System Informacji Geograficznej - Polski Serwis Naukowy

System Informacji Geograficznej (GIS, ang. Geographic Information System) – system informacyjny służący do wprowadzania, gromadzenia, przetwarzania oraz wizualizacji danych geograficznych, którego jedną z funkcji jest wspomaganie procesu decyzyjnego. Każdy system GIS składa się z: bazy danych geograficznych, sprzętu komputerowego, oprogramowania oraz twórców i użytkowników GIS. W przypadku, gdy System Informacji Geograficznej gromadzi dane opracowane w formie mapy wielkoskalowej (tj. w skalach 1:5000 i większych), może być nazywany Systemem Informacji o Terenie (LIS, ang. Land Information System).

SIT (System Informacji o Terenie; ang.: LIS - Land Information System) - system wchodzący w skład kategorii systemów informacji przestrzennej. Służy do podejmowania decyzji o charakterze prawnym, gospodarczym, politycznym. Zawiera w sobie dane geoprzestrzenne, w tym informacje geograficzne, oraz metody i techniki służące systematycznemu zbieraniu, przetwarzaniu i aktualizowaniu danych geoprzestrzennych. Cechy SIT : posiada sprzężenie zwrotne, posiada elementy prawne, zawiera aktualizowaną bazę danych oraz odpowiada mapom wieloskalowym.
Grafika rastrowa - reprezentacja obrazu za pomocą pionowo-poziomej siatki odpowiednio kolorowanych pikseli na monitorze komputera, drukarce lub innym urządzeniu wyjściowym.

Związki między geografią i GIS

W książce „Introduction to human geography” prof. Stuart Sweeney przedstawia fundamentalne koncepcje w geografii:

miejsca mają lokalizacje, kierunek oraz odległość w odniesieniu do innych miejsc
skala jest istotna – miejsca mogą być duże lub małe
miejsce ma zarówno strukturę fizyczną jak i zawartość kulturową
własności miejsc rozwijają się i zmieniają z czasem
miejsca oddziałują na siebie nawzajem
zawartość miejsc jest racjonalnie zorganizowana
miejsca mogą być uogólniane do regionów podobieństw i różnic.

GIS są efektem rewolucji w geografii dokonującej się w ciągu ostatnich kilkunastu lat, jak również oczywiście wynikiem gwałtownego rozwoju informatyki i metod zarządzania bazami danych (zbiorami informacji). Powstanie GIS jest wynikiem połączenia prac prowadzonych w różnych dziedzinach: geografii, kartografii, geodezji, informatyce, elektronice.

Drukarka – urządzenie współpracujące z komputerem, służące do przenoszenia danego tekstu, obrazu na różne nośniki druku (papier, folia, płótno itp). Niektóre drukarki potrafią również pracować bez komputera, np. drukować zdjęcia wykonane cyfrowym aparatem fotograficznym (po podłączeniu go do drukarki lub po włożeniu karty pamięci z zapisanymi zdjęciami do wbudowanego w drukarkę slotu).
Dane opisowe to dane charakteryzujące obiekty, zjawiska lub procesy oraz obiekty geograficzne z nimi powiązane. W odróżnieniu od danych przestrzennych dane opisowe nie dotyczą geometrii, kształtu ani zależności topologicznych między obiektami geograficznymi. Na przykładzie budynku pokazać można różnicę między danymi przestrzennymi a danymi opisowymi. Rzut przyziemia budynku jest daną przestrzenną, bo określa kształt i rozmiary budynku. Natomiast liczba kondygnacji lub materiał ścian tegoż budynku jest daną opisową. Często dane opisowe to wartości jakie przyjmują atrybuty obiektów geograficznych na mapie numerycznej.

Systemy GIS znajdują praktyczne zastosowanie w wielu dziedzinach. Stąd bierze się różnorodność terminów określających systemy przetwarzające informacje geograficzne, jak system informacyjny bazy danych geograficznych, system danych geograficznych, system informacji przestrzennej. Każde z tych określeń przybliża w pewien sposób funkcje realizowane przez poszczególne systemy. W praktyce najczęściej spotykane są systemy specjalizowane, ukierunkowane na wąską grupę zastosowań, jednakże istnieją również wielozadaniowe GIS ogólnego zastosowania.

Geografia – nauka przyrodnicza i społeczna zajmująca się badaniem powierzchni Ziemi (przestrzeni geograficznej), jej zróżnicowaniem przestrzennym pod względem przyrodniczym i społeczno-gospodarczym, a także powiązaniami pomiędzy środowiskiem przyrodniczym a działalnością społeczeństw ludzkich. Nazwa geografia (gr. Γεωγραφία) pochodzi od słów γῆ geos – "ziemia" i γράφω grapho – "piszę". Za twórcę terminu uważa się Eratostenesa z Cyreny. Ze względu na różnorodność przedmiotu geografii i urozmaiconej metodologii częste są dyskusje wokół jej definicji oraz zakresu badawczego; proponuje się używanie w miejsce dotychczasowej nazwy "geografia" terminu "nauki geograficzne".
Ortofotomapa, fotomapa, mapa fotograficzna – mapa, której treść przedstawiona jest obrazem fotograficznym (zwykle zdjęcia lotnicze lub satelitarne powierzchni ziemskiej) przetworzonym metodą różniczkową oraz przedstawiona w nawiązaniu do układu współrzędnych przyjętego odwzorowania kartograficznego, inaczej zespół przetworzonych zdjęć lotniczych, dopasowanych do jednolitej skali i wpasowanych na punkty osnowy geodezyjnej.

Struktura danych

Pomimo różnorodności celów przetwarzania, we wszystkich GIS punktem wyjścia są dane związane z lokalizacją obiektów geograficznych. Opisy obiektów geograficznych zasadniczo składają się z dwóch części, zawierających dwa różne rodzaje danych:

Dane przestrzenne mogą zawierać informacje zarówno o kształcie i lokalizacji bezwzględnej poszczególnych obiektów w wybranym układzie odniesienia, jak również o ich rozmieszczeniu wzajemnym względem innych obiektów (topologia), te z kolei dzielą się na:

Kartografia – dziedzina nauki o mapach (w tym o atlasach, globusach, modelach plastycznych – mapach plastycznych itp.), teorii map, metodach ich sporządzania i użytkowania; jak również dziedzina działalności organizacyjnej i usługowej, związanej z opracowywaniem, reprodukcją i rozpowszechnianiem map.
Dane geograficzne to dane przestrzenne lub dane opisowe o obiektach i zjawiskach występujących na powierzchni Ziemi i w jej bliskim sąsiedztwie - zarówno pod jak i nad tą powierzchnią. Przykładem obiektów lub zjawisk sąsiadujących z powierzchnią Ziemi mogą być: poziom wód gruntowych, zachmurzenie. Dane geograficzne mogą opisywać obiekty i zjawiska naturalne oraz stworzone przez człowieka.

dyskretne

ciągłe

oraz

rastrowe (patrz grafika rastrowa)

wektorowe (patrz grafika wektorowa)

punkty

linie

wielokąty (poligony)

wektorowo-rastrowe

Dane opisowe (zwane także danymi nieprzestrzennymi lub atrybutowymi) – opisujące cechy ilościowe lub jakościowe obiektów geograficznych nie związane z ich umiejscowieniem w przestrzeni.

Uzupełnieniem informacji o obiektach świata rzeczywistego reprezentowanych w bazie danych jest symbolika, tj. graficzny opis postaci, w jakiej obiekty te mają być przedstawiane użytkownikowi.

Geoinformatyka (geomatyka) – dyscyplina nauki i techniki zajmująca się pozyskiwaniem, przetwarzaniem, gromadzeniem, analizowaniem i udostępnianiem informacji przestrzennej. W realizacji wyżej wymienionych zadań zaangażowany jest zespół środków technicznych (komputery, sieci teleinformatyczne), prawnych (ustawy i rozporządzenia), ekonomicznych (opłacalność inwestowania w sprzęt i oprogramowanie) oraz personalnych (użytkownicy, programiści i administratorzy systemów).
Mapa (z łac. mappa – obrus) – uogólniony obraz powierzchni Ziemi lub jej części (także nieba lub planety czy innego ciała niebieskiego), wykonywany na płaszczyźnie, w skali, według zasad odwzorowania kartograficznego, przy użyciu umownych znaków graficznych. Mapa stanowi podstawowe narzędzie badań i prezentacji wyników w historii, geografii i geodezji. Najstarszą znaną mapą jest mapa na ścianie w anatolijskiej osadzie Çatalhöyük.

Istotnym składnikiem GIS jest cyfrowa geograficzna baza danych. Zawiera ona opis poszczególnych obiektów geograficznych. Baza danych przestrzennych jest zazwyczaj ściśle zintegrowana z pozostałymi modułami funkcjonalnymi GIS, tzn. dostęp do niej jest możliwy tylko poprzez GIS. Alternatywnym rozwiązaniem jest usytuowanie jej na zewnątrz systemu. Wówczas stanowi ona odrębny system, komunikujący się z GIS poprzez dostęp do wspólnych zbiorów danych. Często stosowane są rozwiązania, w których dane o lokalizacji (rozszerzone o identyfikatory) obiektów geograficznych wraz z ich opisem graficznym przechowywane są przez wewnętrzną bazę danych, natomiast dane atrybutowe przez bazę zewnętrzną względem GIS. Rolę tę z powodzeniem może spełniać dowolny system zarządzania baz danych ogólnego zastosowania. Połączenie pomiędzy poszczególnymi typami danych opisujących konkretny obiekt geograficzny zapewnione jest dzięki istnieniu unikalnego identyfikatora, nadawanego obiektowi w procesie wprowadzania danych.

Rocznik statystyczny – periodyczne wydawnictwo państwowego urzędu statystycznego (w Polsce – Głównego Urzędu Statystycznego) zawierające najważniejsze informacje o państwie, jego mieszkańcach, środowisku, gospodarce i zjawiskach społecznych. Roczniki statystyczne są wydawane również przez organizacje międzynarodowe, takie jak Unia Europejska czy Organizacja Narodów Zjednoczonych.
Grafika wektorowa (obiektowa) – jeden z dwóch podstawowych rodzajów grafiki komputerowej, w której obraz opisany jest za pomocą figur geometrycznych (w przypadku grafiki dwuwymiarowej) lub brył geometrycznych (w przypadku grafiki trójwymiarowej), umiejscowionych w matematycznie zdefiniowanym układzie współrzędnych, odpowiednio dwu- lub trójwymiarowym. Oprócz grafiki wektorowej jest jeszcze grafika rastrowa, która nie jest aż tak bardzo zaawansowana.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)