Geografinė informacinė sistema

GIS sugeneruoto produkto pavyzdys: šiaurės Apeninų skaitmeninis paviršiaus modelis (DEM – Digital Elevation Model)

Geografinė informacinė sistema (GIS) – informacinė sistema, skirta darbui su erdvine ir aprašomąja informacija. Sistema skirta skaitmeninių, koordinuotų erdvėje duomenų kaupimui, saugojimui, vaizdavimui, redagavimui, integravimui bei analizei.

Duomenų modeliai

Geografiniai objektai gali būti paplitę diskretiškai (išbarstytai, pvz.: miškas, ežeras) arba erdvėje kisti tolygiai (pvz.: paviršiaus aukštis). Vaizduojant realaus pasaulio objektus GIS sistemose yra sukuriamas šio pasaulio modelis, apibendrinant informaciją ir skirstant ją į klases. Šios realaus pasaulio klasės GIS duomenų modelyje yra išreiškiamos teminiais žemėlapiais (sluoksniais).

GIS duomenys gali būti išreiškiami naudojant vektorinį arba rastrinį duomenų modelį:

Rastrinis duomenų modelis gali būti suprantamas kaip paprasčiausias skaitmeninis paveikslėlis. Šiame duomenų modelyje informacija saugoma ląstelėse (angl. cell, pixel). Ląstelės yra organizuotos eilutėmis ir stulpeliais ir kiekviena ląstelė saugo vieną reikšmę. Dažniausiai ląstelėse saugoma informacija apie spalvą, gali būti koduojamos reikšmės ir apie kitus reiškinius: žemės dangos tipą, žemės paviršiaus temperatūrą ir pan.). Paplitęs rastrinio modelio naudojimas kuriant skaitmeninius paviršiaus modelius, kur saugoma informacija apie žemės paviršiaus aukščius. Rastrinio duomenų modelio detalumą apibūdina skiriamoji geba (rezoliucija) – ji nurodo koks yra vienos ląstelės kraštinės ilgis žemės paviršiuje.

Vektoriniame duomenų modelyje informacija saugoma koordinačių X, Y, (Z) rinkiniais. Objektų vaizdavimui, priklausomai nuo GIS duomenų bazės mastelio bei paskirties, pasirenkami taškai, linijos arba plotai. Dažniausiai taškiniais objektais kartografuojami tokie objektai, kurių kaip ploto naudojamame mastelyje nebegalima pavaizduoti; linijomis kartografuojami objektai, kurių pločio tam tikrame mastelye nebegalima išreikšti kaip ploto; plotais vaizduojamos vienarūšių objektų teritorijos. Linijos turi pradžios ir pabaigos taškus, taigi ir kryptį, kuri gali būti panaudojama objektų judėjimui nurodyti (pvz.: upės tėkmei, automobilių eismo kryptims) bei nurodyti M koordinatę. M identifikuoja tašką ant linijos, nurodant atstumą nuo linijos pradžios (pvz.: Vievis yra 40 km kelyje Vilnius-Kaunas). Taškas saugomas naudojant vieną koordinačių rinkinį, liniją sudaro taškų seka, o uždara linija suformuoja plotą.

GIS vektoriniame duomenų modelyje svarbi topologijos sąvoka, kuri apibrėžia objektų erdvinius ryšius su kitais objektais ir jų kartografavimo taisykles. Topologinio ryšio tipas gali būti nusakomas sąvokomis: „persidengia“, „kertasi“, „turi bendrą tašką“, „yra kito objekto viduje“ ir pan.

Atributiniai duomenys

GIS grafiniai objektai siejami su juos aprašančia informacija – atributinių duomenų lentelėmis, kur paprastai vienas grafinis objektas atitinka vieną įrašą (eilutę) atributinių duomenų lentelėse. Lentelėse gali būti saugomi tekstiniai, skaitiniai, loginiai duomenys, pateikiantys įvairiapusę kiekybinę ir kokybinę informaciją apie objektą. Įvairiose sistemose šias lenteles galima sieti su kitų duomenų lentelėmis.

Daugeliu atvejų atributiniuose duomenyse saugomi geoobjektų kodai, kurių paaiškinimai pateikiami konkrečios geografinių duomenų bazės specifikacijose. Lietuvoje sudarant geoduomenis laikomasi Integruotos Geoinformacinės sistemos (InGIS Archyvuota kopija 2005-05-20 iš Wayback Machine projekto.) specifikacijos.

Gis > GIS > gIS

Sąlygos atsirasti GIS susiformavo 7-8 dešimtmetyje, kai sparčiau pradėjo vystytis kompiuterinė technika. 7-o dešimtmečio pabaigoje apjungus DBVS ir CAD technologijas suformuojamos pirmosios GIS.

1967 m. GIS pirmą kartą įdiegta Kanados Energetikos, kasybos ir resursų departamente, siekiant inventorizuoti ir analizuoti gamtos, žemės ūkio, gyvūnijos, rekreacijos resursus, naudojant skaitmeninius M 1:250 000 duomenis. GIS pradininku laikomas šios sistemos vystytojas Roger Tomlinson.

9-ajame dešimtmetyje su kompiuterinės technikos bei operacinių sistemų vystymusi prasidėjo ir spartus GIS programų vystymasis, taikomos naujos modeliavimo metodikos. Šiuo metu pagrindinė GIS vystymosi kryptis – universalumas, integralumas su kitomis sistemomis, pritaikymas neprofesionaliam vartotojui.

Pagrindinės GIS naudojimo sritys

• Valstybės valdymas
• Teritorijų planavimas
• Registrai
• Kartografavimas, žemėlapių leidyba
• Aplinkos apsauga
• Žemėtvarka
• Miškotvarka
• Komunikacijos (elektros energija, vandentiekis ir pan.)
• Logistika
• Mobilaus ryšio tinklo planavimas
• Aviacija, laivyba
• Karyba
• Maršrutų planavimas