***********
****************
Ģeoinformacijas sistēma un sastība ar citām informācijas tehnoloģijām
ĢIS attīstības vēsture, tās periodi:
1959
Waldo Tobler izveido vienkāršu modeli ko sauc par MIMO (map in-map out), lai izmantotu datoru kartogrāfijai. MIMO lika pamatus ģeokodēšanai, datu izgūšanai, datu analīzei un attēlošanai.
1963
Tiek izveidota pirmā GIS. Tā ir CGIS jeb Kanādas GIS. Tas tika veidots, jo Kanādas valdībai bija grūtības ar nacionālo zemes resursu identificēšanu. Rodžers Tomlinsons izveidoja sistēmu, kas spēja aprēķināt kartē attēlotu zemes apgabalu laukumus un izvadīt šos rezultātus tabulās. Šis projekts radīja jēdzienu GIS un lika pamatus daudzām GIS tehnoloģijām.
Tiek dibināta Asociācija ar nosaukumu URISA (Urban and Regional Information Systems Association). Šī ir bezpeļņas organizācija, kas izmanto informācijas tehnoloģijas, lai risinātu plānošanas, infrastruktūras, publisko darbu un ekoloģijas problēmas. Šī asociācija drīz kļūst par GIS novatoru komunikācijas punktu.
1964
Tiek nodibināta Hārvardas datorgrafikas laboratorija, kuru vada Howard Fisher. Šī labaratorija izstrādāja daudzas no GIS tehnoloģijām. Daudzi no GIS izstrādātājiem šajā labaratorijā. 1966. gadā šī laboratorija nāk klajā ar pasaulē pirmo rastra GIS- SYMAP.
1967
US skaitļošanas birojs izstrādā DIME-GBF (Dual Independent Map Encoding – Geographic Database Files) datu struktūru un ielu adrešu datu bāzi.
CIA- ASV Centrālā informācijas aģentūra izstrādā AUTOMAP, kas ir automātiska karšu kompilācijas programma no punktveida un līniju datiem.
1968
Roberts Tvīdijs izstrādā TIS (Transportation Information System), kas bāzējas uz GRID datu manipulācijām.
1969 Džeks Dendžermonds un viņa sieva Laura (Hārvardas labaratorijas audzēkņi) nodibina kompāniju ESRI, lai pārņemtu GIS projektu izstrādi.
Tiek publicēta McHarga grāmata “Design with Nature”, kas pirmoreiz apraksta daudzas no modernajām GIS koncepcijām. Šai grāmatai ir ļoti liela ietekme uz tālāko GIS attīstību.
1970
Kanādā notiek pirmais GIS simpozijs.
1972
Tiek palaists pirmais zemes tālizpētes satelīts, ko sauca par Landsat-1.IBM sāk savu GIS izstrādi.
1974
Notiek pirmā vispasaules GIS konference (AutoCarto).
1978
Tiek palaisti pirmie četri no GPS satelītiem.
1979
Tiek izveidots pasaulē pirmais vektoru GIS- ODYSSEY GIS, ko izveido Hārvardas labaratorija.
ĢIS saistība ar cietiem IT tipiem:
Pastāv ļoti daudz dažādu pieeju GIS, bet tās visas var reducēt uz trim galvenajām:
karšu pieeja;
datu bāzes pieeja;
telpiskās analīzes pieeja.
Karšu pieeja – Tā fokusējas uz kartogrāfiskajiem GIS aspektiem, t.i., GIS tiek izmantots kā karšu izveidošanas, noformēšanas un publicēšanas rīks. Šeit katrs kartes slānis tiek reprezentēts kā atsevišķa karte, un datu analīzes rezultāts ir cita karte.
Iespējamas divas metodes, kā tiek glabāta karšu informācija- vektoru un rastru formā.
GIS tehnoloģijas sniedz iespēju glabāt kartes elementus vektoru formātā kā punktus, līnijas un laukumus ar augstu precizitāti. Šādi datus glabāt ir nepieciešams tajā gadījumā, ja plānots veikt telpisko analīzi (ģeogrāfisko tīklu vai telpisko atrašanās vietu), kā arī ja nākotnē no šīs informācijas plānots sagatavot dažāda veida kartes.
GIS tehnoloģijas sniedz iespēju glabāt kartes elementus arī rastra datu vai GRID formātā, objektu atrašanās tiek vispārināta līdz rastra šūnas (dažreiz tā izmērs ir līdz pat vienam attēla punktam) izmēram. Rastra datu struktūra tiek izmantota, lai strādātu ar digitālajiem reljefa modeļiem, veiktu statistisko analīzi, apstrādātu ar tālizpētes metodēm iegūtos materiālus un plānotu dažādu procesu attīstību.
GIS tehnoloģijās kartes tiek sagatavotas tematiskajās grupās. Standarta topogrāfiskajā kartē tiek attēloti ceļi, upes, horizontāles, zemes lietojuma veids, apdzīvoto vietu un atsevišķu viensētu izvietojums un citi kartes slāņi vienas kartes lapas ietvaros. Izmatojot GIS tehnoloģijas, atsevišķi kartes slāņi var tikt glabāti kā atsevišķas kartes, karšu tēmas vai teritorijas pārklājumi (piemēram, autoceļi var tikt glabāti atsevišķā slānī, ūdensteces vai ūdenstilpes var tikt glabātas katra savā slānī), kas nodrošina karšu vairākkārtēju izmantošanu.
Vairumā gadījumu ģeogrāfiskās informācijas sistēmās tiek izmantoti abi datu veidi – gan vektoru, gan rastra, kuri tiek iegūti no dažādiem avotiem, ieskaitot satelītu uzņēmumus, kadastra informāciju, ar roku digitizētas kartes un skanētus attēlus.
Datu bāzes pieeja – ģeogrāfiskie dati ir lielas (enterprise) datu bāzes sastāvdaļa. Karte ir tikai viena no datu bāzes datu sastāvdaļām, kas tiek izmantota, lai saistītu datus ar konkrētām atrašanās vietām.
Līdz ar telpisko informāciju GIS tehnoloģijas ļauj izmantot netelpisku informāciju, kura tiek saistīta ar ierakstiem telpiskajā datubāzē. GIS tehnoloģijas sniedz iespēju ātri apvienot šo informāciju, tādā veidā iespējams veidot pieprasījumus ģeogrāfiskajos datos, piemēram :
‘Atrast un parādīt visus zemesgabalus, kuri ir lielāki par 10 ha un atrodas ūdens tuvumā’
Lai atbildētu uz šāda tipa jautājumu nepieciešams veidot vairākus pieprasījumus ĢIS sistēmai, kura pēc to apstrādes attēlo visus tos objektus, kuri atbilst uzdotā jautājuma parametriem. Lietotājam ir iespēja uzdot jautājumu tekstuālajai datubāzei un iegūt atbildi uz kartes, piemēram :
‘Attēlot ūdensvada posmus, kuri uzstādīti pirms 1974. gada un kuru diametrs ir lielāks par 50 cm’
Kā atbildi uz šo jautājumu iespējams saņemt karti, kurā parādīti ūdensvadi, kuri no kopējā ūdensvadu tīkla ir izcelti, jo atbilst izvirzītajam kritērijam. Kā alternatīva var tikt sagatavota atskaite par katru no ūdensvada posmiem, kurš atbilst mūsu izvirzītajiem kritērijiem.
Telpiskās analīzes pieeja – GIS ir automatizēts rīks sarežģītu analīzes un modelēšanas funkciju nodrošināšanai, kas saistītas ar ģeogrāfisko atrašanās vietu. Šī pieeja dažreiz tiek saukta par GIS zinātni (GIS science).
Telpiskā analīze ir virkne analītisku procedūru, kuras iespējamas veikt ar GIS datiem, lai aprakstītu, paredzētu vai novērtētu dabas vai sociālas problēmas. Telpiskā analīze iekļauj metodes, lai :
pārskatītu kartes elementus;
noteiktu attālumu un platību;
interpolētu vērtības;
novērtētu pārklāšanos starp divām kartes tēmām (vairākās kartes tēmās tiek glabāta viena un tā pati informācija) u.c.
Iespējams arī izmantot speciālas metodes reljefa analīzei, starp kurām iespējams minēt :
nogāžu slīpuma aprēķinus;
nogāžu vērsuma aprēķinus;
redzamības analīzi;
tumšo zonu noteikšanu u.c.
Izmantojot ģeogrāfiskās informācijas sistēmās glabātos ģeogrāfiskos datus, iespējams sagatavot jebkuras sarežģītības ģeogrāfiskās kartes (arī topogrāfiskās kartes) un veikt ģeogrāfisko datu vizualizāciju, lai plānotu perspektīvas. Daudzas ĢIS datorprogrammas paralēli karšu veidošanai sniedz iespēju veidot kartes trīs dimensijās.