Hvad er geografiske informationssystemer (GIS)?

Hvad er GIS?

Geografiske informationssystemer (GIS) lagrer, analyserer og visualiserer data for geografiske positioner på jordens overflade.

GIS står for Geografiske Informationssystemer og er et computerbaseret værktøj, der undersøger rumlige relationer, mønstre og tendenser i geografi.

Det blev brugt tilbage i 1854 (uden computere naturligvis!) til at kortlægge et sygdomsudbrud i Londons by. Grundlæggende bruger vi stadig denne type rumlig analyse i dag, men på en mere sofistikeret måde.

I en nøddeskal:

Data uden rumlig reference giver ingen geografisk kontekst. Og uden geografisk kontekst kan man ikke fuldt ud forstå den verden, vi lever i i dag.

Det er derfor, vi har brug for geografiske informationssystemer (GIS), og hvordan det får en betydelig indflydelse på vores dagligdag (som du måske ikke engang bemærker).

LÆS MERE: Kraften i rumlig analyse: Mønstre i geografi

Hvad er GIS-kortlægning?

GIS-kortlægning producerer visualiseringer af geospatiale oplysninger. De 4 hovedidéer i geografiske informationssystemer (GIS) er:

• Skab geografiske data.
• Håndter dem i en database.
• Analyse og finde mønstre.
• Visualisere dem på et kort.

Da visning og analyse af data på kort påvirker vores forståelse af data, kan vi træffe bedre beslutninger ved hjælp af GIS.

Det hjælper os med at forstå, hvad der er hvor. Analysen bliver enkel. Svarene bliver klare.

Hvad er anvendelser af GIS?

Der er hver dag millioner af beslutninger rundt om i verden, som f.eks. disse 1000 GIS-applikationer, der styres af GIS. Det har en stor indflydelse på vores liv, og du er måske ikke engang klar over det. For eksempel bruger vi GIS til:

• Påvisning af nye butikslokaliteter
• Rapportering af strømafbrydelser
• Analyse af kriminalitetsmønstre
• Routing i bilnavigation
• Forudsigelse og forudsigelse af vejret

Visualisering af geografi med kort

Jeg tror, du vil være enig:

Det er VIRKELIG svært at visualisere koordinater for breddegrader og længdegrader fra et regneark.

Men når man lægger disse positioner sammen på et kort, kommer regnearkene pludselig til live.

Det skyldes, at kort gør geografiske oplysninger lettere at forstå.

Når man har en geografisk kontekst, ser man ikke kun, hvor de befinder sig på et kort. Men du kan:

• Beregne, hvor langt punkterne er fra hinanden
• Kontrollere, om punkterne er klynget sammen for at finde mønstre og tendenser
• Find den optimale rute mellem byer

Komponenter i geografiske informationssystemer

De 3 hovedkomponenter i geografiske informationssystemer er:

1. DATA: GIS lagrer lokaliseringsdata som tematiske lag. Hvert datasæt har en attributtabel, der gemmer oplysninger om funktionen. De to hovedtyper af GIS-data er raster- og vektordata:

Raster
Raster ligner gitre, fordi de lagrer data i rækker og kolonner. De kan være diskrete eller kontinuerlige. For eksempel repræsenterer vi ofte landdække, temperaturdata og billedmateriale som rasterdata.

Vektor
Vektorer er punkter, linjer og polygoner med toppunkter. For eksempel er brandhaner, konturer og administrative grænser ofte vektorer.

2. HARDWARE: Hardware kører GIS-software. Det kan være alt fra kraftige servere, mobiltelefoner eller en personlig GIS-arbejdsstation. CPU’en er din arbejdshest, og det er databehandlingen, det drejer sig om. Dobbelte skærme, ekstra lagerplads og skarpe grafikkort er også must-haves inden for GIS.

3. SOFTWARE: ArcGIS og QGIS er de førende inden for GIS-software. GIS-software specialiserer sig i rumlig analyse ved at bruge matematik i kort. Det blander geografi med moderne teknologi for at måle, kvantificere og forstå vores verden.

Driv beslutninger med rumlig analyse

Der har aldrig før været flere presserende spørgsmål, der har haft behov for et geospatialt perspektiv. F.eks. er klimaændringer, naturkatastrofer og befolkningstal alle af geografisk karakter. Disse globale problemer kræver stedbaseret viden, som kun kan komme fra et GIS.

De fleste mennesker tror, at GIS kun handler om at “lave kort”. Men vi udnytter GIS’s kraft på grund af den indsigt, der ligger i rumlig analyse. Vi bruger rumlig analyse gennem matematik i kort. Rumlig analyse er vanskelig med papirkort, så derfor har vi brug for GIS. Her er eksempler på rumlig analyse:

BUFFER:

Bufferværktøjet genererer en polygon omkring elementer i en bestemt afstand. Ved at oprette buffere kan du finde de omkringliggende funktioner, der ligger inden for buffere.

HOT SPOT:

Hot spots fremhæver områder, der har klynger af punkter. Hvorimod kolde pletter har en lille tæthed af punkter.

Byg din karriere inden for geomatik

Dette citat betyder, at hvis man tager 80% af alle offentlige data, har 80% en geografisk kontekst. Dette citat stammer fra Robert Williams i hans artikel “Selling a geographical information system to government policymakers.”

Men for nylig har forskere skåret denne procent ned til 60 % i 2012. Uanset hvad, er geografi en stor del af data.

Fra planlægning af en rørledning til navigation af skibe, har rumlige problemer brug for rumlige tænkere. Det er derfor, at geografiske informationssystemer har bredt sig til utallige discipliner. GIS-karrierer er i fremgang for:

• KARTOGRAFER skaber kort. Faktisk stammer ordet “kartograf” fra charta, der betyder “tavle eller blad af papir” og graph “at tegne”
• DATABASEMANAGERE gemmer og uddrager oplysninger fra strukturerede sæt til rumlige databaser.
• PROGRAMMERE skriver kode og automatiserer overflødige GIS-processer. GIS-programmeringssprog omfatter f.eks. Python, SQL, C++, Visual Basic og JavaScript.
• FJERNSENSINGSPECIALISTER bruger luft- og satellitbilleder og fjernsøgningssoftware.
• SPATIAL ANALYSTER bruger geoprocessing-værktøjer til at manipulere, udtrække, lokalisere og analysere geografiske data.
• LANDOPMåler måler de 3-dimensionelle koordinater på landjorden.

LÆS MERE: GIS-lønforventninger: Climb the GIS Career Ladder

GIS All Started by Mapping Cholera

I 1854 ramte kolera byen London, England. Ingen vidste, hvor sygdommen startede. Så den britiske læge John Snow begyndte at kortlægge udbruddet. Det var ikke kun sygdommen. Men han kortlagde også veje, ejendomsgrænser og vandledninger.

Store opdagelser og forbedringer involverer uvægerligt samarbejde mellem mange hjerner. Jeg kan få æren for at have banet vejen for GIS. Men når jeg ser på den efterfølgende udvikling, føler jeg, at æren skyldes andre og ikke kun mig selv.
-Roger Tomlinson

Da han tilføjede disse funktioner til et kort, skete der noget interessant. Han bemærkede, at koleratilfælde kun var langs én vandlinje. Dette var et gennembrud, der forbandt geografi med folkesundhedssikkerhed. Men det var ikke kun begyndelsen på den rumlige analyse. Det markerede også starten på epidemiologien, studiet af sygdomsudbredelse.

I 1968 begyndte en mand ved navn Roger Tomlinson at stykke moderne databehandling sammen med kort. Faktisk var han den første, der opfandt begrebet “GIS” i sin artikel “A Geographic Information System for Regional Planning”. På dette tidspunkt blev GIS for alvor et computerbaseret værktøj til lagring af kortdata. I 2014 døde Roger Tomlinson senere, og han vil altid blive husket som “GIS’s far”.

LÆS MERE: Den bemærkelsesværdige historie om GIS

GIS Uses and Applications

Geographic Information Systems er spækket med eksempler på anvendelsesområder. Vi har f.eks. fundet over 1000 GIS-anvendelser og -applikationer. Her er nogle eksempler nedenfor.

ENVIRONMENT: Langt de tungeste brugere er til miljøet. F.eks. bruger naturforkæmpere GIS til klimaændringer, grundvandsundersøgelser og konsekvensvurderinger.

MILITÆRE OG FORSVAR: Militæret er storforbrugere af GIS. De bruger det til efterretninger om placering, logistikstyring og spionsatellitter.

LANDBRUG: Landmænd bruger det til præcisionslandbrug, jordbundskortlægning og produktivitet af afgrøder.

FORESTRY: Skovarbejdere forvalter tømmer, sporer afskovning og opgør skovbevoksninger med GIS.

VIRKSOMHED: Mere på forretningssiden bruges GIS til udvælgelse af lokaliteter, forbrugerprofilering og kundeprospektering.

IMMOBILIER: Eksempler inden for fast ejendom omfatter markedsanalyse, boligvurderinger og zoneinddeling.

FOLKESIKKERHED: GIS viser spredningen af sygdomme, katastrofeberedskab og folkesundhed.

Hvad kan GIS gøre for dig?

Geografiske informationssystemer giver bedre svar på spørgsmål om placering, mønstre og tendenser. For eksempel:

1. Hvor findes landelementerne? Hvis du skal finde den nærmeste tankstation, kan GIS vise dig vejen. GIS kan finde den optimale placering ved at forbinde trafikmængder, oplysninger om zoneinddeling og demografiske data.

2. Hvilke geografiske mønstre findes der? Inden for naturbeskyttelse ønsker vi at kende dyrenes levesteder ved hjælp af GPS-halsbånd og landdække. Ved at kende dyrenes placering kan vi korrelere foretrukne landtyper med GPS-placeringer. I sidste ende har vi en massiv database med alle typer af dyrearter.

3. Hvilke ændringer er der sket i løbet af en given periode? Tid er det manglende element for at studere forandringer. Vi forstår f.eks. forandringer ved hjælp af telemåling af miljøet. Vi kan også bedre forudsige katastrofer ved at finde ændringer over tid.

4. Hvad er de rumlige konsekvenser? Hvis en virksomhed ønsker at bygge et nyt projekt, er GIS fremragende til at lagre miljødata. De fleste miljøvurderinger bruger GIS til at forstå projekternes indvirkning på landskabet.

Hvad er Geographic Information Science (GISc)?

Mens geografiske informationssystemer besvarer “hvad” og “hvor”, beskæftiger geografisk informationsvidenskab (GIScience) sig med “hvordan” og dens udvikling.

Hvordan vil GIS vokse i de kommende år? Dette er et spørgsmål, som Geographic Information Science forstår bedst.

Geographic Information Science leverer alle byggestenene til geografiske informationssystemer. Den trækker på computervidenskab, matematik, geografi, statistik, kartografi og geodæsi.

GIScience indarbejder viden fra disse områder i geografiske informationssystemer.

• Geografiske informationssystemer forbinder hvad med hvor.
• Geografisk informationsvidenskab opdager hvordan.

Summarum: Hvad er geografiske informationssystemer?

Du spørger måske dig selv: Har geografer ikke besvaret disse spørgsmål i århundreder? Jo, det har de. Men geograferne kan besvare disse spørgsmål meget bedre med geografiske informationssystemer.

Da vi først begyndte at registrere opgørelser på papirkort, var det en ret kedelig proces. Men hvad havde vi egentlig brug for? Vi havde brug for et GIS til at registrere og gemme observationer. Vi havde også brug for en tabel til at gemme attributter om dataene.

Hvad er det vigtigste? Geografiske informationssystemer (GIS) giver os mulighed for at fortolke data og forstå sammenhænge, mønstre og tendenser. Derefter påvirker visning og analyse af data på geografisk vis vores forståelse af den verden, vi lever i.

• Hvad er geofencing?
• Hvad er telemåling? The Definitive Guide
• Hvad er forskellen mellem geomatik og GIS?

1. Williams, Robert (1987), Selling a geographical information system to government policymakers. Papers from the 1987 Annual Conference of the Urban and Regional Information Systems Association.