WYKŁAD 1

Geomatyka- zbiór dziedzin związanych z przetwarzaniem informacji geoprzestrzennych: geodezja, kartografia, fotogrametria i teledetekcja, systemy informacji przestrzennej, kataster i inne.

Geomatyka- to dyscyplina naukowo- techniczna zajmująca się pozyskiwaniem, analizowaniem, interpretowaniem, upowszechnianiem i praktycznym stosowaniem geoinformacji.

Geomatyka- jest matematyką Ziemi tj. nauką o pozyskiwaniu, analizie i interpretacji danych, zwłaszcza pomiarowych, które odnoszą się do powierzchni Ziemi.

Geomatyka- zbiór dyscyplin naukowo- technicznych zajmujące się realizacją zadania pozyskiwania przetwarzań, przetwarzanie, analizowanie, udostępnianie informacji.

Informacja geograficzna- informacja dotycząca zjawisk jawnie bądź niejawnie powiązanych z położeniem odniesionym do Ziemi.

Informacja geograficzna- to informacja (dane) o położeniu, cechach, właściwościach geometrycznych, związkach przestrzennych i relacjach obiektów, które są przedmiotem zainteresowania SIP i mogą być identyfikowane w przestrzeni objętej działaniem systemu.

Zadania geomatyki- realizuje się m.in. z użyciem narzędzi i oprogramowania SIG. Grupy zadań geomatyki, związane są z informacją geograficzną: pozyskiwanie, przetwarzanie, analizowanie, udostępnianie.

WYKŁAD 2

Przetwarzanie informacji

• Wprowadzenie informacji;

1. Manipulatory, klawiatura

2. Wprowadzanie współrzędnych osnowy oraz obserwacji

Przetwarzanie

1. Porównanie poleceń użytkownika ze stanem, zasadami gry

2. Ułożenie i rozwiązywanie równań.

• Wprowadzenie wyników

1. Ostateczne zakończenie np. w grze game over

2. Wyświetlanie informacji o odchyłkach, błędach.

Przetwarzanie:

1. Kontrola danych:

• Poprawność

• Kompletność

• Spójność

2. Obliczenia:

• Rozpoznanie zadania

• Przetwarzanie zgodne z algorytmem

• Wyniki etapowe, cząstkowe

• Raport z przetwarzania(postęp, wyniki)

• Rozwiązania warunkowe i wariantowe

3. Kontrola wyników:

• Poprawność

• Kompletność

• Spójność

Przetwarzanie „zadaniowe”:

Analiza danych (człowiek)

↓

Rozpoznanie zadania(człowiek)

↓

Uruchomienie + wprowadzenie danych(człowiek)

↓

Wykonanie obliczeń (maszyna)

↓

Zapisanie wyników (człowiek)

WINKALK

Zalety:

• Pełna kontrola obliczeń

• Inteligentny wybór kolejności zada

• Zatrzymanie po pierwszym błędzie

Wady:

• Długi czas wykonywania obliczeń

• Duże prawdopodobieństwo błędu

• Ciężar analizy po stronie operatora

• Trudności włączenia w ciąg technologiczny

• Rozbicie przetwarzania na trzy etapy

Przetwarzanie „wsadowe”: (wszystko wykonuje maszyna)

Analiza danych

↓

Rozpoznanie zadania ←←←

↓ ↑

Wykonanie obliczeń ↑

↓ ↑

Sprawdzenie czy wszystko policzone↑

↓

Zapisanie wyników

APROX

Zalety:

• Szybkość wykonywania obliczeń

• Powtarzalność obserwacji

• Nikłe prawdopodobieństwo błędów

• Kompletna analiza danych

• Ciężar analizy po stronie maszyny

• Łatwość włączania w ciąg technologiczny

• Trzy etapy przetwarzania w jednym

Wady:

• Ograniczona kontrola przetwarzania

WYKŁAD 3

Systemy Informacji Przestrzennej

Jednym z podstawowych zagadnień, którym zajmują się Systemy Informacji Przestrzennej, jest przedstawienie powierzchni terenu.

Numerycznym modelem terenu nazywana jest numeryczna reprezentacja powierzchni terenowej, utworzona poprzez zbiór współrzędnych przestrzennych punktów charakteryzujących tą powierzchnię oraz algorytmów interpolacyjnych umożliwiających odtworzenie jej kształtu na określonym obszarze.

Kryterium wymiaru podstawowego elementu(opisane w tabeli)

		punktowe	liniowe	powierzchniowe	bryłowe
KRYTERIUM ROZMIESZCZENIA	nieregularne	Nieregularne punktowe	Nieregularne liniowe	Nieregularne powierzchniowe	Nieregularne bryłowe
		regularne	Regularne punktowe	Regularne liniowe	Regularne powierzchniowe	Regularne bryłowe

Wady i zalety wybranych metod:

Zalety
Nieregularna siatka trójkątów	Regularna siatka kwadratów
- jednoznaczność interpretacji zbioru danych - łatwość interpolacji warstwic - bezpośredni związek modelu z liniami szkieletowymi - łatwość uwzględniania obszarów nieciągłych	- szybkość generowania siatki - bogactwo metod interpolacji - łatwość uzupełniania zbioru punktów
Wady
- czasochłonność generowania/ kontroli siatki - kłopot z uzupełnianiem zbioru punktów siatki -„wrażliwość” na błędy pomiaru wysokości punktów	- „spłaszczenie” modelu - proces interpolowania rzędnych węzłów - silny wpływ algorytmu interpolacji na model - błędy interpolacji przebiegu warstwic (siodło) - problem z mijaniem obszarów nieciągłych

WYKŁAD 4:

Mapa( wirtualny model rzeczywistości)

Mapa- to abstrakcyjny model przestrzennych aspektów rzeczywistości , poddanych transformacjom pozwalającym na przedstawienie w sposób bezpośredni bądź pośredni różnych informacji, takich jak np. położenie, odległość, kształt czy związek przestrzenny itp.

Mapa dawniej:

• Obrazem i dokumentem eksploatacji i poznania Ziemi

• Podstawa zarządzania , gospodarowania przestrzennego

• Narzędzie strategii wojennej

• Atrybut władcy

• Dowód poziomu wiedzy i rozwoju naukowego

• Dzieło sztuki, w którym brak treści nadrabiano zdobieniami

Mapa obecnie:

• Obraz informacji geoprzestrzennych zgromadzonych w bazie danych

• Narzędzie do badania informacji

• Bardziej obrazem dokumentu niż dokumentem

• Platformowym zbiorem danych systemów informacyjnych

Etap I Mapy „analogowe”

Tradycyjne mapy oraz nakładki tematyczne z wybranym rodzajem informacji (uzbrojenie terenu, rzeźba) na nośnikach papierowych, foliach, kliszach itp.

Etap II Mapy „cyfrowe”

Kopie map „analogowych” wykonywane technikami cyfrowymi. Odpowiednikiem nakładek tematycznych były warstwy w programie CAD. Systematyczna utrata znaczenia wydruku.

Etap III Mapy „numeryczne”

Pełne wykorzystanie komputerów i nowoczesnych technik informatycznych. Nowe wymiary, nowe sposoby wizualizacji informacji, baczenie opisowych i kartograficznych baz danych, Systemy Identyfikacji Przestrzennej. Zmiana sposobu wykorzystania map.

WYKŁAD 5

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

Dane występują w postaci znaków( cyfr, liter, symboli, obrazów i innych form rejestracji) zrozumiałych dla człowieka lub nadających się do przetwarzania komputerowego oraz transmisji. W komputerze dane występują w postaci binarnej.

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

Niektóre dane są cenne. Pozostałe bezcenne.

• Dane geograficzne

• Dane geoprzestrzenne

• Dane katastralne

• Dane o terenie

• Dane opisowe

• Dane przestrzenne

• Dane rastrowe

• Dane referencyjne

• Dane tematyczne

• Dane wektorowe

Dane geograficzne- to dane dotyczące obiektów geograficznych

Dane geoprzestrzenne to dane dotyczące obiektów przestrzennych powiązanych z powierzchnią Ziemi.

Dane katastralne to dane pozyskiwane, rejestrowane, weryfikowane, aktualizowane i udostępniane w katastrze. Dzieli się je na:

• Dane przestrzenne dotyczące przedmiotów(obiektów) katastralnych

• Opisowe określające przedmioty katastralne i relacje katastralne, a także dotyczące atrybutów opisowych dotyczących przedmiotów katastralnych

Dane o terenie to dane geoprzestrzenne o wysokim stopniu szczegółowości

Dane opisowe to dane dotyczące obiektów przestrzennych oraz dane pośrednio związane z tymi obiektami, które w systemie informacji przestrzennej nie są traktowane jako dane przestrzenne np. dane o podmiotach (osobach fizycznych i prawnych) w systemie katastralnym.

Dane przestrzenne to dane dotyczące obiektów przestrzennych, w tym zjawisk i procesów, znajdujących się lub zachodzących w przyjętym układzie współrzędnych. Dane przestrzenne dotyczące:

1. Właściwości geometrycznych obiektu przestrzennego, a zwłaszcza jego położenie względem przyjętego dwuwymiarowego lub trójwymiarowego układu współrzędnych.

2. Charakterystyki obiektu pod względem czasu np. daty jego utworzenia

3. Związków przestrzennych(topologicznych) danego obiektu z innymi obiektami przestrzennymi

4. Wyróżnionych atrybutów opisowych obiektu przestrzennego, służących do jego identyfikacji oraz określających jego podstawowe właściwości.

Dane rastrowe to dane reprezentowane przy pomocy rastra. Raster to:

1. Uporządkowany zbiór komórek, które pokrywają część powierzchni np. rastrem jest sieć kwadratów pokrywających część płaszczyzny i utworzonych przez duże rodziny linii -równoległych, równoodległych i wzajemnie prostopadłych; punkty przeciec tych linii tworzą węzły rastra, a z zbiór tych węzłów nazywany jest siatką.

2. Struktura danych stanowiąca dwuwymiarową tablicę.

Dane referencyjne to dane stanowiące odniesienie przestrzenne dla danych tematycznych.

Dane tematyczne to dane opisujące pewne aspekty świata rzeczywistego w nawiązaniu do danych referencyjnych.

Dane wektorowe to dane przestrzenne w postaci współrzędnych służących do opisu właściwości geometrycznych obiektów przestrzennych np. naroże budynku.

Pozyskiwanie danych:

Wektoryzacja to proces konwersji danych rastrowych do postaci wektorowej.

• Przygotowanie materiału rastrowego (fotogrametria, skanowanie)

• Przygotowanie zbioru punktów charakterystycznych

• Wpasowanie obrazu w punkty charakterystyczne (kalibracja danych rastrowych)

Wektoryzacja- występowanie informacji rastrowej wektorową.

WYKŁAD 6

INSPIRE- (Infrastructure for spatial information Europe) Europejska Infrastruktura Informacji Przestrzennej- nazwa inicjatywy legislacyjnej zmierzającej do utworzenia tej infrastruktury w Unii Europejskiej.

W projekcie Dyrektywy INSPIRE i infrastrukturę tę określa się jako metadane, zbiory i usługi danych przestrzennych, technologie i usługi sieciowe, porozumienia dotyczące współudziału, dostępu i użytkowania, a także mechanizmy, procesy i procedury ustanowione, wprowadzane i udostępniane zgodnie z Dyrektywą.

Celem INSPIRE jest zapewnienie dogodnego dostępu do informacji geoprzestrzennej.

Jako podstawę przyjęto następujące postulaty:

1. Dane powinny być pozyskiwane tylko jeden raz i utrzymywane na tym poziomie zarządzania, na którym jest to najbardziej efektywne.

2. Należy umożliwić zarówno bezszwowe łączenie danych przestrzennych pochodzących z różnych źródeł Unii Europejskiej, jak też korzystanie z tych danych przez różnych użytkowników i do różnych celów.

3. Geoinformacja utrzymywana na danym poziomie zarządzania powinna być dostępna również na innych poziomach.

4. Geoinformacja potrzebna do celów dobrego rządzenia powinna być dostępna na warunkach, które nie utrudniają jej szerokiego stosowania

5.Odszukanie dostępnych danych przestrzennych, określenie ich przydatności oraz poznanie warunków ich użytkowania powinno być łatwe.

Infrastruktura danych przestrzennych- są to środki techniczne, organizacyjne, prawne i ekonomiczne, które:

a) zapewniają powszechny dostęp do danych i usług geoinformacyjnych dotyczących określonego obszaru

b) przyczyniają się do efektywnego stosowania geoinformacji dla zrównoważonego rozwoju tego obszaru

c) umożliwiają racjonalne gospodarowanie zasobami geoinformacyjnymi

Zależnie od obszaru infrastruktura danych przestrzennych może być:

a) lokalna np. miejska lub powiatowa

b) regionalna np. wojewódzka

c) państwowa

d) międzynarodowa np. europejska lub globalna

Infrastruktura danych przestrzennych obejmuje:

a) powiązane ze sobą, zdolne do współdziałania systemy i bazy danych przestrzennych zawierające dane i matadane o odpowiedniej treści i jakości

b) technologie teleinformatyczne i geoinformacyjne stosujące powszechnie akceptowane standardy

c) przepisy prawne, struktury organizacyjne, rozwiązania ekonomiczne i zasoby ludzkie

d) użytkowników tworzących społeczeństwo geoinformacyjne

Interoperacyjność- zdolność wzajemnego współdziałania (interoperowalność), współdziałanie, dziedzina badań.

Implementacja- to faza opracowania systemu informatycznego, w której wyniku sprzęt, oprogramowanie i procedury systemu zaczynają łącznie funkcjonować.

Implementacja to również zastosowanie (wdrożenie) określonego sposobu (algorytmu) funkcjonowania lub sposobu przetwarzania danych.

Algorytm jest to zbiór reguł pozwalających na rozwiązanie zadania.

Identyfikator- to oznakowanie (sekwencja znaków), które pozwala na określenie tożsamości tego, czego dotyczy.Według norm grupy ISO 19100:

1. Oznakowanie, które w sposób niepowtarzalny identyfikuje jakąś jednostkę (element,byt) lub grupę jednostek.

2. Niezależna od języka sekwencja znaków mogąca w sposób niepowtarzalny i trwały identyfikować (jednoznacznie określać) to, co jest z tym identyfikatorem związane.

Format (pliku)- jest to sposób organizacji informacji opracowany i stosowany w celu zapewnienia możliwości wymiany, wizualizacji, transferu i przetwarzania danych.

PYTANIA DO EGZAMINU:

1. Definicja geomatyki

2. Dziedziny wchodzące w skład geomatyki

3. Informacja geograficzna, informacja przestrzenna

4. Dane rastrowe, dane wektorowe(źródła, wady i zalety, obszary zastosowań)

5. Etapy przetwarzania danych (można wymienić na podstawie dowolnego przykładu)

6. Mapa- definicja

7. Mapa- podstawowa systematyka map

8. Role mapy (po co kreślono mapy kiedyś, po co się robi to teraz)

9. Interoperacyjność

---