Trochę teorii

Czym jest GIS?

To systemy informacji geograficznej opisujące przestrzeń geograficzną. Pojęcie to można rozumieć wielorako, najczęściej jednak stosuje się je w celu określenia dziedziny nauki lub typu oprogramowania.

Systemy Informacji Geograficznej (GIS) to systemy informacyjne pozwalające na interaktywne, wielopoziomowe, bardzo szczegółowe przedstawienie obrazu powierzchni Ziemi i danych z nim powiązanych. W tworzeniu tych systemów wykorzystywane są zaawansowane technologie informatyczne.

Za ich pomocą gromadzi się, przetwarza i obrazuje (wizualizuje) różnorodne dane przestrzenne. Systemy te m.in. ułatwiają podejmowanie ważnych decyzji przez administrację lokalną czy państwową, a także różnego rodzaju służby (straż pożarną, policję, służbę leśną, meteorologiczną itp.). Ponadto znajdują zastosowanie w wielu gałęziach gospodarki oraz w pracy naukowców.
Jednym z przykładów takiego systemu jest System Informacji Przestrzennej Wrocławia, dzięki któremu na podstawie zebranych danych stworzono bardzo użyteczne mapy.

R1BE5Z17O9PPO
Ilustracja przedstawia stronę internetową Systemu Informacji Przestrzennej Wrocławia. U góry strony pozioma czerwona belka z napisem System Informacji Przestrzennej Wrocławia i logiem po lewej stronie. Część strony poniżej podzielona jest na dwie części. Po lewej znajduje się belka menu, na którym wybrano pierwszą kategorię o nazwie Mapy. Poniżej sześć innych kategorii, są to: Nowości; Miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego; Studium; Ewidencja miejscowości, ulic i adresów; Dane usługi i narzędzia; O wrocławskim SIP. Większą część strony, na prawo, zajmuje siatka z miniaturami dostępnych w serwisie map miasta. Nad każdym rodzajem mapy widnieje jej prostokątna miniaturka, mapy ułożone są na stronie w układzie trzykolumnowym. Są to odpowiednio: mapa podstawowa; plany miejscowe; Studium 2018; Studium archiwalne; Mapa własności; Giełda nieruchomości; Decyzje architektoniczne; Ortofotomapy; Fotoplany ukośne 2015; Demografia; Osiedla kompletne; Osiedla Wrocławia; Edukacja; Gminna Ewidencja Zabytków; Obszar zdegradowany i rewitalizacji; Mapa przyrodnicza; Decyzje o środowiskowych uwarunkowaniach; Sprawy WSR dotyczące usuwania drzew i krzewów; Mapa potencjału solarnego; Udokumentowane odwierty geologiczne; Mapa wysokościowa; Profile wysokościowe; Model 3D miasta; Strategiczna mapa hałasu 2022; Mapa rowerowa; Ruch ciężarowy; Komunikacja i transport; Wypadki i kolizje drogowe; Mapa branżowa MPWiK; Inwestycje miejskie; Program mieszkaniowy.
Przykład systemu informacji geograficznej
Źródło: http://geoportal.wroclaw.pl/, licencja: CC BY 3.0.

GIS - grafika interaktywna

RMTZ5X7LVZ54F1
Schemat przedstawia definicję systemu informacji geograficznej. W prostokątach opisano poszczególne elementy. Na górze schematu jest napis: Systemy Informacji Geograficznej – SIG (czyli Geographic Information System – GIS) lub Systemy Informacji Przestrzennej – SIP (czyli Spatial Information System – SIS). Od napisu są dwie strzałki skierowane w dół do napisu nauka i oprogramowanie. Pod nauką wyróżniono geoinformację i geoinformatykę. Prostokątne ramki, w których umieszczono napisy jeden pod drugim, są połączone łukiem. Opisano: 1. Geoinformacja jest jedną z dyscyplin w zakresie nauk geograficznych łączącą znane metody, teorie oraz poglądy z nowoczesnymi technologiami w celu rozszerzenia możliwości analityczno‑interpretacyjnych., 2. Geoinformatyka to dziedzina podobna do geoinformacji, lecz skupiająca się w większym stopniu na rozwoju oprogramowania w oparciu o środki techniczne i regulacje prawne. Pod drugą strzałką w ramce jest definicja oprogramowania. Oprogramowanie: Systemem informacji przestrzennej nazywa się system pozyskiwania, przetwarzania i udostępniania danych zawierających informacje przestrzenne oraz towarzyszące im informacje opisowe o obiektach wyróżnionych w części przestrzeni objętej działaniem systemu. Definicja systemu informacji przestrzennej według Jerzego Gaździckiego. Źródło: Jerzy Gaździcki, Systemy informacji przestrzennej, Warszawa 1990. W definicji poprzez obiekty należy rozumieć naturalne i sztuczne twory fizyczne (na przykład drzewa, budynki), ale również wszelkiego rodzaju zjawiska i procesy przyrodnicze, społeczne i gospodarcze. Pod oprogramowaniem wyróżniono: Systemy Informacji Terenowej oraz Geographic Information System. Systemy Informacji Terenowej SIT (z angielskiego Land Information System, skrót LIS) bazuje na danych pierwotnych (pochodzących z bezpośrednich pomiarów terenowych lub na podstawie wielkoskalowych zdjęć lotniczych) – dokładność informacji na poziomie map wielkoskalowych (1:5000 i większe)., 2. Geographic Information System – GIS bazuje na danych przetworzonych – dokładność informacji na poziomie map średnio i małoskalowych (1:10000 i mniejsze).
Definicja systemu informacji geograficznej
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Struktura GIS

ZdigitalizowanedigitalizacjaZdigitalizowane modele przestrzeni są produktem siedmiu elementów struktury funkcjonowania systemu geoinformacyjnego (GIS):

R5KU194B8UDNJ1
Grafika przedstawia koło podzielone na części z poszczególnymi hasłami - elementami struktury funkcjonowania systemu informacyjnego. Hasła podane od prawej strony w prawo są na górze zakończone ostatnim hasłem ze strzałką skierowaną w stronę napisu GIS. Ostatnie hasło brzmi: Ludzie. Od prawej strony w dół są następujące hasła: Hardware (sprzęt komputerowy), Software (oprogramowanie), Dane przestrzenne (bazy danych), Środki finansowe, Metody, Administracja (organizacja), Ludzie (użytkownicy i producenci). Napis GIS.
Elementy systemu informacji geograficznej
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Funkcje i możliwości systemów informacji geograficznej

GIS jest zbiorem praktycznych narzędzi, który znajduje zastosowania w wielu dziedzinach życia. Jego główne funkcje w jednym ze swoich wykładów z przedmiotu SIT i Mapa zasadnicza objaśnił dr inż. Waldemar Izdebski z Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej:

Funkcje systemu informacji przestrzennej możemy podzielić na cztery zasadnicze grupy: wprowadzanie danych, zarządzanie danymi, przetwarzanie danych i udostępnianie danych. 

Należy pamiętać, że wykaz dotyczy ogólnie funkcji systemów informacji przestrzennej i w przypadku systemów SIT, ranga poszczególnych funkcji może być bardziej lub mniej znacząca. W szczególności duża szczegółowość danych występujących w SIT powoduje jednocześnie ich dużą zmienność w czasie, co wprowadza konieczność zastosowania specjalistycznych mechanizmów odpowiedzialnych za aktualność danych.

R1958NGFF9QNL
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem abstraktu.
Źródło: Wojciech Drzewiecki, Systemy Informacji Geograficznej, 2004.

Bariery i trudności modelowania przestrzennego

Systemy informacji geograficznej mają wiele zalet, ale również pewne ograniczenia wynikające z próby przeniesienia świata rzeczywistego do wirtualnego. Modele przygotowane przy użyciu narzędzi GIS są tylko uogólnionym obrazem, który przedstawia dane mogące zawierać błędy. Nie ma więc możliwości stworzenia cyfrowej prezentacji, która idealnie odwzorowuje realną przestrzeń.

R1N68DBRXM23F1
Schemat przedstawia praktyczne wykorzystanie GIS w wybranych branżach. W środku schematu jest napis GIS. Dookoła niego są sześciokąty z poszczególnymi hasłami i charakterystycznymi dla nich symbolami. Opisano: 1. Banki i instytucje finansowe - analiza rozmieszczenia klientów: posiadaczy kont, pożyczkobiorców i tym podobne; analiza wpływu lokalizacji placówki na jej działalność; ocena penetracji rynku, udziału w rynku, analiza informacji o konkurencji; wspomaganie wyboru lokalizacji placówki; analiza zachowań klientów, badania demograficzne i marketingowe, marketing precyzyjny; udostępnienie klientom możliwości wyszukiwania placówek i bankomatów na interaktywnych mapach w internecie., 2. Telekomunikacja - projektowanie i utrzymanie sieci, marketing, zarządzanie kontaktem z klientem, planowanie lokalizacji stacji bazowych telefonii komórkowej, serwisy usługowe dla telefonii komórkowej., 3. Leśnictwo - inwentaryzacja zasobów, planowanie i zarządzanie, ochrona przeciwpożarowa, walka ze szkodnikami, planowanie udostępniania lasu., 4. Górnictwo - poszukiwanie złóż, zarządzanie infrastrukturą kopalni, monitoring wpływu na środowisko, projektowanie i monitorowanie rekultywacji., 5. Walka z przestępczością - przestrzenna analiza występowania przestępstw, lokalizacja jednostek patrolowych w czasie rzeczywistym., 6. Ochrona zdrowia - studia epidemiologiczne (lokalizacja przypadków zachorowań, zasięgu epidemii, narażenia populacji), optymalizacja rozmieszczenia placówek służby zdrowia, możliwość lokalizacji najbliższej placówki za pomocą internetu czy serwisu komórkowego.
Praktyczne wykorzystani GIS w wybranych branżach.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Przykłady oprogramowania GIS1

Darmowe programy: GRASS, Quantum GIS, SAGA GIS, MapWindow GIS, ILWIS, Microdem, Tatuk Free Viewer.

Pozostałe programy: ArcGIS Explorer, Dielmo Open Lidar, DLGV32Pro, FMaps, FWTools, Geographic Explorer, Geoconcept, GeoServer, Guthrie CAD:GIS, gvSIG, Kalypso, MapInfo ProViewer, MSI Viewer, OpenMap, OSSIM, PCI Geomatics, Scanex RDC, uDIG.

Przykładowe serwisy mapowe

  • portal GUGiKGUGiKGUGiK– m.in. państwowy rejestr granic, ewidencja gruntów, plany zagospodarowania przestrzennego

  • Open Street Map – darmowa mapa świata tworzona przez użytkowników

  • ming.com/maps – serwis map drogowych będący elementem wyszukiwarki Bing firmy Microsoft

  • mydrive.tomtom.com/en_gb – mapy drogowe powiązane z nawigacją samochodową TomTom

  • pkt.pl/mapa – ogólnopolska mapa firm

  • zumi.pl – lokalizator firm portalu onet.pl

  • mapa.targeo.pl – mapa dróg Polski

digitalizacja
geoinformacja
GPS
GUGiK
Na dobry początek
Analiza mapy GIS - film samouczek