View
175
Download
11
Category
Preview:
DESCRIPTION
literature za GIS na FTN
Citation preview
1
GEOGRAFSKI INFORMACIONI SISTEMI
2
OVAJ MATERIJAL FORMIRAN JE NA OSNOVU STUDENTSKIH SEMINARSKIH
RADOVA. VELIKI DIO TEKSTA ZASNOVAN JE NA PREVODIMA, SA ENGELSKOG
JEZIKA, RADOVA KOJI TRETIRAJU PROBLEMATIKU GIS-A. POJEDINI DIJELOVI
TEKSTA ODLIKUJU SE ZNATNO LOŠIM PREVODOM, TE MOŢE BITI POTEŠKOĆA
U NJIHOVOM KORIŠĆENJU. CJELOKUPAN IZVORNI MATERIJAL NA
ENGLESKOM JEZIKU, ĈIJI SU DIJELOVI SADRŢANI U OVOM TEKSTU, MOŢE SE
NAĆI NA www.pmfbl.org/bajic , POD NAZIVOM „GIS-LITERATURA-ENG“.
U TEKSTU SU NUMERISANI GLAVNI NASLOVI, KOJI ZAJEDNO SA
PODNASLOVIMA KOJI IM PRIPADAJU, ĈINE ISPITNA PITANJA ZA POLAGANJE
USMENOG DIJELA ISPITA IZ PREDMETA: „Uvod u GIS“ i „GIS“.
Davorin Bajic (davorinbajic@pmfbl.org)
3
INFORMACIONE TEHNOLOGIJE U GEOGRAFIJI
GIS je jedna od mnogih informacionih tehnologija koje su transformisale naĉine na koje
geografi sprovode istraţivanja i doprinose društvu. U poslednje dvije decenije, ove
informacione tehnologije su imale ogroman uticaj na istraţivaĉke tehnike specifiĉne za
geografiju, kao i na opšti naĉin na koji nauĉnici komuniciraju i saraĊuju.
1. ŠTA JE TO GIS?
GIS kao integrisana tehnologija
Geografski informacioni sistemi ima vaţnu ulogu kao integrisana tehnologija. GIS se razvio
povezivanjem odreĊenog broja odvojenih tehnologija u cjelinu koja je veća od zbira svojih
dijelova. GIS se pojavio kao veoma moćna tehnologija, jer on omogućava geografima da
integrišu podatke i metapodatke na naĉin da podrţavaju tradicionalne forme geografskih
analiza, kao što su analiza preklapanja mapa, kao i nove tipove analiza i modelovanja koje su
izvan mogućnosti ruĉnih metoda. Sa GIS-om je moguće da se karta, model, upiti i analize
velike koliĉine podataka ĉuvaju zajedno u jedinstvenoj bazi podataka.
Znaĉaj GIS-a kao integrisane tehnologije je takoĊe oĉigledan u njegovom porijeklu. Razvoj
GIS-a se oslanjao na inovacije u mnogim razliĉitim disciplinama: geografiji,
kartografiji, fotogrametriji, daljinskom oĉitavanju, mjernju, geodeziji, graĊevinarstvu,
statistici, kompjuterskim naukama, opearcionim istraţivanjima, viještaĉkoj inteligenciji,
demografiji, a doprinijele su i mnoge druge grane društvenih nauka, prirodnih nauka i tehnika.
Geografski informacioni sistemi : opšta definicija
Sveobuhvatni GIS podrazumijeva:
1. unos podataka sa mape, fotografije iz vazduha, satelita, ankete i drugih izvora
2. skladištenje podataka, pretraţivanje i upite
3. transformaciju podataka, analizu i modeliranje, ukljuĉujući i prostornu statistiku
4. izlazne dokumente, kao što su mape, izvještaji i planovi.
Važnije karakteristike GIS-a su:
Prvo, GIS je povezan sa drugim aplikacijama - bazama podataka, ali sa jednom vaţnom
razlikom. Sve informacije u GIS-u povezane su prostornom referencom. Ostale baze podataka
mogu da sadrţe lokacijske informacije (kao što su adrese ulica, ili poštanski brojevi), ali GIS
baze podataka koriste geografsku referencu kao primarni naĉin skladištenja i pristupa
informacijama.
Drugo, GIS integriše tehnologiju. Dok se druge tehnologije mogu koristiti samo za npr.
analiziranje aerofoto simaka i satelitskih simaka, da se stvore statistiĉki modeli ili za nacrt
mape, ove mogućnosti su sve zajedno ponuĊene u okviru sveobuhvatnog GIS-a.
Treće, GIS sa mnoštvom funkcija treba posmatrati kao proces, a ne samo kao softver ili
hardver. GIS sluţi za donošenje odluka. Naĉin na koji se upisuju podaci, skladište i analiziraju
4
u okviru GIS-a mora odraţavati naĉin na koji će se informacije koristiti za posebna
istraţivanja ili odluke – izrada zadatka. Vidjeti GIS samo kao softver ili hardver je zanemarivanje kljuĉne uloge koju on igra u
sveobuhvatnom procesu odluĉivanja.
GIS je izraţen pojedinaĉnim slovima G – I – S. To je skraćenica za geografski informacioni
sistem.
Geoinformaciona nauka je nova interdiscipinarna oblast. Stvorena je na osnovu znanja iz
geografije, kartografije, informatike, matematike itd.
GIS moţe da se definiše kao '' sistem za snimanje, ĉuvanje, provjeru, integraciju,
manipulisanje, analizu i prikazivanje podataka koji imaju geoprostorni predznak. Obiĉno se
smatra da ukljuĉuje prostornu kompjutersku bazu podataka i ogovarajuće softverske
aplikacije.''
GIS treba prostorne podatke, to ga ĉini jedinsvenim. Ovde prostorno znaĉi – povezano sa
prostorom – lokacija u stvarnom svijetu. Zato je GIS zasnovan na osnovnom geografskom
konceptu.
Geografski informacioni sistem je integracija kompjuterskog hardvera i softvera koji moţe da
kreira, manipuliše i analizira geografski referentnu bazu podataka za stvaranje novih mapa i
tabela podataka.
GIS obuhvata mogućnosti koje nudi Computer Aided Design (CAD) i sistem za upravljanje
bazom podataka (DBMS), ali je više nego samo kombinacija tih sistema. U GIS- u, odnos
izmeĊu grafiĉkih podataka karte i tabelarnih podataka baze je takav da se promjene na mapi
reflektuju u bazu podataka GIS-a, što omogućava automatsko odreĊivanje odnosa izmeĊu
karata i kreiranja nove mape tih odnosa.
Zajedniĉki reĉeno, geografski informacioni sistem ili GIS je konfiguracija raĉunarskog
hardvera i softvera specijalno dizajniranog za prikupljanje, skladištenje i korištenje
kartogarfskih podataka.
GIS- je i sistem baze podataka sa specifiĉnim mogućnostima za skladištenje prostorno-
referentnih podataka, kao i skup operacija za rad sa podacima. . .GIS se moţe posmatrati kao
karta višeg reda.''
GIS pruţa moćne alate za rješavanje geografskih, planerskih, ekoloških, tehniĉkih,
socijalnih... pitanja.
GIS nam omogućava organizovanje informacija o datom prostoru, kao skup mapa sa
prikazivanjem informacija o jednoj karakteristici regiona. Svaka od ovih zasebnih tematskih
karata predstavlja sloj (LAYER). Svaki sloj je paţljivo naslonjen na druge tako da se svaka
lokacija precizno podudara sa svojom odgovarajućom lokacijom na svim ostalim mapama.
Donji sloj ovog dijagrama je najvaţniji, jer predstavlja mreţu lokacijski referentnog sistema
(kao što geografska širina i duţina), na koji su sve mape precizno registrovane.
5
Veliki potencijal GIS-a potiĉe od njegove sposobnosti da integriše velike koliĉine informacija
o geoprostoru, te da obezbedi snaţan repertoar analitiĉkih alata za istraţivanje ovih podataka.
Zamislite potencijal sistema u kome desetine ili stotine slojeva karata su rasporeĊene za
prikaz informacija o transportnim mreţama, hidrografiji, karakteristikama stanovništva,
ekonomskoj aktivnosti, politiĉkiim nadleţnostima, kao i drugim karakteristikama prirodne i
društvene sredine. Takav sistem će biti dragocen u raznim situacijama - za urbanizam, zaštitu
ţivotne sredine, upravljanje resursima, upravljanje rizicima, planiranje za vanredne situacije,
ili planiranjem saobraćaja, i tako dalje. Sposobnost da se izdvoje informacije u slojevima, a
zatim i meĊusobno kombinovanje slojeva je razlog zašto GISsmatramo kao alat sa velikim
potencijalom u istraţivanju i donošenju odluka.
GIS tehnologija je u geografskoj analizi ono što su mikroskop, teleskop i
raĉunari u drugim naukama...
GIS integriše prostorne i druge vrste informacija unutar jednog sistema - on
pruţa dosledan okvir za analizu geografskih podataka.
Stavljanjem mapa i drugih vrsta prostornih informacija u digitalni obliku, GIS-a nam
omogućava da manipulišemo i prikazujemo geografska znanja na nove i uzbudljive naĉine.
GIS omogućava lakši pristup administrativnim podacima- vlasništvo nad imovinom, poreskim
podacima, uvid u infrastrukturne sisteme.
2. VEZE GIS-a SA OSTALIM NAUČNIM DISCIPLINAMA
U GIS-u je integrisan veliki broj znanja iz razliĉitih nauĉnih disciplina:
Geografija: Geografija se bavi razumevanjem sveta i ĉovekovog mesta
u njemu. Geografija ima dugu tradiciju u oblasti prostornih analiza. Geografska disciplina
pruţa tehnike za sprovoĊenje prostornih analiza i prostornih perspektiva.
Kartografija: Kompjuteri nude iste prednosti kartografima koje programi za obradu teksta
nude piscima. Automatske tehnike su sada više pravilo nego izuzetak u kartografskoj
Kartografija se bavi prikazom prostornih informacija. Trenutno
6
glavni izvor za unos podataka za GIS su karte. Kartografija daje dugu tradiciju u dizajnu
karata što je jako vaţno za izlazne forme GIS-a. Kompjuterska kartografija (takoĊe poznata
kao 'digitalna kartografija', 'automatizovana kartografija') obezbeĊuje metode za digitalno
predstavljanje i manipulaciju kartografskih karakteristika i metoda vizualizacije.
Daljinska detekcija: Ova nadolazeća tehnika koja beleţi slike iz svemira i iz vazduha je
glavni izvor GIS podataka. Daljinska oĉitavanja obuhvataju tehnike za prikupljanje podataka
i obradu bilo gde na svetu,sa odrţivim potencijalom aţuriranja. Njegova glavna prednost je to
što podatak iz sistema daljinskog oĉitavanja moţe biti pridodat sa drugim slojevima podataka
u GIS-u.
Fotogrametrija: Koristeći fotografije iz vazduha i tehnike za izradu preciznih merenja na
osnovu njih, fotogrametrija je izvor većine podataka o topografiji (površine zemljinih
uzvišenja) koji se koristi za unos u GIS.
Geodezija: Geodezija se bavi merenjem lokacija objekata na Zemljinoj površini, posebno
imovinskih granica. Geodezija nudi visoko kvalitetne podatke o poziciji kopnenih granica,
zgrada, itd.
Statistika: Mnogi modeli izgraĊeni korišćenjem GIS-a su statistiĉki po prirodi, mnoge
statistiĉke tehnike se koriste za analize u GIS-u. Statistika je vaţna za razumevanje pitanja
greške i nesigurnosti GIS podataka.
Računarske nauke: Informatika je jedan od glavnih motora za razvoj GIS-a.
Veštaĉka inteligencija (VI) koristi raĉunar da napravi izbor na osnovu raspoloţivih podataka
oponašajući ljudsku inteligenciju i donošenje odluka - raĉunar moţe da deluje kao "struĉnjak"
za funkcije kao što su projektovanje mapa, generalizacija funkcija karata. Kompijuterizovano
projektovanje (CAD) pruţa softver i tehnike za unos podataka, prikaz i vizualizaciju,
reprezentacije, posebno u 3 dimenzije. Napredak u kompjuterskoj grafici pruţaju hardveri,
softveri za upravljanje i prikaz grafiĉkih objekata, tehnike vizualizacije.
Sliĉno tome, sistem za upravljanje bazama podataka (DBMS) doprinosi metodi za
predstavljanje podataka u digitalnoj formi, proceduri za projektovanje sistema i rukovanje
velikim koliĉinama podataka, posebno pristup i aţuriranje.
Matematika: nekoliko grana matematike, posebno geometrija i grafovi se
koriste u GIS sistemu za dizajn i analizu prostornih podataka.
3. OSNOVNE KOMPONENTE GIS-A?
ГИС се састоји из одређеног броја компоненти:
HARDWER: Sastoji se od raĉunarskog sistema na kome će se GIS softver pokrenuti.
Softver: GIS softver obezbeĊuje funkcije i alate potrebne za ĉuvanje, analizu i
prikaz geografskih informacija.
Podaci: Geografski podaci i tabelarni podaci su okosnica GIS. Mogu se prikupljati manuelno
(skeniranje, digitalizacija, vektorizacija i sl.) ili kupiti od komercijalnih firmi. Digitalna karta
7
predstavlja osnovni oblik za unos podataka u GIS.
Alati: GIS softver ima integrisane alate za obradu i manipulaciju prostornim bazama
podataka, kao i alatima za analizu tih podataka.
Ljudi: ljudski reusrsi su limitirajuća komponenta u implementaciji geografskih informacionih
sistema. GIS analitiĉari i GIS administratori kreiraju informacioni sistem, planiraju,
implementiraju i donose zakljuĉke.
Mreža: Bez informatiĉkih mreţa nema brzog obaveštavanja i razmene digitalnih informacija.
GIS-a e danas oslanja na Internet, prikupljanjem i deljenjem geografskih podataka.
.Hardver-softver funkcije GIS-a su:
• Kompilacije
• Skladištenje
• Aţuriranje i promena
• Upravljanje i razmena
• Manipulacija
• preuzimanje i prezentacija
Sticanje i verifikacija
• Analiza i kombinacija
Razmisliti o navedenim funkcijama! Podpitanje za veću ocjenu!
8
4. BAZE PODATAKA KAO INTEGRATIVNI DIO GIS-a? Opšte napomene
GIS moţe obraditi podatke iz velikog broja izvora, ukljuĉujući podatke prikupljene sa karti,
slika Zemlje sa satelita, video zapisa Zemlje snimljenih iz aviona, statistiĉke podatke iz
objavljenih tabela, fotografija, podatke iz kompjuterskih sistema (CAD), I podatke
prikupljene iz arhiva elektronskim prenosom putem interneta I drugih mreţa. Povezanost
podataka je jedna od najvaţnijih funkcija Gis-a.
Tehniĉki, Gis organizuje i obradjuje digitalne geografske podatke saĉuvane u bazama
podataka. Podaci ukljuĉuju informacije o lokaciji, atributima i vezama izmeĎu funkcija.
Baze podataka su vazne u svim geografskim informativnim sistemima, jer nam dozvoljavaju
da skladistimo geografske podatke, na struktuiran nacin, koji mogu sluziti raznim svrhama.
Mnoge GIS aplikacije koriste sistem za upravljanje bazom podataka (DBMS). DBMS
(sistem za upravljanje bazom podataka) je generalno namjenjen softver, i GIS koji koriste
ovaj pristup su cesto u mogucnosti da rade povezivanje sa sirokim spektrom produkata
DBMS-a. Baza podataka GIS-a ostvaruje vise ciljeva. Omogucava da su podaci:
Smjesteni i odrzavani na jednom mjestu
Skladisteni na strukturan i kontrolisan nacin koji moze biti dokumentovan
Pristupacni za vise korisnika u isto vrijeme, od kojih svaki ima isto znacenje sadrzaja
baze
Lako osvjezeni novim podacima
Ovo je u suprotnosti sa tradicionalnim nacinom organizacije i skladistenja podataka na papiru
u kabinetima, u kojima su podaci cesto:
Skladisteni na nacin koji je razumljiv samo jednoj osobi
Lako osteceni upotrebom, ili izmjenjeni na nacin koji je razumljiv samo kreatoru
Nepristupacni osim onome ko je napravio sistem
9
Skladisteni u formatima koji su toliko razliciti da se ne mogu uporediti
Tesko se osvjezavaju novim podacima
DBMS rjesenje za GIS.
5. RAZNOVRSNOST GISa?
Iako je opšta definicija Gis-a koja je data ovdje vazeća, u praksi razliĉitost Gis-a je izazvala
razliĉite definicije. Prvo, korisnici imaju svoje definicije prilagoĊene njihovim naĉinima
upotrebe. Tako mogu da se razlikuju prema tome da li su operateri planeri, vodoprivredni i
komunalni inzinjeri, osoblje za servisnu podrsku, ili mozda profesionalci i javni administratori
ili geografi. Drugo, oni sa vise teoretskim pristupom, kao sto su istrazivaci, softverski
inzinjeri ili osoblje za obuku mogu koristiti definicije koje su razlicite od onih koje se koriste
u prakticne svrhe. Sistem moze biti napravljen od polu-nezavisnih softverskih modela,
odabranih hardverskih komponenata ili drugih interoperabilnih uredjaja. Mnoge aplikacije
mogu da se rijese kupovinom jednog, generickog GIS-ovog proizvoda i standardne
konfiguracije hardvera. Postoje mnogi tipovi GISs, ukljucujuci:
Sistem za obradu podataka konstruisan za produkciju karata ili vizuelaciju
Analiza podataka sistemom za ispitivanje sukoba oko planova ili optimizacija dizajna
transportnog sistema
Informacioni sistem za odgovore o pitanjima o vlasnistvu i tipu zemljista
Sistem upravljanja za podrsku poslovanju komunalnog preduzeca, pomazuci im da
odrze distribuciju svoje mreze cijevi i kablova
Sistem planiranja za pomoc pri projektovanju sistema saobracajnica, iskopavanja, ili
informacije o sjeci suma
Elektronski navigacioni sistem za upotrebu u kopnenom i morskom transport
10
Gis je cesto odredjen na osnovu aplikacija. Kada se koristi za upravljanje katastrom zemljista
onda se cesto naziva zemljisni informacioni sistem ILISs); u prirodnim resursima aplikacije se
koriste kao informacioni sistem resursa (NRISs). Uslovi prostornog i geoplaniranja su cesto
koristeni naizmjenicno sa geografskim, iako se prostorno takodje koristi da definise odnose
izmedju bilo koje dvo ili trodimenzionalnih podatke, bez obzira da li su direktno povezani sa
povrsinom Zemlje. Termin automatsko kartiranje/upravljanje objektima ( AM/FM ) se cesto
koristi od strane komunalnih preduzeca, transportnih agencija, i lokalne vlade za sisteme
posvecene operacijama i odrzavanju mreze. Ipak, GIS je sada prihvacen kao medjunarodni
termin za sve digitalne sisteme konstruisane da obradjuju geografske podatke.
Softverske sposobnosti potrebne za GIS cesto preklapaju one koje su potrebne za druge
kompjuterske programe, posebno za obradu slika i racunarsko projektovanje ( CAD). Sistem
za obradu slika je dizajniran da obavlja veliki broj operacija sa slikama snimljenim video
kamerama, fotoaparatima, i daljinskom detekcijom. Danas, razlika izmedju obrade slika i
GIS-a postaje sve vise zamagljena, kako slike postaju sve vazniji i vazniji izvor podataka za
GIS. Uopsteno, bilo bi dobro da se razmislja o sistemima za obradu slika kao prvenstveno za
dobijanje informacija sa slika, a da se GIS bavi analizom tih informacija.
CAD sistemi su razvijeni da podrze dizajnerske aplikacije u inzinjerstvu, arhitekturi, i
povezanim oblastima. Uopsteno, CAD sitemi naglasavaju dizajn iznad analize i cesto nemaju
sposobnosti potrebne za obradu kompleksnih atributa i informacija georeferenciranih
podataka ili da integrisu georeferencirane podatke iz vise izvora. Ipak, razlika izmedju CAD-a
i GIS-a je postala sve vise zamagljena u poslednjih nekoliko godina; dodavanjem
odgovarajucih karakteristika,mnogi bivsi prodavci CAD sistema su sada u mogucnosti da se
efikasno takmice na trzistu GIS-a.
Glavni izazovi za razvojne sisteme i korisnike su sada veoma razilciti, i povezani za
komparativnu jednostavnu upotrebu tehnologije,problem nalazenja i pristupa podacima, i
nedostatak obucenog osoblja koji su sposobni da iskoriste mogucnosti tehnologije do
maksimuma.
Nase slozeno drustvo, Moderno drustva su sada veoma kompleksna, i njihove aktivnosti se
preplicu, tako da se nijedan problem ne moze razmatratiti izolovan ili bez obzira na njihovo
povezivanje. Na primjer, novi razvoj stanovanja ce uticati na lokalni skolski sistem.
Izmjenjene starosne distribucije u selima ce uticati na zdravlje i socijalna davanja. Obim
gradskog saobracaja ce postaviti ogranicenja na odrzavanju mreze zakopanih cijevi, uticuci
na zdravlje. Ulicna iskopavanja mogu drasticno smanjiti promet lokalnih maloprodajnih
objekata. Buka saobracaja novih puteva ili autoputeva moze otjerati ljude iz njihovih domova.
Akcije potrebne da rijese ove problem najbolje je uzeti na bazi standardizovanih informacija
koje se mogu kombinovati na razne nacine da bi sluzile mnogim korisnicima. Gis ima ovu
mogucnost.
Populacije su sada izuzetno mobilne; mjenjanje poslova i kretanje na druge lokacije su postale
uobicajne pojave. Kada kljucno osoblje napusti kompaniju, oni odnose svoju strucnost sa
sobom; ako ta strucnost ukljucuje specificno znanje o,na primjer snadbjevanju vodom i
komunalnim mreznim zajednicama, gubitak moze biti ozbiljan ako je informacija
neadekvatno dokumentovana. Ovdje, takodje, GIS ima prednost u tome sto moze da djeluje
kao efikasan sistem za razne sektore u kompleksnom drustvu.
6. Korisnici GIS-a?
Rasprostranjena upotreba raĉunara od strane preduzeća, univerziteta, istraţivaĉa i
domaćinstava, omogućila je tehnologijama kao što je GIS da prodre u mnoge aspekte
11
ljudskog ţivota. Ipak, kompjuterska obrada geografskih podataka i dalje ostaje kompleksna
jer je GIS dosta teţak za upotrebu i snalaţenje.
Korisnike GIS-a obiĉno razvrstavamo u dvije grupe. Prvoj pripadaju struĉnjaci iz oblasti GIS-
a koji veći dio svog ţivota provode usavršavajući se na ovom sistemu. Oni su obuĉeni za
korišćenje odreĊenih softvera i svjesni su njihovih mogućnosti. U većini sluĉajeva oni ne
koriste proizvod svoga rada liĉno, već ga prosljeĊuju krajnjim korisnicima. Proizvodi rada
podrazumjevaju mape, proizvedene i dizajnirane od strane strzĉnjaka, rezultate analiza koji
mogu biti korišćeni u planiranju sjeĉe drveća ili radnih naloga za odrţavanje osoblja u velikim
komunalnim preduzećima.
Druga grupa korisnika provodi relativno mali dio njihovog ţivotnog vijeka sluţeći se GIS-om.
Oni koriste svoje sposobnosti iz oblasti GIS-a na radnim mjestima, kako bi pronašli park u
nepoznatom gradu, plan voţnje za godišnji odmor ili kako bi izvršili analizu kartografskih
podataka u istraţivaĉkim projektima. U ovim sluĉajevima mogućnosti za duge obuke iz
oblasti GIS-a su mnogo manje, stoga sistem mora biti jednostavan i lak za upotrebu. Ova
druga grupa podrazumjeva i krajnje i primarne korisnike koji donose profesionalne odluke
zasnovane na proizvodima GIS-a. Grupa obuhvata:
Inţinjere zaduţene za projektovanje i odrţavanje; na primjer prilikom donošenja
odluke da li zamjeniti ili popraviti oštećene vodovode.
Regionalne planere; tipiĉni zadaci ukljuĉuju prezentaciju planova opštinskim vlastima
u realnom, raznovrsnijem vizuelnom svjetlu.
Usavršavanje drţavnih funkcionera ĉiji poslovi ukljuĉuju obradu graĊevinskih
dozvola, regulacionih planova, vodovoda ili kanalizacije.
Sluţbenike poreske uprave koji se bave procjenama poreza i adresama poreskih
obaveznika.
Saobraćajne inţinjere ĉiji posao ukljuĉuje i lociranje novih saobraćajnica kako bi se
smanjili radovi usjecanja terena.
Sluţbenike za informisanje; podaci o industrijskim oblastima, školama i
mogućnostima prevoza bivaju uklopljeni u završne pakete koji sluţe kao osnova za
novonastale kompanije.
Lokalne zvaniĉnike koji mogu da zahtjevaju aţurirane procjene uticaja efluenata na
kvalitet vode mjesnog vodovoda.
Vatrogasne brigade kojima su brze i pouzdane informacije o lokacijama poţara i
mogućim opasnostima kao što su eksplozivi od velike vaţnosti.
Struĉnjaci iz oblasti šumarstva koji se bave planiranjem berbe, proraĉunavanjem
koliĉine godišnjeg rasta, procjenom troškova puta i identifikacijom ugroţenih staništa
divljih ţivotinja.
12
SPOZNAJA PROSTORA
Učenje predstavlja relativno trajnu promjenu u saznanju ili ponašanju koja proizilazi iz prakse ili iskustva.
Poimanje prostora je obično usvojeno preko jednog ili više medija za sticanje. Najkrace sensimotorno iskustvo
stiče se preko karata, modela, slika i crteža, filmova i videa, verbalnog i pisanog jezika. Kognitivni razvoj je
sistematska promena u sadržaju i procesu saznavanja kroz vrijeme, uključujući učenje, sazrevanje i rast (dijeteta
ili odrasle osobe). Dječiji psiholog Pijaže, koji je poznat po svojoj ,,teoriji scene“ kongitivnog razvoja djece,
predlaže promjene od konkretnog sensimotornog prostora u djetinjstvu, do apstraktnog prostornog rasuĎivanja
u adolesenciji. Referentni okvir se u ovom slučaju koristi kako bi se odredila promjena lokacije od egocentričnog
(samostalnog) do alocentričnog (korišten od stane okoline), promjena konfiguracije prostorne svijesti od
topoloških promjena do projektovanja i metrike.
Sistem za obradu informacija obezbjeĎuje alternativnu teoriju kontinuiranog i kvantitativnog razvoja.
Tradicionalna teorija razvojne sekvence u prostornom poimanju svijeta inspirisana je od strane Piegetine
teorije, sastoji se od 3 faze i elemenata stečenih tokom vremena:
Prva jeste ,,poimanje znamenitosti“; jedinstven uzorak percepticije dogaĎaja koji karakterišu mjesto.
Druga jeste ,,put znanja“; sensimotorne rutine koje povezuju odreĎene serije znamenitosti; malo ili
nimalo metrične prostorne spoznaje.
Teća je ,,poznavanje plana“: dvodimenzionalna forma poznavanja istovremenih meĎusobnih lokacija;
omogućava posmatranje po maršuti, kretanje po prečicama i konstrukciju navigacija.
Pristup obrade informacija podstiče alternativni niz kontinuiranog i kvantitativnog povećanja obima, tačnosti i
potpunosti ponekad šturih metričnih poimanja prostora.
Osnovna uloga karata je da povezuje geografske informacije i obezbjedi rješavanje problema u oblasti
geografije. Ljudi imaju sposobnost da za malo vremena očitaju veliki broj informacija sa prikazivača prostora
kao što su slike i grafikoni. Čak i informacije koje nisu karakteristike prostora i nije ih lako uočiti mogu biti
prikazane na ovaj način. Karte koriste odgovarajuće skale i perspective prikazivanja (možemo da opažamo sve
iz jedne tačke gledišta). Karte ističu i pojašnjavaju značajne osobine, izostavljajući ili umanjujući nebitne.
Projekcije, generalizacije, preuveličavanje, izostavljanje mogu obmanuti ili iskriviti sadržaj karte. Slično tome,
promjena perspektive sa one vazdušne, aero na onu na nivou terena može biti konfuzna ili tumačenje simbola
(boja, tačaka, izohipsi) teško razumljivo. MeĎutim, obuka i iskustvo u korišćenju, značajno utiče na način
njihovog doživljavanja i tumačenja.
Informacije o prostoru se često izražavaju usmeno kroz verbalna upustva, prostorne opise u pričama,
saobraćajne znakove i računarske upite. Formulisanje prostornih termina često zahtjeva prevoĎenje neverbalnih
shvatanja o prostoru koji mogu značajno promjeniti usvojena znanja. Usmenim govorom obično izražavamo
nekvantitativne ili neprecizne kvantitativne informacije, povezanost i najvažnije glavno mjesto. Na primjer,
kažemo ,,skreni desno nakon željezničke stanice”, a ne ,,skreni za 80° nakon 1.4km vožnje”. Ovdje je
kvantitativna preciznost obično nepotrebna ili čak djeluje zbunjujuće u procesu verbalne komunikacije ali je
13
sadržaj presudan u tumačenju prostornih termina. Sadržaj obezbjeĎuje onaj koji govori, situacija, predhodni
dogaĎaji itd.
Efektivno i efikasno korišćenje GIS-a, bez predhodnog poznavanja njegovih potencijala je gotovo nemoguće.
Ograničenja i problemi se mogu spriječiti obraćajući više pažnje na kongitivne probleme u GIS-u. Kongitivni
problemi se javljaju kroz sve tri osnovne funkcije GIS-a: memorisanje, prikazivanje i analiza referentnih
zemljinih podataka.
Neki primjeri spoznajnih problema GIS-a su:
Kako stručnjaci i laici percepiraju geografski prostor i kako dizajnirati GIS kako bi ga koristili i
shvatili i jedni i drugi.
Kako ljudi izražavaju informacije vezane za prostor koji ih okružuje na maternjem jeziku (kao što je
Engleski) i kako ovo iskoriti kako bi razumjeli komunikaciju sa GIS-om na maternjem jeziku (kao što je
navigacioni računar u autu)
Kako bi interakcija trebala da bude osmišljena da prozrokuje precizno i efikasno povezivanje
prostornih i geografskih informacija kao što su razmjer, nepouzdanost i konstrukcija mreže.
GIS predstavlja alatku koja potpomaže čovjeku u odlučivanju, u aplikacijama kao što su navigcijski sistemi ili
elektronski atlasi, alatku koja omogućava čovjeku sticanje informacija o prostoru te učenje geografije. GIS i
korisnika povezuje filter koji odreĎuje koliko uspješno informacije mogu biti prenesene. Efikasan korisnički
odnos zavisi od toga koliko ljudi poznaju i kako se odnose prema informacijama o prostoru.
Karte predstavljaju osnovni izvor podataka za GIS, načela kartografije su fundamentalno važna za
GIS. GiS ima korjene u analizi informacija na kartama i prevazilazi mnoga od ograničenja
manuelne analize.
7. GIS I KARTA?
Karta danas ima četri značajne uloge:
Prikazivanje podataka pomoću karte predstavlja smislen i koristan naĉin prikazivanja
podataka.
Memorisanje podataka - kao sredstvo skladištenja podataka.
Pregled prostora - na karti se mogu prikazati granice oblasti (na primjer oblasti
korišćenja zemljišta ili vrste stijena) i moguće je oznaĉiti svaki prostor sa oznakom.
14
Sredstvo za analizu podataka - karte se koriste u analizi kako bi se formirale ili
testirale hipotezei testirali odnosi izmeĊu dvije raspodjele koristeći jednostavna i
transparentna preklapanja.
Prelazak na kompjutersko kartiranje
Potreba za promjenom potekla je iz dvije zajednice:
1. Struĉnjaka koji su ţeljeli brza kreiranja karata kako bi sagledali rezultate modelovanja
ili kako bi prikazali podatke iz velikih arhiva koji su već u digitalnoj formi, na primjer
popisne tabele.
2. Kartografa koji su ţeljeli da smanje troškove proizvodnje i ureĊivanja karata.
GIS i kompjuterska kartografija
Kompjuterska kartografija ima primarni cilj, to je produkcija karata. Sistem se odlikuje
naprednim alatkama zaduţenim za izgled karata, smještanje etiketa, velikih simbola i izbora
fonta. To nije analitiĉki alat. Za razliku od podatka za GIS, kartografski podaci ne treba da se
ĉuvaju na naĉin koje obezbjeĊuje na primjer, analizu odnosa izmeĊu razliĉitih tema kao što su
gustina naseljenosti i cijene nekretnina ili usmjeravanje tokova duţ autoputa u izradi i dijelova
rijeke.
GIS Prednost u odnosu na karte
Skladištenje podataka
Prostorni podaci upisani u digitalnom formatu u GIS-u omogućavaju brz pristup
tradicionalnim kao i inovativnim svrhama
Priroda karti stvara teškoće kada se koriste kao izvori za digitalne podatke
Većina GIS-a ne uzima u obzir razlike izmeĊu skupova podataka izvedenih iz karti na
razliĉitim skalama
Indiosikrazije (uopštavanje procedure) u kartama postaju “ zakljuĉane“ u podatke
izvedenje iz njih.
Alati za analizu podataka
GIS je moćan alat za analizu karte
Tradicionalne prepreke za precizno i brzo mjerenje površine ili preklapanje karte više
ne postoje
Elektronski displej pruža značajne prednosti u odnosu na kartu:
15
Sposobnost da pretraţujete oblast po karti bez prekida granica
Mogućnost da zumirate i promijenite skalu
Potencijal za animaciju vremena zavisnih podataka
Displej u „3 dimenzije“ (perspektive pogleda) sa rotaciom „realnog vremena“ uglova
pogleda.
Mogućnost za kontuirane skale intenziteta i upotreba boja i senĉenja nezavisno od
ograniĉenja procesa štampanja, mogućnost promjene boje koje su potrebne za
interpretaciju
Definisanje karti
Prema podacima MeĎunarodnog Kartografskog Udruženja karta je reprodukcija normalnog na ravnu povšinu,
sa selekcijom materijala ili sažetih karakteristika na, ili u odnosu na površinu Zemlje. Pojam „karta“ je često
korišćena u matematici za prenošenje informacija iz jednog oblika u drugi, baš kao što se kartografski prenose
informacije od površine Zemlje na list papira.
Pojam „karta“ se odnosi na bilo koji vizuelni prikaz informacija naročito ako je apstraktno, generalizovano ili
šematski prikazano. Kartografija je u velikoj mjeri proces apstrakcije u kojem karakteristike realnog svijeta su
uopštene ili pojednostavljene da zadovolje zahtjeve teme i publike. Nemaju svi elementi ili detalji uticaja na
model ili proces koji se ispituje, i tako neki su eliminisani da skrenu pažnju čitaoca na one činjenice koje su
relativne. Previše detalja može da sakrije ili maskira tačnu poruku karte.
Brojnost detalja koji mogu biti uključeni u velikoj mjeri zavisi od razmjera karte, kako sljedeći primjeri
pokazuju: Karte male površine, skoro neophodno, mora biti generalizovana. Karta prikazuje samo statične
situacije i jednostavna je za korišćenje i odgovara na odreĎenje tipove pitanja, kao što su:
Kako da tamo stignem odavde ili šta je u ovom trenutku?. Ali je teško ili je potrebno vremena da odgovori na
druge vrste pitanja: kakva je okolina ovog jezera, ili šta to tematske karte prkazuju u trenutku kad sam
zainteresovan?
Proizvaodnja karti zahtjeva izbor nekoliko funkcija u realnom svijetu, da uključi klasifikaciju izabranih
funkcija u grupe (tj., puteve, kuće, željeznice), Pojednostavljivanje oštrih linija, kao što su riječni meandri. Karte
daju korisne načine za prikazivanje informacija u smislenom načinu. U praksi, troškovi izrade i štampanja karte
su visoki, tako da su njeni sadržaji često dovode u kompromis izmeĎu različitih potreba.
Vrste karata
Generalno, u praksi postoje dvije vrsta karati:
Topgrafske karte: Ove karte su referentni alat, prikazuju samo osnove odabranih prirodnih i vješatčkih
karakteristika Zemlje, često služi kao okvir za ostale informacije. „Topografija“ se odnosi na oblik
površine, predstavlja konture i/ili senčenja, ali topografske karte takoĎe prikazuju puteve i druge
istaknute funkcije.
Tematske karte: Ove karte su sredstvo za komunikaciju geografskih konepata, kao što su: raspodjela
gustine naseljenosti stanovništva, klime, korišćenja zemljišta i sl. Tematske karte su važne u GIS-u.
Karta pokazuje oblasti (zone) stalnih atributa, kao što su: vegetacija, tip zemljišta ili vrste šuma.
Vrsta karte nije jedina njena karakteristika, ali može se utvrditi uptrebom, npr. možete da pronaĎete odreĎene
lokacije jedinica posmatranja (distrkta) na tematskoj kari. Klasifikacija karti može biti napravljena na bazi
sadržaja karte (klimatske, socio-ekonomske), forma karte (tačka, animiranje), tehnologija koja se koristi
(elektronski, papir.) proizvodne tehnologije koja se koristi (ručno, autpmatski) skala karte (velika, mala,
srednja), rezolucija karte (zemlje, države)
16
GIS i kompjuterska kartografija
Kompjuterska kartografija ima primarni cilj, proizvodnju karti. Sistemi imaju napredne alate
za raspored karte, postavljanje etiketa, simbola i velikih slova, visok kvalitet ureĊaja.
MeĊutim to nije analitiĉko sredstvo, dakle, za razliku od podataka za GIS. Kartografski
podaci ne trebaju da se ĉuvaju na naĉin koji omogućava, na primjer, analizu odnosa izmeĊu
razliĉitih tema, kao što su: gustina populacije i cijene nekretnina.
U GIS-u prostorni podaci koji se nalaze u digitalnom formatu omogućava brz pristup za
tradicionalne, kao i inovativne svrhe. Priroda karti stvara poteškoće kada se koristi kao izvor
za digitalne podatke ali većina GIS-a ne uzima u obzir razlike izmedju grupa podataka
izvedenih iz karte na razliĉitim skalama. Idiosinkrazije (uopštavanje procedure) u kartama
postaju zakljuĉane podacima izvedenim iz njih. Primjer razlike GIS-a i kompjuterske
kartografije je u njenim funkcionalnim komponentama:
GIS sadrţi sljedeće ĉetiri komponente:
a.) Ulaz b.) Baza podataka c.)Analiza d.) Izlaz
Nasuprot tome kartografski sistem se moţe opisati u tri komponente:
a) Ulaz b.) dizajn karte c.) izlaz
Ova razlika se najbolje vidi u softveru koji navodi atribute elemanata:
Tabela 3.1 Uporedjivanje kompjuterske kartografija sa GIS-om
Mi ne moţemo pitati kartu da prikaţe gdje je naseljeno mjesto ili kuća sa površinom 500
kvadratnih metara. MeĊutim, moţemo GIS i on će nam pokazati.
8. OSNOVNA SVOJSTVA DIGITALNIH KARATA?
Karta predstavlja geografske objekte ili druge prostorne fenomene, a dobija se grafiĉkim
prenosom informacija o mjestima i njihovim obiljeţjima. Informacije o mjestu opisuju
poziciju svakog geografskog objekta na Zemljinoj površini, kao i prostornu vezu izmeĊu
objekata – najkraći put od autobuske stanice do bolnice, srodstvo konkurentnih poslova, itd.
Informacija o obiljeţjima opisuje karakteristike prikazanog geografskog objekta, odnosno
vrstu objekta, njegovo ime ili broj i kvantitativnu vrijednost kao što su površina ili duţina.
Prema tome, osnovni cilj kartiranja je da omogući:
Opis geografskih fenomena;
Prostorne i “ne-prostorne” informacije;
Kartirane objekte kao taĉke, linije i poligone.
17
KARTIRANI OBJEKTI: Objekti poput izvora i škola obiĉno su predstavljeni taĉkama,
objekti kao što su tokovi, ulice i konturne linije – linijama, a objekti poput jezera, kultivisanih
zemljišta i naseljenih podruĉja predstavljeni su zatvorenim krivim linijama, poligonima.
RAZMJER DIGITALNIH KARATA: S pojavom digitalnih karata, tradicionalni pojam
razmjera u granicama distance, prestaje se primjenjivati jer digitalne karte nemaju fiksnu
veliĉinu. One mogu biti prikazane u cjelini ili kao parcele, u svakoj mogućoj veliĉini. Ipak,
još uvijek govorimo o razmjeru digitalne karte.
U digitalnom kartiranju, razmjer se koristi da naznaĉi razmjer materijala od kog je karta
saĉinjena. Naprimjer, ako digitalna karta ima razmjer 1:100 000, napravljena je od papirne
karte razmjera 1:100 000.
MeĊutim, razmjer digitalne karte još uvijek nam dozvoljava da postavljamo neke nauĉne
pretpostavke o njenom pojmu jer, generalno, digitalne karte podupiru istu preciznost i
karakteristike kao njihove izvorne karte. Stoga, još uvijek je istina da će krupno-razmjerna
digitalna karta obiĉno biti preciznija i manje generalna od sitno-razmjerne karte. S obzirom na
to da veliĉina karte koja je saĉuvana u kompjuteru nije fiksna, korisnici su ĉesto u iskušenju
da povećaju karte do raznih veliĉina. Naprimjer, karta razmjera 1:100 000 lako moţe biti
podijeljena na karte razmjera 1:25 000 ili ĉak 1:2000, ali obiĉno to nije dobra ideja.
Podaci prikupljani na karti specifiĉnog razmjera su odgovarajući za kartiranje i analize
samo na kartama istog razmjera:
Na kartama manjih razmjera, podaci krupnih razmjera su suviše kompleksni (ali mogu
biti generalizovani);
Na kartama krupnih razmjera, podaci sitnijih razmjera su suviše generalizovani (detalji
se ne mogu dodavati).
Ako se razmjer svede na nekoliko elemenata, nekoliko detalja mogu biti prikazani.
Površinski objekti na kartama krupnih razmjera postaju taĉke i linije na sitno-razmjernoj karti,
kao što grad ili rijeka na krupno-razmjernoj karti, postaju taĉka i linija na sitno-razmjernim
kartama.
REZOLUCIJA KARTE: Rezolucija karte upućuje na to koliko precizno mjesto i oblik
kartiranih objekata mogu biti prikazani za dati razmjer karte. Razmjer negativno utiĉe na
rezoluciju. Na krupno-razmjernoj karti, rezolucija objekata blisko ih povezuje sa stvarnim
objektima, jer je veliĉina redukcije sa zemlje na kartu manja. Kako razmjer opada, rezolucija
karte se smanjuje, jer objekti moraju biti poravnati i pojednostavljeni ili neće biti prikazani u
cjelini.
PRECIZNOST KARTE: Mnogi faktori pored rezolucije utiĉu na to koliko precizno
objekti mogu biti prikazani, ukljuĉujući kvalitet izvornih podataka, razmjer karte, sposobnosti
crtaĉa i širinu linija nacrtanih na zemlji. Odgovarajuća olovka za crtanje moţe nacrtati 1/100
linije širine jednog inĉa. Takva linija predstavlja ulicu na zemlji, koja je široka skoro 53 stope.
Kao posljedica ovoga, ljudske greške pri crtanju će se javljati, a mogu biti smanjene
kvalitetom naših izvornih karata i materijala. Precizna jednonamjenska karta je ĉesto
neprecizna za druge namjene, otkad je preciznost odreĊena potrebama projekta mnogo više
nego samom kartom.
Neka mjerenja preciznosti karte objašnjena su u nastavku:
Apsolutna preciznost karte upućuje na vezu izmeĊu pozicije na karti (npr: ugao
ulice) i njegove stvarne pozicije izmjerene na površini zemlje. Apsolutna preciznost je
18
od primarnog znaĉaja za kompleksne podatke kao što su oni za premjeravanje i
primijenjene inţinjerske osnove.
Relativna preciznost upućuje na premiještanje izmeĊu dvije taĉke na karti (udaljenost
i ugao) koje je uporeĊeno sa premiještanjem te dvije iste taĉke u stvarnom svijetu.
Relativna preciznost je ĉesto mnogo vaţnija i lakše se postiţe nego apsolutna
preciznost, jer korisnici rijetko imaju potrebu da znaju apsolutne pozicije. Mnogo
ĉešće, oni treba da pronaĊu relativnu poziciju nekog poznatog orijentira, što
omogućava relativna preciznost. Korisnici sa jednostavnim zahtjevima za podatke
generalno trebaju samo relativnu preciznost.
Preciznost svojstva upućuje na preciznost baze podataka o svojstvima koja je
povezana sa objektima na karti. Naprimjer, ako karta prikazuje klasifikacije ulica, da li
su one taĉne? Ako pokazuje adrese ulica, koliko su one precizne? Preciznost svojstva
je najbitnija za korisnike sa kompleksnim zahtjevima za podatke.
Valjanost karte upućuje na to koliko je ona savremena. Valjanost je obiĉno izraţena
u granicama popravljenog izdanja podataka, ali ovu informaciju nije uvijek lako
pronaći.
Karta je potpuna ako ukljuĉuje sve objekte koje korisnik oĉekuje da ona sadrţi.
Naprimjer, da li karta ulica sadrţi sve ulice? Potpunost i valjanost su obiĉno povezane
jer karta vremenom postaje nepotpunija.
Najvaţnije izlaganje o preciznosti karte koje treba zapamtiti je to da što je veća preciznost
karte ona je skuplja, a treba više i vremena i novca da bi se razvila. Naprimjer, digitalne karte
sa preciznim koordinatama od oko 100 stopa mogu se naĉiniti jeftino. Ako je potrebna
preciznost od jedne stope, ĉesto je jedini naĉin da se ona dobije obiĉan pregled, koji povisuje
cijenu sticanja podataka i moţe znaĉajno odgoditi primjenu projekta – mjesecima ili ĉak
godinama.
19
Zbog toga, previše preciznosti moţe biti isto toliko štetno za uspjeh GIS projekta koliko i
mala preciznost. Prije nego što se fokusiraju na prednosti projekta, sponzori se fokusiraju na
cijene koje proistiĉu iz nivoa preciznosti, što nije pravedno za projekat. Projekat trpi
neizbjeţno narušavanje kada su njegovi originalni ciljevi zaboravljeni, zbog uzbuĊenosti oko
analize cijene.
Znatno bolja strategija je da se projekat poĉne sa bilo kakvim podacima koji su
pristupaĉni i dovoljni da se zaštite poĉetni ciljevi. Jednom kad se GIS pokrene, dajući korisne
rezultate, svrha projekta se moţe proširiti. Kvalitet njegovih podataka moţe biti poboljšan
koliko je to potrebno.
Ĉak i da karte nisu potpuno precizne, one su idalje korisne za donošenje odluka i analize.
MeĊutim, bitno je da se karta smatra preciznom kako bi se garantovalo da su naši podaci
prikladno iskorišteni.
Било који број фактора може изазвати сметње. Запис ових извора може имати
кумулативан ефекат.
.
10. VRSTE INFORMACIJA NA DIGITALNOJ KARTI
Svaka digitalna karta ima sposobnost nagomilavanja mnogo više informacija nego papirna
karta iste oblasti, ali na prvi pogled nije jasno koju vrstu informacija karta sadrţi. Naprimjer,
obiĉno je više informacija pristupaĉno na digitalnoj karti nego što vidimo na ekranu. Procjena
datog seta podataka jednostavno, gledanjem u ekran, moţe biti teška: Koji dio slike je
20
obuhvaćen u podacima i koji dio je kreiran pomoću GIS prgramske interpretacije podataka?
Moramo razumjeti tipove podataka na našoj karti da bismo ih mogli prikladno koristiti.
Tri opšta tipa informacija mogu biti uključena u digitalne karte:
Geografska informacija, koja omogućava poziciju i oblik specifiĉnih geografskih
objekata,
Atributivna informacija, koja omogućava dodatnu “negrafiĉku” informaciju o svakom
objektu,
Prikazna informacija, koja opisuje kako će se objekti pojavljivati na ekranu.
Neke digitalne karte ne sadrţe sva tri tipa informacija. Naprimjer, raster-karte obiĉno ne
sadrţe atributivne informacije, i mnogi vektorski izvorni podaci ne sadrţe prikazne
informacije.
Osnovna karakteristika GIS-a je njihova sposobnost da obraĊuju prostorne podatke. GIS
ne samo da analiziraju i prikazuju prostorne podatke, nego analiziraju i veze izmeĊu
prostornih podataka. Analize prostornih podataka su moguće jedino kada transformišemo
podatke o stvarnom svijetu u GIS, koristeći precizno definisan koordinatni sistem i projekciju
karte.
OSNOVNI GEODETSKI ELEMENTI NEOPHODNI ZA KORIŠĆENJE GIS APLIKACIJA
REFERENTNI ELIPSOIDI
U osnovi , svaki GIS i geografski podaci se temelje na referentnom elipsoidu, koji je definisan
kao standardni ellipsoid sa dokazanim i izmjerenim parametrima. Referentni elipsoid omogucava GIS-
u da definise tacke lokacije sa regularnom tacnoscu.
Tokom godina, brojni referentni elipsoidi bili su razvijeni od strane raznih geodeticara uz
pomoc dimenzija uzetih sa razlicitih izvora na Zemlji. Ovi referentni elipsoidu su tek neznatno
razliciti. Zbog tih razlika u lokacijama izvora podataka, odredjeni referentni elipsoidi rade bolje od
drugih za odredjene aplikacije ( programe) i za pojedine regije. Na primjer, referentni elipsoid Bessel
1841 je bolje prilagodjen za evropske GIS proizvode od americkih GIS proizvoda, te ce proizvoditi
preciznije rezultate zbog svoje evropske bazirane mjerne stanice.
Za razliku od Bessel-a 1841 i drugih velikih prostorom odredjenih elipsoida, WGS 84 je puno
vise univerzalan, i kao rezultat toga, jedan od najcesce koristenih referentnih elipsoida. Moze se
koristiti za bilo koje mjesto na Zemlji sa visokim stepenom preciznosti i fleksibilnosti, podrzan
satelitskim mjerenjima.
Dodatak A, pod nazivom "Referentni elipsoidni parametri" navodi mnoge od kljucnih referentnih
elipsoida dostupnih za GIS korisnike. Dodatak pruza bolju povezanost ekvatorijalnog radijusa,
polarnog radijusa i inverznih parametara ravnanja, koji su neophodni za pravilno planiranje u GIS-u.
Posto su sve geografske informacije o proizvodima izradjene na referentnom elipsoidu, cesto cemo se
upucivati na Dodatak A kroz ovu knjigu.
11. Šta je geodetski datum i njegovi osnovni tipovi?
Najtaĉnije reĉeno, geodetski datum je bilo kakav skup brojĉanih i geometrijskih parametara
koji se koriste da precizno izmjere ili definišu drugi kvantitet. Posebno vezan za GIS,
geodetski datum je referentni model koji spaja geodetski referentni elipsoid (odnosno,
„parametre“ ) u koordinatni sistem (odnosno, „drugi kvantitet“ ). Geodetski datumi definišu
21
referentne sisteme koji opisuju oblik i veliĉinu zemlje, kao i obiljeţje i orijentaciju
koordinatnih sistema koji se koriste za kartiranje zemlje.
Geodetski datumi i referentni koordinatni sistemi bazirani na njima su razvijeni da opišu
geografske pozicije za geodetsko mjerenje, kartiranje i navigaciju. Kroz istoriju, oblik Zemlje
je definisan na razliĉite naĉine, od onog koji o Zemlji govori kao o ravnoj ploĉi sve do onog
da je ona sferno tijelo sa dovoljnom preciznošću koja je omogućila globalna istraţivanja,
navigaciju i kartiranje. Pravi geodetski datumi su upotrebljeni nakon 1700. godine, kada su
mjerenja pokazala da je Zemlja elipsoidnog oblika.
Kao što je prethodno diskutovano, geodetski referentni elipsoid je povezan sa odreĊenim
karakteristiĉnim parametrima, kao što je polugornja osovina a, poludonja osovina b, i
opruţena f, dok koordinatni sistem odredjuje geodetski prostor kroz orjentaciju, poloţaj i
razmjer. Oboje je sastavljeno u geodetski datum, što je, samo po sebi, ĉisti matematiĉki model
Zemlje.
Geodetski datumi su obiĉno klasifikovani ili kao geocentriĉni ili kao lokalni geodetski datum.
Geocentriĉni datum je širom svijeta primjenjiv i adekvatno pribliţen Zemljinoj veliĉini i
obliku u cjelini. Centar referentnog elipsoida se poklapa sa centrom Zemljine mase.
Lokalni geodetski datum se koristi da okarakteriše odreĊenu regiju gdje se referentni elipsoid
i oblik Zemlje poklapaju. Center elipsoida je ĉesto smješten dalje od centra Yemlje.
Geodetskim datumima se definiše referentni sistem koji opisuje veličinu i oblik Zemlje na osnovu ovih
različitih metoda. Dok se kartografija, navigacija i astronomija koriste geodetskim datumima, oni
predstavljaju osnovni zadatak nauke koja se naziva geodezija. Hiljade različitih datuma su korišćeni
za formulisanje opisa položaja, od prve procjene o veličini Zemlje koju su izvršili stari Grci.
datumi su evoluirali od onih koji opisuju sfernu Zemlju do elipsoidnog modela koji je proistekao iz
dugogodišnjih satelitskih mjerenja. Današnji geodetski datumi dosežu od modela ravne zemlje koji se
koristi za avionska premjeravanja do kompleksnih metoda koji se koriste za meĎunarodne namjenske
programe a u potpunosti opisuju veličinu, oblik, orijentaciju, gravitaciono polje i ugaonu brzinu
Zemlje.
22
Različite zemlje i meĎunarodne organizacije koriste različite datume kao osnove za koordinatne
sisteme u geografskim informacionim sistemima, sisteme za precizno pozicioniranje i navigacione
sisteme. Povezivanje geodetskih koordinata sa pogrešnim datumom može rezultirati greškama
položaja u stotinama metara. Raznolikost datuma koji su u upotrebi danas i tehnoloških unapreĎenja
koja su omogućila globalna poziciona mjerenja sa tačnošću od pola metra, zahtijevaju pažljiv izbor
datuma i pažljivu konverziju izmeĎu koordinata različitih elipsoida. Za potrebe ove jedinice,
referentni sistem se može podijeliti u dvije grupe:
Globalni sistemi koji mogu da se odnose na pozicije na čitavoj Zemlji;
Regionalni sistemi su definisani za mnoge specifične oblasti, često pokrivaju nacionalne,
državne, odnosno pokrajinske oblasti.
Primarni tipovi geodetskih datuma
Geodetski datum omogućava korisniku da korišćenjem referentno-baziranog geografskog
koordinatnog sistemoma odredi taĉne taĉke poloţaja. U dvodimenzionalnom prostoru, taĉke
poloţaja su odreĊene koordinatnim parom (x,y) na jednakoj ravni. Zamisli jednu taĉku na x-y
mreţi nacrtanoj na listu papira. Svaka x-y poziciona koordinata na tom papiru je na jednakoj
visini (odnosno, jednakoj ravni). U stvarnom trodimenzionalnom svijetu, visina (z) je vaţan
faktor kao i x i y koordinate. Trodimenzionalna taĉka poloţaja ukljuĉuje horizontalnu
komponentu (x i y koordinate) i vertikalnu komponentu (z koordinate).
Na bilo kojoj datoj taĉki Zemljine površine postoji horizontalni nivo koji se proteţe paralelno
sa površinom (zemljištem) i vertikalni nivo koji se pruţa okomito sa površinom (zemljištem).
Pošto svaka taĉka na yemljinoj površini ima horizontalni i vertikalni nivo, pozicione
koordinate mogu biti definisane duţ ovih ravni. Ovo obiljeţje ukazuje na 2 primarna oblika
geodetskih datuma : horizontalni i vertikalni datumi. Horizontalni datum se koristi da
upravlja i postavi poloţaj u x i y smjerovima. Horizontalni datumi se ĉesto odreĊuju
referentnim elipsoidom i koordinatnim izvorom. Naizmjeniĉno, vertikalni kontrolni datum (ili
23
vertikalni datum) se koristi da upravlja i da postavi pozicionu visinu u z smjeru. Vertikalni
datumi odreĊuju nivo sa koga moţemo utvrditi pozicionu visinu.
Oba primarna tipa geodetskih datuma odreĊuju povoljan stepen pozicione kontrole.
Standardni horizontalni datumi
Horizontalni datumi mogu imati geocentriĉnu ili lokalnu geodetske forme. Svaka veća
provincija ili drţava ima sopstveni standardni datum ili izborni datum. Standardni
horizontalni datumi pokrivaju veća geografska podruĉja. Koriste se u ĉitavom svijetu zbog
jednostavnosti.
WGS 1984
Svjetski Geodetski Sistem 1984 (WGS84) se smatra globalnim datumom koji definiše
uĉvršćen okvir globalnog referenta za Zemlju. WGS84 je baziran na elipsoidnim parametrima
Geodetskog Referentnog Sistema iz 1980.godine. WGS84 se koristi za GPS satelite i odreĊen
je gravitacionim modelom Zemlje. WGS je geocentriĉni datum koji se po prvi put pojavio
1960. Proizvod Agencije za kartografiju Ministarstva Odbrane SAD-a (DMA) za kartografiju
i grafikon, WGA je nanizao od prvobitnih satelitskih mjerenja iz 1960. (WGS60) do
osjetljivih podataka Dopler satelita i satelitskih podataka visinomjerno korištenih u zadnjem i
krajnje preciznom WGS84.
Sa svojom satelitski voĊenom preciznošću, WGS84 se dokazao kao zadovoljavajući referentni
datum za skoro svako mjesto na Zemlji.
Zbog svoje opšte preciznosti širom svijeta, WGS84 je najviše korišten datum širom svijeta (i
referentni elipsoid). Ustvari, zbog svog globalnog poziva, mnogi zahtjevi traţe lokalne
datume da se promijene u WGS84. Transformisani parametri koji sadrţe svjetske geodetske
datume u Dodatku B su faktori pretvaranja izmeĊu odreĊenog datuma i WGS84.
Vertikalni datum
Vertikalni datum zahtijeva kontinualnu, konzistentnu referencu od kojih se mjeri topografska
nadmorska visina i batimetrijska dubina.Vertikalni datum se koristi za manipulaciju i
definisanje pozicione visine koja je relativna na odreĊenu referencu.
Postoje dve osnovne referentne površine koje se koriste: nivo mora (plime i osjeke) i
standardni ellipsoid (geodetski).
Referenca za morski nivo varira od plime i osjeke, te prosjeĉnog nivoa mora.
Elipsoidi uglavnom upućuju na isti elipsoidni model za kao i za izraĉunavanje horizontalnih
podataka. Po funkciji, GIS koristi iste te referentne
površine pri definisanju opštih i specifiĉnih taĉaka visine.
Standardni Vertikalni datumi
Visine ili dubine se odreĊuje kroz definisanu visinu terena uzimajući u obzir vertiklano
rastojanje. Kao i horizontalni datumi, potreba za poloţajnom taĉnošću potakla je razvoj
standardizovanih vertikalnih datum. Svaka od velikih pokrajina ili zemalja ima svoje
sopstvene nacionalno standardizovane podatake o izboru ili dizajnu. Oni se koriste u cijelom
svijetu za visinske reference i preciznosti duţ z ose. Neki od korišćenih modela su: Zemaljski
gravitacioni model 1996, referentna porodica GEOID03, Nacionalni geodetski vertikalni
datum od 1929, Severno Ameriĉki vertikalni datum od 1988, unuat WGS84 definisan je i
vertikalni datum.
24
12. KOORDINATNI SISTEMI
Koordinata je skup brojeva koji oznaĉava odreĊenu lokaciju u okviru referentnog sistema.
Tipiĉne koordinate su skup x –y ([x, y]), koji se koristi u dvodimenzionalnom sistemu , a x-
y-z skup ([x, y, z]), koji se koristi u trodimenzionalnom sistemu . Koordinatni sistem je
referentni sistem na kome su koordinate definisane . Koordinatni sistem je ĉesto strukturiran u
dvodimenzionalnoj ili trodimenzionalnoj ravni koja se sastoji od skupa referentnih taĉaka i
pravila koja definišu prostorni poloţaj taĉaka .
Planarni sistemi imaju xy -ose, dok trodimenzionalni sistem ima dodatnu z-osu za visinu.
Zemaljski koordinatni sistemi, kao što su oni na geografskim kartama, koriste sistem
horizontalnih i vertikalnih koordinata . Polarni referentni sistem koristi pozicione koordinate
koje se sastoje od udaljenosti od porekla R i ugla nagiba.
Koordinatni referentni sistem moţe biti kreiran za odreĊene regione ili odreĊene aplikacije. Na
primer, Njujork se smatra strukturiran, planiran grad, pri ĉemu ulice i puteve sijeku, formirajući
definisanu mreţu. U suštini, ovo je gradski referentni sistem na kojem se pozicija moţe lako
definisati i razumiti. Moţete reći vaša pozicija je u 44. ulici i 6. aveniji i odmah vaš poloţaj
podrazumeva unutar granica grada.
Ovaj ista premisa vaţi i za putne mape, koje obiĉno imaju zonske mreţe definisane
horizontalnim brojevima i vertikalno slovima . Ove zone ne definišu taĉne pozicije, ali je
pravougaona mreţa (podruĉje) u kome se nalazi meta i lokator moţe pretraţivati . Na primer,
moţete da pronaĊete odreĊeni grad pronalaţenjem i traţenjem njegove odreĊene zone (tj., A6).
Matematika i fizika Zemlje zahteva korišćenje razliĉitih standardnih koordinatnih sistema . U
odnosu na GIS i geodeziju, postoji nekoliko vaţnih referentnih sistema vrijednih diskusije i
neophodnih za korisnike poĉetnike GIS-a da razumiju. Ovi sistemi ukljuĉuju koordinaciju
Zemlje zasnovanu na geografskom koordinatnom sistemu i Univerzalni Poprečni Merkator
(UTM)
13. Geografski koordinatni sistem
Geografski koordinatni sistem je trodimenzionalna poziciona referenca koja koristi
geografsku širinu, duţinu i elipsoidnu visinu. Ovaj pozicioni referentni sistem se najviše
koristi danas za globalne lokacije i obiĉno je povezana sa geodetskim elipsoidima.
Geografski koordinatni sistem ĉini mreţa meridijana i paralela. Kao što znamo, horizontalne
linije se zovu paralele. Vertikalne linije se zovu geografske meridijani.
Zemljine paralele sijeku svaki meridijan pod pravim uglom . Centralna paralela, koji se nalazi
taĉno izmeĊu polova, zove se ekvator. Ovaj centralni, standardna paralela ima uzduţnu
vrednost od 0 stepeni. Preostalim paralelama su dodjeljene ugaone vrijednosti u odnosu na
njihov pravac i udaljenost od ekvatora. Zemljini meridijani idu od pola do pola. Centralni
meridijan se naziva glavni meridijan, što je linija geografske širine koja prelazi preko Griniĉa
u Velikoj Britaniji. Glavni meridijan je primarna geografska širina referentne linije i dodeljuje
vrednost 0 ugaonih stepeni. Preostalim meridijanima su dodeljene ugaone vrednosti u odnosu
na njihov pravac i udaljenost od primarnog meridijana. Meridijanima koji napreduju istoĉno
od ovog centra meridijana su dodeljene ugaone vrednosti u rasponu od 1 do 180 stepeni
istoĉno. Sliĉno tome, linija geografske širine koje napreduju zapadno od centra meridijana su
dodeljene ugaone vrednosti u rasponu od 1 do 180 stepeni na zapad.
25
Geografski koordinatni sistem koristi geodetsku geografsku širinu i dužinu da definiše stav o
elipsastoj površini i, kao takva, da formira geografske koordinate. Geodetska geografska
širina i duţina su identiĉne sa Zemljinim baznim sistemom . Pored toga, geografski
koordinatni sistem obezbeĊuje podatke za geodetske visine. Geodetska visina kao taĉka je
rastojanje od elipsoidne reference do taĉke u pravcu normalnom na elipsoid.
Geografski koordinatni sistem obezbeĊuje solidnu referencu preko koje mogu bilo koje
lokacije na Zemlji biti istaknute i jedinstveno identifikovane.
26
14. Universal Transverse Mercator (UTM)
UTM obezbeĊuje georeferenciranje sa visokim nivoom preciznosti za ceo globus. Definisan
1936 od strane MeĊunarodne unije za geodeziju i geofiziku, on je prihvaćena od strane
brojnih nacionalnih i meĊunarodnih agencija za kartiranje. On se obiĉno koristi kod
topografskog i tematskog kartiranja, za referenciranje slike satelita i kao osnova za široko
distribuiranje prostorne baze podataka. Univerzalni Popreĉni Merkator (UTM) koordinatama
definišu dvodimenzionalnu, horizontalnu poziciju. Svaka UTM zona je identifikovana
brojem. UTM zona zahvata 6 ° geografske duţine. Svaka zona ima centralni meridijan. Na
primjer, 14. zona je centralni meridijan na 99 ° zapadne geografske duţine. Zona se prostire
od 96 ° do 102 ° zapadne geografske duţine. Lokacije u zoni se mjere u metrima istoĉno od
centralnog meridijana i sjeverno od ekvatora.
UTM sistem širom svjeta ima mnoštvo razliĉitih modela, mada to neće uvjek biti isti sistem.
Na primjer: u Evropi Gaus Krigerova projekcija je zasnovana na UTM i sistem je zbog toga
nazvan Gaus Krigerova projekcija. U Sjedinjenim Drţavama, vojska koristi modifikovan
UTM sistem zvani Vojni Rešetkasti Referendni sistem (MGRS-VRRS) što dalje djeli UTM
zonu u 8 latidunalni podjela (zadnja podjela sa 12) odredjen je slovom. MGRS poĉinje na C
na 80 juţne širine i napreduje do X gdje završava na 84 sjeverne širine. X podjela je samo
za 12 veća. Dodatno, da bi se izbjega moguća graška slova od I i O se ne koriste zbog tog što
podsjećaju na brojeve.
UTM je širok korisnik planerskih koordinatnih sistema koje su sasvim u stanju da predstave
Zemlju geografskim koordinatama i planom.
UTM se koristi širom svjeta, i u puno zemalja sluţi kao osnova za njihovu nacionalnu mreţu,
posebno u Sjedinjenim drţavama i Velikoj Britaniji. Pribliţna skala distorziji UTM sistema je
samo 1 dio od 2,000, što dokazuje da je UTM najveći taĉni sistem. Ipak, ranije navedeno,
UTM projekcija ne moţe biti korištena za Zemljine polarne regije zbog svog pojaĉanog
izobliĉenja. Sad da ispitamo UTM-e odgovarajuće sisteme koje fokusiraju na polarne regije-
Univerzalna Polarna Stereografija.
27
28
U OVOM MATERIJALU NISU RAZMATRANE KARTOGRAFSKE PROJEKCIJE. PODRAZUMIJEVA SE DA SU STUDENTI OVU PROBLEMATIKU SAVLADALI KROZ MODULE IZ KARTOGRAFIJE. ZA KORIŠĆENJE GIS APLIKACIJA NEOPHODNO JE POSJEDOVATI OSNOVNA SAZNANJA O KARTOGRAFSKIM PROJEKCIJAMA. NA OVOME MJESTU NEOPHODNO JE PONOVITI I UTVRDITI ZNANJA O KARTOGRAFSKIM PROJEKCIJAMA. TAKOĐE, PODRAZUMIJEVAJU SE I ELEMENTARNA ZNANJA IZ TEMATSKE KARTOGRAFIJE.
29
15. Georeferenciranje
Mnogim izvorima podataka nedostaje format „spatial referencing“.Neki CAD i GIS skupovi
podataka su razvijeni u „generic design space“ i imaju jedinstvene,ĉesto vlasniĉke, tipove
referenciranja koje jednostavno treba prevesti da bi bili „spatially“-prostorno integrisani u
GIS.Ipak,mnogi od ovih izvora su „scanned“ raster podaci (digitalna slikovita izdanja) koji
imaju samo koordinate osnovne koordinatne mreţe piksela iz prvobitnog skeniranja.Dok su
ovi (raster) izvori uglavnom jedinstveni i nepogodni za GIS,slike takoĊe treba (referencirati
od poĉetka,“spatially“ transformisati u definisane koordinate referentnog sistema,zatim
integrisati i obloţiti u GIS-u.Ovaj postupak je poznat kao georeferencing-georeferenciranje.
Mogućnost da se djeluje taĉno i pravovremeno „spatial referencing“-prostorno referenciranje
dodaje mjeru prilagoĊavanja svakoj GIS operaciji ili projektu raster slikovita izdanja,kao što
su mape u papirnoj formi i fotografije iz vazdušne perspektive,su najpogodniji tipovi podataka
koji se koriste.Skeniranje slike takoĊe ublaţava potrebu za dugotrajnim djelovanjem i
ponovnim naporima oko digitalizacije (npr. Pretvaranje papirne forme u elektronski,digitalni
fajl).Georeferenciranje je vještina biranja prostih taĉaka lokacije u stvarnom svijetu,koristeći
najmanje 2 izvora informacija:nereferentni izvor (kao što je raster mapa) i referentni izvor
istog podruĉja pruţajući informacije o poziciji. Osnovni postupci georeferenciranja
ukljuĉuju biranje taĉaka i transformaciju npr. Kad je mapa u papirnoj formi skenirana u
elektronski fajl,nema nikakve veze sa stvarnim koordinatnim sistemima.
Postupak georeferenciranja uspostavlja (ili u nekim sluĉajevima ponovo uspostavlja) vezu
izmeĊu slike „pixel locations“ i lokacija u pravom svijetu.Georeferenciranje je završeno
prvim biranjem taĉaka na izvornoj slici (skenirana raster mapa) sa poznatim koordinatama
površine te lokacije u pravom svijetu.Ove stvarne koordinate su povezane sa odgovarajućim
koordinatama mreţe piksela u raster izvornoj slici. Nakon što je slika
georeferencirana,svakom pikselu se dodjeljuje vrijednost koordinata iz stvarnog svijeta.
16. ORGANIZACIJA INFORMACIJA I STRUKTURA PODATAKA
Podatak i informacija: Termine „podatak“ i „informacija“ koristimo kao sinonime, ali ova dva
termina ustvari predstavljaju razliĉite koncepte. „Podatak“ se definiše kao skup ĉinjenica,
koju se sakupljene sistematiĉno za jednu ili više svrha. Tipovi podataka su:
Jeziĉki izrazi (npr. ime, godište, adresa, datum, vlasništvo)
Simboliĉki izrazi (npr. Saobraćajni znakovi)
Matematiĉki izrazi (npr. E = mc2)
Signali (npr. Elektromagnetni talasi)
„Informacija“ se definiše kao podatak koji je obraĊen u obliku koji je smislen njenom
primaocu i podatak koji ima stvarnu ili percepiranu vrijednost za njegove sadašnje i buduće
odluke. Iako su podaci sastavni dio informacija, nisu svi podaci korisne informacije. Podaci
koji nisu pravilno sakupljeni i organizirani nemaju znaĉaj za korisnika. Podaci koji su korisni
jednoj osobi, korisni su i drugim osobama. Informacija je jedino korisna primaocu kada je:
Relevantna
Vjerodostojna, taĉna i pouzdana
Aţurna i blagovremena (zavisno od svrhe)
30
Potpuna (u smislu prostorne i vremenske pokrivenosti)
Razumljiva ( razumljiva primaocima)
Dosljedna (sa drugim izvorima informacija)
Pogodna/ laka za rukovanje i adekvatno zaštićena
Funkcija informacionog sistema je da obradi „podatak“ u „informaciju“, koristeći sledeće
procese:
Konverzija – transformacija podataka iz jednog formata u drugi, iz jedne mjerne
jedinice u drugu, i iz jednog oblika klasifikacije u drugi
Organizacija – organizacija ili reorganizacija podataka prema pravilima i
procedurama baze podataka menadţmenta tako da im se moţe efikasno pristupiti
Struktuiranje – formatiranje ili reformatiranje podataka tako da budu prihvatljivi
za odreĊene sofverske aplikacije ili informacione sisteme
Modeliranje – ukljuĉuje statistiĉku analizu i vizuelizaciju podataka koje će
poboljšati znanje i inteligenciju korisnika pri donošenju odluka
Koncepti „organizacije“ i „strukture“ su presudni u funkcionisanju informacionog
sistema - bez organizacije i strukture je nemoguće obraditi podatke u informacije.
17. GEOGRAFSKI PODACI I GEOGRAFSKE INFORMACIJE
Geografski podaci su posebna vrsta podataka; pod „geografskim“ se podrazumijeva da
se podaci odnose na funkcije i resurse Zemlje, kao i ljudske aktivnosti bazirane na ili u
vezi sa ovim funkcijama i resursima
31
podaci su prikupljeni i koriste se za rješavanje problema i donošenje odluka povezanih
sa geografijom, npr. lokacija, distribucija i prostorna povezanost u okviru pojedinih
geografskih okvira
geografski podaci su drugaĉiji od ostalih vrsta podataka zato što su geografski
referencirani, npr. mogu se identifikovati i locirati prema koordinatama. GraĊeni su od
opisnih elemenata (koji govore šta su) i grafičkih elemenata (koji govore kako
izgledaju, gdje se pronaĊeni i kako su prostorno povezani jedan s drugim). Opisni
element se takoĊe ĉesto naziva ne-prostorni podatak dok se grafiĉki element ĉesto
naziva prostorni podatak.
Geografske informacije su dobijene obradom geografskih podataka, s ciljem da se
unaprijedi znanje korisnika o geografiji funkcija i resursa Zemlje, kao i ljudske
aktivnosti povezane sa ovim funkcijama i resursima. Omogućava korisnicima da
razvijaju prostornu inteligenciju pri rješavanju problema i donošenju odluka u vezi
pojave, korišćenja i oĉuvanja funkcija i resursa Zemlje, kao i uticaja i posljedica
ljudskih aktivnosti u vezi sa njima.
S obzirom na prirodu i karakteristike geografskih podataka, generiĉki koncepti
organizacije i struktuiranja informacija ne mogu se direktno primjeniti na njih
Geografski podaci imaju 3 dimenzije:
a) Vremenska – npr. 26. Decembar 2004.
b) Tematska – npr. pojava cunamija u Indijskom okeanu,
c) Prostorna – npr. pogoĊena oblast je juţnoistoĉna obala Indije.
GIS (geografski informacioni sistem) naglašava upotrebu prostornih dimenzija za
pretvaranje podataka u informacije, koje pomaţu naše razumijevanje geografskih pojava.
ORGANZACIJA INFORMACIJA
Organizacija informacija moţe biti shvaćena sa ĉetiri stanovišta:
Stanovište podataka
Stanoviše veza
Stanovište operativnog sistema (OS)
Stanovište arhitetkture aplikacija
STANOVIŠTE PODATAKA: Organizacija informacija geografskim podacima posmatra
se u smislu njihovih opisnih elemenata i grafiĉkih elemenata, jer ove dvije vrste elemenata
podataka imaju izrazito razliĉite karakteristike, oni imaju razliĉite zahtjeve skladištenja i
imaju razliĉite zahtjeve za obradu.
18. ORGANIZACIJA INFORMACIJA OPISNIH PODATAKA:
Opisni podatak, podatak je najĉešći osnovni element organizacije informacija. Podatak
predstavlja pojavu ili instancu odreĊenih karakteristika koje se odnose na entitet (koji moţe
biti osoba, stvar, dogaĊaj ili fenomen). On je najmanja jedinica pohranjenih podataka u bazi,
ĉesto nazivan atribut. U terminologiji baze podataka, atribut se takoĊe naziva i polje podataka.
Vrijednost atributa se moţe izraziti numeriĉki (cijelim ili decimalnim brojevima), znakovima,
32
datumom ili logiĉkim izrazom (npr. T za „taĉno“ ili „prisutan“; F za „netaĉan“ ili „odsutan“).
Neki atributi imaju definisan skup vrijednosti poznat kao dozvoljene vrijednosti ili oblast
vrijednosti (npr. starost ljudi od 1 do 70 godina; akademski departmani na univerzitetu).
Niz povezanih podataka formira slog podatka (Slika 2). Slog podatka predstavlja niz
polja podataka koja se logiĉki odnose na odreĊeni objekat (osobu, stvar, dogaĊaj ili fenomen)
i u potpunosti ga opisuju (npr. zemljišni registar, slog moţe sadrţavati povezani podatak kao
na primjer identifikacijski broj, vlasnika, veliĉinu zemljišnog posjeda itd.). Slog moţe
sadrţavati kombinaciju polja podataka koji imaju razliĉite vrste vrijednosti (npr. u
navedenom primjeru, slog podatka ima dva znaka koja predstavljaju identifikacijski broj i
veliĉinu zemljšta; cijeli broj koji predstavlja prosjeĉnu veliĉinu zemljšta zaokruţenu na
najmanji metar; i decimalni broj koji predstavlja identifikaciju). U terminologiji baze
podataka, slog se formalno još i naziva zapis podataka dok u relacionim bazama podataka
upravljaĉkih sistema, slogovi se nazivaju n-torke.
Skup povezanih slogova podataka ĉini datoteku podataka. Povezani slogovi znaĉe da
slogovi predstavljaju razliĉite pojave iste vrste ili klase ljudi, stvari, dogaĊaja ili fenomena.
Datoteka podataka koja se sastoji od jedne vrste sloga podatka sa sliĉnom vrijednošću se
naziva ravna datoteka (Tabela 1). Ravne datoteke ĉuvaju podatke samo u jednoj tabeli, a kod
njih je ĉesto ponavljanje podataka (redundancija). Datoteka podataka sastavljena od jedne
vrste sloga podataka naziva se hijerarhijska datoteka.
33
Datoteka podataka je pojedinaĉno definisana imenom datoteke. Datoteke mogu
sadrţavati slogove koji imaju razliĉite tipove vrijednosti ili imaju jedan tip vrijednosti.
Datoteka koja sadrţi slogove sastavljene od znakova se naziva tekst fajl ili ASCII fajl.
Datoteka koja sadrţi slogove sastavljene od numeriĉkih vrijednosti u binarnom formatu se
naziva binarni fajl. U literaturi o obradi podataka, za kolekciju podataka ili slogova se ĉesto
koriste drugi termini, nego „datoteka“, s obzirom na karakteristike i funkcije. Niz je kolekcija
podataka iste veliĉine i vrste (iako mogu imati razliĉite vrijednosti)
Jednodimenzionalni niz se naziva vektor
Dvodimenzionalni niz se naziva matrica
Tabela je datoteka podataka u kojoj su podaci rasporeĊeni u redove i kolone. Datoteke
u relacionim bazama podataka su organizovane po tabelama. Takve tabele se takoĊer nazivaju
relacijama u terminologiji relacionih baza podataka. Lista je konaĉan, ureĊen niz podataka
(poznatih kao elementi). Ovo „ureĊen“, podrazumijeva da svaki element ima svoje mjesto u
listi. UreĊena lista ima elemente rasporeĊene prema rastućem rasporedu vrijednosti; dok
neureĊena lista nema trajnu vezu izmeĊu vrijednosti i pozicije elemenata. Svaki element ima
tip podatka, u jednostavnom izvršenju liste, svi elementi moraju imati isti tip podatka.
Stablo je datoteka podataka u kojoj je svaki podatak direktno vezan za jedan ili više
podataka ispod nje (Šema 1). Veze izmeĊu podataka se zovu grane. Stabla se ĉesto nazivaju
okrenuta stabla zato što se crtaju sa korjenom na vrhu.
34
Podaci na dnu okrenutog stabla se nazivaju lišće; ostali podaci se nazivaju čvorovi. Binarno
stablo je hijerarhijska struktura podataka u kojoj svaki nadreĊeni element moţe imati njaviše
dva podreĊena elementa. Hrpa je posebna vrsta binarnog stabla u kojoj vrijednost svakog
ĉvora je veća od vrijednosti njegovog lišća. Hrpa se moţe primijeniti za sortiranje.
Rezultirajući algoritam za sortiranje naziva se heap-sort. Algoritam se obiĉno implementira
tako da se hrpa pohrani u polju, te se u konaĉnici svodi na manipuliranje s podacima u polju.
19. BAZE PODATAKA KAO OBLIK ORGANIZACIJE INFORMACIJA
Koncept baza podataka je pristup organizaciji informacija na kompjuterski baziranoj
obradi podataka danas. Baza podataka predstavlja skup meĊusobno povezanih podataka
nekog podruĉja primjene; automatizovana, formalno odreĊena i centralno kontrolirana
kolekcija podataka koju koristi i dijelii veći broj korisnika u organizaciji. Ova definicija
iskljuĉuje neformalne, privatne i ruĉne obrade podataka. „Centralno kontrolirana“
podrazumijeva da se baze podatka danas fiziĉki distribuiraju u razliĉitim informacionim
sistemima, na istim ili razliĉitim lokacijama. Baza podatka je podesna da sluţi informacionim
potrebama neke organizacije i djeljenje podataka je kljuĉ koncepta baze podataka. Podaci u
bazi podataka su opisani kao „trajni“ u smislu da se razlikuju od „prolaznih“ podataka kao što
su ulaz i izlaz informacionog sistema. Podaci uglavnom ostaju u bazi podataka jedno
odreĊeno vrijeme, takoĊer sadrţaj podatka se ĉesto moţe mijenjati. Korištenjem baze
podataka se ne uništava sadrţaj datoteka; podaci u bazi podataka su i dalje organizovani i
pohranjeni kao datoteke. Korištenje baze podataka predstavlja promjenu u percepciji
35
podataka, naĉin obrade podataka i svrhu korišćenja podataka, radije nego fiziĉko skladištenje
podataka.
Табела : Разлика између датотеке и базе података Карактеристике датотека Карактеристике базе података
Скуп слогова углавном истог типа података и
описног формата
Скуп међусобно повезаних података, организованих
у један или више датотека података, које могу имати
различите типове података и описне формате
Обрада датотека је често повезана са рачунарским
програмирањем које служи рјешавању одређеног
проблема, нпр. престаје када је одговор пронађен
Обрада базе података је увијек повезана са базама
података управљачких система које служе рјешавању
оперативних или производних потреба организације,
нпр. укључује рутину, често извршавање апликација
опет и опет
Углавном кориштене као подршка информационим
потребама ад хоц апликације
Углавном кориштене као подршка свакодневним
пословним операцијама (процес трансакције) али
највише кориштене као подршка одлучивању
(менаџерско доношење одлука)
Baze podataka mogu biti organizovane na razliĉite naĉine poznate kao baza
modela. Konvencionalne baze modela mogu biti : relacione, mreţne, hijerarhijske i objektno-
orijentisane(slika4,4).
relacione-podaci su organizovani od strane zapisa u odnosima koji liĉe na tabelu
mreţe podataka su organizovane po zapisima koji su klasifikovani u zapis tipa, sa 1: n sa
pokazivaĉa koji povezuju povezane zapise
hijerarhijske-podaci su u organizaciji evidencije o roditelj-dete jedan prema više odnosa
Objektno orijentisano-podaci su jedinstveno identifikuju kao pojedinaĉni objekti koji su
klasifikovani u objekat tipa ili klase u skladu sa karakteristikama (atributi i operacije) objekta.
36
20. Организација информација графичких података
Kod grafiĉkih podataka osnovni element informacione organizacije se zove osnovnoi
grafički element. Postoje tri osnovna grafiĉka elemenata (slika 4,5)
• tačka
• linija, takoĊe nazvana as arc
• poligon, takoĊe naziva as area
Ovi osnovni grafiĉki elemenati mogu se individualno koristiti za predstavljanje geografskih
obiljeţja ili entiteta na primjer, taĉka za resurs , liniju za put i poligon za jezero. Oni se takoĊe
mogu koristiti za konstruisanje sloţenih funkcija n primjer, geografski entitet 'Indija' na karti
predstavlja grupu poligona razliĉitih veliĉina i oblika.
ODLIKE TAČKE : taĉka nema ni duţinu, ni širinu i stoga se kaţe da je dimenzija taĉke 0.
Taĉka predstavlja slobodnu lokaciju. Taĉka je najjednostavniji grafiĉki prikz objekta. Taĉke
nemaju dimenzije, ali mogu biti oznaĉene na mapama, ili prikazane na ekranima pomoću
simbola. Ugao imovine granica je tipiĉna taĉka, kao predstavnik koordinata zgrade. To je,
naravno, obim pregleda koji utvrĊuje da li se objekat definiše kao taĉka ili oblast. U velikim
37
predstavljanjima zgrada moţe biti prikazana kao oblast,obzirom da jedino moţe biti taĉka
(simbol) ako je skala je smanjena.
ODLIKE LINIJA: Linije imaju duţine, ali ne i širinu pa je njihova dimenzija 1. One se koriste
za predstavljanje linearnih entiteta, kao što su rijeke, glavni putevi, cijevovodi i kablovi itd.
Linija je karakteristiĉan povezan skup nadreĊenih koordinata predstavljeni linearnim oblikom
na mapi, objekat moţe npr. da bude previše uzak ili da se prikazuje kao oblast i kao što su
put ili funkcije bez širine, kao što su izohipse.
ODLIKE POVRŠINA : Površine objekata imaju dvije dimenzije: duţinu i širinu. Prostor
funkcija je zatvorena figura ĉije granice zatvaraju homogeni pojmovi , kao što su drţavne
granice, tip zemljišta ili jezero. Opet, fiziĉke veliĉine u odnosu na skali utvrĊuju da li je
objekat predstavljen podruĉjem (poligonom) ili taĉkom. Podruĉje je obeleţeno sa najmanje
tri linije koje povezuju , od kojih svaka obuhvata taĉke . U baza podataka, oblasti se
predstavljaju pomoću mnogougaonika (tj. Ravni dijelovi su zatvoreni sa najmanje prave
koje se sijeku pod kao što je broj bodova). Dakle, termin se ĉesto koristi poligon umesto
podruĉja.
ПОВРШИНА ЛИНИЈЕ ТАЧКЕ КООРДИНАТЕ
Обухвата.... које обухватају.... које се састоје од...
38
21. METODE PREDSTAVLJANJA GEOGRAFSKIH INFORMACIJA?
Metoda predstavljanja geografskih karakteristika osnovnim grafiĉkim elementima taĉakama,
linijama i poligonima se naziva vektorski model ili vektorski model podataka a podaci se
zovu vektorski podaaci . Srodni vektorski podaci uvijek su u organizovvani u teme, koje se
takoĊe nazivaju i slojevi ili reportaţe, primeri tema: osnovna mapa zemljišta, vegetacijskog
pokrivaĉa , korišćenje zemljišta, transport, odvodnjavanje , hidrologija, politiĉke granice,
parcele i drugi. Za teme koje pokrivaju velike geografske površine, podaci su uvek podeljeni
na ploĉice tako da se moţe upravljati lakše. Ploĉica (tiles) je digitalni ekvivalent pojedinaĉne
karte u mapi serije, to je jedinstveno identifikacije imena datoteke . Kolekciju teme vektorskih
podataka pokrivaju isto geografsko podruĉje i sluţe za zajedniĉke potrebe velikog broja
korisnika te predstavlja prostornu komponentu geografske baze podataka.Vektorski naĉin
predstavljanja geografskih karakteristika se zasniva na konceptu da ove funkcije mogu da se
identifikuju kao diskretni entiteti ili objekati , ovaj metod je stoga baziran na osnovi pogled
realnog sveta (Goodchild, 1992).
Pogled na objekat je metod organizacije informacija u konvencionalnim mapiranju i
kartografiji. Grafiĉki podaci dobijeni su od strane ureĊaja za daljinsko oĉitavanje i digitalnu
kartografiju (kao što su multi-spektralni skeneri, digitalni fotoaparati i skeneri slika) koji su
graĊeni od matrice elemenata slike (piksela) veoma fine rezolucije. Geografske karakteristike
u takvoj formi podataka se mogu vizuelno prepoznati, ali ne pojedinaĉno identifikovani na
isti naĉin na koji su geografska obiljeţja identifikovana u vektorskom metodu. Oni su
prepoznatljivi po razlikovanju spektralnih ili radiometrijskih karakteristika iz susjednih
piksela funkcije, na primer, jezero se moţe vizuelno prepoznati na satelitskog snimka zato što
se pikseli fomriraju tamnije od okolnih funkcija, ali pikseli koji formiraju jezero nisu
inedtifikovani kao diskretni geografski entitet, odnosno, oni ostaju pojedinaĉni piksel koji se
moţe vizuelno prepoznati na istom satelitskom snimku , zbog svoje posebnosti oblika, pikseli
formiranja ne predstavljaju diskretan geografski entitet kao što je sluĉaj vektorskih podataka.
Metoda predstavljanja geografskih karakteristika pikselima se zove rasterski metod ili
podaci rasterskih modela, a podaci su opisani kao rasterski podaci. Raster piksela predstavlja
generalizovanu karakteristiku podruĉja, specifiĉnu veliĉinu na površine Zemlje.Stvarna
veliĉina terenu prikazana pikselom zavisi od rezolucije podataka, koji variraju od veliĉina
manjih od kvadratnog metra do nekoliko kvadratnih kilometara. Raster podataci su
organizovani u teme, koje se takoĊe nazivaju i slojevi na primer; rasterska geografska baza
podataka moţe da sadrţi sledeće teme: sastav stijena u okviru geologije, vegetacijski
pokrivaĉ korišćenje zemljišta, topografije, hidrologije, padavine, temperaturu. Rasterski
podaci koji pokrivaju velika geografska podruĉja se organizacuju u scene (za daljinsku
detekciju slike) od strane rasterskih podataka (za slike dobijene po mapi skeniranjem).
Rasterski metod se zasniva na konceptu da geografska obiljeţja su predstavljena kao
površine, regioni ili segmenati , ovaj metod se stoga zasniva na pogledu oblasti stvarnog
sveta . (Goodchild, 1992).
39
40
Nivoi apstrakcije podataka
Organizacija informacija se bavi unutrašnjom organizacijom podataka. Ona
predstavlja pogled korisnika podataka, odnosno konceptualizaciju stvarnog u svetu. To je najniži nivo
apstrakcije podataka, koji mogu biti sa ili bez namjere za primjenu računara i izražava se u smislu modela
podataka . (Peuquet, 1991). Razlika između "modela podataka" i "baze modela" je:
Vektor i raster metode predstavljaju koncept stvarnog sveta "modela podataka"
Relaciona mreža hijerarhijskih i objektno-orijentisani baza podataka "baze modela "--- oni su
softverska implementacija modela podataka
Struktura podataka predstavlja viši nivo apstrakcije podataka od organizacije podataka u smislu da se bavi
dizajnom i implementacijom. On predstavlja implementaciju orijentisanog prikaza podataka izraženu u
pogledu baze modela, to podrazumjeva da struktura podataka je softver-hardver , ali još uvek nije uzeto u
razmatranje. Struktura podataka forme predstavlja osnovu za sledeći nivo apstrakcije podataka u
informacionom sistemu. Struktura fajlova je hardverska implementacija orijentisanog prikaza podataka,
koji odražava fizičke skladištenje podataka na nekim specifc kompjuterskih medija kao što su magnetna
traka ili hard disku. To znači da struktura datoteka zavisi od hardvera.
Opisne strukture podataka
Opisni strukture podataka opisuju dizajn i implementaciju podataka kao i organizaciju informacija ne-
prostornih podataka. Kao najkomercijalniji implementacijama informacionih sistema danas su zasnovane
na relaciji objekta i baze modela.
Relaciona struktura podataka: relacionia struktura podataka je tabela koja se formalno zove odnos.
Objektno-orijentisana struktura podataka: Za razliku od relacione strukture podataka, nije formalizovana
objektno orijentisana struktura podataka, to znači da različite objektno-orijentisane implementacije
imaju različite strukture podataka.
Strukture grafičkih podataka
Raster strukture podataka:Rasterska struktura podataka je podeljena u redovne
rešetke kvadratnih mreža ćelija ili drugih oblika poligonalne mreža poznata i kao slika elemenata (piksela).
Postoji nekoliko varijanti za redovno ukrštavanje
struktura, uključujući: nepravilna u mozaiku (na primer, da se ukrštaju u nepravilnu mrežu (TIN ),
hijerarhijski u mozaiku (na primer, drvo) i sken linije (Peuquet, 1991)
Vektorska struktura podataka: Postoje mnoge implementacije vektorske struktura podataka,uključujući: -
direktna linija-za-linije nestrukturiranog prevoda papira kartu, hijerarhijske – vektorsku strukturu
razvijenu da omogući preuzimanje podataka od strane tačaka, linija i površina u logički hijerarhijski način i
topološko - vektorskih podataka koja ima za cilj da zadrži prostorni odnos prema eksplicitnom čuvanje
susjednih informacija.
41
Geloški odnosi podataka
Geološka struktura podataka je razvijena da upravlja geografskim podacima . Ona omogućava vezu između
prostornih (grafičkih), ne-prostornih (opisnih) podataka, prostornih i ne-prostornih podataka koji se
čuvaju u relacionim tabelama i entiteta u prostornim i ne-prostornim relacionim tabelama koje su
povezane zajedničkim entitetima.
Шума пут језеро
Индустрија ријека
стамбени блок плантажа
Слика. Објектно-оријентисани приступ
42
22. PERSPEKTIVNI ODNOS INFORMACIONE ORGANIZACIJE
Odnosi prestavljaju zaĉajan concept informacione organizacije-ona opisuje logiĉko udruţenje
izmeĊu entiteta. Odnosi mogu da budu kategoriĉni ili prostorni,zavisno od toga da li oni
opisuju lokaciju ili neke druge karakteristike.
Kategoriĉki odnosi: kategoriĉki odnosi opisuju udruţivanje izmeĊu pojedinih funkcija u
klasifikacionom sistemu. Klasifikacija podataka se bazira na konceptu skale mjerenja.
Postoje ĉetri skale mjerenja:
Normalni-kvalitativni,ne-numeriĉki,ne-rangirana (bez ranga) skala koja klasifikuje
karakteristike na unutrašnje karakreristike,npr.kada se na zemji koriste klasifikacione
šeme. Poligoni mogu da budu klasifikovani kao
industrijski,komercijalni,stambeni,poljoprivredni,javni i institucijski.
Redni-nominalna skala sa rangovima koja razlikuje karakteristike na
partikularan(poseban) naĉin,npr.kada se na zemlji koriste klasifikacione
šeme,stambeno zemlište se moţe oznaĉiti kao niske gustine,srednje gustine i visoke
gustine.
Intervalni-redna skala sa rankinzima baziranim na numeriĉkim vrijednostima koje su
snimljene sa referencama u odnosu na proizvoljni datum,npr. Oĉitavanje temperature
u stepenima Celzijusa se mjere sa referencom na proizvoljnu nulu(temperatura od nula
stepeni ne znaĉi da nema temperature).
Odnosi(odnos)-intervalna skala sa rakinzima baziranim na numeriĉkim vrijednostima
koje se mjere sa referencom u odnosu na apsolutni podatak(datum),npr.padajući
podaci su snimljeni sa referencom u odnosu na apsolutnu nulu(nula mm padavina
znaĉi da nema padavina).
Kategoriĉni odnosi bazirani na rankingu su hijerarhiski i taksonomski u prirodi,sto znaĉi da su
podaci klasifikovani u razliĉitim nivoima detalja. Podaci na najvišem nivou su predstavljeni
ograniĉenim široko-osnovnim kategorijama. Podaci u svakoj osnovnoj kategoriji se kasnije
klasifikuju u razliĉite sub-kategorije(pod-kategorije),koje se dalje mogu klasifikovati do
sledećih nivoa ako je to potrebno. Klasifikacija opisnih podataka je tipiĉno bazirana na
kategoriĉkim odnosima.
Ниво 1 Ниво 2
1.Земљиште за
изградњу
1.1 стамбени
1.2 комерцијални
1.3 индустријски
1.4 услужни
1.5 транспортни
2.пољопривредно
земљиште
2.1 земљиште са усјевима
2.2
воћњаци,виногради,расадници
2.3 пашњаци
3.шумско
земљиште
3.1 мјешовите шуме
3.2 четинарске шуме
3.3 листопадне шуме
43
4.водена тијела
4.1 ријеке
4.2 рибњак-језеро
4.3 пријављени простори са
водом
Prostorni odnosi-prostorni odnosi opisuju asocijaciju izmeĊu razliĉitih funkcija u prostoru.
Prostorni odnosi su vizuelno oĉigledni kada se podaci prezentuju u grafiĉkoj formi. Ipak,teško
je graditi prostorne odnose unutar informacione organizacije i strukture podataka za bazu
podataka. Postoje i numeriĉki tipovi prostornih odnosa koji su mogući izmeĊu funkcija.
Snimanje prostornih odnosa zahtjeva znaĉajno mjesto za skladištenje.
Prebrojavanje(raĉunanje) prostornih odnosa u letu usporava procesuiranje podataka,posebno
ako se informacijski odnosi koriste.
Postoje tri dva tipa prostornih odnosa:
Topološki-opisuju imovinu susjedstva,povezivanje i suzbijanje susjednih funkcija
Proksimalni-opisuju imovinu bliskosti i ne-susjedne funkcije
Prostorni odnosi su veoma znaĉajni u geografskom procesiranju i modeliranju podataka.
Cilj informacione organizacije i strukture podataka jeste da se nadje put ili naĉin na koji će se
prostorni odnosi pohraniti na minimum u skladište i minimum kompijuterske potrošnje
Тачка линија област
тачка
Је најближа
Је у сусједству
са
Завршава
Најближа
Лежи на
Унутар
Ван
Може се
видјети са
линија
Укршта
Придружује
Улива у
Долази у
оквир
паралелна
Укршта
Граница
Сече
44
област
Преклапа
Је најближа
Је поред
Садржан у
23. Persspektiva Aplikacione arhitekture informacione strukture
Kompijuterske aplikacije ovih dana teţe da budu konstantne kao klijent server sistemske
strukture. Klijent server je primarna veza izmeĊu procesa pokrenutih na istom kompijuteru,ili
ĉešće,na razlliĉitim kompijuterima izmeĊu telekomonikacione veze. Kijent je proces koji traţi
servise,dijalog izmeĊu klijenta i servera se uvijek inicira od strane klijenta,i klijenti mogu
traţiti servise sa vise servera u isto vrijeme. Server je proces koji omogućava servis,server je
primarni pasivni servisni provajler,i server moze servisirati vise klijenata u isto vrijeme.
Postoji više naĉina implementiranja klijent/server arhitekture,ali iz perspektive informacione
organizacije,prati 5 najznaĉajnih:
Server podataka-klijent traţi specijalne stvari iz fajla,i server mu vraća sve stvari
prebacujući ih preko mreţe
Server baze podataka-klijen šalje strukturni jezik(SQL)potraţuje serveru;server nalazi
potrebne podatke prolazeći kroz njih,i prosleĊuje rezultate nazad klijentu
Transakcioni serveri-server poziva popravnu proceduru koji izvršava transakciju na
stvarni server,server vraća rezultate preko mreţe
Web server-komunikacija interaktivno ide preko HTTP,preko interneta web server
vraća dokumenta kada ih klijent traţi preko imena
Grupni server-oni omogućavaju set aplikacija koji omogućavaju klijentima da
komuniciraju jedan sa drugim preko teksta,slika,videima i drugim formama medija.
Iz persprktive aplikacione strukture,obkekat informacione organizacije i strukture
podataka,koji omogućavaju razvijanje strategije dizajna koji povećavaju balans distribucije
resursa izmeĊu klijenta i servera. Baze podataka se tipiĉno nalaze na serveru da onemogući
dijeljenje podataka. Podaci koji se najĉešće koriste zajedno trbali bi biti smješteni na istom
serveru,kao i poznate bezbjednosne potrebe. Podaci namjenjeni za partikularnu korist servisni
fajl,baza podataka,procesuiranje transakcija bi trebali biti smješteni na odgovarajucem
serveru.
24.Podaci - osnovni koncepti
Podaci: Podaci su ĉinjenice. Neke ĉinjenice su vaţnije za nas od drugih. Neke ĉinjenice su
dovoljno vaţne da garantuju njihovo praćenje na formalni, organizovani naĉin. Vaţne podatke
su kao knjige koje drţimo u biblioteci. Oni su mali podskup od naše ukupne kolekcije, ali oni
su toliko vaţni da ih štitimo stavljajući ih na posebno, bezbedno mesto. "Podaci" su mnoţina i
širok koncept koji moţe da sadrţi stvari kao što su slike (binarne slike), programe i pravila.
Neformalno, podaci su stvari koje ţelimo uskladištiti u bazu podataka.
Prostorni- neprostorni podaci
Prostorni podatak ukljuĉuje lokaciju, oblik, veliĉinu i orijentaciju. Na primer, odreĊeni
kvadrat: njegov centar (presek njegovih dijagonala) odreĊuje njegovu lokaciju, njegov oblik
45
je kvadrat, duţina jedne od njegovih strana odreĊuje njegovu veliĉinu i ugao njegove
dijagonale, recimo, x-osa odreĊuje njegovu orijentaciju.
Prostorni podatak ukljuĉuje i prostorne odnose. Na primer, raspored tri panja u kriket igralištu
je prostorni podatak.
Neprostorni podatak (takoĊe nazivan atribut ili karakteristiĉan podatak) je informacija koja je
nezavisna od svih geometrijskih razmatranja. Na primer,visina,teţina, i starost osobe su
neprostorni podaci zato što su nezavisni od lokacije osobe. Moguće je zanemari razlike
izmeĊu prostornih i neprostornih podataka. MeĊutim, postoje fundamentalne razlike izmeĊu
njih:
- prostorni podaci su generalno multidimenzionalni i zavisni.
- neprostorni podaci su generalno jednodimenzionalani i nezavisni.
Sortiranje je moţda najĉešća i najvaţnija funkcija obrade neprostornih podataka koja se vrši.
Nije oĉito kako sortirati i lokacijske podatke tako da sve taĉke zavšavaju "u blizini" svojih
najbliţih suseda. Ove razlike opravdavaju odvojeno razmatranje prostornih i neprostornih
modela podataka.
25. BAZE PODATAKA ZA PROSTORNE PODATKE
Baza podataka je zbirka ĉinjenica, skup podataka. Informacije u telefonskom imeniku su
primjer baze podataka. Sama knjiga nije baza podataka, već bazu podataka ĉine informacije
koji se nalaze na stranicama knjige, a ne listovi papira sa mastilom na njima. Mnogo razliĉitih
tipova podataka su naišli na geografske podatke, na primer, slike, reĉi, koordinate, sloţeni
objekti, ali vrlo malo podatkovnih sistema su bili u stanju da obrade tekstualne podatake, na
primer, opis zemljišta u legendi o zemljišnoj karti moţe naići na stotine reĉi. To je glavni
razlog zašto su neki GIS dizajneri odabrali da ne koriste rešenja standardnih baza podataka za
koordinaciju podataka, nego samo za tabele atributa. Budući da su promjenjive duţine zapisa
potrebne, ĉesto nisu dobro rukovoĊene standardnim sistemima, npr., broj koordinata u liniji
varira. Standardna baza podataka pretpostavlja da redoslijed zapisa nije smislen. U
geografskim podacima pozicije objekata uspostavljaju implicitan red što je vaţno u mnogim
operacijama i ĉesto je potrebno raditi s objektima koji su u susjedstvu u prostoru, tako da
pomaţe da se ovi predmeti u susjedstvu ili u neposrednoj blizini nalaze u bazi podataka. To je
problem sa standardnim sistemima baza podataka, jer oni ne dopuštaju veze izmeĊu objekata
u istom tipu zapisa (klase). Ima toliko mogućih odnosa izmeĊu prostornih objekata, da ne
mogu svi biti pohranjeni izriĉito, meĊutim, neki odnosi moraju biti pohranjeni izriĉito jer oni
ne mogu biti izraĉunati iz geometrije objekata. Pravila integriteta geografskih podataka su
previše sloţena, npr., lukovi koji formiraju poligon moraju imati vezu kroz cijelu granicu.
Baza podataka je vaţno pitanje u GIS-u, u poĉetku su se za pokušavanje izgradnje GIS-a
poĉeli koristiti vrlo ograniĉeni alati poput operativnih sistema i kompajlera. U novije vrijeme,
GIS je izgraĊen oko postojećeg sistema za upravljanje bazama podataka (DBMS). DBMS
obraĊuje mnoge funkcije koje bi inaĉe bile programirane u GIS-u. Svaki DBMS ĉini
pretpostavke o podacima koje obraĊuje i da se uĉinkovito koristi DBMS potrebno je da se
podese te pretpostavke. OdreĊene vrste DBMS-a su više pogodne za GIS od drugih, jer
njihove pretpostavke bolje spremaju prostorne podatke.
Postoje dva naĉina za korištenje DBMS u GIS-u:
46
I -Ukupno DBMS rješenje: Svim podacima se pristupa preko DBMS, tako da se
moraju podesiti pretpostavke koje nameće DBMS dizajner.
II -Mješovito rješenje: Nekim podacima (obiĉno atribut tablice i veze) se
pristupa kroz DBMS, jer se oni uklapaju u model dobro, a nekim podacima (obiĉno
lokacijskim) se pristupa direktno, jer se oni ne uklapaju u DBMS model.
Spremište podataka: Spremište je struktura koja ĉuva i štiti podatke. ObezbjeĊuju sledeće
funkcije:
- dodati (upisati) podatke u skladište
- spasiti (pronaći, odabrati) podatake u skladištu
- brisanje podataka iz skladišta.
Neka spremišta podataka omogućavaju podacima da se promene, da budu aţurirani. Ovo nije
striktno neophodno jer se aţuriranje moţe postići preuzimanjem kopija podataka iz spremišta,
aţuriranjem kopiranja, brisanjem starih podataka iz spremišta, i umetanje aţuriranog podatka
u skladište.
Spremišta su kao sefovi. Uglavnom postoje da bi zaštitili svoje sadrţaje od kraĊe i sluĉajnog
uništenja.
-Bezbednost : spremišta su obiĉno zaštićena lozinkom, većina ima sloţenije
bezbednosne mehanizme.
-Robusnost: Sluĉajni gubitak podataka je zaštićen preko transakcionog mehanizma.
Transakcija je posljedica operacija manipulacije baze podataka. Transakcije imaju pravila
koja, ako se prekidaju pre nego što se završe, baze podataka će biti vraćene
u sebi dosledno stanje, obiĉno ono prije pocetka transakcije. Ako se transakcija završi, baza
podataka će biti u svojstvenom stanju. Transakcije štite podatke od nestanka struje, pada
sistema, i istovremenenog rada više korisnika.
Prednosti pristupa bazi podataka: Prednosti ovog pristupa su:
- smanjenje opširnosti podataka
- zajedniĉke, radije nego nezavisne baze podataka, koja smanjuje problem
nedosljednosti u uskladištenim informacijama, na primer, razliĉite adrese u
razliĉitim pregradama za poštara
- odrţavanje cjelosti i kvaliteta podataka
- Podaci su samodokumentovani ili samodeskriptivni, gde informacije o
znaĉenju ili tumaĉenju podataka mogu biti uskladišteni u bazu podataka, na
primer, imena stavki,...
- izbegavanje nedoslednosti, što znaĉi da podaci moraju slediti propisane
modele, pravila, standarde
47
- smanjenje troškova razvoja softvera
- bezbednosna ograniĉenja, što znaĉi da baza podataka sadrţi bezbednosne
alate za kontrolu pristupa, pogotovo za pisanje.
26. Sistem za upravljanje bazom podataka (DBMS)
Sistem za upravljanje bazom podataka je spremište uz korisniĉki interfejs koji omogućava
manipulaciju i administraciju baze podataka.Telefonski imenik je primer DBMS-a. DBMS je
kao banka sa kompletnom uslugom, omogućava mnogo funkcija i usluga koje nedostaju
relativno spartanskom spremištu. DBMS je softverski sistem, program (ili skup programa)
koji se pokreće na digitalnom raĉunaru. Nekoliko primera komercijalno dostupnih DBMS-ova
ukljuĉuju Codasyl, Sybase, Oracle, DB2, Access i dBase.
Upiti: Mnogi DBMSs obezbeĊuju korisniĉki interfejs koji sadrţi neke od vrsta formalnih
jezika.
- Definisanje podataka jezika (DDL) se koristi da odredimo koji podaci će
biti uskladišteni u bazu podataka i kako su oni povezani.
- Jezik za upravljanje podacima (DML) se koristi za
dodavanje,preuzimanje,aţuriranje i brisanje podataka u DBMS-u.
- Upit se ĉesto uzima kao izjava ili grupa izveštaja u bilo DDL ili DML ili
oba. Neki istraţivaĉi vide upite kao operacije samo za ĉitanje, dok
modifikacije podataka nisu dozvoljene.
- Upitni jezik je formalni jezik koji implementira DDL, DML, ili oba.Primjeri
upita jezika ukljuĉuju SQL (Structured Query Language), QUEL, ISBL,i
Query-by-Example.
Modeli podataka
Model podataka je matematiĉki formalizam koji se sastoji od dva dela: notacija za opisivanje
podataka, kao i skup operacija koji se koristi za manipulaciju tim podacima. Model podataka
je naĉin organizovanja skupa ĉinjenica koje se odnose na sistem pod istragom. Modeli
podataka obezbeĊuju naĉin razmišljanja o svetu, naĉin organizovanja pojava koji nas
interesuju. Oni se mogu posmatrati kao apstraktan jezik, zbirka reĉi uz gramatiku kojom smo
opisali našu temu. Izborom jezika, reĉi su ograniĉene na one u jeziku i ĉija struktura reĉenica
je regulisana gramatikom tog jezika. Mi nismo slobodni da koristimo sluĉajne zbirke simbola
za reĉi, niti moţemo staviti reĉi zajedno u bilo kakav neplanirani naĉin.
Glavnu korist primamo sledeći model podataka koji potiĉe iz teorijskih osnova
modela. Iz teorije proizilazi moć analize, sposobnost da se izdvoje zakljuĉci
48
i da se stvore izvodi koji se javljaju iz neobraĊenih podataka. Razliĉiti modeli pruţaju razliĉite
konceptualizacije sveta, oni imaju razliĉite prognoze i razliĉite perspektive.
DBMS-ovi se sastoje od tri nivoa apstrakcije:
- Fizički: Ovo je implementacija baze podataka na digitalni raĉunar. Bavi se
stvarima kao što su strukture skladišta i naĉina pristupa strukturama
podataka.
- Idejni: Ovo je izraz baze podataka dizajnerovog modela stvarnog svijeta na
jeziku modela podataka.
- Pregledni : Razliĉitim grupama korisnika moţe se dati pristup razliĉitim
delovima baze podataka. Dio grupe korisnika baze podataka se naziva
njihov pogled.
Фигуре 4 . 12 : Стагес ин датабасе десигн.
Modelovanje podataka
Modelovanje podataka je proces definisanja stvarnog svetskog fenomena ili geografske
karakteristike interesa u pogledu njihovih karakteristika i njihove veze jednog sa drugim. Ona
se bavi razliĉitim fazama rada koji sprovodi organizaciju informacija i strukturu podataka.
Postoje tri koraka u procesu modelovanja podataka, koji rezultuju u serijama progresivno
formalizovanih modela podataka kako oblik baze podataka postaje sve više i više rigorozno
definisan:
- Konceptualno modelovanje podataka -definisanje obima i zahtjeva baze
podataka u širokim i opštim terminima.
49
- Logička modelovanja podataka - OdreĊivanje korisnikovog viĊenja baze
podataka sa jasnom definicijom atributa i odnosa.
- Fizičko modelovanje podataka - OdreĊivanje interne strukture skladišta i
organizacije fajlova baze podataka.
Modelovanja podataka tesno je povezano sa tri nivoa apstrakcije podataka u dizajnu baze
podataka:
- konceptualno modelovanje podataka ⇒ model podataka
- logiĉko modelovanje podataka ⇒ struktura podataka
- fiziĉko modelovanje podataka ⇒ struktura fajlova
a. Konceptualno modelovanje podataka: Entitet-odnos (ER= Entity-relationship)
modelovanje je verovatno najpopularniji metod konceptualnog modelovanja podataka.
Ponekad se naziva metoda semantičkog modelovanja podataka jer se koristio ljudski
jezik-kao reĉnik da se opišu informacije o organizaciji, ukljuĉujući ĉetiri aspekta rada:
- identifikovanje entiteta - definisan kao osoba, mesto, dogaĊaj, stvar, itd
- identifikovanje atributa
- odreĊivanje odnosa
- crtanje entitet-odnos dijagram (E-R dijagram)
b. Logičko modelovanje podataka: Logiĉko modelovanje podataka je sveobuhvatan
proces kojim je konceptualni model podataka konsolidovan i preraĊen. Predloţena
baza podataka je pregledana u celini, kako bi se identifikovali potencijalni problemi,
kao što su: irelevantni podaci koji neće biti korišteni; izostavljeni ili podaci koji
nedostaju, neodgovarajuće zastupljenosti entiteta, nedostatak integracije izmeĊu
razliĉitih delova baze podataka, nepodrţane aplikacije i potencijalna dodatna cena da
se promeni baza podataka. Krajnji proizvod logiĉkog modeliranja podataka je logiĉka
šema koja je razvijena od mapiranja konceptualnog modela podataka (kao što je E-R
dijagram) na softver - zavisi od dizajna dokumenta.
c. Fizičko modelovanje podataka: Fiziĉko modelovanje podataka je proces dizajniranja
baze podataka po kojem stvarne tabele koje će se koristiti za skladištenje podataka su
definisane u smislu:
- format podataka - format koji je specifiĉan za upravljanje sistemom baze
podataka (DBMS).
50
- zahtevi skladištenja - obim baze podataka.
- fiziĉka lokacija podataka - optimizacija performansi sistema smanjivanjem
potrebe za prenos podataka izmeĊu razliĉitih ureĊaja za skladištenje
podataka ili servera.
Krajnji proizvod fiziĉkog modelovanja podataka je fizička šema, koji je takoĊe varijabilno
poznata kao rečnik podataka, stavka definicije tabele, podaci specifične tabele ili fizička
definicija baza podataka. To je ujedno i softver i hardver posebno, to znaĉi da fiziĉke šeme
za razliĉite sisteme izgledaju drugaĉije jedna od druge.
d. Modeliranje procesa: Modeliranje procesa je procesno-orijentisan pristup,za razliku od
podatakovno-orijentisanog pristupa, dizajna informacionog sistema. Cilj je da se identifikuju
procesi koji će informacioni sistem obavljati. TakoĊe ima za cilj da identifikuje kako se
informacije transformišu iz jednog procesa u drugi. Krajnji proizvod procesa modeliranja je
dijagram toka podataka (DTP= data flow diagram), to podrazumeva da se modeliranje
procesa ni u kom sluĉaju ne bavi samo procesom, takoĊe se bavi organizacijom informacija i
strukturama podataka. U kontekstu projektovanja informacionog sistema, modeliranje procesa
je jedna od metoda
strukturirane poslovne funkcije razlaganja koja se koristi za odreĊivanje korisniĉkih zahtjeva
u konceptualnom modelovanju.
Dijagram toka podataka je osnovni alat za modeliranje koji je konstruisan pomoću ĉetiri
osnovna simbola za predstavljanje procesa, skladišta podataka, entiteta i protok podataka u
poslovnoj funkciji:
- proces - predstavlja transformaciju podataka pri protoku kroz sistem: podaci
ulaze u proces, menjaju se, a onda teku do drugog procesa ili skladišta
podataka.
- entitet - osnovna definicija entiteta je sliĉna onoj za ER modeliranje i
predstavlja poĉetni izvor i krajnje odredište podataka u DFD.
- skladište podataka - privremeno ili trajno drţanje prostora za podatke.
protok podataka - veza izmeĊu procesa i skladišta podataka uz koje pojedinaĉni entiteti ili
zbirke entiteta protiĉu.
27. Rasterski i 28. Vektorski oblici interpretacije geografskih podataka
Mnoge od GIS analiza i opisivanja sastoje se od istraga geografskih karakteristika i utvrđivanja odnosa između njih. Izabrani način predstavljanja fenomena u GIS-u ne definise samo prividna priroda geografskih varijacija, nego i način u kojoj geografskoj varijaciji moze biti analiziran. Neki objekti, kao što su agrokulturalna polja digitalnih modela terena, su predstavljena u svojim prirodnim oblicima. Drugi su transformisani iz jednog prostornog objekta u drugi, kao u transformaciji individualnog stanovništva ukazuje na oblasti popisa trakta, iz razloga povjerljivosti, pogodnosti, ili konvencije. Klasifikacija prostornih fenomena u tipove objekata u osnovi zavisi od obima. Na primjer, na manje detaljnijim mapama svijeta, New Delhi je predstavljen sa nula
51
dimenzjonalnih poena. Na više detaljnijoj mapi kao što je atlas puteva će biti predstavljena kao dvo dimenzjonalna oblast. Još ako posjetimo gradove, je veoma moguće iskustvo tro dimenzjonalnog entiteta, i virtualno realni sistemi nastoje da ga predstave kao sto jeste. Ove karakteristike su predstavljene kroz koordinate, tako da su oblasti linije, tačke, koordinate.
Podatci raster formata: Raster podatci predstavljaju grafičke objekte kao pixele, dok vektorski podatci predstavljaju objekte kao set linija nacrtanih između specifičnih tačaka. Razmotrimo linije nacrtane dijagonalno na listu papira. Raster fajl ce predstavljati ovu sliku na listu papira u matrici malih sličnih pravougaonika na list milimetarskog papira kada se pojave ćelije. Svaka ćelija je obilježena podatkom u failu i data je vrijednost zasnovana na atributima te pozicije. Njihov red i kolona mogu koordinirati identifikacijom svakog pojedinačnog piksela. Ovi reprezentativni podatci dozvoljavaju korisniku da jednostavno rekonstruiše ili uoči originalnu sliku.
52
53
Rasteri se najčešće koriste:
Za digitalno predstavljanje fotografija, satelitskih slika, skeniranih papirnih mapa, i
druge aplikacije sa veoma detaljnim slikama.
Kada troškovi treba da budu smanjeni.
Kada mapa ne podnosi analizu individualnih karakteristika mape.
Kada je zatrtažena pozadina mape.
54
55
56
Odnos između veličine ćelija i broja ćelija je izražen kao rezolucija rastera. Veća rezolucija daje nam mnogo tačniji i bolji kvalitet slike.
Podatci o vektorskom formatu: Vektorsko predstavljanje iste dijagonalne linije bi zabilježilo poziciju linije jednostavnim snimanjem koordinate ili počinjanjem i uređivanjem poena. Svaki poen bi bio izražen kao dva ili tri broja(zavisno kakvo je predstavljanje 2D ili 3D), se često naziva X,Y ili X,Y,Z koordinate. Prvi broj X, je razlika između poena i lijeve strane papira; Y,je razlika između poena i dna papira; Z, visina iznad ili ispod papira. Združuju se odmjerene forme poena vektori.
57
Model vektorskih podataka koristi poene usklađene sa njihovim realnim (zemaljskim)koordinatama. Ovdje linije i oblasti su izgrađene od sekvenci pojena u redu. Linije imaju pravac pružanja prema pojenima. Poligon može biti sagrađen od poena ili linija. Vektori mogu čuvati informacije o topologiji. Ručno digitalizovanje je najbolji ulazni put vektorskog podatka.
Vektorski fajlovi najčešće se koriste:
Visoko precizna aplikacija
Kada je veličina faila bitna.
Kada karakteristike individualne mape zahtjevaju analizu.
Kada opisiva informacija mora biti usklađena.
Metod predstavljanja geografskih karakteristika pomocu osnovnih grafickih tacaka, linije i poligoni je receno da bude vektorski metod ili model vektorskih podataka, i podatci su zvani vektorski podatci. Srodnim vektorski modatcima su dozvoljene organizacije pomocu tema, koje su se takodje odnosile kao slojevi ili kao pokrica. Primjeri tema: geodetska kontrola, bazne mape,tlo, vegetacijski pokrivač, upotreba zemlje, transport, drenaža i hidrologija, političke granice, zemljane parcele i drugo.
58
Za teme koje pokrivaju veoma velike geografske oblasti, podatcima je dozvoljena podjela na pločice tako da se sa njima može upravljati mnogo lakše. Ploćice su digitalni ekvivalent od individualne mape u serijama mapa. Ploćica je jedinstveno idetifikovana kao fail ime. Sakupljač tema vektorskih podataka pokriva iste geografske oblasti i služi zajedničkim potrebama mnoštva korisnika predstavlja prostornu komponentu geografske baze podataka.
Vektorski metod predstavljanja geografskih karakteristika je baziran na konceptu da ove katakteristike mogu biti identifikovane kao diskretni entiteti ili objekti. Ovaj metod je daklen zasnovan kao pogled objekta na stvaran svijet (Goodchild 1992). Pogled objekta je metod informacjone organizacije u konvencjonalnom mapiranju i kartiranju.
59
Grafički podatci uhvaćeni od strane zamišljenih uređaja u daljinskom očitavanju i digitalnoj kartografiji (kao što su multi specjalni skeneri, digitalne kamere i skeneri slika) su napravljeni od matrice slikovitih elemenata (piksela) veoma ljepe rezolucije. Geografske karakteristike u takvoj formi podataka mogu biti vizualno prepoznate ali ne individualno prepoznate ali ne kao geografske karakteristike koje su identifikovane pomoću vektorskog metoda. One su prepoznatljive u različitosti njihovog spektra ili radiometrijskih karakteristika od piksela susednih funkcija. Na primjer, jezero može biti vizuelno prepoznato na satelitskim snimcima zato što se pikseli formiraju tu je sve mračnije nego oko ostalih karakteristika; kada se pikseli formiraju jezero nije identifikovano kao odvojen geografski entitet, ono astaje individualni piksel. Slično, auto put može biti prepoznat na istoj satelitskoj slici zato što je posebnog oblika; ali formirani pikseli autoputa ne predstavljaju diskretne geografske entitete kao što je slučaj sa vektorski podatcima.
Metod predstavljanja geografskih karakteristika pomoću piksela je nazvan rasterski metod ili podatci raster modela, a podatci su opisani kao rasterski podatci. Rasterski metod je takođe nazvan metod mozaičnog rada. Rasterski piksel je obično kvadratna mreža ćelija i rasterski piksel predstavlja generalizovanu karakteristiku oblasti specifične veličine blizu površine Zemlje. Aktuelna veličina tla opisana pomoću piksela zavisna je od rezolucije podataka, gdje može imati opseg mani od kvadratnog metra do nekoliko kvadratnih kilometara.
Rasterski podatci su organizovani pomocu tema, koji se takođe nazivaju slojevi, na primjer, raster geografske baze podataka mogu sadržavati prateće teme: bed rock geologija, vegetacijski pokrivač, korišćenje zemlje, topografija, hidrologija, padavine, temperatura. Rasterski podatci pokrivaju velike geografske prostore su organizovane po scenama ( za daljinsko očitavanje slika) od strane rasterske baze podataka ( za slike dobijene skeniranjem mape).
Rasterski metod je baziran na konceptu da geografske karakteristike su predstavljene kao površine, regioni ili segmenti. Ovaj metod je je dakle zasnovan na pregledu polja realnog svijeta. Pregled polja je metod informacione organizacije u analizi slikovitog sistema u daljinskom očitavanju i geografskom informacjonom sistemu za resurse i orijentisanu životnu sredinu
60
Rasterski podatci su organizovani pomocu tema, koji se takođe nazivaju slojevi, na primjer, raster geografske baze podataka mogu sadržavati prateće teme: bed rock geologija, vegetacijski pokrivač, korišćenje zemlje, topografija, hidrologija, padavine, temperatura. Rasterski podatci pokrivaju velike geografske prostore su organizovane po scenama ( za daljinsko očitavanje slika) od strane rasterske baze podataka ( za slike dobijene skeniranjem mape).
Rasterski metod je baziran na konceptu da geografske karakteristike su predstavljene kao površine, regioni ili segmenti. Ovaj metod je je dakle zasnovan na pregledu polja realnog svijeta. Pregled polja je metod informacione organizacije u analizi slikovitog sistema u daljinskom očitavanju i geografskom informacjonom sistemu za resurse i orijentisanu životnu sredinu.
61
62
63
Prikupljanje Primarnih Geografski Podaci
Osnovna geografska prikupljanja podataka podrazumjevaju direktno mjerenje objekata. To
moţe biti i u rasterskim i vektorskim metodama prikupljanja.
29. Kreiranje primarnih rasterskih podataka
Najpopularniji oblik kreiranja primarnih rasterskih podataka podataka je daljinsko oĉitavanje.
Uopšteno govoreći, tehnika daljinskih istraţivanja koristi se za dobivanje informacija o
fiziĉkim, hemijskim i biološkim svojstvima predmeta bez izravnog fiziĉkog kontakta.
Informacije potiĉu iz mjerenja koliĉine elektromagnetnog zraĉenja refleksije, emitovanja ili
razbacivanja od objekta. Razliĉiti senzori, koji djeluju kroz elektromagnetni spektar od
vidljivih mikrotalasnih duţina, obiĉno se koriste za dobijanje mjerenja (Lillesand i
kiefer,2004.). Pasivni senzori se oslanjaju na reflektujuće sunĉevo zraĉenje ili emitovanje
zemaljskog zraĉenja; aktivni senzori (kao što su sintetiĉki radari sa otvorom) generišu
sopstvene izvore elektromagnetnog zraĉenja. Platforme na kojima su ovi instrumenti
montirani su raznolike. Iako su Zemljini kruţeći sateliti i fiksna krila aviona daleko od
najĉešćih ,helikoptera, balona itd.,takoĊe su zaposleni. Kao što se i ovdje koristi, daljinsko
oĉitavanje ukljuĉuje polja satelitskih daljinskih istraţivanja i snimanja iz vazduha.
Iz perspektive GIS-a, rješenje je kljuĉ karakteristika fiziĉki udaljenih oĉitavanja
sistema. Postoje tri osnovna aspekta rezolucija: postorne, spektralne i vremenske. Svi senzori
treba da koriste prostorne, vremenske i spektralne karakteristike, zbog skladištenja, obrade, te
propusnosti razmatranja.
Prostorna rezolucija se odnosi na veliĉinu objekta koji se moţe riješiti i najĉešća mjera
je veliĉina piksela. Satelitski daljinski istraţivaĉki sistemi obiĉno daju podatke u pikselima
veliĉine u rasponu od 1m – 1km. Kamere se koriste za snimanje fotografija iz vazduha obiĉno
u rasponu od 0.1m – 5m. Veliĉina slika dosta varira izmeĊu senzora – karakteristiĉni rasponi
ukljuĉuju 1000 x 1000 – 3000 od 3000 piksela. Ukupna pokrivenost daljinskog oĉitavanja
slika obiĉno je u rasponu 10 do 10 – 200 do 200 km.
Spektralna rezolucija odnosi se na dijelove elektromagnetskog spektra koji se mjere.
Budući da razliĉiti objekti emituju i odraţavaju razliĉite vrste i koliĉine zraĉenja biranje dijela
elektromagnetnog spektra za mjerenje je veoma vaţno za svako podruĉje primjene.
Spektralni popisi vode, vegetacije i tla su razliĉiti. Sistemi daljinskih istraţivanja
mogu uhvatiti podatke jednog dijela spektra (u daljem tekstu jednog opsega) ili iz više
dijelova (više opsega ili više spektara). Vrijednosti zraĉenja se najĉešće normalizuju i daju
raspon od 0 do 255 za svako podruĉje, za svaki piksel, u svakoj slici.
64
Vremenska rezolucija. Ili ponavljanje procesa, opisuje uĉestalost s kojom su slike
prikupljene za isto podruĉje. U osnovi postoje dvije vrste komercijalnih satelitskih
istraţivanja: Zemljine orbite i geostacionarna. Zemljini sateliti prikupljaju podatke o
razliĉitim dijelovima Zemljine površine u redovnim intervalima. Da bi se maksimalno
povećala korisnost, putanje su obiĉno polarne, uz fiksnu brzinu i visinu. Indijska Serija
Satelita (IRS), na primjer, prolazi obiĉno preko stubova na nadmorskoj visini od 904 sa
ponavljanjem pokrivenosti od 22 dana. Satelit nosi tri senzora – jedan je panhromatski senzor
za mjerenje vidljivog dijela EMR u rezoluciji 5.8 metara. Drugi senzor je LISS III mjeri
zelena, crvena i infra crvena zraĉenja na 23,5 metara i rezolucija WiFS za mjerenje crvenog i
pribliţno infra crvenog zraĉenja na 188 metara.
Fotografija iz vazduha je takoĊe vaţna, posebno u srednje velikim GIS projektima.
Iako podaci koji proizilaze iz daljinskih istraţivanja satelita i fotografija iz vazduha su
tehniĉki veoma sliĉni (tj.i jedno i drugo su slike), postoje neke znaĉajne razlike u naĉinu
obuhvatanja podataka i naĉinu tumaĉenja. Najupeĉatljivija razlika je da fotografije iz
65
vazduha se obiĉno prikupljaju pomoću analognih optiĉkih kamera (iako se digitalne kamere
sve više koriste), a kasnije se rasterizuju, obiĉno skeniranjem negativa.
Kvalitet optike kamere i mehanika procesa skeniranja utiĉu na prostorne i spektralne
karakteristike i daju sliku. Većina zraĉnih fotografija koristeći kamere montirane na avionima
koji lete na malim visinama (3000 – 10000 m), te su ili panhromatski (crna i bijela) ili u boji,
iako multispektralne kamere/senzori rade u nevidljivim dijelovima elektromagnetskog spektra
ipak su korišćene. Aero snimci su vrlo pogodni za projekte mjerenja i kartiranja.
Vaţna karakteristika sistema satelitskih aero fotografija je da oni mogu pruţiti stereo
slike iz preklapanja dijelova slika. Ove slike se koriste za stvaranje 3D analognih ili digitalnih
modela iz kojih 3D koordinate, konture i digitalni modeli reljefa mogu biti kreirani.
Satelitske i aero fotografije nude brojne prednodti za GIS projekte. Konzistentnost
podataka i dostupnost sistema globalnoj pokrivenosti pravi satelitske podatke veoma korisnim
za projekte velikih površina (na primjer, mapiranje terena geologije na slivnom podruĉju
rijeke) i za kartiranje nepristupaĉnih predjela. Redovno ponavljanje ciklusa komercijalnih
sistema i ĉinjenica da rekord zraĉenja u mnogim dijelovima spektra ĉini te podatke posebno
pogodne za procjenu stanja vegetacije (npr., vlaga usjeva pšenice). Aero snimci posebno su
korisni za detaljno mjerenje i kartiranje urbanih podruĉja i arheoloških nalazišta i sliĉne
aplikacije koje zahtjevaju 3D podatke.
S druge strane, prostorna rezolucija komercijalnog satelita je pregruba za projekte
velikog podruĉja i mogućnost prikupljanja podataka od strane senzora je ograniĉeno
zaklonom oblaka. Koliĉine podataka iz oba satelita i zraĉnih kamera moţe biti velika i stvoriti
skladištenje i obradu problema za sve, a posebno za savremene sisteme.Troškovi podataka
mogu biti previsoki za jedan projekat ili organizaciju.
30. KREIRANJE PRIMARNIH VEKTORSKIH PODATAKA
Prikupljanje primarnih vektorskih podataka je glavni izvor geografskih podataka. Dvije
glavne grane prikupljanja vektorskih podataka su geodetske i GPS.
Popis: Izmjere zemlje temelje se na naĉelu da 3D lokacija bilo koje taĉke moţe se
odrediti mjerenjem uglova i udaljenosti od drugih poznatih taĉaka. Pogledi poĉinju iz taĉke
mjerenja. Ako je koordinatni sistem ove taĉke poznat, sve naknadne taĉke mogu biti
prikupljene u ovom koordinatnom sistemu. Ako je to nepoznato onda će se za istraţivanje
koristiti lokalni ili relativni koordinatni sistem.
Budući da su sva istraţivanja taĉaka i istraţivanja mjerenja njihova mjesta su uvjek u
zavisnosti od drugih taĉaka. Sve greške u mjerenju moraju biti raspodjeljene izmeĊu više
taĉaka u istraţivanju. Na primjer, kada izmjere granice polja, ako zadnja i prva taĉka nisu
identiĉne u istraţivaĉkom smislu (u okviru tolerancije zaposlenih u istraţivanju), a zatim
greške trebaju biti raspodjeljene izmeĊu svih taĉaka koje definišu granicu. Kao nova mjerenja
dobivena su ova koja mjenjaju granice taĉaka. Iz tog razloga potrebno je saĉuvati oba
mjerenja i taĉke unutar GIS baze podataka dok se istraţivanje ne završi.
Tradicionalno, geometri koriste opremu kao što su tranziti i teodoliti za mjerenje
uglova, i trake i lance za mjerenje daljina. Danas je to zamjenjeno elektro-optiĉkim ureĊajima
pod nazivom mjerne stanice koje mogu mjeriti uglove i udaljenosti do preciznosti od 1 mm.
Totalne stanice automatski loguju podatke i najsofisticiranije mogu da kreiraju vektore taĉaka,
linija i poligone objekata u polju, ĉime se obezbjeĊuje direktna provjera valjanosti.
Osnovni principi istraţivanja su se malo mjenjala zadnjih 100 godina. Istraţivanje tla i
je veoma dugotrajna i skupa aktivnost, ali je uvijek najbolji naĉin da dobijete visoko taĉne
66
lokacije taĉaka. Mjerenje se obiĉno koristi za prikazivanje objekata, zemljišta i granica, i
druge objekte koji trebaju taĉno biti smješteni. TakoĊe se koristi za dobijanje referentne
oznake za ostale podatke mjerenja. Na primjer, velike aero fotografije i satelitske slike se
ĉesto koriste geografskim informacijama o taĉkama dobijenih od istraţivanja sa zemlje.
GPS: Globalni Pozicioni Sistem je grupa od 27 satelita u NAVSTAR orbiti Zemlje na
visini od 12500 milja, 5 kontrolnih stanica i pojedinaĉnih prijemnika. GPS prvobitno je
finansiralo Ministarstvo odbrane SAD-a, i mnogo godina vojni korisnici su imali pristup samo
najpreciznijim podacima. Srećom, ova selektivna dostupnost je uklonjena u maju 2000.godine
tako da sada mogu i civilni i vojni korisnici popraviti x,y,z lokaciju objekata relativno lako sa
taĉnosti boljom od 10 m nego sa standardnom opremom.
21 satellites with three operational spares, 6 orbital planes,
55 degree inclinations, 20,200 kilometer, 12 hour orbit.
Figure 5.16: GPS.
GPS je mreţa satelita, stanica za nadgledanje i jeftinih prijemnika koji se koriste za
hvatanje primarnih GIS podataka. U mnogim pogledima GIS ima primarne podatke, pogotovo
jer razvoj Diferencijalnog GPS-a (box 11), uklanja selektivnu dostupnost i stvara niske cijene
i nisku snage prijemnika. Danas jedinica koja košta manje od 100 $ moţe lako da obezbjedi
lokacijske podatke sa taĉnosti većom od 10m. Jedan od nedostataka GPS-a je to što je
neophodno da budu tri ili više satelita usmjerena, u cilju prikupljanja mjerenja. Ovo posebno
moţe biti problem u šumama i urbanim sredinama sa visokim zgradama. GPS je veoma
koristan za snimanje tla, kontrolnih taĉaka i drugih podataka, za lociranje objekata koji se
kreću i za snimanje lokacija mnogih vrsta objekata.
Principi GPS-a
67
GPS radi po jednostavnom principu – dužina vremena koja je potrebna signalu da putuje od satelita
do prijemnika na zemlji. GPS sateliti stalno prenose kodirani radio signal koji ukazuje njihov tačan
položaj u prostoru i vremenu. Prijemnik mjeri koliko dugo signal putuje sa satelita. Mjerenjem
rastojanja od tri ili više satelita, položaj prijemnika se može dobiti triangulacijom. Ako se signal može
dobiti od četvrtog satelita, onda se visina prijemnika takodje može odrediti.
Iako standardni GPS prijemnici mogu obezbjediti lokacije u tačnosti od 5-10m, važno je razumijeti da
postoji nekoliko mogućih izvora greškaka svojsvenih ovim lokacijama. Neke greske su slučajne u
prirodi, dok su druge sistematske i zbog toga mogu biti ispravljene.
Greške nastaju zbog degradacije signala usled atmosferskih uticaja, male varijacije u lokaciji satelita,
natačnosti u vremenu satova, greške u prijemnicima, i varijacije u refleksiji signala sa lokalnih
objekata.
Brojne tehnike su na raspolaganju za poboljšanje tačnosti GPS mjerenja. Mnogi GPS prijemnici
obavljaju prosječna mjerenja za poboljšanje tačnosti. Druga, fotografska mjerenja su karakteristika
karata. Tako, na primjer, u auto-navigacionom sistemu, fotografija vozila na putu je centralna.
Tačnost mjerenja može se poboljšati korišćenjem Diferencijalnog GPS-a. Ova tehnika koristi dva
prijemnika. Jedan je fiksan, a drugi se koristi za prikupljanje mjerenja. Ako je lokacija
fiksnog(baznog) prijemnika tačno poznata, u odnosu na tačnu lokaciju sa lokalnim izvještajem na
GPS-u, to će omogućiti procjenu greške. Ova greška može da se koristi za ispravljanje mjerenja
dobijenih od prijemnika koji luta, pod uslovom da je u daljini oko 300 km. U nekim zemljama,
diferencijalna korekcija informacija se slobofno emituju preko radio-talasa i mogu biti primljeni
korišćenjem slobodnog radio-prijemnika. Diferencijalni GPS može poboljšati preciznost da bi se
lokacija odredila u tačnosti od 1 metar.
Strogo govoreći, izraz GPS odnosi se samo na US Department of Defence System. GLONASS
je ruska verzija GPS-a, nude sličnu pokrivenost i tačnost, Galileo je ekvivalent koji je predložila
Evropska Unija.
31. sekundarno (drugostepeno) prikupljanje podataka
Geografsko snimanje (uzimanje, kreiranje, unos) podataka iz sporenidh izvora je
process nastajanja rasterskih i vektorskih fajlova i baze podatak iz karata i drugih papirnih
dokumenata. Skeniranje se koristi za uzimanje raster podataka. Tabela digitalizacije, heads –
up digitalizacija (process praćenja obrisa i rasterske slike na ekranu), stereo – fotogrametrija
)fotogrametrija je praksa odreĊivanja geometrijskih svojstava objekata iz fotografske slike= i
COGO unos podataka se koriste za vektorske podatke.
Postoje tri razliĉite vrske opšteg skeniranja koji se koriste za unos podataka.
Stoni skener (flatbed) – jednostavan racunarski periferni, on je mali i netaĉan
Rotacioni skener – mali, spor ali i taĉan
68
Veliki skener (large – format feed scanner) – najpogodniji jza snimanje podataka u
GIS-u, brz, jeftiniji i taĉan.
Svi skeneri rade na istom principu, gdje skener imaizvor svjetolosti, pozadinu (izvor
dokumenata) i objektiv. Za vrijeme skeniranja odsustvo svjetlosti je otkriveno kao jedna od tri
komponente koja prolazi pored druge dvije.
Mjere opreza za kartografsko skeniranje u GIS-u:
KVALITET OTISKA: Kvalitet otiska karte j veoma presudan u GIS-u. Treba da bude oštar i
jasan. Postavljanje bistrine i nivoa kontrasta moţe povećati kvalitet slika. U nekim
sluĉajevima gama isravka (medota koja gleda na histograme slike i mjesta strateški ukazuje
duţinom histograma u cilju izolovanja vrste podataka) ili metode obrade podataka (selektivno
uklonjive od buĉnih smetnji).
REZOLUCIJA: Ovo je gustina raster slike nastaka procesom skeniranja. Rezolucija skenera
se obiĉno mjeri u taĉkama po inĉu (dpi) kao linearna mjera duţ skenirane linije. Obiĉno 150
dpi za text, 300 dpi za linije karata i više dpi skeniranje se koristi za visoko kvalitetne orto –
fotografije.
PRECIZNOST: Preciznost skeniranih slika je vaţna ako liku treba upotrijebiti u GIS-u. Treba
da odgovara svojoj namjeni u smislu fiziĉkog i kartografkog kvaliteta. Zato je ĉišćenje
skenirane slike suštinsko prije upotrebe u GIS-u, zato što mrlje i oznake mogu uticati na
preciznost karte.
GEOREFERENCIRANJE: Otisak karte sa skenera treba da bude taĉno primijenjen prema
koordinatnom sistemu u GIS-u. Obiĉno, ovaj proces je kontrolisan korišćenjem linearnih
transformacija iz reda brojevne kolone. Distorzija preko skenirane slike moţe stvoriti problem
ako je skenirana slika lošeg kvaliteta.
VEKTORIZACIJA: Otisci skeniranih karata se ĉesto koriste da se stvore vektorski podaci.
Ovo podrazumijeva automatsko ili korisnoĉko kontrolisanje rasterskog u odnosu na vektorsko
69
pretvaranje (konverziju). Ovdje je rezolucija karte veoma vaţna zato što utiĉe na
generalizaciju karakteristika na karti.
32. KREIRANJE RASTERSKIH PODATAKA POMOĆU SKENERA
Skener je ureĊaj koji pretvara analogi medij u papirnoj formi u digitalne fotografije sknirajuću
uzastopne linije preko karte ili dokumenta i biljeţenje koliĉine svjetlosti koju reflektuje
lokalni izvor podataka. Razlike u reflektovanoj slici su obiĉno prikazane u bi – nivou, crnom i
bijelom (1 bit po pikselu), ili višestrukim sivim nivoima(8, 16 ili 32 bita). Skeneri u boji
proizvode podatke u 8 bita, crvenoj, zelenoj i plavoj boji. Prostorna rezolucija skenra varira
široko 100 dpi (4 taĉke po milimetru) do 1800 dpi (72 taĉke po milimetru) i iznad. Većina
GIS skeniranja je u domenu od 400 – 1000 dpi (16 – 40 taĉaka po milimetru). U zavisnoti od
vrske skenera i odgovarajuće rezolucije, skeniranje karte moţe trajati od 30 sekundi do 30
minuta, i više. Skeniranje karte i dokumenti se intenzivno koriste u GIS-u kao pozadina karata
i baza podataka.
Postoje 3 razloga za skeniranje papirnih medija za upotrebu u GIS-u:
70
Dokumenti, kao što su planovi zgrada, CAD crteţi, imovinske radnje i
fotografska oprema se skeniraju da bi smanjile habanje ili cijepanje,
unaprijedili pristup, osigurali integraciju pohranjivanja podataka i poredali po
geografskom redosledu (npr. Planovi zgrada mogu biti nadovezani na
gradjevinske objekte u geografskom prostoru).
Film, papirne karte, zraĉne fotografije su skenirane tako da obezbjeĊuju
geografska objašnjenja za druge podatke (tipiĉno vektorske slojeve). Ova vrsta
slika iligeografskih pozadina je veoma znaĉajna u sistemu koji rukovodi
opremom i zemljišnom svojinom.
Karte, zraĉne fotografije i slike su takoĊe skenirane prije vektorizacije.
Skener od 8 bita (256 sivih nivoa) 400 dpi (16 taĉaka po milimetru) je dobar izbor za
skeniranje karata kao pozadine referentnog sloja GIS-a. Za zraĉnu fotografiju u boji, koja će
se koristiti kao sljedeća foto obrada i analiza, skener u boji (8 bita sa svaku od tri duţine) 100
dpi (40 taĉaka po milimetru je više odgovarajući. Kvalitet izlaznih podataka iz skenera je
uslovljen prirodom originalnog izvora materijala, kvalitet skenera i vrsta pripreme prije
skeniranja (osnovni crteţ, ili uklanjanje neţeljenih znakova će poboljšati krajnji kvalitet).
33. SEKUNDARNO VEKTORSKOPRIKUPLJANJEE PODATAKA
Drugostepeno snjimanje vektorskih podataka obuhvata digitalizaciju vektorskih objekata sa
karata i drugih geografskih izvora podataka. Najpopularnije metode su ruĉna digitalizacija,
heads-up digitalizacija i vektorizacija, fotogrametrija i COGO unos podataka.
RUCNA DIGITALIZACIJA: Rućni ureĊaji za digitalizaciju su mnogo jednostavniji, jeftiniji i
mnogo ĉešće upotrijebljena sredstva za snimanje vektorskih objekata iz papirnih karata. Ruĉni
uredjaji za digitalizaciju dolaze u nekoliko dezena, velicina i oblika. Rade na principu
otkrivanja mjesta kursora ili paka koji prelazi preko tabele obavijene sa mrezom od ţice.
Preciznost obicno varira od 0.003 inca (0.075 milimetara) do 0.010 inca (0.25 milimetara).
Male digitalizovane ploĉe od 12 do 24 inca (30 do 60 centimetara) se koriste za male zadatke,
ali veće (obicno 50 do 32 inca, 120 do 80 centimetara) samostojeci digitalni ureĊaji se vise
71
koriste za zahtjevnije zadatke. Obje vrste digitalizatora obicno imaju kursor i dugmad da
kontrolisu snimanje.
Vrhovi definisanih tacaka, linija i mnogougaonih predmeta su snimljeni pomocu ruĉnih ili
pokretnih metoda digitalizacije. Rucna digitalizacija obuhvata postavljanje centralne taĉke
kursora krstica za svaku najvisu tacku predmeta a zatim pritiskanje dugmeta radi snimanja
mjesta najviše taĉke. Pokretni naĉin digitalizacije djelimiĉno automatizuje ovaj proces
usmjeravanjem digitalnog softvera za kontrolu automatski na sakupljanje tjemena svaki put
kada je udaljenost ili poĉetno vrijeme preĊeno (npr., svaka 0.02 inca (0.5 milimetara) ili 0.25
sekundi). Pokretni nacin digitalizacije je mnogo brţa metoda, ali obiĉno proizvodi veće
fajlove sa mnogo redundantnih koordinata.
HEADS-UP DIGITALIZACIJA I VEKTORIZACIJA: Jedan od glavnih razloga skeniranja
karata je kao uvod u vektorizaciju (vektorizacija je proces pretvaranja raster podatak au
vektorske podatke. Suprotno od toga je rasterizacija). Najjednostavniji naĉin stvaranja vektora
iz raster slojeva je digitalizacija vektorskih objekata rucno naĉinjenih na monitoru racunara
pomocu misa ili digitalizovanog kursora. Ova metoda se zove heads-up digitalizacija zato što
je karta vertikalna i moze da se vidi bez savijanja vrha. Široko se koristi za selektivno
snimanje, na primjer, zemljišnih parcela, zgrada korisne imovine.
72
Brţi i mnogo pouzdaniji pristup je upotreba softvera da izvrsi automatsku vektorizaciju u
serijskom ili interaktivnom nacinu. Serijska vektorizacija koristi cijeli raster fajl i pretvara ga
u vektorski objekt u jednom zahvatu. Vektorski predmeti nastaju pomoću softverskih
algoritama koji grade jednostavne limije (spagete) nastale od orginalnih vrijednosnih mjerila
(slika10.10). U zavisnosti od velicine raster vektora. obicno treba 1-100 minuta da se zavrsi
vektorizacija.
Naţalost, serijski vektorizacijski softver je daleko od savrsenog i post vektorizacijska izmjena
je neophodna za ciscenje grešaka. Da bi se izbjegla velika kolicina vektorskih izmjena prije
vektorizacije korisno je preduzeti manju raster izmjenu originalnog raster fajla da bi se
otklonila nezeljena buka koja moze naskoditi vektorizacijskom procesu. Na primjer, tekst
kod koga se preklapaju linije treba izbrisati a isprekidane linije su pretvorene u jednobojne
linije. Prateći vektorizaciju, topoloske veze se obicno stvaraju za vektorske predmete. Ovaj
proces takodje moze istaci prethodno neprimijećene greške koje zahtijevaju dodatne izmjene.
Serijska vektorizacija je najbolje prilagoĊena jednostavnim kartama sa dva nivoa, na primjer,
konture, potoci, autoputevi. Za više komlikovane karte gdje je selektivna vektorizacija
neophodna, (na primjer, digitalizovana oprema za topografske karte)., interaktivna
vektorizacija ( takoĊe nazvana poluautomatska vektorizacija putanja ili trag) je prioritetna. U
interaktivnoj vektorizaciji, softver se koristi da automatizuje digitalizaciju. Operator povlaĉi
kursor preko piksela, naglasava pravac za sljedeći red, a softver zatim automatizuje
digitalizovane linije. Tipicno, mnogi parametri mogu biti podeseni da kontrolisu gustinu
tacaka (nivo generalizacije), veliĉinu meĊuprostora (bijele piksele u liniji), koji ce biti
preskoĉeni, i pauze na sastavima za intervencije operatora ili uvijek ući u trag posebnom
smijeru (vecina sistema zahtijeva da su mnogouglovi (poligoni) odredjeni u smijeru ili kontra
kazaljki na satu. Mada je rad priliĉno intenzivan, interaktivna vektorizacija generalno rezultira
mnogo većom produktivnošću nego manuelna ili heads-up digitalizacija. TakoĊe proizvodi
podatke velikog kvaliteta, kao sto je softver u stanju da predstavi linije mnogo taĉnije i
dosljednije nego sto mogu ljudi. Iz ovih razloga specijalizovano snimanje podata preferira
vektorizaciju u odnosu na manuelnu digitalizaciju.
34. FOTOGRAMETRIJA
73
Fotogrametrija je nauka i tehnologija pravljenja mjera iz snimka, fotografija iz aviona i slika.
Mada to u strogom smislu podrazumijeva 2D mjere uzete iz pojedinaĉnih vazdušnih snimaka.
Danas u GIS-u se to radi iskljuĉivo snimanjem u 2.5D i 3D mjerama iz modela izvedenih
stereo parova fotografija i slika. U sluĉaju fotografija iz aviona, obicno je da ima 60%
preklapanja ali 30% se preklapa izmedju linija leta. Sateliti za udaljeno oĉitavanje koriste
slicne projekte. Kolicina preklapanja definiše prostor na kome 3D model moţe biti
napravljen.
Da bi odrţali georeferencirane koordinate iz sistema, potrebno je georeferencirati fotogtafije
koristeći kontrolne tacke. U današnje vrijeme kontrolne tacke mogu biti definisane mjeraĉem
obiĉno sa GIS-om.
Mjere su uzete od fotografija koje se preklapaju i koriste stereoplotere. Ovi grade sistem i
dozvoljavaju mjerama da budu snimljene, izmijenjene (ili montirane), uskljadištene i
integrisane. Mehaniĉki analogni uredjaji se rijetko danas koriste, dok su analitĉki
(kombinovani mehanicki i digitalni) i digitalni (u potpunosti kompijuterizovani) mnogo
uobiĉajeniji. Vjerovatno će digitalna (elektronski primjerak) fotogrametrija u potpunosti
zamijentit mehaniĉke uredjaje.
Opcije za vaĊenje vektorskih objekata iz 3D modela su direktno analogni ovim dostupnim za
manualnu digitalizaciju kako je gore opisano, naime serijiski, interaktivno i manualno.
Oĉigledna razlika je, meĊutim, da postoji zahtjev za snimanje (projekte) vrijednosti. U
sluĉajevima interaktivnih i manualnih metoda, ovo zahtijeva 3D kursor.
Fotogrametrijske tehnike su većinom pogodne za veoma istinito snimanje kontura. Digitalna
elevacija modela, i skoro svaka vrsta objekta koji moze biti identifikovan na fotografiji iz
vazduha ili slici. Jedna posebna vrsta fotogrametrije je ortofotografija. Ortofotografski
rezultat koji koristi DEM da ispravi distorzije u fotografijama iz vazduha proizilazi iz
zemljisne elevacije. Postali su popularni zbog njihovih relativno niskih troškova stvaranja
(kada se porede sa topografskim kartama) a lakši su za interpretaciju od osnovnih karata.
Takodje mogu biti koristeni kao taĉni izvori podataka za heads-up digitalizaciju.
U rezimeu, fotogrametrija je veoma isplativa za prikupljenje podataka, koji je ponekad jedini
praktiĉni metod za dobijanje detaljnih topografskih podata kao podruĉju za koji postoji
74
odreĊeni interes. Naţalost, kompleksnost i visoka cijena opreme su ograniĉili njenu upotrebu
u velikom obimu prvobitno snimanje podataka projekata i posebne organizacije snimljenih
podatka.
35. PRIKUPLJANJE PODATAKA IZ SPOLJNIH IZVORA (PRENOS PODATAKA)
Prva cinjenica sa kojom treba biti suocen na pocetku rada sa GIS projektom je da li graditi ili
kupiti bazu podataka. Sve prethodne odluke su bile potkrijepljene tehnikama za gradjevinsku
bazu podataka iz osnovnih i drugostepenih izvora. Ovaj dio se fokusira na to kako unijeti ili
prenijeti snimljene podatke onim drugim. Neki od ovih podataka su dostupni, ali mnogi od
njih su prodani po fabrickoj cijeni, ukljucujuci internet sajtove.
Najbolji naĉin da se pronaĊu geografski podaci na internetu je korišćenjem jednog od
specijalizovanih geografskih pretraţivaĉa kao što su US NSDI. Jedna od dobrih stvari o
izvorima podataka je da su mnogobrojni, tako da se mogu birati.
Zanimljiv novi trend pokrenut od strane, Geography Network Project je ideja on-line
pruţanja podataka, u formatu spremnom za korištenje u GIS-u. Geografska mreţa je globalna
kolekcija podataka korisnika i pruţaoca informacija povezanih na internetu. Informacije o
dostupnim izvorima podataka moţemo naći na Geography Network veb sajtu
(www.GeographyNetwork.com). Kada se koristan izvor podataka locira, podaci se mogu
povezati direktno u pregledniku ili destopu GIS-a. Veliki dio sadrţaja u geografskoj mreţi je
dostupan bez naknade, kao i dodatni komercijalni sadrţaji. Ova informacija je dostupna na isti
naĉin kao i slobodan sadrţaj, ali svaki put kada se pogleda on-line usluga (na primjer malo
mjesto, prikladnost ili aplikacijsko mapiranje rizika od poplava), ili se podaci skinu, cijena je
zabiljeţena od e-commerce Sistema Geografske mreţe. Uprva Geografska mreţna
organizacija je odgovorna za odrţavanje e-commerce sistema, za naplatu od korisnika i
plaćanje usluga. Osnovni uslov za pruţanje online geografskih podataka, indeksiranje,
traţenje, pristup i preuzimanje podataka je dobar kvalitet mete podataka.
36. Formati geografskih podataka
Jedan od najvećih problema sa podacima dobijenih od spoljnih izvora jeste da se mogu
kodirati u razliĉitim formatima. Postoji toliko mnogo razliĉitih formata geografskih podataka,
tako da nijedan format nije pogodan za sve zadatke i primjene. Nije moguće dizajnirati
format koji ih podrţava. Razliĉiti podaci su nastali da odgovore na razliĉite zahtjeve
korisnika.
Imajući u vidu visoku cijenu stvaranja baza podataka, mnogi ljudi su traţili sredstva za
premještanje podataka izmeĊu sistema, i ponovno korišćenje podataka preko otvorenog
interfejsa za programiranje aplikacija.U prvom sluĉaju, pristup je bio da se razvije softver koji
je u stanju da prevede podatke bilo direktnim uĉitavanjem u memoriju, ili preko posrednog
formatiranja datoteke.U drugom sluĉaju, programeri su stvorili otvorene interfejse da
omoguće pristup podacima.
Mnogi GIS softveri su sada u mogućnosti da direktno ĉitaju Auto CAD DWG
DXF,Microstation DGN, i Shapefile, VPF, i mnoge slikovne formate. Naţalost, direktno
75
ĉitanje moţe lako da se obezbedi jedino za relativno jednostavne formate. Kompleksni
formati, kao što su SDTS i UKNTF, su projektovani za razliĉite svrhe i zahtevaju više obrade
prije njihove upotrebe (na primer, višeprolazni ĉitaĉi i funkcija iz nekoliko dijelova).
Više od 25 organizacija su ukljuĉeni u standardizaciji razliĉitih aspekata geografskih
podataka i geoprocesinga. Neki od njih su zemlje sa specifiĉnim domenima. Na globalnom
nivou, ISO (MeĊunarodna organizacija za standarde) je odgovorna za koordiniranje kroz rad
tehniĉkog komiteta TC 211 i 287. U Evropi, CEN (Komisija Evropske normalizacijom) je
angaţovana za geografske standardizacije.
Pošto se iskoriste potencijalni izvori geografskih informacija, sledeći zadatak je
unošenje tih podataka u GIS baze podataka. Ako su podaci već u prirodnom GIS-ovom
formatu ili softveru, tada softver ima sposobnost pretvaranja tih podataka što predstavlja
relativno jednostavan zadatak. Ukoliko podaci nisu kompatibilni sa GIS-om, onda je
alternativa da se pitaju dobavljaĉi da preobrate podatake u kompatibilan format, ili da se
koristi treća strana za pretvaranje softvera, kao što je Feature Manipulation Engine koji
podrţava preko 60 grafiĉkih formata. Pretvaranjem Geografskih podataka softveri moraju da
riješe i sintaksiĉka i semantiĉka pitanja. Sintaksiĉki prevod ukljuĉuje specifiĉne konverzije
digitalnih simbola (slova i brojeva) izmeĊu sistema. Semantiĉki prevod se bavi pretvaranjem
znaĉenja inherentnih geografskih informacija. Dok je prvi relativno jednostavan za kodiranje
i dekodiranje, drugi je mnogo teţi i do sada nije napravljen sa većim uspjehom.
Vector Raster (Image)
Automated Mapping System (AMS) Arc Digitized Raster Graphics (ADRG)
ESRI Coverage Band Interleaved by line (BIL)
Computer Graphics Metafile (CGM) Band Interleaved by Pixel (BIP)
Digital Feature Analysis Data (DFAD) Band Sequential (BSQ)
Encapsulated Postscript (EPS) Windows Bitmap (BMP)
Microstation drawing file format (DGN) Device-Independent Bitmap (DIB)
Dual Independent Map Encoding (DIME) Compressed Arc Digitized
Raster Graphics (CADRG)
Digital line Graph (DLG) Controlled Image Base (CIB)
AutoCAD Drawing Exchange Format (DXF) Digital Terrain Elevation Data (DTED)
AutoCAD Drawing (DWG) ERMapper
MapBase file (ETAK) Graphics Interchange Format (GIF)
ESRI Geodatabase ERDAS IMAGINE (IMG)
Land Use and Land Cover Data (GlRAS) ERDAS 7.5 (GIS)
Interactive Graphic Design Software (IGDS) ESRI GRID file (GRID)
Initial Graphics Exchange Standard (IGES) JPEG File Interchange Format (JFIF)
Map Information Assembly Display System Multi-resolution Seamless Image
(MIADS) Database (MrSID)
MOSS Export File (MOSS) Tag Image File Format (TIFF; GeoTIFF)
TIGER/line file: Topologically Integrated Portable Network Graphics (PNG)
Geographic Encoding and Referencing
(TIGER)
Spatial Data Transfer Standard/Topological
Vector Profile (SDTS/TVP)
76
37. Prikupljanje atributnih podataka
Svi geografski objekti imaju obiljeţja jednog ili drugog tipa. Iako obiljeţja mogu biti
prikupljena u isto vrijeme kao i geometrijski vektor, obiĉno je isplativije da se evidentiraju
odvojeno. Ovo iz razloga, što je odvojeno snimanje relativno jednostavan zadatak, koji
mogu izvršavati kancelarijski radnici. TakoĊe, atributi se mogu unositi direktno, manuelno sa
tastature, optiĉkim prepoznavanjem znakova ili, sve više, prepoznavanjem glasa, koji ne
zahtevaju skupe hardverske i softverske sisteme. Najšeći metod unošenja je preko tastaure u
tabelu ili u bazu podataka. Za neke projekte, prilikom unošenja podataka poţeljno je da
postoji obrazac za provjeru taĉnosti podataka. Za male projekte podaci se unose jednom, a za
sloţenije dva puta, pa se vrši validacija.
Bitan uslov za odvojen unos podataka je zajedniĉki identifikator koji se moţe koristiti
za geometrijsko povezivanje objekta i atributa tokom evidentiranja.
Metapodaci su posebna vrsta ne-geometrijskih podataka koji se sve više prikupljaju.
Neki metapodaci su automatski izvedeni iz GIS softverskog sistema (na primer, duţina i
površina, rastojanje izmeĊu slojeva podataka, kao i njihove osobine), dok neki moraju da
budu jasno prikupljeni (na primjer, vlasnik , kvalitet procjene, i originalni izvor). Izriĉito
prikupljeni metapodaci mogu se unositi na isti naĉin kao i ostali atributi, kao što je opisano u
prethodnom tekstu.
38. Reprojekcija,transformacija i generalizacija prikupljenih podataka
Podaci koji su jednom snimljeni i editovani,bilo bi potrebno obraditi geometrijski tako da
obezbjede uobiĉajen okvir refernce.Skala i rezolucija izvora podataka su takoĊe vaţni i treba
da budu svrstani u raĉun, kada su kombinovani, podaci iz vrsta izvora u finalnu bazu
podataka.Ovaj dio nakratko ukljuĉuje ulogu reprodukcije,transformacije i generalizacije u
toku podataka.
Podatci uzeti iz nacrtne mape od strane drugaĉijih projekcija, trebaju da budu pretvorene u
uobiĉajen projekcioni sistem, prije nego što se kombinuju ili analiziraju.Ako nije
reprojektiran,podatak uzet iz izvora nacrtne mape, koristeći jednu projekciju, neće se nalaziti
na istoj lokaciji, kao podatak uzet iz drugog izvora mape, koristeći drugi projekcioni
sistem.Na primer, ako je morska obala digitalizovana od stane navigacijskog dijagrama u
Merkator projekciji (cilindar), i unutrašnje stanje granica zemlje, uzeti su od strane nacrtne
mape, korišteći Alber projkciju, stanje projekcija niz obalu se onda neće pojaviti na samoj
granici morske obale. U ovom sluĉaju biće izvan i potrebno je da se reprojektira u uobiĉajeni
projekcioni sistem prije nego što bude kombinovan.
Podatci uzeti iz drugih izvora se mogu koristiti u drugim koordinatnim sistemima. Mreţni
sistem moţe da ima drugaĉiji izvor,drugaĉije vrste mjerenja ili drugaĉiju orijentaciju. Ako je
tako onda će biti potrebno da se transformišu koordinate svakih podataka u uobiĉajenom
mreţnom sistemu.Ovo je lakše raditi i ukljuĉuje linearne matematiĉke transformacije.
77
Podaci mogu biti izvedeni iz karata razliĉitih razmjera.U najmanju ruku taĉnost izlaznih
podataka iz GIS-a je kao najlošiji ulazni podaci. Dakle, ako se karte razliĉitih razmjera
koriste zajedno, podaci izvedeni iz karata većih razmjera će biti generalizovani, tako da bi bili
uporedivi sa podacima iz manjih karata. Ovo će, takoĊe, uštedjeti vrijeme za obradu i prostor
na disku, izbjegavanjem nepotrebnih detalja. Podaci sa karata većih razmjera mogu se jednom
generalizovati kada se unose u GIS. Rutinski se u većini vektorskih GIS paketa izbacuju
nepotrebni detalji iz digitalizovanih linija tako da se oĉuva osnovni oblik linija.
Najjednostavnija tehnika za generalizaciju je brisanje taĉaka duţ linije (npr.svaku 3.taĉku).
Prilikom korištenja i analize podataka mora se koristiti isti format za sve podatke.
Kada se razliĉiti slojevi koriste istovremeno onda oni svi moraju biti u vektorskom ili
rasterskom formatu. Obiĉno se vrši konverzija iz vektorskog u rasterski format, zato što se
veći dio analize radi u rasterskom domenu. Vektorski podaci su transformisani u rasterske
podatke oblaganjem mreţe sa poljima, koja definiše korisnik. Ponekad je podatak
konvertovan iz rasterskog u vektorski format. Ovo je sluĉaj samo ako se ţeli postići redukcija
podataka, zato što skladištenje rasterskih podataka zauzima mnogo više prostora od
vektorskih podataka.
39. GIS I MODEL STVARNOG SVETA
78
Gis na mnogo nacina pretstavlja pojednostavljen pogled na stvarni svet. Buduci da su procesi
retko verodostojni, zbog konstantnog menjanja I nepravilnosti stvranosti,percepcija stvarnog
sveta zavisi od posmatraca. Na primer, geometer moze videti cestu kao dve linije koja treba
istraziti,upravljac radovima na putu kao asfaltiranu povrsinu koju treba odrzavati a vozac kao
autoput. Takodje stvarni svet se moze opisati bezbrojem termina,pocevsi od najsitnije cestice
do dimenzija okeana I kontinenata. Slozenost stvarnog sveta kao I sirok spektar njegovih
tumacenja,govori da ce se GIS-ov sistem dizajna razlikovati u skladu sa sposobnostima I
sklonostima njegovih stvaralaca. Ovaj ljudski faktor moze uvesti ogranicenja,jer podaci
prikupljeni za odredjenu primenu mogu biti manje korisni negde drugo.
Sistematsko strukturisanje podataka odredjuje njenu konacnu korisnost,a samim tim I uspeh
odredjenih GIS aplikacija. Ovaj aspect je takodje karakteristika dostupnih podataka na
tradicionalnim mapama I registrima. Stvarni svet moze biti opisan jedino terminima za
modele koji opisuju koncepte I procedure potrebne da se pogled na stvarni svet prevede u
podatke koji imaju smisla u GIS-u. Proces tumacenja stvarnosti koristeci stvarni svet kao I
model podataka naziva se modeliranje podataka. Ukljuceni principi ilustrovani su u
Grafikonima 6.1 I 6.2.
Grafikon 6.1: GIS pravi jednostavnije modele za pretstavljanje modela stvarnog sveta. Model
podataka je prenesen na bazu podataka koja moze da upravlja digitalnim podacima, iz koijh
podaci mogu biti prezentovani.
GIS opisuje stvarni svet kroz modele ukljuĉujući geometriju, atribute, relacije, i kvalitetu
podataka. Prostorne informacije se predstavljaju na dva naĉina: kao vektor podataka u obliku
taĉaka, linija i podruĉja (poligoni), ili kao mreţa podataka u formi uniformi, sistematski
organizovane ćelije.
Geometrijske prezentacije se obiĉno zovu digitalna mapa. Strogo govoreći, digitalna mapa bi
bila ĉudna, jer bi ukljuĉivala samo brojeve (cifre). Po svojoj prirodi, mape su analogne, da li
su nacrtane rukom ili mašinski, ili da li se pojavljuju na papiru ili su prikazane na
ekranu. Tehniĉki govoreći, GIS ne proizvodi digitalne mape, on
proizvodi analogne karte iz digitalne karte podataka. Ipak, termin digitalna karta je sada u
širokoj upotrebi ĉija je razlika dobro razumljiva.
40. entiteti i objekti
U zavisnosti kakv model stvarnog sveta yelimo da razmatramo to odredjuje koji podaci
trebaju biti korišćeni. Osnovni nosilac informacija u kreiranju modela je entitet. Entitet se
sastoji od:
-tipske klasifikacije
-atributa
-odnosa
79
Grafikon 6.2. Prenos stvarnog sveta u GIS postize se pojednostavljivanjem I modelima u
vidu mapa I izvestaja.
Grafikon 6.3: geografski podaci se mogu podeliti na geometrijske I atributske podatke.
Tipovi entiteta
Koncept o tipovima entiteta pretpostavlja da jednostavni fenomen moze biti klasifikovan kao
takav. Tokom procesa klasifikacije , svaki entitetski tip mora biti jedinstveno definisan da bi
se izbegla dvosmislenost. Na primer, „kuca‟ mora biti definisana tako da „oznacena kuca na
Br.10,Marris Road Civil Lines‟ bude klasifikovana pod „kuca‟ a ne pod „industrijski objekt‟ .
Neke korisnicke organizacije mozda moraju klasifikovati tipove entiteta u kategorije kao I po
vrsti. Na primer, nacionalni autoputevi, stanje puteva, gradske saobracajnice, kao I seoski
putevi mogu se svrstati pod kategoriju „kolovoz‟; svi entiteti u okviru odredjene geografske
oblasti mogu pripadati jednistvenoj kategoriji tog podrucja. U geografskim podacima jedan
entitetski tip je takodje poznat kao nominalna skala ili kvantitativni podatak(grafikon 6.4)
Entitetski atributi : svaki entitetski tip moze sadrzati jedan ili vise atributa koji opisuju
osnovne karakteristike ukljucenih pojava. Na primer, entiteti klasifikovani kao „zgrade‟ mogu
imati atribut „materijal‟, sa legitimnim stavkama „zidanje‟ I „broj priloga‟ atributa sa
legitimnim vrednostima od 1 do 10,I tako dalje.
80
Grafikon 6.4: atribut podataka sastoji se od kvalitativnih I kvantitativnih podataka.
Kvalitativni podaci odredjuju tipove objekta, dok se kvantitativni podaci mogu svrstati u
podatke o odnosu, podaci mereni u odnosu na nultu pocetnu tacku; podaci o interval, podaci
rasporedjeni u klase, redni podaci, koji odredjuju kvalitet pomocu teksta.
U principu entitet moze imati bilo koji broj atributa. Na primer, jezero moze biti opisano
imenom,dubinom,kvalitetom vode,kolicinom riba kao I njegovim hemijskim
sastavom,bioloskim aktivnostima,bojom vode, pitkosti, ili vlasnistvom.
Atributi se mogu opisati kvantitativnim podacima, koji se rangiraju u tri nivoa : odnos,
interval, red. Najprecizniji su odnosi ili proporcije atribuda, kao sto su duzina I povrsina,koji
se mere u odnosu na poreklo I polaznu tacku I na neprekidnoj skali.
Interval podataka,kao sto su godine I kategorija prihoda, sadrze numericke podatke u grupama
pa su samim tim manje precizni. Najmanje precizni su podaci o rangiranju,kao sto su „dobar‟
„bolji‟ I „najbolji‟ koji opisuju kvalitet podataka tekstom. Ovo se takodje katakterise kao
podaci o kvalitetu.
Grafikon 6.5: Primeri odnosa cesto se javljaju izmedju entiteta
81
Grafikon 6.6:jedan entitet moze se opisati s nekoliko objekata(tj.postoji mnogo veza izmedju
entiteta).
Objekti se karakterisu:
-tipom
-atributima
-odnosima
-geometrijom
-kvalitetom
Modeli I entiteti stvarnog sveta ne mogu se direktno realizovati u baze podataka,delimicno
zato sto jedan entitet moze da sadrzi vise objekata. Na primer, entitet „Marris Road‟ moze biti
pretstavljen kao sastav svih kolovoza izmedju raskrsnica,gde svaki deo nosi informacije o
objektu. Visestruke predstave nastale takvim podelama mogu promovisati efikasnu upotrebu
GIS podataka. To znaci da jedinice koje nose informacije I njihove velicine moraju biti
izdvojeni pre nego sto se informacija unese u bazu podataka. Na primer, kriterij za podelu
kolovoza na odeljke mora biti uradjena pre nego sto se kolovoz opise.
Objekti: objekti u Gis-ovom modelu podataka opisani su u pogledu tipova ideniteta,
geometrijskih elemenata, atributa, odnosa I kvaliteta. Identiteti ,koji mogu biti opisani
brojevima,su jedinstveni :ne mogu dva objekta imati isti identitet. Kodovi su bazirani na
klasifikaciji objakata, sto moze biti preneseno sa entitetskih klasifikacija. Objekt moze biti
klasifikovan samo pod jednim kodom.
Modeli podataka mogu biti projektovani tako da obuhvataju:
-fizicke predmete,kao sto su putevi,vodovodi I svojstva
-klasifikovani objekti, kao sto su tipovi vegetacije,klimatske zone ili starosne grupe
-dogadjaji,kao sto su nezgode ili curenje vode
-objekti koji se konstantno menjaju,kao sto su temperaturna ogranicenja
-vestacki objekti, kao sto su visine kontura I gustina naseljenosti
-vestacki objekti za odabrano pretstavljanje I bazu podataka(raster)
Geografsko pretstavljanje objekata
Graficke informacije o objektima mogu se uneti kao:
-tacake (bez dimenzija)
-linije(jedna dimenzija)
-oblasti ( dve dimenzije)
82
Tacke : tacka je najjednostavniji graficki prikaz objekta. One nemaju dimenzije ali mogu biti
oznacene na mapama ili prikazane na ekranima koristeci simbole. Ugao imovne granice je
tipicna tacka ,jer je predstavnik koordinata gradjevine. To je naravno, obim pregleda koji
utvrdjuje da li je objekat definisan kao tacka ili oblast. U pretstavljanima na velikim skalama
zgrada moze biti prikazana kao oblast,a ako je skala smanjena moze biti samo tacka(simbol)
Linije : linije povezoju najmanje dve tacke I koriste se za pretstavljanje objekata koji se
definisu jednom dimenzijom. Imovinske granice su tipicne linije,kao I elektricni vodovi,I
telekomunikacijski kablovi. Putevi I reke, s druge strane, mogu biti ili u vidu linija ili oblasti,
u zaviskosti od skale.
Poligon : oblasti se koriste za pretstavljanje dvodimenzionalnih objekata. Jezero,travnate
povrsine,ili grad mogu biti pretstavljeni kao oblasti. Opet, fizicke velicine u odnosu na skalu
utvrdjuju da li je objekat pretstavljen kao oblast ili tacka. Oblasti je iscrtana s najmanje tri
povezane linije,I svaka od njih obuhvata tacke. U bazi podataka, oblasti su pretstavljene
poligonima (npr.figure aviona prikazuju se s najmanje tri prave linije koje se seku onoliko
puta koliko je tacaka.) dakle, termin poligon se cesto koristi umesto oblasti.
Grafikon 6.7. u modelu podataka, objekti su kategorisani po klasifikacijama
objekata,geometrijskim elementima (tacke,linije,oblasti) atribudima,odnosima izmedju
entiteta I kvalitativne definicije opisanih elemenata.
Grafikon 6.8. koristenje zemljista/pokrivenost zemljista u obliku rasterske karte. Koristenje
zemljista je registrovano u rasterovom sistemu celija. Svaka kategorija je oznacena svojim
simbolom na karti.
Fizicka stvarnost se cesto opisuje deleci je u prave kvadrate ili pravougaonike, tako da su svi
objekti prikazani u oblastima.(grafikon 6.8.). Ova celokupna struktura podataka naziva se
mreza. Gustina naseljenosti je pogodna za mrezno pretstavljanje; svaki kvadrat ili
pravougaonik je poznat kao celija I pretstavlja jedinstvenu gustinu ili vrednost. Rezultat je
generalizacija fizicke stvarnosti. Sve celije mreze u modelu podataka su jedinstvene velicine I
oblika,ali nemaju fizickog ogranicenja geometrijskim linijama. U tradicionalnom sloju visine
modela osnovnih podataka se tretiraju kao atributi objekata ne kao deo geometrije. Ali stvarni
svet je trodimenzionalan.
83
Grafikon 6.9. tacka,linija,oblast objekata u GIS-u
Atributi objekata
Atributi objekata su isti kao entitetski atributi modela realnog sveta. Atributi opisuju
karakteristike objekta I na taj nacin se mogu smatrati kao kompjutersko „znanje‟ o objektu.
Atributski objekti se nalaze u tabelama.(slika 6.11), sa objektima na linijama I atributima u
kolonama. Teorijski, vrednosti atributa povezanih mrezom podataka mogu se pretstavljati na
isti niacin. Svaka mreza celija odgovara jednom objektu.
84
Grafikon 6.11.U principu razlika izmedju vektorskih I rasterskih podataka nije tako velika.
Rasterski podaci mogu biti dobro rasporedjeni u tabelarnom obliku gde svaki broj celije
pretstavlja liniju a svaki atribut (registarski sloj) koloknu.
Odnosi medju objektima
Odnosi medju objektima su isti kao odnosi medju entitetima u modelu stvarnog sveta.
Diferencijacija je napravljena izmedju :
1.odnosa koji se mogu proceniti iz:
a. koordinata objekta:na primer,koje prave seku ili koje oblasti preklapaju
b. struktura objekta (odnos), kao pocetne I krajnje tacke linije, linije koje sacinjavaju poligon,
ili lokacije poligona sa obe strane linije.
2.odnosi koji moraju biti uneti kao atributi, kao sto je podela naselja na razlicita odeljenja ili
nivoe prelaza puteva koji se ne seku.
Prilog uz pitanje 39. Entiteti I polja: u stvarnom svetu, jedna posebna oblasti ili polje mogu imati
dosta razlicitih karakteristika; jedna oblast ce u stvarnosti predstavljati brojne tipove entiteta I
objekata,kao sto su cetinarska suma, zasticene oblasti,imovina br. 118/1/B I tako dalje. Mi uocavamo
na dnevnoj bazi da je to podrucje kao entitet koji sadrzi informacije. Medjutim u nasem modelu
realnog sveta mi delimo pojave na entitete (entitet : fenomen stvarnog sveta koji nije deljiv na
fenomene iste vrste) I omogucava entitetima da budu nosioci informacija. Ovaj model ce omoguciti
licu da zastupa samo jedan fenomen (npr. Samo tvrdjavu Aligarh ili samo zasticeno podrucje). Da bi
se model prilagodio stvarnosti pojave preklapanja(entiteti/objekti) su razdeljeni u razlicite slojeve.
Stvarnost je prilagodjena tako da se uklopi u sistem slojeva, koji se takodje tradicionalno koristi u
prezentacijama mapa. U modelu stvarnog sveta, oblasti nisu podeljene ni u kakve horizontalne forme
dvodimenzionalnog fizickog sloja cak ni geoloski slojevi nisu pretstavljeni na taj nacin.
Mozemo reci da je geometrija-gde koordinate definisu tacke,linije I oblasti – na mnogo nacina
vestacki koncept I I neprirodni nacin za ospisivanje stvarnosti. Koordinate nisu opipljive I nikad se ne
koriste u svakodnevnom opisivanju stvarnosti. Umesto toga,mi definisemo lokaciju pojave u odnosu na
druge pojave sa kojima je primalac informacija upoznat. Time mozemo potvrditi da nas model
stvarnosti nije savrsen. Tokom 1990-ih novi modeli su razvijeni, poznati kao objektno-orijentizani
modeli,koji u izvesnoj meri dozvoljavaju da entitet koji nosi informacije moze pretstavljati mnoge
fenomene. Objektno-orijentisani sistemi baza podataka se trenutno malo koriste u komercijalnom
GIS-u ali izgleda da ima mnoge prednosti nad tradicionalnim sistemima baze podataka.
85
Nesigurnost :smatrati da se stvarni svet sastoji od geometrijskih konstrukcija ( tacke,linije,oblasti)
znaci posmatrati objekte kao diskretne reprezentacije modela podataka. To jest, svi objekti su jasno
definisali fizicka ogranicenja. Ova ogranicenja su najociglednija na mapama, gde linije predstavljaju
ostre oblike bez glatkih neprekidnih prelaza.diskretni model podataka ne odgovara uvek stvarnosti.
Poteskoce nastaju pri opisivanju pojava kojima nedostaju jasna fizicka ogranicenja, kao sto su tipovi
zemljista, gustina populacije, ili preovladjujuce temperature. Takodje moze biti nesigurnosti u
vrednostima atributa koji se zadrzavaju.U tradicionalnom diskretnom modelu,entiteti ili objekti su
definisani ili bez specificnih klasa ili izvan njih I tako rade samo sa oblastima koje su homogene u
odnosu na ogranicenja I klasifikacije. U stvarnosti,pojave ce cesto varirati cak I u malim ogranicenim
oblastima. Na primer, cetinarske sume cesto sadrze liscare, gustina naseljenosti je promenljiva, kao i
promene na povrsini terena. Jos jednom smo utvrdili da nas model realnog sveta nije savrsen I da je
blisko povezan sa konceptima tradicionalnih mapa. Neki od ovih problema mogu biti delimicno reseni
koristeci GIS I set teorija model realnog sveta 153,koji dopusta objektu da samo delimicno pripada
klasi. Nejasna teorija je dosad malo koristena u komercijalnom GIS softveru; tako da je znacaj ove
vrste nedostataka u modelu podatka prepustena osobi koja tumaci rezultate(mape I izvestaje) o GIS
procesima.
Pojmovna generalizacija : kada su tacke,linije I poligoni izabrani za geometrijske reprezentacije
objekata, to veoma cesto rezultuje kao generalizacija stvarnog sveta;grad se moze pretstavidi radije
tackom nego poligonom,a put ce cesce biti pretstavljen centralnom linijom nego dvema ivicama puta.
Potreba za podelom objekata u klase takodje rezultuje generalizacijom. Na primer, podrucje sume
koja je pretezno cetinarska,sa nekoliko liscara,ce se pretezno generalizovati kao zimzelena a ne kao
kombinacija. Konceptualna generalizacija je i metod za upravljanje nesigurnim elementima.
Uvek ce biti potrebno donositi odluke o generalizacijama u odnosu na stvarni svet prilikom izrade
modela podataka. Ovo se moze posmatrati kao problem ali generalizacija je takodje tehnika koja
omogucava da se dobije pregled nase kompleksne stvarnosti. Takodje moze biti tesko formirati
podatke koji imaju jedinstvenu I jasnu definiciju klase objekata. Na primer da li se pesacka zona koja
je dostupna za hitne intervencije vozila klasifikuje kao put ?
Uloga mapa u modeliranju podataka
Mape su, generalno, dobri izvori za opisivanje objekata I njihovih atributa. Medjutim, mape vecinom
pretstavljaju poseban model stvarnog sveta, I GIS treba da pretstavlja stvarni svet, ne mape koje ga
prikazuju. Na primer, trajektni putevi su cesto prikazani tackastim linijama na mapama,dok u
planiranju transporta model podataka treba formirati sastavne delove susedne putne mreze. Kao
pravilo, dakle, uvek treba gledati mapu kao izvor podataka a ne model podataka.
Tradicionalni model za transformaciju iz realnog sveta u GIS,kako je gore opisano, ima ocigledne
greske. Pored toga, on samo opisuje nepromenljivu stvarnost. Modeli za opisivanje objekata u
trodimenzionalnom prostoru I terenu nisu jos raspravljeni,kao ni cetvrta dimenzija-vreme- I njen
prodor u geografski model podataka. Isto se odnosi na modele za rad sa objektima(saobracaj)
kretanja po definisanim mrezama. Ovde je takodje najprakticnije da se koriste iste osnove koncepta:
geometrija koja se sastoji od tacaka,linija I poligona, kao I atributi koji opisuju objekte I pojave.
Vrednosti visina mogu biti povezani sa tackama,linijama I poligonima I time daju objektu poziciju u
prostoru. Povrsina terena moze se opisati uz pomoc nagnutih podrucja ili uz pomoc horizontalnih
povrsina sa vrednostima visine povezanih kao atribut. Vrednsti visina mogu takodje biti povezani sa
objektima poput kula,bunara I gradjevina kao atributi. Vremenski faktor moze biti smesten
skladistenjem svih istorijskih podataka za objekte,kao sto su promene u geometriji ili vrednosti
atributa. Kretanje objekata (saobracaj) duz putne mreze moze biti simulirana dodeljivanjem vrednosti
atributa u elemente mreze. Ovo trebaju biti vrednosti koje su relevantne brzinama prenosa, I zbir
vrednosti atributa za razlicite puteve ce biti merenje prolaza na ili daljinu. Bez sumnje tradicionalni
koncept modela podataka je definitivno mana kada se opisuju novi elementi stvarnog sveta. Moramo
prihvatiti da je stvarni svet previse slozen da bi mogao biti objasnjen u potpunosti iako su istrazivaci
stalno angazovani u razvijanju poboljsanih modela.
86
41. VEKTORSKI MODEL PODATAKA
Osnova vektorskog modela je pretpostavka da stvarnom svetu mogu se podeliti jasno
definisani elemenati gde svaki element se sastoji od mogućnosti identifikacije objekata sa
sopstvenom geometrijom
taĉaka, linija ili oblasti (slika 7,1). U principu, svaka taĉka na mapi i svaka taĉka na terenu
predstavlja jedinstvenu lokaciju uzimajući dva ili tri broja u koordinatnom sistemu, kao što su
sjeverni, istoĉni i visina Dekartovog koordinatnog sistema. Na mapi, koordinatni sistemi su
najĉešće prikazani u rešetki sa brojevima lociranim duţ ivica mape. Na terenu, koordinatni
sistemi su imaginarni, ali obeleţeni od strane ankete regulacionih stanica. Podaci se obiĉno
mogu transformisati iz jednog koordinatnog sistema u drugi.
Uz nekoliko izuzetaka, digitalno predstavljanje prostornih podataka u vektor modela su
bazirani na individualnim poenima i njihovim koordinatama. Izuzeci su sluĉajevi kada linije
ili delovi linija (na primer, oni koji predstavljaju puteve ili granice imovine) se mogu opisati
matematickom funkcijom, kao što su krugovi ili parabole. U ovim sluĉajevima, GIS podaci
obuhvataju parametre jednaĉina: na primer, polupreĉnik krugova koristi da opiše dijelove
linija. Zajedno sa koordinatnim podacima, uputstva su unjeta na one taĉke u liniji
koje su potpuno nevezane i koje su povezane. Ova upustva mogu kasnije da se koriste za
kreiranje linija i poligona i da aktivira "pero gore" i "pero dole 'funkciju u crteţu. Koordinatni
sistemi su obiĉno strukturirani tako da istraţivanja duţ ose registruju objekate u skali od 1:1,
to jest, 1 metar duţ ose odgovara 1 metaru po zemlji. U principu, stepen taĉnosti merenja duţ
ose odluĉuje tip naĉina mjerenja koji se primenjuje, a potreban stepen preciznosti će prirodno
uticati na koliĉinu rada potrebnu da se prikupe podaci.
Matematiĉki, vektor je prava linija, koja ima i veliĉinu i smijer.
Dakle, prva linija izmeĊu dva podatka koordiniranih taĉaka na digitalnoj mapi je vektorisan
koncept vektorskih podataka koji se koriste u GIS-u i za odreĊivanje vektor-baziranih sistema.
Grafikon 7,1: vektorski model podataka, objekti su opisani kao tačke, linije ili oblasti (poligoni). Ove tri geometrijske pojave su pojedinačno opisane jednom tačkom u koordinatnom
sistemu i sa povezanim linijama (linije i površine karakteristika).
U vektorskom modelu, taĉke, linije i podruĉja (poligoni) su homogene i diskretne jedinice
koje nose informacije. Kao što je već reĉeno, ove tri vrste objekata mogu biti predstavljeni
87
grafiĉki korišćenjem koordinatnih podataka. MeĊutim, stvari mogu da nose osobine koje se
mogu digitalizovati, a sve digitalne informacije se mogu saĉuvati.
42. Modeli rasterskih podataka
Raster podaci se primjenjuju na najmanje ĉetiri naĉina:
1. Modeli koji opisuju stvarni svijet
2. Digitalne skenirane slike postojećih karata
3. Sastavljanje digitalnih satelitskih snimaka i podataka
4. Automatsko crtanje voĊeno rasterskim izlaznim jedinicama
U prvom primjeru, rasterski podaci su u vezi sa odabranim podacima modela realne
stvarnosti: U drugom i trećem, sa metodama sastavljanja, i u ĉetvrtom, sa metodama
predstavljanja.
Rasterski model
Rasterski model predstavlja stvarnost preko izabranih površina rasporeĊenih po odreĊenom
obrascu. Stvarnost je tako generalizovana uslovima forme, pravilnim ćelijama, koje su obiĉ
pravougaone ili kvadratne, ali mogu biti trougaone ili šestougaone. Rasterski model je na više
naĉina matematiĉki model, predstavljen pravilnim ćelijskim obrascima (Slika 7.22). Zbog
toga što su kvadrati i pravougaonici ĉešće korišteni i naizgled podsjećaju na klasiĉnu
kvadratnu rešetku, ponekad se naziva rešetkastim modelom. Geometrijska rezolucija modela
zavisi od veliĉine ćelija. Standardne veliĉine su 10 x10 m, 100 x 100 m, 1 x1 km, i 10 x 10
km. Mnoge drţave su postavile nacionalne digitalne visinske modele bazirane na 100 x 100
metarskim ćelijama. U okviru svake ćelije, teren je generalizovan da bude ravna površina
konstantne nadmorske visine.
Pravougaone rasterske ćelije, obiĉno jednake veliĉine za cijeli model, utiĉe na završne crteţe
na dva naĉina. Prvo, linije koje su neprekidne i glatke u vektorskom modelu će postati
izreckane (zupĉaste), sa veliĉinom recki koje odgovaraju veliĉini ćelije. Drugo, rezolucija je
konstantna, regioni sa par varijacija su detaljisani kao oni sa većim varijacijama, i obrnuto.
Modeli ćelija su dati u nizu odreĊenom hijerarhijom redova i kolona u matrici, sa
numeracijom koja obiĉno poĉinje iz gornjeg lijevog ugla (Slika 7.23). Geometrijska lokacija
ćelije, i otuda i objekta koji predstavlja, navedeno je u smislu brojeva njenih redova i kolona.
Ovakva identifikacija odgovara smjerovima koordinata vektorskog modela. Ćelije se ĉesto
nazivaju pikseli (elementi slike), termin posuĊen iz tehnologije video ekrana, koja se koristi
za televizijske i kompjuterske ekrane. Piksel je najmanji element slike koji moţe biti obraĊen
i prikazan samostalno. Rasterske tehnike korištene u GIS-u su srodne rasterima dugo
korištenim da bi se olakšala manipulacija i prikazivanje informacija i samim tim su pogodne
za kompjuterske tehnike.
88
Slika 7.22: Rasterski podatak moţe biti prikazan kao rešetka poloţena preko terena. Svaka
rešetka ima kod smješten u bazi podataka, koji opisuje teren ukluĉujući tu odreĊenu ćeliju.
Shvatanje rasterskog modela
Rasterski modeli su kreirani dodjeljivanjem vrijednosti iz stvarnog svijeta pikselima (Slika
7.23). Dodijeljene vrijednosti obuhvataju atribute objekata koje ćelije predstavljaju – i zato
što su ćelije i same u raster, samo dodijeljene vrijednosti su saĉuvane. Vrijednosti, najĉešće
alfanumeriĉke, trebale bi biti dodijeljene svim pikselima u rasteru. Inaĉe, mala je svrha u
crtanju praznih redova i kolona u rasteru.
Razmotrimo mreţu ćelija predstavljenu na tlu ili na karti. Dodjeljivanje vrijednosti/kodove
osnovnih objekata/funckija ćelijama kreira model. Ovaj pristup je sveobuhvatan zato što je
sve što je pokriveno rasterom ukljuĉeno u model. Drapiranjem površine zemlje na ovaj naĉin,
smatra se da je tlo ili karta ravna površina.
Neki GIS-ovi mogu manipulisati i numeriĉkim i tekstualnim vrijednostima (kao što su vrste
vegetacije). Stoga ćelijske vrijednosti mogu predstavljati brojne pojave, ukljuĉujući:
89
• Fiziĉke varijable, kao što su padavine i topografija, odnosno, sa iznosima i uzvišenjima
dodijeljenim ćelijama.
• Administrativni regioni, sa kodovima za urbane oblasti, statistiĉke jedinice, itd.
• Korištenje zemljišta, sa vrijednostima ćelija iz klasifikacijskog sistema
• Pozivanje na tabele informacija koje se ondose na oblast(i) koje ćelija pokriva, kao što su
upućivanje na tebele atributa
• Udaljenosti od datog objekta
• Emitovana i/ili reflektovana energija u funkciji talasne duţine satelitskih podataka.
Pojedinaĉnoj ćeliji moţe biti dodijeljena samo jedna vrijednost, tako da razliĉitim objektima i
njihovim vrijednostima moraju biti dodijeljeni razliĉiti rasterski slojevi, od kojih se svaki bavi
jednom temom (Slika 7.24). Stoga, u rasterskim modelima, kao i u vektorskim modelima,
postoje tematski slojevi za topografiju, sisteme vodosnadbijevanja, korištenja tla i tipova
zemljišta.
Ipak, zbog razlika u naĉinu na koji je atribut informacija manipulisan, rasterski modeli obiĉno
imaju više slojeva nego vektorski. U vektorskom modelu, atributi su dodijeljeni direktno
objektima. Na primjer, pH vrijednost moţe biti dodijeljena direktno objektu “jezero”. U
rasterskom modelu, odgovarajuća dodjela zahtijeva jedan tematski sloj za jezero, u kojem su
ćelije dodijeljene pitanju jezera, i drugi tematski sloj za ćelije koje sadrţe pH vrijednosti.
Rasterske baze podataka mogu, zbog toga, sadrţavati stotine tematskih slojeva.
U praksi, pojedinaĉna ćelija moţe obuhvatiti dijelove dvoje ili više objekata ili vrijednosti.
Normalno, dodijeljena vrijednost objekta zauzima veći dio površine ćelije, ili objekta na
sredini ćelije, ili u prosjeku obraĉunat za cijelu ćeliju.
Ćelijske lokacije, definisane redovima i kolonama, mogu biti transformisane u pravougle
coordinate, npr. dodjeljivanjem terenu koordinata centra gornje lijeve ćelije rastera (ćelija 0,
0). Ako je raster orijentisan u pravcu sjever-jug, kolone će biti poredane u pravcu sjeverne ose
i redovi duţ istoĉne ose. Koordinate svih uglova i centara ćelija mogu biti izraĉunate koristeći
poznate oblike i veliĉine ćelija. Odnosi objekata, koji su u vektorskom modelu opisani
topologijom, su samo djelimiĉno nerazdvojne od rasterske strukture. Kada su poznati brojevi
redova i kolona, lokacije susjednih ćelija je lako izraĉunati. Na isti naĉin, ćelije sadrţane u
datom poligonu mogu biti lako locirane traţenjem utvrĊene vrijednosti.
Mnogo je teţe, svakako, idnetifikovati ćelije locirane na granici izmeĊu dva poligona. Oblasti
poligona se odreĊuju dodavanjem sastavnih ćelija. Neke operacije su ipak previše glomazne.
Primjer ovoga je izraĉunavanje duţina oboda poligona, koje zahtijeva pretragu i identifikaciju
svih ćelija duţ granica poligona.
90
Slika 7.23: Broj reda i broj kolone definišu pozicju ćelije u rasterskim podacima. Podaci su
smješteni u tabelu dajući broj i vrijednost svake ćelije.
Pregledi pojava u datoj oblasti su brzo i jednostavno dobijeni iz rasterskog modela
pretraţivanjem svih tematskih slojeva za ćelijama sa istim brojevima redova i kolona.
Rasterski podaci su poredani u vidu matrice, kao što je opisano iznad. MeĊutim, takoĊe mogu
biti u vidu tablice, gdje svaka pojedinaĉna ćelija formira jedan red u tabeli.
43. VEKTORSKI ILI RASTERSKI MODELI
Jedna od osnovnih odlika u GIS dizajnu obuhvata izbor izmeĊu vektor i raster modela,od
kojih svaki ima prednosti i mane.U modelu vektor posmatrane jedinice su krajnje taĉke ili
promjenljive linije ili poligon veliĉine.
Vektorski i rasterski podaci imaju razliĉite mogućnosti da predstavljaju realnost.To nije lako
da uvijek prepoznaju sve diskretne objekte vektorskih podataka na terenu. Ovo se posebno
odnosi na pojave difuznih granica,kao što su vegetacija i gustina naseljenosti.MeĊutim,mnogi
91
realni fenomeni su povezani sa lokacijom.Merenja se ĉesto nanose na taĉke,infrastrukture su
povezane linijama,a i administrativne jedinice ĉesto su opisane u smislu deficita oblasti
razliĉitih oblika.
Rasterski GIS naglašava svojstva:Osnovne jedinice posmatranja su redovi ćelije u rasteru.Nisu
svi fenomeni u direktnoj vezi sa svim obrascima u mreţi.
92
44. 3D modeli
Modeli o kojima je razmatrano u prethodnom poglavlju opisuju ograniĉene dijelove od
dvodimenzionalnog realnog svijeta.
Nekoliko drugih modela koriste podatke u GIS-u, moţe da produţi stvarni svijet da ukljuĉi
površinu terena, vremenski faktor i pokretne objekte.
Digitalno predstavljanje terenske površine se zove digitalni terenski model (DTM) ili digitalni
model visina (DEM). U GIS-u, termin DTM (digital terrain model) se ĉesto koristi ne samo za
model, nego se koristi i za softver za manipulaciju relevantnih podataka.
Površina terena se moţe opisati kao osnov koji obuhvata dva osnovna razliĉita elementa.
Nasumiĉni elementi su neprestalne površina sa neprestalnim olakšicama.
Beskrajan broj bodova bi trebao da se opiše taĉno nasumiĉni oblici terena, ali ovo se moţe
opisati u praksi sa mreţom poena. Uobiĉajeno je da se koristi mreţa koja stvara kose
trouglove ili pravile.
Slika 8.1: A (DEM) je osnovni sloj u predstavljanju ili analiziranju bilo podruĉija
promjenljivog terena.
Sistematski dio površine terena je specifiĉan po oštim pukotinama u terenu, kao što su
vrh ili dno isjeĉka puta, ili karakteristiĉna vrijednost kao što je mjesto depresije ili mjesto
visine. Sistematski dijelovi su bolje predstavljeni linijma i klasiĉnim taĉkama.
Istaknute funkcije terena mogu se usmeno opisati koristeći razne pojmove, kao što su
glatki nagib, litica, sjedlo, i dr. Geometrija kao obiĉno, ima samo tri uslova: taĉke, linije i
površine. Jedno ne moţemo opisati, neprekidno promjenljivi teren koristeći samo tri
diskretne varijable, dakle svi opisi su nuţne aproksimacije stvarnosti.
U suštini, (DTM) se sastoji od aranţmana pojedinaĉne karte u x – y – z kordinatama. Ĉesto je
njeihova svrha da se izraĉunaju nove visine iz originala. Model terena moţe se ostvariti
povezivanjem visina kao obiljeţje za svaku taĉku (x, y). Ovaj tip nacrta moţe samo opisati
površinu i ne moţe imati više (Z) vrijednosti na istoj taĉki. Dakle, termin 2.5 dimenzijalni se
ĉesto koristi da opiše (DTM) dimenziju. Ovaj model je najbolji za prikazivanje. U
trodimenzionalnim „izdignutim“ modelima, „izdignuća“ su sastavni dio pozicije (x, y, z) i
model moţe upravljati sa nekoliko z vrijednosti za isti x, y par. To jeste, on moţe da odradi
razliĉite geološke slojeve, visine krova, visine krova na zgradama, putevima koji prelaze jedni
druge, zajedno sa podlogom terena. Trodimenzionalni model je takoĊe pogodan za kalkulacije
zvuka.
93
„Z“ vrijednost nove taĉke se izraĉunava interpolacijom „Z“ vrijednosti do najbliţe postojeće
taĉke. Ako se taĉke nalaze u nestrukturisanom pravcu, moraćemo pronaći sve registrovane
taĉke da bi smo mogli izraĉunati vrijednost „Z“ za novu taĉku. Ovo zahtjeva mnogo vremena,
ĉak i za veoma moćne kompijutere. Zbog toga je praksa da se koriste strukture podataka koje
takoĊe prikazuju odnos izmeĊu taĉaka. Ovo se postiţe korištenjem strukture podataka
baziranih na pojedinaĉnim taĉkama ili trouglovima koji pokrivaju površinu.
Mrežni model
Sistematska mreţa visinskih taĉaka na fiksnim zajedniĉkim površinama se ĉesto koristi da
prikaţe teren (Slika 8.1 A). Pretpostavlja se da je elevacija konstantna sa svakom ćelijom
mreţe, tako male ćelije detaljnije opisuju teren nego velike. Veliĉina ćelija je konstantna u
modelu tako da podruĉja sa većom varijacijom terena mogu biti manje taĉno prikazana nego
podruĉja sa manjim varijacijama.Mreţni model je najpogodniji za opisivanje nasumiĉnih
varijacija u terenu, dok sistematske linijske strukture mogu lako nestati ili se deformisati.
Jedno od mogućih rešenja je ĉuvanje podataka kao individualnih taĉaka i generisanje mreţe
razliĉitih gustina po potrebi. Diskutabilno je da li mreţni model reprezentuje uzorke na mreţi
i zbog toga ga je moguće zvati taĉkasti model, ili reprezentuje prosjek preko raster ćelija.
Elevacione vrijednosti se ĉuvaju u matrici i graniĉe izmeĊu taĉaka je izraţen kroz kolone i
redove. Kada su podaci o taĉkama disperzirani, prosjeci elevacija najbliĊih mreţnim taĉkama
u datom krugu ili kvadratu se dodjeljuju mreţnim taĉkama sa inverznim ponderisanjem u
proporciji intervencija distanci.
Kada se podaci odnose na profil ili konturu, mreţne taĉke uzvišenja su interpolarno iz
uzvišenja na mjestima ukrštanja originalnih podataka linije i linije mreţe.
Слика 8.2: Подаци стечени о висини
а. Мноштво тачака (решетка)
б. Изохипсе
ц. Мрежни (интерполирају из тачака или линија, или направљена од дигиталне слике).
94
Teren takoĊe moţe biti prikazan u uslovima izabranih ili arbitrarilć (arbitraţno) izabranih
individualnih taĉaka.
U principu karakteristike terena izmeĊu taĉaka su nepoznate iz ĉega slijedi da bi gustina
taĉaka trebala biti najveća u podruĉjima gdje teren najviše varira.
Samo uzvišenja se ĉuvaju za taĉke obiĉne mreţe, ali oboje i koordinatne taĉke i taĉke
uzvišenja moraju biti smještena u taĉku „oblaka“. Dakle za datu pokrivenost terena, iznos
memorije za skladištenje za dvije taĉke. Za opis strmog terena, kao što su vrh i dno isjeĉka
puta, taĉke terena su inferiorne.
TIN MODEL
Niz oblasti trougla sa svojim stacionarnim novopridošlicama na odabranim taĉkama od
najvećeg znaĉaja, za uzvišenja koja su poznata. Za nagib terena se predpostavlja da je
konstanta za svaki trougao. Oblast trougla moţe da varira, najmanje predstavljaju one oblasti
u kojima teren najviše varira. Rezultat modela se zove (triangulated irregular network)
trouglasta nepravilna mreţa. Ukoliko je moguće jednakostraniĉni trouglovi imaju prednost.
Da bi se konstruktovao TIN model, sve mjerene taĉke su izgraĊene i model prestavlja linije
preloma, jedne taĉke, i sliĉajne varijacije na terenu. Taĉke su konstruisane u triangulaciji ali
na takav naĉin da nijedna druga taĉka nije u podruĉju koje obuhvata triangulacija
konvertovana u krug. U TIN modelu x – y – z kordinate scih taĉaka, kao i trougao i smjer, su
saĉuvani. Trouglovi se ĉuvaju kao topološka struktura za skladištenje podataka koja se sastoji
od poligona i ĉvorova, ĉuvajući time graniĉenje trouglova.
Razliĉiti algoritmi su dostupni tza izbor predstavnika taĉaka na osnovu podataka (grid,
konturama, „taĉka oblaka“) i za kreiranje odgovarajućih trouglova. Da bi osnovni podaci bili
dostupni u obliku mreţe, moguće je premjestiti prozor ( jedna taĉka i osam susjednih taĉaka),
korak po korak preko podataka i ukolonite taĉke koje su najmanje karakteristiĉne u odnosu
na njihovu graniĉnu taĉku. Trouglovi mogu biti formirani polaganjem krugova kroz tri taĉke i
testiranje da li su tu taĉke unutar kruga. Ako druge taĉke nisu dostupne, biće formiran novi
trougao. Ovaj metod daje trouglove sa niskom odstupanjem duţine, poznato kao „Delaunay“
trougao. (Slika 8.3.)
Slika 8.3: „Delaunay“ triangulacija je metod koji se koristi da se ukolope trouglovi u takĉi
„oblaka“. Krug opisan, osigurava da trouglovi imaju dobru geometriju sa najmanjom
mogućom varijacijom na duţini stranice.
95
Tabela trougla i ĉvora Tabela koordinata
Slika 8.4: TIN model: trouglovi su smješteni u topološke strukture.
Slika 8.5: Primjer topološke strukture u TIN modelu.
U poreĊenju sa modelom mreţe Slika 8.4 TIN model je teţak da se uspostavi, ali više
efikasan da se skladišti zbog oblasti terena sa malo detalja, opisani sa malje podataka nego sa
sliĉnim oblastima sa većim varijacijama. MeĊutim, TIN model zahtjeva obiĉno znatno veći
kapacitet od mreţe modela. TIN modeli su dobri za opisivanje terena, jer uoĉljive pauze od
nagiba izmeĊu homogenog nagiba sa aspektima odgovara i odreĊenim vrstama terena.
Drugi modeli
Izohipse - kontinuirane linije koje povezuju taĉke iste visine, reprezentuju teren na skoro isti
naĉin kao konturne linije prikazane na konvencionalnim kartama. (Slika 8.6)
Najveća gustina taĉaka bi trebala biti u onim podruĉjima gdje teren najviše varira.
Što je uplitanje terena izmeĊu izohipsi nepoznatiji manje elevacije koracima izmeĊu izohipsi
rezultiraju većom taĉnošću.
96
Slika 8.6: Linije koje su povezane taĉke sa iste visine terena se koriste za predstavljanje terena
površine, koja odgovara na tradicionalne konture visina. MeĊutim, ova struktura je slabo
odgovarajuća za izraĉunavanje visene vrijednosti za nove taĉke.
Gustina taĉaka pored profilnih linija bi trebala biti povećana u podruĉjima gdje su
najveće varijacije tarena. U principu teren izmeĊu uspješno odreĊenih linija je nepoznat tako
da što je bliţe liniji veća je taĉnost opisa.
Kombinacija izohiopsi i individualnih taĉaka takoĊe se moţe koristiti da se opiše
teren, posebno kada preciziramo taĉke kao što su vrh i podnoţje doline ili vitalne terenske
linije kao što su vrh i dno uvale. Kao što smo prethodno pomenuli, mreţni i TIN modeli su
najodgovarajući za izraĉunavanje Z vrijednosti novih taĉaka.
Recommended