sisteme informatice geografice

5/20/2018 Sisteme Informatice Geografice

1/120

CUPRINS

1. Definiii

2. Aplicaii GIS

3. Harta

4. Modelul de date geo-relaional

5. Evaluarea economic a implementrii unui GIS

6. Schema de organizare i strategii pentru implementarea unui GIS

7. Open GISDefiniii, concepte, modele

8. Curs Arc GIS 9.3 i aplicaie practic

9. Extensii ArcGIS 9.3

10.Noua arhitectura GIS a ESRI

11.Prezentri power point


2/120

1. Definiii

Sistemele informationale geografice (Geographical Information Systems - GIS) fac parte din clasa mai larg asistemelor informatice. Ele au ca principal caracteristic tratarea informaiei innd cont de localizarea sau amplasarea ei spaial, geografic, n teritoriu, prin coordonate. Tehnologiile GIS au aprut n urm cu trei decenii din necesitatea de afacilita operaii complexe de analiz geografic pentru care sistemele existente (CAD, DBMS) nu ofereau nici o posibilitateori necesitau un mare consum de timp sau proceduri foarte anevoioase.

Facilitnd prelucrarea i analiza datelor spaiale, provenite att din surse clasice, convenionale (harti, planuri,etc), ct i din surse ce implica tehnologii avansate (imagini aeriene si satelitare, teledet ectie, GPS), sistemele din categoriaGIS constituie unica soluie prin care se pot rezolva raional, inteligent i eficient problemele tot mai dificile legate deutilizarea resurselor terestre. Aplicabilitatea GIS este practic nelimitat cci marea majoritate a activitilor umane are drepttrstur important localizarea n spaiu. n mod natural, un astfel de sistem este utilizat pentru producerea de planuri i hri, gestionarea reelelor de utilitate public (ap i canalizare, termoficare, electrice, telefonice, gaze, drumuri, ci ferate,linii de transport urban, etc.), identificarea amplasamentului optim pentru o investiie, studiul impactului unui obiectiv(central nuclear, aeroport, rafinrie, ...) asupra mediului ambiant, etc.

Informaii de calitate nseamn decizii de calitate. Sistemele GIS, integrnd baze de date ce contin si informatie delocalizare impreuna cu faciliti de suport al deciziilor, pot fi un ajutor fundamental n managementul oricrei organizaiicomplexe, cu sarcini multiple, interdependente.

Definiia 1: GIS este o colecie de componente hardware, software, date geografice i personal, destinat

achiziiei, stocrii, actualizrii, prelucrrii, analizei i afirii informaiilor geografice n conformitate cu cerintele unuidomeniu aplicativ.Pentru a nelege aceast definiie, trebuie s facem urmtoarele comentarii:

1. componenta hardware nseamn att platforma de calcul ct i echipamente periferice pentru introducerea datelor ipentru comunicarea (afiarea) rezultatelor;

2. componenta software trebuie s ofere o serie de funcii de baz, cu aplicabilitate general, i n acelai timp s permitadaptarea/extinderea la specificul oricrei aplicaii; funciile oferite trebuie s permit att analiz vectorial icartografie automat, ct i prelucrarea imaginilor i modelare spaial (raster), laolalt cu gestiune de baze de date iacces multi-media;

3. componenta date geografice este determinant: cea mai costisitoare i longeviv component a unui GIS este baza dedate geografice. Prin urmare, introducerea datelor este o operaiune de o importan considerabil. Introducerea datelorse poate face prin: digitizare, scanare, din msurtori n teren (staii totale), prelucrarea imaginilor de teledetecie,fotogrametrie digital, conversie din alte formate. Intretinerea si actualizarea datelor geografice reprezinta o a douaetapa, practic cu desfasurare continua in timp si care necesita adesea resurse speciale dedicate (hardware, software si

personal);4. componenta personal nseamn o echip format din trei categorii de specialiti:

cei care implementeaz software-ul de baz sunt implicai n activiti de instruire a utilizatorilor, asisten tehnici consultan;

cei care creeaz i ntrein baza de date digitale sunt responsabili pentru continutul, precizia si acurateea dateloroferite utilizatorilor;

cei care utilizeaz software-ul i baza de date geografice pentru a rezolva probleme concrete sunt implicai nformularea specificaiilor de definiie a proiectelor (aplicaiilor) GIS, dezvoltarea de tehnologii specifice, generareaproduselor GIS i asistarea proceselor decizionale.Din definiie rezult urmtoarele aspecte:

(i) O abordare GIS implic n mod necesar tratarea unitar ntr-o baz de date unic i neredundant a componentelor

grafice, cartografice, topologice i tabelare. Dei au un rol important n cadrul GIS, elementele de grafic pe calculato rreprezint numai una dintre modalitile de consultare sau raportare a coninutului unei baze de date spaiale. Baza dedate permite o gam divers de alte tipuri de explorare ce necesit n special capacitate de tratare i de prelucrare pecriterii geografice i analitice.

(ii) Un GIS include o colecie de operatori spaiali care acioneaz asupra unei baze de date spaiale pentru a referi geografico mare varietate de informaii reale. Un model de date GIS este complex pentru c trebuie s reprezinte i sinterconecteze att date grafice (hri) ct i date tabelare (atribute). In plus, chiar prin natura sa, un GIS complex esteutilizat pentru a simula situaii i evenimente reale extrem de complicate. Acest fapt solicit i mai mult capacitateamodelului GIS de a reda perfect evenimentele i fenomenele din realitate.

Intr-o alt variant, Definiia 1 poate fi formulat astfel: GIS este o tehnologie care utilizeaz baze de datelocalizate spaial (prin coordonate), un sistem de tratare adecvat a acestora, echipamente specifice pentru introducerea,stocarea, actualizarea i afiarea datelor spaiale, precum i un personal specializat.

Definiia 2:Prin date geograficese nelege ansamblul format din date spaiale (localizate prin coordonate) i datedescriptive (atribute) asociate obiectelor/fenomenelor geografice (strzi, parcele, accidente). O baz de date geografice este o colecie de date geografice organizate pentru a facilita stocarea, interogarea, actualizarea i afiarea de ctre o mulimedeutilizatori n mod eficient. Datele spaiale utilizate n tehnologiile GIS se pot clasifica dup: a) precizie, b) documentele

primare utilizate, c) ciclul de actualizare.


3/120

Definiia 3:Prin refereniere geografic (saugeoreferentiere)se nelege stabilirea relaiei dintre coordonateleunui punct pe o foaie plan (hart - 2D) i coordonatele geografice reale din teren (pe suprafaa Pmntului 3D,aproximata printr-un elipsoid de referinta).

Scurt istoric: Ca n orice domeniu tehnic, exist diverse variante privind prioritatea n acest domeniu . Dei existo serie de preocupri i chiar o definire a unui GIS nc de la nceputul anilor '60, este n prezent evident faptul cdezvoltarea unui sistem informatic geografic real este direct dependent de resursele hardware i software disponibile. nprezent, cnd performanele n domeniul procesoarelor, al sistemelor grafice, al dispozitivelor de memorare i stocare sunt

uimitoare chiar i pentru cei implicati direct in domeniul tehnologiilor informatice, este greu de acceptat faptul c un sistemcu funcionalitate real n tehnologia GIS ar fi putut exista mai devreme de deceniul 8. Cert este faptul c piaa de GIS aren ultimii 5-10 ani o dinamic anual constant de cca 15%. Creterea fr precedent a performanelor sistemelor din clasaPC a asigurat accesul la tehnologiile GIS al unor noi clase de utilizatori.

Clase de aplicaii GIS: In funcie de modul de obinere a datelor cartografice digitale, putem defini dou principaleclase de utilizatori ai tehnologiilor GIS: a) productorii de baze de date cartografice digitale; b) utilizatorii de baze de datecartografice digitale.

Achiziia datelor GIS

Un GIS permite integrarea datelor achiziionate

la momente de timp diferite, la scri, cu rezoluii si precizii diferite, prin diverse metode,elementul de legtur fiind dat de localizarea geografic, n teritoriu.

Surse de date GIS:

fie i carnete de teren digitizarea hrilor tiparite scanarea harilor tiparite si vectorizarea conversia datelor CAD fotogrametrie (fotograme aeriene) teledetecie (imagini multispectrale aeriene sau satelitare)

GPS

Reprezentarea datelor ntr-un GIS

Un GIS gestioneaz dou categorii de date:spaiale(elemente grafice localizate prin coordonate specifice hartii ) i descriptive(negrafice)

datele spaialereprezint poziia i forma obiectelor (fenomenelor) terestre utiliznd treitipurifundamentale deentiti grafice :

puncte, linii, poligoane,

la care se adauga elemente de tip text (etichete) datele descriptivereprezint informaii despre obiectele (fenomenele) terestre continute intr-o

hart utiliznd: atribute (ntrebri) valori ale atributelor (rspunsuri)


4/120

Structura datelor GIS

Comparaii

GIS-SGBD (Sistem deGestionare aBazelor deDateDBMSin engleza):Un GIS conine un SGBD special, capabil s gestioneze date spaiale (coordonate), s insereze i s regseasc

informaii n funcie de localizarea acestora n teritoriu si de elementele descriptive.

GIS-CAD:

Un GIS ofer faciliti grafice de tip CAD i n acelai timp este destinat s efectueze analize spaiale complexe,

s genereze automat informaii spatiale noi, s trateze coordonatele geografice (sferice sau carteziene) i proieciilecartografice. Harta este un produs metric, pe care se pot efectua msurtori precise. Sistemele de tip CAD nu gestioneaza

baze de date, fiind destinate strict reprezentarilor grafice. Sistemele de tip CAD nu efectueaza analize spatiale si nugestioneaza coordonatele generate prin diferite proiectii cartografice.

GIS-Cartografiere automat (automatedmapping):Un GIS coninefunciile necesare cartografierii automate dar nu este orientat ctre aceasta.

Metode pentru construirea bazelor de date GIS

Surse de date Metode utilizate

Hri i planuri tiparite Digitizare / Scanare si vectorizare

Imagini satelitare, aeriene Clasificri de imagini

Date digitale produse de sisteme CAD sau decartografiere automat

Import

Msurtori de teren: informaii stocate ca fiiere ASCII manuscrise

Citire direct fiier textIntroducere de coordonate de la tastatur

GPS ImportTabele, foi de calcul in diferite formate Citire direct fiiere dBASE, Access

Entitate(Punct, Linie, Poligon)

Date descriptive(Atribute)

Date spaiale(Coordonate)ID unic

ID Folosinta Stare

11 industriala buna12 agricola f.buna

24 industriala medie

ID X Y

11

12 24


5/120

Conversia hrilor i planurilor tiparite

Comparatie Digitizare / Scanare-vectorizare

Digitizare Scanare-vectorizare

procedeu uor de nvat procedeu mai complex

obositor pentru mn i ochi obositor pentru ochi

nu este indicat pentru curbe de nivel indicat pentru curbe de nivel

indicat pentru manuscrise color indicat pentru originale de editare

posibil pe un PC modest necesita configuratii robuste (procesor, RAM) alecalculatoarelor utilizate

Baza de date GIS: exemplu

Straturitematice

existente

Tem nouStraturi tematicegenerate prinanalizspaial

Vegetaie

Drumuri

Hidrografie

Construcii

Incendiu

Drumuri afectate

Culturi agricole distruse

Depozite de cenu


6/120

2. Aplicaii GIS

Tehnologia GIS i dovedete utilitatea n orice domeniu de activitate care se bazeaz pe tratarea informaiilor spaiale:

1.URBANISM, SISTEMATIZARE I ADMINISTRAIE LOCALcadastru urbanoptimizri transport urban

stabilirea amplasrii optime a noilor obiective (nzestrri edilitare, cartiere de locuine, obiective industrialeobiective social-culturale, etc.)

spaiu locativarondri pe diverse criteriistudii de urbanismacordarea permiselor de construcie/demolareinventarierea folosinei terenurilororganizarea colectrii i depozitrii deeurilor menajereorganizarea interveniilor de urgen (salvare, poliie, pompieri, depanare) evidene necesare poliiei, pompierilor, circumscripiilor financiare

2.CADASTRU

integrarea complet a procesului cadastral, pornind de la msurtorile de teren i ncheind cu editarea planurilor iregistrelor de eviden cadastralfaciliti de comunicaie cu sistemul de taxare al Ministerului Finanelor, cu alte organisme publice sau persoane

fizice care solicita date cadastrale

3.PROTECIA MEDIULUIsupravegherea rezervaiilor naturaleanaliza polurii solului, apei, aeruluiurmrirea efectelor produse de diveri ageni poluanianaliza zonelor afectate de diferii poluani (chimici, sonori, fizici, etc.)analiza zonelor afectate de dezastre naturale

4.AGRICULTUR, PEDOLOGIE, SILVICULTUR I MBUNTIRI FUNCIAREcartare pedologiccartare silviccadastru silvicsupravegherea strii de sntate a pdurilorsupravegherea culturilorproiectarea i supravegherea sistemelor de irigaieurmrirea eroziunii soluluianaliza transportului agricolanaliza stressului vegetal

5.PETROL IGAZEinventarierea, cartarea i supravegherea zcmintelor

proiectare, ntreinere i optimizare conducte

6.CARTOGRAFIErealizarea i actualizarea de hri i planuri topograficerealizarea i actualizarea de hri tematiceintegrarea n coninutul hrilor a datelor de teren, fotogrametrice i satelitare

7.DOTRI EDILITARE: aplicaii AM/FM (Automated Mapping/Facilities Management) pentru companii dedistribuie de energie electric, gaze, ap, etc.

(7.a) aplicaii n domeniul distribuiei apei i canalizrii:planificarea lucrrilor de ntreinere a reelei i echipamentelor din sistemul de distribuie a apei i de canalizare

inventarierea cerinelor consumatorilorcartarea i supravegherea reelei de distribuie a apei i de canalizarenregistrarea defeciunilor, planificarea lucrrilor de intervenie i identificarea consumatorilor afectai n caz deavarieidentificarea traseelor afectate de infiltrarea unor substane poluante, localizarea surselor de poluare i avertizarea


7/120

consumatorilorplanificarea lucrrilor de extindere a reelei de distribuie a apei i de canalizare

(7.b) aplicaii n domeniul producerii i distribuiei deenergie electric:cartarea dotrilor electriceinventarierea, analiza i supravegherea dotrilor electriceidentificarea amplasamentului optim pentru un nou obiectiv

planificarea operaiilor de ntreinere, reparaiiproiectarea, ntreinerea i optimizarea reelelor electriceanalize demografice pentru planificarea distribuiei i anticiparea vrfurilor de sarcinplanificarea operaiilor de rezolvare a reclamaiilor i sesizrilor consumatoriloroptimizarea activitii de citire a contoarelor i ncasare a facturilor prin arondarea consumatoriloranaliza zonelor unde apar frecvente disfuncionaliti identificarea i ntiinarea prompt a tuturor consumatorilor afectai de ntreruperea temporar a furnizrii deenergie electric din diverse motive (avarie, lucrri)analiza ncrcrii reelelor electrice

8.TRANSPORTURI I TELECOMUNICAIIproiectare, ntreinere i optimizare reele transport (drumuri, ci ferate, cabluri, etc.)

optimizri trasee transport (aprovizionare, transport mrfuri, transport cltori, transport public)cadastru special (ci ferate, drumuri, telecomunicaii)supravegherea traficului (rutier, feroviar, etc.)

9.COMERamplasarea magazinelor en-gros n funcie de acces auto, concuren, consumatoriorganizarea distribuiei mrfii ctre clieni de la cel mai apropiat depozitgestionarea stocurilor

10. APLICAII SPECIALEcartare topografic, hidrografic, aeronauticcadastru militar

strategie / tactica militarnavigaiecontrol de frontieranaliza terenului (vizibiliti, accesibiliti, coridoare de trecere, pante, etc.)informaii, contra-informaii

11. GEOLOGIEcartarea formaiunilor geologicestudii tectonicecartarea, inventarierea i supravegherea zcmintelor

12.HIDROLOGIE, OCEANOGRAFIE

cartarea cursurilor de ap si a suprafetelor acvaticestudiul zonelor litoraleurmrirea polurii apelor de suprafa i de adncimeanaliza transporturilor fluvialesupravegherea bazinelor hidrograficeprevenirea avalanelor/inundaiilorbatimetrie

13.STATISTIC, EVIDENA POPULAIEI, RECENSMINTE, DEMOGRAFIEregistrul populaieianaliza n teritoriu a datelor recensminteloranaliza micrilor demograficerealizarea i diseminarea anuarelor statistice

14.FINANE-BNCIzonarea pe circumscripii financiarecolectarea taxelor i a impozitelorgestionarea mprumuturilor


8/120

inventarierea clienilor

15.POLITIC studii diverse (interaciuni, zone de influen, etc.)

Un GIS trebuie s includ faciliti pentru a rspunde urmtoarelor 5 ntrebri generice:

a. LOCALIZARE: "Ce se afl la ... ?"Aceast ntrebare urmrete identificarea obiectelor/fenomenelor amplasate la o anumit poziie geografic specificatprin denumire, adres potal, sau coordonate geografice.

b. CONDIIE: "Unde se afl ... ?" Aceast ntrebare urmrete aflarea poziiei exacte a unui obiect/fenomen sau a unui ansamblu de cerine specificate (deexemplu: zon despdurit de minimum 2000 m.p. cu sol propice construciei de cldiri, situat la cel mult 100 m de oosea).

c. TENDINE: "Ce s-a modificat de cnd ... ?"Aceast ntrebare urmrete evidenierea modificrilor survenite ntr-o zon geografic de-a lungul unei perioade detimp.

d. PARTICULARITI: "Ce particulariti se manifest n zona ... ?" Aceast ntrebare presupune o analiz complex cutnd corelaii de tipul cauz-efect (de exemplu: este cancerul cauzamajor a morii pentru rezidenii din preajma unei centrale nucleare?) sau anomalii aprute la un moment dat ntr-o

zon cu caracteristici cunoscute.e. MODELARE: "Ce s-ar ntmpla dac ... ?"

Aceast ntrebare presupune o analiz complex urmrind anticiparea impactului unui evenime nt(adugarea/eliminarea/transformarea unui obiect/fenomen) asupra mediului nconjurtor (de exemplu: ce se poatentmpla dac se construiete un nou drum, depozit de deeuri, .a.? sau dac o substan toxic ptrunde accidental nstaia de pompare a apei potabile?)

3. Harta

Pentru a modela lumea nconjurtoare, sistemele GIS utilizeaz obiecte i relaii spaiale. Obiectele GIS suntentitati localizate pe/sau n apropierea suprafeei Pmntului. Acestea pot fi naturale (ruri, vegetaie), construit e (drumuri,conducte, cldiri) sau convenionale (frontiere, limite de parcele, uniti administrative). Un obiect GIS se caracterizeaz

printr-o poziie i o form n spaiul geografic i printr-o serie de atribute (elemente descriptive). Relaiile spaiale dintreobiecte (vecintate, interconexiune, continuitate, inciden, etc.) ajut la nelegerea situaiilor i luarea deciziilor. Harta este o reprezentare grafic la scara a unei poriuni din suprafaa Pmntului n care punctele, liniile i

poligoanele indic poziia i forma spaial a obiectelor geografice iar simbolurile grafice i textele descriu aceste obiecte.Relaiile spaiale dintre obiectele geografice sunt implicit continute i trebuiesc interpretate de ctre cel cruia i se adreseazharta. Punctelereprezint obiecte GIS prea mici pentru a putea fi descrise prin linii sau poligoane, cum ar fi stlpi de nalt

tensiune, copaci, fntni, locuri unde se petrec diverse evenimente (accidente rutiere, infraciuni) precum i obiecte carenu au suprafa, cum sunt vrfurile munilor. Punctele se reprezint utiliznd diverse simboluri punctuale grafice i potfi nsoite de texte explicative corespunznd valorilor atributelor aferente. Din punct de vedere geometric punctele suntcaracterizate prin coordonate x, y (si eventual z).

Liniilereprezint obiecte GIS prea nguste pentru a putea fi descrise prin poligoane, cum ar fi drumuri, cursuri de ap,precum i obiecte liniare care au lungime dar nu au suprafa cum sunt curbele de nivel. Liniile se reprezint utiliznddiverse simboluri liniare grafice i pot fi nsoite de texte explicative corespunznd valorilor atributelor aferente. Din

punct de vedere geometric, liniile se caracterizeaz prin lungime. Poligoanele sunt suprafee nchise reprezentnd forma i poziia obiectelor GIS omogene cum ar fi lacuri, uniti

administrative, parcele, tipuri de vegetaie. Poligoanele se reprezint utiliznd diverse simboluri liniare grafice pentrucontururi, simboluri grafice de hauri pentru interior i pot fi nsoite de texte explicative corespunznd valoriloratributelor aferente. Din punct de vedere geometric, poligoanele se caracterizeaz prin ariei perimetru.

Harta digital(expresia vizuala a unei baze de date GIS) este o reprezentare la scara a unui teritoriu geograficbine delimitat, toate informaiile continute (punctele, liniile si poligoanele) fiind localizate prin coordonate (toate elementelecontinute pot fi practic reduse la perechi de coordonate x, y specifice unei proiectii cartografice). Spre deosebire de hartiletraditionale, analogice (pe hartie), harta digitala poate fi vizualizata in mediul GIS chiar si la scara 1:1, scara de referinta aacestui tip de harta ramanand cea a sursei (adesea analogice) din care a fost generata harta digitala.


9/120

4. Modelul de date geo-relaional

Un GIS utilizeaz unul sau mai multe modele de date spaiale pentru a reprezenta obiectele geografice. Exist treitipuri de astfel de modele: modelul vectorial, care este foarte apropiat de cel utilizat pentru reprezentarea hrii; modelulraster, care descrie suprafaa Pmntului ca o matrice format din elemente omogene, similar modelului utilizat pentrureprezentarea imaginilor; i modelul TIN (Triangular Irregular Network) care reprezint forma suprafeelor in spatiu tridimensional.

In modelul de date vectorial, obiectele GIS sunt reprezentate avnd o delimitare bine definit n spaiu. Poziia iforma obiectelor este reprezentat utiliznd un sistem de coordonate x, y (Cartezian). Un punct este reprezentat printr-osingur pereche de coordonate x, y. O linie este reprezentat printr-un ir ordonat de perechi de coordonate x, y. Un poligoneste reprezentat printr-un ir de perechi de coordonate x, y care definesc segmentele liniare ce delimiteaz poligonul.Modelul vectorial reprezint suprafeele apeland la izolinii; de exemplu, altimetria se reprezint prin curbe de nivel.Modelul vectorial este foarte eficient pentru desenarea hrilor dar este mai puin eficient pentru analiza suprafeelor care necesit calcule complexe pentru determinarea unor caracteristici cum ar fi panta suprafeei n orice punct sau direcia

pantei.Modelul de date raster reprezint o zon de teren ca o matrice (gril) format din celule rectangulare uniforme,

fiecare celul avnd o valoare.Grila este reprezentat ntr-un sistem de coordonate x, y (Cartezian). Coordonatele x, y aleunei celule se calculeaz pe baza coordonatelor unui punct de referin, de obicei unul din colurile grilei, innd cont de

poziia celulei n gril (numrul liniei/coloanei) i de dimensiunile celulei pe x i pe y. Valoarea unei celule indic obiectulsituat n acea poziie. Exist trei metode pentru stabilirea valorilor unei celule: clasificarea obiectelor, n care fiecare valoareindic un anumit tip de obiectecum ar fi drum, zon urban, tip de sol; indicarea valorii culorii (nivelului de gri) nregistratentr-o imagine (fotografie); indicarea unei msurtori relative cum ar fi altitudinea fa de nivelul mrii, nlimea uneicldiri fa de nivelul solului,etc. In modelul raster, obiectele nu au o delimitare bine-definit iar relaiile spaiale dintreobiecte sunt continute implicit. Reprezentnd celule rectangulare, forma obiectelor nu este foarte exact i depinde derezoluia celulei. Prin rezoluia celulei se nelege dimensiunea suprafeei de teren reprezentate de o celul; cu ct suprafaareprezentat este mai mic, cu att rezoluia este mai bun i deci datele mai precise, n schimb este nevoie de volume maripentru stocarea datelor i de un timp de prelucrare mai ndelungat. Precum modelul vectorial, modelul raster permitereprezentarea obiectelor GIS punctuale, liniare sau poligonale. Un obiect punctual este reprezentat printr-o valoare ntr-osingur celul a grilei. Un obiect liniar apare ca o serie de celule adiacente care redau lungimea i forma obiectului. Unobiect poligonal este reprezentat ca un grup de celule adiacente care redau aria i forma obiectului. Modelul raster estefoarte eficient pentru reprezentarea imaginilor i pentru implementarea funciilor analitice spaiale (suprapunerea obiectelor,

identificarea ntinderii unui fenomen, operaii pe vecinti). In modelul raster suprafeele sunt reprezentate prin indicarea nfiecare celul a valorii cotei corespunztoare punctului din cen trul celulei (o latice). Prin urmare, acest model permiteimplementarea cu uurin a operaiilor asupra suprafeelor (calculul pantei, direciei pantei, interpolarea curbelor de nivel).

Un model de date GIS i propune s reprezinte Pmntul ntr-un format digital structurat care s permitutilizatorilor crearea, editarea, actualizarea, vizualizarea, analiza i reprezentarea grafic a datelor geografice. Un model dedate trebuie s fie simplu, uor de neles, suficient de flexibil pentru a putea reprez enta date provenind de la o marevarietate de surse, i n acelai timp robust, capabil s modeleze procese geografice complexe i s se adapteze la specificulfiecrei aplicaii.

Formatul de stocare a datelor spatiale ARC/INFOcoverageutilizeaz un model de date geo-relaional bazat pemodelul vectorial pentru reprezentarea informaiilor spaiale (poziie i form) i pe modelul relaional al bazelor de datepentru reprezentarea informaiilor aspaiale (atribute descriptive). In modelul de date ARC/INFO coverage, informaiilegeografice sunt abstractizate prin utilizarea unor concepte simple - puncte, linii, poligoane, fiecare obiect geografic fiind pusn coresponden cu una sau mai multe tabele de atribute.

Modelul de date ARC/INFO coveragest la baza reprezentrii de: obiecte geografice simple (punctuale, liniare, poligonale) obiecte geografice complexe (regiuni, trasee i seciuni) obiecte auxiliare (adnotri, puncte de control) obiecte conceptuale (teme, vederi)

Formatul ARC/INFO coveragememoreaz coordonate numai pentru puncte, arce i noduri i utilizeaz relaiiletopologice pentru a defini poligoane i reele.Poligoanele i reelele stau la baza definirii de regiuni i rute.

Formatul ARC/INFO coveragepermite integrarea unei mari varieti de date geografice: imagini video, nregistrride teledetecie, desene CAD, documente scanate, fiiere text, fiiere RDBMS comerciale.

Modelul de date ARC/INFO coverageutilizeaz urmtoarele dou concepte de baz:


10/120

a) Structura

de date

ARC-NOD:

Aceasta este cea mai eficient structur pentru a reprezenta date de tip vectorial. In aceaststructur, arcele sunt determinate prin noduri iar poligoanele sunt construite prin arce. Noduriledefinesc cele dou capete ale unui arc; dou sau mai multe arce se pot inter-conecta printr-un nodcomun. Un arc este format din cele dou noduri extreme i de o serie de puncte intermediare (deinflexiune) care dau forma arcului.Nodurile i punctele intermediare sunt reprezentate ca perechide coordonate x, y. Un poligon este format dintr-o serie de arce ce definesc conturul acestuia.

In acest mod este eliminat duplicarea datelor: frontiera comun a dou poligoane adiacente

este memorat o singur dat; un punct comun mai multor arce este reprezentat o singur dat. Aceast structur asigur nu numai stocarea eficient a datelor i implicit prelucrarea mai rapid aunui mare volum de date, ci este i un suport foarte eficace pentru definirea relaiilor spaiale dintreobiecte: poligoanele care utilizeaza cel puin un arc comun sunt vecine, o serie de arce inter-conectate prin noduri comune formeaz un traseu ce poate fistrbtut, etc.

b) Topologia: Acesta este un concept matematic utilizat pentru a reprezenta explicit relaiile spaiale dintreobiecte (vecintate, continuitate, interconexiune). Cele trei concepte topologice specificeformatului de date ARC/INFO coveragesunt:

conectivitate (relaia ARC-NOD) - arcele se inter-conecteaz prin noduri (n structuracoverage, informaiile spaiale asociate arcelor se memoreaz ca liste de perechi decoordonate X, Y corelate cu liste de triplete ARC, FROM-NODE, TO-NODE); toatearcele care au un nod comun se conecteaz ntre ele.

definirea ariei (relaia POLIGON-ARC) - arcele care se inter-conecteaz pentru a delimitao suprafa nchis definesc un poligon (n structura coverage, informaiile spaialeasociate poligoanelor se memoreaz ca liste de arce alctuind frontiere)

sens (relaia STNGA- DREAPTA) - fiecare arc are o direcie i cte un poligon defiecare parte (n structura coverage, se memoreaz i liste de triplete ARC, LEFT -POLY,RIGHT-POLY); poligoanele care au un arc comun sunt adiacente, un poligon specialfiind 'poligonul univers' ('poligonul extern') reprezentnd exteriorul zonei de interes.

Crearea i memorarea topologiei n structura coverage aduce o serie de avantaje: datele suntreprezentate eficient, evitndu-se duplicarea datelor, la economia de memorie adugndu-se vitezacrescut de prelucrare pentru volume mari de date. In plus, topologia st la baza implementriifunciilor analitice spaiale care sunt cheia oricrui GIS: modelarea curgerii unui fluid printr-oreea, combinarea poligoanelor adiacente avnd caracteristici similare, identificarea obiecteloradiacente, suprapunerea mai multor obiecte geografice, etc. Definirea ariei are ca rezultat stocareaeficient a datelor: dei un arc poate aparea n lista de arce pentru mai multe poligoane, de fapt eleste stocat o singur dat. Definirea ariei asigur ca frontierele poligoanelor adiacente s nu sesuprapun. Relaiile topologice sunt utilizate pentru a efectua funcii analitice fr a fi necesaraccesul la poziiile absolute stocate n fiierele de coordonate. n acest fel prelucrarea datelor estemai rapid i pot fi prelucrate volume mai maride date.

5. Evaluarea economic a implementrii unui GIS

Prin implementarea unui GIS se nelege utilizarea unei dotri materiale (echipamente de calcul i periferice isoftware GIS) i a unor diverse surse de date (hri i planuri existente, recensminte, statistici, date de teren,aerofotograme, imagini satelitare, etc.) de ctre o organizaie n vederea dezvoltrii unei aplicaii bine definite.Implementarea se concretizeaz ntr-o baz de date spaiale aferent unei zone geografice bine delimitate i un set deproceduri GIS apelabile de la nivelul unei interfee utilizator n vederea efecturii de interogri i analize spaiale(geografice) complexe ale cror rezultate s fie sugestiv reprezentate sub form de grafice, schie, scheme, planuri, hri irapoarte.

Evaluarea eficienei implementrii GIS pornete, cum este i firesc, de la estimarea costurilor i beneficiilor legatede aceast activitate.

O evaluare generala si aproximativa a structurii costurilor implementrii unui GIS, care se poate apropia si decondiiile actuale din Romnia, este urmtoarea:

1. Echipamente 15%2. Programe 20%3. Pregtire personal 20%4. ntreinere echipamente 5%

5. Intreinere programe 5%6. Introducere date 20%7. Intreinere date 5%8. Alte cheltuieli (studii teren, infrastructur, consumabile) 10%


11/120

Este de remarcat c doar 35% din costul implementrii este reprezentat de investiia n echipamente i programe.De aceea, trebuie acordat o atenie deosebit evalurii i planificrii tuturor activitilor ce concur la implementarea GIS.

Principalele costuri avute n vedere la implementarea unui GIS sunt urmtoarele: costul dotrii i cel al introduceriidatelor. Pe plan mondial, se estimeaz c 70 - 80% din costul total al implementrii l reprezint introducerea intreinerea datelor.

a) Cazul I

Pentru evaluarea beneficiilor, trebuie ndeplinite, n cazul cel mai favorabil, urmtoarele trei condiii:(i) Produsele finale GIS s poat fi definite(ii) Produsele finale s aib valoare economic(iii) Valoarea economic a produselor finale s poat fi msurat.n acest caz, se poate face calculul raportului B/C (beneficii/costuri):

B (cantitate-produse-finale) x (valoare-produs)----- = -------------------------------------------------------------

C costuri-implementare-GISDac valoarea lui B/C este mai mare sau egal cu 1, atunci implementarea GIS este justificat economic.n general, se estimeaz c investiia se amortizeaz n decurs de 3-5 ani.

b) Cazul II

Nu exist ns o abordare metodologic universal valabil pentru estimarea beneficiilor GIS. Aceast situaie sedatoreaz n principal urmtoarelor trei cauze:(i) Obiectivele implementrii GIS nu pot fi exprimate ca produse finale.

Astfel de cazuri se ntlnesc atunci cnd tehnologia GIS este utilizat pentru a mbunti procesul de deciziedin cadrul unitii economice, reducndu-se gradul de incertitudine i riscurile asupra deciziilor.

(ii) Valoarea economic a produselor finale nu poate fi msurat ci doar estimat ca beneficiu indirect.n cazurile n care produsele finale GIS sunt plasate ntr-un lan tehnologic sau decizional mai amplu, fr caele s constituie rezultate finale cuantificabile.

(iii) Introducerea tehnologiei GIS afecteaz costul produselor existente.n cazurile n care se obin, prin utilizarea GIS, reduceri ale costurilor de producie.

De aceea, prezentm n continuare o serie de beneficii tipice ce pot ajuta n evaluarea implementrii GIS:a)Beneficii cuantificabile: reducerea timpului de producere i actualizare a hrilor; reducerea timpului necesar ntreinerii bazei de date, a echipamentelor, etc. reducerea costurilor de ntreinere; reducerea costurilor de planificare i proiectare; reducerea timpului necesar activitii administrative; reducerea costurilor activitilor administrative; informaii precise i standardizate; informaii actuale; acces rapid la informaie.

b)Beneficii necuantificabile: mai mult informaie; creterea calitii analizelor n paralel cu reducerea timpului necesar analizei; capacitatea de a face analize imposibil de realizat fr tehnologia GIS;

decizii mai bune; planificare mai bun; o mai bun nelegere i analiz a situaiilor i sistemelor de complexitate ridicat; prezentri de bun calitate la nivel decizional.

O alt clasificare a beneficiilor obinute prin implementarea GIS este urmtoarea:a)Beneficii de eficien: cost redus, obinndu-se aceleai rezultate ca i nainte de implementarea GIS.

b)Beneficii de eficacitate (productivitate): rezultate (produse) noi sau mbogite; valoare crescut a activitii.Produsele GIS se caracterizeaz prin: prezentarea grafic (cea mai sugestiv) a informaiilor prezentate n mod tradiional ca tabele; cost redus (n general, se constat realizarea de economii n valoare de 80% din costul execui ei prin

mijloacele tradiionale); precizie mbuntit;


12/120

noutate (se genereaz cu uurin hri i planuri noi, mai precise, mai frumoase, mai diverse); favorizarea mbuntirii calitii i promptitudinii deciziilor.Incheiem acest capitol citndu-l pe Stephen Gillespie, cel care a condus n 1995 din partea U.S. Geological Survey

un studiu amnunit privind eficiena utilizrii GIS n aplicaii guvernamentale. "Datele spaiale digitale nu au nici o valoareele nsele. Nu pot fi consumate la masa de prnz, nici nu pot fi mbrcate ntr-o zi geroas de iarn. Nu pot fi atrnate pe

perete pentru a fi admirate, nici nu-i produc o plcere strecurndu-le printre degete. Sunt valoroase numai pentru coamenii le pot introduce n calculator pentru a realiza ceva cu ele. Valoarea datelor este funcie de beneficiile obinute n

urma utilizrii lor n GIS".

6. Schema de organizare i strategii pentru implementarea unuiGIS

Indiferent de mrimea i repartiia costurilor de implementare (dotare hardware i software, culegere date,introducere date, pregtire personal, materiale consumabile, ntreinere, etc.), factorul hotrtor n obinerea unei aplica iiGIS operaionale nu poate fi cuantificat n bani: succesul implementrii i funcionrii unui GIS depinde n primul rnd demodul de organizare a activitii.

6.1 Schema de organizarePentru a avea succes n implementarea unui GIS complet, schema de organizare a pers onalului trebuie s prevad

ndeplinirea operativ a 11 activiti generale. Fiecare dintre acestea necesit anumite cunotine, aptitudini, personalit i.Desigur, nu este exclus ca o singur persoan s execute mai multe dintre aceste activiti sau ca un colectiv de persoane sse ocupe exclusiv doar de una dintre activitile prevzute. n acelai timp, n funcie de aplicaie, este posibil ca uneledintre aceste activiti s nu apar n schema de organizare.

6.1.1.Conductorul de proiectAcesta trebuie s neleag cum se pot aplica tehnologiile GIS pentru rezolvarea problemelor proprii organizaiei

pentru care lucreaz. El trebuie s cunoasc cerinele celor care vor fi utilizatorii GIS-ului implementat, att n cadrulorganizaiei ct i n afaraacesteia, astfel nct s urmreasc satisfacerea tuturora. Printre aptitudinile conductoruluide proiect este de preferat s se numere i cele de bun comerciant pentru a reui s valorifice GIS -ul n momentuldefinitivrii acestuia. Intruct implementarea unui GIS este costisitoare i de durat, el trebuie s fie capabil s meninncrederea factorilor de decizie ai organizaiei sale pentru a susine i finana implementarea.

Conductorul de proiect trebuie s neleag performanele i limitrile unuiGIS. El trebuie s poat evalua corectresursele necesare implementrii unor aplicaii tipice GIS. n acest sens, n principal, el trebuie s neleag cerineleimplementrii bazei de date, costurile automatizrii acesteia i strategiile de urmat n vederea realizrii optime aanalizelor asupra datelor spaiale.

Conductorul de proiect este cel care trebuie s selecioneze i apoi s conduc personalul calificat implicat nexecutarea celorlalte 10 activiti. Tot el are rspunderea pentru meninerea productivitii echipei alese precum i arspltirii corecte a membrilor acesteia pentru eforturile depuse de fiecare.

6.1.2. Analistul GISAcesta posed cunotine tehnice i experien n aplicarea unui GIS pentru a rezolva cerinele utilizatorilor vizai.

El trebuie s fie capabil s proiecteze i s automatizeze baza de date GIS. De asemenea, el trebuie s tie cum sproiecteze i s execute analize spaiale complexe. Evident, analistul GIS trebuie s fie capabil s poarte un dialog cutoi utilizatorii poteniali ai GIS-ului aflat n curs de implementare i s traduc apoi cerinele acestora n termenii uneispecificaii tehnice care s asigure realizarea procedurilor GIS care s rspund tuturor ateptrilor utilizatorilor. Acestproces se desfoar iterativ. Analistul GIS implementeaz sistemul conform cerinelor exprimate de utilizatori, apoisolicit observaiile acestora pentru a aduce corecii i mbuntiri sistemului. El este rspunztor pentru ctigarea ipstrarea ncrederii utilizatorilor prin satisfacerea deplin a cerinelor acestora i prin aceasta, este rspunztor desuccesul implementrii.

6.1.3 Administratorul bazei de dateAcesta are experien n proiectarea bazei de date spaiale, n organizarea logic a obiectelor geografice pe straturi

tematice, alegerea surselor de date adecvate fiecrui strat tematic, definirea i codificarea informaiilor descriptive.Administratorul bazei de date trebuie s asigure automatizarea bazei de date prin alegerea procedurilor celor maieficiente. El are rspunderea pentru gestionarea i actualizarea datelor cu asigurarea calitii, integritii iconfidenialitii datelor dup caz. Administratorul bazei de date coopereaz permanent cu administratorul GIS i

furnizeaz comenzile de lucru pentru personalul implicat n activitile 5,6 i 7.

6.1.4. Administratorul GISAcesta posed cunotinele necesare exploatrii hardware-ului, software-ului i bazei de date spaiale pentru a

implementa ntr-o manier productiv toate funciile specificate de analistul GIS. El este responsabil cu activitatea


13/120

productiv curent ncepnd cu operaiile de introducere a datelor i terminnd cu generarea de grafice, schie, scheme,planuri, hri i rapoarte reprezentnd rezultatele unei analize spaiale. n acestsens, el coopereaz cu administratorulbazei de date i se ocup cu organizarea i supravegherea operaiilor curente efectuate de personalul implicat nactivitile 5,6 i 7.

6.1.5. Specialistul n interpretare fotogrametric/desenatorul tehnicAcesta se ocup cu realizarea de manuscrise de hri prin compilarea i integrarea informaiilor cartografice

provenite de la diferite surse. Manuscrisele de hri realizate de el constituie sursa de date pentru digitizare/scanare iintroducerea informaiilor descriptive. El trebuie s utilizeze surse de date cum ar fi: planuri i hri existente,fotograme aeriene, imagini satelitare, studii de teren, i s posede cunotinele necesare interpretrii tematice a datelorutilizate. De asemenea, el trebuie s stpneasc principiile de baz ale cartografiei pentru a poziiona i delimita cu

precizie obiectele geografice pe manuscrisele realizate. Evident, i sunt absolut necesare aptitudini de desenator tehnicpentru ca manuscrisele realizate s aib acurateea cerut de aplicaia GIS care le va folosi drept suport.

6.1.6. Operatorul de digitizare/scanare/introducere de date de la tastaturAcesta efectueaz automatizarea i ntreinerea bazei de date GIS. El digitizeaz sau scaneaz hri, introduce

datele tabelare reprezentnd atributele obiectelor geografice din baza de date, editeaz hrile digitale pentru corectareaerorilor i efectueaz actualizarea datelor. Pentru aceasta, el execut toate operaiile specificate de administratorul bazeide date i/sau de administratorul GIS.

6.1.7. Specialistul n redactarea rezultatelor finaleAcesta se ocup cu producerea de grafice, schie, scheme, planuri, hri i rapoarte. n plus, el trebuie s

stabileasc procesul de redactare a rezultatelor finale pe care s-l apeleze utilizatorul cruia i este destinat GIS-ulimplementat. n acest scop, este de preferat ca el s posede cunotinele cartografice necesare realizrii de hri de buncalitate, cu un mesaj clar, uor de neles, respectnd regulile de reprezentaregrafic specificate de utilizator. n acestsens, el trebuie s creeze biblioteci de simboluri cartografice specifice aplicaiilor GIS vizate. El trebuie simplementeze o serie de procedee simple, rapide, pentru afiarea unor rezultate standard descriind coninutul bazei dedate GIS la un moment dat. Evident, specialistul n redactarea rezultatelor finale trebuie s cunoasc regulile derealizare a hrilor n funcie de scara i tema reprezentat, modul de amplasare a adnotrilor, crearea de legende itexte explicative, etc.

6.1.8. Administratorul de sistemAcesta este responsabil cu ntreinerea configuraiei de calcul (hardware i software) utilizate pentru implementarea

GIS-ului. El trebuie s asigure funcionarea tuturor componentelor necesare implementrii. El rspunde de piesele deschimb i de materialele consumabile, efectund att operaiile de instalare i ntreinere a echipamentelor i software -ului, ct i de arhivare pe suport extern a informaiilor (date i programe) conform unui program bine stabilit.Administratorul de sistem trebuie s posede cunotinele i experiena necesare ntreinerii diverselor tipuri deechipamente precum i interconectrii acestora n reele, atunci cnd este cazul.

6.1.9. Programatorul de aplicaiiAcesta se ocup cu dezvoltarea de interfee utilizator orientate ctre aplicaie. Utiliznd secvene complexe de

operaii GIS, acesta construiete macro-comenzi apelabile printr-o simpl selectare a unei opiuni dintr-un meniuproiectat astfel nct utilizarea GIS-ului implementat s fie ct mai natural pentru utilizator. n acest sens, vor fiimplementate macro-comenzi pentru toate tipurile de prelucrri cerute de utilizator (introducerea i editarea datelor,

efectuarea analizelor spaiale, redactarea rezultatelor finale). El trebuie s cunoasc n profunzime funciile GIS,structura i coninutul bazei de date, cerinele aplicaiilor de interes pentru utilizator, modul de lucru tradiional cu careeste obinuit utilizatorul. n plus, el trebuie s posede cunotine de programare.

6.1.10. Instructorul de GISUtilizatorul este cel deservit de GIS-ul implementat. Pentru ca implementarea GIS s aib succes, aceasta trebuie

s vizeze un utilizator real. Evident, sarcina implementrii GIS este cu att mai uoar cu ct utilizatorul, pe lngcunotinele i experiena specifice domeniului su de activitate, posed i cunotine despre funciile unui GIS. n acestmod, utilizatorul ar fi n msur s neleag n ce mod tehnologiile GIS l-ar putea ajuta n munc. Nu se poate obine oimplementare GIS adecvat dect dac se pornete de la un proiect cu specificaii de definiie corect i completformulate. Pentru aceasta, organizaia care se ocup cu implementarea GIS trebuie s desfoare i o activitate deinstruire a utilizatorilor vizai. Activitatea de instruire cuprinde dou etape. Prima este premergtoare implementriiGIS i are drept scop informarea potenialilor utilizatori despre posibilitile oferite de GIS n general, i n specialdespre modalitile concrete n care aplicaiile specifice acestora pot beneficia de utilizarea unui GIS. Cea de-a douaetap se desfoar la finalizarea implementrii GIS avnd drept scop instruirea utilizatorilor n exploatarea facilitilorimplementate.


14/120

6.1.11. UtilizatorulLegat de cele prezentate anterior, la implementarea cu succes a unui GIS trebuie s participe i utilizatorul,

beneficiarul noului sistem. Acesta trebuie s furnizeze informaiile de specialitate necesare proiectrii i implementriibazei de date i a funciilor GIS. Utilizatorul, specializat n geodezie, pedologie, cadastru, telecomunicaii, etc., dupcaz, poart dialoguri cu personalul implicat n activitile 1, 2, 3, 4, 7 i 9.

6.2 Strategii de implementare

Indiferent care ar fi structura organizaiei care se ocup cu implementarea GIS, n timp, pe parcursulimplementrii, trebuie asigurat executarea activitilor prezentate anterior. O strategie frecvent utilizat pentru a ndepl inicerinele celor mai importante activiti la nceputul unei implementri GIS, de obicei de amploare redus - aa-numitul

proiect pilot - o constituie echipa n doi. Aceasta efectueaz majoritatea funciilor tehnice de conducere precum i operaiide rutin. Un membru al echipei execut proiectarea bazei de date, introducerea datelor prin metodele alese, prelucrrile debaz i analizele geografice prevzute de implementarea GIS. Al doilea membru ndeplinete funcia de administrator desistem, programeaz interfee i macro-comenzi speciale, dezvolt proceduri GIS pentru redactarea rezultatelor finale.

Analiznd realizrile din ultimii ani n domeniul implementrilor GIS n lume, se pot evidenia 5 strategii de succesutilizate frecvent.

6.2.1. Strategia "echipei n doi"

Aa cum s-a prezentat mai nainte, multe organizaii au nceput prin a constitui o echip format din doi membricalificai s efectueze toate activitile necesare implementrii GIS pentru o aplicaie bine definit, de amploare redus.n timp, cei doi responsabili ai implementrii GIS identific printre personalul organizaiei lor alte persoane pe care leiniiaz n GIS i crora le ncredineaz realizarea unora din activitile de implementare. n acest mod, pe msuraacumulrii experienei, organizaia ajunge s dispun de personal calificat pentru toate activitile prevzute de schemageneral de organizare i poate aborda proiecte GIS orict de complexe.

6.2.2. Strategia "pe furi"Din pcate, nu toi factorii decizionali ai organizaiilor care ar putea beneficia de implementri GIS neleg i

aprob o astfel de aciune. n astfel de cazuri, se poate ncepe prin a se achiziiona software GIS pentru o configuraiehardware existent deja, cum ar fi un PC legat la un digitizor i un plotter sau imprimant grafic. Cu aceast dotareminim, o persoan avnd cunotinele necesare i poate propune s dezvolte o aplicaie complet demonstrativ.

Cheia succesului unei astfel de abordri o constituie existena prealabil a unor date geografice care s permitimplementarea imediat a unei aplicaii. Dac procesul de automatizare a bazei de date GIS este prea anevoios,iniiatorul aciunii este n pericol de a eua prin consumarea resurselor financiare nainte de a reui s demonstrezeavantajele oferite de un GIS. Dar, dac reuete s defineasc o aplicaie de mare interes i ajunge n stadiul n careGIS-ul implementat i permite obinerea unor rezultate concrete, atunci cu siguran pentru viitoarele propuneri deimplementri GIS se va putea obine suportul factorilor de decizie, inclusiv pentru extinderea dotrii hardware isoftware.

6.2.3. Strategia "serviciilor contra cost"Aceast strategie const n dezvoltarea de aplicaii GIS pe baz de contract cu alte organizaii care comand i

pltesc serviciile aferente unei implementri GIS. Cele mai frecvente servicii solicitate vizeaz generarea de baze dedate GIS prin digitizarea/scanarea hrilor i introducerea datelor descriptive, dezvoltarea de interfee utilizatororientate ctre aplicaie (analize de reele, studii de amplasament, evaluri de patrimoniu, studii de sistematizare, etc.)

sau producia de hri pe diverse suporturi.O cerin major a acestei abordri o reprezint dotarea organizaiei cu echipamente performante i n pas cu

dezvoltarea tehnologic pentru a putea dezvolta continuu gama i calitatea serviciilor oferite.

6.2.4. Strategia "raportului cost-performan"n aceast abordare, se ncepe printr-un studiu de fezabilitate, prezentndu-se un raport bine documentat n care s

se demonstreze n ce mod utilizarea unui GIS va duce la creterea eficienei activitii organizaiei implicate. Adeseori,n astfel de cazuri se elaboreaz un plan concret de implementare pe baza rezultatelor obinute prin efectuarea unuistudiu al cerinelor aplicaiilor GIS vizate i a unui proiect pilot. Acest plan este nsoit de o analiz cost -performancare trebuie s evidenieze beneficiul net adus de implementarea GIS.

Din pcate, orict de surprinztor ar prea dup creterea spectaculoas a vnzrilor de GIS din ultimii ani, existfoarte puine studii care s demonstreze limpede beneficiul economic adus de GIS unei organizaii. Nu este simplu s

evaluezi cantitativ efectele utilizrii tehnologiilor GIS reflectate n special asupra calitii unor activiti, fie c este vorba de nlesniri aduse unor procese anevoioase, de obinerea unor rezultate concrete ntr-un timp semnificativ redus,sau de asigurarea integritii i consistenei datelor prin impunerea unei discipline stricte n automatizarea bazei de date.

Aceast strategie este indicat n special n domeniul proteciei mediului nconjurtor. n astfel de cazuri, utilizareaunui GIS se poate concretiza n semnalarea, i prin aceasta, n prevenirea unor efecte negative asupra mediului ca


15/120

urmare a unor proiecte de investiii nainte ca acestea s se realizeze practic. De asemenea, se poate aplica cu succesaceast strategie pentru aplicaii viznd supravegherea dotrilor edilitare i a altor elemente de infrastructur ale uneilocaliti.

6.2.5. Strategia "partajrii resurselor"n aceast strategie, mai multe organizaii coopereaz la implementarea unui singur GIS dar care s integreze

facilitile cerute de fiecare n parte. Astfel se pot achiziiona nc din start echipamentele i software-ul GIS necesare

implementrii, efortul financiar, dei considerabil, fiind suportat n comun de prile interesate.Ideea de baz a acestei abordri este urmtoarea: fiecare organizaie rspunde de automatizarea i ntreinerea

informaiilor geografice aferente temelor proprii, dar, n acelai timp, toate organizaiile au acces la ntreaga baza dedate GIS dup necesiti. Pentru asigurarea integritii i confidenialitii datelor la nivel global, se implementeaz

proceduri de acces pe diverse nivele (numai citire, scriere/citire, scriere/citire/tergere, sau deloc).Cheia succesului unei astfel de abordri o constituie asigurarea flexibilitii modelului i structurii de date pe care

se bazeaz implementarea GIS astfel nct s se poat satisface cerinele diverselor aplicaii de interes p entruorganizaiile participante. Ceea ce se urmrete n acest caz, este dezvoltarea unui GIS multi-disciplinar, care s permitpe de o parte, accesul fiecrui utilizator la segmentul su de date din baza de date comun n vederea actualizrii iefecturii unor prelucrri de baz specifice activitii sale, i, pe de alt parte, integrarea tuturor datelor astfel nctoricare dintre utilizatori s poat efectua interogrile i analizele complexe autorizate asupra ntregii baze de date GIS.

n afar de cele 5 strategii prezentate anterior, larg utilizate n lume n prezent, se pot imagina numeroase altevariante posibile de urmat. Dar, indiferent de strategia aplicat, implementrile GIS care au avut succes prezinturmtoarele similitudini: cnd s-a dorit o implementare de mare complexitate, implementarea propriu-zis s-a efectuat numai n urma

analizei rezultatelor obinute prin realizarea n prealabil a unui proiect pilot implementarea a vizat utilizatori reali, ale cror cerine le-a satisfcut pe deplin implementarea a beneficiat nc de la nceput de participarea a cel puin doi specialiti cu o solid pregtire tehnic implementarea a beneficiat de participarea utilizatorilor, care au preluat sistemul implementat sub controlul lor.

Utilizatorii s-au angajat activ n dezvoltarea de proceduri GIS care s vin n sprijinul propriilor lor activiticurente

o dat constituit echipa GIS a organizaiei, aceasta a fost susinut moral i material pentru ca personalul calificatale crui cunotine i aptitudini s-au mbogit pe msura experienei ctigate n timpul implementrii s numigreze ctre alte locuri de munc.

6.3 Programe GIS folosite in lume

6.3.1 Clasificarea produselor GISSistemele Informatice Geografice au fost, pna nu demult, aplicatii de lux. Astazi, versiuni puternice pentru calculatoarele

personale au facut aceste aplicatii posibile de abordat de un numar mare de utilizatori.

Exista urmatoarele clase consacrate de produse GIS: produse Expert GIS; produse Desktop GIS; produse GeoEngineering; produse Web GIS; produse AM/FM;

produse DBMSs


16/120

Deoarece o baz de date spaiale reprezint, n acelai timp, o baz de date grafice i o baz de date atribut, care seintegreaz i formeaz o singur entitate, pentru realizarea unui GIS un singur program de calculator nu este suficient. n general,elementul fundamental al unui GIS este harta digital (o colecie desimboluri grafice), creia i corespunde o colecie de simboluriatribut. Toate acestea sunt organizate ntr-o form numeric, pentru a fi compatibile cu arhitectura i modul de funcionare alecalculatoarelor. De exemplu: pentru o localitate, strzile sunt reprezentate prin linii iar cvartalele de locuine prin poligoane(elemente ale bazei dedategrafice), iar tipurile de acopermnt al strzilor i caracteristicile constructive ale cldirilor sunt stocate n

baza de date atribut. Ca urmare, chiar companiile productoare de softuri au fost nevoite s conceap pachetele deprograme casum a unor module sau subsisteme care sunt activate i folosite pe msur ce se realizeaz baza dedate i apare necesitatearealizrii analizei spaiale. n plus, cum posibilitile acestor pachete de programe sunt nc limitate de posibilitile reale deconcepere i scriere, un singur pachet de programe nu este suficient,utilizatorii fiind nevoii s fac o analiz atent a acestora i srecurg la cel puin dou, trei astfel de pachetepentru a-i realiza toate obiectivele propuse.

Indiferent de modul intern de organizare a acestor programe, un GIS trebuie s cuprind urmtoarele componentesoft, adaptate datelor georefeniate:

sistem de achiziionare, editare, transformare, verificare i validare a datelor;sistem de gestiune a bazelor de date;sistem de procesare i analiz a imaginilor;sistem de cartografiere computerizat;sistem de analiz statistic i spaial;sistem de afiare i redare grafic.

Deoarece sunt create pentru a fi rulate pe platforme diferite, prezentm n tabelul cu cele mai utilizate pachete deprograme SIG:ARC/VIEW este un pachet de programe creat de ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., 380, New

York Street, Redlands, California, USA), conceput iniial ca mijloc de vizualizare a datelor din Arc/Info. Cu timpul, adevenit unul dintre cele mai rspndite programe de GIS din lume ca urmare a uurinei n exploatare i a structuriimodulate care accept practic un numr nelimitat de extensii create de utilizatori conform propriilor necesiti. Mai multdect att, ESRI a creat un adevrat forum pentru dezvoltatorii de aplicaii GIS pentru ArcView, punnd la dispoziie o

parte a codului surs.

Denumire program Platforma de rulare Denumire program Plaforma de rulare

ALLIANCE PC IDRISI PCAPIC St INTERGRAPH PC

ARCAD PC INFOCAD StARC/INFO St/PC MAPBOX PCARCVIEW St/PC MAPII ApARCGIS PC MACMAP ApATLAS PC MAPGRAFIX ApAUTOCAD St/PC/Ap MAPINFO PCAUTOROUTE PC MGE St/PCCARTES & BASES PC MICROCARINE PcARTHAGO PC MOSS StCARTO-PC PC MULTISCOPE PCCHOROSCOPE PC PEC GIS StCITIX St/PC PREFIX St

DATA PK PC RESOCAD PCEDICART PC SICAD StENVI PC SAMLLWORLD StERDAS St/PC SPANS St/PCGDS St STAR StGENASYS St SYNERGIS StGEOCITY St SYSTEME 9 StGEOCOMM PC TOPOLISP PCGEOCONCEPT PC/Ap URBACAD PCGeoCube PC URIAH StGEOIMAGE St VIACAD PCGeo/SQL St/PC VUE3D StGEOVISION St St = Staie graficGLOBAL MAPPER PC PC = PC compatibil IBMGRASS St Ap = MacIntosh

Structura modulat, capacitatea de operare cu fiiere vector i raster i, nu n ultimul rnd, posibilitile de a crea iaduga extensii special concepute pentru anumite scopuri specifice ne-au fcut s alegem ArcView ca pachet de programepentru laboratoarele Facultii de Imbunatatiri Funciare si Ingineria Mediului


17/120

7. Open GIS

De ce OpenGIS?

Extinde beneficiile OpenGIS la GIS-ul traditional Aduce inter-operabilitate intre sisteme, date, functionabilitate. Stabileste un limbaj comun si un sistem unificat pentru informatiile geografice Creaza sisteme din cele mai bune componente.

Beneficiile OpenGIS Integrare cu standardele de software bazat pe componente Cicluri de dezvoltare rapide si eficiente Evita transferurile de date si redundanta Protejeaza investitia - acesta se va vedea in viitor(profituri viitoare)

Ce este Consortiul Open GIS (OGC)? O asociatie bazata pe consens si formata din organizatii publice si private. Creator si manager al unei largi arhitecturii industriale pentru geoprocese interoperabile. Furnizor al modelelor bazate pe procese interoperabile cu geodate pentru factori de decizie in dezvoltarea

afacerilor centrate pe utilizator. Organizatorul forumului deschis pentru conducerea si planificri raionale a proceselor industriale.

Viziunea OGC - OGC aspira la integrarea totala a datelor geospatiale si resurselor de geoprocesare in curentul mare alinformaticii si folosirea intensiva a software-rului pentru geoprocesare interoperabila, comerciala, pretutindeni in structurainformationala.

Misiunea OGC Implica dezvoltatorii si utilizatorii ai resurselor de informatii geografice -- incluzand vendori,

integratori,academii,agentii guvernamentale si organizatii obisnuite -- in dezvoltarea comuna a specificaiilortehnologiei interoperabile si lucreaza la promovarea produselor interoperabile certificate.

Sincronizeaza tehnologia de geoprocesare cu standardele tehnologice informationale curente si in dezvoltarebazate pe sistemele deschise, cu procesarea distribuita si schemele de procesare bazate pe componenete.

Organizator al forumului industrial care promoveaza initiativele de dezvoltare si colaborare pentru geopreocesaredistribuita.

Definiia OpenGIS OpenGIS constituiegeoprocesare deschisa si interoperabila, sau abilitatea de a mparti geodate eterogene si de a

geoprocesa resurse in mod transparent in retele. Cel mai inalt nivel al specificatiilor interoperabilitatii. Specificatiile OpenGIS (OGIS). Specificatii despre software care permite impartirea geodatelor si

interoperabilitatea geoprocesarii. O interfata standard pentru geoprocesare interoperabila. Consortiul Open GIS , Inc. O asociatie bazata pe consens formata din organizatii publice si private dedicata

dezvoltarii tehnologiilor OpenGIS si integrarea lor in procesarea industriala.

Specificatiile OpenGIS Versiunea curenta are 14 capitole si un sumar Noi capitole sunt in lucru... Capitolele:

1. Geometria Structurilor2. Sistemele de referinta spatiale3. Geometria localizarilor4. Functii si interpolari5. Trasaturile OpenGIS si Colectii de caracteristici6. Acoperirea

7. Imaginea Pamantului8. Relatiile caracteristicilor9. Calitate10. Tehnologie de transfer11. Metadata


18/120

12. Arhitectura serviciilor13. Catalogul serviciilor14. Comunitatea semanticii si comunicatiilor

ISO TC 211 Informatii geograficeISO (International Standards Organisation) lucreaza la standardizarea Informatiilor geografice de cativa ani cu comitetul

sau 211.

Ca o asociatie din industrie , OGC evident ca a fost capabil sa antreneze mai multe resurse si sa fie mai rapid decatISO TC 211

Ambitiile lui ISO TC 211 au fost sa stabileasca o baza solida pentru transferul de date - OGC a supralicitatcerintele, aducand obiective clare si interoperabilitate puternica.

Cooperarea dintre OGC si ISO a fost stabilita si este o alianta de clas A.

Modelele OpenGIS Ce cuprinde Modelul deschis de geodate OpenGIS:

caracteristicii si acoperirea geometrie si sisteme de referinta scheme de caracteristici colectii de caracteristici si schema de proiect

Ce cuprinde Modelul de servicii OpenGIS : cataloage, metadate operatii geospatiale si imagini

8. ArcGIS 9.3

n cadrul noii arhitecturi ArcGIS, anumite tipuri de date geografice sunt caracterizate nu doar prin atribute

si geometrie, ci si prin comportament. ArcGIS introduce un nou model al datelor care se numeste Geo DataObject model. Scopul sau este de a permite utilizatorilor sa nzestreze elementele geografice cu uncomportament natural. De multi ani, ArcInfo a suportat definirea unor atribute specifice anumitor elemente prinadaugarea unei coloane ntr-un tabel al unei baze de date relationale. Noutatea consta in asocierea unuicomportament acestor elemente.

ntre datele geogafie se stabilesc diverse relatii spatiale. Pentru pune in evidenta aceste relatii a fostintrodus conceptul de topologie.

Definitia 4: Topologia este un concept matematic utilizat pentru a reprezenta explicit relatiile spatialedintre obiecte (vecinatate, continuitate, interconexiune).

Cu ajutorul topologiei se poate determina care sunt obiectele adiacente unui obiect, ce elemente se

intersecteaza, ct de mare este un obiect, care este drumul cel mai scurt de la un obiect la altul.

8.1 Functiile sistemului ArcGIS

Proiectarea bazei de date presupune determinarea zonei de studiu, a sistemului de coordonate utilizat, astraturilor necesare studiului, a elementelor (obiectelor geografice) incluse n fiecare strat, a atributelornecesare descrierii fiecarui tip de element, a modului de codificare si organizare a atributelor.

Proiectarea bazei de date se realizeaza n trei pasi:Pasul 1. Identificarea obiectelor geografice si a atributelor lor si organizarea lor pe straturi

In general, organizarea datelor pe straturi se face tinnd cont de doua criterii:- tipul datelor: punct, linie sau poligon;- tema reprezentata (soluri, drumuri, etc.).

Pasul 2. Definirea atributelor


19/120

Pentru fiecare atribut se specifica modul de codificare si spatiul necesar memorarii valorilor admise. In

plus, pentru ntreaga baza de date se construieste un dictionar n care, pentru fiecare strat se precizeaza

numele atributelor asociate si pentru fiecare atribut se indica valorile si semnificatia valorilor posibile.

Pasul 3. Asigurarea registratiei coordonatelor ntre straturiPentru o corecta registratie, acele elemente care apar n mai multe straturi (de exemplu conturul zonei de

studiu, linia de coasta litorala) se vor digitiza o singura data ntr-un strat aparte - un sablon. n continuare, toatecelelalte straturi se vor construi pornind de la acest strat sablon si adaugnd elementele specifice.

8.1.1Introducerea datelorUn strat al bazei de date se poate introduce prin digitizare, scanare sau prin conversia unor date digitale

existente din alt fomat n formatul dorit. Datele pot fi introduse automat si n urma unor masuratori efectuate cuGPS-uri.

Exista mai multe moduri n care pot fi stocate datele geogafice, si anume: formatul vectorial, care estefoarte apropiat de cel utilizat pentru reprezentarea hartii; modelul raster, care descrie suprafata Pamntului ca omatrice formata din elemente omogene, similar modelului utilizat pentru reprezentarea imaginilor; si modelulTIN (Triangular Irregular Network) care reprezinta forma suprafetelor.

8.1.2 Interogarea datelor

Interogarea datelor presupune identificarea anumitor elemente prin indicarea lor pe ecran sau identificareatuturor elementelor care satisfac o anumita conditie. Se pot realiza interogari spatiale, de genul sa se afle toateelementele care se gasesc n interiorul unui dreptunghi sau selectii ale elementelor unei teme in functie depozitiile lor relative fata de elementele altei teme. n acest ultim caz, putem determina, de exemplu, toateorasele care se gasesc n interiorul unui judet, toate localitatile prin care trece un drum, toate orasele care segasesc la o distanta mai mica de x km de un drum, etc.

8.1.3 Analiza

Analiza geografica se efectueaza pentru a raspunde obiectivelor si criteriilor stabilite initial pentru proiectulde GIS. Rezultatele analizei geografice sunt apoi comunicate prin intermediul hartilor, rapoartelor si graficelor.Hartile tematice, tabelele sinoptice si reprezentarile grafice complexe generate n urma analizei geograficedovedesc capacitatea definitorie a unui GIS de a crea noi informatii si nu doar de a gestiona si/sau extrage ndiverse maniere date anterior achizitionate, ceea ce deosebeste fundamental un GIS de un sistem de gestiune abazelor de date si de un sistem de cartografiere automata.

Operatia de suprapunere a straturilor realizeaza combinatii ntre doua straturi reprezentnd aceeasi zona deteren, obiectele din primul strat (de tip punct, linie sau poligon) asumndu-si atributele corespunzatoareobiectelor peste care se suprapun n cel de-al doilea strat, obligatoriu de tip poligon. Ca rezultat se obtine unnou strat. Prin combinarea datelor spatiale si a atributelor asociate fiecarui strat se genereaza noi relatii spatialentre date. De exemplu, prin suprapunerea unui strat cuprinznd parcele de teren cu un alt strat continnd tipuri

de sol ntr-o zona data sunt determinate relatiile spatiale dintre parcele si tipurile de sol astfel nct se potidentifica acele parcele situate pe sol degradat.

8.1.4 Afisarea rezultatelor

Rezultatele analizei geografice se pot reprezenta grafic pe o harta nsotite de o descriere sub forma unuiraport cuprinznd datele tabelare, inclusiv valorile calculate n cadrul analizei. Pentru realizarea hartii finale, ngeneral, sunt combinate mai multe straturi ale bazei de date cuprinznd obiectele geografice urmarite n proiect,sunt adaugate o serie de elemente cartografice si sunt elaborate rapoartele descriptive.

In afara unor harti, pot fi puse la dispozitia utilizatorului rapoarte sau grafice care sa puna n evidentadiverse caracteristici ale temelor.

Harta conceputa este apoi tiparita sub forma unei harti pe hrtie sau este stocata sub forma unei imagini. Deasemenea, harta poate fi pusa la dipozitia publicului pe Internet, pentru a fi consultata de persoanele interesate.

8.2 Georeferentierea datelor

Unsistem geografic de coordonate utilizeaza o suprafata sferica tri-dimensionala pentru a defini pozitii de


20/120

pe suprafata pamntului. Un sistem geografic de coordonate include o unitate unghiulara de masura, un primmeridian si un datum. Un punct este referit prin valorile longitudinesi latitudine. Longitudinea si latitudineasunt unghiuri masurate din centrul pamntului la un punct de pe suprafata pamntului. Unghiurile sunt adeseamasurate n grade.

n sistemul sferic, "liniile orizontale" sau liniile est-vest sunt linii care au aceeasi latitudine. Acestea poartanumele deparalele. "Liniile verticale" sau linii nord-sud sunt linii care au aceeasi longitudine si ele se numescmeridiane. Linia de latitudine care se afla la egala distanta de poli se numeste ecuator. Linia care arelongitudinea 0 se numeste primul meridian. Latitudinea si longitudinea se masoara n mod obisnuit n gradezecimale sau n grade, minute, secunde.

Desi latitudinea si longitudinea pot localiza exact pozitii de pe suprafata pamntului, ele nu sunt unitatiuniforme de masurare. Deasupra si sub ecuator, cercurile care definesc paralele de latitudine devin din ce n cemai mici pna cnd se transforma ntr-un sigur punct la poli.

Forma si dimensiunea unei suprafete ntr-un sistem sferic de coordonate sunt definite de o sfera sau unsferoid. O sfera se bazeaza pe un cerc, in timp ce un sferoid se bazeaza pe o elipsa. n timp ce sferoidulaproximeaza forma pamntului,datum-ul defineste pozitia sferoidului relativ la centrul pamntului. Un datumfurnizeaza un cadru de referinta pentru masurarea pozitiilor de pe suprafata pamntului. El defineste originea siorientarea liniilor de latitudine si longitudine. Un datum local aliniaza un sferoid astfel nct acesta sa sepotriveasca ct mai bine cu suprafata pamntului ntr-o anumita zona. Un punct de pe suprafata sferoidului este

potrivit cu o anumita pozitie de pe suprafata pamntului, punctul respectiv se numeste punct de origine aldatumului si este diferit de centrul pamntului.

Unsistem proiectat de coordonate este definit pe o suprafata plana, doi-dimensionala. Spre deosebire desistemul sferic de coordonate, un sistem proiectat de coordonate are lungimi, unghiuri si arii constante de-alungul celor doua dimensiuni. Un sistem proiectat de coordonate se bazeaza intotdeauna pe un sistem geograficde coordonate care la rndul lui se bazeaza pe o sfera sau un sferoid.

ntr-un sistem proiectat de coordonate, pozitiile sunt identificate prin coordonatele x, y ale unui grid cuoriginea n centrul gridului. Fiecare pozitie are doua valori care o referentiaza n raport cu pozitia centrala. Unaspecifica pozitia sa orizontala, iar cealalta pozitia sa verticala. Cele doua valori poarta numele de coordonata xsi coordonata y. n acest caz unitatile sunt consistente si sunt spatiate egal de-a lungul ntregului domeniu x, y.

Indiferent daca se lucreaza cu sfera sau cu sferoid, suprafata tri-dimensionala trebuie transformata ntr-o

foaie plana de harta. Aceasta transformare matematica se numeste proiectie a hartii. Reprezentarea suprafeteipamntului n doua dimensiuni conduce la distorsiuni n forma, arie, distanta sau directie a datelor. O proiectiea hartii utilizeaza formule matematice pentru a lega coodonatele sferice ale globului de coordonatele plane.Proiectii diferite determina tipuri diferite de distorsiuni. Unele proiectii sunt concepute astfel nct saminimizeze una sau doua din caracteristicile datelor.

Cele mai importante tipuri de proiectii sunt: conice cilindrice planeDatele stocate ntr-un GIS ar trebui sa referentieze pozitia corecta de pe suprafata Pamntului. n acest scop

pot fi realizate urmatoarele operatii: Proiectarea datelor Transformarea coordonatelor Ajustarea datelor (rubersheeting)Scara hartii manuscris care este folosita pentru a introduce datele determina tipul elementului hartii. Hartile

la scara mare descriu zone mici de teren, cu rezolutie spatiala nalta si astfel ele arata numeroase detalii. nschimb, hartile la scara mica descriu zone mari de teren, au rezolutie spatiala scazuta si de aceea arata putinedetalii. n functie de ct de multe detalii doriti sa contina datele pe care le veti stoca se alege scara hartii.

Multe formate de date stocheaza impreuna cu datele detalii legate de proiectia hartii. Datele shapefile sicoverage stocheaza informatia legata de proiectie n fisiere care au extensia prj. Imaginile si datele CAD tinminte aceste infomatii n fisiere World, iar n cazul unei Geodatabase informatia este retinuta n tabele.

8.3 Generalitati

ntr-un GIS, informatiile geografice sunt abstractizate prin utilizarea unor concepte simple - puncte, linii,poligoane, fiecare obiect geografic fiind pus n corespondenta cu una sau mai multe inregistari din diversetabele de atribute.


21/120

Punctelereprezinta obiecte GIS prea mici pentru a putea fi descrise prin linii sau poligoane, cum ar fistlpi de nalta tensiune, copaci, fntni, locuri unde se petrec diverse evenimente (accidente rutiere,infractiuni) precum si obiecte care nu au suprafata, cum sunt vrfurile muntilor. Punctele se reprezintautiliznd diverse simboluri punctuale grafice si pot fi nsotite de texte explicative corespunzndvalorilor atributelor aferente.

Liniilereprezinta obiecte GIS prea nguste pentru a putea fi descrise prin poligoane, cum ar fi drumuri,

cursuri de apa, precum si obiecte liniare care au lungime dar nu au suprafata, cum sunt curbele de nivel.Liniile se reprezinta utiliznd diverse simboluri liniare grafice si pot fi nsotite de texte explicativecorespunznd valorilor atributelor aferente.

Poligoanele sunt suprafete nchise reprezentnd forma si pozitia obiectelor GIS omogene cum ar filacuri, unitati administrative, parcele, tipuri de vegetatie. Poligoanele se reprezinta utiliznd diversesimboluri liniare grafice pentru contururi, simboluri grafice de hasuri pentru interior si pot fi nsotite detexte explicative corespunznd valorilor atributelor aferente.

Un strat grupeaza obiecte abstracte n unitati omogene. Se pot crea straturi de tip punct, linie sau poligon.Stocarea datelor ntr-un strat este determinata n primul rnd de tipul elementelor (daca sunt elemente de tippunct, linie sau poligon) si n al doile rnd de asemanarile si deosebirile dintre diversele elemente. Este depreferat ca ntr-un strat sa fie stocate doar acele elemente care au aceleasi caracteristici, adica elemente care auaceleasi atribute.

Straturile pot fi organizate in colectii. Colectiile de staturi se caracterizeaza prin faptul ca au acelasi sistemde coordonate, aceeasi ntindere geografica. Gruparea straturilor ntr-o colectie se face pe baza topologiei saupe baza geometriei coincidente.

Fiecare strat are asociat un tabel de atribute. Pentru fiecare element spatial, n tabel exista o nregistrarecare stocheaza atributele corespunzatoare elementului. Legatura dintre obiectele spatiale si atribute esterealizata prin intermediul unor identificatori (n general, un cmp al tabelului) care sunt unici.

Stocarea obiectelor abstracte se face n doua moduri: format vector format rastern modelul de date vectorial, obiectele GIS sunt reprezentate avnd o delimitare bine definita n spatiu.

Pozitia si forma obiectelor este reprezentata utiliznd un sistem de coordonate x, y (Cartezian). Un punct este

reprezentat printr-o singura pereche de coordonate x, y. O linie este reprezentata printr-un sir ordonat deperechi de coordonate x, y. Un poligon este reprezentat printr-un sir de perechi de coordonate x, y care definescsegmentele liniare ce delimiteaza poligonul. Modelul vectorial reprezinta fiecare suprafata ca o serie de izolinii;de exemplu, altimetria se reprezinta ca o serie de curbe de nivel. Modelul vectorial este foarte eficient pentrudesenarea hartilor, dar este mai putin eficient pentru analiza suprafetelor care necesita calcule complexe pentrudeterminarea unor caracteristici cum ar fi panta suprafetei n orice punct sau directia pantei.

Datele vector pot fi de doua tipuri: topologice si netopologie. n cazul unui model topologic al datelor, seutilizeaza relatii spatiale pentru a defini proprietati spatiale. Acest model se caracterizeaza prin:

toate liniile au un punct de nceput si un punct de sfrsit (nod sau jonctiune). liniile care au n comun un nod sau jonctiune se conecteaza (intersecteaza) liniile se pot conecta pentru a forma poligoane liniile pot avea poligoane n stnga sau n dreapta lor

8.3.1. Formate de date vector

Exista mai multe formate de date vector care pot fi utilizate pentru a stoca informatiile spatiale: shapefile coverage geodatabase fisiere CAD tabele de evenimente

8.3.1.1.Formatul de date shapefile

Prin acest format se poate reprezenta un singur strat. Acest format nu are un mecanism de colectie astraturilor. Atributele sunt stocate n fisiere dBASE. Tabelul asociat contine un cmp numit "Shape" n caresunt stocati identificatorii prin intermediul carora se face legatura cu datele spatiale.

Formatul de date shapefile contine cel putin trei fisiere: shapefile.shp


22/120

shapefile.shx shapefile.dbfn fisierul shapefile.shp este stocata informatia spatiala: coordonatele punctelor sau ale vertexurilor care

formeaza liniile sau poligoanele. Fisierul shapfile.shx reprezinta un indice al fisierului shapefile.shp, iar nfisierul shapefile.dbf sunt stocate atributele. Optional, poate exista un fisier shapefil.prj care contine informatiireferitoare la proiectia datelor.

Formatul datelor shapefile nu este un format topologic, dar sunt stocate n mod implicit informatiitopologice.

8.3.1.2. Formatul de date coverage

Un coverage este o colectie de straturi. n acest caz, datele sunt stocate sub forma unui director. Acestformat de date este un format topologic, n sensul ca relatiile spatiale dintre elemente sunt tinute minte n fisiereseparate. De aceea, pentru acest tip de date trebuie construita topologia, care poate fi de tip punct, linie saupoligon. Un coverage poate avea topologie compusa de linie si punct sau de linie si poligon, dar nu poate avean acelasi timp topologie de punct si poligon.

Atributele elementelor sunt stocate n tabele INFO care au un cmp "Cover-ID" care face legatura ntretabele si informatia spatiala.

Coverage-urile sunt stocate n workspace-uri ArcInfo. Acestea sunt directoare care contin un subdirector

special numit INFO. n acest subdirector sunt stocate tabele INFO. Administrarea coverage-urilor si aworkspace-urilor se face doar cu instrumente ArcInfo. Nu trebuie folosite comenzi al sistemului de operarepentru ca acestea nu respecta legatura dintre coverage si tabelul de atribute din INFO.

8.3.1.3. Fomatul de date Geodatabase

n formatul de date Geodatabase se pot stoca straturi sau colectii de straturi (feature datasets). Att clasele

de elemente, ct si atributele sunt stocate n tabele ale RDBMS-ului. Spre deosebie de toate celelalte tipuri

de date, n geodatabase este stocat si comportamentul datelor. Tabelul RDBMS contine un cmp "Shape"

care stocheaza informatia spatiala.

8.3.1.4. Formatul de date CAD

Datele geografice pot fi stocate si n fisiere Computed Aided Design (CAD), cum ar fi fisiere DXF, DWGsau DGN. Fisierele CAD reprezinta o colectie logica care permite accesarea unui strat sau a tuturor stratuilor, laun moment dat. Aceste tipuri de date pot fi editate n ArcGIS doar dupa ce au fost convertite in clase deelemente din geodatabase sau n coverage-uri.

Dintre toate formatele de date vector, doar formatul shapefile contine un singur strat, celelalte avndposibilitatea de a stoca si colectii de straturi. Doar datele coverage si geodatabase au topologie. Singurul model

de date care permite personalizarea elementelor este modelul geodatabase.

8.3.2 Date raster

Modelul de date raster reprezinta o zona de teren ca o matrice (grila) formata din celule rectangulareuniforme, fiecare celula avnd o valoare. Grila este reprezentata ntr-un sistem de coordonate x, y (Cartezian).Coordonatele x, y ale unei celule se calculeaza pe baza coordonatelor unui punct de referinta, de obicei unul dincolturile grilei, tinnd cont de pozitia celulei n grila (numarul liniei/coloanei) si de dimensiunile celulei pe x sipe y. Valoarea unei celule indica obiectul situat n acea pozitie. Exista trei metode pentru stabilirea valorilorunei celule: clasificarea obiectelor, n care fiecare valoare indica un anumit tip de obiecte cum ar fi drum, zonaurbana, tip de sol; indicarea valorii culorii (nivelului de gri) nregistrate ntr-o imagine (fotografie); indicareaunei masuratori relative cum ar fi altitudinea fata de nivelul marii, naltimea unei cladiri fata de nivelul solului,

etc. n modelul raster, obiectele nu au o delimitare bine-definita iar relatiile spatiale dintre obiecte suntreprezentate implicit. Reprezentnd celule rectangulare, forma obiectelor nu este foarte exacta si depinde derezolutia celulei. Prin rezolutia celulei se ntelege dimensiunea suprafetei de teren reprezentate de o celula; cuct suprafata reprezentata este mai mica, cu att rezolutia este mai buna si deci datele mai precise, n schimb


23/120

este nevoie de mai multa memorie pentru stocarea datelor si deci de un timp de prelucrare mai ndelungat.Precum modelul vectorial, modelul raster permite reprezentarea obiectelor GIS punctuale, liniare saupoligonale. Un obiect punctual este reprezentat printr-o valoare ntr-o singura celula a grilei. Un obiect liniarapare ca o serie de celule adiacente care redau lungimea si forma obiectului. Un obiect poligonal estereprezentat ca un grup de celule adiacente care redau aria si forma obiectului. Modelul raster este foarte eficientpentru reprezentarea imaginilor si pentru implementarea functiilor analitice spatiale (suprapunerea obiectelor,identificarea ntinderii unui fenomen, operatii pe vecinatati). n modelul raster suprafetele sunt reprezentate prinindicarea n fiecare celula a valorii cotei corespunzatoare punctului din centrul celulei (o latice). Prin urmare,acest model permite implementarea cu usurinta a operatiilor asupra suprafetelor (calculul pantei, directieipantei, interpolarea curbelor de nivel).

Exista doua moduri n care pot fi stocate datele raster: ca imagini sau ca grid-uri. n ambele cazuri, datelesunt stocate sub forma unor rnduri si coloane de celule de dimensiune egala. Fiecare celula stocheaza ovaloare. Detaliile depind de dimensiunea celulei. Cu ct dimensiunea celulei este mai mica, cu att datele suntstocate mai precis. Unele formate pot avea mecanisme de colectie.

Exista numeroase tipuri de imagini: tiff, bmp, sid, jpg, ERDAS. Formatul nativ al lui ArcInfo pentrustocarea datelor raster este gridul. Gridurile pot fi de doua tipuri: discrete si continue. Gridurile discrete au doarvalori intregi, pe cnd gridurile continue pot stoca si valori zecimale. Doar gridurile discrete pot avea asociatetabele de atribute.

8.3.4 Tabele

Un tabel este o colectie de nregistrai (rndurile tabelului) si coloane (cmpuri). Datele care pot fi stocatentr-o coloana trebuie sa fie de acelasi tip si aceste date pot fi numere, texte, date. n cadrul aceluiasi tabelcoloanele trebuie sa aiba nume unice. Tipurile diferite de cmpuri stocheaza tipuri diferite de valori.

Fiecare tip de date spatiale are asociat un format tabelar nativ. Astfel, pentru datele de tip coverage, tabelelesunt de tip INFO, pentru date spatiale de tip shapefile, tabelele sunt de dBASE, iar pentru date spatiale de tipgeodatabase, tabelele sunt stocate n RDBMS-ul corespunzator.

Atributele datelor spatiale pot fi stocate n tabelele elementelor sau n tabele separate. n acest ultim caz,putem asocia tabele care pentru o coloana au valori cheie comune. O cheie primarareprezinta o coloana a unui

tabel n care sunt stocate valori unice prin care se identifica n mod unic nregistarile. Un tabel nu poate aveadect o cheie primara. O cheie straina realizeaza o conectare la o cheie primara a unui alt tabel. Datele unei cheistraine pot fi duplicate.

Relatia dintre doua tabele este caracterizata prin cardinalitate. Aceasta reprezinta cte obiecte "A" suntlegate de obiectul "B". Exista trei tipuri de cardinalitate:

one-to-one one-to-many sau many-to-one many-to-manynainte de a conecta doua tabele trebuie cunoscuta cardinalitatea relatiei care se stabileste ntre ele.Tabelele pot fi conectate prin operatia numita "join". n acest caz conectarea este logica si se presupune ca

relatia este one-to-many; se poate realiza si daca relatia este many-to-one. n general, numele cmpurilor delegatura nu trebuie sa fie identice, dar tipul cmpurilor trebuie sa fie acelasi.

Asocierea a doua tabele se poate realiza si prin intermediul unor clase de relatii. n acest caz, tabelele suntlegate virtual, nu fizic. Caracteristici importante ale claselor de relatii sunt:

Nu se creeaza noi straturi O conectare este persitenta pna cnd se ndeparteaza Asocierea dinte tabele este dinamica Se pot edita, interoga sau simboliza date in oricare dintre tabeleClasele de relatii reprezinta asocieri mai flexibile ale tabelelor.Clasele de relatii pot fi definite ntre coveage-uri sau ntre clasele de elemente ale unei geodatabase. Relatia

se defineste n ArcCatalog si se utilizeaza n ArcMap.Pentru stocarea atributelor se pot folosi tabelele implicite ale claselor de elemente sau tabele separate.

Fomatele de fisiere n care pot fi stocate atributele sunt: dBASE, INFO, RDBMS. Conectarea dintre doua tabele

se poate realiza prin intermediul operatiei de join sau cu ajutorul claselor de relatii. Alte aspecte importantesunt cardinalitatea relatiei dintre doua tabele si mentinerea integritatii bazei de date.


24/120

8.4 Platforma ArcGIS

ArcGIS este o familie de produse software care formeaza un GIS complet. El este construit pestandarde ale industriei, furnizeaza posibilitati exceptionale si n plus este usor de utilizat. Aceasta vesiune secaracterizeaza printr-o arhitectura comuna, cod comun, model comun al extensiilor si un singur mediu dedezvoltare pentru ArcView si ArcInfo.

Platforma ArcGIS este constituita din produse Desktop si servicii de aplicatii. Produsele Desktop suntArcView, ArcEditor si ArcInfo. Serviciile de aplicatii sunt reprezentate de ArSDE si ArcIMS. ProduseleDesktop au toate aceleasi extensii: Spatial Analyst, 3D Analyst, Geostatistical Analyst, MrSID Encoder,ArcPress si StreetMap. De asemenea, produsele Desktop sunt toate alcatuite din aceleasi aplicatii:ArcCatalog, ArcMapsi ArcToolbox.

ArcMap este aplicatia centrala a Desktopului ArcGIS. Ea poate fi utilizata pentru integrarea si vizualizareadatelor, crearea sau actualizarea att a datelor spatiale ct si a atributelor, construirea de harti, realizarea deanalize.

ArcCatalog va ajuta sa organizati si sa administrati toate datele GIS. ArcCatalog contine instrumente pentruexplorarea si gasirea informatiilor geografice, pentru nregistrarea si vizualizarea metadatelor, pentruvizualizarea rapida a datelor spatiale si pentru definirea schemei straturilor geografice.

Scopul aplicatiei ArcToolbox este acela de a simplifica sarcinile GIS prin intermediul unor instrumente sau

wizard-uri. ArcToolbox este o aplicatie simpla ce contine numeroase instrumente pentru geoprelucrare. Existadoua versiuni de ArcToolbox: versiunea completa care este livrata cu ArcInfo si o versiune simplificata pentruArcEditor si ArcView. Cu ajutorul instrumentelor din ArcToolbox se pot realiza analize si conversii aledatelor, precum si administrarea lor.

ArcView 9.3, ArcInfo 9.3 si ArcEditor 9.3 au o interfata comuna. Aceasta interfata comuna mpreuna cuarhitectura comuna determina ca ArcGIS si informatia geografica sa fie accesibile unei varietati de utilizatori cunecesitati GIS diverse. Arhitectura comuna permite, de asemenea, utilizatorilor sa aiba n comun aceleasiscripturi, instrumente personalizate, aplicatii sau extensii.

8.4.1 ArcView 9.3

ArcView 9.3 este cea mai semnificativa versiune din istoria acestui produs. ESRI a construit ArcView pe oarhitectura si un mediu utilizator complet noi, pe baza standardelor curente din aria tehologiei informatiilor.ArcView 9.3 se caracterizeaza printr-o interfata utilizator de tip Windows, intuitiva. El include Visual Basic forApplications pentru crearea de programe.

ArcView 9.3 mentine functionalitatea de baza a lui ArcView 3.2 si a adaugat o multime de mbunatatiri caurmare a cererilor utilizatorilor.

ArcView 9.3 este un produs de sine statator, exceptional si el reprezinta punctul de intrare in ArcGIS.ArcView 9.3 este format din aceleasi produse Desktop: ArcCatalog, ArcMap si ArcToolbox.

Caracteristici noi, importante ale lui ArcView 9.3 sunt: o noua ahitectura care poate fi extinsa. Noua arhitectura este conceputa special pentru Windows. cartografiere mbunatatita proiectii instantanee (projection-on-the-fly) editare sporita administrare mai buna a etichetelor; posibilitatea de a crea adnotari. acces la Internet.ArcView citeste toate tipurile de date (shapefile, covera

sisteme informatice geografice

Documents