Základy teorie GIS

Tomáš Řezník

                                           Vymezení pojmů

n    Kartografie je věda, technologie a umění tvorby map, včetně jejich studia jako vědeckých
dokumentů a uměleckých prací

                                                      (International Cartographic Association, 1973)



n    Geoinformatika je vědou o nalezení strukturovaného modelu prostorových dat, který vede k
efektivní vizuální reprezentaci těchto dat

                                                      (International Cartographic Association, 2002)



                                             Význam GIS

n    Při vzniku ve smyslu Geographic Information Systems (60. a 70. léta)

n    Informační systém, který zaznamenává prostorovou lokalizaci

n    Dnes GIS jako zkratka slov Geographic Information Science





                                            Vymezení GIS

                                              Historie

n     Pionýrské období (počátek 60. let -- 1975), důležitý vliv průkopnických osobností a institucí
(zvláště univerzit) na dosažené výsledky

n     Druhá fáze (1973 - začátek 80. let), ujednocení pokusů a činností agenturami a institucemi na
lokální úrovni

n     Třetí fáze (1982 - konec 80. let), dominuje komercionalizace problematiky

n     Čtvrtá, současná fáze, uživatelský  přístup, výrazná konkurence poskytovatelů, služby ze
vzdálených serverů, standardizace a tvorba otevřených systémů; zvyšuje se důraz na uživatele a
možnosti použití

                                           Struktura GIS

n    Hardwarová

n    Softwarová

n    Geoinformace

n    Personální

                                              Hardware

n     Různé počítačové platformy (personální počítače, pracovní stanice, víceuživatelské systémy)

n     Požadavek na konkrétní vstupní a výstupní zařízení

n     Vstupní = zejména takové, jež jsou schopné konverze dat do digitální formy

n     Výstup = často velkoplošná tisková zařízení a digitální výstupy

n     Hardware na vysoké úrovni (náročné operace)



                                              Software

n    Dnes zejména Desktop GIS (tj. GIS pro PC)

n    Výrazná konkurence

n    Musí umět a mít přinejmenším: uživatelské rozhraní, umožňovat vstup údajů, jejich transformaci,
zobrazovat a vytvářet výstupy, umožňovat prostorové analýzy

n    Funkcionalita leaderů přibližně na stejné úrovni

n    V ČR 50% legálních licencí jsou ESRI

n    Stále větší rozvoj open source

                                                Data

n    více než 70 % nákladů na GIS spočívá v získávání údajů

n    dvě hlavní reprezentace prostorových objektů (tzv. datové modely): rastr a vektor

n    vrstva





                                            Digitalizace

n    převedení dat v analogové formě do formy digitální

n    Manuálně (zadávání dat prostřednictvím klávesnice, tak také tzv. vektorizace)

n    Automaticky (snímání mapy, fotografie, obrazu skenerem)

n    Kombinací obou zmíněných

n    Hlavní nedostatek digitalizace vyplývá z faktu, kdy většina map nebyla zhotovena pro jejich
pozdější digitalizaci

                                             Funkce GIS

n    Značná část funkcionality GIS je obdobná i jiným metodám a nástrojům

n    Formou GIS je mnohdy snazší a efektivnější



                                       Funkce GIS ve školství

n    Pomocí GIS naučit studenty, co je GIS

n    Tvorba map

n    Možnost použít freewarové programy

n    Kristýna GIS (profesionální GIS)

n    ArcExplorer (jen pro vizualizaci, snadné ovládání, malá funkcionalita)



                                            GIS v praxi

n     Státní správa a samospráva

n     Ekologie

n     Geomorfologie a geologie

n     Hydrologie

n     Zemědělství a lesnictví

n     Doprava a inženýrské sítě

n     Zdravotnictví, bankovnictví a management

n     Internetové a mobilní aplikace

n     Soukromý sektor



                                            GIS v praxi

n    Tvorba map

n    Zobrazování dat

n    Uložení dat

n    Modelování

n    Analýzy

n    DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země)

n    Rozhodovací procesy

n    Tvorba metadat ("dat o datech")

n    Publikace map, modelů na Webu



   

                                            GIS v praxi

n    Tvorba map

n    Zobrazování dat

n    Uložení dat

n    Modelování

n    Analýzy

n    DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země)

n    Rozhodovací procesy

n    Tvorba metadat ("dat o datech")

n    Publikace map, modelů na Webu





                                            GIS v praxi

n    Tvorba map

n    Zobrazování dat

n    Uložení dat

n    Modelování

n    Analýzy

n    DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země)

n    Rozhodovací procesy

n    Tvorba metadat ("dat o datech")

n    Publikace map, modelů na Webu





                                           ArcGIS Desktop

n    sada pokročilých aplikací GIS

n    ve třech úrovních funkčnosti (ArcView, ArcEditor a ArcInfo)

n    V tomto kurzu ArcView -- produkty  ArcMap a ArcCatalog(TM)

                                             ArcCatalog

    Umožňuje organizovat a spravovat data GIS, mapy, glóby, datové sady, modely, metadata a služby.
Obsahuje nástroje pro:

n     prohlížení a vyhledávání geografických informací

n     zaznamenávání, prohlížení a správu metadat

n     definování, export a import schémat a návrhů geodatabáze

n     vyhledávání prostorových dat na místních sítích nebo na internetu

n     administraci produktu ArcGIS Server



                                               ArcMap

n    Centrální aplikace

n    Všechny mapově orientované úlohy včetně kartografie, prostorových analýz a editace dat

n    Dva různé pohledy na mapu: zobrazení geografických dat (View) a zobrazení výkresu mapy (Layout)



                                          Formát shapefile

n    Běžně užívaný, ne však jeden z nejdokonalejších formátů pro uchovávání dat pro GIS

n    Geometrie a atributy jsou uloženy odděleně

n    Geometrie v souboru *.shp

n    Atributy v souboru *.dbf (i Excel)

n    Soubor *.shx propojuje *.shp a *.dbf

n    Proto nutné kopírovat všechny tři soubory!





                                          Užitečné odkazy

n    ArcExplorer -- GIS prohlížeč zdarma

http://www.esri.com/software/arcexplorer



n    IZGARD -- prohlížeč armádních dat

http://arwen.ceu.cz/website/dmu25lm1/viewer.htm



n    Regionální informační systém

http://brno.risy.cz/CZ/pg_5848_cz.html