GEOINFORMATIKA o
o
Informatika je znanstvena disciplina koja se bavi načinima pronalaženja, prikupljanja i pohranjivanja informacija pomoću elektroničkih računala Informacijska znanost je znanost je znanstvena disciplina o informacijama informacijama u najširem smislu o
primjena računala je samo jedna od metoda i tehnika obrade informacija
GEOINFORMATIKA o
Definicije geoinformatike: o
prema Bartelmeu: geoinformatika je znanost o sadržaju i funkcijama geoinformacija odnosno o pretvorbi geografskih podataka u geoinformacije primjenom geografskih informacijskih sustava
o
prema Hakeu: geoinformatika je disciplina koja se bavi teorijom strukturiranja, pohrane, upravljanja i obrade geografskih podataka kao i razvojem odgovarajućih metoda koje uključuju primjenu informacijskih i komunikacijskih tehnologija
o
prema Goodchildu: geoinformatika se bavi pitanjima koja obuhvaćaju primjenu GIS tehnologije, njezin razvoj i efikasnost te razumijevanje potencijalnih mogućnosti te tehnologije
research on GIS and research with GIS
o
o
o
o
sinonimi: Geographic information science, Spatial information science, Geomatics, Geoinformationwessen
Geoinformacije ili georeferencirane informacije su takve informacije koje su vezane uz lokaciju na Zemlji o
kao prostorne informacije karakterizira ih kompleksnost
o
rijetko su statične pa treba uzeti u obzir i njihovu vremensku komponentu
Geoinformatika je multidisciplinarno područje, ali je posebno zanimljivo geografima jer u svakom geografskom istraživanju temelj su prostorne analize Temeljni predmet interesa geoinformatike su geografski informacijski sustavi (GIS) koji se temelje na znanjima iz geografije, kartografije, informatike i matematike
GEOGRAFSKI INFORMACIJSKI SUSTAV o
Definicije GIS-a: o
prema Billu: geografski informacijski sustav je računalni sustav koji se sastoji od hardvera, softvera i podataka te načina njihove primjene. Pomoću GIS-a se mogu digitalni podaci obraditi i urediti, pohranjivati i reorganizirati, modelirati i analizirati analizirati kao i prikazati u tekstualnom i grafičkom grafičkom obliku
o
prema Longleyu: geografski informacijski sustav je posebna vrsta informacijskog sustava koja ne samo da bilježi događaje, djelatnosti i objekte, već i gdje se oni odvijaju ili postoje
o
prema Clarkeu: geografski informacijski sustav je automatizirani sustav za prikupljanje, čuvanje, pretraživanje, analizu i prikaz prostornih podataka podataka
o
prema Duekeru: geografski informacijski sustav je posebna vrsta informacijskog sustava u kojem računalna baza podataka obuhvaća točno definirane odnose između prostorno distribuiranih objekata, djelatnosti i događaja koji su u prostoru definirani kao točke, linije i površine. U GIS-u su podaci vezani uz te točke, linije i površine i tako su pohranjeni za istraživanja i analize
o
GIS koristi geometrijski model prostora o
o
o
Duekerova definicija koristi feature model odnosno geometrijski prikaz geografskih elemenata za pojednostavljeni prikaz prostora taj model svodi kartirane geografske elemente na točke, linije i poligone cjelokupna ljudska aktivnosti aktivnosti i prirodni fenomeni smješteni smješteni su u prostoru prostoru i kao takvi mogu mogu biti proučavani pomoću GIS-a
o
o
Konvergencijom GIS-a i srodnih tehnologija (daljinskih istraživanja, aerofotogrametrije, GPS-a, mobilnih komunikacija) nastaje novi, sveobuhvatniji način percipiranja složenosti prostora ka o ograničenog resursa Sve definicije GIS-a ističu posebnost prostornih podataka zbog njihove njihove povezanosti s kartom (kroz lokaciju u prostoru) odnosno ističu da GIS obrađuje prostorne podatke
o
Prostorni ili geografski podaci su podaci vezani uz položaj u prostoru
o
GIS obuhvaća bazu podataka, geometrijske podatke (geografski elementi) i računalno temeljenu vezu među njima
o
Osnovna funkcija GIS-a su prostorne analize
Geografski informacijski sustav o
o
o
Pridjev prostorni (spatial) odnosi se na bilo koji prostor, ne samo na Zemljinu površinu Pridjev geografski (geographic) odnosi se na Zemljinu površinu, a često se upotrebljava u istom značenju kao i prostorni Mnoge metode koje se koriste u GIS-u primjenjive su i u negeografskim prostorima (drugi planeti, ljudski organizam, struktura genoma) zato pojam spatial analysis ima i šire značenje →
o
o
Pridjev geoprostorni (geospatial) odnosi se na Zemlju uz pretpostavku da je Zemljina površina prostorni podskup Trebalo bi preferirati pridjev geografski jer je pridjev prostorni preopćenit, a geoprostorni daje prednost prostornom, a ne geografskom aspektu
Geografski informacijski sustav o
Podatak se sastoji od brojeva, teksta i simbola koji su u nekom smislu neutralni i gotovo nemaju kontekst o
o
u geografiji je podatak sirova, neobrađena geografska činjenica
Baza podataka (database) je skup podataka organiziranih po nekom pravilu o
database management system (DBMS) je sustav za upravljanje bazama podataka
o
Informacija je Informacija je značenje koje se pridaje pridaje podacima
o
Prema Hakeu, Grünreichu i Mengu: pod pojmom informacijski sustav podrazumijeva se sustavno uređena i
→
može se reći da je informacija interpretacija podataka
upravljana baza podataka namijenjena informiranju, spoznaji i pomoći u odlučivanju o
Prema Conzettu: informacijski sustav je sustav funkcionalno usmjeren na prikupljanje, memoriranje, obradu, distribuciju i pretraživanje informacija informacija – korisnik može uvijek dobiti informacije informacije u razumljivom obliku
o
Informacijski sustav djeluje na principu pitanja i odgovora
o
Temeljna funkcija informacijskih sustava je transformacija podataka u ko risne informacije
o
o
Snaga GIS-a u potpori u donošenju prostorno aspektiranih odluka leži u sposobnosti tog sustava da kombinira podatke iz različitih izvora i pridaje im novo značenje kroz procese obrade i analize podataka U GIS-u se javlja dualnost u smislu znanosti i sustava o
o
o
o
GIS kao sustav/tehnologija je programski sustav za obradu prostornih podataka, izradu karata iz baza podataka GIS kao znanost
→
rješenje prostorno relevantnih pitanja putem GIS-a zahtjeva poznavanje metoda
GIS koristi sintezu grafičkih grafičkih i atributivnih podataka u vizualizaciji Bit GIS-a su operacije prostornog preklapanja dvaju ili više slojeva (overlay) i stvaranje novih slojeva pri čemu se mijenjaju geometrijski podaci, ali i atributivni podaci o
kod preklapanja slojeva je važno poznavati prostorne koordinatne sustave sustave
o
o
Konvergencijom GIS-a i srodnih tehnologija (daljinskih istraživanja, aerofotogrametrije, GPS-a, mobilnih komunikacija) nastaje novi, sveobuhvatniji način percipiranja složenosti prostora ka o ograničenog resursa Sve definicije GIS-a ističu posebnost prostornih podataka zbog njihove njihove povezanosti s kartom (kroz lokaciju u prostoru) odnosno ističu da GIS obrađuje prostorne podatke
o
Prostorni ili geografski podaci su podaci vezani uz položaj u prostoru
o
GIS obuhvaća bazu podataka, geometrijske podatke (geografski elementi) i računalno temeljenu vezu među njima
o
Osnovna funkcija GIS-a su prostorne analize
Geografski informacijski sustav o
o
o
Pridjev prostorni (spatial) odnosi se na bilo koji prostor, ne samo na Zemljinu površinu Pridjev geografski (geographic) odnosi se na Zemljinu površinu, a često se upotrebljava u istom značenju kao i prostorni Mnoge metode koje se koriste u GIS-u primjenjive su i u negeografskim prostorima (drugi planeti, ljudski organizam, struktura genoma) zato pojam spatial analysis ima i šire značenje →
o
o
Pridjev geoprostorni (geospatial) odnosi se na Zemlju uz pretpostavku da je Zemljina površina prostorni podskup Trebalo bi preferirati pridjev geografski jer je pridjev prostorni preopćenit, a geoprostorni daje prednost prostornom, a ne geografskom aspektu
Geografski informacijski sustav o
Podatak se sastoji od brojeva, teksta i simbola koji su u nekom smislu neutralni i gotovo nemaju kontekst o
o
u geografiji je podatak sirova, neobrađena geografska činjenica
Baza podataka (database) je skup podataka organiziranih po nekom pravilu o
database management system (DBMS) je sustav za upravljanje bazama podataka
o
Informacija je Informacija je značenje koje se pridaje pridaje podacima
o
Prema Hakeu, Grünreichu i Mengu: pod pojmom informacijski sustav podrazumijeva se sustavno uređena i
→
može se reći da je informacija interpretacija podataka
upravljana baza podataka namijenjena informiranju, spoznaji i pomoći u odlučivanju o
Prema Conzettu: informacijski sustav je sustav funkcionalno usmjeren na prikupljanje, memoriranje, obradu, distribuciju i pretraživanje informacija informacija – korisnik može uvijek dobiti informacije informacije u razumljivom obliku
o
Informacijski sustav djeluje na principu pitanja i odgovora
o
Temeljna funkcija informacijskih sustava je transformacija podataka u ko risne informacije
o
o
Snaga GIS-a u potpori u donošenju prostorno aspektiranih odluka leži u sposobnosti tog sustava da kombinira podatke iz različitih izvora i pridaje im novo značenje kroz procese obrade i analize podataka U GIS-u se javlja dualnost u smislu znanosti i sustava o
o
o
o
GIS kao sustav/tehnologija je programski sustav za obradu prostornih podataka, izradu karata iz baza podataka GIS kao znanost
→
rješenje prostorno relevantnih pitanja putem GIS-a zahtjeva poznavanje metoda
GIS koristi sintezu grafičkih grafičkih i atributivnih podataka u vizualizaciji Bit GIS-a su operacije prostornog preklapanja dvaju ili više slojeva (overlay) i stvaranje novih slojeva pri čemu se mijenjaju geometrijski podaci, ali i atributivni podaci o
kod preklapanja slojeva je važno poznavati prostorne koordinatne sustave sustave
RAZVOJ GIS-a o
Dva osnovna razloga primjene GIS-a danas: o
o
cijena hardvera gotovo svaka odluka koju donose pojedinci, tijela, institucije je prostorno uvjetovana (promet, tržište, poslovanje tvrtke, prostorno planiranje) 80% informacija prostorno je aspektirano →
o
GIS je dominantna tehnologija koja služi rješavanju geografski uvjetovanih problema
POVIJEST GIS-a o
Prvi GIS u širem smislu nastao je kada i prva karta (prvi analogni GIS)
o
Najraniji izvor razvoja GIS-a predstavlja razvoj tematske kartografije
o
Mnogi su planeri i prije koristili GIS ručno preklapajući slojeve (grafofolije i sl.)
o
o
o
o
o
o
o
Za razvoj GIS-a bio je važan razvoj digitalne kartografije i CAD-a (Computer Aided Design) te sustava za upravljanje bazama podataka (DBMS) što je bilo uvjetovano padom padom cijena računalne tehnologije 1960ih 1959. Waldo Tobler objavio je jednostavni jednostavni model aplikacije aplikacije računala u kartografiji (MIMO (MIMO – map map in in - map map out out ) model i danas definira osnovne postupke u GIS-u (unos, upravljanje i analiza, ispis)
→
taj
Prvi pravi GIS bio je The Canada Geographic Information System (CGIS) stvoren sredinom 1960ih kao računalni sustav za mjerenja na kartama US Census Bureau krajem 1960ih uvodi DIME ( Dual Independent Map Encoding ) kojim su stvoreni digitalni zapisi američkih ulica kako bi se na njih mogli referencirati podaci dobiveni popisom stanovništva 1970. godine o
taj sustav kodiranja bio je eksperiment u digitalnoj kartografiji i upravljanju podacima
o
rezultat su bile GBF datoteke (geographic base files) koje su integrirale integrirale kartu kartu i podatke
1970ih je bila pionirska faza razvoja GIS-a, od 1980ih se GIS počinje razvijati odvojeno od CAD-a te se pojavljuju mnogobrojne verzije GIS programa zbog čega raste broj korisnika, a 1990ih se razvija digitalna kartografija i nastaje tržište geopodataka te se GIS implementira u Internet kao Web GIS dok se u novije vrijeme razvija mobilni GIS i LBS ( Location Based Services ) te se on integrira s GPS sustavom 1990ih je GIS pretežno bio usmjeren na razvoj proizvodnje karata, stručnih specifičnih zbirka geopodataka, došlo je do specijalizacije tržišta, cijena proizvoda je bila relativno visoka te se GIS upotrebljavao u specifičnim strukama Početkom 21. stoljeća geoinformacije su integrirane u informacijske sustave i raspoložive u svim situacijama i medijima, prostorne baze podataka podataka su integrirane te postoji opće korištenje korištenje tih baza, a razvilo se i golemo tržište s povoljnim cijenama te su geoinformacije geo informacije postale masovni proizvod
ANATOMIJA GIS-a o
GIS se sastoji od šest međusobno međusobno povezanih dijelova: mreže (network), hardvera, softvera, baze podataka (database), menadžmenta (management) i ljudi
OSNOVNI PRINCIPI PRIKAZIVANJA PROSTORNE STVARNOSTI o
Samo dio prostora Zemlje izravno opažamo o
o
→
zato razvijamo velik broj metoda učenja o drugim dijelovima svijeta
ljudske djelatnosti uvijek zahtijevaju znanje o dijelovima Zemljine površine koji su van dosega našeg izravnog opažanja i iskustva (jer se događaju negdje drugdje u prostoru ili vremenu) ponekad se to posredno posredno znanje koristi kao kao zamjena za izravno opažene informacije stvarajući stvarajući virtualnu stvarnost
o
o
o
o
o
o
o
o
o
naše znanje o Zemlji nije stvoreno sasvim slobodno, već se prilagođava mentalnom konceptu kojeg smo počeli razvijati još u djetinjstvu – to je koncept sadržajnosti (npr. Zagreb je u Hrvatskoj) i blizine (npr. Zagreb i Velika Gorica su međusobno blizu) ovi se koncepti u digitalnom prikazu formaliziraju kroz modele podataka (data models) – strukture i pravila koji su ugrađeni uprogramirani u GIS radi obrade podataka ovi koncepti i modeli podataka zajedno čine okvire (modele) za usvajanje znanja o svijetu jedan takav okvir odnosno model za strukturiranje znanja je 3D dijagram površini Zemlje, a treća os definira vrijeme
→
dvije osi definiraju položaj na
prava kretanja u prostoru su kompleksna, a 3D dijagram je samo njihov pojednostavljen prikaz – model na papiru dobiven pomoću računala iz baze podataka pojmovi prikaz i model podrazumijevaju pojednostavljenje odnosa između prikaza (slike) i baze podataka s jedne strane i stvarnog kretanja pojedinca u prostoru s druge strane takvi modeli se javljaju u različitim oblicima: u ljudskom mozgu (predodžbe) jer se pomoću osjetila hvataju informacije o našoj okolini koje se čuvaju za buduću uporabu, zatim na fotografijama (2D), u govoru i pisanom tekstu, u brojkama jer se pojedini aspekti realnog svijeta mjere (termometrom, brzinomjerom, ravnalom…)
Modeli nam omogućuju da skupimo puno više znanja o Zemlji nego što bi to mogli usvojiti individualnim izravnim opažanjem Modeli su utemeljeni na pravilima i zakonima koje ljudi primjenjuju kako bi mogli bez opažanja spoznati svijet oko sebe npr. posječeno drvo u šumi, predviđanje pomrčine na temelju zakona o kretanju tijela Sunčevog sustava →
o
U GIS-u se često oslanjamo na metode prostorne interpolacije kako bismo predvidjeli stanje u prostoru gdje nije bilo opservacije te se metode temelje na određenim pravilima koja se često temelje na Prvom zakonu geografije odnosno Toblerovom zakonu: sve je u određenom odnosu, ali su bliži objekti povezaniji od →
udaljenijih
PRIKAZ STVARNOG SVIJETA U DIGITALNOM OBLIKU o
Velik dio komunikacije između ljudi danas se odvija u digitalnom obliku o
o
o
informacijske tehnologije temeljene na digitalnoj osnovi ulaze u sva polja ljudskog djelovanja i života oko polovice kućanstava u razvijenim zemljama ima barem jedan uređaj namijenjen digitalnom procesuiranju informacija (računalo)
Osnovno obilježje digitalne tehnologije je da se ne vide individualni aspekti samog digitalnog podatka, već se vide različiti prikazi koji predočavaju sadržaj u nama smislenom obliku
o
Pojam digitalni potječe od eng. digit što znači znamenka
o
U računalu su podaci pohranjeni u binarnom sustavu
o
→
binarni sustav je osnova današnjeg računarstva
Pojam digitalni je neprecizniji od pojma binarni dogovorom je utvrđeno da se upotrebljava pojam digitalni za elektroničku tehnologiju temeljenu na binarnom obliku pohrane →
Binarni brojevni sustav o
o
o
o
Binarni sustav predstavlja brojevni sustav s bazom 2 što znači da u tom brojevnom sustavu za označavanje brojeva koristimo dvije znamenke (0 i 1) Digitalna znamenka u binarnom brojevnom sustavu naziva se binarna znamenka ili bit S jednim bitom možemo dobiti dvije različite kombinacije, s dva bita možemo dobiti četiri različite kombinacije, s tri bita možemo dobiti osam različitih kombinacija itd. Danas se pretežno koristi 8bitni način zapisa koji ima 8 znamenki i 256 mogućih kombinacija o
grupa od osam binarnih znamenki naziva se byte i kao mjerna jedinica služi za mjerenje veličine pohranjenih podataka
o
o
Pretvorba dekadskog u binarni sustav vrši se dijeljenjem broja po dekadskom sustavu s 2 čime se dobivaju zdesna na lijevo znamenke broja po binarnom sustavu Pretvorba binarnog u dekadski sustav vrši se udvostručenjem broja sa svakom znamenkom u binarnom broju zdesna na lijevo počevši od vrijednosti 1 pritom 1 označava prisustnost te vrijednosti, a 0 odsutnost konačan rezultat dobiva se zbrajanjem svih prisutnih vrijednosti →
o
→
Svaki podatak unutar računala treba predočiti binarnim brojevima tj. određenim rasporedom znamenki 0 i 1 o
cijeli brojevi (integer ) mogu se predočiti jednostavno nizom znamenki 0 i 1 koji predočavaju binarni broj
→
obično se za prikaz cijelih brojeva u računalu rabi 16 bitova pa je raspon cijelih brojeva koji se mogu predočiti u binarnom sustavu od -65 535 do 65 535 (short integer ), a ako se rabe 32 bita, raspon je od -4 294 967 295 do 4 294 967 295 (long integer ) o
realni brojevi (real ) mogu se predočiti na nekoliko načina: prikaz sa stalnim zarezom i prikaz s pomičnim
zarezom zapis s pomičnim zarezom pogodniji je za računala jer je za zapis svakog broja potrebno predvidjeti isti broj bitova (npr. broj s tri decimale 123.456 bilježi se kao 0.123456×10 3 pri čemu se ta dva broja pohranjuju u dva zasebna dijela u bloku od 32 bita (realni broj standardne točnosti – single precision) ili od 64 bita (realni broj dvostruke točnosti – double precision)) →
Binarno kodiranje o
Binarno kodiranje je pripisivanje drugog značenja binarnim brojevima
o
Postoji više binarnih kodova ili načina na koje se binarnim brojevima dodjeljuje neko drugo značenje
o
ASCII kod ( American standard code for information interchange) je kod propisan američkim standardom, a
propisuje pridavanje 7bitnog binarnog broja brojevima, slovima i nekim posebnim znakovima o
o
ASCII kod je predviđen za kodiranje ukupno 128 različitih znakova prva 32 koda namijenjena su nadzorno-upravljačkim znakovima, za upravljanje pisačem i komunikacijom općenito to su znakovi koji se ne mogu otisnuti →
o
o
ostalih 96 znakova su znakovi koji se mogu otisnuti i sadržavaju slova, brojke, interpunkcijske znakove itd. s obzirom da je skup od 96 znakova relativno malen, uveden je prošireni ASCII kod (Extended ASCII) koji rabi 8 bitova za prikaz znakova prvih 128 znakova jednako je standardnom ASCII kodu, a preostalih 128 znakova namijenjeno je novim znakovima →
o
o
o
ASCII kod je u širokoj uporabi za razmjenu podataka računala i komunikacijske opreme
Prošireni binarno kodirani dekadski kod za razmjenu podataka ili EBCDIC (extended binary coded decimal interchange code) je norma koju primjenjuje tvrtka IBM u nekim svojim računalima, no EBCDIC nije u upotrebi u osobnim računalima Osim ASCII koda postoji još čitav niz kompetitivnih standarda kodiranja TIFF…), za video zapise (MPEG), za zvučne zapise (MIDI, MP3…)
→
npr. za slike i fotografije (GIF, JPEG,
PREDNOSTI GIS-A U PRIKAZIVANJU PROSTORNE STVARNOSTI o
o
o
o
o
Digitalna tehnologija je uspješna iz više razloga, a jedan od najznačajnijih je što su sve vrste informacija u istom formatu (binarnom) Informacijama u digitalnom obliku može se rukovati neovisno od njihovog značenja informacije, ali se sve ne dekodiraju, već samo podaci iz zaglavlja
→
npr. Internet – prenose se
Digitalne podatke je vrlo lako kopirati, prenositi, čuvati (malo mjesta), manje su osjetljivi na oštećenja U odnosu prema karti GIS omogućava bolju točnost i brzinu mjerenja, preklapanja i kombiniranja, mijenjanja mjerila i pomicanja (zoom i pan), transformacije koje je prije bilo gotovo nemoguće provesti itd. GIS obilježava jednostavnost i niska cijena prostornih podataka u digitalnom obliku
PRIMJENA GIS-a o
Osnovna pitanja u primjeni GIS-a su što prikazati i kako
o
Modeli omogućuju primjenu različitih mogućnosti
o
Geografski podaci definiraju se lokacijski, vremenski i tematski (atributi) o
o
o
o
prema prostornoj definiciji (spatial reference) odnosno prema lokaciji su to koordinate i topologija (apsolutni i relativni položaj) prema tematskoj ili pojmovnoj definicija (thematic reference) su to kvalitativna i kvantitativna obilježja objekta (dakle, neprostorna obilježja) prema vremenskoj definiciji (temporal reference) su to statički i dinamički podaci
Opisna ili atributivna obilježja geografskih objekata mogu biti nominalna, ordinalna, intervalna, omjerna i ciklička o
nominalna obilježja:
o
služe samo za prepoznavanje i razlikovanje nekog entiteta od drugog (nazivi, oznake, kategorije, ocjene…) ne mogu biti uređena redoslijednom shemom iako mogu biti numerički izražena, nema smisla vršiti aritmetičke operacije nad njima te ne postoji kriterij prema kojem bi se vrijednosti mogle odrediti kao veće ili manje od drugih vrijednosti primjer nominalne razine mjerenja: kodirani odgovori u upitniku: da, ne, ne znam
ordinalna obilježja:
elementima statističkog skupa pridružuju se određeni brojevi, slovne oznake ili simboli prema stupnju/intenzitetu nekog svojstva (npr. ocjena, razvijenost) ti se elementi potom mogu urediti prema nekom redoslijedu, ali se razlike između vrijednosti svojstva pojedinih elemenata ne mogu urediti razlike između vrijednosti svojstva pojedinih elemenata su relativne i nisu jednake između svih vrijednosti zato nema smisla računati prosjek, ali ima smisla odrediti medijan →
o
intervalna obilježja:
o
primjer ordinalne razine mjerenja: voda prvog razreda kvalitete nije dvostruko bolja od vode drugog razreda kvalitete… elementima statističkog skupa pridružuju se određeni brojevi čija razlika na skali predstavlja jednaku razliku mjerenog svojstva intervalna ljestvica ne posjeduje apsolutnu, već samo relativnu nulu zbog čega se ne mogu vršiti operacije množenja i potenciranja primjer intervalne razine mjerenja: temperaturna razlika između 10°C i 20°C jednaka temperaturnoj razlici između 20°C i 30°C, ali temperatura mora od 30°C nije dvostruko veća od temperature drugog mora koja iznosi 15°C
odnosna ili omjerna obilježja:
elementima statističkog skupa pridružuju se određeni brojevi čija razlika na skali predstavlja jednaku razliku mjerenog svojstva s obzirom da skala omjernog obilježja ima apsolutnu nulu koja daje značenje odnosu vrijednosti između podataka, jednake razlike brojeva predstavljaju jednake razlike mjerenog svojstva i nad njima se mogu vršiti aritmetičke operacije rezultiraju kreiranjem numeričkih varijabli •
diskontinuirana varijabla može primiti konačan broj svojstava i zapisuje se isključivo
cjelobrojno (npr. broj zaposlenih u jednom poduzeću) •
kontinuirana varijabla može primiti beskonačan broj svojstava i zapisuje se cijelim i
decimalnim brojevima (npr. visina hrasta, vrijeme tračanja maratona)
primjer: tijelo mase 100 kg ima dvostruko veću masu od tijela mase 50 kg
o
o
kružna/ciklička odnosno usmjerena obilježja:
za GIS su specifična usmjerena kretanja, smjer kompasa
primjer kružne razine mjerenja: aritmetička sredina smjerova 1° i 359° je 180°
Važan problem je u detaljnosti prikaza u digitalnom obliku budući da je svijet beskonačno složen o
svaki prikaz je djelomičan – ograničen položajnom, atributivnom ili vremenskom točnošću
o
računalni sustavi su konačni – u GIS-u je detaljnost prikaza ograničena
o
kod prikaza je nužno zanemariti informacije koje se odnose na detalje
MODELI PODATAKA U GIS-u o
o
o
o
o
Stvarni svijet se u GIS uvodi kroz njegovu apstrakciju putem selekcije objekata, njihovu izgradnju i klasifikaciju tako na temelju modela prostornih podataka nastaju geoobjektni modeli
→
Modeli podataka u GIS-u nastoje biti što jednostavniji jednostavni modeli često mogu postati gradbeni elementi kompleksnih modela čiji je zadatak kvantificiranje odnosa između različitih entiteta →
U GIS-u kod modela stvarnog svijeta razina apstrakcije (odnosno generalizacije i pojednostavljivanja) raste od stvarnosti preko konceptualnog i logičkog modela do fizičkog modela pri čemu model prestaje biti ljudski orijentiran i postaje sve više računalno orijentiran Za geoinformatičare je model podataka značajan kao način prijenosa (dizajn baze i implementacija u informacijski sustav) Za korisnike model podataka osigurava opis strukture sustava, neovisno o specifičnim obilježjima podataka ili detaljnosti aplikacije
o
Model podataka definira tipove objekata koji se obrađuju u GIS-u kao i operacije koje se mogu provesti nad njima
o
Entitet je objekt ili pojava koja se prikazuje u GIS-u, a određena je imenom i tipom
o
Geoobjekt je u stvarnom svijetu sadržaj geoprostora s individualnim obilježjima (individualni objekt, unikat)
o
Geoobjekt je u geoinformatici logičko jedinstvo prikupljenih geoprostornih atributa (idealizirani objekt, entitet)
o
Geoinformacije su informacije o položaju i obliku geoobjekata na površini Zemlje kao i o njihovim negeometrijskim
obilježjima o
Sve geografske pojave stvarnog svijeta svode se u GIS-u na tri grafička elementa koja aproksimiraju entitet – točku, liniju i poligon o
stvarni svijet je dinamičan što pred GIS modele predstavlja dva problema u definiranju entiteta
koji od navedenih elemenata odabrati kao odgovarajući za prezentaciju obilježja iz stvarnog svijeta npr. prikazati šumu kao zbir pojedinačnih stabala (točaka) ili kao površinu (granice koje čini prostiranje šume) →
o
o
kako prikazati promjene tijekom vremena
osim toga, naša percepcija geografskih struktura može ovisiti o području kojim se bavimo npr. vozaču je dovoljan prikaz ceste kao linije dok je inženjeru službe održavanja važan prikaz ceste kao površine →
skup geografskih entiteta istog geometrijskog tipa (točkastih, linijskih, poligo nalnih) naziva se sloj ili layer
OSNOVNI NAČINI KONCEPTUALIZACIJE PROSTORNE STVARNOSTI o
Osnovni načini prikazivanja prostorne stvarnosti u digitalnom obliku su diskretni ili diskontinuirani objekti i kontinuirana polja
Diskretni objekti o
o
U prikazu diskretnih objekata svijet je prazan prostor u kojem pojedine dijelove zauzimaju objekti precizno definiranih granica, a broj tih objekata je konačan – ti objekti nazivaju se diskretni ili diskontinuirani objekti Geografski objekti identificiraju se svojom dimenzionalnošću o
o
o
objekti koji zauzimaju određenu površinu na geografskom prikazu su dvodimenzionalni i nazivaju se površinskim objektima ili poligonima (npr. jezero) objekti koji zauzimaju određenu krivulju na geografskom prikazu su jednodimenzionalni i nazivaju se linijskim objektima (npr. rijeka) objekti koji zauzimaju određenu točku na geografskom prikazu su bezdimenzionalni i nazivaju se točkastim objektima (npr. zgrada)
o
Nedostatak prikaza diskretnih objekata je što obilježja prikazanih objekata nisu vidljiva u samom prikazu
o
Diskretni objekti većinom se prikazuju vektorskim modelom podataka
Kontinuirana polja o
o
Kontinuirana polja prikazuju svijet kao konačni broj varijabli mjerljivih u svakoj točki na Zemljinoj površini (nadmorska visina, gustoća naseljenosti…) Varijable u svakoj točki Zemljine površine su različite, a među susjednim točkama mogu se razlikovati manje ili više npr. promjena nadmorske visine manja je kod dolina nego kod klifova →
o
Kontinuirana polja većinom se prikazuju rasterskim modelom podataka
OSNOVNI MODELI PROSTORNIH PODATAKA U DIGITALNOM OBLIKU o
o
Prostorne podatke potrebno je pretvoriti u računalu prihvatljiv oblik kako bi ono moglo upravljati njima i prikazati ih u grafičkom obliku Dvije su osnovne metode pretvorbe stvarnog svijeta u digitalni zapis prihvatljiv računalu: rasterski i vektorski model
Rasterski model o
o
o
o
Rasterski model podataka prikazuje svijet podijeljen u mrežu ćelija/piksela kojima su pridodana atributivna obilježja Grafički elementi ili pikseli ( picture element – pixel ) koriste se kao gradbeni elementi ili blokovi za kreiranje osnovnih grafičkih elemenata – točke, linije i poligona Entitet se stvara grupiranjem ćelija odnosno piksela po principu mozaika na prikaz entiteta
o
o
veličina piksela vrlo je bitna jer utječe
Može se reći da su rasterski podaci pohranjeni kao nizovi vrijednosti u mreži pomoću metapodataka u zaglavlju datoteka o
o
→
tipični metapodaci su geografske koordinate gornjeg lijevog kuta mreže, veličina piksela, broj redaka i kolona te projekcija metapodaci se spremaju u datoteke s ekstenzijom .xml
Prikazivanjem bilo koje informacije rasterskim modelom podataka gube se svi detalji o varijacijama unutar ćelije odnosno piksela te svaka ćelija/piksel sadrži samo jednu vrijednost Kod jednostavne strukture rasterskih podataka bilježi se u svakom pikselu ima li ili nema entiteta
o
o
Kod složene strukture rasterskih podataka bilježe se različiti kodovi entiteta (npr. različite funkcije zemljišta)
Kod rasterskog se modela javlja problem veličine datoteke s rasterskim podacima zbog čega se primjenjuju različite metode sažimanja: o
retkovno kodiranje (run length encoding)
o
blokovno kodiranje (block encoding)
o
o
o
o
lančano kodiranje (chain encoding) dendritično kodiranje (quadtree encoding)
Kod sažimanja rasterskih podataka gubitak podataka je trajan Za rasterski model karakteristična je homogenost piksela samo jedan entitet
→
u pikselu nema varijacije,
Vektorski model o
Vektorski model je skup ravnih usmjerenih crta (vektora) i lokacijski je precizniji od rasterskog modela
o
Vektorski model koristi Kartezijev dvodimenzionalni koordinatni sustav
o
o
o
o
Geografski entiteti prikazani vektorskim modelom podataka obično se nazivaju obilježja ili features geometrijskog tipa spremljena su u geografskoj bazi podataka kao grupirana obilježja Obilježja su vektorski oblici točke, linije i poligoni o
temeljna gradbena jedinica je točka (0D) koja u GIS-u može biti point, node, vertex ili 0-cell
o
linija je niz povezanih točaka (1D) koja u GIS-u može biti line, edge, link ili 1 -cell
o
površina (2D) u GIS-u može biti polygon, face, zone ili 2-cell
Topološki odnosi u vektorskom modelu mogu biti susjednost, povezanost i sadržajnost U vektorskom modelu razvijaju se i blizinski odnosi kojima se definira blizina/udaljenost nekog objekta od nekog drugog objekta
Usporedba vektorskog i rasterskog modela
→
obilježja istog
obilježje
rasterski model
vektorski model
količina podataka
ovisi o količini piksela
ovisi o gustoći točaka
izvori podataka
daljinska istraživanja
socijalni i okolišni podaci
fizička geografija, prirodni resursi rasterski GIS, za obradu satelitskih snimaka
socijalno/ekonomsko/ administrativno područje vektorski GIS, digitalna kartografija
fiksna
varijabilna
primjena softver rezolucija
MODELI ZEMLJE, KOORDINATNI SUSTAVI, PROJEKCIJE o
Geoinformacija se od ostalih informacija razlikuje prema tome što je georeferencirana
o
Tijekom prošlosti je razvijeno mnogo metoda definiranja smještaja na površini Zemlje
o
Osnovno obilježje podataka o smještaju je jedinstvenost smještaja
o
Georeferenciranje je pridavanje lokacijskih obilježja pojedinom podatku
o
Sustavi georeferenciranja: o
georeferenciranje putem geografskih imena
značenje imena varira u različitim društvima i ovisi o kontekstu u kojem se koriste
često se pojedinim riječima povećava njihova prostorna točnost (između, pokraj, blizu…)
o
geografska imena su ograničene položajne vrijednosti, gruba je prostorna razlučivost, vremenski su promjenjiva, samo dio imena je službeno registriran geografska imena nisu toliko pouzdana budući da su moguće promjene imena kao i jednaka imena za više različitih mjesta (npr. London u UK i Kanadi) te različiti nazivi u različitim jezicima (npr. Firenze na talijanskom, Florence na engleskom)
georeferenciranje prema geografskim koordinatama temelji se na geografskoj dužini i širine te
koordinatnim sustavima (metričko georeferenciranje)
o
prednosti metode: detaljna prostorna rezolucija, iz koordinata se mogu izračunati udaljenosti (što je vrlo važno u GIS-u) duljina se u GIS-u izračunava na temelju Pitagorinog poučka (koordinatni sustav u ravnini) ili na temelju izračuna duljine oboda velikog kruga između dviju točaka (koordinatni sustav na sferi)
georeferenciranje prema poštanskim kodovima i adresama – nije pogodno za georeferenciranje
fizičkogeografskih elemenata o
georeferenciranje prema udaljenosti i smjernom kutu
o
georeferenciranje prema ravninskim koordinatama
OBLIK ZEMLJE o
Oblik je Zemlje je samo približno kružnog oblika
o
Opći Zemljin elipsoid – najbolje odgovara cijeloj Zemlji
→
mnogo dosljedniji prikaz Zemlje je rotacijski elipsoid
o
rotacijska os Zemlje je mala poluos elipsoida
o
geocentričan – središte elipsoida poklapa se s centrom masa Zemlje što je moguće utvrditi promatranjem
putanje umjetnih satelita oko Zemlje o
Referentni elipsoid – najbolje odgovara nekoj regiji ili državi
o
o
rotacijska os Zemlje je paralelna s malom poluosi elipsoida
o
postoji fundamentalna točka P0 pomoću koje je elipsoid smješten u odnosu na Zemljino tijelo
U RH referentni elipsoid do 2004. godine bio je Besselov elipsoid o
dimenzije elipsoida je 1841. godine odredio Friedrich Bessel
o
fundamentalna točka je Hermannskögel (48°16'15.29''N, 33°57'41.06''E prema Ferru)
o
Aktualni referentni elipsoid (od 2004. godine) u RH je GRS80 (Geodetic Reference System 1980)
o
GPS kao referentni elipsoid koristi WGS84 (World Geodetic System of 1984)
PROJEKCIJE I KOORDINATNI SUSTAVI o
Kartezijev koordinatni sustav zadaje dvije koordinate svakoj točki na ravnoj površini mjereći udaljenost od ishodišta na dvjema osima
o
Gauss-Krügerova projekcija ima širinu preslikavanja od 127 km (1.5°) E i W što je ukupno 254 km (3°)
o
Kod Gauss-Krügerove projekcije ekvator se preslikava na os y, a početni meridijan na os x
o
Položaj bilo koje točke na topografskoj karti Gauss-Krügerove projekcije može se odrediti pomoću pravokutnih koordinata
o
Svi geografski podaci pohranjeni su u geografskom koordinatnom sustavu (GCS)
o
Neki geografski podaci prikazani su u projekciji (PCS)
o
ArcMap određuje koordinatni sustav kada se dodaju podaci u okvir za prikaz podataka (dataframe) dodanom sloju određuje se koordinatni sustav u okviru za prikaz podataka
→
prema prvom
o
ArcMap koristi ''on the fly'' projekciju da ispravno preklopi slojeve u slučaju da su u istom GCS, ali u različitom PCS
o
Ako su različiti slojevi u različitim GCS, onda ih je potrebno transformirati u isti GCS
GIS SOFTVER
o
Programi su skup podataka koji služe obradi digitalnih podataka u računalu (operativni i aplikacijski softveri) o
najčešće na CD/DVD medijima iako Internet postaje glavni medij softverske distribucije
o
shareware – program s pokusnim periodom
o
liteware – shareware s nekim ograničenim mogućnostima
o
freeware – slobodni softver, ali s restrikcijama vezanim uz autorska prava
o
public domain software – slobodan za korištenje bez ograničenja
o
open sources software – postoji osnova koja se bez ograničenja može nadograđivati
ARHITEKTURA GIS SOFTVERSKIH SUSTAVA o
o
Trokomponentna struktura GIS softvera: o
korisničko sučelje (user interface)
o
alati (tools)
o
sustav za upravljanje podacima (data management system)
Korisnička interakcija sa sustavom odvija se preko grafičkog korisničkog sučelja (GUI), integrirane kolekcije menija, alatnih traka i drugih kontrola
o
GIS alati definiraju funkcije kojima GIS softver može analizirati geografske podatke
o
Podaci su spremljeni u datoteke ili baze podataka organizirane softverom za upravljanje podacima
Konfiguracije računalnih sustava o
o
Moguće su četiri različite konfiguracije računalnih sustava na kojima GIS može biti operativan: desktop GIS, serverski GIS, centralizirani desktop GIS i centralizirani serverski GIS Desktop GIS o
o
o
o
kod ovog tipa korisnik postavlja zahtjev za podacima ili procesuiranjem tih podataka koji se rješava na serveru posebni dio softvera instaliran na aplikacijskom serveru koji omogućuje korisnicima da koriste GIS softver preko LAN-a ili WAN-a (kao da se softver nalazi na PC-u)
Centralizirani serverski GIS o
o
kad postoji više korisnika, u radnim grupama ili odjelima, tri osnovne komponente mogu biti instalirane na različitim mjestima
Centralizirani desktop GIS o
o
situacija 2: server s podacima (sharing files) je na jednom PC-u kojem ostali PC-i pristupaju kroz lokalnu mrežu (Local Area Network, LAN), ali velika je GIS funkcionalnost na PC-u
Serverski GIS o
o
situacija 1: sve tri komponente instalirane na PC-u (s tim da svaka ima zasebnu licencu)
posebni dio softvera instaliran na aplikacijskom serveru, a komunikacija se odvija preko središnjeg servera (više od deset servera i stotine ili tisuće korisnika)
Hijerarhija GIS softvera prema broju korisnika, cijeni i funkcionalnosti što je broj korisnika veći i cijena manja, funkcionalnost softvera je manja →
Obilježja GIS softverskih sustava o
Profesionalni GIS (za stručnjake) o
tip: najviši stupanj GIS funkcionalnosti
o
funkcionalnost: prikupljanje podataka, uređivanje podataka, upravljanje bazama podataka, opširno modeliranje i analitičke funkcije, specijalizirani alati i operacije
o
o
korisnici: GIS stručnjaci (geoinformatičari)
o
cijena: visoka
o
primjeri: ArcGIS, Smallworld
Stolni GIS (Desktop GIS) o
tip: standardni softverski sustavi s ograničenom funkcionalnošću
o
funkcionalnost: korištenje podataka, manje prikupljanje podataka, vizualizacija i prikaz podataka, standardni alati i operacije
o
o
korisnici: GIS korisnici (geografi, prostorni planeri, ekonomisti, vojska…)
o
cijena: srednja
o
primjeri: ArcView, GeoMedia, Idrisi
Mobilni GIS (Hand-held GIS) o
tip: 'tanki' softverski sustav za mobilni terenski rad
o
funkcionalnost: upiti, prikaz podataka, jednostavne analize
o
posebnost: program, podaci u radnom prostoru
o
korisnici: GIS korisnici (geografi, prostorni planeri, ekonomisti, vojska…)
o
cijena: niska
o
primjeri: ArcPad, OnSite, Scout
o
Komponentni GIS (Component GIS) o
tip: softverski različit GIS funkcionalitet
o
funkcionalnost: specifično GIS programiranje, umetanje GIS funkcionalnosti u druge aplikacije, upiti, prikaz podataka (slabija kartografska vizualizacija)
o
o
o
korisnici: GIS stručnjaci, GIS korisnici
o
cijena: srednja
o
primjeri: MapObjects, MapX
GIS preglednici o
tip: pregled GIS podataka i osnovni upiti
o
funkcionalnost: pregled podataka, upiti, bez editiranja, modeliranja i analize
o
korisnici: GIS korisnici, GIS laici
o
primjeri: ArcExplorer, Geomedia Viewer
Internetski GIS (Internet GIS, Web GIS) o
tip: softverski sustavi na web serveru funkcioniraju putem web pretraživača
o
funkcionalnost: pregled i prikaz podataka, upiti, standardne operacije: obrada podataka, analize, kartografska vizualizacija
o
o
posebnost: medij koji omogućava najširi krug distribucije
o
korisnici: GIS stručnjaci, GIS korisnici, GIS laici
o
cijena: visoka
o
primjeri: ArcIMS, Geomedia Web Map, Mapxtreme, Mapguide
Najznačajnije kompanije koje proizvode GIS softvere su ESRI, MapInfo, Intergraph, Autodesk i Bentley Systems
Internetski GIS o
o
o
o
Suvremeni razvoj (internetskog) GIS-a omogućio je širokom krugu ljudi da se upozna s osnovnim mogućnostima GIS-a Zahvaljujući razvoju adekvatnih rješenja različitih tvrtki omogućeno je korisnicima Interneta da pristupaju putem svojih web preglednika GIS aplikacijama bez potrebe kupovanja skupih GIS softvera Dio razvoja GIS-a ide prema masovnosti s ograničenom funkcionalnošću tek osnovne funkcije GIS-a
→
koristeći GIS na Internetu upoznajemo
Dva su načina funkcioniranja internetskog GIS-a: o
svaki se pojedinačni upit obrađuje na GIS serveru (što uzima vrijeme)
o
podaci i mali programi se skidaju u prvom kontaktu i dalje se radi na osobnom računalu
ArcGIS o
o
ArcGIS je integrirani geografski informacijski sustav koji se sastoji od tri ključna dijela: o
ArcGIS Desktop softvera – integrirani sklop GIS aplikacija
o
ArcSDE gatewaya (Spatial Database Engine) – sučelje za upravljanje prostornim bazama podataka u DBMS-u
o
ArcIMS-a (Internet Map Software) – namijenjen distribuciji GIS podataka i usluga
ArcGIS osigurava sve alate nužne za rad s prostornim bazama podataka to uključuje alate za sve GIS postupke: od editiranja podataka i njihovog prikazivanja, geografske analize pa sve do plasiranja podataka i aplikacija na Internet →
o
ArcGIS Desktop uključuje skup integriranih aplikacija (ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox)
korištenjem tih aplikacija zajedno može se provesti bilo koji GIS zadatak (od jednostavnog do vrlo kompliciranog) →
o
ArcMap služi za rad s kartama odnosno za vizualizaciju podataka, a uključuje i određene mogućnosti analize
o
ArcCatalog pomaže u organiziranju i snalaženju u GIS podacima, a uključuje alate za pregledavanje i
traženje geografskih podataka, za snimanje i pregled metapodataka, za brzi pregled bilo kojih podataka te za definiranje strukturne sheme geografskih podataka u slojevima o
ArcToolbox sadrži alate koji se koriste za geoprocesuiranje, pretvorbu podataka, operacije preklapanja
slojeva, kartografske projekcije… o
te tri osnovne aplikacije rade integrirano npr. može se karta koja je pronađena u ArcCatalogu otvoriti u ArcMapu, samo treba u ArcCatalogu aktivirati ikonu ArcMapa →
EDITIRANJE PODATAKA U ArcCatalogu o
ArcGIS radi s vrlo mnogo formata prostornih podataka (bez pretvaranja), ali najbolje funkcionira s tri formata: shapefile, coverage i geodatabase
Shapefile o
o
Shapefile je prirodni format ArcViewa i jednostavniji od coveragea (jer ne pohranjuje topologiju) Shapefile koristi geometrijski prikaz geografskih elemenata – single feature class (sadrži samo jedan geometrijski element) može biti ili točka ili linija ili poligon →
o
Mogu se uređivati i geometrijski i atributivni podaci
o
Shapefile features
o
→
atributna obilježja pohranjena su u database formatu
dvije su vrste point features – points i multipoints, point označava jednu točku (bunar), a multipoint jedinstvenu grupu točaka (grupa vrlo sitnih otoka)
o
shapefiles with point features
o
shapefiles with line features
o
shapefiles with polygon features
→
linijski elementi mogu biti prikazani kao jedna kontinuirana linija (rasjed), kao više razgranatih linija (rijeka), kao element s više diskontinuiranih dijelova →
poligonski elementi mogu biti jednostavni (jedan otok), složeni (više otoka) i preklapajući (gravitacijska područja dviju trgovina) →
Shapefiles su pohranjeni u direktoriju i sastoje se od više datoteka u kojima su pohranjeni vektorski podaci i database datoteke (.dbf) u kojoj su pohranjeni opisni podaci o
sadrži najmanje tri datoteke (.shp, .shx i .dbf) koje uvijek moraju biti prisutne
o
svaka takva datoteka može imati samo point, multipoint, line ili polygon geometriju
Coverage o
Coverage je direktorij koji sadrži više geometrijskih elemenata (točke, linije, poligone)
o
Površinski i linijski elementi imaju zasebne atributne tablice, ali imaju jedinstvenu geometriju
o
Točkasti i linijski elementi mogu biti u istom coverageu, ali nemaju jedinstvenu geometriju
o
Nije moguće imati u istom coverageu točkaste i površinske elemente
o
Za razliku od shapefilea coverage pohranjuje metričke i topološke informacije (duljinu, površinu, podatke o susjednim elementima, podatke o povezanosti) kao dio atributne tablice o
o
line coverage – duljina i povezanost pohranjene su u .aat formatu (arc attribute table) polygon coverage – površina i opseg pohranjeni su u .pat formatu (polygon attribute table)
o
o
o
Tablica s atributnim obilježjima pohranjena je u info formatu info tablica ima identifikacijsku kolonu (imecov#) koja povezuje geometrijske elemente sa zapisom u atributnoj tablici →
Pomoću coveragea možemo prikazivati i rješavati neke upite u svim ArcGIS aplikacijama, ali se može uređivati jedino u ArcMapu (u ArcEditoru ili ArcInfu) Coveragei se pohranjuju u ArcGIS radnom prostoru (workspace) koji sadrži info poddirektorij u kojem se pohranjuju atributne tablice svih coveragea u workspaceu o
workspace može sadržavati i druge kompatibilne formate podataka (shapefiles, geodatabase, grafičke datoteke i sl.)
Geodatabase o
o
o
o
Geodatabase format pohranjuje lokacijske (geometrijske) podatke i atributne podatke u jednoj bazi Objektne grupe (feature dataset) sadrže objektne vrste (feature classes) i tablice (tables) objektne grupe dijele isti koordinatni sustav Mogu se definirati odnosi između objekata (relationship class)
→
→
podaci organizirani u
npr. država i administrativne granice
Primjer: elektrodistribucijska mreža može biti organizirana kao mreža (kao objekta grupa koja se sastoji od niza objektnih vrsta) točaka i linija s izgrađenom topologijom
PODRUČJA PRIMJENE GIS-a o
80% djelatnosti lokalnih vlasti je prostorno aspektirano (katastar, zoniranje, javni radovi, odvoz smeća i otpada, javna sigurnost)
o
Značajan dio državne vlasti ima geografsku komponentu (upravljanje prirodnim resursima, prometni sustav)
o
Primjena GIS-a u poslovnoj sferi vrlo je široka: o
o
o
o
odabir
lokacije trgovina i analiza prostornog rasporeda kupaca
logistika: praćenje vozila i određivanje ruta
o
iskorištavanje prirodnih resursa (nafta, plin…)
o
efikasna poljoprivreda
o
inženjerstvo
Vojna primjena (upravljanje i vođenje, logistika, izrada karata, zapovijedanje i nadzor, analiza vojnih aspekata zemljišta) Znanstveno istraživanje (geografija, geologija, sociologija, ekonomija, političke znanosti, klimatologija…)
REZULTATI PRIMJENE GIS-a o
Automatizacija djelatnosti koje su povezane s prostornim aspektom o
izrada karata
o
izračunavanje površine i udaljenosti
o
mjerenje nagiba, usmjerenosti
o
planiranje ruta, praćenje vozila, upravljanje prometom
o
Integracija podataka koji su bili sadržani unutar do tada nezavisnih domena (katastar i satelitski
snimci i dr.) o
o
o
Vezivanjem podataka za kartu omogućuje se uspješan prijenos informacija sa svrhom spoznaje zakonitosti uvjetovanih prostornim varijablama ( komunikacija) npr. koliko starih ljudi živi unutar vremenske dostupnosti od 10 minuta od stanice za hitnu pomoć u Draškovićevoj ulici
Prostorni upiti
→
Prostorno modeliranje (što ako…?)
→
planiranje prometa, upravljanje službom spašavanja,
upravljanje resursima i dr. DISTRIBUTED GIS o
Tradicionalni GIS obuhvaćao je podatke, korisnika i procesuiranje na istoj lokaciji
o
Distributed GIS predstavlja osnovne komponente na različitim lokacijama
o
o
Podaci i softver mogu biti dostupni i izvan osobnog računala podacima i softveru s bilo koje lokacije GIS projekt može biti lociran svugdje na mreži na mreži
→
→
korisnik može pristupiti
može se koristiti bilo koji (dostupni) softver
ASPEKT GIS-a U OBRAZOVANJU o
o
o
o
Mnogobrojni radovi u svjetskoj literaturi ukazuju na značenje koje se u zadnjih desetak godina pridaje temi GIS-a u nastavi geografije (na svim razinama obrazovanja) GIS je opća vrijednost koja omogućava stjecanje temeljnih kompetencija potrebnih danas u društvu temeljenom na informacijskim i komunikacijskim tehnologijama (prostorne informacije) GIS je sredstvo kojim se stručni sadržaji mogu obrađivati u nastavi geografije, ali i u drugim predmetima Kod GIS-a se postavlja pitanje koje se specifične kompetencije stječu u nastavnom procesu o
o
o
o
o
o
pospješuje učinkovitost nastavnog procesa i osigurava trajnost stečenog znanja potiče usvajanje najbitnijih informacija, aktivnost, kreativnost i razumijevanje te učenje iz stvarnih (životnih) situacija rad na GIS projektima pridonosi stjecanju kompetencija vezanih uz nove informacijske tehnologije i razvija sklonost prema timskom načinu rada
Putem GIS-a prikupljamo, obrađujemo sistematiziramo, modeliramo prostorne podatke i stvaramo novo ili modificiramo postojeće znanje o prostoru Na temelju analiza prostornih podataka u GIS-u i vizualizacije njihovih rezultata ne prenosi se samo informacija, već se kroz proces učenja stvaraju nova znanja GIS u nastavi geografije potiče istraživački pristup u nastavi i promovira samostalni rad i kritičko razmišljanje, potiče učenike i studente da sami prikupljaju podatke, pretvaraju ih u informacije, izvode dokaze i stječu znanja o prostornim pojavama i procesima
o
Prepreke za korištenje GIS-a u nastavi su cijena softvera i održavanja, cijena hardvera, cijena podataka te dugotrajan postupak osposobljavanja
DIGITALNI PRIKAZ RELJEFA o
Reljef je teško prikazati jer postoji beskonačno mnogo potencijalnih točaka za modeliranje
o
Tri su temeljna pristupa digitalnom prikazivanju reljefa u GIS-u o
Digital Elevation Model (DEM) – rasterski model s ravnomjerno raspoređenim
skupom visinskih točaka o
Triangulated Irregular Networks (TIN) – vektorski model s nepravilnim trokutima u
čijim su vrhovima visinske točke o
contour lines – vektorski model izohipsa – linija koje spajaju mjesta iste visine
o
massed points and breaklines predstavljaju sirove podatke iz kojih se dobivaju gore
navedeni podaci
massed points predstavlja svaki skup pravilno ili nepravilno razmještenih visinskih točaka breaklines (prijelomnice) su linije značajne promjene nagiba padina (dno doline ili greben)
TIN model o
o
o
o
o
o
Triangulated Irregular Networks je vektorski model s nepravilnim trokutima u čijim su vrhovima visinske točke Visinske točke (nodes) izabrane su na temelju kompleksnosti reljefa i određen je njihov 3D položaj Visinske su točke povezane tako da čine nepravilnu mrežu trokuta koji su prikazani u vektorskoj strukturi podataka Atributni podaci povezani su kroz relacijsku bazu podataka (npr. nagib padina, orijentiranost padina, tla…) Prednosti vektorskog TIN modela pred rasterskim: o
manje je točaka
o
sačuvani su diskontinuiteti (npr. hrptovi)
o
nagib i orijentacija padina lako se bilježe
Nedostaci vektorskog TIN modela pred rasterskim: o
o
ako se preklapaju s drugim poligonima, to su računalno intenzivne operacije (s obzirom na broj poligona) analize koje podrazumijevaju preklapanje s drugim slojevima su teško izvedive
PRIKUPLJANJE PROSTORNIH PODATAKA U GIS-u o
o
Osnovni postupci u GIS-u su unos podataka, spremanje podataka, upravljanje podacima, analiza podataka i ispis podataka Unos podataka je najdugotrajniji i najskuplji dio postupaka u GIS-u 60-85% troškova GIS-a otpada na unos podataka, ali je to jednokratni trošak, a isplativost ovisi o ponovnom korištenju i zahtjeva održavanje →
o
o
Spremanje podataka u vektorskom i rasterskom obliku o
o
o
oblik podataka određuje mogućnosti primjene tih podataka unutar pojedinih sustava
Nužno je efikasno upravljanje velikim količinama podataka da bi GIS bio isplativ (ovisi o strukturama podataka, hardveru i softveru) Svaki GIS bi morao imati širok raspon funkcija za analizu podataka (posebno prostornu analizu, ali i druge) o
o
da bi unos podataka bio moguć potrebno je prikupiti geografske podatke (iz primarnih i sekundarnih izvora) i pretvoriti ih u digitalni oblik
snaga GIS-a je u integraciji različitih tipova podataka i stvaranja modela
Na kraju je važno adekvatno prezentirati rezultate analiza u GIS-u
PRIKUPLJANJE PODATAKA o
o
Proces prikupljanja podataka počinje planiranjem prikupljanja, potom se nastavlja pripremom pa digitalizacijom odnosno prijenosom podataka pa uređivanjem podataka i konačno evaluacijom dobivenih podataka Dvije su metode prikupljanja podataka: o
metoda prikupljanja podataka i stvaranje vlastite prostorne baze podataka
o
metoda prijenosa gotovih podataka
Prikupljanje podataka iz primarnih izvora o
o
o
Prikupljanje podataka iz primarnih izvora odnosi se na izravno mjerenje objekata i njihovih obilježja Rasterski podaci prikupljaju se iz daljinskih istraživanja (remote sensing) odnosno satelitskih i zračnih snimaka dok se vektorski podaci prikupljaju geodetskom izmjerom i GPSom Daljinska istraživanja su metoda prikupljanja i interpretacije informacija o udaljenim objektima bez fizičkog dodira s tim objektima o
prikupljaju se podaci o fizičkim, kemijskim i biološkim obilježjima objekta bez izravnog kontakta s tim objektom
o
koristi se elektromagnetska energija kao sredstvo za bilježenje i mjerenje objekata
o
koriste se različite vrste snimaka: fotografske, termalne, radarske…
o
rezolucija može biti prostorna, spektralna i temporalna
prostorna rezolucija – veličina objekta da se može raspoznati, a mjeri se
veličinom piksela
spektralna rezolucija – odnosi se na dio elektromagnetskog spektra koji se
bilježi
vremenska rezolucija – frekvencija kojom se prikupljaju snimci pomoću
orbitalnih i geostacionarnih satelita •
•
o
orbitalni sateliti prikupljaju snimke o različitim dijelovima Zemlje u istim intervalima geostacionarni sateliti prikupljaju snimke o istom dijelu Zemlje neprekidno
daljinska istraživanja u užem smislu:
teledetekcija je daljinsko istraživanje u užem smislu i obuhvaća prikupljanje
podataka o Zemljinoj površini pomoću uređaja smještenih u satelitima i njihovu interpretaciju
fotogrametrija je umjetnost, znanost i tehnologija dobivanja pouzdanih
kvantitativnih informacija o fizičkim objektima i okolišu procesom zabilješke, mjerenja i interpretacije fotografskih slika i scena elektromagnetskog zračenja dobivenih senzorskim sustavima •
terestrička fotogrametrija odnosi se na snimanje sa Zemlje
•
aerofotogrametrija se odnosi na snimanje iz zraka o
o
najčešće korištena metoda za izradu planova i karata, posebno za veća područja prednost metode su smanjenje terenskog rada, skraćivanje vremena izrade, smanjenje troškova
Prikupljanje podataka iz sekundarnih izvora o
o
o
o
Rasterski podaci prikupljaju se skeniranjem karata ili snimaka, a vektorski digitalizacijom, vektorizacijom U postupku pretvorbe prostornih podataka u digitalni oblik važan je proces georeferenciranja Georeferenciranje se provodi kroz geografska imena, adrese i poštanske brojeve, linearni referentni sistem (udaljenost od križanja) ili koordinatni sustav (pravokutni ili geografski) Skeniranje je postupak kod kojeg je bitna veličina predloška i rezolucija skenera (200-2400 dpi) o
o
većina skeniranja za potrebe GIS-a izvodi se u rezoluciji 400-900 dpi (16-40 točaka po milimetru)
o
trajanje postupka je od 30 sekunda do 30 minuta
o
skenirane karte se najčešće koriste kao temeljne karte
Digitalizacija je postupak pretvorbe analognih podataka u digitalne o
može biti ručna, ekranska i automatizirana
ručna digitalizacija je najjednostavnija, najlakša i najjeftinija metoda
prikupljanja podataka iz postojećih karata •
•
•
linije se unose ručno tako što se pokazivačem (digitizer cursor) slijedi linija na karti postavljenoj na digitalizatorsku ploču zapravo se unosi niz točaka čiji je položaj definiran koordinatama kod point modea točke se unose pritiskom kursora, kod stream modea točke se automatski unose nakon prelaska određene udaljenosti ili određenog vremenskog perioda, kod point select modea točke se unose izmjenom point i stream modeova
ekranska digitalizacija (heads-up digitizing) je također ručna digitalizacija, ali
ne na digitalizatorskoj ploči već na ekranu na kojem je prikazana skenirana karta koja se potom digitalizira pomoću kursora
o
o
automatizirana digitalizacija ili vektorizacija je digitalizacija pomoću softvera
prije početka digitalizacije potrebno je definirati koordinatni sustav definiranjem koordinata četiriju kontrolnih točaka poslije svake završene digitalizacije potrebno je primijeniti naredbe za izgrađivanje topologije (naredba Clean u ArcInfu) to je vrlo bitno ukoliko se žele napraviti složenije prostorne analize (posebno preklapanja) te kod ručnog digitaliziranja gdje se javljaju greške (overshoots, undershoots, invalid polygons, sliver polygons) →
KREIRANJE I ODRŽAVANJE PROSTORNE BAZE PODATAKA o
Baza podataka je integrirani skup logički povezanih zapisa (records) ili datoteka (files)
o
Tablice u bazama podataka sadrže zapise (retke) i polja (kolone)
o
Svaki entitet u tablici se jedinstveno identificira prema vrijednosti obilježja odnosno key fieldu
o
Tablice se povezuju ili združuju koristeći zajednički identifikator zapisa (varijabla u koloni) koji se nalazi u obje tablice takav identifikator se zove secondary (foreign) key i može se podudarati s key fieldom →
o
Baze podataka prema strukturi hijerarhijske, mrežne i relacijske o
hijerarhijske baze podataka imaju odnos jedan prema mnogo odnosno roditelj-djeca (dijete ima jednog roditelja)
veze je potrebno definirati prije pravila
prednosti: jednostavno pretraživanje
o
nedostaci: mora se raspolagati znanjima o pitanjima koja postavljamo, spori pristup, zahtjevne što se tiče memorije
mrežne baze podataka imaju odnos roditelji-djeca (dijete ima više roditelja)
prednosti: mrežna struktura nije kruta kao hijerarhijska, prepoznaje relacije many-to-
many, reducira višak podataka koji se ponavljaju, visok stupanj fleksibilnosti pretraživanja
o
nedostaci: u kompleksnim GIS bazama podataka broj pokazivača odnosa može biti vrlo velik što zahtjeva dosta prostora za pohranu
relacijske baze podataka su dominantne u GIS-u
tablice se relacijski združuju podaci iz jedne tablice se vežu uz odgovarajuće podatke iz druge tablice →
združivanje ide povezivanjem primarnog i sekundarnog ključa primarni ključ je jedinstveni identifikator u prvoj tablici, a sekundarni ključ je kolona u drugoj tablici na koju se veže primarni ključ →
SUSTAV ZA UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA o
o
o
o
Sustav za upravljanje bazom podataka (database management system) je skupina programa koji omogućuju pohranjivanje, mijenjanje i pregledavanje informacija iz baze podataka Nije nužno prebaciti uvijek sve atributne podatke u GIS Atributni podaci se vežu s prostornima putem relacijskog združivanja Podacima se može pristupiti u GIS softveru ili putem sustava za upravljanje bazama podataka
KREIRANJE BAZE PODATAKA o
o
Kreiranje baze podataka odvija se kroz šest etapa u tri modela Dodavanje tablica iz drugih baza podataka: o
o
o
o
o
jedan redak prve tablice povezan s jednim retkom druge tablice jedan redak prve tablice povezan s više redaka druge tablice više redaka prve tablice povezano s jednim retkom druge tablice više redaka prve tablice povezano s više redaka druge tablice
Spajanje dviju različitih tablica u bazi podataka radi postavljanja upita ili analize, obavlja se pomoću dviju naredbi – join i relate
o
join spaja dvije tablice u bazi podataka na temelju zajedničkog ključa (kolone)
o
relate povezuje dvije tablice na temelju zajedničkog ključa, ali zadržava tablice
odvojenima o
Ključ povezivanja mora biti kolona istog tipa podataka, ali ne mora nužno imati isto ime
Spajanje i povezivanje tablica u ArcGISu o
o
o
o
Među tablicama iz različitih baza podataka samo je jedna koja je vezana uz sloj odnosno geometrijske podatke (layer, attribute table) i kod koje postoji veza geografskog podatka i atributnih obilježja Ostale tablice su neprostorne i njih se ne spaja (join) odnosno ne povezuje (relate) Povezivanje tablica potrebno je provesti kad u jednom retku iz prostorne tablice odgovara više redaka iz neprostorne tablice Svaki put kad se zatvori program ArcMap, spojene tablice se razdvoje, osim ako se sačuva ArcMap dokument na hard disku one su fizički odvojene i njihova veza se može lako razvrgnuti →
o
o
pritom ostaju sačuvani i nazivi slojeva u zaglavlju tablice ako se želi sačuvati spojena tablica samo s nazivima kolona, bez naziva sloja ili tablice, tada se koristi naredba export u izborniku File
VERSIONING o
o
o
o
o
Versioningom se dopušta da više korisnika uređuje baze podataka bez ograničenja ili dupliciranja podataka Verzija je trenutno stanje u vremenu cijele geoprostorne baze podataka i sastoji se od svih podataka u bazi Geoprostorna baza podataka može imati mnogo verzija Pri korištenju ArcCataloga i ArcMapa sve funkcije prikaza, upita i uređivanja mogu se provesti u verziji ili u originalnoj bazi podataka Korisnici uvijek pristupaju u ArcSDE geoprostornu bazu podataka kroz verziju po defaultu u ArcSDE bazi podataka je to izvorna verzija koja uvijek postoji i ne može se obrisati →
o
o
ta se verzija s vremenom može dopuniti uključivanjem izmjena iz drugih verzija
Iz izvorne verzije kreiraju se nove verzije koje su identične izvornoj verziji izvorna verzija, mijenjaju se i sve nove verzije
→
ako se promijeni
o
Stvaranje nove verzije nije kreiranje cijele kopije geoprostorne baze podataka o
o
o
o
o
no bez obzira koliko verzija ima, svaka tablica i geometrija je pohranjena samo jednom ArcGIS zadržava originalnu geometriju i tablicu u originalnom formatu, ali bilježi sve promjene u tzv. delta tablicama
Moguće je da više korisnika uređuje više verzija kao što je moguće i da više korisnika uređuje jednu verziju o
o
prilikom uređivanja geometrije i tablica u novoj verziji čini nam se da se te promjene pohranjuju u svakoj novoj verziji
promjene u svakoj verziji registriraju se samo u njoj osim pri dodavanju novog polja u tablici što se primjenjuje na sve druge verzije
Nakon završetka editiranja nova se verzija, ako administrator tako odluči, usklađuje s izvornom tako što se u izvornu verziju uključuju promjene Za svaku tablicu i geometriju postoje dvije delta tablice – Adds (za umetnute podatke) i u tim se tablicama registriraju sve promjene Deletes (za obrisane podatke) tijekom editiranja verzije →
GEOVIZUALIZACIJA U GIS-u o
o
o
o
o
Prostorni podaci (prostor, vrijeme i velik broj atributnih obilježja) predstavlja kompleksnost za geografsku vizualizaciju ili geovizualizaciju Geografska vizualizacija odnosi se na primjenu svakog grafičkog prikaza čija je osnovna namjena poboljšanje razumijevanja prostornih odnosa, koncepata, uvjeta i procesa Geovizualizacija je u biti kombinacija tradicionalne kartografske vizualizacije (boja, tekstura, znakovi, dijagrami), računalnih tehnika vizualizacije (kartografska animacija, interaktivni 3D prikazi) i negeografske vizualizacije (dijagrami rasipanja i sl.) Geografska vizualizacija se na taj način razvija od tradicionalno orijentiranih statičnih oblika pohrane podataka (klasične karte i globusi) prema interaktivnim alatima prikazanim na grafičkom sučelju Raznolikost pristupa geovizualizaciji konceptualizirana je kroz tri epistemološka koncepta – looking, querying i questioning o
looking – daje sve klasične prikaze, 2.5D, 3D, vremensku informaciju, jednostavne
upite, mijenjanje parametara prikaza o
querying – grafička sučelja dizajnirana su za pristup podacima (database and datamining
techniques) o
o
questioning – omogućuje puno vizualno 'otkrivanje' i modeliranje strukture
daje vizualni uvid kroz grafičke prikaze s mogućnošću istraživanja, upravljanja grafičkim sučeljem s ciljem odgovora na pitanja što i zašto →
GIS kartografija ima utemeljenu kartografsku funkcionalnost nasuprot kartografskoj vizualizaciji odnosno kartografskom modeliranju koje ima ograničenu funkcionalnost i ograničeno korištenje podataka
IZRADA KARTE U GIS-u o
o
Kod prikazivanja sadržaja na karti potrebno je pronaći ravnotežu kako bi se prikazalo dovoljno informacija, a da karta ne bude pretrpana mnoštvom objekata i nečitka Potrebno je prikazati samo neophodni sadržaj pri čemu je bitno ostvariti povezanost tematskog sadržaja i temeljne karte
Elementi karte o
U naslovu treba izdvojiti primarni sadržaj karte o
o
naslov mora veličinom biti uočljiv na karti može biti izostavljen u tisku ako nije dio karte, ali tada mora biti ispisan ispod slike
o
U tumač znakova se stavlja opis značenja manje poznatih kartografskih znakova
o
Mjerilo daje korisniku informaciju o odnosu dužina na karti i u prirodi o
o
o
može biti grafičko, brojčano i tekstualno
Pregledna karta daje definiran prostorni obuhvat karte na karti sitnijeg mjerila Na kraju se dodaju redakcijski i dodatni podaci, datum ako je vrijeme nastanka karte značajno te logo tvrtke, agencije ili institucije koja je izradila kartu
Kartografski znakovi o
o
o
Kod kartografskih znakova (symbols) na GIS karti koriste se Bertinove grafičke varijable koje određuju veličinu, tonsku vrijednost, veličinu uzorka, boju, smjer i oblik S obzirom na topološka obilježja prostornih struktura metode tematskog predočavanja možemo podijeliti u pojedine skupine metoda koje su temeljene na tri osnovna grafička elementa – točku, liniju i površinu Metode tematskog predočavanja: o
točkaste metode – lokalni diskretni objekti
metoda pozicijskih signatura (point symbols) – za prikaz kvalitativnih
obilježja objekata točkastim signaturama prikazuje se približan poredak po značaju →
(point diagrams) – za prikaz kvantitativnih obilježja objekta dijagramskim figurama prikazuje se približan poredak objekata
metoda
dijagramskih
signatura
→
metoda točaka (dot map) – za prikaz prostornog rasporeda točaka kojima
je pridružena određena vrijednost o
linijske metode – linijski diskretni objekti
metoda linijskih signatura (linear symbols) – za prikaz kvalitativnih obilježja
objekata značaju
→
linijskim signaturama prikazuje se približan poredak po
metoda vektora (vector method) – za prikaz prostornih obilježja procesa i
objekata vektorskim linijama prikazuju se promjene položaja objekta i usmjerenje procesa →
o
površinske metode – površinski diskretni objekti
metoda areala (qualitative area symbolisation) – za prikaz kvalitativnih
obilježja objekata površinskim signaturama
generalizirana površinska metoda (area mean value) – za prikaz
kvalitativnih obilježja procesa i objekata različitim površinskim signaturama
površinski kartogram (choropleth map) – za prikaz kvantitativno
određenih relativnih pokazatelja prikazuju se različit intenziteti pojave
→
o
površinskim signaturama
mješovite metode
metoda kartodijagrama (diagram map) – za prikaz kvantitativnih obilježja
unutar površine se nalazi dijagramska signatura koja se odnosi na cijelu površinu →
metoda izolinija (isoline map) – za prikaz zona jednakog raspona
kvantitativne vrijednosti
→
izolinije nastaju interpolacijom
Tekstualni elementi na kartama o
o
Kod pisanje geografskih imena ili toponima (labels) treba ne koristiti prevelik broj tipova slova na karti, izbjegavati kićaste, teško čitljive tipove slova, ne koristiti preuske tipove slova Za prikaz značenja različitih elemenata na karti treba koristiti različitu veličinu slova, no pritom ne treba koristiti više od 4 do 6 različitih veličina slova na jednoj karti
o
Potrebno je odabrati tip slova kod kojeg su vidljive razlike između slova c i e ili i i j
o
Treba izbjegavati podebljana i 'dekorativna' slova
o
Poželjno je da razmak između slova bude veći kako bi se poboljšala čitljivost riječi
o
o
Poželjno je da razmak između riječi ne bude prevelik kako se ne bi dobio dojam nepovezanih sintagmi Kod pozicioniranja toponima u odnosu na točkasti položaj valja toponim pozicionirati gore lijevo ili dolje desno u odnosu na točku
Vizualna ravnoteža na karti
o
o
Optički centar karte nalazi se nešto iznad geometrijskog centra karte te stoga kartograf treba organizirati elemente oko optičkog centra karte Vizualna ravnoteža je rezultat vizualne 'težine' i smjera
→
vizualna težina ovisi o lokaciji na
karti o
Objekti u gornjem dijelu karte imat će veću vizualnu 'težinu' od objekata na donjem dijelu karte
o
Kontrast teme u odnosu na podlogu pojačava informaciju koju karta daje
o
Kontrast linija temeljne karte i teme pojačava informaciju koju karta daje
o
Kontrast teksture poželjan je u blizini tematskog sadržaja karte, a podalje može biti i smanjen
o
Značajni objekti moraju biti dominantni na karti
Klasifikaciji podataka na karti o
S obzirom da je svaka karta vrlo selektivan autorov pogled koji se odražava na mjerilo, geografski problem i sadržaj te klasifikaciju podataka, metoda određivanja veličine razreda je individualna o
o
o
o
o
može se dogoditi da postoje jednostrani ili skriveni motivi u kartografskom modeliranju može se dogoditi da autor u dizajniranju karte ne primijeni jasan i razumljiv način prikaza prostorne stvarnosti (moguće i zato što je kartografski softver dostupan amaterima)
Tehnologija može pomoći da se bolje razumiju karte i njihov značaj Korisna metoda koja omogućava da lakše shvatimo prostorne podatke je klasifikacija podataka u razrede, no ona može biti vrlo opasna: o
ako je u odabrana pogrešna metoda klasifikacije
o
ako se u izradi karte koristi samo jedna metoda klasifikacije
o
ako korisnik nema informacija o distribuciji podataka (dijagram)
o
ako prostorna rezolucija prikaza nije odgovarajuća
Može se javiti problem izvođenja pogrešnih zaključaka vezanih uz prostornu distribuciju ovisno o detaljnosti karte – tzv. ecological fallacy npr. stanična struktura prikazana na slici na razini naselja ne mora nužno značiti takav prostorni raspored na razini općine →
KORIŠTENJE ALATA U GIS-u o
ArcGIS raspolaže brojnim alatima za upite i prikaze podataka te izradu karata
ALATI ZA ODREĐIVANJE BLIZINSKIH ODNOSA U GIS-u o
Određivanje blizinskih odnosa moguće je kroz selektiranje na temelju lokacije i buffer opciju
o
Kod selektiranja prema lokaciji izvorni podaci su netaknuti, a kod određivanja blizinskih odnosa pomoću buffera kreira se novi sloj koji se može editirati što znači da se ne radi samo o trenutnom prikazu na zaslonu
Selektiranje na temelju lokacije o
o
Za selektiranje na temelju lokacije (select by location) koristi se standard query language (SQL) – standardni jezik upita u bazama podataka koji koriste sve glavne baze podataka Kako bi se provela selekcija podataka u jednom sloju koristi se udaljenost od objekata u drugom sloju na taj način se uspostavlja veza između slojeva →
o
Rezultati selekcije su označeni, no izvorni podaci ostaju netaknuti
o
Postupak selektiranja na temelju lokacije: 1. odabrati način
2. odabrati sloj
3. odabrati relaciju između dva sloja
4. odabrati drugi sloj s kojim se
stvara relacija
5. odabrati jedinice za duljinu kojima se definira
6. primjena
udaljenost unutar koje se želi izvršiti selekcija
Određivanje blizinskih odnosa bufferom o
Buffer ili koridor predstavlja transformaciju kojom se stvara novi, buffer sloj
o
o
Buffer označava površinu koju stvara pojas do određene udaljenosti od nekog objekta na karti Postupak: 1. selektirati sloj u kojem se želi primijeniti buffer
2. odabrati udaljenost
3. izabrati naziv izlaznog shapefilea
4. rezultat
METODE PROSTORNE ANALIZE I MODELIRANJA U GIS-u o
Tipovi prostorne analize: o
istraživanje kroz upite i selekcije
o
klasifikacija/reklasifikacija
o
mjerenja (obilježja geografskih podataka: duljina, površina…)
o
transformacije (novi podaci, raster
o
o
→
vektor, geometrijska pravila)
deskriptivna statistika (bit podataka u jednom ili dva parametra) optimizacija (idealne lokacije, rute)
o
testiranje hipoteze (uzorak koji predstavlja cijelu populaciju)
UPITI o
o
Exploratory spatial data analysis (ESDA) je skup postupaka koji korisniku omogućavaju uvid u podatke (tablice, dijagrami, karte…) i njihovo objašnjavanje putem različitih vrsta upita Primjer: jedan objekt ima opseg od 7 km i površinu od 25 km, a drugi objekt opseg od 15 km i površinu od 25 km, upitom se na temelju izračunavanja odnosa opsega i površine može dobiti odgovor o kompleksnosti oblika objekta što su vrijednosti više, to je oblik objekta kompleksniji →
REKLASIFIKACIJA o
o
Kod vektorskih podataka reklasifikacija se vrši spajanjem poligona jednakih vrijednosti (dissolving)
Kod rasterskih podataka reklasifikacija se vrši prema površini geoobjekta o
o
Moguća je i reklasifikacija unutar kategorije o
o
primjer: odredi se da će se raditi samo s površinama većim od 80 ha
primjer: radi se sa svakom individualnom površinom pod šumama, a ne cijelom kategorijom
Moguća je i reklasifikacija prema vrijednostima o
primjer: visinske pojaseve od 20 m pretvaramo u pojaseve od 100 m
MJERENJA o
Mjeriti se mogu duljina, površina, nagib padina, ekspozicija padina
o
Udaljenosti se mogu mjeriti u ravnini i na sferi
o
Mjerenja se mogu odvijati i u DEM-u i TIN modelu
TRANSFORMACIJE o
o
o
Transformacija GIS objekata i baza podataka u novu kvalitetu koristeći jednostavna pravila Takve transformacije imaju široku primjenu jer otkrivaju aspekte prostornih objekata i pojava koji nisu odmah vidljivi Primjeri transformacija: buffers and setbacks, preklapanje slojeva (overlay)
Buffers and setbacks o
o
o
Širina pojasa varira s obzirom na vrijednost atributa Primjer: buffer prometne buke ovisi o broju vozila koja prolaze Širina pojasa može ovisiti o otporu
Preklapanje slojeva o
o
o
Koriste se aritmetičke (zbrajanje, oduzimanje, množenje, dijeljenje) i logičke funkcije (lokacija koja odgovara određenim uvjetima [and, or, >, < …]) Razlikuju se vektorske i rasterske analize rasterske su lakše za računanje
→
vektorske analize bolje su za raštrkane podatke, a
Tri su glavna tipa preklapanja vektorskih podataka: o
point-in-polygon
za određivan je nalazi li se točka unutar nekog poligona koristi se algoritam kojim se povuče linija iz točke prema rubu karte •
•
o
o
o
ako linija siječe neparan broj stranica poligona, točka se nalazi unutar tog poligona ako linija siječe paran broj stranica poligona, točka se ne nalazi unutar tog poligona
line-in-polygon
polygon-on-polygon
Operacije preklapanja slojeva: o
intersect (objedini zajedničko)
o
clip (izreži unutar)
o
erase (izreži izvan)
