2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 1
Tematyka wykładów
" Historia SIP na świecie i w Polsce.
" Podstawowe pojęcia z zakresu systemów informacji przestrzennej.
" Kryteria podziału i struktura SIP.
" y
ródła danych dla SIP.
" Dane wektorowe i rastrowe.
" Numeryczny model terenu.
" Wybrane systemy informacyjne związane z ochroną środowiska w
Polsce (ECONET, CORINE, FOREMMS, NATURA 2000).
Polsce (ECONET, CORINE, FOREMMS, NATURA 2000).
" Stan prac nad SIP w Polsce (lasy państwowe, parki narodowe).
" Bazy danych. Typy strukturalne baz danych. Relacyjne, hierarchiczne i
sieciowe bazy danych. Analizy przestrzenne.
" Podstawy kartografii. Geoida, elipsoida, układy współrzędnych.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 2
Tematyka wykładów  c.d.
" Teledetekcja. Podstawowe pojęcia. Teledetekcja lotnicza i satelitarna.
" Fotointerpretacja. y
ródła danych obrazowych. Obróbka obrazów.
Geometryzacja obrazów i klasyfikacja treści. Systemy przetwarzania
obrazów.
" Kierunki wykorzystania informacji teledetekcyjnej w leśnictwie.
" Fotogrametria. Podstawowe pojęcia. Zdjęcia lotnicze. Analiza zdjęć
lotniczych. Zdjęcia stereoskopowe.
" Środki techniczne w fotogrametrii.
" Środki techniczne w fotogrametrii.
" Opracowanie map metodami fotogrametrycznymi. Ortofotomapa.
Aktualizacja map metodami fotogrametrycznymi. Ustalenie granic
wyłączeń taksacyjnych na podstawie zdjęć lotniczych.
" Wykorzystanie Internetu w SIP i fotogrametrii. Bazy danych i archiwa
zdjęć. Aktualizacja oprogramowania i zakupy danych. Grupy
dyskusyjne i systemy eksperckie.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 3
Literatura do przedmiotu
" Bielecka E.: Systemy informacji geograficznej (GIS) Teoria i
zastosowania. Wyd. PJWSTK, 2006.
" Ciołkosz A., Misztalski J., Olędzki J.: Interpretacja zdjęć
lotniczych. PWN, 1999.
" Czy\
kowski B.: Praktyczny przewodnik po GIS. PWN, 2006.
" Davis D.E.: GIS dla ka\
dego. Wyd. MIKOM, 2004.
" Domański R.: Gospodarka przestrzenna. Podstawy teoretyczne.
Wyd. Naukowe PWN, 2006.
Wyd. Naukowe PWN, 2006.
" Eckes K.: Modele i analizy w systemach informacji przestrzennej.
Wyd. AGH, 2006.
" Elmasri R., Navathe S.B.: Wprowadzenie do systemów baz danych.
Wyd. Helion, 2005.
" PGLLP: Instrukcja urządzania lasu. Część I, II, III. CILP,
Warszawa 2003.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 4
Literatura do przedmiotu
" Geomatyka w badaniach struktur przestrzennych kompleksów
leśnych. Wyd. SGGW, Warszawa, 2000.
" Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R.: GIS Obszary zastosowań.
PWN , 2007.
" Jacobson C.: Mapa kompas GPS. Wyd. EREMIS, 2007.
" Januszewski J.: Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne. PWN,
2006.
" Lamparski J., Świątek K.: GPS w praktyce geodezyjnej. Wyd.
" Lamparski J., Świątek K.: GPS w praktyce geodezyjnej. Wyd.
GALL, 2007.
" Longley P.A., Goodchild M. F., Maguire D. J., Rhind D. W.: GIS.
Teoria i praktyka. PWN, 2006.
" Magnuszewski A.: GIS w geografii fizycznej. Wydawnictwo
Naukowe PWN, Warszawa 1999.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 5
Literatura do przedmiotu
" Miś R., Strzeliński P., Węgiel A.: Systemy informacji przestrzennej
w leśnictwie i ochronie środowiska leśnego. Wyd. AR im. A.
Cieszkowskiego w Poznaniu, 2001.
" Miścicki S., Stępień E., Będkowski K., Karaszkiewicz W.:
Kombinowana dwufazowa inwentaryzacja lasów nizinnych z
wykorzystaniem zdjęć lotniczych i stałych-kontrolnych
powierzchni próbnych. Fundacja  Rozwój SGGW , Warszawa
2000.
2000.
" Myrda G.: GIS, czyli mapa w komputerze. Wydawnictwo Helion,
Gliwice, 1997.
" PGLLP: Instrukcja urządzania lasu. Część I, II, III. CILP,
Warszawa 2003.
" Piekarski E., Olenderek H., Korpetta D.: Fotogrametria i systemy
informacji przestrzennej w urządzaniu lasu w warunkach polskich.
Prace IBL, 15. Warszawa 1993.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 6
Literatura do przedmiotu
" Piekarski E.: Podstawy fotogrametrii i fotointerpretacji leśnej.
Fundacja Rozwój SGGW, Warszawa 1996.
" Przewłocki S.: Geomatyka. PWN, 2008.
" Richling A.: Geograficzne badania środowiska przyrodniczego.
PWN, 2006.
" System informacji przestrzennej w Lasach Państwowych.
Podręcznik u\
ytkownika leśnej mapy numerycznej. Praca
zbiorowa pod red. K. Okły. Warszawa, 2000.
zbiorowa pod red. K. Okły. Warszawa, 2000.
" Systemy EECONET i CORINE a strategia ochrony przyrody w
Polsce. Materiały na konferencję. PAN; Fundacja IUCN Poland.
Warszawa 1997.
" Systemy informacji geograficznej w praktyce. Studium
zastosowań. Praca zbiorowa pod red. M. Kunza. Wyd. UMK, 2007.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 7
Literatura do przedmiotu  c.d.
" Systemy informacji topograficznej kraju. Praca zbiorowa pod red.
A. Makowskiego. Wyd. PW, 2005.
" Szpecht C.: System GPS. Wydawnictwo Bernardinum w Pelplinie,
2007.
" Teledetekcja, pozyskiwanie danych. Praca zbiorowa pod red. J.
Saneckiego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne , 2006.
" Urbański J.: Zrozumieć GIS. Analiza informacji przestrzennej.
" Urbański J.: Zrozumieć GIS. Analiza informacji przestrzennej.
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1997.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 8
Historia GIS  na świecie
" lata 60. - Kanada - CGIS - Canada Geographic Information
System, zaprojektowany w latach 1960-1969, dla potrzeb
zarządzania środowiskiem naturalnym z wykorzystaniem
analiz przestrzennych,
" lata 80. - prace badawczo-rozwojowe w trzech ośrodkach:
- Harwardzkie Laboratorium Grafiki Komputerowej i Analizy
- Harwardzkie Laboratorium Grafiki Komputerowej i Analizy
przestrzennej (Harvard Laboratory for Computer Graphics and
Spatial Analysis),
- Instytut Technologii w Massachusetts (Massachusetts Institute of
Technology),
- Instytut Badań Systemów Środowiskowych w Kalifornii
(Environmental System Research Institute  ESRI).
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 9
Historia GIS  w Polsce
" Pierwsze projekty systemów informacji o terenie (TEREN)
powstały w latach 1972-1973,
- koncepcja systemu o środowisku glebowym (BIGLEB),
- system rolniczo-przyrodniczej charakterystyki u\
ytków
rolnych (PROMEL),
- system inwentaryzacji obszarów zagro\
onych imisjami na
gruntach rolnych (SIZROL).
" System Informacji o Ukształtowaniu Środowiska Przyrodniczego
(SINUS) - zbudowany przez Instytut Geodezji i Kartografii
" Centralna Baza Danych o Środowisku (CBDŚ) - utworzona przez
Centrum Informacji o Środowisku GRID Warszawa
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 10
Historia GIS  w Polsce
" Projekt systemu informatycznego leśnictwa (SIL)  powstał w
latach 70-tych przy współpracy Instytutu Badawczego Leśnictwa
(Zakład Urządzania Lasu) i Akademii Rolniczej w Poznaniu
(Katedra Urządzania Lasu). Początkowo przeznaczony dla
urządzania lasu, po modyfikacji został wykorzystany w SILP
(System Informatyczny Lasów Państwowych).
(System Informatyczny Lasów Państwowych).
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 11
System informacyjny leśnictwa w Polsce (SIL)
" SILP  system informacyjny Lasów Państwowych, wdro\
ony
do nadleśnictw, korzystający z bazy danych urządzeniowych
i oprogramowania TAKSACJA/TAKSATOR,
" SIP  system informacji przestrzennej oparty na
geometrycznej bazie danych numerycznych, stopniowo
wdra\
any na poziomie nadleśnictw, parków narodowych i
rezerwatów,
rezerwatów,
" SPO  system stałych powierzchni obserwacyjnych
(monitoring biologiczny),
" SWI  system wielkoobszarowej inwentaryzacji stanu
zdrowotnego i sanitarnego lasu,
" SMT  system monitoringu technicznego,
" hurtownia danych .
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 12
SIL  c.d.
System ma realizować następujące cele:
ewidencjonowanie, gromadzenie, archiwizowanie,
przetwarzanie, wizualizacja i udostępnianie aktualnych
danych i wyników wszechstronnych analiz systemu lasów i
środowiska leśnego, jego zasobów oraz czynności
gospodarczych stosownie do potrzeb określonego poziomu
zarządzania i statystyki państwa,
zarządzania i statystyki państwa,
kontrola i projektowanie przyrodniczych struktur
przestrzennych z uwzględnieniem krajowego programu
zalesień, potrzeby zachowania i wzbogacania biologicznej
ró\
norodności na poziomie mezoregionu, dzielnicy i krainy
przyrodniczoleśnej,
udostępnianie wyników dla potrzeb statystyki krajowej i
europejskiej.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 13
Początki leśnej mapy numerycznej
" Początek lat 90-tych  pierwsze eksperymenty  w Puszczy
Białowieskiej (IBL), Nadleśnictwie Kozienice, Rudy Raciborskie i
in. w Sudetach Zachodnich (Instytut Geodezji i Kartografii);
" 1995  Nadleśnictwo Brzeziny  pierwsze w Polsce nadleśnictwo z
funkcjonującym systemem informacji przestrzennej, łączącym
SILP z geometryczną bazą danych (Katedra Urządzania Lasu i
SILP z geometryczną bazą danych (Katedra Urządzania Lasu i
Geodezji Leśnej Wydziału Leśnego SGGW);
" 1998  Nadleśnictwo Ujsoły, utworzono bazę geometryczną oraz
(jeden z pierwszych w Polsce) numeryczny model terenu (Zakład
Urządzania Lasu Instytutu Badawczego Leśnictwa).
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 14
Tworzenie i wdra\
anie leśnej mapy numerycznej
" 1996 - powołanie w Dyrekcji Generalnej osobnej komórki d/s GIS;
" 1998 - 18 maja - zarządzenie nr 23 Dyrektora Generalnego LP, w
sprawie wstępnych zało\
eń technicznych dla wykonawców leśnej mapy
numerycznej oraz jej ewidencjonowania;
" 1998 - 28 czerwca - zarządzenie nr 60, w sprawie procedury zakładania
ewidencyjnych map numerycznych w nadleśnictwach;
" 1999 - 14 czerwca - zarządzenie nr 58, w sprawie powołania Zespołu
zadaniowego, d/s określenia potrzeb u\
ytkowników SIP w LP na
wszystkich szczeblach zarządzania;
wszystkich szczeblach zarządzania;
" 2000 - podjęcie prac nad systemem informacji przestrzennej dla
poziomu dyrekcji regionalnej (eksperyment łódzki);
" 2001 - 23 sierpnia - zarządzenie nr 74, w sprawie zdefiniowania
standardu leśnej mapy numerycznej dla poziomu nadleśnictwa oraz
wdra\
ania systemu informacji przestrzennej w nadleśnictwach;
" 2002 - 15 lipca - zarządzenie nr 58, zmieniające zarządzenie 74;
" 2003 - 13 stycznia - zarządzenie nr 5, zmieniające zarządzenie 74;
" 2004  7 czerwca - zarządzenie nr 41/2004, zmieniające zarządzenie 74;
" 2005-2008 - ... standard LMN podlega ciągłym zmianom i doskonaleniu ...
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 15
Tworzenie i wdra\
anie leśnej mapy numerycznej - stan na grudzień 1999r.
z
ródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 16
Tworzenie i wdra\
anie leśnej mapy numerycznej - stan na lipec 2008 r.
z
ródło: http://www.geomatyka.lasy.gov.pl/
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 17
Definicje GIS/SIP
GIS - to system korzystający z przestrzennych baz
danych w celu uzyskania odpowiedzi na zapytania
natury geograficznej.
Goodchild, 1985
GIS - to system komputerowy słu\
ący do
zbierania,przechowywania, przetwarzania,
analizowania i wyświetlania danych przestrzennych.
Clarke, 1986
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 18
Definicje GIS/SIP - cd...
GIS - to zestaw wszechstronnych narzędzi do:
zbierania, składowania, przetwarzania,
transformowania i wyświetlania danych
przestrzennych świata realnego.
Burrough 1986
GIS - to system do pozyskiwania, przechowywania,
sprawdzania, manipulacji, integracji, analizy i
prezentacji danych odnoszących się do obiektów
przestrzennych.
Strobl, 1988
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 19
Definicje GIS/SIP - cd...
GIS - to komputerowy system zaprojektowany dla u\
ytkownika
w celu: zbierania, zarządzania i analizy du\
ej ilości danych
przestrzennych i ich atrybutami.
Hamenway, 1989
GIS - to zorganizowany, wielofunkcyjny zestaw narzędzi (sprzęt
komputerowy, oprogramowanie, dane przestrzenne) oraz osób
(wykonawców i u\
ytkowników), stworzony celem efektywnego
gromadzenia, magazynowania, przetwarzania i prezentacji
danych przestrzennych z otaczającej nas rzeczywistości.
Kistowski i Iwańska, 1997
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 20
Definicje GIS/SIP - cd...
System Informacji Geograficznej (ang. Geographical Information
System) - system informacji przestrzennej dotyczący danych
geograficznych.
Termin ten w liczbie mnogiej oznacza systemy informacji
geograficznej, stosowany jest równie\
jako nazwa dziedziny
zajmującej się geoinformacją oraz metodami i technikami GIS.
zajmującej się geoinformacją oraz metodami i technikami GIS.
Gaz
dzicki, 2002
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 21
Definicje GIS/SIP - cd...
Geomatyka, (ang. Geomatics) - dyscyplina naukowo-techniczna
zajmująca się pozyskiwaniem, analizowaniem,
interpretowaniem, upowszechnianiem i praktycznym
stosowaniem geoinformacji.
Gaz
dzicki, 2002
Według Oxford English Dictionary Online (2004) geomatyka jest
matematyką Ziemi, tj. nauką o pozyskiwaniu, analizie
i interpretacji danych, zwłaszcza pomiarowych, które odnoszą
się do powierzchni Ziemi.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 22
Definicje GIS/SIP - cd...
System Informacji o Terenie (ang. Land Information System) -
system informacji przestrzennej dotyczący danych o terenie.
Według definicji Międzynarodowej Federacji Geodetów (FIG),
stosowanej ju\
w latach osiemdziesiątych minionego stulecia,
system informacji o terenie jest środkiem do podejmowania
decyzji o charakterze prawnym, administracyjnym i
decyzji o charakterze prawnym, administracyjnym i
gospodarczym oraz pomocą w planowaniu i rozwoju; składa się
on z bazy danych o terenie utworzonej dla określonego obszaru
oraz metod i technik systematycznego pozyskiwania,
aktualizowania i udostępniania danych, a jego podstawą jest
jednolity sposób identyfikacji przestrzennej, słu\
ący równie\
do
łączenia danych systemu z danymi innych systemów.
Gaz
dzicki, 2002
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 23
Definicje GIS/SIP - cd...
Informacje przestrzenne - to zbiór informacji o poło\
eniu,
własnościach geometrycznych i relacjach przestrzennych obiektów
odniesionych do powierzchni Ziemi [Miś i in., 2001].
Systemem Informacji Przestrzennej (SIP) - to system
pozyskiwania, gromadzenia, archiwizowania, przetwarzania i
udostępniania danych, w których zawarte są informacje
udostępniania danych, w których zawarte są informacje
przestrzenne i towarzyszące im informacje opisowe o obiektach
przestrzennych [Miś i in., 2001].
Leśna mapa numeryczna - system informacji przestrzennej
utworzony dla potrzeb LP, wspomagający procesy decyzyjne,
spójny wewnętrznie i otwarty na mo\
liwość współpracy z innymi
systemami oraz na modernizację wewnętrzną.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 24
Kryteria podziału SIP na podstawie:
struktury funkcjonowania:
obszaru:
" systemy obiektowe
" scentralizowane
" lokalne
" rozproszone
" regionalne
" krajowe
" kontynentalne
przeznaczenia:
" globalne
" ewidencja
" kartografia (redakcja map)
kartografia (redakcja map)
z
ródła informacji:
z
ródła informacji:
" planowanie przestrzenne
" pierwotne (np. kataster)
" gospodarka terenami
" wtórne (np. plan zagospodarowania
przestrzennego)
" monitoring środowiska
zakresu u\
ytkowania:
" jeden u\
ytkownik (np. nadleśnictwo)
" wielu u\
ytkowników (np. RDLP)
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 25
Schemat SIP
komputery
u\
ytkownicy
urządzenia zewnętrzne,
i ich potrzeby
oprogramowanie
SIP
zagadnienia
bazy danych
formalnoprawne,
przestrzennych
ochrona danych
i opisowych
(z
ródło; Okła i in., 2000)
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 26
Elementy składowe SIP
i występujące pomiędzy nimi zale\
ności
Dane analogowe Dane cyfrowe Oprogramowanie
U\
ytkownicy
U\
ytkownicy
Twórcy
Twórcy
systemu
systemu
Sprzęt komputerowy, geodezyjny, GPS, kamery i inne urządzenia
(z
ródło; Miś i in., 2001)
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 27
INFORMACJE
LUDZIE
LUDZIE
URZ


DZENIA
Struktura SIP
" Atrybut  najmniejsza jednostka systemu, opisująca warstwę
informacyjną.
" Warstwa informacyjna  zbiór jednolitych (najczęściej
geometrycznie) obiektów, opisywanych szeregiem atrybutów.
" Zbiór warstw informacyjnych  odwzorowanie dowolnej sytuacji
terenowej.
Ka\
dy obiekt występujący w terenie mo\
na opisać jako punkt, linię,
poligon lub bryłę, a tak\
e jako obiekt ciągły (powierzchnia
poligon lub bryłę, a tak\
e jako obiekt ciągły (powierzchnia
terenu, powierzchnie opisujące występowanie ró\
norodnych
zjawisk).
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 28
Atrybuty danych w bazach danych SIP
Baza danych SIP
Atrybuty przestrzenne Atrybuty opisowe Atrybuty czasowe
Dane rastrowe Dane wektorowe identyfikator
stan na ...
identyfikator punkt tekst (data 1)
wielkość linia liczba stan na ...
rastra (data 2)
wektor data
liczba kanałów stan na ...
informacji poligon dane (data 3)
multimedialne
(z
ródło; Miś i in., 2001)
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 29
w czasie
typy danych
elementy rastra
zmienno
ść
w czasie
rodzaje obiektów
Charakterystyczne obszary zastosowań SIP
Wspomaganie decyzji:
optymalna lokalizacja,
optymalna trasa,
najefektywniejsze wykorzystanie,
Gromadzenie i integracja danych przestrzennych:
przetworzenie ró\
nych informacji do postaci cyfrowej i wspólnego układu
odniesienia,
inteligentne bazy danych przestrzennych (METABAZY i METADANE),
Analizy przestrzenne:
monitoring,
kontrola i planowanie,
prognozowanie,
symulacje zmian i mo\
liwości.
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 30
Mo\
liwości analityczne SIP
Jako przykład zastosowania analizy gisowskiej w
zadaniach decyzyjnych mo\
na podać za Mozgawą [1996]
siedem rodzajów problemów w postaci pytań  haseł
podanych w pracy Berry [1992]:
1. czy mo\
na to pokazać w postaci mapy? (dotyczy problemów
zastąpienia tradycyjnych sposobów sporządzania map
techniką kartografii komputerowej);
techniką kartografii komputerowej);
2. gdzie się coś znajduje? (poło\
enie w przestrzeni określonych
obiektów i ich cech);
3. gdzie się coś zmieniło? (problem analiz i prezentacji
kartograficznej zmian czasowych dowolnych elementów w
przestrzeni objętej działaniem systemu);
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 31
Mo\
liwości analityczne SIP
4. jaka istnieje relacja? (wszystkie zagadnienia związane z
porównywaniem pomiędzy dowolnymi fragmentami
przestrzeni, a dotyczące np. odległości, spadków terenu,
widoczności, ró\
norodności przyrodniczej);
5. gdzie to jest najlepsze? (pytania związane z procedurami
wyszukiwania miejsc w przestrzeni, spełniających
określone warunki);
6. co na to wpływa? (zagadnienia związane z
6. co na to wpływa? (zagadnienia związane z
wykorzystywaniem GIS, jako narzędzia do testowania
hipotez o istnieniu związków pomiędzy elementami
układów przyrodniczych);
7. co będzie je\
eli & ? (pytania występujące często jako
wstępne przy wyszukiwaniu miejsc spełniających określone
warunki oraz modelowaniu systemowym, umo\
liwiając
uwzględnienie szczególnych, nietypowych warunków).
2009-02-27 Fotogrametria i Systemy Informacji Przestrzennej - wykłady 32