Cos’è il sistema informativo geografico (GIS)?

Che cos’è il GIS?

Geographic Information Systems (GIS) immagazzina, analizza e visualizza dati per posizioni geografiche sulla superficie della Terra.

GIS sta per Geographic Information Systems ed è uno strumento basato sul computer che esamina le relazioni spaziali, i modelli e le tendenze in geografia.

È stato usato già nel 1854 (senza computer, naturalmente!) per mappare un’epidemia nella città di Londra. Fondamentalmente, usiamo ancora oggi questo tipo di analisi spaziale, ma in un modo più sofisticato.

In poche parole:

I dati senza riferimento spaziale non forniscono un contesto geografico. E senza contesto geografico, non si può comprendere appieno il mondo in cui viviamo oggi.

Questo è il motivo per cui abbiamo bisogno dei Sistemi di Informazione Geografica (GIS) e come mai sta avendo un impatto sostanziale nella nostra vita quotidiana (che potresti anche non notare).

Leggi di più: Il potere dell’analisi spaziale: Patterns in Geography

Cos’è la mappatura GIS?

La mappatura GIS produce visualizzazioni di informazioni geospaziali. Le 4 idee principali dei sistemi d’informazione geografica (GIS) sono:

• Creare dati geografici.
• Gestirli in un database.
• Analizzare e trovare modelli.
• Visualizzare su una mappa.

Perché visualizzare e analizzare i dati sulle mappe ha un impatto sulla nostra comprensione dei dati, possiamo prendere decisioni migliori usando i GIS.

Ci aiuta a capire cosa c’è dove. L’analisi diventa semplice. Le risposte diventano chiare.

Quali sono le applicazioni dei GIS?

Ogni giorno, i GIS alimentano milioni di decisioni in tutto il mondo come queste 1000 applicazioni GIS. Ha un grande impatto nella nostra vita e si potrebbe anche non rendersene conto. Per esempio, usiamo i GIS per:

• Puntare nuovi punti vendita
• Rapportare interruzioni di corrente
• Analizzare i modelli di criminalità
• Individuare le rotte nella navigazione delle auto
• Prevedere e prevedere il tempo

Visualizzare la geografia con le mappe

Credo che sarai d’accordo:

È DAVVERO difficile visualizzare le coordinate di latitudini e longitudini da un foglio di calcolo.

Ma quando si aggiungono queste posizioni su una mappa, improvvisamente i fogli di calcolo prendono vita.

Questo perché le mappe rendono le informazioni geografiche più facili da capire.

Quando hai un contesto geografico, non vedi solo dove sono in una mappa. Ma puoi:

• Calcolare quanto sono lontani i punti l’uno dall’altro
• Controllare se i punti sono raggruppati per modelli e tendenze
• Trovare il percorso ottimale tra le città

Componenti dei Sistemi di Informazione Geografica

I 3 componenti principali dei Sistemi di Informazione Geografica sono:

1. DATI: Il GIS memorizza i dati di localizzazione come strati tematici. Ogni set di dati ha una tabella di attributi che memorizza le informazioni sulla caratteristica. I due tipi principali di dati GIS sono raster e vettoriali:

Raster
I raster assomigliano a griglie perché memorizzano i dati in righe e colonne. Possono essere discreti o continui. Per esempio, spesso rappresentiamo la copertura del suolo, i dati sulla temperatura e le immagini come dati raster.

Vettore
I vettori sono punti, linee e poligoni con vertici. Per esempio, gli idranti, i contorni e i confini amministrativi sono spesso vettori.

2. HARDWARE: L’hardware esegue il software GIS. Potrebbe essere qualsiasi cosa, da potenti server, telefoni cellulari o una workstation GIS personale. La CPU è il tuo cavallo di battaglia e l’elaborazione dei dati è il nome del gioco. Doppio monitor, archiviazione extra e schede di elaborazione grafica nitide sono anch’essi must-have nel GIS.

3. SOFTWARE: ArcGIS e QGIS sono i leader nel software GIS. Il software GIS è specializzato nell’analisi spaziale usando la matematica nelle mappe. Fonde la geografia con la tecnologia moderna per misurare, quantificare e capire il nostro mondo.

Guida le decisioni con l’analisi spaziale

Non abbiamo mai avuto problemi più pressanti che abbiano bisogno di una prospettiva geospaziale. Per esempio, il cambiamento climatico, i disastri naturali e la popolazione sono tutti di natura geografica. Questi problemi globali hanno bisogno di una conoscenza basata sulla localizzazione che può venire solo da un GIS.

La maggior parte delle persone pensa che il GIS sia solo “fare mappe”. Ma noi sfruttiamo il potere dei GIS grazie alle intuizioni dell’analisi spaziale. Usiamo l’analisi spaziale attraverso la matematica nelle mappe. L’analisi spaziale è difficile con le mappe cartacee, ecco perché abbiamo bisogno dei GIS. Ecco alcuni esempi di analisi spaziale:

BUFFER:

Lo strumento buffer genera un poligono intorno alle caratteristiche ad una distanza impostata. Creando i buffer, puoi trovare le caratteristiche circostanti che sono all’interno dei buffer.

HOT SPOT:

Hot spots evidenziano aree che hanno gruppi di punti. Mentre i punti freddi hanno una piccola densità di punti.

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Questa citazione significa che se si prende l’80% di tutti i dati del governo, l’80% ha un contesto geografico. Questa citazione proviene da Robert Williams nel suo documento “Selling a geographical information system to government policymakers.”

Ma recentemente, i ricercatori hanno ridotto questa percentuale al 60% nel 2012. In ogni caso, la geografia è una grande componente dei dati.

Dalla pianificazione di un oleodotto alla navigazione delle navi, i problemi spaziali hanno bisogno di pensatori spaziali. Questo è il motivo per cui i Sistemi Informativi Geografici si sono espansi in innumerevoli discipline. Le carriere GIS sono in piena espansione per:

• I CARTOGRAFI creano mappe. Infatti, l’origine di “cartografo” deriva da charta che significa “tavoletta o foglio di carta” e graph “disegnare”
• GESTORI DI DATABASE memorizzano ed estraggono informazioni da insiemi strutturati in database spaziali.
• PROGRAMMATORI scrivono codice e automatizzano processi GIS ridondanti. Per esempio, i linguaggi di programmazione GIS includono Python, SQL, C++, Visual Basic e JavaScript.
• GLI SPECIALISTI DEL RILEVAMENTO REMOTO usano immagini aeree, satellitari e software di rilevamento remoto.
• GLI ANALISTI SPAZIALI usano strumenti di geoprocessing per manipolare, estrarre, localizzare e analizzare i dati geografici.
• I VIGILATORI DEL TERRITORIO misurano le coordinate tridimensionali sul terreno.

LEGGI DI PIÙ: Aspettative di stipendio GIS: Salire la scala della carriera GIS

Il GIS è iniziato con la mappatura del colera

Nel 1854, il colera ha colpito la città di Londra, Inghilterra. Nessuno sapeva dove la malattia avesse avuto inizio. Così, il medico britannico John Snow iniziò a mappare l’epidemia. Non era solo la malattia. Ma mappò anche le strade, i confini delle proprietà e le linee d’acqua.

Grandi scoperte e miglioramenti coinvolgono invariabilmente la cooperazione di molte menti. Mi si può dare il merito di aver aperto la strada al GIS. Ma quando guardo lo sviluppo successivo, sento che il credito è dovuto ad altri piuttosto che solo a me.
-Roger Tomlinson

Quando aggiunse queste caratteristiche ad una mappa, accadde qualcosa di interessante. Notò che i casi di colera erano solo lungo una linea d’acqua. Questa fu una svolta che collegò la geografia alla sicurezza della salute pubblica. Ma non fu solo l’inizio dell’analisi spaziale. Segnò anche l’inizio dell’epidemiologia, lo studio della diffusione delle malattie.

Nel 1968, un uomo di nome Roger Tomlinson iniziò a mettere insieme l’informatica moderna con le mappe. Infatti, ha coniato per la prima volta il termine “GIS” nel suo documento “A Geographic Information System for Regional Planning”. In questo momento, il GIS è diventato veramente uno strumento basato sul computer per memorizzare i dati delle mappe. Nel 2014, Roger Tomlinson è scomparso e sarà sempre ricordato come il “padre dei GIS”.

Leggi di più: La notevole storia dei GIS

Usi e applicazioni dei GIS

I sistemi d’informazione geografica sono pieni di casi d’uso esemplari. Per esempio, abbiamo trovato più di 1000 usi e applicazioni GIS. Ecco alcuni esempi qui sotto.

AMBIENTE: Di gran lunga, gli utenti più pesanti sono per l’ambiente. Per esempio, gli ambientalisti usano il GIS per i cambiamenti climatici, gli studi sulle acque sotterranee e le valutazioni d’impatto.

MILITARE E DIFESA: I militari sono utenti pesanti del GIS. Lo usano per l’intelligence di localizzazione, la gestione della logistica e i satelliti spia.

AGRICOLTURA: Gli agricoltori lo usano per l’agricoltura di precisione, la mappatura del suolo e la produttività dei raccolti.

FORESTRY: I forestali gestiscono il legname, tracciano la deforestazione e inventariano le foreste con il GIS.

BUSINESS: Più sul lato commerciale delle cose, il GIS è per la selezione del sito, la profilazione dei consumatori e la prospezione dei clienti.

SETTORE IMMOBILIARE: Esempi nel settore immobiliare includono analisi di mercato, valutazioni delle case e zonizzazione.

SICUREZZA PUBBLICA: Il GIS mostra la diffusione delle malattie, la risposta ai disastri e la salute pubblica.

Cosa può fare il GIS per te?

I sistemi di informazione geografica rispondono meglio alle domande sulla posizione, sui modelli e sulle tendenze. Per esempio:

1. Dove si trovano le caratteristiche del terreno? Se avete bisogno di trovare il distributore di benzina più vicino, il GIS può mostrarvi la strada. Il GIS può trovare la posizione ottimale collegando i volumi di traffico, le informazioni sulla zonizzazione e i dati demografici.

2. Quali modelli geografici esistono? Nella conservazione, vogliamo conoscere l’habitat degli animali usando i collari GPS e la copertura del suolo. Conoscendo la posizione degli animali, possiamo correlare i tipi di terreno preferiti con le posizioni GPS. Alla fine, abbiamo un enorme database con tutti i tipi di specie di animali.

3. Quali cambiamenti sono avvenuti in un dato periodo di tempo? Il tempo è l’elemento mancante per studiare il cambiamento. Per esempio, capiamo il cambiamento attraverso il telerilevamento dell’ambiente. Inoltre, prevediamo meglio i disastri trovando i cambiamenti nel tempo.

4. Quali sono le implicazioni spaziali? Se un’azienda vuole costruire un nuovo progetto, il GIS eccelle nella memorizzazione dei dati ambientali. La maggior parte delle valutazioni ambientali usa il GIS per capire l’impatto dei progetti nel paesaggio.

Che cos’è la Geographic Information Science (GISc)?

Mentre i Sistemi di Informazione Geografica rispondono al “cosa” e al “dove”, la Scienza dell’Informazione Geografica (GIScience) si occupa del “come” e del suo sviluppo.

Come crescerà la GIS nei prossimi anni? Questa è una domanda che è Geographic Information Science capisce meglio.

La Scienza dell’Informazione Geografica fornisce tutti gli elementi costitutivi dei Sistemi Informativi Geografici. Attinge dall’informatica, dalla matematica, dalla geografia, dalla statistica, dalla cartografia e dalla geodesia.

La Scienza dell’Informazione incorpora le conoscenze di questi campi nei Sistemi di Informazione Geografica.

• I Sistemi di Informazione Geografica collegano il cosa con il dove.
• La Scienza dell’Informazione Geografica scopre il come.

Sommario: Cos’è il Sistema Informativo Geografico?

Si potrebbe chiedere: I geografi non hanno risposto a queste domande per secoli? Sì, è così. Ma i geografi possono rispondere a queste domande molto meglio con i Sistemi Informativi Geografici.

Quando abbiamo iniziato a registrare inventari su mappe di carta, era un processo abbastanza noioso. Ma di cosa avevamo davvero bisogno? Avevamo bisogno di un GIS per registrare e memorizzare le osservazioni. Inoltre, avevamo bisogno di una tabella per memorizzare gli attributi dei dati.

Qual è la conclusione? I sistemi informativi geografici (GIS) ci permettono di interpretare i dati comprendendo relazioni, modelli e tendenze. Quindi, la visualizzazione e l’analisi dei dati a livello geografico ha un impatto sulla nostra comprensione del mondo in cui viviamo.

• Che cos’è il Geofencing? The Definitive Guide
• Qual è la differenza tra geomatica e GIS?

1. Williams, Robert (1987), Vendere un sistema di informazione geografica ai responsabili politici del governo. Documenti dalla conferenza annuale del 1987 dell’Associazione dei sistemi d’informazione urbana e regionale.