IRISILVA
CURS GIS – NOTIUNI INTRODUCTIVE
IRISILVA
Curs GIS – WWF
PLAN CURS GIS Ocna Sugatag 22-24 Ianuarie 2008
................................................................. ............................................. .............................. ........ 2 Ziua I – Notiuni introductive GIS .......................................... 1. Definire. Aspecte generale ............................................. ................................................................... ............................................ .................................. ............ 2 1.1. Definitii ............................................ ................................................................... ............................................. ............................................ .................................. ............ 2 1.2. Tipuri de date folosite in GIS ............................................. ................................................................... ............................................. ....................... 3 1.2.1. Date (entitati) grafice (geo-spatiale) ............................................. ................................................................... .......................... .... 3 1.2.2. Date descriptive................................. descriptive....................................................... ............................................. ............................................. .......................... .... 4 1.3. Elemente de topografie si geodezie.............................................................. geodezie................................................................................. ................... 5 1.3.1. Harta si plan. Scara de reprezentare ........................................... ................................................................. .............................. ........ 5 1.3.2. Sisteme de coordinate. coordinate. Sisteme de proiectie ............................................. ............................................................ ............... 6 2. Descrierea si utilizarea softului ArcGIS 9.................................................... 9.......................................................................... .......................... .... 9 2.1. Prezentare generala generala ............................................. ................................................................... ............................................. ...................................... ............... 9 2.2. Terminologie utilizata ............................................. ................................................................... ............................................ .................................. ............ 9 2.3. ArcCatalog – gestionarea gestionarea GIS-ului ........................................... .................................................................. .................................... ............. 10 2.4. ArcMap – crearea si editarea datelor............................................. datelor................................................................... ................................ .......... 12 ................................................................ ........................................... ..................... 16 Ziua II – Constituirea proiectului GIS .......................................... 3. Constituirea proiectului GIS.......................................................... GIS................................................................................ ....................................... ................. 16 3.1. Captarea datelor geo-spatiale geo-spatiale vectoriale ........................................... ................................................................. ............................ ...... 16 3.2. Captarea datelor datelor geo-spatiale raster .......................................... ................................................................. .................................... ............. 20 3.2.1. Scanarea planurilor/hartilor...................... planurilor/hartilor ............................................. ............................................. ....................................... ................. 20 3.2.2. Alte surse surse de date date de tip raster. Ortofotoplanuri. Imagini satelitare ...................... ...................... 20 3.2.3. Geo-referentierea datelor raster.................... raster .......................................... ............................................. .................................... ............. 21 3.3. Datele descriptive......................................... descriptive............................................................... ............................................ ........................................... ..................... 22 ................................................................ ........................................... ..................... 27 Ziua III– Exploatarea proiectului GIS .......................................... 4. Analize. Exploatarea Exploatarea GIS-ului .......................................... ................................................................. ............................................. ............................ ...... 27 4.1. Proprietatile si simbolizarea datelor .......................................... ................................................................. .................................... ............. 27 4.2. Selectarea de entitatilor ........................................... ................................................................. ............................................ ................................ .......... 31 4.3. Printarea datelor ........................................... ................................................................. ............................................ ........................................... ..................... 32 Date contact : IRISILVA PROIECTARE LUCRARI DE IMBUNATATIRI FUNCIARE IN DOMENIUL SILVIC, GIS, AMENAJAREA PADURILOR
Ing. Mois ă Constantin – 0744. 54.96.94 Ing. Irimin Adrian – 0742. 11.06.83 Ing. Ciorîia Aurel – 0745. 16.03.12
1
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Ziua I – Notiuni introductive GIS
1. Definire. Aspecte generale 1.1. Definitii
Un sistem GIS ese un sistem care permite manipularea informa ţiei de natur ă geografică şi a caracteristicilor asociate ei. Dac ă ne referim la componen ţă, un sistem GIS este format dintr-un ansablu de tehnologii, resurse de calcul şi operatori care permit înregistrarea, stocarea şi analiza informaţiilor cu leg ătur ă geografică. Utilizările sistemelor GIS sunt diverse: aplica ţii ştiinţifice, managementul afacerilor, gestinea bunurilor, cartografie, managementul resurselor, planificarea resurselor naturale (de ex. aplicaţii forestiere), analiza polu ărilor, etc. Primele aplica ţii de cartografie asistat ă de calculator au fost realizate în anii 60, îns ă primul sistem GIS opera ţional a fost creat în 1967 de c ătre Department of Energy, Mines and Resources şi era destinat stoc ării şi analizei informaţiilor din programul Canada Land Inventory, program destinat stabilirii posibilit ăţilor de dezvoltare a zonei rurale canadiene prin cartografierea vegeta ţiei, solurilor, surselor de ap ă, folosinţei terenurilor, ariilor protejate. Dezvoltatorul acestui program, geograful Roger Tomlison, este considerat creatorul GIS. Definitie scurta:
GIS = system care se bazeaza pe calculatorul electronic pentru a stoca, prelucra si pune la dispozitie date geografice . Definitie concreta :
Sistem informatic geografic – reprezinta un ansamblu coerent constituit din echipamente de calcul (hardware), programe (software), informatii, persoane, reguli si metode de lucru – care permit conceperea, definirea, constituirea, actualizarea si exploatarea de harti geo-topografice asociate cu informatii descriptive cu repartitie teritoriala. Definitie functionala :
Un GIS este capabil sa inmagazineze planuri/harti (adica reprezentari grafice ale unor entitati repartizate spatial, cu constitutie vectoriala – puncte, linii, poligoane carora le confera inteligenta atat prin asocierea la baze de date descriptive ( fiecarei entitati grafice corespunzandu-i o serie de atribute) cat si prin facilitati de analiza (interogare pe criterii spatiale si/sau alfa-numerice).
Date descriptive sau date alfa-numeric esunt date de natura textuala (descriptiva) cat si de natura numerica (valorica, dimensionala, ordinala).
2
IRISILVA
Curs GIS – WWF
1.2. Tipuri de date folosite in GIS
Esenta proiectului GIS este constituita de relatiile univoce dintre entitatile grafice si atributele descriptive asociate acestora. 1.2.1. Date (entitati) (entitati) grafice grafice (geo-spatiale)
Fondul grafic se poate compune din urmatoarele tipuri de entitati: A) date vectoriale : punct, linie si poligon B) date raster : planuri scanate, ortofotoplanuri, imagini satelitare.
1.2.1.1. Date vectoriale Entitatile grafice folosite in GIS sunt definite vectorial, ceea ce inseamna ca reprezentarea lor pe ecran se bazeaza pe algoritmi matematici (geometrie, trigonometrie, algebra). O entitate este generata pe ecran (de catre software) pornind de la coordonatele carteziene ale punctelor sale detrminante si de la definitia sa geometrica. Datele vectoriale sunt:
a) puncte – reprezinta entitati punctiforme (simboluri) de pe plan /harta (puncte de referinta geografica si geodezica; puncte de masuratori; borne; cladiri; centre 3
IRISILVA
Curs GIS – WWF
administrative; etc), acestea sunt caracterizate de coordoatele absolute ale plasarii sale in plan/spatiu (X, Y, si eventual Z). Acestea se pot abate de la caracterul punctual doar atat cat sa capete un plus de sugestivitate (fiecare mediu Gis pune la dispozitia utilizatorilor cateva zeci/sute de simboluri conforme unor uzante/standarde mai mult sau mai putin consacrate/acceptate consacrate/acceptate la nivel mondial). b) linii – succesiuni de segmente liniare (inclusiv arce de cerc) costituind retele ce apar in reprezentarea grafic (reteaua hidrologica, drumurile, lini electrice, etc). c) poligoane – contururi inchise reprezentand entitatile caracterizate de suprafata la sol (parcele, arii protejate, lacuri, etc)
1.2.1.2. Date raster Principala modalitate alternativa de reprezentare/stocare a entitatilor grafice este sub forma de imagini raster – obtinute prin scanarea hartilor/planurilor existente sau prin aero-fotografierea teritoriului (planuri de baza, ortofotoplanuri, imagini satelitare). Imaginea raster este o matrice rectangulara de pixeli si doar cromatica acestora ajuta ochiul uman sau software-ul as distinga entitatile reprezentate. 1.2.2. Date descriptive
Datele alfa-numerice reprezinta cumulul organizat si structurat de informatii associate entitatilor grafice (“atribute”). Fiecarei entitati grafice i se asigneaza o linie de table in baza de date ( o “inregistrare”). Pentru ca industria bazelor de date este dominanta de peste trei decenii de modelul relational desigur ca majoritate aplicatiilor GIS au recurs la acesta. Modelul relational al bazelor de date se manifesta, dintr-o perspectiva simplificata/practica, prin urmatoarele: - date – constituie atribute ale unei familii de entitati inrudite. Acestea sunt structurate in tabele: - coloanele de tabel definesc atributele urmarite ( se mai numesc si campuri/fields); - randurile definesc entitatile urmarite. Un rand (lini din tabel) colecteaza atributele (caracteristicile) unei entitati (se mai numesc si inregistrari/records); - intre tabele se pot stabili relatii de asociere/legatura, prin considerarea unor identificatori comuni (unei inregistrari dintr-un tabel ii poate corespunde una sau mai multe inregistrari din alt tabel); - existenta mecanismelor de gestionare/exploatare relationala a bazelor de date (comenzi/instructiuni pentru crearea, modificarea, actualizarea, interogarea si raportarea datelor). In fluxul proiectului GIS, dupa constituirea fondului grafic al unei teme, urmeaza crearea (implicita sau explicita) a tabelei de date asociate acelei teme. Platforma GIS construieste automat acea tabela, sau asista proiectantul sa stabileasca legaturile cu o tabela externa pregatita in prealabil. Desigur ca tabela asociata unei teme are atatea inregistrari cate entitati vectoriale sunt in acel strat tematic (ex. De strat tematic: hidrografia ocolului, bornele, ua-urile, etc). In mod firesc avem posibilitatea de a adauga campuri/coloane noi la tabela principala asociata, pentru a colecta si alte informatii despre entitatile vestoriale modelate. 4
IRISILVA
Curs GIS – WWF
1.2.2.1. Tipuri de date alfa-numerice Principalel tipurile de date alfa-numerice utilizate in mediul GIS : Tip de data
Domeniu/dimensiun iune/format
Folosin sinta GIS
Lungimea specificata de Nume de entitati [sir de caractere; text; utilizator (ca nr. De caractere) geospatiale; atribute eticheta] textuale; denumiri de categorii/clase; etc Domeniul de valori specificat Cantitati; valori Integer [valoare numerica prin alegerea unui subtip numerale; varste; intreaga] (byte, small-integer, integer, identificatori; indecsi; etc long integer) Real; Float Domeniul de valori specificat Cantitati; suprafete; [valoare numerica reala prin alegerea unui subtip. densitati; productivitati; cu zecimale] Formatul (nr de cifre alocate etc partii intregi si respectiv partii zecimale) este uneori la latitudinea proiectantului. Formatul este deseori corelat Data constituirii; Data Data calendaristica cu formatul de afisare stabilit actualizarii; etc in sistemul de operare. Retine una din doua valori Da/nu; pozitiv/negativ Boolean [valoare logica] logice posibile (adevarat/fals) String
1.2.2.2. Captarea datelor alfa-numerice Odata definita structura structura de organizare organizare a datelor datelor alfa numerice numerice se poate incepe incepe popularea bazei de date. In acest sensexista urmatoarele situatii/practici: - culegere explicita sincrona cu dezvoltarea fondului grafic; - culegerea explicita asincrona cu dezvoltarea fondului grafic – atributele se complecteaza dupa creearea entitatilor grafice; - importul datelor din tabele ale unor baze de date inrudite tematic cu aplicatia GIS. 1.3. Elemente de topografie si geodezie 1.3.1. Harta si plan. Scara de reprezentare
Se considera harti acele reprezentari la scari mici ce cuprind pe aceeasi foaie suprafete de marimea unui judet, provincii sau tari (scari peste 1:25000), si planuri reprezentarile mai detaliate ce ignora curbatura Pamantului (scari sub 1:25000). Scara numerica a unei reprezentari topografice reprezinta raportul constant dinter lungimile grafice si corespondentele lor orizontale. Se recomanda ca reprezentarile grafice digitale sa fie concepute intodeauna la scara 1:1.
5
IRISILVA
Curs GIS – WWF
1.3.2. Sisteme de coordinate. Sisteme de proiectie
Odata ce omenirea a acceptat faptul ca Terra ne este plata a inceput o noua era privind “modelarea” pamantului. In foarte multe reprezentari se foloseste de atunci sistemul de coordinate geografice (GCS), exprimat in (grade): - latitudine φ – distanta unghiulara fata de linia ecuatoriala, spre unul dinte polii geografici, marcata pe glob prin paralele; - longitudine λ – distanta unghiulara spre est/vest pe suprafata terstra, marcata pe glob prin meridiane.
Originea geometrica a acestui sistem de coordonate este localitatea Greenwich (Anglia), unde s-a ales prin conventie meridianul 0, constituind totodata o referinta internationala pentru corelarea orei pe glob (pe fuse geografice/orare).
Mai apoi (1715-1885), dovedindu-se ca planeta noastra nu este sferica, si nici macar perfect elipsoidala (forma 3D obtinuta prin revolutia unei elipse), s-a generalizat denumirea de geoid (elipsoid imperfect, a carui suprafata coincide cu nivelul marilor/oceanelor, inclusiv ca extensie/prelungire pe zona continentala) si s-au manifestat mai multe modele de aproximare cat mai precisa a formei terestre. Astfel in prezent exista mai multe variante de elipsoizii ce incerca sa surprinda cat mai corect suprafata pamantului (Airy – 1830, Helmert – 1906, Krasovsky – 1940, GRS 80 – 1980, etc). Aplicarea unui astfel de elipsoid de referinta la un teritoriu particular (continent, regiune, tara) necesita – pentru modelarea cat mai realista – considerarrea unor 6
IRISILVA
Curs GIS – WWF
deplasamente/corectii fata de elipsoidul original/ideal, “elipsoizii particulari” rezultati poarta denumirea de datum. Datumul geodetic este modelul matematic aproximand suprafata terestra pentru o anumita regiune. Datum = Elipsoid + punct de constrangere
In Romania se lucreaza actualmente cu datum-ul “Pulkovo 42” (ce poate fi gasit si sub denumirea “Dealul Piscului”), derivat din elipsoidul Krasovsky, dar in viitor se tinde – pentru conformitatea cartografica cu Europa – spre datumul “WGS84” (bazat pe sferoidul GRS80). Cand se foloseste mediul GIS la construirea de planuri/harti se porneste de la cateva chestiuni elementare, si anume: - sistemul de coordonate se prezinta astfel: - axa X este orientata spre Nord (corespunde latitudinii geografice); - axa Y este orientata spre Est (corespunde longitudinei geografice); - axa Z este orientata in i n sus (corespunde altitudinei). - unghiurile se masoara in sistem centesimal (unghiul drept = 100 de grade). De asemenea, menstionam ca nu exista sistem de proiectie care sa poata prezerva simultan caracteristicile de arie/forma, distanta si directie/unghi.
Împăr ţ irea irea globului în foi. Întregul glob p ământesc se împarte în 60 de fuse a câte 6 longitudine, a c ăror numerotare începe de la meridianul opus meridianului Greenwich şi astfel teritoriul ţării noastre este plasat în fusele 34 şi 35. Împăr ţirea pe latitudine se face în zone de câte 4 , începând de la ecuator spre poli. Notarea acestor zone se face cu litere mari: A, B,....Teritoriul ţării noastre este cuprins de zonele M, K, L. Împar ţirea în foi (trapeze) se face aşadar după meridiane şi paralele (fig 1.) Fiecare dintre trapezele formate capat ă un indicativ corespounz ător zonelor şi liniilor formate de către meridiane şi paralele (de exemplu L-35-) La rândul lor aceste trapeze se împart din nou în foi, rezultând trapeze mai mici şi astfel avem: - trapeze rezultate prin împ ăr ţirea în 144 de foi a trapezelor notate cu indicative de tip L-35-. Noile trapeze au indicative de tipul: L-35-87, ultima cifr ă reprezentând numarul de ordine (de la 1 la 144) din trapezul mare. °
°
- fiecare trapez de acest ultim tip se împarte iara şi în patru rezultând suprafe ţe cu indicative de tip L-35-86-A. 7
IRISILVA
Curs GIS – WWF
- în final, foile A, B, C şi D se împart în alte patru trapeze rezultând trapeze notate cu indicative de tip L-35-87-A,a . Re ţ ele ele geodezice. Reţelele geodezice sunt alc ătuite dintr-un ansamblu de puncte uniform r ăspândite pe suprafa ţa fizică a P ământului, pentru care se cunosc coordonatele întrun sistem unitar de referin ţă. Din anul 1970 Romania a adoptat proiectia stereografica – STEREO 70 (proiectie azimutala oblica – proiectii care considera pentru proiectie un plan secant sau tangent intrun anumit punct la suprafata Globului), pentru care punctul de referinta (adica punctul unde planul tangent atinge suprafata globului) se afla langa Fagaras. O alta conventie interesanta este faptul ca originea sistemului de coordonate (punctul 0,0) nu se aflape teritoriul tarii noastre, ci a fost translatat cu cate 500 km (500 000 m) spre stanga-jos (sud-vest) fata de punctul de referinta din judetul Brasov pentru a evita recurgerea la coordonate negative.
(0; 0)
(0; 0)
8
IRISILVA
Curs GIS – WWF
2. Descrierea si utilizarea softului ArcGIS 9 2.1. Prezentare generala
Din foarte multe puncte de vedere obiective, compania compania ESRI este numarul 1 pe pietele GIS – si este fireasca pozitia de lider tinand cont de ind elungata experienta si de masa importanta de clienti. Pachetul Arc GIS 9 se gaseste pe piata sub trei forme: -
ArcView – pentru creearea creearea de proiecte proiecte GIS nu foarte complicate, complicate, sau pentru exploatarea unora deja create; ArcEditor – pentru crearea de proiecte GIS mari, dezvoltate/e xploatate eventual in configuratii multi utilizator; ArcInfo – pentru crearea de proiecte GIS oricat de mari/complexe.
De mentionat ca toate cele trei program e GIS au aspectul identic (interfata grafica a lui ArcView este identica cu cea lui ArcInfo), doar ca undeva prin meniuri/casete exista cateva optiuni in minus sau in plus. Indiferent ca este vorba de configuratia ArcView, ArcEditor sau ArcInfo, software-ul contine urmatoarele module/aplicatii (apelabile dim meniul principal al Windows-ului: -
ArcCatalog – pentru gestionarea datelor GIS (cautarea si organizarea surselor);
-
ArcMap – pentru crearea de harti tematice, de proiecti/aplica tii GIS direct exploatabile; pentru editarea si actualizarea datelor GIS;
-
Arc Globe – permite lucrul cu date geografice tridim ensionale;
-
ArcScene – pentru analize a datelor in format 3D;
-
ArcRedear – permite vizualizarea de harti/proiecte GIS.
2.2. Terminologie utilizata
Termeni utilizati : - Shapefile – format de fisier (SHP) folosit pentru stocarea entitatilor g eo-spatiale impreuna cu atributele asociate. Poate fi de tip punct, linie sau poligon. For matul ESRI shapef ile (format GIS nativ al ArcView-ului) contine cel putin trei fisiere: *.SHP – stocheaza informatia grafica; *.SHX – reprezinta un index/catalog al entitatilor grafice din SHP; *.DBF – inmagazineaza tabelar atributele asociate obiectelor vectoriale din SHP (fiind un format standard foarte raspandit – specific platformelor dBASE si FoxPro); *.PRJ – [optional] stocheaza informatii despre sistemul de proiectie al datelor geografice din SHP. 9
IRISILVA
Curs GIS – WWF
- Formate/fisiere CAD – fisiere continand grafica vectoriala si acceptate ca standard de schimb la nivel mondial (DXF, DWG – promovate de AutoCAD). - Formate/fisiere raster – fisiere continand imagini raster/bitmap, in forme standardizate (TIF, JPG, SID, ECW, etc). - Tabele – inregistrari tabelare de atribute alfa-numerice in formate standard. - Layer – in contextul compozitiei grafice din sesiunea ArcMap, termenul simbolizeaza generic un strat de entitati grafice (shape file, CAD sau imagine raster) care poate fi gestionat indepentent (afisare, simbolizare, editare, analizare/interogare), traducerea fireasca ar fi “strat tematic”. - Date Frame – colectie/grup de straturi tematice definita (in sesiune a ArcMap) pentru a sluji un scop de exploatare a datelor GIS. 2.3. ArcCatalog – gestionarea GIS-ului
Are o functionalitate oarecum similara cu cea a “Windows Explorer”-ului, ajutandu-ne sa gestionam datele si proiectele GIS. ArcCataolg-ul se deschide din meniul principal al sistemului Windows, dupa cum urmeaza:
10
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Ca si managerul principal al Windows-ului, fereastra acestui program este impartita in doua.
In panoul din stanga avem “arborele catolog”, prin care accesam, exploram, or ganizam si administram ur urmatoarele re resurse: - directoarele/foldere de pe statia de lucru (inclusiv unitati de disc); - surse GIS (date si proiecte) ; - baze de date alfa-num erice ; - conexiuni la resurse din reteau locala de calculatoare sau la servere internet. Panoul din dreapta are rol de vizualizare detaliata a resurselor informationale selectatep unctate in panoul din stanga. Afisarea continuturilo r acestora se poate face in mai multe moduri, selectabile prin etichetele din partea superioara a panoului:
11
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Contents – prezinta continutul sintetic al resurselor; r esurselor; Preview – pentru resursele de natura GIS (date grafice GIS/CAD, tabele, baze de date
alfa-numerice, imagini raster) ofera o previzualizare previzualizare cvasi-completa; cvasi-completa; Metadata - afiseaza informatii explicative/descriptive inregistrate despre anumite resurse GIS. In modul Contens se pot initia o serie de actiuni de explorare si organiza re concrete si foarte im portante: - crearea de foldere; - crearea de date GIS sursa (shapefile-uri, geodatabase-uri, etc); - copierea sau stergerea unor date; - exportarea in diferite formate, etc. 2.4. ArcMap – crearea si editarea datelor
R eprezinta o componenta esentiala a pachetului ArcGIS, ea find folosita pentru: -
crearea bazelor de date geo-spatiale (aici vom crea/aduce entitatile grafice si datele alfa-numerice asociate acestora pentru a con strui resursele GIS – shapefile-uri, etc); modificarea, complectarea si actualizarea resurselor GIS; realizarea de compozitii cartografice (harti tematice); derularea de analize si interogari specifice GIS.
ArcMap este o aplic atie orientata catre document (fisierul creat de el are extensia *.mxd), iar entitatea principala gestionata aici este “stratul tematic”. Documentul harta (.mxd) contine una sau mai multe compozitii cartografice, denumite cadre de date (date frame). Straturile tematice dintr-un cadru de date date trebuie sa se refere la acelasi teritoriu. Daca Daca documentul harta se refera la doua teritorii disjuncte (legate doar prin tema documentului, dar departate geo-spatial) atu nci se recomanda definirea cate unui “dat frame” pentru fiecare teritoriu. De asemenea, daca este vorba de acelasi terito riu dar care trebuie reprezentat in document din mai multe perspective (separate t ematic sau prin destinatie) se poate recurge la mai multe cadr e de date. Fereastra aplicatiei este impartita in doua panouri: Table of contents entitati punctiforme (vectori de tip punct)
entitati de tip linie (vectori de tip linie) entitati de tip poligon ( vectori de tip poligon) ↓
mod de afisare a datelor in arborele de gestionare 12
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Fereastra din stanga denumita denumita “Table of contents” este este un arbore arbore de gestionare gestionare sintetica a entitatilor ce se afiseaza cartograficin panoul din dreapta (fereastra principala de lucru). Astfel, in panoul din stanga apar denumirile si simbolizarile pantru resursele GIS apelate in documentul curent. Aici vom putea alege care dintre “data frame”-uri va fi afisat cel curent (prin optiunea “Activate” din meniul contextual asociat acestuia). Prima observatie o vom face asupra patratelului interactiv din stanga numelor de straturi tematice (din arborele de gestionare): daca marcam acest patratel atunci stratul respectiv apare in fereastra din dreapta. De asemenea, se mentioneaza ca ordinea de reprezentare a straturilor afisate in dreapta este conforma ordinii in care numele acestora in panoul din stanga. Ordinea acesta este importanta in cazul straturilor reprezentand entitati geo-spatiale a caror suprafata se suprapune partial sau integral, deoarece deseori modelul de umplere/hasurare a straturilor nu este transparent, si deci trebuie sa le pastram “deasupra” pe cele care aar putea fi “mascate” de altele mai acoperitoare. Pentru a modifica aceasta ordine se actioneaza – in panoul din stanga – astfel : punctam/selectam stratul tematic pe care dorim sa-l aducem/ducem mai in fata/spate si-l tragem in sus/jos, pana dincolo de stratul ales ca referinta pentru aceasta manevra. (Atentie! Pentru executarea de reordonari este bine sa ne asiguram – prin etichetele din josul panoului – ca modul de afisare in arborele de gestionare este cel numit “Display”.) Datorita faptului ca in acest “table of contents” apar sintetic reprezentarile simbolice ale entitatilor din compozitia cartografica, arbor ele de gestionare are si valente de legenda cartografica (fiind insa o legenda interactiva si administrativa). Etichetele din partea de jos a panouluidin stanga controleaza modul de afisare a resurselor GIS in cadrul arborelui de gestionare: - Display – pentru gestionarea uzuala a afisarii straturilor tematice; - Source – pentru relevarea surselor straturilor tematice; - Selection – pentru stabilirea straturilor ce pot fi selectate in sesiunea de editare. Denumirile straturilor tematice (shapfile-urilor) din arborele de gestionare pot fi modificate de catre proiectant/utilizator astfel inc at sa raflecte continutul mai sugestiv decat denumirea implicita (originara) a respectivelor resurse GIS. Caseta principala de unelte “Standard”
Pe langa functiile/butoanele standard intalnite in aproape toate aplicatile ce ruleaza in Windows ( New, Open, Save, Print, Cut, Copy, Paste, Remove, Undo), aceasta bara mai contine urmatoarele butoane/casute ce merita retinute:
Add data
-
Launch ArcCatalog Map scale Add data – permite aducerea in doc umentul harta a resurselor GIS (shapefile-uri vectori, imagini raster, etc) ce vor a fi reprezentate, com pletate, simbolizate sau analizate; Map scale – permite vizualizarea/setarea scari de vizualizare a resurselor GIS din fereastra de lucru (panoul din dreapta); Launch ArcCatalog – deschide aplicatia A rcCatalog.
13
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Caseta principala de unelte “Tools”
Contine urmatoarel functii/butoane de interactiune cu compozitia cartografica afisata in panoul drept al ferestrei “ArcMap” :
-
Zoom In – permite marirea imaginii geografice; Zoom Out – permite micsorarea imaginii geografice; Fixed Zoom In – apropie compozitia grafica in trepte,
cu pastrarea punctului de ce ntru
(fara sa mai necesite punctarea in suprafata de afisare); Fixed Zoom Out – indeparteaza compozitia grafica t reptat, cu prezervarea centrului; Pan – panoramarea compozitiei grafice spre stanga/dreapta/sus/jos/mixt prin punctarea acesteia si trag erea in directia dorita (drag-an-drop); Full Extent – determina afisarea pe ecran a intregii zone acoperite de compozitia cartografica; Go Back To Previous Extent – determina revenirea la zoom-area / panoramarea anterioara; Go To Next Extent – o folosim la restabilirea afisarii/afisarilor de dinaintea aplicarii comenzii “Go Back To Previous Extent”; Select Features – selectarea entitatilor grafice prin punctarea in dividuala pe acestea sau prin incadrarea/intersectarea lor cu un dreptunghi de selectie (pentru selectarea multipla se poate recurge si la apasarea tastei “Shift” in timpul punctarilor); Select Elements – permite selectarea si interactiunea cu elementele grafice aditionale ale compozitiei cartografice (forme geometrice si texte create cu unelte din caseta “Draw”); Identify – identifica entitatea geo-spatiala pe care se puncteaza, prin prezentarea informatiilor descripticve asociate acesteia intr-o caseta distincta (caseta ( caseta ce poate gestiona informatii acumulate din mai multe straturi tematice) - Identify este deci o prima unealta de analiza GIS.
14
-
IRISILVA
Curs GIS – WWF
este si ea o unealta nativa GIS, capabila sa caute in compozitia grafica si sa gaseasca entitatile corespunzand unor nume sau atribute specificate de utilizator (categoria/eticheta “Features”). Punctarea pe oricare dintre rezultatele cautarii prezentate tabelar in caseta “Find” determina semnalizarea optica a entitatii respective in compozitia cartografica; - Measure – permite masurarea interactiva a distantelor (reale) prin punctarea pe harta, inclusiv in mod cumulativ (incheierea masuratorilor se face printr-un dublu click de mouse). Datorita lipsei mecanismelor de prindere geometrica (snapping) masuratoarea nu poate fi extrem de p recisa; - Hyperlink – determina activare/apelarea aplicatiilor/documentelor legate de entitatea pe care se puncteaza. Find –
15
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Ziua II – Constituirea proiectului GIS 3. Constituirea proiectului GIS Atunci cand avem de proiectat (sau de analizat) un sistem informatic geografic (proiect GIS) vom incepe – avand in vedere destinatia acestuia – cu identificarea datelor/informatiilor pe care trebuie sa le manevreze (manevrarea cuprinzand: captare, stocare, prelucrare, administrare, distribuire, exploatare). Apoi, atat pentru datele grafice cat si pentru datele descriptive , se urmaresc metodele de obtinere (introducere, culegere, importare, concatenare) in concordanta cu normele, regulile si cerintele existente. La acest niveltrebuie conceput sau identificat modelul de legare a familiilor de date (atat conectarea dintre entitatile grafice si datele alfa-numerice asociate – care deseori se realizeaza implicit/fluent, cat si dintre alte categorii de date). Un proiect GIS se refera in general la un anumit teritoriu (zona/arie de interes – localitate, judet, tara, continent, etc) si colecteaza informatii (cartografice si descriptive) referitoare la teritoriul respectiv.
3.1. Captarea datelor geo-spatiale vectoriale
Inainte de inceperea sesiuni de editare se recomanda a se face setarea unitatilor de masura a spatiului de lucru. Pentru aceasta se face un dublu click denumirea “data frame”-ului in care lucram, din arborele de gestionare, iar din fereastra nou aparuta se alege meniul “General”:
16
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Din fereastra nou aparuta, in casetele “Units” > Map si Display se seteaza ca unitate de masura “meters” (metrul). Editarea grafica – toolbar-ul “Editor”
Editarea se refera la activitatile de creare si de modificare a entitatilor grafice vectoriale (definite geometric). Dupa ce am adus un strat tematicvectorial in compozitia cartografica de sub ArcMap putem incerca sa-l editam, sens in care incepem prin activarea toolbar-ului « Editor » (meniul “Tools > Editor toolbar”).
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Meniul principal de editare Cursorul de selectare/editare Unealta de desenare Lista de selectie a operatiilor de editare Lista de selectare a stratului tinta Accesarea si editarea atributelor alfa-numerice
Urmatorul pas consta in alegerea optiunii “Start Editing” din meniul editor al toolbarului activat anterior, ceea ce porneste sesiunea de editare. Alegem apoi stratul tematic asupra caruia sa intervenim (selectandu-l din lista “Target”) si incheiem preparativele stabilind concret in ce consta editarea, respectiv r espectiv alegand din lista “Task” operatiune dorita:
17
IRISILVA
-
Curs GIS – WWF
Create New Feature - crearea de entitati noi individuale; Cut Polygon Feature – determina taierea poligonului selectat dupa desenul trasat
interactiv (rezultand doua poligoane adiacente); Auto Complete Polygon – crearea de poligoane adiacente unora create anterior (cu care partajeaza muchii comune); Modify Feature – permite modificarea entitatii geometrice selectate (prin editarea vertexurilor acesteia); Reshape Feature – ingaduie modificarea formelor geometrice ale entitatilor selectate prin deformarea dupa geometrii auxiliare trasate local; l ocal; Mirror Feature – creeaza copii oglindite ale entitatii selectate in raport cu axe trasate temporar; Extend/Trim Features – extinde sau reteaza entitatile vectoriale selectate pana la interssectia cu elemente auxiliare desenate; Select Features Using a Line – selectarea entitatilor ce intersecteaza o linie trasat interactive; Select Features Using a Area – selectarea entitatilor oncluse si intersectate de un polygon trasat interactive.
Pentru initierea sau continuarea operatiilor de editare vom recurge la unelte de desenare din cadrul toolbar-ului “Editor”. Incheierea sesiuni de editare se face usual prin meniul “Editor > Stop Editing” sic ere utilizatorului sa confirme salvarea modificarilor effectuate. Un alt instrument de editare important este toleranta de agatare (snapping), adica domeniul de distante sub care cursorul de editare se prinde automat de elemente/caracteristici geometrice ale entitatilor vectoriale – capete, muchii, puncte de inflexiune=vertex-uri). Aceasta toleranta de agatare se stabileste din caseta “Editor” prin meniul : “Editor > Options > Snapping tolerance”. In acelasi meniu, prin optiunea “Editor > Snapping” stabilim care sunt straturile si elementele geometrice pe care putem “agata” cursorul in sesiunea de editare. Alte optiuni utile din meniul de editare: -
mutarea, prin stabilirea deplasamentelor precise pe directiile X si Y, a entitatilor selectate; Split – impartirea in doua a enititatii liniare selectate (stabilind precis punctul de rupere); Divide – impartirea/marcarea entitatii liniare selectate in mai multe portiuni (egale sau de o anumita lungime); Merge – uneste entitatile adiacente selectate iar entitatea vectoriala rezultatapreia atributele primei entitati; Union – reuneste entitatile adiacente selectate, iar entitatea vectoriala rezultata ignora atributele entitatilor initiale; Clip – taie din entitatile invecinate cu entitatea selectata dupa o distanta stabilita fata de aceasta. Move –
Butonul “Atributes” (6) dintoolbar-ul “Editor” ingaduie complectarea atributelor asociate pe masura ce se creeaza entitatile. Aceeasi caseta “Atributes” permite revizuirea si complectarea/editarea atributelor oricarei entitati selectate. In general arhiva de planuri/harti formeaza originea datelor vectoriale, dar deseori resursa aceasta trebuie obligatoriu completata cu masuratori pe teren (pentru verificari, 18
IRISILVA
Curs GIS – WWF
actualizari, adugari, repozitionari, etc). De asemena, o alta sursa importanta sunt ortofotoplanurile si imaginile satelitare. Sursele de informa ţii digitale pentru Romania sunt destul de s ărace. Exist ă seturi de date vectoriale la scar ă medie (1:100000), îns ă date esen ţiale pentru analizele GIS nu sunt disponibile – folosin ţa terenurilor, proprietatea terenurilor, solurile, hidrografia, etc. Există mai multe metode de creare a stratelor tematice GIS: - vectorizarea planurilor topografice sau a planurilor tematice (harta solurilor, harta geologică); - clasificarea fotogramelor aeriene sau a imaginilor satelitare; - masur ătoarea în teren; În funcţie de situa ţie, una sau alta din metodele enumerate mai sus poate fi cea mai potrivită. Dacă ne referin la elementele care nu se modific ă prea decursul anilor, probabil ca drumurile, caile ferate şi cursurile de ap ă (uneori discutabil), conturul cuvetei lacurilor de acumulare – se pot vectoriza de pe planurile topografice. Terenul (curbele de nivel, pantele, expozi ţia) pot fi vectorizate de pe planurile topo, însă acest procedeu este extrem de costisitor din punct de vedere al timpului şi resurselor. Oricum, la nivele de precizie acceptabile, exist ă surse alternative de modele digitale de teren din care se pot deriva informa ţiile necesare într-un sistem GIS destinat managementului forestier. Limitele localităţilor se poate vectoriza de pe imaginile satelitare recente, planurile topo neactualizate nefiind potrivite pentru a şa ceva. Clasificarea vegeta ţiei şi a folosinţei terenurilor pe suprafe ţe mari (ocol, direc ţie silvică) este dificil de realizat. Aproape orice plan topo este foarte departe de relitate. Chiar proiecte mari, cum este Corine Land Cover, implic ă durate mari pentru finalizare – varianta CLC pentru anul 2000 a fost terminat ă în 2004. Probabil imaginile satelitare sunt cea mai potrivită sursă pentru acest tip de informa ţie. Dacă ne referim la lucr ările silvice, măsur ătoarea în teren este probabil cea mai potrivită – planurile topo ies din discu ţie pentru că se reactualizeaz ă rar, aerofotogramele şi imaginile satelitare sunt scumpe. Masur ătorile pe teren se pot face în diferite moduri. Tradi ţional, busola topografic ă sau teodolitele au fost utilizate în special pentru efectuarea m ăsur ătorilor în pădure. În prezent, măsur ătorile GPS ofer ă o soluţie foarte buna pentru achizi ţia de date GIS legate de lucr ările forestiere. Se pot delimita parchetele, se poate urm ă ri ri progresul lucr ă ărilor r ilor într-un parchet, se pot amplasa pie ţ e de probă , se pot delimita noi subparcele, zonele cu doborâtur ă sau afectate de alunec ă ri ri de teren . În afar ă de faptul că se fac măsur ătorile în teren, prin combinarea unui receptor GPS cu un PDA se pot completa pe teren datele care in mod normal se noteaz ă pe carnete de teren şi se culeg mai apoi la birou. Se evit ă astfel posibilitatea omiterii de informa ţii, înregistrarea de informaţii eronate; utilizarea sistematic ă a unei astfel de metode pentru evaluarea fenomenelor din teren permite u şurează analiza GIS dac ă datele de pe teren sunt înregistrate sistematic şi au aceea şi structur ă.
Pentru a incarca datele rezultate in urma masuratorilor, efectuate cu ajutorul GPS-ului, in documentul harta se foloseste butonul „Add data” din toolbar-ul „Standard”. Dupa incarcarea datelor se incepe editarea datelor asa cum sa amintit in capitolul anterior.
19
IRISILVA
Curs GIS – WWF
3.2. Captarea datelor geo-spatiale raster 3.2.1. Scanarea planurilor/hartilor planurilor/hartilor
Daca avem (la dispozitie; acces la) un scanner de format mare; un software de scanare si de prelucrare a imaginilor raster, putem recurge la transpunerea pe calculator a hartilor/planurilor din arhive. De exemplu, destul de frecvent se folosesc in acest fel planuri topografice sub forma de “trapeze” la scarile 1:5000 si 1:10000. Prin scanarea simpla se obtin copiile raster ale planurilor de pe hartie, urmand ca aceste imagini as foloseasca ulterior fie pentru rezolvarea unor probleme locale de cartografie si/sau cadastru (verificari de pozitionari, vecinatati, calcule de arii, etc). In momentul initierii scanarii (dark si ulterior, la folosirea, imaginilor rezultate in procesele si aplicatiile GIS) trebuie as controlam cativa parametric esentiali pentru aceasta copiere: - formatul suportului – presupune corelarea formatului hartiei/suportului cu cel al scanner-ului (atunci cand foaia este mai mare decat poate vedea dintr-o data aparatul, se recurge la regionalizarea manuala/automata a hartii/planului sursa in vederea scanarii fragmentate si a reunirii ulterioare a imaginilor zonale); - rezolutia – se refera la densitatea pixelilor de imagine folositi la copierea/redarea entitatilor de pe hartia sursa. O rezolutie de “300 dpi” inseamna ca pe o lungime de un “inch” scannerul efectuaeaza 300 de citiri consecutive. Cu cat se va alege o rezolutie de scanare mai mare cu ata imaginea raster rezultata este mai fidela, iar fisierul imagine mai mare; - numarul de culori – pentru cromatica imaginii raster rezultate prin scanare putem alege dintr-o gama larga: doua culori (alb/negru); 16 culori; 16 nuante de gri; 256 de culori; 256 nuante de gri; 16,7 milioane de culori (aceste siruri de valori deriva din numarul de biti folositi intern pentru reprezentarea informatiei digitale, respectiv din puterile lui 2:0,4,8,16,24,32). Daca hartia sursa nu are valente coloristice vom alege o scanare in nuante de gri ( cu avantaje ulterioare la prod=cesarea in vederea vectorizarii), insa daca harta/planul este color si ne-ar fi utila aceasta culoare atunci vom scana color. - Formatul fisierului – avem de ales intre mai multe formate consacrate, pentru salvarea pe disc a imaginilro raster : BMP, GIF, TIF, JPG, SID, ECW, etc, iar alegerea o vom face in primul rand conform posibilitatilor de citire ale mediuluio GIS in care urmeaza sa aducem aceste fisiere. Recomandat este ca formatul imagini raster sa fie .TIF. 3.2.2. Alte surse de date de tip raster. Ortofotoplanuri. Imagini satelitare
Fotografierea unui teritoriu dintr-o nava aeriana ce il survoleaza are avantajul producerii unei reprezentari unitare (in sensul de cuprindere a tuturor entitatilor vizibile) si actuale (spre deosebire de captarea fondului grafic din planuri/harti analogice). Rezultatul acestui proces de aero-fotografiere este obtinerea de date vectoriale tridimensionale si de orto-foto-planuri.
Aceste orto-foto-planuri orto-foto-planuri pot fi achizitionate achizitionate de la Oficiul Oficiul de Cadastru si Publicitate Imobiliara, ele fiind furnizate deja georeferentiate.
20
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Imageria satelitara se refera la imaginile obt5inutede la sateliti specializati care fotografiaza scoarta terestra vazuta de pe orbitele lor, precum si la tehnologiile de captare, prelucrare si analizare a acestor imagini. Principali furnizori de imagini satelitare sunt: - Space Imaging (satelit IKONOS – rezolutia maxima 1m/pixel) – http://www.spaceimaging.com/ - Digital Globe (satelit QuikBird – rezolutie maxima 0,61 m/pixel) – http://www.digitalglobe.com/ Un furnizor primar de imagini satelitare este « Eurimage » gestionand satelitii QuikBird, Landsat, Envisat, ERS, Ikonos, etc). Pentru Romania parteneri directi pentru imagerie satelitara sunt « Space Imaging Eurasia) ( www.sieurasia.com Ankara) si « Eurimage » (www.eurimage.com ( www.eurimage.com Roma). 3.2.3. Geo-referentierea datelor raster
Geo-referentierea unei imagini raster este procesul prin care o imagine raster reprezentand o zona de teren este adusa – prin translatie, rotatie, scalare si eventual deformare – in coordonatele sistemului de proiectie curent, astfel incat entitatile reprezentate in ea sa ajunga in pozitiile lor l or corespondente cu realitatea. Geo-referentierea se mai numeste si “constrangerea in coordonate” a unei imagini raster. Astfel, pentru geo-referentierea imaginii, utilizatorul trebuie sa aleaga/defineasca un numar de elementa identificabile - puncte de control la sol (numite si puncte de referinta): intersectii ale axelor de caroiaj; colturi de harta/plan; borne de coordonate cunoscute; intersectii de retele stradale/electrice/telefonice; stradale/electrice/telefonice; elemente punctiforme; etc. Practic pentru a geo-referentia o imagine raster trebuie sa urmam urmatori pasi: 1. Aducem imaginea raster in ArcMap – fie transferand-o prin drag-and-drop din ArcCatalog, fie apasand butonul “Add Data” din ArcMap si selectand fisierul corespunzator. 2. Activam toolbar-ul “Georeferencing” din ArcMap (un click-dreapta de mouse in zona toolbar-urilor va afisa lista din care vom impune afisarea lui), sin e asiguram ca in aceasta campul “Layer” se refera chiar la imaginea dorita (in lista de selectie intrand toate imaginile raster incluse in proiect).
Add Control Points 3. Folosim butonul “Add Control Points” din acest toolbar si punctam corespunzator (dupa ce eventual ne-am apropiat suficient prin zoom, pentru fiecare punct de control). 4. Butonul “View Link Table” ne permite sa inspectam si eventual sa modificam valoric coordonatele destinatie ale punctelor de control. 5. Din acelasi toolbar putem folosi comanda “Rectify” si astfel se creeaza o noua imagine, adusa corect in pozitia impusa de noi. 21
IRISILVA
Curs GIS – WWF
3.3. Datele descriptive
Pentru a afisa/accesa in ArcMap tabelul de atribute asociat unui strat tematic se alege optiunea « Open Attribute Att ribute Table » din meniul contextual asociat respectivului strat (in arborele de gestionare se apasa clik dreapta pe mouse).
In fereastra « Attributes of [nume strat] » se deschid urmatoarele posibilitati :
- explorarea tabelara a datelor (vizualizare, navigare); - sortarea inregistrarilor din tabelul deschis (din meniul contextual al antetului coloanei ce constituie criteriul de ordonare); - ajustarea tabelului (redimensionarea si/sau mutarea coloanelor); - selectarea interactiva de inregistrari, individuala (prin punctare pe butonul din extrema stanga a randului de tabel) sau in grup (mentinand apasata tasta “Ctrl”) – 22
IRISILVA
Curs GIS – WWF
selectarea de inregistrari se reflecta automat in selectarea entitatilor corespondente din reprezentarea cartografica; - adaugarea de coloane noi la tabel (prin optiunea “Add Field” din meniul “Options”);
- definirea de relatii intre coloanele tabelului (optiunea “Field Calculator...” din meniul contextual al antetului de tabel ne ajuta la complectareaunei coloane cu rezultatele unei expresii implicand celelalte coloane);
- obtinerea unor evaluari statistice asupra valorilor dintr-un camp numeric (optiunea “Statistics” din meniul contextual al coloanei de tabel); 23
IRISILVA
Curs GIS – WWF
- cautarea anumitor date din tabel urmata eventual de inlocuirea cu un alt continut (butonul “Options” deschide lista din care selectam “Find&Replace”); - selectarea inregistrarilor pe baza unei combinatii libere de conditii logice (optiunea Select By Attributes” din lista “Options” deschide o caseta de tip “Query Builder” in care se pot specifica Conditii de selectare/filtrare a datelor). Modificarea datelor din tabel este conditionata de startarea sesiuni de eeditare (prin comanda “Editor > Start Editing”, asa cum am vazut la editarea grafica.
In ArcMap pot fi aduse si tabele externe (DBF, etc), intr-o intr- o maniera similara integrarii resurselor GIS (prin butonul “Add Data”). Legaturi intre tabele
Intalnim la ArcMap doua metode de a asocia noi date tabelare la entitatile grafice: 1. joins – adauga coloanele tabelului (asociat stratului tematic) curent coloanele dintr-un tabel de atribute, realizand r ealizand legatura pe baza cate unui camp comun din ambele tabele; 2. relates – stabileste o relatie intre cele doua tabele (bazata tot pe un camp comun) dar nu adauga atributele/campurile unuia la celalalt (ingaduie ( ingaduie insa utilizatorului sa acceseze la cerere datele astfel asociate). Pentru aceasta se va selecta selecta optiunea “Join and Relate” din meniul meniul contextual obtinut prin punctarea (click dreapta) pe numele stratului vizat in arborele de gestionare. Alegerea uneia dintre cele doua abordari se face prin optiunile omonime din submeniu (“Join” si “Relate”).
24
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Urmeaza alegerea campului din tabelul curent pe bazza caruia se realizeaza legatura (cheia primara), a tabelei din care se aduc coloanele suplimentare, si a campului de legatura din acea tabela (cheia externa).
25
IRISILVA
Curs GIS – WWF
In cazul legaturii de tip “Join” vom gasi in caseta de dialog butonul “Advanced”, cu care putem alege intre toate inregistrarile din tabela externa sau doar pe cele pentru care exista chei comune. Dupa validarea uniunii, tabelul asociat stratului tematic va cuprinde/afisa si datele din tabelul extern, atributele astfel adaugate putand participa inclusiv la simbolizarea stratului respectiv.
26
IRISILVA
Curs GIS – WWF
Ziua III– Exploatarea proiectului GIS 4. Analize. Exploatarea GIS-ului Chestiunile aflate din capitolele anterioare deja sugereaza aplicabilitatea sistemelor informatice geografice. Coreland faptul ca avem de a face (in primul rand) cu o cartografie digitala si precisa (adica fondul grafic poate reprezenta/modela corespunzator mai toate entitatile naturale si antropice existente pe suprafata terestra), cu complementaritatea adusa de informatiile alfa-numerice asociate, deja se obtine o imagine ce sugereaza potentialul de folosinta al aplicatiilor GIS. Altfel spus, GIS-ul cuprinde – intr-o abordare coerenta si unitara – doua tipuri de date : date grafice si date atribut, legate intre ele prin identificatori unici. Ambele componente pot participa la exploatarea sistemului geografic prin actiuni numite analiza, inteeogare, consultare sau raportare.
Analizele pot fi; - analize pur spatiale – angreneaza doar componenta grafica. Aceste sunt bine reprezentate, pornind de la banalele masuratori directe de distante si perimetre si ajungand pana la ineractiunile dintre categorii/straturi distincte; - analize alfa-numerice – de natura interogarilor de baze de date; - analize mixte – angrenand ambele tipuri de date. De la cele mai simple – aflarea informatiilor asociate unei entitati grafice selectate, pana la cele complexe. Un alt tip de analiza ce trebuie mentionat este analiza de tip buffer. Aceasta este de obicei o selectie obtinuta prin interfata virtuala dintre doua categorii de entitati grafice : daca se considera o entitate de referinta atunci efectul analizeiconsta in selectarea acelor entitati care se afla, in raport cu entitatea centrala, la o anumita distanta mai mica decat distanta specificata (zona tampon). 4.1. Proprietatile si simbolizarea datelor
Atat pentru realizarea unei cartografii tematice cat mai utile (conform obiectivelor proiectului GIS), cat si pentru gestionarea altor aspecte privind straturile tematice, vom accesa (fie prin dublu-click pe numele stratului vizat, fie prin optiunea « Properties » a meniului contextual asociat acestuia) fereastra/caseta « Layer Properties ». Aceasta are urmatoarele « meniuri » :
27
IRISILVA
Curs GIS – WWF
controleaza numele stratului, vizibilitatea (starea de afisare/neafisare ), si eventualdomeniul de scari de afisare (zoom) intre care stratul ni mai apare in compozitia cartografica ; Source – informeaza despre intinderea stratului selectat ; Selection – stabileste modul de evidentiere a entitatilor selectate ; Display – configurari de afisare a stratului curent (transparenta, scalarea simbolurilor, etc) ; Symbology – controleaza modul de simbolizare in compozitia cartografica a entitatilor din stratul tematic curent ; Fields – aici putem stabili care dintre campurile (atributele/coloanela) tabelului asociat stratului curent va fi ascuns/vizibil, si eventual vom alege campul ce reprezinta cel mai bine stratul tematic ; Definiton Query – conditonam afisarea/prezenta entitatilor in reprezentarea grafica a stratului curent de indeplinirea unei conditii de tip interogare (pe care o utem construi asistati de “Queriy Builder”); Labels – stabileste afisarea de etichete (texte) in dreptul entitatilor grafice din stratul curent, precum si optiunile acestei afisari (campul/atributul ce constituie eticheta; daca se eticheteaza sau nu toate entitatile in aceeasi modalitate; simbolul de scrier folosit – font, marime, culoare, formatare, orientare, spatiere, etc; alte proprietati de plasare; tratarea suprapunerilor); Join & Relates – aici se pot defini si gestiona legaturile dintre tabele de baze de date. General –
Dintre aceste insistam acum asuprea posibilitatilor de simbolizare, adica studiem modalitati de reprezentare – beneficiind de culori, hasuri, simboluri liniare si punctuale – alese/impuse cu scopul unei mai bune evidentieri distinctive a claselor/subclaselor de entitati geo-spatiale.
28
IRISILVA
Curs GIS – WWF
In partea stanga a ferestrei “Layer Proprieties” (avand selectat meniul “Symbology”) se alege modul de afisare simbologica a temei curente simbologica a temei curente (iar in dreapta se stabilesc detaliile acestei afisari): -
Features [entitati] – pentru reprezentarea unitara/identica a tuturor entitatilor din
tema; are o singura clasa: “Single symbol” – permite controlarea simbolului si a legendei acestuia (inscrisul de langa simbol); -
Categories [categorii] – folosita la disocierea in categorii a temei curente:
criteriul de impartire in categorii consta in valorile unice ale unui camp din tabela de atribute alfa-numerice asociate temei; “Unique values, many fields” – separarea categoriilor pe baza valorilor unice din combinatia a cel mult trei campuri din tabela de atribute; “Match to symbolls in a style” – evidentiaza categoriile prin potrivirea valorilor din campul ales la simbolurile dintr-un stil de simbolizare predefinit; “Unique values” –
-
Quantities [cantitati] – evidentierea calitativa a cantitatilor (valorilor) din campuri
numerice asociate temei curente: utilizeaz degradari cromatice (nuante adiacente ale aceleiasi culori, dinsore tonurile inchise spre cele deschise) pentru a reprezenta calitativ valorile dintr-un camp al tabelei de atribute (valori cuantificate pe clase); “Graduated colors” –
29
IRISILVA
Curs GIS – WWF
foloseste marimi crescatoare ale unui simbol pentru a sugera valorile relative dintr-un camp al tabelei de atribute; “Proportional Symbols” – reprezinta marimile crescatoare ale unui simbol pentru a sugera valorile absolute dintr-un camp al tabelei de atribute; “Dot density” – simbolizeaza cantitativ un camp al tabelei de atribute folosind variatia de dentitate a unor puncte (simbolizare valabila doar pentru poligoane); “Graduated symbols” –
-
Charts [histograme] – se
recomanda pentru reprezentarea comparativ-procentuala a
marimilor statice: “Pie” – deseneaza cate o histograma de tip “pie”; “Bar/Column” – deseneaza o histograma de tip “coloana”;
-
Multiple Attributes [atribute multiple] – evidentiaza simultan marimi calitative si
cantitative diferite asociate stratului curent: reprezinta distinct cantitatile pentru doua sau tre atribute ( trei campuri numerice din tabelul asociat temei curente). Metoda se preteaza pentru entitatile poligonale. “Quantitu by category” –
30
IRISILVA
Curs GIS – WWF
4.2. Selectarea de entitatilor
Cel mai frecvent tip de interogare asupra bazelor de date alfa-numerice are ca finalitate selectarea din multimea inregistrarilor doar pe acelea care satisfac o conditie impusa de utilizator (definite pe loc sau pregatita dinainte). Conditia – care mai expresiv ii putem zice “conditie logica” – trebuie sa main retinem urmatoarele: -
se construieste/compune dupa reguli aritmetice simple, fiind o expresie cu operanzi si operatori; operanzii uzuali sunt campuri ale tabelului de date, dark si eventual constante (numerice, string-uri, date); operatorii sunt cei obisnuiti din matematica, cu ordinea clasica de precedenta (inmultire, impartire, insumare, scadere – eventuale paranteze modificand succesiunea succesiunea de evaluare); in expresia constituind conditia logica de filtrare pot fi acceptate deseori si functii (matematice, trigonometrice, statistice, etc); expresia oricat de complexa ar fi, include undeva si un operator logic (=, <, >) care constituie efectiv criteriul de selectare a datelor din tabelul la care se refera.
Pentru astfel de interogari/selectari se foloseste functiia “Query Builder”, pentru a accesa aceasta functie trebuie urmati urmatori pasi: 31
IRISILVA
Curs GIS – WWF
- se puncteaza stratul thematic, in care se doreste efectuarea selecatari, apoi fie prin dublu click pe acel strat, fie din meniul contextual ce apare prin apasarea unui click dreapta pe stratul thematic, se allege optiunea “Layer Properties” si main apoi meniul “Definition Query”, apoi se apasa butonul “Query Buider…” :
4.3. Printarea datelor Compozitii cartografice – modul “Layout”
Daca obiectivul sesiuni Arc Map este tiparirea documentului, se recomanda finalizarea acestuia in vederea “Layout” (configuratie stabilita eventual prin optiunea “View > Layout view” din meniul principal al aplicatiei). Aceasta presupune previzualizarea compozitiei grafice in contextual paginii de tiparire, deci eventual vom ajusta parametric acesteia (meniul “File > Page setup”) si ai imprimantei (“File > Print…”). Cand se comuta in vederea “Layout” cadrul de date active este reflectat automat in compozitia de tiparire, insa acesta permite includerea main multor cadre de date (eventual prin comanda explicita “Insert > Data Frame”). Intrand in modul “Layout” devine active/accesibil toolbar-ul “Layout”, din care putem controla diverse optiuni de vizualizare a paginii (zoom, pan, scara).
32
