System informacyjny – całokształt składników tworzących system do przechowywania i operowania informacją. System informacyjny służy do gromadzenia danych i ich przetwarzania w celu wytworzenia nowych informacji, będąc jednocześnie kanałem przepływowym danych i informacji.

Dane czy informacje ?

Dane są reprezentacją informacji, właściwą do komunikowania się, interpretacji lub przetwarzania.

Dane same w sobie nie mają znaczenia, dopiero w drodze interpretacji przez człowieka stają się informacją, która może być użyta do wzbogacenia wiedzy.

Informacja - wiedza uzyskiwana w drodze interpretacji danych, która w ustalonym kontekście ma określone znaczenie i dotyczy obiektów, takich jak fakty, zdarzenia, przedmioty, zjawiska, procesy i idee.

Systemy informacyjne
Systemy informacji przestrzennej SIP
SIP-dane odniesione do Ziemi
Systemy informacji terenowej SIT

OBIEKT GEOGRAFICZNY W GIS-GEOGRAPHICAL OBJECT, FEATURE, SPATIAL OBJECT,

abstrakcja obiektu geograficznego jako zjawiska świata rzeczywistego, stanowi figurę geometryczną utworzoną przez wyodrębniony zbiór punktów w rozpatrywanej przestrzeni dwuwymiarowej lub trójwymiarowej i opisanydanymi przestrzennymi.

abstrakcja – wyodrębnianie cech istotnych, stałych przedmiotu (zjawiska) irozpatrywanie ich w oderwaniu od cech nieistotnych, przygodnych.

Systemy informacji terenowej-SIT-Dane pierwotne – pozyskiwane technikami o najwyższej dokładności: pomiar geodezyjny bezpośredni, pomiar fotogrametryczny na zdjęciach wielkoskalowych. SIT jest analogią do map wielkoskalowych o skali większej od 1:5000. SIT to system o ściśle określonym zakresie informacyjnym, prowadzony jednolicie dla całego kraju, zasila pozostałe systemy, ma dla nich charakter referencyjny.Struktura SIT w Polsce:ewidencja gruntów i budynków, ewidencja uzbrojenia terenu, obiekty topograficzne, osnowy geodezyjne, metadane.

Systemy informacji geograficznej-SIG / GIS-Dane wtórne - pochodzące z wektoryzacji map topo- graficznych, tematycznych lub uzyskane z pomiarów bezpośrednich o mniejszej dokładności (np. odbiornik GPS bez korekcji zniekształceń) GIS jest analogią do map o skalimniejszej od 1:10 000.

GIS powiatowy- zarządzanie zasobami komunalnymi, zarządzanie kryzysowe, planowanie przestrzenne

rejestr decyzji, oferty inwestycyjne, rynek nieruchomości, handel, edukacja, zdrowie.

Cykl innowacyjny w GIS

• Hardware 2-5 lat (przeszacowane)

• Software 5-19 lat (przeszacowane)

• Siła robocza 10-20 lat (ignorowane)

• Dane> 20lat (niedoszacowane, najważniejsze)

• Relacje kosztów

Hardware –Software –Dane= 10 –10-80

Model graficznej reprezentacji danych przestrzennych jest to sposób przedstawienia położenia przestrzennego i kształtu obiektów SIP (oraz opcjonalnie relacji przestrzennych obiektów ) Popularnie model reprezentacji określa się jako model danych przestrzennych. Pojęcie model danych jest szersze *). Wybór postaci danych następuje na etapie modelowania logicznego.

Obiekty proste są reprezentowane za pomocą jednego z elementów geometrycznych 0-D, albo1-D, albo2-D,

Obiekty złożone (kompleksowe) są reprezentowane przez kombinację obiektów prostych, np. budynek na mapie zasadniczej, dwie części parku narodowego

Obiekty ciągłe – występują na całym obszarze danego SIP, np. numeryczny model terenu.

Prosty model wektorowy

• nazywany jest modelem spaghetti (brak przestrzennych relacji)

• jeśli dwa obiekty się stykają (np. działki) to te same punkty (współrzędne) są zapisywane w kazdym obiekcie osobno

• związki przestrzenne trzeba ustalać na drodze analiz (np. stykające się budynki czy działki nie wiedza o tym że sąsiadują)

Topologiczny model wektorowy

• oprócz informacji o położeniu i kształcie zawiera dodatkowo informacje o przestrzennych relacjach miedzy obiektami

• są trzy rodzaje elementów topologicznych: węzły, linie graniczne,obszary (0D,1D,2D)

• płaszczyzna jest podzielona liniami L1,L2,.. na obszary P1,P2,.. oraz na obszar P0 – zewnętrzny dla pozostałych.

Cechy postaci rastrowych: Ograniczona do rozmiarów piksela (komórki) rozdzielczość danych przestrzennych,

duża objętość rastra (pliku) wynikająca z rozmiarów macierzy (liczba wierszy x liczba kolumn), łatwość prowadzenia analiz przestrzennych.

Wektorowa

• Możliwość zapisu źródłowych współrzędnych

• Mała objętość danych, możliwość przechowywania w DBMS

• Skomplikowane i ograniczone analizy przestrzenne

Rastrowa

• Dokładność danych ogranicza rozmiar komórki

• Duża objętość danych

• Proste i nieograniczone analizy przestrzenne

Kompromis

Pozyskanie i przechowywanie danych w modelu wektorowym

Generowanie modelu rastrowego tylko na potrzeby analiz

Przestrzennych

Skanowanie map bębnowy stołowy

Skaner - urządzenie do zamiany mapy (zdjęcia) z postaci analogowej (fotograficznej) na obraz w postaci cyfrowej. Skanery dzielą się na stacjonarce i ręczne. W geodezji do skanowania map stosowane są skanery stacjonarne, wielkoformatowe o podwyższonej dokładności geometrycznej (rzędu 0.05 ), odpowiadającej dokładności mapy.

Skanowanie map- Parametry skanerów wielkoformatowych

Rozdzielczość geometryczna: rzeczywista (optyczna) do 500 dpi (dot per inch) interpolowana np. 2 x większa od optycznej (500 →1000dpi) Dokładność geometryczna (powtarzalność pozycji): 0,05 – Format - do A0

Transformacja izometryczna nie usuwa zniekształceń jakie zwykle posiada skanowana mapa analogowa (skurcz papieru, deformacje nieregularne). Proces skanowania wprowadza dodatkowe błędy . Dlatego do kalibracji stosuje się zwykle bardziej złożone transformacje : afiniczną, rzutową lub wyższych rzędów.

Zależnie od wybranego modelu transformacji możemy eliminować w mniejszym lub większym stopniu błędy rastra. Wybierając nieodpowiedni model możemy też zadziałać w drugą stronę czyli zdegradować jakość oryginału.

Transformacja rzutowa przekształca- dowolny czworokąt w prostokąt

Transformacja przez podobieństwo (Helmerta)przekształca prostokąt w prostokąt podobny

(przesunięcie, obrót i zmiana skali)

Transformacja afiniczna przekształca równoległobok w prostokąt

Transformacja izometryczna przekształca prostokąt w prostokąt (bez zmiany skali)

Transformacja Helmerta (liniowa transformacja konforemna) :

Najprostszy model pozwala na przesunięcie, obrót i zmianę skali.

Transformacja wiernokątna.

Nie zmienia kształtu i nie deformuje.

Eliminuje błędy i wpływ skurczu mapy w minimalnym stopniu.

Obliczone odchyłki na punktach dostosowania mogą służyć do szybkiegoznalezienia błędów grubych.

Minimalna liczba punktów dostosowania – 2

Transformacja afiniczna:

Pozwala na przesunięcie, obrót i zmianę skali (różna dla x i y),

W większym stopniu eliminuje błędy skurczu mapy i błędy przypadkowe.

Zmienia kształt rastra, jeśli punkty są skupione w jednym miejscu arkusza możemy w znaczny sposób zdeformować raster.

Transformacja zachowuje równoległość linii i środki odcinków, zmienia natomiast

długości odcinków i wartości kątów.

Minimalna liczba punktów dostosowania – 3

Transformacja rzutowa:

Transformacja określająca zależność rzutową pomiędzy punktami układu

pierwotnego i wtórnego.

Minimalna liczba potrzebnych punktów dostosowania – 4.

Skanowanie mapy źródłowej (A) jest zamianą postaci analogowej na cyfrową i polega

na próbkowaniu jasności.

Po matematycznym przekształceniu mapy do geometrii docelowej przestaje być

zbudowana z regularnych pikseli, staje się dowolną siatką.

Bazy Danych to zbiór powiązanych wzajemnie danych, które są dostępne dla

wielu użytkowników; w BD można prowadzić efektywne wyszukiwanie i aktualizację informacji.

• W potocznym ujęciu:

BD = dane + program komputerowy wyspecjalizowany do gromadzenia i

przetwarzania tych danych + interfejs dla użytkownika

Powiązania w BD są realizowane przez odpowiednie struktury danych. Wyróżnia się bazy płaskie (plane) i systemy zarządzania bazą danych (DBMS – Database Management System)

Bazy płaskie to odpowiednio zorganizowany zbiór plików, struktura jest zakładana i eksploatowana przez określone narzędzie GIS. Pliki są uporządkowane w drzewo katalogów i są widoczne dla użytkownika.

Niski poziom bezpieczeństwa. DBMS są specjalistycznymi programami do obsługi baz danych

wykorzystywanymi przez m.in. programy GIS. Wykonują one typowe,

powtarzalne działania operacyjne na BD zlecane przez program GIS.

Jedną z funkcji jest chronienie dostępu do danych

Typy baz danych

Bazy proste (płaskie)

Obiekty reprezentowane są za pomocą struktury rekordów zgrupowanych w strukturach plików.

Głównymi dostępnymi operacjami : odczytaj rekord, zapisz rekord.

Rodzaje DBMS wg stosowanych struktur danych

1. Hierarchiczne

2. Relacyjne (RDBMS)

3. Obiektowe

Obecnie najczęściej stosuje się bazy relacyjne lub relacyjno-obiektowe

Mapa Hydrograficzna Polski 1:50 000 jest mapą tematyczną przedstawiającą w syntetycznym ujęciu warunki obiegu wody w powiązaniu ze środowiskiem przyrodniczym, jego zainwestowaniem i przekształceniem.

• Powstaje ona na podkładzie mapy topograficznej, na którą nanoszone są wyniki kartowania terenowego zjawisk i obiektów wodnych, przepuszczalności gruntów oraz liczne informacje związane z gospodarowaniem zasobami wodnymi, oceny jakości wody, a także dane sieci monitoringu hydrosfery.

Mapa Hydrograficzna Polski

• Mapa w postaci wydruku analogowego jest jednym z produktów końcowych opracowania kompleksowej bazy danych tematycznych, realizowanego w technologii GIS w środowisku MapInfo Professional.

• Jako referencyjna baza danych topograficznych, do której odnoszone są warstwy tematyczne Mapy Hydrograficznej, wykorzystana jest baza VMAP poziomu drugiego o dokładności geometrycznej odpowiadającej

opracowaniom w skali 1: 50 000.

• Baza danych przestrzennych stanowi istotny komponent Mapy Hydrograficznej, umożliwiając prowadzenie złożonych analiz przestrzennych.

POZIOMY INFORMACYJNE MAPY:

TOPOGRAFICZNE DZIAŁY WODNE

WODY POWIERZCHNIOWE

WYPŁYWY WÓD PODZIEMNYCH

WODY PODZIEMNE PIERWSZEGO POZIOMU

PRZEPUSZCZALNOŚĆ GRUNTÓW

ZJAWISKA I OBIEKTY GOSPODARKI WODNEJ

PUNKTY HYDROMETRYCZNE POMIARÓW STACJONARNYCH

ZAGADNIENIA OPISANE W KOMENTARZU:

Ogólna charakterystyka przyrodnicza obszaru, Budowa geologiczna i litologia, Topograficzne działy wodne

Opady, Wody powierzchniowe, Charakterystyka hydrologiczna, Wody podziemne, Charakterystyka okresu badań (warunki hydrometeorologiczne podczas wykonywania zdjęcia hydrograficznego) Stan czystości wód powierzchniowych, Przeobrażenia stosunków wodnych.

Mapa Sozologiczna jest mapą tematyczną 1:50000, przedstawiającą stan środowiska przyrodniczego oraz przyczyny i skutki – tak negatywnych, jak i pozytywnych - przemian zachodzących w środowisku pod wpływem różnego rodzaju procesów, w tym przede wszystkim działalności człowieka, a także sposoby ochrony

naturalnych wartości tego środowiska.

• Mapa adresowana jest głównie do instytucji i urzędów ochrony środowiska oraz decydentów i planistów na szczeblach regionalnym, wojewódzkim, powiatowym i gminnym.

Mapa w postaci wydruku analogowego jest jednym z produktów końcowych opracowania kompleksowej bazy danych tematycznych, realizowanego w technologii GIS w środowisku MapInfo Professional.

• Jako referencyjna baza danych topograficznych, do której odnoszonesą warstwy tematyczne Mapy Sozologicznej, wykorzystana jest baza VMAP poziomu drugiego o dokładności geometrycznej odpowiadającej

opracowaniom w skali 1: 50 000.

• Baza danych przestrzennych stanowi istotny komponent Mapy Sozologicznej, umożliwiając prowadzenie złożonych analiz przestrzennych.

Treść Mapy Sozologicznej

• formy ochrony środowiska przyrodniczego,

• degradacja komponentów środowiska przyrodniczego,

• przeciwdziałanie degradacji środowiska przyrodniczego,

• rekultywacja środowiska przyrodniczego,

• nieużytki,

• oznaczenia uzupełniające

– Model wektorowy jest właściwszy dla analiz precyzyjnie określających kierunek przepływu między punktami (droga, rzeka, kabel telefoniczny, rura)

- dyskretnymi elementami, głownie antropogenicznymi, których atrybuty stanowią kluczową rolę w określaniu całej sieci.

– Model rastrowy jest korzystniejszy w przypadku gdy problemem jest znalezienie drogi przez teren, gdzie nie znajdują się określone ścieżki oraz tam gdzie sieć nie składa się z wielu warstw i atrybutowo zdefiniowanych

kierunków, co czyni proces modelowania znacznie bardziej złożonym.