Co to są Systemy Informacji Geograficznej (GIS)?

What is GIS?

Geographic Information Systems (GIS) przechowują, analizują i wizualizują dane dotyczące pozycji geograficznych na powierzchni Ziemi.

GIS to skrót od Geographic Information Systems (Systemy Informacji Geograficznej) i jest narzędziem komputerowym, które bada relacje przestrzenne, wzorce i trendy w geografii.

Użyto go już w 1854 roku (oczywiście bez komputerów!) do mapowania wybuchu choroby w londyńskim City. Zasadniczo, nadal używamy tego typu analizy przestrzennej dzisiaj, ale w bardziej wyrafinowany sposób.

W skrócie:

Dane bez odniesienia przestrzennego nie zapewniają kontekstu geograficznego. A bez kontekstu geograficznego nie można w pełni zrozumieć świata, w którym dziś żyjemy.

Dlatego właśnie potrzebujemy Systemów Informacji Geograficznej (GIS) i jak to się stało, że mają one znaczący wpływ na nasze codzienne życie (którego możesz nawet nie zauważyć).

PRZECZYTAJ WIĘCEJ: Potęga analizy przestrzennej: Patterns in Geography

Co to jest mapowanie GIS?

Mapowanie GIS tworzy wizualizacje informacji geoprzestrzennych. 4 główne idee Systemów Informacji Geograficznej (GIS) to:

• Tworzenie danych geograficznych.
• Zarządzanie nimi w bazie danych.
• Analizowanie i znajdowanie wzorców.
• Wizualizowanie ich na mapie.

Ponieważ przeglądanie i analizowanie danych na mapach wpływa na nasze zrozumienie danych, możemy podejmować lepsze decyzje przy użyciu GIS.

To pomaga nam zrozumieć, co jest gdzie. Analiza staje się prosta. Odpowiedzi stają się jasne.

Jakie są zastosowania GIS?

Każdego dnia GIS zasila miliony decyzji na całym świecie, takich jak te 1000 zastosowań GIS. Ma on duży wpływ na nasze życie, z czego możemy sobie nawet nie zdawać sprawy. Na przykład, używamy GIS do:

• Punktowania nowych lokalizacji sklepów
• Raportowania przerw w dostawie prądu
• Analizy wzorców przestępczości
• Wyznaczania tras w nawigacji samochodowej
• Przewidywania i prognozowania pogody

Wizualizowania geografii za pomocą map

Myślę, że się zgodzisz:

Naprawdę trudno jest wizualizować współrzędne szerokości i długości geograficznej z arkusza kalkulacyjnego.

Ale kiedy dodasz te pozycje na mapie, nagle arkusze kalkulacyjne ożywają.

To dlatego, że mapy ułatwiają zrozumienie informacji geograficznych.

Kiedy masz kontekst geograficzny, nie tylko widzisz, gdzie są na mapie. Ale można:

• Obliczyć, jak daleko punkty są od siebie
• Sprawdzić, czy punkty są zgrupowane w celu uzyskania wzorców i trendów
• Znaleźć optymalną trasę między miastami

Komponenty Systemów Informacji Geograficznej

Trzy główne komponenty Systemów Informacji Geograficznej to:

1. DANE: GIS przechowuje dane o lokalizacji jako warstwy tematyczne. Każdy zestaw danych posiada tabelę atrybutów, która przechowuje informacje o danym elemencie. Dwa główne typy danych GIS to rastry i wektory:

Rastry
Rastry wyglądają jak siatki, ponieważ przechowują dane w wierszach i kolumnach. Mogą być dyskretne lub ciągłe. Na przykład, często przedstawiamy pokrycie terenu, dane temperatury i obrazy jako dane rastrowe.

Wektor
Wektory to punkty, linie i wielokąty z wierzchołkami. Na przykład hydranty przeciwpożarowe, kontury i granice administracyjne są często wektorami.

2. SPRZĘT: Sprzęt komputerowy obsługuje oprogramowanie GIS. Może to być wszystko, począwszy od potężnych serwerów, telefonów komórkowych lub osobistych stacji roboczych GIS. Procesor jest Twoim koniem roboczym, a przetwarzanie danych to nazwa gry. Podwójne monitory, dodatkowa pamięć masowa i wydajne karty graficzne są niezbędne w GIS.

3. OPROGRAMOWANIE: ArcGIS i QGIS są liderami w oprogramowaniu GIS. Oprogramowanie GIS specjalizuje się w analizie przestrzennej przy użyciu matematyki na mapach. Łączy geografię z nowoczesną technologią, aby zmierzyć, określić ilościowo i zrozumieć nasz świat.

Drive Decisions with Spatial Analysis

Nigdy wcześniej nie mieliśmy bardziej palących problemów wymagających perspektywy geoprzestrzennej. Na przykład, zmiany klimatyczne, klęski żywiołowe i populacja mają charakter geograficzny. Te globalne problemy wymagają wiedzy opartej na lokalizacji, która może pochodzić tylko z GIS.

Większość ludzi myśli, że GIS to tylko „robienie map”. Ale my wykorzystujemy moc GIS dzięki wglądowi w analizę przestrzenną. Używamy analizy przestrzennej poprzez matematykę w mapach. Analiza przestrzenna jest trudna w przypadku map papierowych, dlatego też potrzebujemy GIS. Oto przykłady analizy przestrzennej:

BUFFER:

Narzędzie bufora generuje wielokąt wokół cech w zadanej odległości. Tworząc bufory, można znaleźć otaczające cechy, które znajdują się w obrębie buforów.

HOT SPOT:

Hot spoty podkreślają obszary, w których występują skupiska punktów. Natomiast zimne punkty mają małe zagęszczenie punktów.

Buduj swoją karierę w geomatyce

Cytat ten oznacza, że jeśli weźmiesz 80% wszystkich danych rządowych, 80% ma kontekst geograficzny. Cytat ten pochodzi od Roberta Williamsa w jego dokumencie „Selling a geographical information system to government policymakers.”

Ale ostatnio, naukowcy zmniejszyli ten procent do 60% w 2012 roku. Tak czy inaczej, geografia jest dużym składnikiem danych.

Od planowania rurociągów po nawigację statków, problemy przestrzenne wymagają myślicieli przestrzennych. To dlatego Systemy Informacji Geograficznej rozszerzyły się na niezliczone dyscypliny. Kariera w GIS kwitnie z powodu:

• KARTOGRAFOWIE tworzą mapy. W rzeczywistości słowo „kartograf” pochodzi od charta, co oznacza „tablet lub listek papieru”, oraz graph „rysować”
• ZARZĄDZAJĄCY BAZAMI DANYCH przechowują i wydobywają informacje z uporządkowanych zbiorów w przestrzennych bazach danych.
• PROGRAMIŚCI piszą kod i automatyzują zbędne procesy GIS. Na przykład, języki programowania GIS obejmują Python, SQL, C++, Visual Basic i JavaScript.
• SPECJALIŚCI ODCZUWANIA ZDALNEGO używają zdjęć lotniczych, satelitarnych i oprogramowania do teledetekcji.
• SPATIAL ANALYSTS używają narzędzi geoprzetwarzania do manipulowania, wydobywania, lokalizowania i analizowania danych geograficznych.
• LAND SURVEYORS mierzą trójwymiarowe współrzędne na ziemi.

CZYTAJ WIĘCEJ: GIS Salary Expectations: Climb the GIS Career Ladder

GIS All Started by Mapping Cholera

W 1854 roku cholera uderzyła w miasto Londyn, Anglia. Nikt nie wiedział, gdzie zaczęła się choroba. Brytyjski lekarz John Snow zaczął więc tworzyć mapy epidemii. To nie była tylko choroba. Ale sporządził również mapy dróg, granic nieruchomości i linii wodnych.

Wielkie odkrycia i ulepszenia niezmiennie wiążą się ze współpracą wielu umysłów. Można mi przypisać zasługę za przetarcie szlaku GIS. Ale kiedy patrzę na późniejszy rozwój, czuję, że zasługa należy się raczej innym niż tylko mnie.
-Roger Tomlinson

Kiedy dodał te cechy do mapy, stało się coś ciekawego. Zauważył, że przypadki cholery występowały tylko wzdłuż jednej linii wody. To był przełom, który połączył geografię z bezpieczeństwem zdrowia publicznego. Ale to nie był tylko początek analiz przestrzennych. Był to również początek epidemiologii, czyli badań nad rozprzestrzenianiem się chorób.

W 1968 roku człowiek o nazwisku Roger Tomlinson zaczął łączyć nowoczesną informatykę z mapami. W rzeczywistości, po raz pierwszy ukuł termin „GIS” w swoim artykule „A Geographic Information System for Regional Planning”. W tym momencie GIS naprawdę stał się komputerowym narzędziem do przechowywania danych mapowych. W 2014 roku Roger Tomlinson później zmarł i zawsze będzie pamiętany jako „ojciec GIS”.

READ MORE: The Remarkable History of GIS

GIS Uses and Applications

Systemy Informacji Geograficznej jest zapchany przykładowymi przypadkami użycia. Na przykład, znaleźliśmy ponad 1000 zastosowań i aplikacji GIS. Oto kilka przykładów poniżej.

ŚRODOWISKO: Zdecydowanie najwięcej użytkowników jest związanych z ochroną środowiska. Na przykład konserwatorzy przyrody używają GIS do badania zmian klimatu, wód gruntowych i oceny wpływu.

MILITARIA I OBRONA: Wojsko to poważni użytkownicy GIS. Używają go do wywiadu lokalizacyjnego, zarządzania logistyką i satelitów szpiegowskich.

ROLNICTWO: Rolnicy używają go do rolnictwa precyzyjnego, mapowania gleby i wydajności upraw.

LASNICTWO: Leśnicy zarządzają drewnem, śledzą wylesianie i inwentaryzują drzewostany za pomocą GIS.

BIZNES: Bardziej po stronie biznesu, GIS służy do wyboru lokalizacji, profilowania konsumentów i poszukiwania klientów.

NIERUCHOMOŚCI: Przykłady w nieruchomościach obejmują analizę rynku, wyceny domów i podział na strefy.

BEZPIECZEŃSTWO PUBLICZNE: GIS pokazuje rozprzestrzenianie się chorób, reagowanie na katastrofy i zdrowie publiczne.

Co GIS może zrobić dla Ciebie?

Systemy Informacji Geograficznej lepiej odpowiadają na pytania dotyczące lokalizacji, wzorców i trendów. Na przykład:

1. Gdzie znajdują się cechy terenu? Jeśli musisz znaleźć najbliższą stację benzynową, GIS może wskazać Ci drogę. GIS może znaleźć optymalną lokalizację poprzez połączenie natężenia ruchu, informacji o zagospodarowaniu przestrzennym i danych demograficznych.

2. Jakie istnieją wzorce geograficzne? W ochronie przyrody chcemy poznać siedliska zwierząt za pomocą obroży GPS i pokrycia terenu. Znając lokalizacje zwierząt, możemy skorelować preferowane typy terenu z lokalizacjami GPS. W końcu mamy ogromną bazę danych ze wszystkimi rodzajami gatunków zwierząt.

3. Jakie zmiany nastąpiły w danym okresie czasu? Czas jest brakującym elementem do badania zmian. Na przykład, rozumiemy zmiany poprzez zdalne wykrywanie środowiska. Ponadto, lepiej przewidujemy katastrofy poprzez znalezienie zmian w czasie.

4. Jakie są implikacje przestrzenne? Jeśli firma chce zbudować nowy projekt, GIS doskonale nadaje się do przechowywania danych dotyczących środowiska. Większość ocen środowiskowych wykorzystuje GIS, aby zrozumieć wpływ projektów na krajobraz.

Co to jest nauka o informacji geograficznej (GISc)?

Podczas gdy Systemy Informacji Geograficznej odpowiadają na pytania „co” i „gdzie”, Nauka o Informacji Geograficznej (GIScience) zajmuje się „jak” i jej rozwojem.

Jak GIS będzie się rozwijał w najbliższych latach? To jest pytanie, które jest Geographic Information Science rozumie najlepiej.

Nauka Informacji Geograficznej zapewnia wszystkie elementy składowe dla Systemów Informacji Geograficznej. Czerpie ona z informatyki, matematyki, geografii, statystyki, kartografii i geodezji.

GIScience włącza wiedzę z tych dziedzin do Systemów Informacji Geograficznej.

• Systemy Informacji Geograficznej łączą to, co z tym, gdzie.
• Nauka Informacji Geograficznej odkrywa jak.

Podsumowanie: Czym są Systemy Informacji Geograficznej?

Można zadać sobie pytanie: Czy geografowie nie odpowiadali na te pytania od wieków? Owszem, odpowiadali. Ale geografowie mogą odpowiadać na te pytania znacznie lepiej dzięki Systemom Informacji Geograficznej.

Kiedy po raz pierwszy zaczęliśmy zapisywać inwentaryzacje na papierowych mapach, był to dość żmudny proces. Ale czego tak naprawdę potrzebowaliśmy? Potrzebowaliśmy systemu GIS do zapisywania i przechowywania obserwacji. Potrzebowaliśmy również tabeli do przechowywania atrybutów dotyczących danych.

Co z tego wynika? Systemy informacji geograficznej (GIS) pozwalają nam interpretować dane, rozumiejąc zależności, wzorce i trendy. Przeglądanie i analizowanie danych w ujęciu geograficznym wpływa na nasze rozumienie świata, w którym żyjemy.

• Co to jest geofencing?
• Co to jest teledetekcja? The Definitive Guide
• What is the Difference Between Geomatics and 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.

.