavlja prostorni podatak. Primer: na nekom prostoru došlo je do ekscesa u vidu emisije otrovnih gasova. Raster koji prikazuje količinu zagađenja, sastoji se od piksela čije brojne vrednosti nose prostornu informaciju o koncentraciji otrovnih materija u vazduhu u svakom deliću tog prostora.

Pošto jedan piksel ima jednu brojnu vrednost, grubo rečeno, raster ima onoliko informacija koliko ima piksela. Rasteri se mogu prikazivati po kanalima, RGB kanali, odnosno, u crvenom, zelenom i plavom delu spektra vidljive svetlosti. Preklapanjem tako pripremljenih rastera, njihovim različitim kombinovanjem, može se dobiti znatno veći broj informacija o nekom području.

Prikaz informacija u vektorskom obliku odnosi se na geometriju oblika (dužina, visina, oblik), bilo da su u pitanju linijski ili poligoni entiteti kao i na njihov prostorni položaj (položaj u koordinatnom sistemu).

Pored ovih informacija u GIS-u postoje dodatne informacije, tzv. neprostorni podaci, koje se mogu vezati za pojedine rasterske ili vektorske podatke. Na primer, šuma može biti prostorno prikazana u obliku nekog nepravilnog poligona (poligoni entitet), a neprostorni podatak mogu biti podaci o vrstama stabala, njihov broj, procentualna zastupljenost različitih vrsta, itd.

GIS programiUredi

  • Složenog, usko stručnog tipa
    • Encom Discover™ - program koji funkcioniše u simbiozi sa programom MapInfo, namenjen geolozima koji se bave istraživanjem ležišta mineralnih sirovina, ali i ostalim geolozima. U ovom programu je moguće raditi analizu bušotina, geostatistiku, geofiziku, geohemiju...
    • Encom Discover 3d™ - dodatak za Encom Discover™ pomoću koga je moguće podatke projektovati i modelovati u trećoj dimenziji
    • ESRI ArcGIS™
    • GeoMedia
    • ERDAS Imagine
    • Oasis Montaj™
    • ER Mapper™ - analiza satelitskih snimaka, daljinska detekcija
    • Suprac™
    • Micromine™
    • Rockworks™ - istraživanje sedimentnih ležišta, ležišta nafte i gasa, geohemija, geofizika, 3d prikaz
    • GRASS GIS

LiteraturaUredi

  • Berry, J.K. (1993) Beyond Mapping: Concepts, Algorithms and Issues in GIS. Fort Collins, CO: GIS World Books.
  • Bolstad, P. (2005) GIS Fundamentals: A first text on Geographic Information Systems, Second Edition. White Bear Lake, MN: Eider Press, 543 pp.
  • Burrough, P.A. and McDonnell, R.A. (1998) Principles of geographical information systems. Oxford University Press, Oxford, 327 pp.
  • Chang, K.S. (2005) Introduction to Geographic Information System, 3rd Edition. McGraw Hill.
  • Heywood, I., Cornelius, S., and Carver, S. (2006) An Introduction to Geographical Information Systems. Prentice Hall. 3rd edition.
  • Longley, P.A., Goodchild, M.F., Maguire, D.J. and Rhind, D.W. (2005) Geographic Information Systems and Science. Chichester: Wiley. 2nd edition.
  • Maguire, D.J., Goodchild M.F., Rhind D.W. (1997) "Geographic Information Systems: principles, and applications" Longman Scientific and Technical, Harlow.
  • Thurston, J., Poiker, T.K. and J. Patrick Moore. (2003) Integrated Geospatial Technologies: A Guide to GPS, GIS, and Data Logging. Hoboken, New Jersey: Wiley.
  • Tomlinson, R.F., (2005) Thinking About GIS: Geographic Information System Planning for Managers. ESRI Press. 328 pp.
  • Wise, S. (2002) GIS Basics. London: Taylor & Francis.
  • Worboys, Michael, and Matt Duckham. (2004) GIS: a computing perspective. Boca Raton: CRC Press.
  • Wheatley, David and Gillings, Mark (2002) Spatial Technology and Archaeology. The Archaeological Application of GIS. London, New York, Taylor & Francis.

Spoljašnje vezeUredi

Vidi jošUredi