Geografický informační systém

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 19. června 2022; kontroly vyžadují 12 úprav .

Geografický informační systém ( geografický informační systém , GIS ) je systém pro sběr, ukládání, analýzu a grafickou vizualizaci prostorových [1] (geografických) dat a souvisejících informací o potřebných objektech.

Pojem geografický informační systém se používá i v užším slova smyslu - jako nástroj (softwarový produkt), který umožňuje uživatelům vyhledávat, analyzovat a upravovat jak digitální mapu území, tak doplňkové informace o objektech [2] .

Geografický informační systém může zahrnovat databáze dálkového průzkumu Země , prostorové databáze (včetně těch, které řídí univerzální DBMS ), editory rastrové a vektorové grafiky a různé nástroje pro analýzu prostorových dat. Používají se v kartografii , geologii , meteorologii , hospodaření s půdou , ekologii , městské správě , dopravě , ekonomice , obraně a mnoha dalších oblastech. Vědecké, technické, technologické a aplikované aspekty návrhu, tvorby a využití geoinformačních systémů studuje geoinformatika .

Klasifikace

Podle územního pokrytí se geoinformační systémy dělí na globální ( anglicky  global ), subkontinentální, národní, často mající status státní, regionální ( regionální ), subregionální, lokální nebo lokální ( místní ). V některých případech mohou být takové územní GIS veřejně dostupné na internetu a nazývají se geoportály .

Podle předmětové oblasti informačního modelování se rozlišují městské (komunální) ( urban GIS ), uživatel podloží, důlní a geologické informační systémy (GGIS), environmentální ( environmentální ) atd .; mezi nimi zvláštní název, který byl zvláště rozšířen, dostal pozemní informační systémy.

Také geoinformační systémy lze klasifikovat podle problémového zaměření - řešených vědeckých a aplikovaných problémů. Takovými úkoly mohou být inventarizace zdrojů (včetně inventáře ), analýza, hodnocení, monitorování, řízení a plánování, podpora rozhodování, geomarketing . Integrované geografické informační systémy navíc kombinují funkčnost systémů digitálního zpracování obrazu (data vzdáleného snímání) v jediném integrovaném prostředí.

Jsou tu také:

Geoinformační projekt

Geoinformační projekt - naplnění geoinformačního systému prostorovými daty a informacemi o objektech ve vztahu k prostorovým datům. Projekt lze realizovat na kterémkoli z replikovaných geoinformačních systémů, případně takový systém vyvinout přímo pro geoinformační projekt. Typické fáze geoinformačního projektu:

Prezentace dat

Data v geografických informačních systémech obvykle popisují skutečné objekty, jako jsou silnice, budovy, vodní plochy, lesy. Reálné objekty lze rozdělit do dvou abstraktních kategorií: diskrétní (domy, územní zóny) a spojité (reliéf, srážky, průměrná roční teplota). K reprezentaci těchto dvou kategorií objektů se používají vektorová a rastrová data.

Rastrová data jsou uložena jako sada hodnot uspořádaných v obdélníkové mřížce. Buňky této mřížky se nazývají pixely. Nejběžnějším způsobem získávání rastrových dat na zemském povrchu je dálkový průzkum Země , prováděný pomocí satelitů a UAV . Rastrová data lze ukládat v grafických formátech jako TIFF nebo JPEG .

Vektorová data jsou obvykle mnohem menší než rastrová data. Lze je snadno transformovat a provádět na nich binární operace. Vektorová data umožňují různé typy prostorové analýzy, jako je nalezení nejkratší cesty v silniční síti. Nejběžnějšími typy vektorových objektů jsou body, křivky ( polylines ), polygony (polygony).

Body se používají k reprezentaci geografických prvků, kde je důležitá poloha, nikoli tvar nebo velikost. Schopnost označit objekt jako bod závisí na měřítku mapy. Zatímco na mapě světa je vhodné označit města jako bodové objekty, na mapě města je město samotné znázorněno jako soubor objektů. V GIS je bodový objekt zobrazen jako malý geometrický obrazec (čtverec, kruh, kříž) nebo jako piktogram, který vyjadřuje typ skutečného objektu.

Křivky se používají k reprezentaci lineárních objektů. Křivka je křivka tvořená úsečkami. Křivky představují silnice, železniční tratě, řeky, ulice, vodovodní potrubí. Přípustnost znázornění objektů křivkami závisí také na měřítku mapy. Například velká řeka v měřítku kontinentu může být dobře zobrazena jako lineární objekt, zatímco již v měřítku města je požadováno, aby byla zobrazena jako plošný objekt. Charakteristickým rysem lineárního objektu je jeho délka.

Polygony ( pauzovací papír z termínu "polygony", který lze v tomto případě také použít) se používají k označení plošných objektů s jasnými hranicemi. Příkladem jsou jezera, parky, budovy, země, kontinenty. Vyznačují se plochou a délkou obvodu.

Sémantická data mohou být svázána s vektorovými daty: například na mapě územního zónování lze plošným objektům reprezentujícím zóny přiřadit charakteristiku typu zóny. Strukturu a datové typy definuje uživatel. Na základě číselných hodnot přiřazených vektorovým objektům na mapě lze sestavit tematickou mapu, na které jsou tyto hodnoty vyznačeny barvami podle barevné škály nebo kruhy různých velikostí. Pole spojitých hodnot lze popsat vektorovými daty. Pole jsou znázorněna jako izočáry nebo vrstevnice. Jedním ze způsobů znázornění reliéfu je nepravidelná triangulační síť ( TIN, triangulated nepravidelné sítě ) .  Taková mřížka je tvořena sadou bodů s připojenými hodnotami (v tomto případě výškou). Hodnoty v libovolném bodě v mřížce se získají interpolací hodnot v uzlech trojúhelníku, do kterého tento bod spadá.

Analýza geoprostorových dat

Prostorová data tvoří základ informační podpory geoinformačních systémů. Moderní analýza geoprostorových dat umožňuje kombinovat geografický informační systém s business intelligence, což vede ke kvalitnímu a rychlému rozhodování snížením času na vyhledávání a analýzu potřebných informací. Prostorová analýza umožňuje použít mapu jako jedno ze standardních měření, jako je čas.

Typické otázky, na které může geografický informační systém odpovědět, jsou:

Chronologie vývoje geoinformačních systémů

V počátečním období od konce 50. do počátku 70. let 20. století, doprovázené zaváděním studií základních možností, hraničních oblastí znalostí a technologií, se shromažďovaly empirické zkušenosti a byly realizovány první velké projekty a teoretické práce. V tomto období byly vypuštěny první umělé družice Země, objevily se počítače, o něco později - první digitizéry , plotry , grafické displeje. Do stejného období patří i výskyt formálních metod prostorové analýzy.

Období od počátku 70. do počátku 80. let je považováno za období státních iniciativ v oblasti geoinformačních systémů, právě státní podpora geoinformačních projektů v této fázi podnítila rozvoj experimentálních prací v oblasti geoinformačních systémů. geoinformační systémy založené na využití databází uličních sítí, automatizované navigační systémy, systémy pro odvoz městského odpadu a odpadků, systémy pro zajištění pohybu vozidel v mimořádných situacích.

Od první poloviny 80. let začalo období komerčního rozvoje geografických informačních systémů. Široký trh pro různé softwarové nástroje, vývoj desktopových geoinformačních systémů, rozšíření jejich záběru integrací s neprostorovými databázemi, vznik síťových aplikací, vznik značného počtu neprofesionálních uživatelů, systémy podporující individuální datové sady na samostatných počítačích otevřely cestu systémům, které podporují firemní a distribuované geodatabáze. Od konce 80. let se objevily geografické informační systémy na uživatelské úrovni.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Definice "Geografického informačního systému" na webu GIS Association . Získáno 5. listopadu 2010. Archivováno z originálu 15. ledna 2011.
  2. ↑ Například výška budovy

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie