Geographic Information Systems

Curs 1.

Ce este GIS-ul?

GIS este acronimul denumirii in limba engleza a Sistemelor Informatice Geografice: Geographic Information Systems (SUA), Geographies Information Systems (Marea Britanie, Australia, Canada), Geographic Information Science (academic).

O prima incercare de intelegere a ceea ce este GIS-ul ar putea fi usurata de explicarea termenilor ce alcatuiesc numele acestui concept.

• Sistem informatic: se refera la volumul imens de date ce sunt manipulate

in cadrul unui GIS cu ajutorul calculatorului. Toate obiectele lumii reale pot

descrise printr-un set de caracteristici particulare sau atribute. Aceste date de tip

alfa-numeric, impreuna cu informatiile privind pozitia in spatiu, trebuie stocate

si gestionate pentru toate elementele spatiale de interes. Sistemele

computerizate au devenit vitale in stocarea sj prelucrarea unui volum

informal aflat in continua crestere, in tratarea unor algoritmi spatiali

si integrarea unor date caracterizate prin scari, proiectii si formate diferite.

Sistemul Informatic (SI) poate fi definit ca fiind o colectie de hardware, software si proceduri proiectate in scopul culegerii, gestionarii, manipulari, analizei, modelarii si afisarii datelor utilizate pentru rezolvarea problemelor complexe de administrare sj planificare.

• Utilizarea termenului geografic este justificata de faptul ca GIS lucreaza

principal cu elemente geografice sau spatiale. Obiectele, ce pot fi de natura fizic

culturala sau economica, sunt specificate prin pozifia lor precisa in spatiu

Elementele unei harti nu sunt altceva decat reprezentari spatiale ale obiectelor din

lumea reala. Simbolurile, culorile sau stilurile de linii sunt folosite pentru

reprezenta diferitele caracteristici spafiale pe o harta bidimensionala.

Datorita inrudirii sale cu cartografia, GIS-ul ar putea fi privit ca rezultat mariajului dintre Cartografierea Asistata de Calculator si tehnologia bazelor date. Spre deosebire insa de harta traditionala, GIS-ul beneficiaza de avantajul inerent al stocarii si prezentarii separate a datelor. Ca urmare, datele pot prezentate si vizualizate in diverse moduri.

Exista numeroase deflnitii ale GIS-ului - tehnice, stiintifice, comercial majoritatea vehiculand cativa termeni comuni ce se refera la cartografiere, baze de date si analiza spatiala. Varietatea acestor definitii reflecta de altfel procesul continuu, evolutiv, strabatut de GIS. In continuare sunt prezentate cateva dintre cele mai utilizate definitii ale GIS-ului.

o Burrough (1986): GIS este un puternic set de instrumente pentru culegerea, stocarea, transformarea si vizualizarea datelor spaţiale ale lumii reale.

o Chorley (1987): Un sistem de achizifionare, stocare, verificare, integrare, prelucrare, analiza si afisare a datelor georeferentiate.

o Savulescu (1996): Un GIS este un ansamblu de persoane, echipamente, programe, metode si norme, avdnd ca scop culegerea, validarea, stocarea, analiza si vizualizarea datelor geografice.

o ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc.): GIS este un instrument bazat pe calculator, pentru realizarea hartilor si analiza lucrurilor ce exista si a evenimentelor ce se petrec pe Pamant. Tehnologia GIS combind operatiile uzuale de baze de date, precum interogarea si analiza statistica, cu avantajele vizualizarii unice si analizei geografice oferite de catre harti. Aceste calitati diferentiaza GIS-ul de alte sisteme informatice, punandu-l la dispozitia unui public larg si variat sau al firmelor particulare, in scopul explicitarii fenomenelor, predictiei efectelor si planificarii strategiilor.

o The Geographer's Craft Project, Department of Geography, University of Texas: GIS este o baza de date specializata, in care un sistem de coordonate spatial obisnuit, este principalul mijloc de referinta.

De o mare complexitate, GIS-ul necesita urmatoarele mijloace:

- date de intrare provenind din harti, fotografii aeriene, de la sateliti, relevee sau alte surse;

- stocarea datelor, redarea si interogarea;

- transformarea datelor, analiza si modelarea, incluzand statistica spatiala;

- expunerea datelor sub forma de harti, rapoarte si planuri.

Asupra acestei definitii se impun cateva observatii:

• GIS-ul este conectat la alte aplicatii de baze date, insa cu diferenta importanta ca toate informatiile sunt legate de o referinta spatiala. Alte baze de date pot contine informatii locale, precum adresa sau codul postal, insa bazele de date GIS utilizeaza georeferenfierea ca principal mijloc in stocarea si accesarea informatiei.

• GIS integreaza numeroase tehnologii, precum cele pentru analiza fotografiilor aeriene si a imaginilor furnizate de sateliti, pentru crearea modelelor statistice sau desenarea hartilor.

• GIS-ul, cu tabloul sau de functii, ar trebui privit mai curand ca un proces decat doar ca un pachet de programe, altfel s-ar neglija tocmai rolul determinant pe care il are in cadrul unui proces decizional.

CONCEPTE DE BAZA ALE GIS

Informaţiile geografice conţin date despre suprafaţa, subsolul si atmosfera Pamantului. In mod obisnuit, se considera ca informatiile geografice sunt cele furnizate de harta, insa ele pot fi de orice alt tip, avand o localizare bine definita pe suprafata Pamantului sau relativa la acesta.

Aceste date pot fi achizitionate prin masuratori, teledetectie, observatii directe in teren, pot fi definite prin intermediul ridicarilor topografice sau pot fi rezultatele unor analize sau simulari de date GIS. Semnificatia acestora este data atat de aspectele spatiale, cat si de cele nespatiale, de exemplu "unde" si "cum".

In timp ce primele sisteme de computerizare a informatiilor geografice se concentrau in principal asupra aspectelor privind acuratetea unor componente ale hartii, noile abordari considera fundamentala problema modelarii efective ; conditiilor lumii reale, sub forma unei regiuni bine delimitate, insotita de descrierea ei (fig. 1.).