Geografické informačné systémy
Geografické informačné systémy. Informácie o polohe, vlastnostiach, vzájomných vzťahoch a vývoji objektov v priestore na povrchu Zeme boli, sú a budú pre ľudskú spoločnosť veľmi dôležité. Ľudia žijú v tomto priestore, ktorý ich obklopuje a vykonávajú aktivity, ktoré tento priestor ovplyvňujú a menia.
Geografické informačné systémyInformácie o polohe, vlastnostiach, vzájomných vzťahoch a vývoji objektov v priestore na povrchu Zeme boli, sú a budú pre ľudskú spoločnosť veľmi dôležité. Ľudia žijú v tomto priestore, ktorý ich obklopuje a vykonávajú aktivity, ktoré tento priestor ovplyvňujú a menia. Ide o informácie o objektoch z geografického priestoru – teda geografických objektoch, skrátene aj geoobjektoch. Štruktúra týchto informácií, ak má byť komplexná, by mala popísať takýto objekt všestranne – z hľadiska lokalizácie, polohy alebo tiež geometrie (tvar, veľkosť), atribútových (popisných) vlastností, priestorových vzťahov k iným objektom (spojitosť, susedstvo, obsiahnutosť) a tiež vývoja všetkých už uvedených súčastí v čase – teda dynamiky.
Informácie pre rozhodovanie
Geografické informácie sú extrémne dôležité pre väčšinu rozhodnutí, ktoré ľudia robia. Pri odbornom používaní pojmu informácia je potrebné si uvedomiť rozdiely vo význame pojmov údaj, informácia a znalosti. V hovorovej reči sa veľmi často zamieňajú. Údaje sú štrukturované sekvencie symbolov založené na pravidlách syntaxe. Sú to reprezentácie faktov, pojmov alebo inštrukcii formalizované spôsobom vhodným pre prenos, interpretáciu alebo spracovanie. Ide napr. o čísla, text, znaky, ktoré môžeme zaznamenávať aj bez toho, aby sme chápali ich význam. Informácia je výsledkom úspešnej analýzy a interpretácie údajov. Vznikne spojením dát s významom – sémantikou – je to vlastne význam, ktorý človek prisudzuje údajom. Znalosti sú tie informácie, ktoré sú využiteľné pre ďalšiu inteligentnú činnosť a to na základe poznania cieľa, kontextu a skúseností. Znalosti nám umožňujú aj vytvárať z údajov informácie.
Hľadanie súvislostí
Vynález elektronického počítača v polovici dvadsiateho storočia a rozvoj informačných technológií umožnil nájdenie nových spôsobov na zber, správu, prezentáciu a rôznorodé využívanie najrôznejších informácií. V prípade geografickej informácie je vďaka rozvoju výpočtovej techniky a informatiky možné vykonávať integrovanú analýzu (z hľadiska polohy, vlastností, priestorových vzťahov i dynamiky) geografických údajov pomocou geografických informačných systémov (GIS). Geografické informačné systémy sú špeciálnym typom informačných systémov, v ktorých sú všetky uložené údaje vztiahnuté k lokalitám (spojené s lokalitami) v priestore a v ktorých postupy spracovania vychádzajú z tejto väzby. Práca s GIS by mala zjednocovať tri aspekty – kartografický, databázový a analytický. Podľa povahy aplikácie však môže niektorý z nich výrazne dominovať.
HARDVÉR A SOFTVÉR
Z hľadiska štruktúry sa GIS chápe ako aplikácia z technologickej časti – hardvéru a softvéru, geografických údajov a užívateľov systému. Pokiaľ ide o hardvérovú zložku, pôvodne patrili GIS k náročným aplikáciám, ktoré pracovali na výkonných pracovných staniciach najmä s operačným systémom UNIX. Koncom 90-tych rokov sa však intenzívne presadili riešenia na báze osobných počítačov a operačných systémov Windows. K ďalším hardvérovým zložkám patria vstupné zariadenia – digitizéry, scanery, výstupné zariadenia – tlačiarne, plotre a na komunikáciu medzi počítačmi i perifériami sa stále viac využívajú počítačové siete.
Softvérová zložka sama osebe zasluhuje veľkú pozornosť. Z hľadiska všeobecného členenia pozostáva GIS softvér z modulov zabezpečujúcich vstup údajov, ich obhospodarovanie (manipuláciu alebo transformáciu), analýzu a syntézu, vizualizáciu a vytváranie výstupov ktoré sú zastrešené, resp. spojené spoločným užívateľským prostredím. V súčasnom období ide najčastejšie o rôzne varianty grafického užívateľského prostredia so systémom volieb či ponúk, ale používa sa aj režim príkazového riadku a väčšina systémov má implementovaný vlastný makro jazyk alebo umožňuje vytvárať užívateľské nadstavby v niektorom z programovacích jazykov.
TYPICKÉ NÁSTROJE
K typickým geograficky orientovaným analytickým nástrojom GIS patria prostriedky na dotazovanie databázy, prekrytie informačných vrstiev, mapovú algebru, analýzu povrchov, vzdialenostné analýzy a analýzy sietí. Názory na členenie a potrebu zaradenia nástrojov však zďaleka nie sú jednotné. Veľmi časté je tiež horizontálne prerastanie systémov, keď s typickými GIS nástrojmi sú kombinované moduly pre štatistické analýzy a geoštatistiku, analýzy digitálnych modelov terénu, analýzu obrazov, podporu rozhodovania a pod. Posledný vývoj tiež prináša vertikálne členenie prostriedkov podľa potrieb hierarchicky orientovanej štruktúry aplikácie GIS.
Mladá disciplína
Geoinformatika je mladá vedná disciplína, ktorá vznikla na rozhraní záujmov viacerých zdrojových disciplín, predovšetkým však geografie, kartografie, informatiky a diaľkového prieskumu Zeme (DPZ). Vznik GIS-u a počiatky geroinformatiky siahajú do obdobia tzv. kvantitatívnej revolúcie v geografii v 60-tych rokoch a úzko súvisia s nástupom a širším využitím informačných technológií. Druhým pilierom vzniku GIS boli snahy o komputerizáciu postupov tvorby máp v kartografii.
Pri vzniku technológie zohrávali veľkú úlohu predovšetkým americké univerzity a vládne inštitúcie (napr. US Bureau of the Census a US Geological Survey). Prvým GIS-om využívaným v praxi sa stal Canada Geographic Information System uprostred 60-tych rokov, ktorý slúžil predovšetkým na uchovávanie údajov o prírodných zdrojoch Kanady. Neskôr vznikali aj ďalšie systémy a to predovšetkým na amerických univerzitách. Pri vývoji GIS-ov hrala veľkú úlohu aj armáda USA a to najmä v súvislosti s definíciou jednotného súradnicového systému a vypustením satelitov, ktorých úlohou bol zber údajov o povrchu Zeme. Pozitívnu úlohu zohrali aj ekonomicky silné elektrárenské a naftárske podniky. Počiatky vzniku komerčných GIS-ov siahajú do konca 70-tych rokov 20. storočia, keď vznikli viaceré firmy produkujúce GIS softvér (napr. aj Intergraph a ESRI). Mnohé z nich pri tom čerpali z výsledkov výskumu realizovaných na univerzitách.
ROZVOJ TRHU
Geografické informácie majú svoju nespornú hodnotu. Všeobecne akceptovaný odhad totiž hovorí, že až 80 % ľudských rozhodnutí je ovplyvnených priestorom, resp. takýto podiel informácii má priamy alebo sprostredkovaný priestorový kontext. Informácia má veľmi rozdielnu hodnotu pre rôznych užívateľov. Jednou z mála oblastí, kde boli zdokumentované priame ekonomické výhody využitia geografických informácii je logistika – odvetvie zaoberajúce sa premiestňovaním materiálov a ľudí. V takýchto aplikáciách boli zaznamenané priame úspory okolo 20 perc.
Podľa jednej z posledných štúdii publikovanej firmou Daratech, ktorá sa zaoberá výskumom trhu a hodnotením technológii, dosiahol celosvetový príjem z predaja GIS softvéru v roku 2001 1,1 bilióna dolárov s dynamikou rastu 14,3 perc. Najväčší podiel na trhu – 21 % tvorili obslužné (utility) aplikácie tesne sledované aplikáciami v štátnej správe, telekomunikáciách a manažovaní prírodných zdrojov.
Okrem toho však obchod s GIS softvérom poháňa ďalšie obchody v objeme viac ako 7,7 bilióna dolárov, ktoré zákazníci spotrebovali na služby súvisiace s počítačovým hardvérom a softvérom. Tento ďaleko najväčší komponent GIS ekonomiky pozostáva z analýz potrieb zákazníkov, projektovania procesov a na informačné technológie zameraných služieb ako sú integrácia systémov, implementácia, kastomizácia a konverzia údajov. Vedúcimi spoločnosťami na trhu sú Environmetal Systems Research Institute (ESRI) a Intergraph, ktoré spolu vytvorili takmer polovicu (47,1 %) celkových tržieb.
KAM SMERUJE VÝVOJ
Vývoj v technických prostriedkoch pre takto široko chápanú oblasť informatiky je mimoriadne intenzívny. Súvisí s celkovým rozvojom výpočtovej techniky a informatiky. Nie je pritom ľahké oddeliť pokrok v oblasti technológie zdrojov údajov, aplikácií a organizačných a sociálnych súvislostí. Najmä z časopiseckých zdrojov je možné identifikovať tieto trendy: – integrácia GIS do hlavného prúdu informatiky (objektový prístup, štrukturovanie polohových údajov, enterprise systémy), – rozvoj webových aplikácií a služieb založených na polohe (Location Based Servies), – rozvoj nových aplikačných oblastí, rozšifrovanie funkčnosti a výkonnosti systémov (poľnohospodárstvo, krízový manažment, podpora rozhodovania, telekomunikačné služby), – rozširovanie mobilných GPS/SIS aplikácií, – rozvoj štandardizácie a infraštruktúry pre geografické informácie na všetkých úrovniach, – integrácia súčastí geoinformatiky, – rozvoj nových senzorov a využitia materiálov diaľkového prieskumu Zeme s vysokou priestorovou rozlišovacou schopnosťou.
Viac informácií k tejto téme možno nájsť na www.geoplace.com a www.esri.com
Doc. Ing. Ján Tuček, CSc. (Autor je predsedom Slovenskej asociácie pre geoinformatiku a pôsobí na Lesníckej fakulte TU vo Zvolene)
Write review