1

GEOGRAFSKI INFORMACIONI SISTEMI

2

OVAJ MATERIJAL FORMIRAN JE NA OSNOVU STUDENTSKIH SEMINARSKIH

RADOVA. VELIKI DIO TEKSTA ZASNOVAN JE NA PREVODIMA, SA ENGELSKOG

JEZIKA, RADOVA KOJI TRETIRAJU PROBLEMATIKU GIS-A. POJEDINI DIJELOVI

TEKSTA ODLIKUJU SE ZNATNO LOŠIM PREVODOM, TE MOŢE BITI POTEŠKOĆA

U NJIHOVOM KORIŠĆENJU. CJELOKUPAN IZVORNI MATERIJAL NA

ENGLESKOM JEZIKU, ĈIJI SU DIJELOVI SADRŢANI U OVOM TEKSTU, MOŢE SE

NAĆI NA www.pmfbl.org/bajic , POD NAZIVOM „GIS-LITERATURA-ENG“.

U TEKSTU SU NUMERISANI GLAVNI NASLOVI, KOJI ZAJEDNO SA

PODNASLOVIMA KOJI IM PRIPADAJU, ĈINE ISPITNA PITANJA ZA POLAGANJE

USMENOG DIJELA ISPITA IZ PREDMETA: „Uvod u GIS“ i „GIS“.

Davorin Bajic (davorinbajic@pmfbl.org)

3

INFORMACIONE TEHNOLOGIJE U GEOGRAFIJI

GIS je jedna od mnogih informacionih tehnologija koje su transformisale naĉine na koje

geografi sprovode istraţivanja i doprinose društvu. U poslednje dvije decenije, ove

informacione tehnologije su imale ogroman uticaj na istraţivaĉke tehnike specifiĉne za

geografiju, kao i na opšti naĉin na koji nauĉnici komuniciraju i saraĊuju.

1. ŠTA JE TO GIS?

GIS kao integrisana tehnologija

Geografski informacioni sistemi ima vaţnu ulogu kao integrisana tehnologija. GIS se razvio

povezivanjem odreĊenog broja odvojenih tehnologija u cjelinu koja je veća od zbira svojih

dijelova. GIS se pojavio kao veoma moćna tehnologija, jer on omogućava geografima da

integrišu podatke i metapodatke na naĉin da podrţavaju tradicionalne forme geografskih

analiza, kao što su analiza preklapanja mapa, kao i nove tipove analiza i modelovanja koje su

izvan mogućnosti ruĉnih metoda. Sa GIS-om je moguće da se karta, model, upiti i analize

velike koliĉine podataka ĉuvaju zajedno u jedinstvenoj bazi podataka.

Znaĉaj GIS-a kao integrisane tehnologije je takoĊe oĉigledan u njegovom porijeklu. Razvoj

GIS-a se oslanjao na inovacije u mnogim razliĉitim disciplinama: geografiji,

kartografiji, fotogrametriji, daljinskom oĉitavanju, mjernju, geodeziji, graĊevinarstvu,

statistici, kompjuterskim naukama, opearcionim istraţivanjima, viještaĉkoj inteligenciji,

demografiji, a doprinijele su i mnoge druge grane društvenih nauka, prirodnih nauka i tehnika.

Geografski informacioni sistemi : opšta definicija

Sveobuhvatni GIS podrazumijeva:

1. unos podataka sa mape, fotografije iz vazduha, satelita, ankete i drugih izvora

2. skladištenje podataka, pretraţivanje i upite

3. transformaciju podataka, analizu i modeliranje, ukljuĉujući i prostornu statistiku

4. izlazne dokumente, kao što su mape, izvještaji i planovi.

Važnije karakteristike GIS-a su:

Prvo, GIS je povezan sa drugim aplikacijama - bazama podataka, ali sa jednom vaţnom

razlikom. Sve informacije u GIS-u povezane su prostornom referencom. Ostale baze podataka

mogu da sadrţe lokacijske informacije (kao što su adrese ulica, ili poštanski brojevi), ali GIS

baze podataka koriste geografsku referencu kao primarni naĉin skladištenja i pristupa

informacijama.

Drugo, GIS integriše tehnologiju. Dok se druge tehnologije mogu koristiti samo za npr.

analiziranje aerofoto simaka i satelitskih simaka, da se stvore statistiĉki modeli ili za nacrt

mape, ove mogućnosti su sve zajedno ponuĊene u okviru sveobuhvatnog GIS-a.

Treće, GIS sa mnoštvom funkcija treba posmatrati kao proces, a ne samo kao softver ili

hardver. GIS sluţi za donošenje odluka. Naĉin na koji se upisuju podaci, skladište i analiziraju

4

u okviru GIS-a mora odraţavati naĉin na koji će se informacije koristiti za posebna

istraţivanja ili odluke – izrada zadatka. Vidjeti GIS samo kao softver ili hardver je zanemarivanje kljuĉne uloge koju on igra u

sveobuhvatnom procesu odluĉivanja.

GIS je izraţen pojedinaĉnim slovima G – I – S. To je skraćenica za geografski informacioni

sistem.

Geoinformaciona nauka je nova interdiscipinarna oblast. Stvorena je na osnovu znanja iz

geografije, kartografije, informatike, matematike itd.

GIS moţe da se definiše kao '' sistem za snimanje, ĉuvanje, provjeru, integraciju,

manipulisanje, analizu i prikazivanje podataka koji imaju geoprostorni predznak. Obiĉno se

smatra da ukljuĉuje prostornu kompjutersku bazu podataka i ogovarajuće softverske

aplikacije.''

GIS treba prostorne podatke, to ga ĉini jedinsvenim. Ovde prostorno znaĉi – povezano sa

prostorom – lokacija u stvarnom svijetu. Zato je GIS zasnovan na osnovnom geografskom

konceptu.

Geografski informacioni sistem je integracija kompjuterskog hardvera i softvera koji moţe da

kreira, manipuliše i analizira geografski referentnu bazu podataka za stvaranje novih mapa i

tabela podataka.

GIS obuhvata mogućnosti koje nudi Computer Aided Design (CAD) i sistem za upravljanje

bazom podataka (DBMS), ali je više nego samo kombinacija tih sistema. U GIS- u, odnos

izmeĊu grafiĉkih podataka karte i tabelarnih podataka baze je takav da se promjene na mapi

reflektuju u bazu podataka GIS-a, što omogućava automatsko odreĊivanje odnosa izmeĊu

karata i kreiranja nove mape tih odnosa.

Zajedniĉki reĉeno, geografski informacioni sistem ili GIS je konfiguracija raĉunarskog

hardvera i softvera specijalno dizajniranog za prikupljanje, skladištenje i korištenje

kartogarfskih podataka.

GIS- je i sistem baze podataka sa specifiĉnim mogućnostima za skladištenje prostorno-

referentnih podataka, kao i skup operacija za rad sa podacima. . .GIS se moţe posmatrati kao

karta višeg reda.''

GIS pruţa moćne alate za rješavanje geografskih, planerskih, ekoloških, tehniĉkih,

socijalnih... pitanja.

GIS nam omogućava organizovanje informacija o datom prostoru, kao skup mapa sa

prikazivanjem informacija o jednoj karakteristici regiona. Svaka od ovih zasebnih tematskih

karata predstavlja sloj (LAYER). Svaki sloj je paţljivo naslonjen na druge tako da se svaka

lokacija precizno podudara sa svojom odgovarajućom lokacijom na svim ostalim mapama.

Donji sloj ovog dijagrama je najvaţniji, jer predstavlja mreţu lokacijski referentnog sistema

(kao što geografska širina i duţina), na koji su sve mape precizno registrovane.

5

Veliki potencijal GIS-a potiĉe od njegove sposobnosti da integriše velike koliĉine informacija

o geoprostoru, te da obezbedi snaţan repertoar analitiĉkih alata za istraţivanje ovih podataka.

Zamislite potencijal sistema u kome desetine ili stotine slojeva karata su rasporeĊene za

prikaz informacija o transportnim mreţama, hidrografiji, karakteristikama stanovništva,

ekonomskoj aktivnosti, politiĉkiim nadleţnostima, kao i drugim karakteristikama prirodne i

društvene sredine. Takav sistem će biti dragocen u raznim situacijama - za urbanizam, zaštitu

ţivotne sredine, upravljanje resursima, upravljanje rizicima, planiranje za vanredne situacije,

ili planiranjem saobraćaja, i tako dalje. Sposobnost da se izdvoje informacije u slojevima, a

zatim i meĊusobno kombinovanje slojeva je razlog zašto GISsmatramo kao alat sa velikim

potencijalom u istraţivanju i donošenju odluka.

GIS tehnologija je u geografskoj analizi ono što su mikroskop, teleskop i

raĉunari u drugim naukama...

GIS integriše prostorne i druge vrste informacija unutar jednog sistema - on

pruţa dosledan okvir za analizu geografskih podataka.

Stavljanjem mapa i drugih vrsta prostornih informacija u digitalni obliku, GIS-a nam

omogućava da manipulišemo i prikazujemo geografska znanja na nove i uzbudljive naĉine.

GIS omogućava lakši pristup administrativnim podacima- vlasništvo nad imovinom, poreskim

podacima, uvid u infrastrukturne sisteme.

2. VEZE GIS-a SA OSTALIM NAUČNIM DISCIPLINAMA

U GIS-u je integrisan veliki broj znanja iz razliĉitih nauĉnih disciplina:

Geografija: Geografija se bavi razumevanjem sveta i ĉovekovog mesta

u njemu. Geografija ima dugu tradiciju u oblasti prostornih analiza. Geografska disciplina

pruţa tehnike za sprovoĊenje prostornih analiza i prostornih perspektiva.

Kartografija: Kompjuteri nude iste prednosti kartografima koje programi za obradu teksta

nude piscima. Automatske tehnike su sada više pravilo nego izuzetak u kartografskoj

Kartografija se bavi prikazom prostornih informacija. Trenutno

6

glavni izvor za unos podataka za GIS su karte. Kartografija daje dugu tradiciju u dizajnu

karata što je jako vaţno za izlazne forme GIS-a. Kompjuterska kartografija (takoĊe poznata

kao 'digitalna kartografija', 'automatizovana kartografija') obezbeĊuje metode za digitalno

predstavljanje i manipulaciju kartografskih karakteristika i metoda vizualizacije.

Daljinska detekcija: Ova nadolazeća tehnika koja beleţi slike iz svemira i iz vazduha je

glavni izvor GIS podataka. Daljinska oĉitavanja obuhvataju tehnike za prikupljanje podataka

i obradu bilo gde na svetu,sa odrţivim potencijalom aţuriranja. Njegova glavna prednost je to

što podatak iz sistema daljinskog oĉitavanja moţe biti pridodat sa drugim slojevima podataka

u GIS-u.

Fotogrametrija: Koristeći fotografije iz vazduha i tehnike za izradu preciznih merenja na

osnovu njih, fotogrametrija je izvor većine podataka o topografiji (površine zemljinih

uzvišenja) koji se koristi za unos u GIS.

Geodezija: Geodezija se bavi merenjem lokacija objekata na Zemljinoj površini, posebno

imovinskih granica. Geodezija nudi visoko kvalitetne podatke o poziciji kopnenih granica,

zgrada, itd.

Statistika: Mnogi modeli izgraĊeni korišćenjem GIS-a su statistiĉki po prirodi, mnoge

statistiĉke tehnike se koriste za analize u GIS-u. Statistika je vaţna za razumevanje pitanja

greške i nesigurnosti GIS podataka.

Računarske nauke: Informatika je jedan od glavnih motora za razvoj GIS-a.

Veštaĉka inteligencija (VI) koristi raĉunar da napravi izbor na osnovu raspoloţivih podataka

oponašajući ljudsku inteligenciju i donošenje odluka - raĉunar moţe da deluje kao "struĉnjak"

za funkcije kao što su projektovanje mapa, generalizacija funkcija karata. Kompijuterizovano

projektovanje (CAD) pruţa softver i tehnike za unos podataka, prikaz i vizualizaciju,

reprezentacije, posebno u 3 dimenzije. Napredak u kompjuterskoj grafici pruţaju hardveri,

softveri za upravljanje i prikaz grafiĉkih objekata, tehnike vizualizacije.

Sliĉno tome, sistem za upravljanje bazama podataka (DBMS) doprinosi metodi za

predstavljanje podataka u digitalnoj formi, proceduri za projektovanje sistema i rukovanje

velikim koliĉinama podataka, posebno pristup i aţuriranje.

Matematika: nekoliko grana matematike, posebno geometrija i grafovi se

koriste u GIS sistemu za dizajn i analizu prostornih podataka.

3. OSNOVNE KOMPONENTE GIS-A?

ГИС се састоји из одређеног броја компоненти:

HARDWER: Sastoji se od raĉunarskog sistema na kome će se GIS softver pokrenuti.

Softver: GIS softver obezbeĊuje funkcije i alate potrebne za ĉuvanje, analizu i

prikaz geografskih informacija.

Podaci: Geografski podaci i tabelarni podaci su okosnica GIS. Mogu se prikupljati manuelno

(skeniranje, digitalizacija, vektorizacija i sl.) ili kupiti od komercijalnih firmi. Digitalna karta

7

predstavlja osnovni oblik za unos podataka u GIS.

Alati: GIS softver ima integrisane alate za obradu i manipulaciju prostornim bazama

podataka, kao i alatima za analizu tih podataka.

Ljudi: ljudski reusrsi su limitirajuća komponenta u implementaciji geografskih informacionih

sistema. GIS analitiĉari i GIS administratori kreiraju informacioni sistem, planiraju,

implementiraju i donose zakljuĉke.

Mreža: Bez informatiĉkih mreţa nema brzog obaveštavanja i razmene digitalnih informacija.

GIS-a e danas oslanja na Internet, prikupljanjem i deljenjem geografskih podataka.

.Hardver-softver funkcije GIS-a su:

• Kompilacije

• Skladištenje

• Aţuriranje i promena

• Upravljanje i razmena

• Manipulacija

• preuzimanje i prezentacija

Sticanje i verifikacija

• Analiza i kombinacija

Razmisliti o navedenim funkcijama! Podpitanje za veću ocjenu!

8

4. BAZE PODATAKA KAO INTEGRATIVNI DIO GIS-a? Opšte napomene

GIS moţe obraditi podatke iz velikog broja izvora, ukljuĉujući podatke prikupljene sa karti,

slika Zemlje sa satelita, video zapisa Zemlje snimljenih iz aviona, statistiĉke podatke iz

objavljenih tabela, fotografija, podatke iz kompjuterskih sistema (CAD), I podatke

prikupljene iz arhiva elektronskim prenosom putem interneta I drugih mreţa. Povezanost

podataka je jedna od najvaţnijih funkcija Gis-a.

Tehniĉki, Gis organizuje i obradjuje digitalne geografske podatke saĉuvane u bazama

podataka. Podaci ukljuĉuju informacije o lokaciji, atributima i vezama izmeĎu funkcija.

Baze podataka su vazne u svim geografskim informativnim sistemima, jer nam dozvoljavaju

da skladistimo geografske podatke, na struktuiran nacin, koji mogu sluziti raznim svrhama.

Mnoge GIS aplikacije koriste sistem za upravljanje bazom podataka (DBMS). DBMS

(sistem za upravljanje bazom podataka) je generalno namjenjen softver, i GIS koji koriste

ovaj pristup su cesto u mogucnosti da rade povezivanje sa sirokim spektrom produkata

DBMS-a. Baza podataka GIS-a ostvaruje vise ciljeva. Omogucava da su podaci:

Smjesteni i odrzavani na jednom mjestu

Skladisteni na strukturan i kontrolisan nacin koji moze biti dokumentovan

Pristupacni za vise korisnika u isto vrijeme, od kojih svaki ima isto znacenje sadrzaja

baze

Lako osvjezeni novim podacima

Ovo je u suprotnosti sa tradicionalnim nacinom organizacije i skladistenja podataka na papiru

u kabinetima, u kojima su podaci cesto:

Skladisteni na nacin koji je razumljiv samo jednoj osobi

Lako osteceni upotrebom, ili izmjenjeni na nacin koji je razumljiv samo kreatoru

Nepristupacni osim onome ko je napravio sistem

9

Skladisteni u formatima koji su toliko razliciti da se ne mogu uporediti

Tesko se osvjezavaju novim podacima

DBMS rjesenje za GIS.

5. RAZNOVRSNOST GISa?

Iako je opšta definicija Gis-a koja je data ovdje vazeća, u praksi razliĉitost Gis-a je izazvala

razliĉite definicije. Prvo, korisnici imaju svoje definicije prilagoĊene njihovim naĉinima

upotrebe. Tako mogu da se razlikuju prema tome da li su operateri planeri, vodoprivredni i

komunalni inzinjeri, osoblje za servisnu podrsku, ili mozda profesionalci i javni administratori

ili geografi. Drugo, oni sa vise teoretskim pristupom, kao sto su istrazivaci, softverski

inzinjeri ili osoblje za obuku mogu koristiti definicije koje su razlicite od onih koje se koriste

u prakticne svrhe. Sistem moze biti napravljen od polu-nezavisnih softverskih modela,

odabranih hardverskih komponenata ili drugih interoperabilnih uredjaja. Mnoge aplikacije

mogu da se rijese kupovinom jednog, generickog GIS-ovog proizvoda i standardne

konfiguracije hardvera. Postoje mnogi tipovi GISs, ukljucujuci:

Sistem za obradu podataka konstruisan za produkciju karata ili vizuelaciju

Analiza podataka sistemom za ispitivanje sukoba oko planova ili optimizacija dizajna

transportnog sistema

Informacioni sistem za odgovore o pitanjima o vlasnistvu i tipu zemljista

Sistem upravljanja za podrsku poslovanju komunalnog preduzeca, pomazuci im da

odrze distribuciju svoje mreze cijevi i kablova

Sistem planiranja za pomoc pri projektovanju sistema saobracajnica, iskopavanja, ili

informacije o sjeci suma

Elektronski navigacioni sistem za upotrebu u kopnenom i morskom transport

10

Gis je cesto odredjen na osnovu aplikacija. Kada se koristi za upravljanje katastrom zemljista

onda se cesto naziva zemljisni informacioni sistem ILISs); u prirodnim resursima aplikacije se

koriste kao informacioni sistem resursa (NRISs). Uslovi prostornog i geoplaniranja su cesto

koristeni naizmjenicno sa geografskim, iako se prostorno takodje koristi da definise odnose

izmedju bilo koje dvo ili trodimenzionalnih podatke, bez obzira da li su direktno povezani sa

povrsinom Zemlje. Termin automatsko kartiranje/upravljanje objektima ( AM/FM ) se cesto

koristi od strane komunalnih preduzeca, transportnih agencija, i lokalne vlade za sisteme

posvecene operacijama i odrzavanju mreze. Ipak, GIS je sada prihvacen kao medjunarodni

termin za sve digitalne sisteme konstruisane da obradjuju geografske podatke.

Softverske sposobnosti potrebne za GIS cesto preklapaju one koje su potrebne za druge

kompjuterske programe, posebno za obradu slika i racunarsko projektovanje ( CAD). Sistem

za obradu slika je dizajniran da obavlja veliki broj operacija sa slikama snimljenim video

kamerama, fotoaparatima, i daljinskom detekcijom. Danas, razlika izmedju obrade slika i

GIS-a postaje sve vise zamagljena, kako slike postaju sve vazniji i vazniji izvor podataka za

GIS. Uopsteno, bilo bi dobro da se razmislja o sistemima za obradu slika kao prvenstveno za

dobijanje informacija sa slika, a da se GIS bavi analizom tih informacija.

CAD sistemi su razvijeni da podrze dizajnerske aplikacije u inzinjerstvu, arhitekturi, i

povezanim oblastima. Uopsteno, CAD sitemi naglasavaju dizajn iznad analize i cesto nemaju

sposobnosti potrebne za obradu kompleksnih atributa i informacija georeferenciranih

podataka ili da integrisu georeferencirane podatke iz vise izvora. Ipak, razlika izmedju CAD-a

i GIS-a je postala sve vise zamagljena u poslednjih nekoliko godina; dodavanjem

odgovarajucih karakteristika,mnogi bivsi prodavci CAD sistema su sada u mogucnosti da se

efikasno takmice na trzistu GIS-a.

Glavni izazovi za razvojne sisteme i korisnike su sada veoma razilciti, i povezani za

komparativnu jednostavnu upotrebu tehnologije,problem nalazenja i pristupa podacima, i

nedostatak obucenog osoblja koji su sposobni da iskoriste mogucnosti tehnologije do

maksimuma.

Nase slozeno drustvo, Moderno drustva su sada veoma kompleksna, i njihove aktivnosti se

preplicu, tako da se nijedan problem ne moze razmatratiti izolovan ili bez obzira na njihovo

povezivanje. Na primjer, novi razvoj stanovanja ce uticati na lokalni skolski sistem.

Izmjenjene starosne distribucije u selima ce uticati na zdravlje i socijalna davanja. Obim

gradskog saobracaja ce postaviti ogranicenja na odrzavanju mreze zakopanih cijevi, uticuci

na zdravlje. Ulicna iskopavanja mogu drasticno smanjiti promet lokalnih maloprodajnih

objekata. Buka saobracaja novih puteva ili autoputeva moze otjerati ljude iz njihovih domova.

Akcije potrebne da rijese ove problem najbolje je uzeti na bazi standardizovanih informacija

koje se mogu kombinovati na razne nacine da bi sluzile mnogim korisnicima. Gis ima ovu

mogucnost.

Populacije su sada izuzetno mobilne; mjenjanje poslova i kretanje na druge lokacije su postale

uobicajne pojave. Kada kljucno osoblje napusti kompaniju, oni odnose svoju strucnost sa

sobom; ako ta strucnost ukljucuje specificno znanje o,na primjer snadbjevanju vodom i

komunalnim mreznim zajednicama, gubitak moze biti ozbiljan ako je informacija

neadekvatno dokumentovana. Ovdje, takodje, GIS ima prednost u tome sto moze da djeluje

kao efikasan sistem za razne sektore u kompleksnom drustvu.

6. Korisnici GIS-a?

Rasprostranjena upotreba raĉunara od strane preduzeća, univerziteta, istraţivaĉa i

domaćinstava, omogućila je tehnologijama kao što je GIS da prodre u mnoge aspekte

11

ljudskog ţivota. Ipak, kompjuterska obrada geografskih podataka i dalje ostaje kompleksna

jer je GIS dosta teţak za upotrebu i snalaţenje.

Korisnike GIS-a obiĉno razvrstavamo u dvije grupe. Prvoj pripadaju struĉnjaci iz oblasti GIS-

a koji veći dio svog ţivota provode usavršavajući se na ovom sistemu. Oni su obuĉeni za

korišćenje odreĊenih softvera i svjesni su njihovih mogućnosti. U većini sluĉajeva oni ne

koriste proizvod svoga rada liĉno, već ga prosljeĊuju krajnjim korisnicima. Proizvodi rada

podrazumjevaju mape, proizvedene i dizajnirane od strane strzĉnjaka, rezultate analiza koji

mogu biti korišćeni u planiranju sjeĉe drveća ili radnih naloga za odrţavanje osoblja u velikim

komunalnim preduzećima.

Druga grupa korisnika provodi relativno mali dio njihovog ţivotnog vijeka sluţeći se GIS-om.

Oni koriste svoje sposobnosti iz oblasti GIS-a na radnim mjestima, kako bi pronašli park u

nepoznatom gradu, plan voţnje za godišnji odmor ili kako bi izvršili analizu kartografskih

podataka u istraţivaĉkim projektima. U ovim sluĉajevima mogućnosti za duge obuke iz

oblasti GIS-a su mnogo manje, stoga sistem mora biti jednostavan i lak za upotrebu. Ova

druga grupa podrazumjeva i krajnje i primarne korisnike koji donose profesionalne odluke

zasnovane na proizvodima GIS-a. Grupa obuhvata:

Inţinjere zaduţene za projektovanje i odrţavanje; na primjer prilikom donošenja

odluke da li zamjeniti ili popraviti oštećene vodovode.

Regionalne planere; tipiĉni zadaci ukljuĉuju prezentaciju planova opštinskim vlastima

u realnom, raznovrsnijem vizuelnom svjetlu.

Usavršavanje drţavnih funkcionera ĉiji poslovi ukljuĉuju obradu graĊevinskih

dozvola, regulacionih planova, vodovoda ili kanalizacije.

Sluţbenike poreske uprave koji se bave procjenama poreza i adresama poreskih

obaveznika.

Saobraćajne inţinjere ĉiji posao ukljuĉuje i lociranje novih saobraćajnica kako bi se

smanjili radovi usjecanja terena.

Sluţbenike za informisanje; podaci o industrijskim oblastima, školama i

mogućnostima prevoza bivaju uklopljeni u završne pakete koji sluţe kao osnova za

novonastale kompanije.

Lokalne zvaniĉnike koji mogu da zahtjevaju aţurirane procjene uticaja efluenata na

kvalitet vode mjesnog vodovoda.

Vatrogasne brigade kojima su brze i pouzdane informacije o lokacijama poţara i

mogućim opasnostima kao što su eksplozivi od velike vaţnosti.

Struĉnjaci iz oblasti šumarstva koji se bave planiranjem berbe, proraĉunavanjem

koliĉine godišnjeg rasta, procjenom troškova puta i identifikacijom ugroţenih staništa

divljih ţivotinja.

12

SPOZNAJA PROSTORA

Učenje predstavlja relativno trajnu promjenu u saznanju ili ponašanju koja proizilazi iz prakse ili iskustva.

Poimanje prostora je obično usvojeno preko jednog ili više medija za sticanje. Najkrace sensimotorno iskustvo

stiče se preko karata, modela, slika i crteža, filmova i videa, verbalnog i pisanog jezika. Kognitivni razvoj je

sistematska promena u sadržaju i procesu saznavanja kroz vrijeme, uključujući učenje, sazrevanje i rast (dijeteta

ili odrasle osobe). Dječiji psiholog Pijaže, koji je poznat po svojoj ,,teoriji scene“ kongitivnog razvoja djece,

predlaže promjene od konkretnog sensimotornog prostora u djetinjstvu, do apstraktnog prostornog rasuĎivanja

u adolesenciji. Referentni okvir se u ovom slučaju koristi kako bi se odredila promjena lokacije od egocentričnog

(samostalnog) do alocentričnog (korišten od stane okoline), promjena konfiguracije prostorne svijesti od

topoloških promjena do projektovanja i metrike.

Sistem za obradu informacija obezbjeĎuje alternativnu teoriju kontinuiranog i kvantitativnog razvoja.

Tradicionalna teorija razvojne sekvence u prostornom poimanju svijeta inspirisana je od strane Piegetine

teorije, sastoji se od 3 faze i elemenata stečenih tokom vremena:

Prva jeste ,,poimanje znamenitosti“; jedinstven uzorak percepticije dogaĎaja koji karakterišu mjesto.

Druga jeste ,,put znanja“; sensimotorne rutine koje povezuju odreĎene serije znamenitosti; malo ili

nimalo metrične prostorne spoznaje.

Teća je ,,poznavanje plana“: dvodimenzionalna forma poznavanja istovremenih meĎusobnih lokacija;

omogućava posmatranje po maršuti, kretanje po prečicama i konstrukciju navigacija.

Pristup obrade informacija podstiče alternativni niz kontinuiranog i kvantitativnog povećanja obima, tačnosti i

potpunosti ponekad šturih metričnih poimanja prostora.

Osnovna uloga karata je da povezuje geografske informacije i obezbjedi rješavanje problema u oblasti

geografije. Ljudi imaju sposobnost da za malo vremena očitaju veliki broj informacija sa prikazivača prostora

kao što su slike i grafikoni. Čak i informacije koje nisu karakteristike prostora i nije ih lako uočiti mogu biti

prikazane na ovaj način. Karte koriste odgovarajuće skale i perspective prikazivanja (možemo da opažamo sve

iz jedne tačke gledišta). Karte ističu i pojašnjavaju značajne osobine, izostavljajući ili umanjujući nebitne.

Projekcije, generalizacije, preuveličavanje, izostavljanje mogu obmanuti ili iskriviti sadržaj karte. Slično tome,

promjena perspektive sa one vazdušne, aero na onu na nivou terena može biti konfuzna ili tumačenje simbola

(boja, tačaka, izohipsi) teško razumljivo. MeĎutim, obuka i iskustvo u korišćenju, značajno utiče na način

njihovog doživljavanja i tumačenja.

Informacije o prostoru se često izražavaju usmeno kroz verbalna upustva, prostorne opise u pričama,

saobraćajne znakove i računarske upite. Formulisanje prostornih termina često zahtjeva prevoĎenje neverbalnih

shvatanja o prostoru koji mogu značajno promjeniti usvojena znanja. Usmenim govorom obično izražavamo

nekvantitativne ili neprecizne kvantitativne informacije, povezanost i najvažnije glavno mjesto. Na primjer,

kažemo ,,skreni desno nakon željezničke stanice”, a ne ,,skreni za 80° nakon 1.4km vožnje”. Ovdje je

kvantitativna preciznost obično nepotrebna ili čak djeluje zbunjujuće u procesu verbalne komunikacije ali je

13

sadržaj presudan u tumačenju prostornih termina. Sadržaj obezbjeĎuje onaj koji govori, situacija, predhodni

dogaĎaji itd.

Efektivno i efikasno korišćenje GIS-a, bez predhodnog poznavanja njegovih potencijala je gotovo nemoguće.

Ograničenja i problemi se mogu spriječiti obraćajući više pažnje na kongitivne probleme u GIS-u. Kongitivni

problemi se javljaju kroz sve tri osnovne funkcije GIS-a: memorisanje, prikazivanje i analiza referentnih

zemljinih podataka.

Neki primjeri spoznajnih problema GIS-a su:

Kako stručnjaci i laici percepiraju geografski prostor i kako dizajnirati GIS kako bi ga koristili i

shvatili i jedni i drugi.

Kako ljudi izražavaju informacije vezane za prostor koji ih okružuje na maternjem jeziku (kao što je

Engleski) i kako ovo iskoriti kako bi razumjeli komunikaciju sa GIS-om na maternjem jeziku (kao što je

navigacioni računar u autu)

Kako bi interakcija trebala da bude osmišljena da prozrokuje precizno i efikasno povezivanje

prostornih i geografskih informacija kao što su razmjer, nepouzdanost i konstrukcija mreže.

GIS predstavlja alatku koja potpomaže čovjeku u odlučivanju, u aplikacijama kao što su navigcijski sistemi ili

elektronski atlasi, alatku koja omogućava čovjeku sticanje informacija o prostoru te učenje geografije. GIS i

korisnika povezuje filter koji odreĎuje koliko uspješno informacije mogu biti prenesene. Efikasan korisnički

odnos zavisi od toga koliko ljudi poznaju i kako se odnose prema informacijama o prostoru.

Karte predstavljaju osnovni izvor podataka za GIS, načela kartografije su fundamentalno važna za

GIS. GiS ima korjene u analizi informacija na kartama i prevazilazi mnoga od ograničenja

manuelne analize.

7. GIS I KARTA?

Karta danas ima četri značajne uloge:

Prikazivanje podataka pomoću karte predstavlja smislen i koristan naĉin prikazivanja

podataka.

Memorisanje podataka - kao sredstvo skladištenja podataka.

Pregled prostora - na karti se mogu prikazati granice oblasti (na primjer oblasti

korišćenja zemljišta ili vrste stijena) i moguće je oznaĉiti svaki prostor sa oznakom.

14

Sredstvo za analizu podataka - karte se koriste u analizi kako bi se formirale ili

testirale hipotezei testirali odnosi izmeĊu dvije raspodjele koristeći jednostavna i

transparentna preklapanja.

Prelazak na kompjutersko kartiranje

Potreba za promjenom potekla je iz dvije zajednice:

1. Struĉnjaka koji su ţeljeli brza kreiranja karata kako bi sagledali rezultate modelovanja

ili kako bi prikazali podatke iz velikih arhiva koji su već u digitalnoj formi, na primjer

popisne tabele.

2. Kartografa koji su ţeljeli da smanje troškove proizvodnje i ureĊivanja karata.

GIS i kompjuterska kartografija

Kompjuterska kartografija ima primarni cilj, to je produkcija karata. Sistem se odlikuje

naprednim alatkama zaduţenim za izgled karata, smještanje etiketa, velikih simbola i izbora

fonta. To nije analitiĉki alat. Za razliku od podatka za GIS, kartografski podaci ne treba da se

ĉuvaju na naĉin koje obezbjeĊuje na primjer, analizu odnosa izmeĊu razliĉitih tema kao što su

gustina naseljenosti i cijene nekretnina ili usmjeravanje tokova duţ autoputa u izradi i dijelova

rijeke.

GIS Prednost u odnosu na karte

Skladištenje podataka

Prostorni podaci upisani u digitalnom formatu u GIS-u omogućavaju brz pristup

tradicionalnim kao i inovativnim svrhama

Priroda karti stvara teškoće kada se koriste kao izvori za digitalne podatke

Većina GIS-a ne uzima u obzir razlike izmeĊu skupova podataka izvedenih iz karti na

razliĉitim skalama

Indiosikrazije (uopštavanje procedure) u kartama postaju “ zakljuĉane“ u podatke

izvedenje iz njih.

Alati za analizu podataka

GIS je moćan alat za analizu karte

Tradicionalne prepreke za precizno i brzo mjerenje površine ili preklapanje karte više

ne postoje

Elektronski displej pruža značajne prednosti u odnosu na kartu:

15

Sposobnost da pretraţujete oblast po karti bez prekida granica

Mogućnost da zumirate i promijenite skalu

Potencijal za animaciju vremena zavisnih podataka

Displej u „3 dimenzije“ (perspektive pogleda) sa rotaciom „realnog vremena“ uglova

pogleda.

Mogućnost za kontuirane skale intenziteta i upotreba boja i senĉenja nezavisno od

ograniĉenja procesa štampanja, mogućnost promjene boje koje su potrebne za

interpretaciju

Definisanje karti

Prema podacima MeĎunarodnog Kartografskog Udruženja karta je reprodukcija normalnog na ravnu povšinu,

sa selekcijom materijala ili sažetih karakteristika na, ili u odnosu na površinu Zemlje. Pojam „karta“ je često

korišćena u matematici za prenošenje informacija iz jednog oblika u drugi, baš kao što se kartografski prenose

informacije od površine Zemlje na list papira.

Pojam „karta“ se odnosi na bilo koji vizuelni prikaz informacija naročito ako je apstraktno, generalizovano ili

šematski prikazano. Kartografija je u velikoj mjeri proces apstrakcije u kojem karakteristike realnog svijeta su

uopštene ili pojednostavljene da zadovolje zahtjeve teme i publike. Nemaju svi elementi ili detalji uticaja na

model ili proces koji se ispituje, i tako neki su eliminisani da skrenu pažnju čitaoca na one činjenice koje su

relativne. Previše detalja može da sakrije ili maskira tačnu poruku karte.

Brojnost detalja koji mogu biti uključeni u velikoj mjeri zavisi od razmjera karte, kako sljedeći primjeri

pokazuju: Karte male površine, skoro neophodno, mora biti generalizovana. Karta prikazuje samo statične

situacije i jednostavna je za korišćenje i odgovara na odreĎenje tipove pitanja, kao što su:

Kako da tamo stignem odavde ili šta je u ovom trenutku?. Ali je teško ili je potrebno vremena da odgovori na

druge vrste pitanja: kakva je okolina ovog jezera, ili šta to tematske karte prkazuju u trenutku kad sam

zainteresovan?

Proizvaodnja karti zahtjeva izbor nekoliko funkcija u realnom svijetu, da uključi klasifikaciju izabranih

funkcija u grupe (tj., puteve, kuće, željeznice), Pojednostavljivanje oštrih linija, kao što su riječni meandri. Karte

daju korisne načine za prikazivanje informacija u smislenom načinu. U praksi, troškovi izrade i štampanja karte

su visoki, tako da su njeni sadržaji često dovode u kompromis izmeĎu različitih potreba.

Vrste karata

Generalno, u praksi postoje dvije vrsta karati:

Topgrafske karte: Ove karte su referentni alat, prikazuju samo osnove odabranih prirodnih i vješatčkih

karakteristika Zemlje, često služi kao okvir za ostale informacije. „Topografija“ se odnosi na oblik

površine, predstavlja konture i/ili senčenja, ali topografske karte takoĎe prikazuju puteve i druge

istaknute funkcije.

Tematske karte: Ove karte su sredstvo za komunikaciju geografskih konepata, kao što su: raspodjela

gustine naseljenosti stanovništva, klime, korišćenja zemljišta i sl. Tematske karte su važne u GIS-u.

Karta pokazuje oblasti (zone) stalnih atributa, kao što su: vegetacija, tip zemljišta ili vrste šuma.

Vrsta karte nije jedina njena karakteristika, ali može se utvrditi uptrebom, npr. možete da pronaĎete odreĎene

lokacije jedinica posmatranja (distrkta) na tematskoj kari. Klasifikacija karti može biti napravljena na bazi

sadržaja karte (klimatske, socio-ekonomske), forma karte (tačka, animiranje), tehnologija koja se koristi

(elektronski, papir.) proizvodne tehnologije koja se koristi (ručno, autpmatski) skala karte (velika, mala,

srednja), rezolucija karte (zemlje, države)

16

GIS i kompjuterska kartografija

Kompjuterska kartografija ima primarni cilj, proizvodnju karti. Sistemi imaju napredne alate

za raspored karte, postavljanje etiketa, simbola i velikih slova, visok kvalitet ureĊaja.

MeĊutim to nije analitiĉko sredstvo, dakle, za razliku od podataka za GIS. Kartografski

podaci ne trebaju da se ĉuvaju na naĉin koji omogućava, na primjer, analizu odnosa izmeĊu

razliĉitih tema, kao što su: gustina populacije i cijene nekretnina.

U GIS-u prostorni podaci koji se nalaze u digitalnom formatu omogućava brz pristup za

tradicionalne, kao i inovativne svrhe. Priroda karti stvara poteškoće kada se koristi kao izvor

za digitalne podatke ali većina GIS-a ne uzima u obzir razlike izmedju grupa podataka

izvedenih iz karte na razliĉitim skalama. Idiosinkrazije (uopštavanje procedure) u kartama

postaju zakljuĉane podacima izvedenim iz njih. Primjer razlike GIS-a i kompjuterske

kartografije je u njenim funkcionalnim komponentama:

GIS sadrţi sljedeće ĉetiri komponente:

a.) Ulaz b.) Baza podataka c.)Analiza d.) Izlaz

Nasuprot tome kartografski sistem se moţe opisati u tri komponente:

a) Ulaz b.) dizajn karte c.) izlaz

Ova razlika se najbolje vidi u softveru koji navodi atribute elemanata:

Tabela 3.1 Uporedjivanje kompjuterske kartografija sa GIS-om

Mi ne moţemo pitati kartu da prikaţe gdje je naseljeno mjesto ili kuća sa površinom 500

kvadratnih metara. MeĊutim, moţemo GIS i on će nam pokazati.

8. OSNOVNA SVOJSTVA DIGITALNIH KARATA?

Karta predstavlja geografske objekte ili druge prostorne fenomene, a dobija se grafiĉkim

prenosom informacija o mjestima i njihovim obiljeţjima. Informacije o mjestu opisuju

poziciju svakog geografskog objekta na Zemljinoj površini, kao i prostornu vezu izmeĊu

objekata – najkraći put od autobuske stanice do bolnice, srodstvo konkurentnih poslova, itd.

Informacija o obiljeţjima opisuje karakteristike prikazanog geografskog objekta, odnosno

vrstu objekta, njegovo ime ili broj i kvantitativnu vrijednost kao što su površina ili duţina.

Prema tome, osnovni cilj kartiranja je da omogući:

Opis geografskih fenomena;

Prostorne i “ne-prostorne” informacije;

Kartirane objekte kao taĉke, linije i poligone.

17

KARTIRANI OBJEKTI: Objekti poput izvora i škola obiĉno su predstavljeni taĉkama,

objekti kao što su tokovi, ulice i konturne linije – linijama, a objekti poput jezera, kultivisanih

zemljišta i naseljenih podruĉja predstavljeni su zatvorenim krivim linijama, poligonima.

RAZMJER DIGITALNIH KARATA: S pojavom digitalnih karata, tradicionalni pojam

razmjera u granicama distance, prestaje se primjenjivati jer digitalne karte nemaju fiksnu

veliĉinu. One mogu biti prikazane u cjelini ili kao parcele, u svakoj mogućoj veliĉini. Ipak,

još uvijek govorimo o razmjeru digitalne karte.

U digitalnom kartiranju, razmjer se koristi da naznaĉi razmjer materijala od kog je karta

saĉinjena. Naprimjer, ako digitalna karta ima razmjer 1:100 000, napravljena je od papirne

karte razmjera 1:100 000.

MeĊutim, razmjer digitalne karte još uvijek nam dozvoljava da postavljamo neke nauĉne

pretpostavke o njenom pojmu jer, generalno, digitalne karte podupiru istu preciznost i

karakteristike kao njihove izvorne karte. Stoga, još uvijek je istina da će krupno-razmjerna

digitalna karta obiĉno biti preciznija i manje generalna od sitno-razmjerne karte. S obzirom na

to da veliĉina karte koja je saĉuvana u kompjuteru nije fiksna, korisnici su ĉesto u iskušenju

da povećaju karte do raznih veliĉina. Naprimjer, karta razmjera 1:100 000 lako moţe biti

podijeljena na karte razmjera 1:25 000 ili ĉak 1:2000, ali obiĉno to nije dobra ideja.

Podaci prikupljani na karti specifiĉnog razmjera su odgovarajući za kartiranje i analize

samo na kartama istog razmjera:

Na kartama manjih razmjera, podaci krupnih razmjera su suviše kompleksni (ali mogu

biti generalizovani);

Na kartama krupnih razmjera, podaci sitnijih razmjera su suviše generalizovani (detalji

se ne mogu dodavati).

Ako se razmjer svede na nekoliko elemenata, nekoliko detalja mogu biti prikazani.

Površinski objekti na kartama krupnih razmjera postaju taĉke i linije na sitno-razmjernoj karti,

kao što grad ili rijeka na krupno-razmjernoj karti, postaju taĉka i linija na sitno-razmjernim

kartama.

REZOLUCIJA KARTE: Rezolucija karte upućuje na to koliko precizno mjesto i oblik

kartiranih objekata mogu biti prikazani za dati razmjer karte. Razmjer negativno utiĉe na

rezoluciju. Na krupno-razmjernoj karti, rezolucija objekata blisko ih povezuje sa stvarnim

objektima, jer je veliĉina redukcije sa zemlje na kartu manja. Kako razmjer opada, rezolucija

karte se smanjuje, jer objekti moraju biti poravnati i pojednostavljeni ili neće biti prikazani u

cjelini.

PRECIZNOST KARTE: Mnogi faktori pored rezolucije utiĉu na to koliko precizno

objekti mogu biti prikazani, ukljuĉujući kvalitet izvornih podataka, razmjer karte, sposobnosti

crtaĉa i širinu linija nacrtanih na zemlji. Odgovarajuća olovka za crtanje moţe nacrtati 1/100

linije širine jednog inĉa. Takva linija predstavlja ulicu na zemlji, koja je široka skoro 53 stope.

Kao posljedica ovoga, ljudske greške pri crtanju će se javljati, a mogu biti smanjene

kvalitetom naših izvornih karata i materijala. Precizna jednonamjenska karta je ĉesto

neprecizna za druge namjene, otkad je preciznost odreĊena potrebama projekta mnogo više

nego samom kartom.

Neka mjerenja preciznosti karte objašnjena su u nastavku:

Apsolutna preciznost karte upućuje na vezu izmeĊu pozicije na karti (npr: ugao

ulice) i njegove stvarne pozicije izmjerene na površini zemlje. Apsolutna preciznost je

18

od primarnog znaĉaja za kompleksne podatke kao što su oni za premjeravanje i

primijenjene inţinjerske osnove.

Relativna preciznost upućuje na premiještanje izmeĊu dvije taĉke na karti (udaljenost

i ugao) koje je uporeĊeno sa premiještanjem te dvije iste taĉke u stvarnom svijetu.

Relativna preciznost je ĉesto mnogo vaţnija i lakše se postiţe nego apsolutna

preciznost, jer korisnici rijetko imaju potrebu da znaju apsolutne pozicije. Mnogo

ĉešće, oni treba da pronaĊu relativnu poziciju nekog poznatog orijentira, što

omogućava relativna preciznost. Korisnici sa jednostavnim zahtjevima za podatke

generalno trebaju samo relativnu preciznost.

Preciznost svojstva upućuje na preciznost baze podataka o svojstvima koja je

povezana sa objektima na karti. Naprimjer, ako karta prikazuje klasifikacije ulica, da li

su one taĉne? Ako pokazuje adrese ulica, koliko su one precizne? Preciznost svojstva

je najbitnija za korisnike sa kompleksnim zahtjevima za podatke.

Valjanost karte upućuje na to koliko je ona savremena. Valjanost je obiĉno izraţena

u granicama popravljenog izdanja podataka, ali ovu informaciju nije uvijek lako

pronaći.

Karta je potpuna ako ukljuĉuje sve objekte koje korisnik oĉekuje da ona sadrţi.

Naprimjer, da li karta ulica sadrţi sve ulice? Potpunost i valjanost su obiĉno povezane

jer karta vremenom postaje nepotpunija.

Najvaţnije izlaganje o preciznosti karte koje treba zapamtiti je to da što je veća preciznost

karte ona je skuplja, a treba više i vremena i novca da bi se razvila. Naprimjer, digitalne karte

sa preciznim koordinatama od oko 100 stopa mogu se naĉiniti jeftino. Ako je potrebna

preciznost od jedne stope, ĉesto je jedini naĉin da se ona dobije obiĉan pregled, koji povisuje

cijenu sticanja podataka i moţe znaĉajno odgoditi primjenu projekta – mjesecima ili ĉak

godinama.

19

Zbog toga, previše preciznosti moţe biti isto toliko štetno za uspjeh GIS projekta koliko i

mala preciznost. Prije nego što se fokusiraju na prednosti projekta, sponzori se fokusiraju na

cijene koje proistiĉu iz nivoa preciznosti, što nije pravedno za projekat. Projekat trpi

neizbjeţno narušavanje kada su njegovi originalni ciljevi zaboravljeni, zbog uzbuĊenosti oko

analize cijene.

Znatno bolja strategija je da se projekat poĉne sa bilo kakvim podacima koji su

pristupaĉni i dovoljni da se zaštite poĉetni ciljevi. Jednom kad se GIS pokrene, dajući korisne

rezultate, svrha projekta se moţe proširiti. Kvalitet njegovih podataka moţe biti poboljšan

koliko je to potrebno.

Ĉak i da karte nisu potpuno precizne, one su idalje korisne za donošenje odluka i analize.

MeĊutim, bitno je da se karta smatra preciznom kako bi se garantovalo da su naši podaci

prikladno iskorišteni.

Било који број фактора може изазвати сметње. Запис ових извора може имати

кумулативан ефекат.

.

10. VRSTE INFORMACIJA NA DIGITALNOJ KARTI

Svaka digitalna karta ima sposobnost nagomilavanja mnogo više informacija nego papirna

karta iste oblasti, ali na prvi pogled nije jasno koju vrstu informacija karta sadrţi. Naprimjer,

obiĉno je više informacija pristupaĉno na digitalnoj karti nego što vidimo na ekranu. Procjena

datog seta podataka jednostavno, gledanjem u ekran, moţe biti teška: Koji dio slike je

20

obuhvaćen u podacima i koji dio je kreiran pomoću GIS prgramske interpretacije podataka?

Moramo razumjeti tipove podataka na našoj karti da bismo ih mogli prikladno koristiti.

Tri opšta tipa informacija mogu biti uključena u digitalne karte:

Geografska informacija, koja omogućava poziciju i oblik specifiĉnih geografskih

objekata,

Atributivna informacija, koja omogućava dodatnu “negrafiĉku” informaciju o svakom

objektu,

Prikazna informacija, koja opisuje kako će se objekti pojavljivati na ekranu.

Neke digitalne karte ne sadrţe sva tri tipa informacija. Naprimjer, raster-karte obiĉno ne

sadrţe atributivne informacije, i mnogi vektorski izvorni podaci ne sadrţe prikazne

informacije.

Osnovna karakteristika GIS-a je njihova sposobnost da obraĊuju prostorne podatke. GIS

ne samo da analiziraju i prikazuju prostorne podatke, nego analiziraju i veze izmeĊu

prostornih podataka. Analize prostornih podataka su moguće jedino kada transformišemo

podatke o stvarnom svijetu u GIS, koristeći precizno definisan koordinatni sistem i projekciju

karte.

OSNOVNI GEODETSKI ELEMENTI NEOPHODNI ZA KORIŠĆENJE GIS APLIKACIJA

REFERENTNI ELIPSOIDI

U osnovi , svaki GIS i geografski podaci se temelje na referentnom elipsoidu, koji je definisan

kao standardni ellipsoid sa dokazanim i izmjerenim parametrima. Referentni elipsoid omogucava GIS-

u da definise tacke lokacije sa regularnom tacnoscu.

Tokom godina, brojni referentni elipsoidi bili su razvijeni od strane raznih geodeticara uz

pomoc dimenzija uzetih sa razlicitih izvora na Zemlji. Ovi referentni elipsoidu su tek neznatno

razliciti. Zbog tih razlika u lokacijama izvora podataka, odredjeni referentni elipsoidi rade bolje od

drugih za odredjene aplikacije ( programe) i za pojedine regije. Na primjer, referentni elipsoid Bessel

1841 je bolje prilagodjen za evropske GIS proizvode od americkih GIS proizvoda, te ce proizvoditi

preciznije rezultate zbog svoje evropske bazirane mjerne stanice.

Za razliku od Bessel-a 1841 i drugih velikih prostorom odredjenih elipsoida, WGS 84 je puno

vise univerzalan, i kao rezultat toga, jedan od najcesce koristenih referentnih elipsoida. Moze se

koristiti za bilo koje mjesto na Zemlji sa visokim stepenom preciznosti i fleksibilnosti, podrzan

satelitskim mjerenjima.

Dodatak A, pod nazivom "Referentni elipsoidni parametri" navodi mnoge od kljucnih referentnih

elipsoida dostupnih za GIS korisnike. Dodatak pruza bolju povezanost ekvatorijalnog radijusa,

polarnog radijusa i inverznih parametara ravnanja, koji su neophodni za pravilno planiranje u GIS-u.

Posto su sve geografske informacije o proizvodima izradjene na referentnom elipsoidu, cesto cemo se

upucivati na Dodatak A kroz ovu knjigu.

11. Šta je geodetski datum i njegovi osnovni tipovi?

Najtaĉnije reĉeno, geodetski datum je bilo kakav skup brojĉanih i geometrijskih parametara

koji se koriste da precizno izmjere ili definišu drugi kvantitet. Posebno vezan za GIS,

geodetski datum je referentni model koji spaja geodetski referentni elipsoid (odnosno,

„parametre“ ) u koordinatni sistem (odnosno, „drugi kvantitet“ ). Geodetski datumi definišu

21

referentne sisteme koji opisuju oblik i veliĉinu zemlje, kao i obiljeţje i orijentaciju

koordinatnih sistema koji se koriste za kartiranje zemlje.

Geodetski datumi i referentni koordinatni sistemi bazirani na njima su razvijeni da opišu

geografske pozicije za geodetsko mjerenje, kartiranje i navigaciju. Kroz istoriju, oblik Zemlje

je definisan na razliĉite naĉine, od onog koji o Zemlji govori kao o ravnoj ploĉi sve do onog

da je ona sferno tijelo sa dovoljnom preciznošću koja je omogućila globalna istraţivanja,

navigaciju i kartiranje. Pravi geodetski datumi su upotrebljeni nakon 1700. godine, kada su

mjerenja pokazala da je Zemlja elipsoidnog oblika.

Kao što je prethodno diskutovano, geodetski referentni elipsoid je povezan sa odreĊenim

karakteristiĉnim parametrima, kao što je polugornja osovina a, poludonja osovina b, i

opruţena f, dok koordinatni sistem odredjuje geodetski prostor kroz orjentaciju, poloţaj i

razmjer. Oboje je sastavljeno u geodetski datum, što je, samo po sebi, ĉisti matematiĉki model

Zemlje.

Geodetski datumi su obiĉno klasifikovani ili kao geocentriĉni ili kao lokalni geodetski datum.

Geocentriĉni datum je širom svijeta primjenjiv i adekvatno pribliţen Zemljinoj veliĉini i

obliku u cjelini. Centar referentnog elipsoida se poklapa sa centrom Zemljine mase.

Lokalni geodetski datum se koristi da okarakteriše odreĊenu regiju gdje se referentni elipsoid

i oblik Zemlje poklapaju. Center elipsoida je ĉesto smješten dalje od centra Yemlje.

Geodetskim datumima se definiše referentni sistem koji opisuje veličinu i oblik Zemlje na osnovu ovih

različitih metoda. Dok se kartografija, navigacija i astronomija koriste geodetskim datumima, oni

predstavljaju osnovni zadatak nauke koja se naziva geodezija. Hiljade različitih datuma su korišćeni

za formulisanje opisa položaja, od prve procjene o veličini Zemlje koju su izvršili stari Grci.

datumi su evoluirali od onih koji opisuju sfernu Zemlju do elipsoidnog modela koji je proistekao iz

dugogodišnjih satelitskih mjerenja. Današnji geodetski datumi dosežu od modela ravne zemlje koji se

koristi za avionska premjeravanja do kompleksnih metoda koji se koriste za meĎunarodne namjenske

programe a u potpunosti opisuju veličinu, oblik, orijentaciju, gravitaciono polje i ugaonu brzinu

Zemlje.

22

Različite zemlje i meĎunarodne organizacije koriste različite datume kao osnove za koordinatne

sisteme u geografskim informacionim sistemima, sisteme za precizno pozicioniranje i navigacione

sisteme. Povezivanje geodetskih koordinata sa pogrešnim datumom može rezultirati greškama

položaja u stotinama metara. Raznolikost datuma koji su u upotrebi danas i tehnoloških unapreĎenja

koja su omogućila globalna poziciona mjerenja sa tačnošću od pola metra, zahtijevaju pažljiv izbor

datuma i pažljivu konverziju izmeĎu koordinata različitih elipsoida. Za potrebe ove jedinice,

referentni sistem se može podijeliti u dvije grupe:

Globalni sistemi koji mogu da se odnose na pozicije na čitavoj Zemlji;

Regionalni sistemi su definisani za mnoge specifične oblasti, često pokrivaju nacionalne,

državne, odnosno pokrajinske oblasti.

Primarni tipovi geodetskih datuma

Geodetski datum omogućava korisniku da korišćenjem referentno-baziranog geografskog

koordinatnog sistemoma odredi taĉne taĉke poloţaja. U dvodimenzionalnom prostoru, taĉke

poloţaja su odreĊene koordinatnim parom (x,y) na jednakoj ravni. Zamisli jednu taĉku na x-y

mreţi nacrtanoj na listu papira. Svaka x-y poziciona koordinata na tom papiru je na jednakoj

visini (odnosno, jednakoj ravni). U stvarnom trodimenzionalnom svijetu, visina (z) je vaţan

faktor kao i x i y koordinate. Trodimenzionalna taĉka poloţaja ukljuĉuje horizontalnu

komponentu (x i y koordinate) i vertikalnu komponentu (z koordinate).

Na bilo kojoj datoj taĉki Zemljine površine postoji horizontalni nivo koji se proteţe paralelno

sa površinom (zemljištem) i vertikalni nivo koji se pruţa okomito sa površinom (zemljištem).

Pošto svaka taĉka na yemljinoj površini ima horizontalni i vertikalni nivo, pozicione

koordinate mogu biti definisane duţ ovih ravni. Ovo obiljeţje ukazuje na 2 primarna oblika

geodetskih datuma : horizontalni i vertikalni datumi. Horizontalni datum se koristi da

upravlja i postavi poloţaj u x i y smjerovima. Horizontalni datumi se ĉesto odreĊuju

referentnim elipsoidom i koordinatnim izvorom. Naizmjeniĉno, vertikalni kontrolni datum (ili

23

vertikalni datum) se koristi da upravlja i da postavi pozicionu visinu u z smjeru. Vertikalni

datumi odreĊuju nivo sa koga moţemo utvrditi pozicionu visinu.

Oba primarna tipa geodetskih datuma odreĊuju povoljan stepen pozicione kontrole.

Standardni horizontalni datumi

Horizontalni datumi mogu imati geocentriĉnu ili lokalnu geodetske forme. Svaka veća

provincija ili drţava ima sopstveni standardni datum ili izborni datum. Standardni

horizontalni datumi pokrivaju veća geografska podruĉja. Koriste se u ĉitavom svijetu zbog

jednostavnosti.

WGS 1984

Svjetski Geodetski Sistem 1984 (WGS84) se smatra globalnim datumom koji definiše

uĉvršćen okvir globalnog referenta za Zemlju. WGS84 je baziran na elipsoidnim parametrima

Geodetskog Referentnog Sistema iz 1980.godine. WGS84 se koristi za GPS satelite i odreĊen

je gravitacionim modelom Zemlje. WGS je geocentriĉni datum koji se po prvi put pojavio

1960. Proizvod Agencije za kartografiju Ministarstva Odbrane SAD-a (DMA) za kartografiju

i grafikon, WGA je nanizao od prvobitnih satelitskih mjerenja iz 1960. (WGS60) do

osjetljivih podataka Dopler satelita i satelitskih podataka visinomjerno korištenih u zadnjem i

krajnje preciznom WGS84.

Sa svojom satelitski voĊenom preciznošću, WGS84 se dokazao kao zadovoljavajući referentni

datum za skoro svako mjesto na Zemlji.

Zbog svoje opšte preciznosti širom svijeta, WGS84 je najviše korišten datum širom svijeta (i

referentni elipsoid). Ustvari, zbog svog globalnog poziva, mnogi zahtjevi traţe lokalne

datume da se promijene u WGS84. Transformisani parametri koji sadrţe svjetske geodetske

datume u Dodatku B su faktori pretvaranja izmeĊu odreĊenog datuma i WGS84.

Vertikalni datum

Vertikalni datum zahtijeva kontinualnu, konzistentnu referencu od kojih se mjeri topografska

nadmorska visina i batimetrijska dubina.Vertikalni datum se koristi za manipulaciju i

definisanje pozicione visine koja je relativna na odreĊenu referencu.

Postoje dve osnovne referentne površine koje se koriste: nivo mora (plime i osjeke) i

standardni ellipsoid (geodetski).

Referenca za morski nivo varira od plime i osjeke, te prosjeĉnog nivoa mora.

Elipsoidi uglavnom upućuju na isti elipsoidni model za kao i za izraĉunavanje horizontalnih

podataka. Po funkciji, GIS koristi iste te referentne

površine pri definisanju opštih i specifiĉnih taĉaka visine.

Standardni Vertikalni datumi

Visine ili dubine se odreĊuje kroz definisanu visinu terena uzimajući u obzir vertiklano

rastojanje. Kao i horizontalni datumi, potreba za poloţajnom taĉnošću potakla je razvoj

standardizovanih vertikalnih datum. Svaka od velikih pokrajina ili zemalja ima svoje

sopstvene nacionalno standardizovane podatake o izboru ili dizajnu. Oni se koriste u cijelom

svijetu za visinske reference i preciznosti duţ z ose. Neki od korišćenih modela su: Zemaljski

gravitacioni model 1996, referentna porodica GEOID03, Nacionalni geodetski vertikalni

datum od 1929, Severno Ameriĉki vertikalni datum od 1988, unuat WGS84 definisan je i

vertikalni datum.

24

12. KOORDINATNI SISTEMI

Koordinata je skup brojeva koji oznaĉava odreĊenu lokaciju u okviru referentnog sistema.

Tipiĉne koordinate su skup x –y ([x, y]), koji se koristi u dvodimenzionalnom sistemu , a x-

y-z skup ([x, y, z]), koji se koristi u trodimenzionalnom sistemu . Koordinatni sistem je

referentni sistem na kome su koordinate definisane . Koordinatni sistem je ĉesto strukturiran u

dvodimenzionalnoj ili trodimenzionalnoj ravni koja se sastoji od skupa referentnih taĉaka i

pravila koja definišu prostorni poloţaj taĉaka .

Planarni sistemi imaju xy -ose, dok trodimenzionalni sistem ima dodatnu z-osu za visinu.

Zemaljski koordinatni sistemi, kao što su oni na geografskim kartama, koriste sistem

horizontalnih i vertikalnih koordinata . Polarni referentni sistem koristi pozicione koordinate

koje se sastoje od udaljenosti od porekla R i ugla nagiba.

Koordinatni referentni sistem moţe biti kreiran za odreĊene regione ili odreĊene aplikacije. Na

primer, Njujork se smatra strukturiran, planiran grad, pri ĉemu ulice i puteve sijeku, formirajući

definisanu mreţu. U suštini, ovo je gradski referentni sistem na kojem se pozicija moţe lako

definisati i razumiti. Moţete reći vaša pozicija je u 44. ulici i 6. aveniji i odmah vaš poloţaj

podrazumeva unutar granica grada.

Ovaj ista premisa vaţi i za putne mape, koje obiĉno imaju zonske mreţe definisane

horizontalnim brojevima i vertikalno slovima . Ove zone ne definišu taĉne pozicije, ali je

pravougaona mreţa (podruĉje) u kome se nalazi meta i lokator moţe pretraţivati . Na primer,

moţete da pronaĊete odreĊeni grad pronalaţenjem i traţenjem njegove odreĊene zone (tj., A6).

Matematika i fizika Zemlje zahteva korišćenje razliĉitih standardnih koordinatnih sistema . U

odnosu na GIS i geodeziju, postoji nekoliko vaţnih referentnih sistema vrijednih diskusije i

neophodnih za korisnike poĉetnike GIS-a da razumiju. Ovi sistemi ukljuĉuju koordinaciju

Zemlje zasnovanu na geografskom koordinatnom sistemu i Univerzalni Poprečni Merkator

(UTM)

13. Geografski koordinatni sistem

Geografski koordinatni sistem je trodimenzionalna poziciona referenca koja koristi

geografsku širinu, duţinu i elipsoidnu visinu. Ovaj pozicioni referentni sistem se najviše

koristi danas za globalne lokacije i obiĉno je povezana sa geodetskim elipsoidima.

Geografski koordinatni sistem ĉini mreţa meridijana i paralela. Kao što znamo, horizontalne

linije se zovu paralele. Vertikalne linije se zovu geografske meridijani.

Zemljine paralele sijeku svaki meridijan pod pravim uglom . Centralna paralela, koji se nalazi

taĉno izmeĊu polova, zove se ekvator. Ovaj centralni, standardna paralela ima uzduţnu

vrednost od 0 stepeni. Preostalim paralelama su dodjeljene ugaone vrijednosti u odnosu na

njihov pravac i udaljenost od ekvatora. Zemljini meridijani idu od pola do pola. Centralni

meridijan se naziva glavni meridijan, što je linija geografske širine koja prelazi preko Griniĉa

u Velikoj Britaniji. Glavni meridijan je primarna geografska širina referentne linije i dodeljuje

vrednost 0 ugaonih stepeni. Preostalim meridijanima su dodeljene ugaone vrednosti u odnosu

na njihov pravac i udaljenost od primarnog meridijana. Meridijanima koji napreduju istoĉno

od ovog centra meridijana su dodeljene ugaone vrednosti u rasponu od 1 do 180 stepeni

istoĉno. Sliĉno tome, linija geografske širine koje napreduju zapadno od centra meridijana su

dodeljene ugaone vrednosti u rasponu od 1 do 180 stepeni na zapad.

25

Geografski koordinatni sistem koristi geodetsku geografsku širinu i dužinu da definiše stav o

elipsastoj površini i, kao takva, da formira geografske koordinate. Geodetska geografska

širina i duţina su identiĉne sa Zemljinim baznim sistemom . Pored toga, geografski

koordinatni sistem obezbeĊuje podatke za geodetske visine. Geodetska visina kao taĉka je

rastojanje od elipsoidne reference do taĉke u pravcu normalnom na elipsoid.

Geografski koordinatni sistem obezbeĊuje solidnu referencu preko koje mogu bilo koje

lokacije na Zemlji biti istaknute i jedinstveno identifikovane.

26

14. Universal Transverse Mercator (UTM)

UTM obezbeĊuje georeferenciranje sa visokim nivoom preciznosti za ceo globus. Definisan

1936 od strane MeĊunarodne unije za geodeziju i geofiziku, on je prihvaćena od strane

brojnih nacionalnih i meĊunarodnih agencija za kartiranje. On se obiĉno koristi kod

topografskog i tematskog kartiranja, za referenciranje slike satelita i kao osnova za široko

distribuiranje prostorne baze podataka. Univerzalni Popreĉni Merkator (UTM) koordinatama

definišu dvodimenzionalnu, horizontalnu poziciju. Svaka UTM zona je identifikovana

brojem. UTM zona zahvata 6 ° geografske duţine. Svaka zona ima centralni meridijan. Na

primjer, 14. zona je centralni meridijan na 99 ° zapadne geografske duţine. Zona se prostire

od 96 ° do 102 ° zapadne geografske duţine. Lokacije u zoni se mjere u metrima istoĉno od

centralnog meridijana i sjeverno od ekvatora.

UTM sistem širom svjeta ima mnoštvo razliĉitih modela, mada to neće uvjek biti isti sistem.

Na primjer: u Evropi Gaus Krigerova projekcija je zasnovana na UTM i sistem je zbog toga

nazvan Gaus Krigerova projekcija. U Sjedinjenim Drţavama, vojska koristi modifikovan

UTM sistem zvani Vojni Rešetkasti Referendni sistem (MGRS-VRRS) što dalje djeli UTM

zonu u 8 latidunalni podjela (zadnja podjela sa 12) odredjen je slovom. MGRS poĉinje na C

na 80 juţne širine i napreduje do X gdje završava na 84 sjeverne širine. X podjela je samo

za 12 veća. Dodatno, da bi se izbjega moguća graška slova od I i O se ne koriste zbog tog što

podsjećaju na brojeve.

UTM je širok korisnik planerskih koordinatnih sistema koje su sasvim u stanju da predstave

Zemlju geografskim koordinatama i planom.

UTM se koristi širom svjeta, i u puno zemalja sluţi kao osnova za njihovu nacionalnu mreţu,

posebno u Sjedinjenim drţavama i Velikoj Britaniji. Pribliţna skala distorziji UTM sistema je

samo 1 dio od 2,000, što dokazuje da je UTM najveći taĉni sistem. Ipak, ranije navedeno,

UTM projekcija ne moţe biti korištena za Zemljine polarne regije zbog svog pojaĉanog

izobliĉenja. Sad da ispitamo UTM-e odgovarajuće sisteme koje fokusiraju na polarne regije-

Univerzalna Polarna Stereografija.

27

28

U OVOM MATERIJALU NISU RAZMATRANE KARTOGRAFSKE PROJEKCIJE. PODRAZUMIJEVA SE DA SU STUDENTI OVU PROBLEMATIKU SAVLADALI KROZ MODULE IZ KARTOGRAFIJE. ZA KORIŠĆENJE GIS APLIKACIJA NEOPHODNO JE POSJEDOVATI OSNOVNA SAZNANJA O KARTOGRAFSKIM PROJEKCIJAMA. NA OVOME MJESTU NEOPHODNO JE PONOVITI I UTVRDITI ZNANJA O KARTOGRAFSKIM PROJEKCIJAMA. TAKOĐE, PODRAZUMIJEVAJU SE I ELEMENTARNA ZNANJA IZ TEMATSKE KARTOGRAFIJE.

29

15. Georeferenciranje

Mnogim izvorima podataka nedostaje format „spatial referencing“.Neki CAD i GIS skupovi

podataka su razvijeni u „generic design space“ i imaju jedinstvene,ĉesto vlasniĉke, tipove

referenciranja koje jednostavno treba prevesti da bi bili „spatially“-prostorno integrisani u

GIS.Ipak,mnogi od ovih izvora su „scanned“ raster podaci (digitalna slikovita izdanja) koji

imaju samo koordinate osnovne koordinatne mreţe piksela iz prvobitnog skeniranja.Dok su

ovi (raster) izvori uglavnom jedinstveni i nepogodni za GIS,slike takoĊe treba (referencirati

od poĉetka,“spatially“ transformisati u definisane koordinate referentnog sistema,zatim

integrisati i obloţiti u GIS-u.Ovaj postupak je poznat kao georeferencing-georeferenciranje.

Mogućnost da se djeluje taĉno i pravovremeno „spatial referencing“-prostorno referenciranje

dodaje mjeru prilagoĊavanja svakoj GIS operaciji ili projektu raster slikovita izdanja,kao što

su mape u papirnoj formi i fotografije iz vazdušne perspektive,su najpogodniji tipovi podataka

koji se koriste.Skeniranje slike takoĊe ublaţava potrebu za dugotrajnim djelovanjem i

ponovnim naporima oko digitalizacije (npr. Pretvaranje papirne forme u elektronski,digitalni

fajl).Georeferenciranje je vještina biranja prostih taĉaka lokacije u stvarnom svijetu,koristeći

najmanje 2 izvora informacija:nereferentni izvor (kao što je raster mapa) i referentni izvor

istog podruĉja pruţajući informacije o poziciji. Osnovni postupci georeferenciranja

ukljuĉuju biranje taĉaka i transformaciju npr. Kad je mapa u papirnoj formi skenirana u

elektronski fajl,nema nikakve veze sa stvarnim koordinatnim sistemima.

Postupak georeferenciranja uspostavlja (ili u nekim sluĉajevima ponovo uspostavlja) vezu

izmeĊu slike „pixel locations“ i lokacija u pravom svijetu.Georeferenciranje je završeno

prvim biranjem taĉaka na izvornoj slici (skenirana raster mapa) sa poznatim koordinatama

površine te lokacije u pravom svijetu.Ove stvarne koordinate su povezane sa odgovarajućim

koordinatama mreţe piksela u raster izvornoj slici. Nakon što je slika

georeferencirana,svakom pikselu se dodjeljuje vrijednost koordinata iz stvarnog svijeta.

16. ORGANIZACIJA INFORMACIJA I STRUKTURA PODATAKA

Podatak i informacija: Termine „podatak“ i „informacija“ koristimo kao sinonime, ali ova dva

termina ustvari predstavljaju razliĉite koncepte. „Podatak“ se definiše kao skup ĉinjenica,

koju se sakupljene sistematiĉno za jednu ili više svrha. Tipovi podataka su:

Jeziĉki izrazi (npr. ime, godište, adresa, datum, vlasništvo)

Simboliĉki izrazi (npr. Saobraćajni znakovi)

Matematiĉki izrazi (npr. E = mc2)

Signali (npr. Elektromagnetni talasi)

„Informacija“ se definiše kao podatak koji je obraĊen u obliku koji je smislen njenom

primaocu i podatak koji ima stvarnu ili percepiranu vrijednost za njegove sadašnje i buduće

odluke. Iako su podaci sastavni dio informacija, nisu svi podaci korisne informacije. Podaci

koji nisu pravilno sakupljeni i organizirani nemaju znaĉaj za korisnika. Podaci koji su korisni

jednoj osobi, korisni su i drugim osobama. Informacija je jedino korisna primaocu kada je:

Relevantna

Vjerodostojna, taĉna i pouzdana

Aţurna i blagovremena (zavisno od svrhe)

30

Potpuna (u smislu prostorne i vremenske pokrivenosti)

Razumljiva ( razumljiva primaocima)

Dosljedna (sa drugim izvorima informacija)

Pogodna/ laka za rukovanje i adekvatno zaštićena

Funkcija informacionog sistema je da obradi „podatak“ u „informaciju“, koristeći sledeće

procese:

Konverzija – transformacija podataka iz jednog formata u drugi, iz jedne mjerne

jedinice u drugu, i iz jednog oblika klasifikacije u drugi

Organizacija – organizacija ili reorganizacija podataka prema pravilima i

procedurama baze podataka menadţmenta tako da im se moţe efikasno pristupiti

Struktuiranje – formatiranje ili reformatiranje podataka tako da budu prihvatljivi

za odreĊene sofverske aplikacije ili informacione sisteme

Modeliranje – ukljuĉuje statistiĉku analizu i vizuelizaciju podataka koje će

poboljšati znanje i inteligenciju korisnika pri donošenju odluka

Koncepti „organizacije“ i „strukture“ su presudni u funkcionisanju informacionog

sistema - bez organizacije i strukture je nemoguće obraditi podatke u informacije.

17. GEOGRAFSKI PODACI I GEOGRAFSKE INFORMACIJE

Geografski podaci su posebna vrsta podataka; pod „geografskim“ se podrazumijeva da

se podaci odnose na funkcije i resurse Zemlje, kao i ljudske aktivnosti bazirane na ili u

vezi sa ovim funkcijama i resursima

31

podaci su prikupljeni i koriste se za rješavanje problema i donošenje odluka povezanih

sa geografijom, npr. lokacija, distribucija i prostorna povezanost u okviru pojedinih

geografskih okvira

geografski podaci su drugaĉiji od ostalih vrsta podataka zato što su geografski

referencirani, npr. mogu se identifikovati i locirati prema koordinatama. GraĊeni su od

opisnih elemenata (koji govore šta su) i grafičkih elemenata (koji govore kako

izgledaju, gdje se pronaĊeni i kako su prostorno povezani jedan s drugim). Opisni

element se takoĊe ĉesto naziva ne-prostorni podatak dok se grafiĉki element ĉesto

naziva prostorni podatak.

Geografske informacije su dobijene obradom geografskih podataka, s ciljem da se

unaprijedi znanje korisnika o geografiji funkcija i resursa Zemlje, kao i ljudske

aktivnosti povezane sa ovim funkcijama i resursima. Omogućava korisnicima da

razvijaju prostornu inteligenciju pri rješavanju problema i donošenju odluka u vezi

pojave, korišćenja i oĉuvanja funkcija i resursa Zemlje, kao i uticaja i posljedica

ljudskih aktivnosti u vezi sa njima.

S obzirom na prirodu i karakteristike geografskih podataka, generiĉki koncepti

organizacije i struktuiranja informacija ne mogu se direktno primjeniti na njih

Geografski podaci imaju 3 dimenzije:

a) Vremenska – npr. 26. Decembar 2004.

b) Tematska – npr. pojava cunamija u Indijskom okeanu,

c) Prostorna – npr. pogoĊena oblast je juţnoistoĉna obala Indije.

GIS (geografski informacioni sistem) naglašava upotrebu prostornih dimenzija za

pretvaranje podataka u informacije, koje pomaţu naše razumijevanje geografskih pojava.

ORGANZACIJA INFORMACIJA

Organizacija informacija moţe biti shvaćena sa ĉetiri stanovišta:

Stanovište podataka

Stanoviše veza

Stanovište operativnog sistema (OS)

Stanovište arhitetkture aplikacija

STANOVIŠTE PODATAKA: Organizacija informacija geografskim podacima posmatra

se u smislu njihovih opisnih elemenata i grafiĉkih elemenata, jer ove dvije vrste elemenata

podataka imaju izrazito razliĉite karakteristike, oni imaju razliĉite zahtjeve skladištenja i

imaju razliĉite zahtjeve za obradu.

18. ORGANIZACIJA INFORMACIJA OPISNIH PODATAKA:

Opisni podatak, podatak je najĉešći osnovni element organizacije informacija. Podatak

predstavlja pojavu ili instancu odreĊenih karakteristika koje se odnose na entitet (koji moţe

biti osoba, stvar, dogaĊaj ili fenomen). On je najmanja jedinica pohranjenih podataka u bazi,

ĉesto nazivan atribut. U terminologiji baze podataka, atribut se takoĊe naziva i polje podataka.

Vrijednost atributa se moţe izraziti numeriĉki (cijelim ili decimalnim brojevima), znakovima,

32

datumom ili logiĉkim izrazom (npr. T za „taĉno“ ili „prisutan“; F za „netaĉan“ ili „odsutan“).

Neki atributi imaju definisan skup vrijednosti poznat kao dozvoljene vrijednosti ili oblast

vrijednosti (npr. starost ljudi od 1 do 70 godina; akademski departmani na univerzitetu).

Niz povezanih podataka formira slog podatka (Slika 2). Slog podatka predstavlja niz

polja podataka koja se logiĉki odnose na odreĊeni objekat (osobu, stvar, dogaĊaj ili fenomen)

i u potpunosti ga opisuju (npr. zemljišni registar, slog moţe sadrţavati povezani podatak kao

na primjer identifikacijski broj, vlasnika, veliĉinu zemljišnog posjeda itd.). Slog moţe

sadrţavati kombinaciju polja podataka koji imaju razliĉite vrste vrijednosti (npr. u

navedenom primjeru, slog podatka ima dva znaka koja predstavljaju identifikacijski broj i

veliĉinu zemljšta; cijeli broj koji predstavlja prosjeĉnu veliĉinu zemljšta zaokruţenu na

najmanji metar; i decimalni broj koji predstavlja identifikaciju). U terminologiji baze

podataka, slog se formalno još i naziva zapis podataka dok u relacionim bazama podataka

upravljaĉkih sistema, slogovi se nazivaju n-torke.

Skup povezanih slogova podataka ĉini datoteku podataka. Povezani slogovi znaĉe da

slogovi predstavljaju razliĉite pojave iste vrste ili klase ljudi, stvari, dogaĊaja ili fenomena.

Datoteka podataka koja se sastoji od jedne vrste sloga podatka sa sliĉnom vrijednošću se

naziva ravna datoteka (Tabela 1). Ravne datoteke ĉuvaju podatke samo u jednoj tabeli, a kod

njih je ĉesto ponavljanje podataka (redundancija). Datoteka podataka sastavljena od jedne

vrste sloga podataka naziva se hijerarhijska datoteka.

33

Datoteka podataka je pojedinaĉno definisana imenom datoteke. Datoteke mogu

sadrţavati slogove koji imaju razliĉite tipove vrijednosti ili imaju jedan tip vrijednosti.

Datoteka koja sadrţi slogove sastavljene od znakova se naziva tekst fajl ili ASCII fajl.

Datoteka koja sadrţi slogove sastavljene od numeriĉkih vrijednosti u binarnom formatu se

naziva binarni fajl. U literaturi o obradi podataka, za kolekciju podataka ili slogova se ĉesto

koriste drugi termini, nego „datoteka“, s obzirom na karakteristike i funkcije. Niz je kolekcija

podataka iste veliĉine i vrste (iako mogu imati razliĉite vrijednosti)

Jednodimenzionalni niz se naziva vektor

Dvodimenzionalni niz se naziva matrica

Tabela je datoteka podataka u kojoj su podaci rasporeĊeni u redove i kolone. Datoteke

u relacionim bazama podataka su organizovane po tabelama. Takve tabele se takoĊer nazivaju

relacijama u terminologiji relacionih baza podataka. Lista je konaĉan, ureĊen niz podataka

(poznatih kao elementi). Ovo „ureĊen“, podrazumijeva da svaki element ima svoje mjesto u

listi. UreĊena lista ima elemente rasporeĊene prema rastućem rasporedu vrijednosti; dok

neureĊena lista nema trajnu vezu izmeĊu vrijednosti i pozicije elemenata. Svaki element ima

tip podatka, u jednostavnom izvršenju liste, svi elementi moraju imati isti tip podatka.

Stablo je datoteka podataka u kojoj je svaki podatak direktno vezan za jedan ili više

podataka ispod nje (Šema 1). Veze izmeĊu podataka se zovu grane. Stabla se ĉesto nazivaju

okrenuta stabla zato što se crtaju sa korjenom na vrhu.

34

Podaci na dnu okrenutog stabla se nazivaju lišće; ostali podaci se nazivaju čvorovi. Binarno

stablo je hijerarhijska struktura podataka u kojoj svaki nadreĊeni element moţe imati njaviše

dva podreĊena elementa. Hrpa je posebna vrsta binarnog stabla u kojoj vrijednost svakog

ĉvora je veća od vrijednosti njegovog lišća. Hrpa se moţe primijeniti za sortiranje.

Rezultirajući algoritam za sortiranje naziva se heap-sort. Algoritam se obiĉno implementira

tako da se hrpa pohrani u polju, te se u konaĉnici svodi na manipuliranje s podacima u polju.

19. BAZE PODATAKA KAO OBLIK ORGANIZACIJE INFORMACIJA

Koncept baza podataka je pristup organizaciji informacija na kompjuterski baziranoj

obradi podataka danas. Baza podataka predstavlja skup meĊusobno povezanih podataka

nekog podruĉja primjene; automatizovana, formalno odreĊena i centralno kontrolirana

kolekcija podataka koju koristi i dijelii veći broj korisnika u organizaciji. Ova definicija

iskljuĉuje neformalne, privatne i ruĉne obrade podataka. „Centralno kontrolirana“

podrazumijeva da se baze podatka danas fiziĉki distribuiraju u razliĉitim informacionim

sistemima, na istim ili razliĉitim lokacijama. Baza podatka je podesna da sluţi informacionim

potrebama neke organizacije i djeljenje podataka je kljuĉ koncepta baze podataka. Podaci u

bazi podataka su opisani kao „trajni“ u smislu da se razlikuju od „prolaznih“ podataka kao što

su ulaz i izlaz informacionog sistema. Podaci uglavnom ostaju u bazi podataka jedno

odreĊeno vrijeme, takoĊer sadrţaj podatka se ĉesto moţe mijenjati. Korištenjem baze

podataka se ne uništava sadrţaj datoteka; podaci u bazi podataka su i dalje organizovani i

pohranjeni kao datoteke. Korištenje baze podataka predstavlja promjenu u percepciji

35

podataka, naĉin obrade podataka i svrhu korišćenja podataka, radije nego fiziĉko skladištenje

podataka.

Табела : Разлика између датотеке и базе података Карактеристике датотека Карактеристике базе података

Скуп слогова углавном истог типа података и

описног формата

Скуп међусобно повезаних података, организованих

у један или више датотека података, које могу имати

различите типове података и описне формате

Обрада датотека је често повезана са рачунарским

програмирањем које служи рјешавању одређеног

проблема, нпр. престаје када је одговор пронађен

Обрада базе података је увијек повезана са базама

података управљачких система које служе рјешавању

оперативних или производних потреба организације,

нпр. укључује рутину, често извршавање апликација

опет и опет

Углавном кориштене као подршка информационим

потребама ад хоц апликације

Углавном кориштене као подршка свакодневним

пословним операцијама (процес трансакције) али

највише кориштене као подршка одлучивању

(менаџерско доношење одлука)

Baze podataka mogu biti organizovane na razliĉite naĉine poznate kao baza

modela. Konvencionalne baze modela mogu biti : relacione, mreţne, hijerarhijske i objektno-

orijentisane(slika4,4).

relacione-podaci su organizovani od strane zapisa u odnosima koji liĉe na tabelu

mreţe podataka su organizovane po zapisima koji su klasifikovani u zapis tipa, sa 1: n sa

pokazivaĉa koji povezuju povezane zapise

hijerarhijske-podaci su u organizaciji evidencije o roditelj-dete jedan prema više odnosa

Objektno orijentisano-podaci su jedinstveno identifikuju kao pojedinaĉni objekti koji su

klasifikovani u objekat tipa ili klase u skladu sa karakteristikama (atributi i operacije) objekta.

36

20. Организација информација графичких података

Kod grafiĉkih podataka osnovni element informacione organizacije se zove osnovnoi

grafički element. Postoje tri osnovna grafiĉka elemenata (slika 4,5)

• tačka

• linija, takoĊe nazvana as arc

• poligon, takoĊe naziva as area

Ovi osnovni grafiĉki elemenati mogu se individualno koristiti za predstavljanje geografskih

obiljeţja ili entiteta na primjer, taĉka za resurs , liniju za put i poligon za jezero. Oni se takoĊe

mogu koristiti za konstruisanje sloţenih funkcija n primjer, geografski entitet 'Indija' na karti

predstavlja grupu poligona razliĉitih veliĉina i oblika.

ODLIKE TAČKE : taĉka nema ni duţinu, ni širinu i stoga se kaţe da je dimenzija taĉke 0.

Taĉka predstavlja slobodnu lokaciju. Taĉka je najjednostavniji grafiĉki prikz objekta. Taĉke

nemaju dimenzije, ali mogu biti oznaĉene na mapama, ili prikazane na ekranima pomoću

simbola. Ugao imovine granica je tipiĉna taĉka, kao predstavnik koordinata zgrade. To je,

naravno, obim pregleda koji utvrĊuje da li se objekat definiše kao taĉka ili oblast. U velikim

37

predstavljanjima zgrada moţe biti prikazana kao oblast,obzirom da jedino moţe biti taĉka

(simbol) ako je skala je smanjena.

ODLIKE LINIJA: Linije imaju duţine, ali ne i širinu pa je njihova dimenzija 1. One se koriste

za predstavljanje linearnih entiteta, kao što su rijeke, glavni putevi, cijevovodi i kablovi itd.

Linija je karakteristiĉan povezan skup nadreĊenih koordinata predstavljeni linearnim oblikom

na mapi, objekat moţe npr. da bude previše uzak ili da se prikazuje kao oblast i kao što su

put ili funkcije bez širine, kao što su izohipse.

ODLIKE POVRŠINA : Površine objekata imaju dvije dimenzije: duţinu i širinu. Prostor

funkcija je zatvorena figura ĉije granice zatvaraju homogeni pojmovi , kao što su drţavne

granice, tip zemljišta ili jezero. Opet, fiziĉke veliĉine u odnosu na skali utvrĊuju da li je

objekat predstavljen podruĉjem (poligonom) ili taĉkom. Podruĉje je obeleţeno sa najmanje

tri linije koje povezuju , od kojih svaka obuhvata taĉke . U baza podataka, oblasti se

predstavljaju pomoću mnogougaonika (tj. Ravni dijelovi su zatvoreni sa najmanje prave

koje se sijeku pod kao što je broj bodova). Dakle, termin se ĉesto koristi poligon umesto

podruĉja.

ПОВРШИНА ЛИНИЈЕ ТАЧКЕ КООРДИНАТЕ

Обухвата.... које обухватају.... које се састоје од...

38

21. METODE PREDSTAVLJANJA GEOGRAFSKIH INFORMACIJA?

Metoda predstavljanja geografskih karakteristika osnovnim grafiĉkim elementima taĉakama,

linijama i poligonima se naziva vektorski model ili vektorski model podataka a podaci se

zovu vektorski podaaci . Srodni vektorski podaci uvijek su u organizovvani u teme, koje se

takoĊe nazivaju i slojevi ili reportaţe, primeri tema: osnovna mapa zemljišta, vegetacijskog

pokrivaĉa , korišćenje zemljišta, transport, odvodnjavanje , hidrologija, politiĉke granice,

parcele i drugi. Za teme koje pokrivaju velike geografske površine, podaci su uvek podeljeni

na ploĉice tako da se moţe upravljati lakše. Ploĉica (tiles) je digitalni ekvivalent pojedinaĉne

karte u mapi serije, to je jedinstveno identifikacije imena datoteke . Kolekciju teme vektorskih

podataka pokrivaju isto geografsko podruĉje i sluţe za zajedniĉke potrebe velikog broja

korisnika te predstavlja prostornu komponentu geografske baze podataka.Vektorski naĉin

predstavljanja geografskih karakteristika se zasniva na konceptu da ove funkcije mogu da se

identifikuju kao diskretni entiteti ili objekati , ovaj metod je stoga baziran na osnovi pogled

realnog sveta (Goodchild, 1992).

Pogled na objekat je metod organizacije informacija u konvencionalnim mapiranju i

kartografiji. Grafiĉki podaci dobijeni su od strane ureĊaja za daljinsko oĉitavanje i digitalnu

kartografiju (kao što su multi-spektralni skeneri, digitalni fotoaparati i skeneri slika) koji su

graĊeni od matrice elemenata slike (piksela) veoma fine rezolucije. Geografske karakteristike

u takvoj formi podataka se mogu vizuelno prepoznati, ali ne pojedinaĉno identifikovani na

isti naĉin na koji su geografska obiljeţja identifikovana u vektorskom metodu. Oni su

prepoznatljivi po razlikovanju spektralnih ili radiometrijskih karakteristika iz susjednih

piksela funkcije, na primer, jezero se moţe vizuelno prepoznati na satelitskog snimka zato što

se pikseli fomriraju tamnije od okolnih funkcija, ali pikseli koji formiraju jezero nisu

inedtifikovani kao diskretni geografski entitet, odnosno, oni ostaju pojedinaĉni piksel koji se

moţe vizuelno prepoznati na istom satelitskom snimku , zbog svoje posebnosti oblika, pikseli

formiranja ne predstavljaju diskretan geografski entitet kao što je sluĉaj vektorskih podataka.

Metoda predstavljanja geografskih karakteristika pikselima se zove rasterski metod ili

podaci rasterskih modela, a podaci su opisani kao rasterski podaci. Raster piksela predstavlja

generalizovanu karakteristiku podruĉja, specifiĉnu veliĉinu na površine Zemlje.Stvarna

veliĉina terenu prikazana pikselom zavisi od rezolucije podataka, koji variraju od veliĉina

manjih od kvadratnog metra do nekoliko kvadratnih kilometara. Raster podataci su

organizovani u teme, koje se takoĊe nazivaju i slojevi na primer; rasterska geografska baza

podataka moţe da sadrţi sledeće teme: sastav stijena u okviru geologije, vegetacijski

pokrivaĉ korišćenje zemljišta, topografije, hidrologije, padavine, temperaturu. Rasterski

podaci koji pokrivaju velika geografska podruĉja se organizacuju u scene (za daljinsku

detekciju slike) od strane rasterskih podataka (za slike dobijene po mapi skeniranjem).

Rasterski metod se zasniva na konceptu da geografska obiljeţja su predstavljena kao

površine, regioni ili segmenati , ovaj metod se stoga zasniva na pogledu oblasti stvarnog

sveta . (Goodchild, 1992).

39

40

Nivoi apstrakcije podataka

Organizacija informacija se bavi unutrašnjom organizacijom podataka. Ona

predstavlja pogled korisnika podataka, odnosno konceptualizaciju stvarnog u svetu. To je najniži nivo

apstrakcije podataka, koji mogu biti sa ili bez namjere za primjenu računara i izražava se u smislu modela

podataka . (Peuquet, 1991). Razlika između "modela podataka" i "baze modela" je:

Vektor i raster metode predstavljaju koncept stvarnog sveta "modela podataka"

Relaciona mreža hijerarhijskih i objektno-orijentisani baza podataka "baze modela "--- oni su

softverska implementacija modela podataka

Struktura podataka predstavlja viši nivo apstrakcije podataka od organizacije podataka u smislu da se bavi

dizajnom i implementacijom. On predstavlja implementaciju orijentisanog prikaza podataka izraženu u

pogledu baze modela, to podrazumjeva da struktura podataka je softver-hardver , ali još uvek nije uzeto u

razmatranje. Struktura podataka forme predstavlja osnovu za sledeći nivo apstrakcije podataka u

informacionom sistemu. Struktura fajlova je hardverska implementacija orijentisanog prikaza podataka,

koji odražava fizičke skladištenje podataka na nekim specifc kompjuterskih medija kao što su magnetna

traka ili hard disku. To znači da struktura datoteka zavisi od hardvera.

Opisne strukture podataka

Opisni strukture podataka opisuju dizajn i implementaciju podataka kao i organizaciju informacija ne-

prostornih podataka. Kao najkomercijalniji implementacijama informacionih sistema danas su zasnovane

na relaciji objekta i baze modela.

Relaciona struktura podataka: relacionia struktura podataka je tabela koja se formalno zove odnos.

Objektno-orijentisana struktura podataka: Za razliku od relacione strukture podataka, nije formalizovana

objektno orijentisana struktura podataka, to znači da različite objektno-orijentisane implementacije

imaju različite strukture podataka.

Strukture grafičkih podataka

Raster strukture podataka:Rasterska struktura podataka je podeljena u redovne

rešetke kvadratnih mreža ćelija ili drugih oblika poligonalne mreža poznata i kao slika elemenata (piksela).

Postoji nekoliko varijanti za redovno ukrštavanje

struktura, uključujući: nepravilna u mozaiku (na primer, da se ukrštaju u nepravilnu mrežu (TIN ),

hijerarhijski u mozaiku (na primer, drvo) i sken linije (Peuquet, 1991)

Vektorska struktura podataka: Postoje mnoge implementacije vektorske struktura podataka,uključujući: -

direktna linija-za-linije nestrukturiranog prevoda papira kartu, hijerarhijske – vektorsku strukturu

razvijenu da omogući preuzimanje podataka od strane tačaka, linija i površina u logički hijerarhijski način i

topološko - vektorskih podataka koja ima za cilj da zadrži prostorni odnos prema eksplicitnom čuvanje

susjednih informacija.

41

Geloški odnosi podataka

Geološka struktura podataka je razvijena da upravlja geografskim podacima . Ona omogućava vezu između

prostornih (grafičkih), ne-prostornih (opisnih) podataka, prostornih i ne-prostornih podataka koji se

čuvaju u relacionim tabelama i entiteta u prostornim i ne-prostornim relacionim tabelama koje su

povezane zajedničkim entitetima.

Шума пут језеро

Индустрија ријека

стамбени блок плантажа

Слика. Објектно-оријентисани приступ

42

22. PERSPEKTIVNI ODNOS INFORMACIONE ORGANIZACIJE

Odnosi prestavljaju zaĉajan concept informacione organizacije-ona opisuje logiĉko udruţenje

izmeĊu entiteta. Odnosi mogu da budu kategoriĉni ili prostorni,zavisno od toga da li oni

opisuju lokaciju ili neke druge karakteristike.

Kategoriĉki odnosi: kategoriĉki odnosi opisuju udruţivanje izmeĊu pojedinih funkcija u

klasifikacionom sistemu. Klasifikacija podataka se bazira na konceptu skale mjerenja.

Postoje ĉetri skale mjerenja:

Normalni-kvalitativni,ne-numeriĉki,ne-rangirana (bez ranga) skala koja klasifikuje

karakteristike na unutrašnje karakreristike,npr.kada se na zemji koriste klasifikacione

šeme. Poligoni mogu da budu klasifikovani kao

industrijski,komercijalni,stambeni,poljoprivredni,javni i institucijski.

Redni-nominalna skala sa rangovima koja razlikuje karakteristike na

partikularan(poseban) naĉin,npr.kada se na zemlji koriste klasifikacione

šeme,stambeno zemlište se moţe oznaĉiti kao niske gustine,srednje gustine i visoke

gustine.

Intervalni-redna skala sa rankinzima baziranim na numeriĉkim vrijednostima koje su

snimljene sa referencama u odnosu na proizvoljni datum,npr. Oĉitavanje temperature

u stepenima Celzijusa se mjere sa referencom na proizvoljnu nulu(temperatura od nula

stepeni ne znaĉi da nema temperature).

Odnosi(odnos)-intervalna skala sa rakinzima baziranim na numeriĉkim vrijednostima

koje se mjere sa referencom u odnosu na apsolutni podatak(datum),npr.padajući

podaci su snimljeni sa referencom u odnosu na apsolutnu nulu(nula mm padavina

znaĉi da nema padavina).

Kategoriĉni odnosi bazirani na rankingu su hijerarhiski i taksonomski u prirodi,sto znaĉi da su

podaci klasifikovani u razliĉitim nivoima detalja. Podaci na najvišem nivou su predstavljeni

ograniĉenim široko-osnovnim kategorijama. Podaci u svakoj osnovnoj kategoriji se kasnije

klasifikuju u razliĉite sub-kategorije(pod-kategorije),koje se dalje mogu klasifikovati do

sledećih nivoa ako je to potrebno. Klasifikacija opisnih podataka je tipiĉno bazirana na

kategoriĉkim odnosima.

Ниво 1 Ниво 2

1.Земљиште за

изградњу

1.1 стамбени

1.2 комерцијални

1.3 индустријски

1.4 услужни

1.5 транспортни

2.пољопривредно

земљиште

2.1 земљиште са усјевима

2.2

воћњаци,виногради,расадници

2.3 пашњаци

3.шумско

земљиште

3.1 мјешовите шуме

3.2 четинарске шуме

3.3 листопадне шуме

43

4.водена тијела

4.1 ријеке

4.2 рибњак-језеро

4.3 пријављени простори са

водом

Prostorni odnosi-prostorni odnosi opisuju asocijaciju izmeĊu razliĉitih funkcija u prostoru.

Prostorni odnosi su vizuelno oĉigledni kada se podaci prezentuju u grafiĉkoj formi. Ipak,teško

je graditi prostorne odnose unutar informacione organizacije i strukture podataka za bazu

podataka. Postoje i numeriĉki tipovi prostornih odnosa koji su mogući izmeĊu funkcija.

Snimanje prostornih odnosa zahtjeva znaĉajno mjesto za skladištenje.

Prebrojavanje(raĉunanje) prostornih odnosa u letu usporava procesuiranje podataka,posebno

ako se informacijski odnosi koriste.

Postoje tri dva tipa prostornih odnosa:

Topološki-opisuju imovinu susjedstva,povezivanje i suzbijanje susjednih funkcija

Proksimalni-opisuju imovinu bliskosti i ne-susjedne funkcije

Prostorni odnosi su veoma znaĉajni u geografskom procesiranju i modeliranju podataka.

Cilj informacione organizacije i strukture podataka jeste da se nadje put ili naĉin na koji će se

prostorni odnosi pohraniti na minimum u skladište i minimum kompijuterske potrošnje

Тачка линија област

тачка

Је најближа

Је у сусједству

са

Завршава

Најближа

Лежи на

Унутар

Ван

Може се

видјети са

линија

Укршта

Придружује

Улива у

Долази у

оквир

паралелна

Укршта

Граница

Сече

44

област

Преклапа

Је најближа

Је поред

Садржан у

23. Persspektiva Aplikacione arhitekture informacione strukture

Kompijuterske aplikacije ovih dana teţe da budu konstantne kao klijent server sistemske

strukture. Klijent server je primarna veza izmeĊu procesa pokrenutih na istom kompijuteru,ili

ĉešće,na razlliĉitim kompijuterima izmeĊu telekomonikacione veze. Kijent je proces koji traţi

servise,dijalog izmeĊu klijenta i servera se uvijek inicira od strane klijenta,i klijenti mogu

traţiti servise sa vise servera u isto vrijeme. Server je proces koji omogućava servis,server je

primarni pasivni servisni provajler,i server moze servisirati vise klijenata u isto vrijeme.

Postoji više naĉina implementiranja klijent/server arhitekture,ali iz perspektive informacione

organizacije,prati 5 najznaĉajnih:

Server podataka-klijent traţi specijalne stvari iz fajla,i server mu vraća sve stvari

prebacujući ih preko mreţe

Server baze podataka-klijen šalje strukturni jezik(SQL)potraţuje serveru;server nalazi

potrebne podatke prolazeći kroz njih,i prosleĊuje rezultate nazad klijentu

Transakcioni serveri-server poziva popravnu proceduru koji izvršava transakciju na

stvarni server,server vraća rezultate preko mreţe

Web server-komunikacija interaktivno ide preko HTTP,preko interneta web server

vraća dokumenta kada ih klijent traţi preko imena

Grupni server-oni omogućavaju set aplikacija koji omogućavaju klijentima da

komuniciraju jedan sa drugim preko teksta,slika,videima i drugim formama medija.

Iz persprktive aplikacione strukture,obkekat informacione organizacije i strukture

podataka,koji omogućavaju razvijanje strategije dizajna koji povećavaju balans distribucije

resursa izmeĊu klijenta i servera. Baze podataka se tipiĉno nalaze na serveru da onemogući

dijeljenje podataka. Podaci koji se najĉešće koriste zajedno trbali bi biti smješteni na istom

serveru,kao i poznate bezbjednosne potrebe. Podaci namjenjeni za partikularnu korist servisni

fajl,baza podataka,procesuiranje transakcija bi trebali biti smješteni na odgovarajucem

serveru.

24.Podaci - osnovni koncepti

Podaci: Podaci su ĉinjenice. Neke ĉinjenice su vaţnije za nas od drugih. Neke ĉinjenice su

dovoljno vaţne da garantuju njihovo praćenje na formalni, organizovani naĉin. Vaţne podatke

su kao knjige koje drţimo u biblioteci. Oni su mali podskup od naše ukupne kolekcije, ali oni

su toliko vaţni da ih štitimo stavljajući ih na posebno, bezbedno mesto. "Podaci" su mnoţina i

širok koncept koji moţe da sadrţi stvari kao što su slike (binarne slike), programe i pravila.

Neformalno, podaci su stvari koje ţelimo uskladištiti u bazu podataka.

Prostorni- neprostorni podaci

Prostorni podatak ukljuĉuje lokaciju, oblik, veliĉinu i orijentaciju. Na primer, odreĊeni

kvadrat: njegov centar (presek njegovih dijagonala) odreĊuje njegovu lokaciju, njegov oblik

45

je kvadrat, duţina jedne od njegovih strana odreĊuje njegovu veliĉinu i ugao njegove

dijagonale, recimo, x-osa odreĊuje njegovu orijentaciju.

Prostorni podatak ukljuĉuje i prostorne odnose. Na primer, raspored tri panja u kriket igralištu

je prostorni podatak.

Neprostorni podatak (takoĊe nazivan atribut ili karakteristiĉan podatak) je informacija koja je

nezavisna od svih geometrijskih razmatranja. Na primer,visina,teţina, i starost osobe su

neprostorni podaci zato što su nezavisni od lokacije osobe. Moguće je zanemari razlike

izmeĊu prostornih i neprostornih podataka. MeĊutim, postoje fundamentalne razlike izmeĊu

njih:

- prostorni podaci su generalno multidimenzionalni i zavisni.

- neprostorni podaci su generalno jednodimenzionalani i nezavisni.

Sortiranje je moţda najĉešća i najvaţnija funkcija obrade neprostornih podataka koja se vrši.

Nije oĉito kako sortirati i lokacijske podatke tako da sve taĉke zavšavaju "u blizini" svojih

najbliţih suseda. Ove razlike opravdavaju odvojeno razmatranje prostornih i neprostornih

modela podataka.

25. BAZE PODATAKA ZA PROSTORNE PODATKE

Baza podataka je zbirka ĉinjenica, skup podataka. Informacije u telefonskom imeniku su

primjer baze podataka. Sama knjiga nije baza podataka, već bazu podataka ĉine informacije

koji se nalaze na stranicama knjige, a ne listovi papira sa mastilom na njima. Mnogo razliĉitih

tipova podataka su naišli na geografske podatke, na primer, slike, reĉi, koordinate, sloţeni

objekti, ali vrlo malo podatkovnih sistema su bili u stanju da obrade tekstualne podatake, na

primer, opis zemljišta u legendi o zemljišnoj karti moţe naići na stotine reĉi. To je glavni

razlog zašto su neki GIS dizajneri odabrali da ne koriste rešenja standardnih baza podataka za

koordinaciju podataka, nego samo za tabele atributa. Budući da su promjenjive duţine zapisa

potrebne, ĉesto nisu dobro rukovoĊene standardnim sistemima, npr., broj koordinata u liniji

varira. Standardna baza podataka pretpostavlja da redoslijed zapisa nije smislen. U

geografskim podacima pozicije objekata uspostavljaju implicitan red što je vaţno u mnogim

operacijama i ĉesto je potrebno raditi s objektima koji su u susjedstvu u prostoru, tako da

pomaţe da se ovi predmeti u susjedstvu ili u neposrednoj blizini nalaze u bazi podataka. To je

problem sa standardnim sistemima baza podataka, jer oni ne dopuštaju veze izmeĊu objekata

u istom tipu zapisa (klase). Ima toliko mogućih odnosa izmeĊu prostornih objekata, da ne

mogu svi biti pohranjeni izriĉito, meĊutim, neki odnosi moraju biti pohranjeni izriĉito jer oni

ne mogu biti izraĉunati iz geometrije objekata. Pravila integriteta geografskih podataka su

previše sloţena, npr., lukovi koji formiraju poligon moraju imati vezu kroz cijelu granicu.

Baza podataka je vaţno pitanje u GIS-u, u poĉetku su se za pokušavanje izgradnje GIS-a

poĉeli koristiti vrlo ograniĉeni alati poput operativnih sistema i kompajlera. U novije vrijeme,

GIS je izgraĊen oko postojećeg sistema za upravljanje bazama podataka (DBMS). DBMS

obraĊuje mnoge funkcije koje bi inaĉe bile programirane u GIS-u. Svaki DBMS ĉini

pretpostavke o podacima koje obraĊuje i da se uĉinkovito koristi DBMS potrebno je da se

podese te pretpostavke. OdreĊene vrste DBMS-a su više pogodne za GIS od drugih, jer

njihove pretpostavke bolje spremaju prostorne podatke.

Postoje dva naĉina za korištenje DBMS u GIS-u:

46

I -Ukupno DBMS rješenje: Svim podacima se pristupa preko DBMS, tako da se

moraju podesiti pretpostavke koje nameće DBMS dizajner.

II -Mješovito rješenje: Nekim podacima (obiĉno atribut tablice i veze) se

pristupa kroz DBMS, jer se oni uklapaju u model dobro, a nekim podacima (obiĉno

lokacijskim) se pristupa direktno, jer se oni ne uklapaju u DBMS model.

Spremište podataka: Spremište je struktura koja ĉuva i štiti podatke. ObezbjeĊuju sledeće

funkcije:

- dodati (upisati) podatke u skladište

- spasiti (pronaći, odabrati) podatake u skladištu

- brisanje podataka iz skladišta.

Neka spremišta podataka omogućavaju podacima da se promene, da budu aţurirani. Ovo nije

striktno neophodno jer se aţuriranje moţe postići preuzimanjem kopija podataka iz spremišta,

aţuriranjem kopiranja, brisanjem starih podataka iz spremišta, i umetanje aţuriranog podatka

u skladište.

Spremišta su kao sefovi. Uglavnom postoje da bi zaštitili svoje sadrţaje od kraĊe i sluĉajnog

uništenja.

-Bezbednost : spremišta su obiĉno zaštićena lozinkom, većina ima sloţenije

bezbednosne mehanizme.

-Robusnost: Sluĉajni gubitak podataka je zaštićen preko transakcionog mehanizma.

Transakcija je posljedica operacija manipulacije baze podataka. Transakcije imaju pravila

koja, ako se prekidaju pre nego što se završe, baze podataka će biti vraćene

u sebi dosledno stanje, obiĉno ono prije pocetka transakcije. Ako se transakcija završi, baza

podataka će biti u svojstvenom stanju. Transakcije štite podatke od nestanka struje, pada

sistema, i istovremenenog rada više korisnika.

Prednosti pristupa bazi podataka: Prednosti ovog pristupa su:

- smanjenje opširnosti podataka

- zajedniĉke, radije nego nezavisne baze podataka, koja smanjuje problem

nedosljednosti u uskladištenim informacijama, na primer, razliĉite adrese u

razliĉitim pregradama za poštara

- odrţavanje cjelosti i kvaliteta podataka

- Podaci su samodokumentovani ili samodeskriptivni, gde informacije o

znaĉenju ili tumaĉenju podataka mogu biti uskladišteni u bazu podataka, na

primer, imena stavki,...

- izbegavanje nedoslednosti, što znaĉi da podaci moraju slediti propisane

modele, pravila, standarde

47

- smanjenje troškova razvoja softvera

- bezbednosna ograniĉenja, što znaĉi da baza podataka sadrţi bezbednosne

alate za kontrolu pristupa, pogotovo za pisanje.

26. Sistem za upravljanje bazom podataka (DBMS)

Sistem za upravljanje bazom podataka je spremište uz korisniĉki interfejs koji omogućava

manipulaciju i administraciju baze podataka.Telefonski imenik je primer DBMS-a. DBMS je

kao banka sa kompletnom uslugom, omogućava mnogo funkcija i usluga koje nedostaju

relativno spartanskom spremištu. DBMS je softverski sistem, program (ili skup programa)

koji se pokreće na digitalnom raĉunaru. Nekoliko primera komercijalno dostupnih DBMS-ova

ukljuĉuju Codasyl, Sybase, Oracle, DB2, Access i dBase.

Upiti: Mnogi DBMSs obezbeĊuju korisniĉki interfejs koji sadrţi neke od vrsta formalnih

jezika.

- Definisanje podataka jezika (DDL) se koristi da odredimo koji podaci će

biti uskladišteni u bazu podataka i kako su oni povezani.

- Jezik za upravljanje podacima (DML) se koristi za

dodavanje,preuzimanje,aţuriranje i brisanje podataka u DBMS-u.

- Upit se ĉesto uzima kao izjava ili grupa izveštaja u bilo DDL ili DML ili

oba. Neki istraţivaĉi vide upite kao operacije samo za ĉitanje, dok

modifikacije podataka nisu dozvoljene.

- Upitni jezik je formalni jezik koji implementira DDL, DML, ili oba.Primjeri

upita jezika ukljuĉuju SQL (Structured Query Language), QUEL, ISBL,i

Query-by-Example.

Modeli podataka

Model podataka je matematiĉki formalizam koji se sastoji od dva dela: notacija za opisivanje

podataka, kao i skup operacija koji se koristi za manipulaciju tim podacima. Model podataka

je naĉin organizovanja skupa ĉinjenica koje se odnose na sistem pod istragom. Modeli

podataka obezbeĊuju naĉin razmišljanja o svetu, naĉin organizovanja pojava koji nas

interesuju. Oni se mogu posmatrati kao apstraktan jezik, zbirka reĉi uz gramatiku kojom smo

opisali našu temu. Izborom jezika, reĉi su ograniĉene na one u jeziku i ĉija struktura reĉenica

je regulisana gramatikom tog jezika. Mi nismo slobodni da koristimo sluĉajne zbirke simbola

za reĉi, niti moţemo staviti reĉi zajedno u bilo kakav neplanirani naĉin.

Glavnu korist primamo sledeći model podataka koji potiĉe iz teorijskih osnova

modela. Iz teorije proizilazi moć analize, sposobnost da se izdvoje zakljuĉci

48

i da se stvore izvodi koji se javljaju iz neobraĊenih podataka. Razliĉiti modeli pruţaju razliĉite

konceptualizacije sveta, oni imaju razliĉite prognoze i razliĉite perspektive.

DBMS-ovi se sastoje od tri nivoa apstrakcije:

- Fizički: Ovo je implementacija baze podataka na digitalni raĉunar. Bavi se

stvarima kao što su strukture skladišta i naĉina pristupa strukturama

podataka.

- Idejni: Ovo je izraz baze podataka dizajnerovog modela stvarnog svijeta na

jeziku modela podataka.

- Pregledni : Razliĉitim grupama korisnika moţe se dati pristup razliĉitim

delovima baze podataka. Dio grupe korisnika baze podataka se naziva

njihov pogled.

Фигуре 4 . 12 : Стагес ин датабасе десигн.

Modelovanje podataka

Modelovanje podataka je proces definisanja stvarnog svetskog fenomena ili geografske

karakteristike interesa u pogledu njihovih karakteristika i njihove veze jednog sa drugim. Ona

se bavi razliĉitim fazama rada koji sprovodi organizaciju informacija i strukturu podataka.

Postoje tri koraka u procesu modelovanja podataka, koji rezultuju u serijama progresivno

formalizovanih modela podataka kako oblik baze podataka postaje sve više i više rigorozno

definisan:

- Konceptualno modelovanje podataka -definisanje obima i zahtjeva baze

podataka u širokim i opštim terminima.

49

- Logička modelovanja podataka - OdreĊivanje korisnikovog viĊenja baze

podataka sa jasnom definicijom atributa i odnosa.

- Fizičko modelovanje podataka - OdreĊivanje interne strukture skladišta i

organizacije fajlova baze podataka.

Modelovanja podataka tesno je povezano sa tri nivoa apstrakcije podataka u dizajnu baze

podataka:

- konceptualno modelovanje podataka ⇒ model podataka

- logiĉko modelovanje podataka ⇒ struktura podataka

- fiziĉko modelovanje podataka ⇒ struktura fajlova

a. Konceptualno modelovanje podataka: Entitet-odnos (ER= Entity-relationship)

modelovanje je verovatno najpopularniji metod konceptualnog modelovanja podataka.

Ponekad se naziva metoda semantičkog modelovanja podataka jer se koristio ljudski

jezik-kao reĉnik da se opišu informacije o organizaciji, ukljuĉujući ĉetiri aspekta rada:

- identifikovanje entiteta - definisan kao osoba, mesto, dogaĊaj, stvar, itd

- identifikovanje atributa

- odreĊivanje odnosa

- crtanje entitet-odnos dijagram (E-R dijagram)

b. Logičko modelovanje podataka: Logiĉko modelovanje podataka je sveobuhvatan

proces kojim je konceptualni model podataka konsolidovan i preraĊen. Predloţena

baza podataka je pregledana u celini, kako bi se identifikovali potencijalni problemi,

kao što su: irelevantni podaci koji neće biti korišteni; izostavljeni ili podaci koji

nedostaju, neodgovarajuće zastupljenosti entiteta, nedostatak integracije izmeĊu

razliĉitih delova baze podataka, nepodrţane aplikacije i potencijalna dodatna cena da

se promeni baza podataka. Krajnji proizvod logiĉkog modeliranja podataka je logiĉka

šema koja je razvijena od mapiranja konceptualnog modela podataka (kao što je E-R

dijagram) na softver - zavisi od dizajna dokumenta.

c. Fizičko modelovanje podataka: Fiziĉko modelovanje podataka je proces dizajniranja

baze podataka po kojem stvarne tabele koje će se koristiti za skladištenje podataka su

definisane u smislu:

- format podataka - format koji je specifiĉan za upravljanje sistemom baze

podataka (DBMS).

50

- zahtevi skladištenja - obim baze podataka.

- fiziĉka lokacija podataka - optimizacija performansi sistema smanjivanjem

potrebe za prenos podataka izmeĊu razliĉitih ureĊaja za skladištenje

podataka ili servera.

Krajnji proizvod fiziĉkog modelovanja podataka je fizička šema, koji je takoĊe varijabilno

poznata kao rečnik podataka, stavka definicije tabele, podaci specifične tabele ili fizička

definicija baza podataka. To je ujedno i softver i hardver posebno, to znaĉi da fiziĉke šeme

za razliĉite sisteme izgledaju drugaĉije jedna od druge.

d. Modeliranje procesa: Modeliranje procesa je procesno-orijentisan pristup,za razliku od

podatakovno-orijentisanog pristupa, dizajna informacionog sistema. Cilj je da se identifikuju

procesi koji će informacioni sistem obavljati. TakoĊe ima za cilj da identifikuje kako se

informacije transformišu iz jednog procesa u drugi. Krajnji proizvod procesa modeliranja je

dijagram toka podataka (DTP= data flow diagram), to podrazumeva da se modeliranje

procesa ni u kom sluĉaju ne bavi samo procesom, takoĊe se bavi organizacijom informacija i

strukturama podataka. U kontekstu projektovanja informacionog sistema, modeliranje procesa

je jedna od metoda

strukturirane poslovne funkcije razlaganja koja se koristi za odreĊivanje korisniĉkih zahtjeva

u konceptualnom modelovanju.

Dijagram toka podataka je osnovni alat za modeliranje koji je konstruisan pomoću ĉetiri

osnovna simbola za predstavljanje procesa, skladišta podataka, entiteta i protok podataka u

poslovnoj funkciji:

- proces - predstavlja transformaciju podataka pri protoku kroz sistem: podaci

ulaze u proces, menjaju se, a onda teku do drugog procesa ili skladišta

podataka.

- entitet - osnovna definicija entiteta je sliĉna onoj za ER modeliranje i

predstavlja poĉetni izvor i krajnje odredište podataka u DFD.

- skladište podataka - privremeno ili trajno drţanje prostora za podatke.

protok podataka - veza izmeĊu procesa i skladišta podataka uz koje pojedinaĉni entiteti ili

zbirke entiteta protiĉu.

27. Rasterski i 28. Vektorski oblici interpretacije geografskih podataka

Mnoge od GIS analiza i opisivanja sastoje se od istraga geografskih karakteristika i utvrđivanja odnosa između njih. Izabrani način predstavljanja fenomena u GIS-u ne definise samo prividna priroda geografskih varijacija, nego i način u kojoj geografskoj varijaciji moze biti analiziran. Neki objekti, kao što su agrokulturalna polja digitalnih modela terena, su predstavljena u svojim prirodnim oblicima. Drugi su transformisani iz jednog prostornog objekta u drugi, kao u transformaciji individualnog stanovništva ukazuje na oblasti popisa trakta, iz razloga povjerljivosti, pogodnosti, ili konvencije. Klasifikacija prostornih fenomena u tipove objekata u osnovi zavisi od obima. Na primjer, na manje detaljnijim mapama svijeta, New Delhi je predstavljen sa nula

51

dimenzjonalnih poena. Na više detaljnijoj mapi kao što je atlas puteva će biti predstavljena kao dvo dimenzjonalna oblast. Još ako posjetimo gradove, je veoma moguće iskustvo tro dimenzjonalnog entiteta, i virtualno realni sistemi nastoje da ga predstave kao sto jeste. Ove karakteristike su predstavljene kroz koordinate, tako da su oblasti linije, tačke, koordinate.

Podatci raster formata: Raster podatci predstavljaju grafičke objekte kao pixele, dok vektorski podatci predstavljaju objekte kao set linija nacrtanih između specifičnih tačaka. Razmotrimo linije nacrtane dijagonalno na listu papira. Raster fajl ce predstavljati ovu sliku na listu papira u matrici malih sličnih pravougaonika na list milimetarskog papira kada se pojave ćelije. Svaka ćelija je obilježena podatkom u failu i data je vrijednost zasnovana na atributima te pozicije. Njihov red i kolona mogu koordinirati identifikacijom svakog pojedinačnog piksela. Ovi reprezentativni podatci dozvoljavaju korisniku da jednostavno rekonstruiše ili uoči originalnu sliku.

52

53

Rasteri se najčešće koriste:

Za digitalno predstavljanje fotografija, satelitskih slika, skeniranih papirnih mapa, i

druge aplikacije sa veoma detaljnim slikama.

Kada troškovi treba da budu smanjeni.

Kada mapa ne podnosi analizu individualnih karakteristika mape.

Kada je zatrtažena pozadina mape.

54

55

56

Odnos između veličine ćelija i broja ćelija je izražen kao rezolucija rastera. Veća rezolucija daje nam mnogo tačniji i bolji kvalitet slike.

Podatci o vektorskom formatu: Vektorsko predstavljanje iste dijagonalne linije bi zabilježilo poziciju linije jednostavnim snimanjem koordinate ili počinjanjem i uređivanjem poena. Svaki poen bi bio izražen kao dva ili tri broja(zavisno kakvo je predstavljanje 2D ili 3D), se često naziva X,Y ili X,Y,Z koordinate. Prvi broj X, je razlika između poena i lijeve strane papira; Y,je razlika između poena i dna papira; Z, visina iznad ili ispod papira. Združuju se odmjerene forme poena vektori.

57

Model vektorskih podataka koristi poene usklađene sa njihovim realnim (zemaljskim)koordinatama. Ovdje linije i oblasti su izgrađene od sekvenci pojena u redu. Linije imaju pravac pružanja prema pojenima. Poligon može biti sagrađen od poena ili linija. Vektori mogu čuvati informacije o topologiji. Ručno digitalizovanje je najbolji ulazni put vektorskog podatka.

Vektorski fajlovi najčešće se koriste:

Visoko precizna aplikacija

Kada je veličina faila bitna.

Kada karakteristike individualne mape zahtjevaju analizu.

Kada opisiva informacija mora biti usklađena.

Metod predstavljanja geografskih karakteristika pomocu osnovnih grafickih tacaka, linije i poligoni je receno da bude vektorski metod ili model vektorskih podataka, i podatci su zvani vektorski podatci. Srodnim vektorski modatcima su dozvoljene organizacije pomocu tema, koje su se takodje odnosile kao slojevi ili kao pokrica. Primjeri tema: geodetska kontrola, bazne mape,tlo, vegetacijski pokrivač, upotreba zemlje, transport, drenaža i hidrologija, političke granice, zemljane parcele i drugo.

58

Za teme koje pokrivaju veoma velike geografske oblasti, podatcima je dozvoljena podjela na pločice tako da se sa njima može upravljati mnogo lakše. Ploćice su digitalni ekvivalent od individualne mape u serijama mapa. Ploćica je jedinstveno idetifikovana kao fail ime. Sakupljač tema vektorskih podataka pokriva iste geografske oblasti i služi zajedničkim potrebama mnoštva korisnika predstavlja prostornu komponentu geografske baze podataka.

Vektorski metod predstavljanja geografskih karakteristika je baziran na konceptu da ove katakteristike mogu biti identifikovane kao diskretni entiteti ili objekti. Ovaj metod je daklen zasnovan kao pogled objekta na stvaran svijet (Goodchild 1992). Pogled objekta je metod informacjone organizacije u konvencjonalnom mapiranju i kartiranju.

59

Grafički podatci uhvaćeni od strane zamišljenih uređaja u daljinskom očitavanju i digitalnoj kartografiji (kao što su multi specjalni skeneri, digitalne kamere i skeneri slika) su napravljeni od matrice slikovitih elemenata (piksela) veoma ljepe rezolucije. Geografske karakteristike u takvoj formi podataka mogu biti vizualno prepoznate ali ne individualno prepoznate ali ne kao geografske karakteristike koje su identifikovane pomoću vektorskog metoda. One su prepoznatljive u različitosti njihovog spektra ili radiometrijskih karakteristika od piksela susednih funkcija. Na primjer, jezero može biti vizuelno prepoznato na satelitskim snimcima zato što se pikseli formiraju tu je sve mračnije nego oko ostalih karakteristika; kada se pikseli formiraju jezero nije identifikovano kao odvojen geografski entitet, ono astaje individualni piksel. Slično, auto put može biti prepoznat na istoj satelitskoj slici zato što je posebnog oblika; ali formirani pikseli autoputa ne predstavljaju diskretne geografske entitete kao što je slučaj sa vektorski podatcima.

Metod predstavljanja geografskih karakteristika pomoću piksela je nazvan rasterski metod ili podatci raster modela, a podatci su opisani kao rasterski podatci. Rasterski metod je takođe nazvan metod mozaičnog rada. Rasterski piksel je obično kvadratna mreža ćelija i rasterski piksel predstavlja generalizovanu karakteristiku oblasti specifične veličine blizu površine Zemlje. Aktuelna veličina tla opisana pomoću piksela zavisna je od rezolucije podataka, gdje može imati opseg mani od kvadratnog metra do nekoliko kvadratnih kilometara.

Rasterski podatci su organizovani pomocu tema, koji se takođe nazivaju slojevi, na primjer, raster geografske baze podataka mogu sadržavati prateće teme: bed rock geologija, vegetacijski pokrivač, korišćenje zemlje, topografija, hidrologija, padavine, temperatura. Rasterski podatci pokrivaju velike geografske prostore su organizovane po scenama ( za daljinsko očitavanje slika) od strane rasterske baze podataka ( za slike dobijene skeniranjem mape).

Rasterski metod je baziran na konceptu da geografske karakteristike su predstavljene kao površine, regioni ili segmenti. Ovaj metod je je dakle zasnovan na pregledu polja realnog svijeta. Pregled polja je metod informacione organizacije u analizi slikovitog sistema u daljinskom očitavanju i geografskom informacjonom sistemu za resurse i orijentisanu životnu sredinu

60

Rasterski podatci su organizovani pomocu tema, koji se takođe nazivaju slojevi, na primjer, raster geografske baze podataka mogu sadržavati prateće teme: bed rock geologija, vegetacijski pokrivač, korišćenje zemlje, topografija, hidrologija, padavine, temperatura. Rasterski podatci pokrivaju velike geografske prostore su organizovane po scenama ( za daljinsko očitavanje slika) od strane rasterske baze podataka ( za slike dobijene skeniranjem mape).

Rasterski metod je baziran na konceptu da geografske karakteristike su predstavljene kao površine, regioni ili segmenti. Ovaj metod je je dakle zasnovan na pregledu polja realnog svijeta. Pregled polja je metod informacione organizacije u analizi slikovitog sistema u daljinskom očitavanju i geografskom informacjonom sistemu za resurse i orijentisanu životnu sredinu.

61

62

63

Prikupljanje Primarnih Geografski Podaci

Osnovna geografska prikupljanja podataka podrazumjevaju direktno mjerenje objekata. To

moţe biti i u rasterskim i vektorskim metodama prikupljanja.

29. Kreiranje primarnih rasterskih podataka

Najpopularniji oblik kreiranja primarnih rasterskih podataka podataka je daljinsko oĉitavanje.

Uopšteno govoreći, tehnika daljinskih istraţivanja koristi se za dobivanje informacija o

fiziĉkim, hemijskim i biološkim svojstvima predmeta bez izravnog fiziĉkog kontakta.

Informacije potiĉu iz mjerenja koliĉine elektromagnetnog zraĉenja refleksije, emitovanja ili

razbacivanja od objekta. Razliĉiti senzori, koji djeluju kroz elektromagnetni spektar od

vidljivih mikrotalasnih duţina, obiĉno se koriste za dobijanje mjerenja (Lillesand i

kiefer,2004.). Pasivni senzori se oslanjaju na reflektujuće sunĉevo zraĉenje ili emitovanje

zemaljskog zraĉenja; aktivni senzori (kao što su sintetiĉki radari sa otvorom) generišu

sopstvene izvore elektromagnetnog zraĉenja. Platforme na kojima su ovi instrumenti

montirani su raznolike. Iako su Zemljini kruţeći sateliti i fiksna krila aviona daleko od

najĉešćih ,helikoptera, balona itd.,takoĊe su zaposleni. Kao što se i ovdje koristi, daljinsko

oĉitavanje ukljuĉuje polja satelitskih daljinskih istraţivanja i snimanja iz vazduha.

Iz perspektive GIS-a, rješenje je kljuĉ karakteristika fiziĉki udaljenih oĉitavanja

sistema. Postoje tri osnovna aspekta rezolucija: postorne, spektralne i vremenske. Svi senzori

treba da koriste prostorne, vremenske i spektralne karakteristike, zbog skladištenja, obrade, te

propusnosti razmatranja.

Prostorna rezolucija se odnosi na veliĉinu objekta koji se moţe riješiti i najĉešća mjera

je veliĉina piksela. Satelitski daljinski istraţivaĉki sistemi obiĉno daju podatke u pikselima

veliĉine u rasponu od 1m – 1km. Kamere se koriste za snimanje fotografija iz vazduha obiĉno

u rasponu od 0.1m – 5m. Veliĉina slika dosta varira izmeĊu senzora – karakteristiĉni rasponi

ukljuĉuju 1000 x 1000 – 3000 od 3000 piksela. Ukupna pokrivenost daljinskog oĉitavanja

slika obiĉno je u rasponu 10 do 10 – 200 do 200 km.

Spektralna rezolucija odnosi se na dijelove elektromagnetskog spektra koji se mjere.

Budući da razliĉiti objekti emituju i odraţavaju razliĉite vrste i koliĉine zraĉenja biranje dijela

elektromagnetnog spektra za mjerenje je veoma vaţno za svako podruĉje primjene.

Spektralni popisi vode, vegetacije i tla su razliĉiti. Sistemi daljinskih istraţivanja

mogu uhvatiti podatke jednog dijela spektra (u daljem tekstu jednog opsega) ili iz više

dijelova (više opsega ili više spektara). Vrijednosti zraĉenja se najĉešće normalizuju i daju

raspon od 0 do 255 za svako podruĉje, za svaki piksel, u svakoj slici.

64

Vremenska rezolucija. Ili ponavljanje procesa, opisuje uĉestalost s kojom su slike

prikupljene za isto podruĉje. U osnovi postoje dvije vrste komercijalnih satelitskih

istraţivanja: Zemljine orbite i geostacionarna. Zemljini sateliti prikupljaju podatke o

razliĉitim dijelovima Zemljine površine u redovnim intervalima. Da bi se maksimalno

povećala korisnost, putanje su obiĉno polarne, uz fiksnu brzinu i visinu. Indijska Serija

Satelita (IRS), na primjer, prolazi obiĉno preko stubova na nadmorskoj visini od 904 sa

ponavljanjem pokrivenosti od 22 dana. Satelit nosi tri senzora – jedan je panhromatski senzor

za mjerenje vidljivog dijela EMR u rezoluciji 5.8 metara. Drugi senzor je LISS III mjeri

zelena, crvena i infra crvena zraĉenja na 23,5 metara i rezolucija WiFS za mjerenje crvenog i

pribliţno infra crvenog zraĉenja na 188 metara.

Fotografija iz vazduha je takoĊe vaţna, posebno u srednje velikim GIS projektima.

Iako podaci koji proizilaze iz daljinskih istraţivanja satelita i fotografija iz vazduha su

tehniĉki veoma sliĉni (tj.i jedno i drugo su slike), postoje neke znaĉajne razlike u naĉinu

obuhvatanja podataka i naĉinu tumaĉenja. Najupeĉatljivija razlika je da fotografije iz

65

vazduha se obiĉno prikupljaju pomoću analognih optiĉkih kamera (iako se digitalne kamere

sve više koriste), a kasnije se rasterizuju, obiĉno skeniranjem negativa.

Kvalitet optike kamere i mehanika procesa skeniranja utiĉu na prostorne i spektralne

karakteristike i daju sliku. Većina zraĉnih fotografija koristeći kamere montirane na avionima

koji lete na malim visinama (3000 – 10000 m), te su ili panhromatski (crna i bijela) ili u boji,

iako multispektralne kamere/senzori rade u nevidljivim dijelovima elektromagnetskog spektra

ipak su korišćene. Aero snimci su vrlo pogodni za projekte mjerenja i kartiranja.

Vaţna karakteristika sistema satelitskih aero fotografija je da oni mogu pruţiti stereo

slike iz preklapanja dijelova slika. Ove slike se koriste za stvaranje 3D analognih ili digitalnih

modela iz kojih 3D koordinate, konture i digitalni modeli reljefa mogu biti kreirani.

Satelitske i aero fotografije nude brojne prednodti za GIS projekte. Konzistentnost

podataka i dostupnost sistema globalnoj pokrivenosti pravi satelitske podatke veoma korisnim

za projekte velikih površina (na primjer, mapiranje terena geologije na slivnom podruĉju

rijeke) i za kartiranje nepristupaĉnih predjela. Redovno ponavljanje ciklusa komercijalnih

sistema i ĉinjenica da rekord zraĉenja u mnogim dijelovima spektra ĉini te podatke posebno

pogodne za procjenu stanja vegetacije (npr., vlaga usjeva pšenice). Aero snimci posebno su

korisni za detaljno mjerenje i kartiranje urbanih podruĉja i arheoloških nalazišta i sliĉne

aplikacije koje zahtjevaju 3D podatke.

S druge strane, prostorna rezolucija komercijalnog satelita je pregruba za projekte

velikog podruĉja i mogućnost prikupljanja podataka od strane senzora je ograniĉeno

zaklonom oblaka. Koliĉine podataka iz oba satelita i zraĉnih kamera moţe biti velika i stvoriti

skladištenje i obradu problema za sve, a posebno za savremene sisteme.Troškovi podataka

mogu biti previsoki za jedan projekat ili organizaciju.

30. KREIRANJE PRIMARNIH VEKTORSKIH PODATAKA

Prikupljanje primarnih vektorskih podataka je glavni izvor geografskih podataka. Dvije

glavne grane prikupljanja vektorskih podataka su geodetske i GPS.

Popis: Izmjere zemlje temelje se na naĉelu da 3D lokacija bilo koje taĉke moţe se

odrediti mjerenjem uglova i udaljenosti od drugih poznatih taĉaka. Pogledi poĉinju iz taĉke

mjerenja. Ako je koordinatni sistem ove taĉke poznat, sve naknadne taĉke mogu biti

prikupljene u ovom koordinatnom sistemu. Ako je to nepoznato onda će se za istraţivanje

koristiti lokalni ili relativni koordinatni sistem.

Budući da su sva istraţivanja taĉaka i istraţivanja mjerenja njihova mjesta su uvjek u

zavisnosti od drugih taĉaka. Sve greške u mjerenju moraju biti raspodjeljene izmeĊu više

taĉaka u istraţivanju. Na primjer, kada izmjere granice polja, ako zadnja i prva taĉka nisu

identiĉne u istraţivaĉkom smislu (u okviru tolerancije zaposlenih u istraţivanju), a zatim

greške trebaju biti raspodjeljene izmeĊu svih taĉaka koje definišu granicu. Kao nova mjerenja

dobivena su ova koja mjenjaju granice taĉaka. Iz tog razloga potrebno je saĉuvati oba

mjerenja i taĉke unutar GIS baze podataka dok se istraţivanje ne završi.

Tradicionalno, geometri koriste opremu kao što su tranziti i teodoliti za mjerenje

uglova, i trake i lance za mjerenje daljina. Danas je to zamjenjeno elektro-optiĉkim ureĊajima

pod nazivom mjerne stanice koje mogu mjeriti uglove i udaljenosti do preciznosti od 1 mm.

Totalne stanice automatski loguju podatke i najsofisticiranije mogu da kreiraju vektore taĉaka,

linija i poligone objekata u polju, ĉime se obezbjeĊuje direktna provjera valjanosti.

Osnovni principi istraţivanja su se malo mjenjala zadnjih 100 godina. Istraţivanje tla i

je veoma dugotrajna i skupa aktivnost, ali je uvijek najbolji naĉin da dobijete visoko taĉne

66

lokacije taĉaka. Mjerenje se obiĉno koristi za prikazivanje objekata, zemljišta i granica, i

druge objekte koji trebaju taĉno biti smješteni. TakoĊe se koristi za dobijanje referentne

oznake za ostale podatke mjerenja. Na primjer, velike aero fotografije i satelitske slike se

ĉesto koriste geografskim informacijama o taĉkama dobijenih od istraţivanja sa zemlje.

GPS: Globalni Pozicioni Sistem je grupa od 27 satelita u NAVSTAR orbiti Zemlje na

visini od 12500 milja, 5 kontrolnih stanica i pojedinaĉnih prijemnika. GPS prvobitno je

finansiralo Ministarstvo odbrane SAD-a, i mnogo godina vojni korisnici su imali pristup samo

najpreciznijim podacima. Srećom, ova selektivna dostupnost je uklonjena u maju 2000.godine

tako da sada mogu i civilni i vojni korisnici popraviti x,y,z lokaciju objekata relativno lako sa

taĉnosti boljom od 10 m nego sa standardnom opremom.

21 satellites with three operational spares, 6 orbital planes,

55 degree inclinations, 20,200 kilometer, 12 hour orbit.

Figure 5.16: GPS.

GPS je mreţa satelita, stanica za nadgledanje i jeftinih prijemnika koji se koriste za

hvatanje primarnih GIS podataka. U mnogim pogledima GIS ima primarne podatke, pogotovo

jer razvoj Diferencijalnog GPS-a (box 11), uklanja selektivnu dostupnost i stvara niske cijene

i nisku snage prijemnika. Danas jedinica koja košta manje od 100 $ moţe lako da obezbjedi

lokacijske podatke sa taĉnosti većom od 10m. Jedan od nedostataka GPS-a je to što je

neophodno da budu tri ili više satelita usmjerena, u cilju prikupljanja mjerenja. Ovo posebno

moţe biti problem u šumama i urbanim sredinama sa visokim zgradama. GPS je veoma

koristan za snimanje tla, kontrolnih taĉaka i drugih podataka, za lociranje objekata koji se

kreću i za snimanje lokacija mnogih vrsta objekata.

Principi GPS-a

67

GPS radi po jednostavnom principu – dužina vremena koja je potrebna signalu da putuje od satelita

do prijemnika na zemlji. GPS sateliti stalno prenose kodirani radio signal koji ukazuje njihov tačan

položaj u prostoru i vremenu. Prijemnik mjeri koliko dugo signal putuje sa satelita. Mjerenjem

rastojanja od tri ili više satelita, položaj prijemnika se može dobiti triangulacijom. Ako se signal može

dobiti od četvrtog satelita, onda se visina prijemnika takodje može odrediti.

Iako standardni GPS prijemnici mogu obezbjediti lokacije u tačnosti od 5-10m, važno je razumijeti da

postoji nekoliko mogućih izvora greškaka svojsvenih ovim lokacijama. Neke greske su slučajne u

prirodi, dok su druge sistematske i zbog toga mogu biti ispravljene.

Greške nastaju zbog degradacije signala usled atmosferskih uticaja, male varijacije u lokaciji satelita,

natačnosti u vremenu satova, greške u prijemnicima, i varijacije u refleksiji signala sa lokalnih

objekata.

Brojne tehnike su na raspolaganju za poboljšanje tačnosti GPS mjerenja. Mnogi GPS prijemnici

obavljaju prosječna mjerenja za poboljšanje tačnosti. Druga, fotografska mjerenja su karakteristika

karata. Tako, na primjer, u auto-navigacionom sistemu, fotografija vozila na putu je centralna.

Tačnost mjerenja može se poboljšati korišćenjem Diferencijalnog GPS-a. Ova tehnika koristi dva

prijemnika. Jedan je fiksan, a drugi se koristi za prikupljanje mjerenja. Ako je lokacija

fiksnog(baznog) prijemnika tačno poznata, u odnosu na tačnu lokaciju sa lokalnim izvještajem na

GPS-u, to će omogućiti procjenu greške. Ova greška može da se koristi za ispravljanje mjerenja

dobijenih od prijemnika koji luta, pod uslovom da je u daljini oko 300 km. U nekim zemljama,

diferencijalna korekcija informacija se slobofno emituju preko radio-talasa i mogu biti primljeni

korišćenjem slobodnog radio-prijemnika. Diferencijalni GPS može poboljšati preciznost da bi se

lokacija odredila u tačnosti od 1 metar.

Strogo govoreći, izraz GPS odnosi se samo na US Department of Defence System. GLONASS

je ruska verzija GPS-a, nude sličnu pokrivenost i tačnost, Galileo je ekvivalent koji je predložila

Evropska Unija.

31. sekundarno (drugostepeno) prikupljanje podataka

Geografsko snimanje (uzimanje, kreiranje, unos) podataka iz sporenidh izvora je

process nastajanja rasterskih i vektorskih fajlova i baze podatak iz karata i drugih papirnih

dokumenata. Skeniranje se koristi za uzimanje raster podataka. Tabela digitalizacije, heads –

up digitalizacija (process praćenja obrisa i rasterske slike na ekranu), stereo – fotogrametrija

)fotogrametrija je praksa odreĊivanja geometrijskih svojstava objekata iz fotografske slike= i

COGO unos podataka se koriste za vektorske podatke.

Postoje tri razliĉite vrske opšteg skeniranja koji se koriste za unos podataka.

Stoni skener (flatbed) – jednostavan racunarski periferni, on je mali i netaĉan

Rotacioni skener – mali, spor ali i taĉan

68

Veliki skener (large – format feed scanner) – najpogodniji jza snimanje podataka u

GIS-u, brz, jeftiniji i taĉan.

Svi skeneri rade na istom principu, gdje skener imaizvor svjetolosti, pozadinu (izvor

dokumenata) i objektiv. Za vrijeme skeniranja odsustvo svjetlosti je otkriveno kao jedna od tri

komponente koja prolazi pored druge dvije.

Mjere opreza za kartografsko skeniranje u GIS-u:

KVALITET OTISKA: Kvalitet otiska karte j veoma presudan u GIS-u. Treba da bude oštar i

jasan. Postavljanje bistrine i nivoa kontrasta moţe povećati kvalitet slika. U nekim

sluĉajevima gama isravka (medota koja gleda na histograme slike i mjesta strateški ukazuje

duţinom histograma u cilju izolovanja vrste podataka) ili metode obrade podataka (selektivno

uklonjive od buĉnih smetnji).

REZOLUCIJA: Ovo je gustina raster slike nastaka procesom skeniranja. Rezolucija skenera

se obiĉno mjeri u taĉkama po inĉu (dpi) kao linearna mjera duţ skenirane linije. Obiĉno 150

dpi za text, 300 dpi za linije karata i više dpi skeniranje se koristi za visoko kvalitetne orto –

fotografije.

PRECIZNOST: Preciznost skeniranih slika je vaţna ako liku treba upotrijebiti u GIS-u. Treba

da odgovara svojoj namjeni u smislu fiziĉkog i kartografkog kvaliteta. Zato je ĉišćenje

skenirane slike suštinsko prije upotrebe u GIS-u, zato što mrlje i oznake mogu uticati na

preciznost karte.

GEOREFERENCIRANJE: Otisak karte sa skenera treba da bude taĉno primijenjen prema

koordinatnom sistemu u GIS-u. Obiĉno, ovaj proces je kontrolisan korišćenjem linearnih

transformacija iz reda brojevne kolone. Distorzija preko skenirane slike moţe stvoriti problem

ako je skenirana slika lošeg kvaliteta.

VEKTORIZACIJA: Otisci skeniranih karata se ĉesto koriste da se stvore vektorski podaci.

Ovo podrazumijeva automatsko ili korisnoĉko kontrolisanje rasterskog u odnosu na vektorsko

69

pretvaranje (konverziju). Ovdje je rezolucija karte veoma vaţna zato što utiĉe na

generalizaciju karakteristika na karti.

32. KREIRANJE RASTERSKIH PODATAKA POMOĆU SKENERA

Skener je ureĊaj koji pretvara analogi medij u papirnoj formi u digitalne fotografije sknirajuću

uzastopne linije preko karte ili dokumenta i biljeţenje koliĉine svjetlosti koju reflektuje

lokalni izvor podataka. Razlike u reflektovanoj slici su obiĉno prikazane u bi – nivou, crnom i

bijelom (1 bit po pikselu), ili višestrukim sivim nivoima(8, 16 ili 32 bita). Skeneri u boji

proizvode podatke u 8 bita, crvenoj, zelenoj i plavoj boji. Prostorna rezolucija skenra varira

široko 100 dpi (4 taĉke po milimetru) do 1800 dpi (72 taĉke po milimetru) i iznad. Većina

GIS skeniranja je u domenu od 400 – 1000 dpi (16 – 40 taĉaka po milimetru). U zavisnoti od

vrske skenera i odgovarajuće rezolucije, skeniranje karte moţe trajati od 30 sekundi do 30

minuta, i više. Skeniranje karte i dokumenti se intenzivno koriste u GIS-u kao pozadina karata

i baza podataka.

Postoje 3 razloga za skeniranje papirnih medija za upotrebu u GIS-u:

70

Dokumenti, kao što su planovi zgrada, CAD crteţi, imovinske radnje i

fotografska oprema se skeniraju da bi smanjile habanje ili cijepanje,

unaprijedili pristup, osigurali integraciju pohranjivanja podataka i poredali po

geografskom redosledu (npr. Planovi zgrada mogu biti nadovezani na

gradjevinske objekte u geografskom prostoru).

Film, papirne karte, zraĉne fotografije su skenirane tako da obezbjeĊuju

geografska objašnjenja za druge podatke (tipiĉno vektorske slojeve). Ova vrsta

slika iligeografskih pozadina je veoma znaĉajna u sistemu koji rukovodi

opremom i zemljišnom svojinom.

Karte, zraĉne fotografije i slike su takoĊe skenirane prije vektorizacije.

Skener od 8 bita (256 sivih nivoa) 400 dpi (16 taĉaka po milimetru) je dobar izbor za

skeniranje karata kao pozadine referentnog sloja GIS-a. Za zraĉnu fotografiju u boji, koja će

se koristiti kao sljedeća foto obrada i analiza, skener u boji (8 bita sa svaku od tri duţine) 100

dpi (40 taĉaka po milimetru je više odgovarajući. Kvalitet izlaznih podataka iz skenera je

uslovljen prirodom originalnog izvora materijala, kvalitet skenera i vrsta pripreme prije

skeniranja (osnovni crteţ, ili uklanjanje neţeljenih znakova će poboljšati krajnji kvalitet).

33. SEKUNDARNO VEKTORSKOPRIKUPLJANJEE PODATAKA

Drugostepeno snjimanje vektorskih podataka obuhvata digitalizaciju vektorskih objekata sa

karata i drugih geografskih izvora podataka. Najpopularnije metode su ruĉna digitalizacija,

heads-up digitalizacija i vektorizacija, fotogrametrija i COGO unos podataka.

RUCNA DIGITALIZACIJA: Rućni ureĊaji za digitalizaciju su mnogo jednostavniji, jeftiniji i

mnogo ĉešće upotrijebljena sredstva za snimanje vektorskih objekata iz papirnih karata. Ruĉni

uredjaji za digitalizaciju dolaze u nekoliko dezena, velicina i oblika. Rade na principu

otkrivanja mjesta kursora ili paka koji prelazi preko tabele obavijene sa mrezom od ţice.

Preciznost obicno varira od 0.003 inca (0.075 milimetara) do 0.010 inca (0.25 milimetara).

Male digitalizovane ploĉe od 12 do 24 inca (30 do 60 centimetara) se koriste za male zadatke,

ali veće (obicno 50 do 32 inca, 120 do 80 centimetara) samostojeci digitalni ureĊaji se vise

71

koriste za zahtjevnije zadatke. Obje vrste digitalizatora obicno imaju kursor i dugmad da

kontrolisu snimanje.

Vrhovi definisanih tacaka, linija i mnogougaonih predmeta su snimljeni pomocu ruĉnih ili

pokretnih metoda digitalizacije. Rucna digitalizacija obuhvata postavljanje centralne taĉke

kursora krstica za svaku najvisu tacku predmeta a zatim pritiskanje dugmeta radi snimanja

mjesta najviše taĉke. Pokretni naĉin digitalizacije djelimiĉno automatizuje ovaj proces

usmjeravanjem digitalnog softvera za kontrolu automatski na sakupljanje tjemena svaki put

kada je udaljenost ili poĉetno vrijeme preĊeno (npr., svaka 0.02 inca (0.5 milimetara) ili 0.25

sekundi). Pokretni nacin digitalizacije je mnogo brţa metoda, ali obiĉno proizvodi veće

fajlove sa mnogo redundantnih koordinata.

HEADS-UP DIGITALIZACIJA I VEKTORIZACIJA: Jedan od glavnih razloga skeniranja

karata je kao uvod u vektorizaciju (vektorizacija je proces pretvaranja raster podatak au

vektorske podatke. Suprotno od toga je rasterizacija). Najjednostavniji naĉin stvaranja vektora

iz raster slojeva je digitalizacija vektorskih objekata rucno naĉinjenih na monitoru racunara

pomocu misa ili digitalizovanog kursora. Ova metoda se zove heads-up digitalizacija zato što

je karta vertikalna i moze da se vidi bez savijanja vrha. Široko se koristi za selektivno

snimanje, na primjer, zemljišnih parcela, zgrada korisne imovine.

72

Brţi i mnogo pouzdaniji pristup je upotreba softvera da izvrsi automatsku vektorizaciju u

serijskom ili interaktivnom nacinu. Serijska vektorizacija koristi cijeli raster fajl i pretvara ga

u vektorski objekt u jednom zahvatu. Vektorski predmeti nastaju pomoću softverskih

algoritama koji grade jednostavne limije (spagete) nastale od orginalnih vrijednosnih mjerila

(slika10.10). U zavisnosti od velicine raster vektora. obicno treba 1-100 minuta da se zavrsi

vektorizacija.

Naţalost, serijski vektorizacijski softver je daleko od savrsenog i post vektorizacijska izmjena

je neophodna za ciscenje grešaka. Da bi se izbjegla velika kolicina vektorskih izmjena prije

vektorizacije korisno je preduzeti manju raster izmjenu originalnog raster fajla da bi se

otklonila nezeljena buka koja moze naskoditi vektorizacijskom procesu. Na primjer, tekst

kod koga se preklapaju linije treba izbrisati a isprekidane linije su pretvorene u jednobojne

linije. Prateći vektorizaciju, topoloske veze se obicno stvaraju za vektorske predmete. Ovaj

proces takodje moze istaci prethodno neprimijećene greške koje zahtijevaju dodatne izmjene.

Serijska vektorizacija je najbolje prilagoĊena jednostavnim kartama sa dva nivoa, na primjer,

konture, potoci, autoputevi. Za više komlikovane karte gdje je selektivna vektorizacija

neophodna, (na primjer, digitalizovana oprema za topografske karte)., interaktivna

vektorizacija ( takoĊe nazvana poluautomatska vektorizacija putanja ili trag) je prioritetna. U

interaktivnoj vektorizaciji, softver se koristi da automatizuje digitalizaciju. Operator povlaĉi

kursor preko piksela, naglasava pravac za sljedeći red, a softver zatim automatizuje

digitalizovane linije. Tipicno, mnogi parametri mogu biti podeseni da kontrolisu gustinu

tacaka (nivo generalizacije), veliĉinu meĊuprostora (bijele piksele u liniji), koji ce biti

preskoĉeni, i pauze na sastavima za intervencije operatora ili uvijek ući u trag posebnom

smijeru (vecina sistema zahtijeva da su mnogouglovi (poligoni) odredjeni u smijeru ili kontra

kazaljki na satu. Mada je rad priliĉno intenzivan, interaktivna vektorizacija generalno rezultira

mnogo većom produktivnošću nego manuelna ili heads-up digitalizacija. TakoĊe proizvodi

podatke velikog kvaliteta, kao sto je softver u stanju da predstavi linije mnogo taĉnije i

dosljednije nego sto mogu ljudi. Iz ovih razloga specijalizovano snimanje podata preferira

vektorizaciju u odnosu na manuelnu digitalizaciju.

34. FOTOGRAMETRIJA

73

Fotogrametrija je nauka i tehnologija pravljenja mjera iz snimka, fotografija iz aviona i slika.

Mada to u strogom smislu podrazumijeva 2D mjere uzete iz pojedinaĉnih vazdušnih snimaka.

Danas u GIS-u se to radi iskljuĉivo snimanjem u 2.5D i 3D mjerama iz modela izvedenih

stereo parova fotografija i slika. U sluĉaju fotografija iz aviona, obicno je da ima 60%

preklapanja ali 30% se preklapa izmedju linija leta. Sateliti za udaljeno oĉitavanje koriste

slicne projekte. Kolicina preklapanja definiše prostor na kome 3D model moţe biti

napravljen.

Da bi odrţali georeferencirane koordinate iz sistema, potrebno je georeferencirati fotogtafije

koristeći kontrolne tacke. U današnje vrijeme kontrolne tacke mogu biti definisane mjeraĉem

obiĉno sa GIS-om.

Mjere su uzete od fotografija koje se preklapaju i koriste stereoplotere. Ovi grade sistem i

dozvoljavaju mjerama da budu snimljene, izmijenjene (ili montirane), uskljadištene i

integrisane. Mehaniĉki analogni uredjaji se rijetko danas koriste, dok su analitĉki

(kombinovani mehanicki i digitalni) i digitalni (u potpunosti kompijuterizovani) mnogo

uobiĉajeniji. Vjerovatno će digitalna (elektronski primjerak) fotogrametrija u potpunosti

zamijentit mehaniĉke uredjaje.

Opcije za vaĊenje vektorskih objekata iz 3D modela su direktno analogni ovim dostupnim za

manualnu digitalizaciju kako je gore opisano, naime serijiski, interaktivno i manualno.

Oĉigledna razlika je, meĊutim, da postoji zahtjev za snimanje (projekte) vrijednosti. U

sluĉajevima interaktivnih i manualnih metoda, ovo zahtijeva 3D kursor.

Fotogrametrijske tehnike su većinom pogodne za veoma istinito snimanje kontura. Digitalna

elevacija modela, i skoro svaka vrsta objekta koji moze biti identifikovan na fotografiji iz

vazduha ili slici. Jedna posebna vrsta fotogrametrije je ortofotografija. Ortofotografski

rezultat koji koristi DEM da ispravi distorzije u fotografijama iz vazduha proizilazi iz

zemljisne elevacije. Postali su popularni zbog njihovih relativno niskih troškova stvaranja

(kada se porede sa topografskim kartama) a lakši su za interpretaciju od osnovnih karata.

Takodje mogu biti koristeni kao taĉni izvori podataka za heads-up digitalizaciju.

U rezimeu, fotogrametrija je veoma isplativa za prikupljenje podataka, koji je ponekad jedini

praktiĉni metod za dobijanje detaljnih topografskih podata kao podruĉju za koji postoji

74

odreĊeni interes. Naţalost, kompleksnost i visoka cijena opreme su ograniĉili njenu upotrebu

u velikom obimu prvobitno snimanje podataka projekata i posebne organizacije snimljenih

podatka.

35. PRIKUPLJANJE PODATAKA IZ SPOLJNIH IZVORA (PRENOS PODATAKA)

Prva cinjenica sa kojom treba biti suocen na pocetku rada sa GIS projektom je da li graditi ili

kupiti bazu podataka. Sve prethodne odluke su bile potkrijepljene tehnikama za gradjevinsku

bazu podataka iz osnovnih i drugostepenih izvora. Ovaj dio se fokusira na to kako unijeti ili

prenijeti snimljene podatke onim drugim. Neki od ovih podataka su dostupni, ali mnogi od

njih su prodani po fabrickoj cijeni, ukljucujuci internet sajtove.

Najbolji naĉin da se pronaĊu geografski podaci na internetu je korišćenjem jednog od

specijalizovanih geografskih pretraţivaĉa kao što su US NSDI. Jedna od dobrih stvari o

izvorima podataka je da su mnogobrojni, tako da se mogu birati.

Zanimljiv novi trend pokrenut od strane, Geography Network Project je ideja on-line

pruţanja podataka, u formatu spremnom za korištenje u GIS-u. Geografska mreţa je globalna

kolekcija podataka korisnika i pruţaoca informacija povezanih na internetu. Informacije o

dostupnim izvorima podataka moţemo naći na Geography Network veb sajtu

(www.GeographyNetwork.com). Kada se koristan izvor podataka locira, podaci se mogu

povezati direktno u pregledniku ili destopu GIS-a. Veliki dio sadrţaja u geografskoj mreţi je

dostupan bez naknade, kao i dodatni komercijalni sadrţaji. Ova informacija je dostupna na isti

naĉin kao i slobodan sadrţaj, ali svaki put kada se pogleda on-line usluga (na primjer malo

mjesto, prikladnost ili aplikacijsko mapiranje rizika od poplava), ili se podaci skinu, cijena je

zabiljeţena od e-commerce Sistema Geografske mreţe. Uprva Geografska mreţna

organizacija je odgovorna za odrţavanje e-commerce sistema, za naplatu od korisnika i

plaćanje usluga. Osnovni uslov za pruţanje online geografskih podataka, indeksiranje,

traţenje, pristup i preuzimanje podataka je dobar kvalitet mete podataka.

36. Formati geografskih podataka

Jedan od najvećih problema sa podacima dobijenih od spoljnih izvora jeste da se mogu

kodirati u razliĉitim formatima. Postoji toliko mnogo razliĉitih formata geografskih podataka,

tako da nijedan format nije pogodan za sve zadatke i primjene. Nije moguće dizajnirati

format koji ih podrţava. Razliĉiti podaci su nastali da odgovore na razliĉite zahtjeve

korisnika.

Imajući u vidu visoku cijenu stvaranja baza podataka, mnogi ljudi su traţili sredstva za

premještanje podataka izmeĊu sistema, i ponovno korišćenje podataka preko otvorenog

interfejsa za programiranje aplikacija.U prvom sluĉaju, pristup je bio da se razvije softver koji

je u stanju da prevede podatke bilo direktnim uĉitavanjem u memoriju, ili preko posrednog

formatiranja datoteke.U drugom sluĉaju, programeri su stvorili otvorene interfejse da

omoguće pristup podacima.

Mnogi GIS softveri su sada u mogućnosti da direktno ĉitaju Auto CAD DWG

DXF,Microstation DGN, i Shapefile, VPF, i mnoge slikovne formate. Naţalost, direktno

75

ĉitanje moţe lako da se obezbedi jedino za relativno jednostavne formate. Kompleksni

formati, kao što su SDTS i UKNTF, su projektovani za razliĉite svrhe i zahtevaju više obrade

prije njihove upotrebe (na primer, višeprolazni ĉitaĉi i funkcija iz nekoliko dijelova).

Više od 25 organizacija su ukljuĉeni u standardizaciji razliĉitih aspekata geografskih

podataka i geoprocesinga. Neki od njih su zemlje sa specifiĉnim domenima. Na globalnom

nivou, ISO (MeĊunarodna organizacija za standarde) je odgovorna za koordiniranje kroz rad

tehniĉkog komiteta TC 211 i 287. U Evropi, CEN (Komisija Evropske normalizacijom) je

angaţovana za geografske standardizacije.

Pošto se iskoriste potencijalni izvori geografskih informacija, sledeći zadatak je

unošenje tih podataka u GIS baze podataka. Ako su podaci već u prirodnom GIS-ovom

formatu ili softveru, tada softver ima sposobnost pretvaranja tih podataka što predstavlja

relativno jednostavan zadatak. Ukoliko podaci nisu kompatibilni sa GIS-om, onda je

alternativa da se pitaju dobavljaĉi da preobrate podatake u kompatibilan format, ili da se

koristi treća strana za pretvaranje softvera, kao što je Feature Manipulation Engine koji

podrţava preko 60 grafiĉkih formata. Pretvaranjem Geografskih podataka softveri moraju da

riješe i sintaksiĉka i semantiĉka pitanja. Sintaksiĉki prevod ukljuĉuje specifiĉne konverzije

digitalnih simbola (slova i brojeva) izmeĊu sistema. Semantiĉki prevod se bavi pretvaranjem

znaĉenja inherentnih geografskih informacija. Dok je prvi relativno jednostavan za kodiranje

i dekodiranje, drugi je mnogo teţi i do sada nije napravljen sa većim uspjehom.

Vector Raster (Image)

Automated Mapping System (AMS) Arc Digitized Raster Graphics (ADRG)

ESRI Coverage Band Interleaved by line (BIL)

Computer Graphics Metafile (CGM) Band Interleaved by Pixel (BIP)

Digital Feature Analysis Data (DFAD) Band Sequential (BSQ)

Encapsulated Postscript (EPS) Windows Bitmap (BMP)

Microstation drawing file format (DGN) Device-Independent Bitmap (DIB)

Dual Independent Map Encoding (DIME) Compressed Arc Digitized

Raster Graphics (CADRG)

Digital line Graph (DLG) Controlled Image Base (CIB)

AutoCAD Drawing Exchange Format (DXF) Digital Terrain Elevation Data (DTED)

AutoCAD Drawing (DWG) ERMapper

MapBase file (ETAK) Graphics Interchange Format (GIF)

ESRI Geodatabase ERDAS IMAGINE (IMG)

Land Use and Land Cover Data (GlRAS) ERDAS 7.5 (GIS)

Interactive Graphic Design Software (IGDS) ESRI GRID file (GRID)

Initial Graphics Exchange Standard (IGES) JPEG File Interchange Format (JFIF)

Map Information Assembly Display System Multi-resolution Seamless Image

(MIADS) Database (MrSID)

MOSS Export File (MOSS) Tag Image File Format (TIFF; GeoTIFF)

TIGER/line file: Topologically Integrated Portable Network Graphics (PNG)

Geographic Encoding and Referencing

(TIGER)

Spatial Data Transfer Standard/Topological

Vector Profile (SDTS/TVP)

76

37. Prikupljanje atributnih podataka

Svi geografski objekti imaju obiljeţja jednog ili drugog tipa. Iako obiljeţja mogu biti

prikupljena u isto vrijeme kao i geometrijski vektor, obiĉno je isplativije da se evidentiraju

odvojeno. Ovo iz razloga, što je odvojeno snimanje relativno jednostavan zadatak, koji

mogu izvršavati kancelarijski radnici. TakoĊe, atributi se mogu unositi direktno, manuelno sa

tastature, optiĉkim prepoznavanjem znakova ili, sve više, prepoznavanjem glasa, koji ne

zahtevaju skupe hardverske i softverske sisteme. Najšeći metod unošenja je preko tastaure u

tabelu ili u bazu podataka. Za neke projekte, prilikom unošenja podataka poţeljno je da

postoji obrazac za provjeru taĉnosti podataka. Za male projekte podaci se unose jednom, a za

sloţenije dva puta, pa se vrši validacija.

Bitan uslov za odvojen unos podataka je zajedniĉki identifikator koji se moţe koristiti

za geometrijsko povezivanje objekta i atributa tokom evidentiranja.

Metapodaci su posebna vrsta ne-geometrijskih podataka koji se sve više prikupljaju.

Neki metapodaci su automatski izvedeni iz GIS softverskog sistema (na primer, duţina i

površina, rastojanje izmeĊu slojeva podataka, kao i njihove osobine), dok neki moraju da

budu jasno prikupljeni (na primjer, vlasnik , kvalitet procjene, i originalni izvor). Izriĉito

prikupljeni metapodaci mogu se unositi na isti naĉin kao i ostali atributi, kao što je opisano u

prethodnom tekstu.

38. Reprojekcija,transformacija i generalizacija prikupljenih podataka

Podaci koji su jednom snimljeni i editovani,bilo bi potrebno obraditi geometrijski tako da

obezbjede uobiĉajen okvir refernce.Skala i rezolucija izvora podataka su takoĊe vaţni i treba

da budu svrstani u raĉun, kada su kombinovani, podaci iz vrsta izvora u finalnu bazu

podataka.Ovaj dio nakratko ukljuĉuje ulogu reprodukcije,transformacije i generalizacije u

toku podataka.

Podatci uzeti iz nacrtne mape od strane drugaĉijih projekcija, trebaju da budu pretvorene u

uobiĉajen projekcioni sistem, prije nego što se kombinuju ili analiziraju.Ako nije

reprojektiran,podatak uzet iz izvora nacrtne mape, koristeći jednu projekciju, neće se nalaziti

na istoj lokaciji, kao podatak uzet iz drugog izvora mape, koristeći drugi projekcioni

sistem.Na primer, ako je morska obala digitalizovana od stane navigacijskog dijagrama u

Merkator projekciji (cilindar), i unutrašnje stanje granica zemlje, uzeti su od strane nacrtne

mape, korišteći Alber projkciju, stanje projekcija niz obalu se onda neće pojaviti na samoj

granici morske obale. U ovom sluĉaju biće izvan i potrebno je da se reprojektira u uobiĉajeni

projekcioni sistem prije nego što bude kombinovan.

Podatci uzeti iz drugih izvora se mogu koristiti u drugim koordinatnim sistemima. Mreţni

sistem moţe da ima drugaĉiji izvor,drugaĉije vrste mjerenja ili drugaĉiju orijentaciju. Ako je

tako onda će biti potrebno da se transformišu koordinate svakih podataka u uobiĉajenom

mreţnom sistemu.Ovo je lakše raditi i ukljuĉuje linearne matematiĉke transformacije.

77

Podaci mogu biti izvedeni iz karata razliĉitih razmjera.U najmanju ruku taĉnost izlaznih

podataka iz GIS-a je kao najlošiji ulazni podaci. Dakle, ako se karte razliĉitih razmjera

koriste zajedno, podaci izvedeni iz karata većih razmjera će biti generalizovani, tako da bi bili

uporedivi sa podacima iz manjih karata. Ovo će, takoĊe, uštedjeti vrijeme za obradu i prostor

na disku, izbjegavanjem nepotrebnih detalja. Podaci sa karata većih razmjera mogu se jednom

generalizovati kada se unose u GIS. Rutinski se u većini vektorskih GIS paketa izbacuju

nepotrebni detalji iz digitalizovanih linija tako da se oĉuva osnovni oblik linija.

Najjednostavnija tehnika za generalizaciju je brisanje taĉaka duţ linije (npr.svaku 3.taĉku).

Prilikom korištenja i analize podataka mora se koristiti isti format za sve podatke.

Kada se razliĉiti slojevi koriste istovremeno onda oni svi moraju biti u vektorskom ili

rasterskom formatu. Obiĉno se vrši konverzija iz vektorskog u rasterski format, zato što se

veći dio analize radi u rasterskom domenu. Vektorski podaci su transformisani u rasterske

podatke oblaganjem mreţe sa poljima, koja definiše korisnik. Ponekad je podatak

konvertovan iz rasterskog u vektorski format. Ovo je sluĉaj samo ako se ţeli postići redukcija

podataka, zato što skladištenje rasterskih podataka zauzima mnogo više prostora od

vektorskih podataka.

39. GIS I MODEL STVARNOG SVETA

78

Gis na mnogo nacina pretstavlja pojednostavljen pogled na stvarni svet. Buduci da su procesi

retko verodostojni, zbog konstantnog menjanja I nepravilnosti stvranosti,percepcija stvarnog

sveta zavisi od posmatraca. Na primer, geometer moze videti cestu kao dve linije koja treba

istraziti,upravljac radovima na putu kao asfaltiranu povrsinu koju treba odrzavati a vozac kao

autoput. Takodje stvarni svet se moze opisati bezbrojem termina,pocevsi od najsitnije cestice

do dimenzija okeana I kontinenata. Slozenost stvarnog sveta kao I sirok spektar njegovih

tumacenja,govori da ce se GIS-ov sistem dizajna razlikovati u skladu sa sposobnostima I

sklonostima njegovih stvaralaca. Ovaj ljudski faktor moze uvesti ogranicenja,jer podaci

prikupljeni za odredjenu primenu mogu biti manje korisni negde drugo.

Sistematsko strukturisanje podataka odredjuje njenu konacnu korisnost,a samim tim I uspeh

odredjenih GIS aplikacija. Ovaj aspect je takodje karakteristika dostupnih podataka na

tradicionalnim mapama I registrima. Stvarni svet moze biti opisan jedino terminima za

modele koji opisuju koncepte I procedure potrebne da se pogled na stvarni svet prevede u

podatke koji imaju smisla u GIS-u. Proces tumacenja stvarnosti koristeci stvarni svet kao I

model podataka naziva se modeliranje podataka. Ukljuceni principi ilustrovani su u

Grafikonima 6.1 I 6.2.

Grafikon 6.1: GIS pravi jednostavnije modele za pretstavljanje modela stvarnog sveta. Model

podataka je prenesen na bazu podataka koja moze da upravlja digitalnim podacima, iz koijh

podaci mogu biti prezentovani.

GIS opisuje stvarni svet kroz modele ukljuĉujući geometriju, atribute, relacije, i kvalitetu

podataka. Prostorne informacije se predstavljaju na dva naĉina: kao vektor podataka u obliku

taĉaka, linija i podruĉja (poligoni), ili kao mreţa podataka u formi uniformi, sistematski

organizovane ćelije.

Geometrijske prezentacije se obiĉno zovu digitalna mapa. Strogo govoreći, digitalna mapa bi

bila ĉudna, jer bi ukljuĉivala samo brojeve (cifre). Po svojoj prirodi, mape su analogne, da li

su nacrtane rukom ili mašinski, ili da li se pojavljuju na papiru ili su prikazane na

ekranu. Tehniĉki govoreći, GIS ne proizvodi digitalne mape, on

proizvodi analogne karte iz digitalne karte podataka. Ipak, termin digitalna karta je sada u

širokoj upotrebi ĉija je razlika dobro razumljiva.

40. entiteti i objekti

U zavisnosti kakv model stvarnog sveta yelimo da razmatramo to odredjuje koji podaci

trebaju biti korišćeni. Osnovni nosilac informacija u kreiranju modela je entitet. Entitet se

sastoji od:

-tipske klasifikacije

-atributa

-odnosa

79

Grafikon 6.2. Prenos stvarnog sveta u GIS postize se pojednostavljivanjem I modelima u

vidu mapa I izvestaja.

Grafikon 6.3: geografski podaci se mogu podeliti na geometrijske I atributske podatke.

Tipovi entiteta

Koncept o tipovima entiteta pretpostavlja da jednostavni fenomen moze biti klasifikovan kao

takav. Tokom procesa klasifikacije , svaki entitetski tip mora biti jedinstveno definisan da bi

se izbegla dvosmislenost. Na primer, „kuca‟ mora biti definisana tako da „oznacena kuca na

Br.10,Marris Road Civil Lines‟ bude klasifikovana pod „kuca‟ a ne pod „industrijski objekt‟ .

Neke korisnicke organizacije mozda moraju klasifikovati tipove entiteta u kategorije kao I po

vrsti. Na primer, nacionalni autoputevi, stanje puteva, gradske saobracajnice, kao I seoski

putevi mogu se svrstati pod kategoriju „kolovoz‟; svi entiteti u okviru odredjene geografske

oblasti mogu pripadati jednistvenoj kategoriji tog podrucja. U geografskim podacima jedan

entitetski tip je takodje poznat kao nominalna skala ili kvantitativni podatak(grafikon 6.4)

Entitetski atributi : svaki entitetski tip moze sadrzati jedan ili vise atributa koji opisuju

osnovne karakteristike ukljucenih pojava. Na primer, entiteti klasifikovani kao „zgrade‟ mogu

imati atribut „materijal‟, sa legitimnim stavkama „zidanje‟ I „broj priloga‟ atributa sa

legitimnim vrednostima od 1 do 10,I tako dalje.

80

Grafikon 6.4: atribut podataka sastoji se od kvalitativnih I kvantitativnih podataka.

Kvalitativni podaci odredjuju tipove objekta, dok se kvantitativni podaci mogu svrstati u

podatke o odnosu, podaci mereni u odnosu na nultu pocetnu tacku; podaci o interval, podaci

rasporedjeni u klase, redni podaci, koji odredjuju kvalitet pomocu teksta.

U principu entitet moze imati bilo koji broj atributa. Na primer, jezero moze biti opisano

imenom,dubinom,kvalitetom vode,kolicinom riba kao I njegovim hemijskim

sastavom,bioloskim aktivnostima,bojom vode, pitkosti, ili vlasnistvom.

Atributi se mogu opisati kvantitativnim podacima, koji se rangiraju u tri nivoa : odnos,

interval, red. Najprecizniji su odnosi ili proporcije atribuda, kao sto su duzina I povrsina,koji

se mere u odnosu na poreklo I polaznu tacku I na neprekidnoj skali.

Interval podataka,kao sto su godine I kategorija prihoda, sadrze numericke podatke u grupama

pa su samim tim manje precizni. Najmanje precizni su podaci o rangiranju,kao sto su „dobar‟

„bolji‟ I „najbolji‟ koji opisuju kvalitet podataka tekstom. Ovo se takodje katakterise kao

podaci o kvalitetu.

Grafikon 6.5: Primeri odnosa cesto se javljaju izmedju entiteta

81

Grafikon 6.6:jedan entitet moze se opisati s nekoliko objekata(tj.postoji mnogo veza izmedju

entiteta).

Objekti se karakterisu:

-tipom

-atributima

-odnosima

-geometrijom

-kvalitetom

Modeli I entiteti stvarnog sveta ne mogu se direktno realizovati u baze podataka,delimicno

zato sto jedan entitet moze da sadrzi vise objekata. Na primer, entitet „Marris Road‟ moze biti

pretstavljen kao sastav svih kolovoza izmedju raskrsnica,gde svaki deo nosi informacije o

objektu. Visestruke predstave nastale takvim podelama mogu promovisati efikasnu upotrebu

GIS podataka. To znaci da jedinice koje nose informacije I njihove velicine moraju biti

izdvojeni pre nego sto se informacija unese u bazu podataka. Na primer, kriterij za podelu

kolovoza na odeljke mora biti uradjena pre nego sto se kolovoz opise.

Objekti: objekti u Gis-ovom modelu podataka opisani su u pogledu tipova ideniteta,

geometrijskih elemenata, atributa, odnosa I kvaliteta. Identiteti ,koji mogu biti opisani

brojevima,su jedinstveni :ne mogu dva objekta imati isti identitet. Kodovi su bazirani na

klasifikaciji objakata, sto moze biti preneseno sa entitetskih klasifikacija. Objekt moze biti

klasifikovan samo pod jednim kodom.

Modeli podataka mogu biti projektovani tako da obuhvataju:

-fizicke predmete,kao sto su putevi,vodovodi I svojstva

-klasifikovani objekti, kao sto su tipovi vegetacije,klimatske zone ili starosne grupe

-dogadjaji,kao sto su nezgode ili curenje vode

-objekti koji se konstantno menjaju,kao sto su temperaturna ogranicenja

-vestacki objekti, kao sto su visine kontura I gustina naseljenosti

-vestacki objekti za odabrano pretstavljanje I bazu podataka(raster)

Geografsko pretstavljanje objekata

Graficke informacije o objektima mogu se uneti kao:

-tacake (bez dimenzija)

-linije(jedna dimenzija)

-oblasti ( dve dimenzije)

82

Tacke : tacka je najjednostavniji graficki prikaz objekta. One nemaju dimenzije ali mogu biti

oznacene na mapama ili prikazane na ekranima koristeci simbole. Ugao imovne granice je

tipicna tacka ,jer je predstavnik koordinata gradjevine. To je naravno, obim pregleda koji

utvrdjuje da li je objekat definisan kao tacka ili oblast. U pretstavljanima na velikim skalama

zgrada moze biti prikazana kao oblast,a ako je skala smanjena moze biti samo tacka(simbol)

Linije : linije povezoju najmanje dve tacke I koriste se za pretstavljanje objekata koji se

definisu jednom dimenzijom. Imovinske granice su tipicne linije,kao I elektricni vodovi,I

telekomunikacijski kablovi. Putevi I reke, s druge strane, mogu biti ili u vidu linija ili oblasti,

u zaviskosti od skale.

Poligon : oblasti se koriste za pretstavljanje dvodimenzionalnih objekata. Jezero,travnate

povrsine,ili grad mogu biti pretstavljeni kao oblasti. Opet, fizicke velicine u odnosu na skalu

utvrdjuju da li je objekat pretstavljen kao oblast ili tacka. Oblasti je iscrtana s najmanje tri

povezane linije,I svaka od njih obuhvata tacke. U bazi podataka, oblasti su pretstavljene

poligonima (npr.figure aviona prikazuju se s najmanje tri prave linije koje se seku onoliko

puta koliko je tacaka.) dakle, termin poligon se cesto koristi umesto oblasti.

Grafikon 6.7. u modelu podataka, objekti su kategorisani po klasifikacijama

objekata,geometrijskim elementima (tacke,linije,oblasti) atribudima,odnosima izmedju

entiteta I kvalitativne definicije opisanih elemenata.

Grafikon 6.8. koristenje zemljista/pokrivenost zemljista u obliku rasterske karte. Koristenje

zemljista je registrovano u rasterovom sistemu celija. Svaka kategorija je oznacena svojim

simbolom na karti.

Fizicka stvarnost se cesto opisuje deleci je u prave kvadrate ili pravougaonike, tako da su svi

objekti prikazani u oblastima.(grafikon 6.8.). Ova celokupna struktura podataka naziva se

mreza. Gustina naseljenosti je pogodna za mrezno pretstavljanje; svaki kvadrat ili

pravougaonik je poznat kao celija I pretstavlja jedinstvenu gustinu ili vrednost. Rezultat je

generalizacija fizicke stvarnosti. Sve celije mreze u modelu podataka su jedinstvene velicine I

oblika,ali nemaju fizickog ogranicenja geometrijskim linijama. U tradicionalnom sloju visine

modela osnovnih podataka se tretiraju kao atributi objekata ne kao deo geometrije. Ali stvarni

svet je trodimenzionalan.

83

Grafikon 6.9. tacka,linija,oblast objekata u GIS-u

Atributi objekata

Atributi objekata su isti kao entitetski atributi modela realnog sveta. Atributi opisuju

karakteristike objekta I na taj nacin se mogu smatrati kao kompjutersko „znanje‟ o objektu.

Atributski objekti se nalaze u tabelama.(slika 6.11), sa objektima na linijama I atributima u

kolonama. Teorijski, vrednosti atributa povezanih mrezom podataka mogu se pretstavljati na

isti niacin. Svaka mreza celija odgovara jednom objektu.

84

Grafikon 6.11.U principu razlika izmedju vektorskih I rasterskih podataka nije tako velika.

Rasterski podaci mogu biti dobro rasporedjeni u tabelarnom obliku gde svaki broj celije

pretstavlja liniju a svaki atribut (registarski sloj) koloknu.

Odnosi medju objektima

Odnosi medju objektima su isti kao odnosi medju entitetima u modelu stvarnog sveta.

Diferencijacija je napravljena izmedju :

1.odnosa koji se mogu proceniti iz:

a. koordinata objekta:na primer,koje prave seku ili koje oblasti preklapaju

b. struktura objekta (odnos), kao pocetne I krajnje tacke linije, linije koje sacinjavaju poligon,

ili lokacije poligona sa obe strane linije.

2.odnosi koji moraju biti uneti kao atributi, kao sto je podela naselja na razlicita odeljenja ili

nivoe prelaza puteva koji se ne seku.

Prilog uz pitanje 39. Entiteti I polja: u stvarnom svetu, jedna posebna oblasti ili polje mogu imati

dosta razlicitih karakteristika; jedna oblast ce u stvarnosti predstavljati brojne tipove entiteta I

objekata,kao sto su cetinarska suma, zasticene oblasti,imovina br. 118/1/B I tako dalje. Mi uocavamo

na dnevnoj bazi da je to podrucje kao entitet koji sadrzi informacije. Medjutim u nasem modelu

realnog sveta mi delimo pojave na entitete (entitet : fenomen stvarnog sveta koji nije deljiv na

fenomene iste vrste) I omogucava entitetima da budu nosioci informacija. Ovaj model ce omoguciti

licu da zastupa samo jedan fenomen (npr. Samo tvrdjavu Aligarh ili samo zasticeno podrucje). Da bi

se model prilagodio stvarnosti pojave preklapanja(entiteti/objekti) su razdeljeni u razlicite slojeve.

Stvarnost je prilagodjena tako da se uklopi u sistem slojeva, koji se takodje tradicionalno koristi u

prezentacijama mapa. U modelu stvarnog sveta, oblasti nisu podeljene ni u kakve horizontalne forme

dvodimenzionalnog fizickog sloja cak ni geoloski slojevi nisu pretstavljeni na taj nacin.

Mozemo reci da je geometrija-gde koordinate definisu tacke,linije I oblasti – na mnogo nacina

vestacki koncept I I neprirodni nacin za ospisivanje stvarnosti. Koordinate nisu opipljive I nikad se ne

koriste u svakodnevnom opisivanju stvarnosti. Umesto toga,mi definisemo lokaciju pojave u odnosu na

druge pojave sa kojima je primalac informacija upoznat. Time mozemo potvrditi da nas model

stvarnosti nije savrsen. Tokom 1990-ih novi modeli su razvijeni, poznati kao objektno-orijentizani

modeli,koji u izvesnoj meri dozvoljavaju da entitet koji nosi informacije moze pretstavljati mnoge

fenomene. Objektno-orijentisani sistemi baza podataka se trenutno malo koriste u komercijalnom

GIS-u ali izgleda da ima mnoge prednosti nad tradicionalnim sistemima baze podataka.

85

Nesigurnost :smatrati da se stvarni svet sastoji od geometrijskih konstrukcija ( tacke,linije,oblasti)

znaci posmatrati objekte kao diskretne reprezentacije modela podataka. To jest, svi objekti su jasno

definisali fizicka ogranicenja. Ova ogranicenja su najociglednija na mapama, gde linije predstavljaju

ostre oblike bez glatkih neprekidnih prelaza.diskretni model podataka ne odgovara uvek stvarnosti.

Poteskoce nastaju pri opisivanju pojava kojima nedostaju jasna fizicka ogranicenja, kao sto su tipovi

zemljista, gustina populacije, ili preovladjujuce temperature. Takodje moze biti nesigurnosti u

vrednostima atributa koji se zadrzavaju.U tradicionalnom diskretnom modelu,entiteti ili objekti su

definisani ili bez specificnih klasa ili izvan njih I tako rade samo sa oblastima koje su homogene u

odnosu na ogranicenja I klasifikacije. U stvarnosti,pojave ce cesto varirati cak I u malim ogranicenim

oblastima. Na primer, cetinarske sume cesto sadrze liscare, gustina naseljenosti je promenljiva, kao i

promene na povrsini terena. Jos jednom smo utvrdili da nas model realnog sveta nije savrsen I da je

blisko povezan sa konceptima tradicionalnih mapa. Neki od ovih problema mogu biti delimicno reseni

koristeci GIS I set teorija model realnog sveta 153,koji dopusta objektu da samo delimicno pripada

klasi. Nejasna teorija je dosad malo koristena u komercijalnom GIS softveru; tako da je znacaj ove

vrste nedostataka u modelu podatka prepustena osobi koja tumaci rezultate(mape I izvestaje) o GIS

procesima.

Pojmovna generalizacija : kada su tacke,linije I poligoni izabrani za geometrijske reprezentacije

objekata, to veoma cesto rezultuje kao generalizacija stvarnog sveta;grad se moze pretstavidi radije

tackom nego poligonom,a put ce cesce biti pretstavljen centralnom linijom nego dvema ivicama puta.

Potreba za podelom objekata u klase takodje rezultuje generalizacijom. Na primer, podrucje sume

koja je pretezno cetinarska,sa nekoliko liscara,ce se pretezno generalizovati kao zimzelena a ne kao

kombinacija. Konceptualna generalizacija je i metod za upravljanje nesigurnim elementima.

Uvek ce biti potrebno donositi odluke o generalizacijama u odnosu na stvarni svet prilikom izrade

modela podataka. Ovo se moze posmatrati kao problem ali generalizacija je takodje tehnika koja

omogucava da se dobije pregled nase kompleksne stvarnosti. Takodje moze biti tesko formirati

podatke koji imaju jedinstvenu I jasnu definiciju klase objekata. Na primer da li se pesacka zona koja

je dostupna za hitne intervencije vozila klasifikuje kao put ?

Uloga mapa u modeliranju podataka

Mape su, generalno, dobri izvori za opisivanje objekata I njihovih atributa. Medjutim, mape vecinom

pretstavljaju poseban model stvarnog sveta, I GIS treba da pretstavlja stvarni svet, ne mape koje ga

prikazuju. Na primer, trajektni putevi su cesto prikazani tackastim linijama na mapama,dok u

planiranju transporta model podataka treba formirati sastavne delove susedne putne mreze. Kao

pravilo, dakle, uvek treba gledati mapu kao izvor podataka a ne model podataka.

Tradicionalni model za transformaciju iz realnog sveta u GIS,kako je gore opisano, ima ocigledne

greske. Pored toga, on samo opisuje nepromenljivu stvarnost. Modeli za opisivanje objekata u

trodimenzionalnom prostoru I terenu nisu jos raspravljeni,kao ni cetvrta dimenzija-vreme- I njen

prodor u geografski model podataka. Isto se odnosi na modele za rad sa objektima(saobracaj)

kretanja po definisanim mrezama. Ovde je takodje najprakticnije da se koriste iste osnove koncepta:

geometrija koja se sastoji od tacaka,linija I poligona, kao I atributi koji opisuju objekte I pojave.

Vrednosti visina mogu biti povezani sa tackama,linijama I poligonima I time daju objektu poziciju u

prostoru. Povrsina terena moze se opisati uz pomoc nagnutih podrucja ili uz pomoc horizontalnih

povrsina sa vrednostima visine povezanih kao atribut. Vrednsti visina mogu takodje biti povezani sa

objektima poput kula,bunara I gradjevina kao atributi. Vremenski faktor moze biti smesten

skladistenjem svih istorijskih podataka za objekte,kao sto su promene u geometriji ili vrednosti

atributa. Kretanje objekata (saobracaj) duz putne mreze moze biti simulirana dodeljivanjem vrednosti

atributa u elemente mreze. Ovo trebaju biti vrednosti koje su relevantne brzinama prenosa, I zbir

vrednosti atributa za razlicite puteve ce biti merenje prolaza na ili daljinu. Bez sumnje tradicionalni

koncept modela podataka je definitivno mana kada se opisuju novi elementi stvarnog sveta. Moramo

prihvatiti da je stvarni svet previse slozen da bi mogao biti objasnjen u potpunosti iako su istrazivaci

stalno angazovani u razvijanju poboljsanih modela.

86

41. VEKTORSKI MODEL PODATAKA

Osnova vektorskog modela je pretpostavka da stvarnom svetu mogu se podeliti jasno

definisani elemenati gde svaki element se sastoji od mogućnosti identifikacije objekata sa

sopstvenom geometrijom

taĉaka, linija ili oblasti (slika 7,1). U principu, svaka taĉka na mapi i svaka taĉka na terenu

predstavlja jedinstvenu lokaciju uzimajući dva ili tri broja u koordinatnom sistemu, kao što su

sjeverni, istoĉni i visina Dekartovog koordinatnog sistema. Na mapi, koordinatni sistemi su

najĉešće prikazani u rešetki sa brojevima lociranim duţ ivica mape. Na terenu, koordinatni

sistemi su imaginarni, ali obeleţeni od strane ankete regulacionih stanica. Podaci se obiĉno

mogu transformisati iz jednog koordinatnog sistema u drugi.

Uz nekoliko izuzetaka, digitalno predstavljanje prostornih podataka u vektor modela su

bazirani na individualnim poenima i njihovim koordinatama. Izuzeci su sluĉajevi kada linije

ili delovi linija (na primer, oni koji predstavljaju puteve ili granice imovine) se mogu opisati

matematickom funkcijom, kao što su krugovi ili parabole. U ovim sluĉajevima, GIS podaci

obuhvataju parametre jednaĉina: na primer, polupreĉnik krugova koristi da opiše dijelove

linija. Zajedno sa koordinatnim podacima, uputstva su unjeta na one taĉke u liniji

koje su potpuno nevezane i koje su povezane. Ova upustva mogu kasnije da se koriste za

kreiranje linija i poligona i da aktivira "pero gore" i "pero dole 'funkciju u crteţu. Koordinatni

sistemi su obiĉno strukturirani tako da istraţivanja duţ ose registruju objekate u skali od 1:1,

to jest, 1 metar duţ ose odgovara 1 metaru po zemlji. U principu, stepen taĉnosti merenja duţ

ose odluĉuje tip naĉina mjerenja koji se primenjuje, a potreban stepen preciznosti će prirodno

uticati na koliĉinu rada potrebnu da se prikupe podaci.

Matematiĉki, vektor je prava linija, koja ima i veliĉinu i smijer.

Dakle, prva linija izmeĊu dva podatka koordiniranih taĉaka na digitalnoj mapi je vektorisan

koncept vektorskih podataka koji se koriste u GIS-u i za odreĊivanje vektor-baziranih sistema.

Grafikon 7,1: vektorski model podataka, objekti su opisani kao tačke, linije ili oblasti (poligoni). Ove tri geometrijske pojave su pojedinačno opisane jednom tačkom u koordinatnom

sistemu i sa povezanim linijama (linije i površine karakteristika).

U vektorskom modelu, taĉke, linije i podruĉja (poligoni) su homogene i diskretne jedinice

koje nose informacije. Kao što je već reĉeno, ove tri vrste objekata mogu biti predstavljeni

87

grafiĉki korišćenjem koordinatnih podataka. MeĊutim, stvari mogu da nose osobine koje se

mogu digitalizovati, a sve digitalne informacije se mogu saĉuvati.

42. Modeli rasterskih podataka

Raster podaci se primjenjuju na najmanje ĉetiri naĉina:

1. Modeli koji opisuju stvarni svijet

2. Digitalne skenirane slike postojećih karata

3. Sastavljanje digitalnih satelitskih snimaka i podataka

4. Automatsko crtanje voĊeno rasterskim izlaznim jedinicama

U prvom primjeru, rasterski podaci su u vezi sa odabranim podacima modela realne

stvarnosti: U drugom i trećem, sa metodama sastavljanja, i u ĉetvrtom, sa metodama

predstavljanja.

Rasterski model

Rasterski model predstavlja stvarnost preko izabranih površina rasporeĊenih po odreĊenom

obrascu. Stvarnost je tako generalizovana uslovima forme, pravilnim ćelijama, koje su obiĉ

pravougaone ili kvadratne, ali mogu biti trougaone ili šestougaone. Rasterski model je na više

naĉina matematiĉki model, predstavljen pravilnim ćelijskim obrascima (Slika 7.22). Zbog

toga što su kvadrati i pravougaonici ĉešće korišteni i naizgled podsjećaju na klasiĉnu

kvadratnu rešetku, ponekad se naziva rešetkastim modelom. Geometrijska rezolucija modela

zavisi od veliĉine ćelija. Standardne veliĉine su 10 x10 m, 100 x 100 m, 1 x1 km, i 10 x 10

km. Mnoge drţave su postavile nacionalne digitalne visinske modele bazirane na 100 x 100

metarskim ćelijama. U okviru svake ćelije, teren je generalizovan da bude ravna površina

konstantne nadmorske visine.

Pravougaone rasterske ćelije, obiĉno jednake veliĉine za cijeli model, utiĉe na završne crteţe

na dva naĉina. Prvo, linije koje su neprekidne i glatke u vektorskom modelu će postati

izreckane (zupĉaste), sa veliĉinom recki koje odgovaraju veliĉini ćelije. Drugo, rezolucija je

konstantna, regioni sa par varijacija su detaljisani kao oni sa većim varijacijama, i obrnuto.

Modeli ćelija su dati u nizu odreĊenom hijerarhijom redova i kolona u matrici, sa

numeracijom koja obiĉno poĉinje iz gornjeg lijevog ugla (Slika 7.23). Geometrijska lokacija

ćelije, i otuda i objekta koji predstavlja, navedeno je u smislu brojeva njenih redova i kolona.

Ovakva identifikacija odgovara smjerovima koordinata vektorskog modela. Ćelije se ĉesto

nazivaju pikseli (elementi slike), termin posuĊen iz tehnologije video ekrana, koja se koristi

za televizijske i kompjuterske ekrane. Piksel je najmanji element slike koji moţe biti obraĊen

i prikazan samostalno. Rasterske tehnike korištene u GIS-u su srodne rasterima dugo

korištenim da bi se olakšala manipulacija i prikazivanje informacija i samim tim su pogodne

za kompjuterske tehnike.

88

Slika 7.22: Rasterski podatak moţe biti prikazan kao rešetka poloţena preko terena. Svaka

rešetka ima kod smješten u bazi podataka, koji opisuje teren ukluĉujući tu odreĊenu ćeliju.

Shvatanje rasterskog modela

Rasterski modeli su kreirani dodjeljivanjem vrijednosti iz stvarnog svijeta pikselima (Slika

7.23). Dodijeljene vrijednosti obuhvataju atribute objekata koje ćelije predstavljaju – i zato

što su ćelije i same u raster, samo dodijeljene vrijednosti su saĉuvane. Vrijednosti, najĉešće

alfanumeriĉke, trebale bi biti dodijeljene svim pikselima u rasteru. Inaĉe, mala je svrha u

crtanju praznih redova i kolona u rasteru.

Razmotrimo mreţu ćelija predstavljenu na tlu ili na karti. Dodjeljivanje vrijednosti/kodove

osnovnih objekata/funckija ćelijama kreira model. Ovaj pristup je sveobuhvatan zato što je

sve što je pokriveno rasterom ukljuĉeno u model. Drapiranjem površine zemlje na ovaj naĉin,

smatra se da je tlo ili karta ravna površina.

Neki GIS-ovi mogu manipulisati i numeriĉkim i tekstualnim vrijednostima (kao što su vrste

vegetacije). Stoga ćelijske vrijednosti mogu predstavljati brojne pojave, ukljuĉujući:

89

• Fiziĉke varijable, kao što su padavine i topografija, odnosno, sa iznosima i uzvišenjima

dodijeljenim ćelijama.

• Administrativni regioni, sa kodovima za urbane oblasti, statistiĉke jedinice, itd.

• Korištenje zemljišta, sa vrijednostima ćelija iz klasifikacijskog sistema

• Pozivanje na tabele informacija koje se ondose na oblast(i) koje ćelija pokriva, kao što su

upućivanje na tebele atributa

• Udaljenosti od datog objekta

• Emitovana i/ili reflektovana energija u funkciji talasne duţine satelitskih podataka.

Pojedinaĉnoj ćeliji moţe biti dodijeljena samo jedna vrijednost, tako da razliĉitim objektima i

njihovim vrijednostima moraju biti dodijeljeni razliĉiti rasterski slojevi, od kojih se svaki bavi

jednom temom (Slika 7.24). Stoga, u rasterskim modelima, kao i u vektorskim modelima,

postoje tematski slojevi za topografiju, sisteme vodosnadbijevanja, korištenja tla i tipova

zemljišta.

Ipak, zbog razlika u naĉinu na koji je atribut informacija manipulisan, rasterski modeli obiĉno

imaju više slojeva nego vektorski. U vektorskom modelu, atributi su dodijeljeni direktno

objektima. Na primjer, pH vrijednost moţe biti dodijeljena direktno objektu “jezero”. U

rasterskom modelu, odgovarajuća dodjela zahtijeva jedan tematski sloj za jezero, u kojem su

ćelije dodijeljene pitanju jezera, i drugi tematski sloj za ćelije koje sadrţe pH vrijednosti.

Rasterske baze podataka mogu, zbog toga, sadrţavati stotine tematskih slojeva.

U praksi, pojedinaĉna ćelija moţe obuhvatiti dijelove dvoje ili više objekata ili vrijednosti.

Normalno, dodijeljena vrijednost objekta zauzima veći dio površine ćelije, ili objekta na

sredini ćelije, ili u prosjeku obraĉunat za cijelu ćeliju.

Ćelijske lokacije, definisane redovima i kolonama, mogu biti transformisane u pravougle

coordinate, npr. dodjeljivanjem terenu koordinata centra gornje lijeve ćelije rastera (ćelija 0,

0). Ako je raster orijentisan u pravcu sjever-jug, kolone će biti poredane u pravcu sjeverne ose

i redovi duţ istoĉne ose. Koordinate svih uglova i centara ćelija mogu biti izraĉunate koristeći

poznate oblike i veliĉine ćelija. Odnosi objekata, koji su u vektorskom modelu opisani

topologijom, su samo djelimiĉno nerazdvojne od rasterske strukture. Kada su poznati brojevi

redova i kolona, lokacije susjednih ćelija je lako izraĉunati. Na isti naĉin, ćelije sadrţane u

datom poligonu mogu biti lako locirane traţenjem utvrĊene vrijednosti.

Mnogo je teţe, svakako, idnetifikovati ćelije locirane na granici izmeĊu dva poligona. Oblasti

poligona se odreĊuju dodavanjem sastavnih ćelija. Neke operacije su ipak previše glomazne.

Primjer ovoga je izraĉunavanje duţina oboda poligona, koje zahtijeva pretragu i identifikaciju

svih ćelija duţ granica poligona.

90

Slika 7.23: Broj reda i broj kolone definišu pozicju ćelije u rasterskim podacima. Podaci su

smješteni u tabelu dajući broj i vrijednost svake ćelije.

Pregledi pojava u datoj oblasti su brzo i jednostavno dobijeni iz rasterskog modela

pretraţivanjem svih tematskih slojeva za ćelijama sa istim brojevima redova i kolona.

Rasterski podaci su poredani u vidu matrice, kao što je opisano iznad. MeĊutim, takoĊe mogu

biti u vidu tablice, gdje svaka pojedinaĉna ćelija formira jedan red u tabeli.

43. VEKTORSKI ILI RASTERSKI MODELI

Jedna od osnovnih odlika u GIS dizajnu obuhvata izbor izmeĊu vektor i raster modela,od

kojih svaki ima prednosti i mane.U modelu vektor posmatrane jedinice su krajnje taĉke ili

promjenljive linije ili poligon veliĉine.

Vektorski i rasterski podaci imaju razliĉite mogućnosti da predstavljaju realnost.To nije lako

da uvijek prepoznaju sve diskretne objekte vektorskih podataka na terenu. Ovo se posebno

odnosi na pojave difuznih granica,kao što su vegetacija i gustina naseljenosti.MeĊutim,mnogi

91

realni fenomeni su povezani sa lokacijom.Merenja se ĉesto nanose na taĉke,infrastrukture su

povezane linijama,a i administrativne jedinice ĉesto su opisane u smislu deficita oblasti

razliĉitih oblika.

Rasterski GIS naglašava svojstva:Osnovne jedinice posmatranja su redovi ćelije u rasteru.Nisu

svi fenomeni u direktnoj vezi sa svim obrascima u mreţi.

92

44. 3D modeli

Modeli o kojima je razmatrano u prethodnom poglavlju opisuju ograniĉene dijelove od

dvodimenzionalnog realnog svijeta.

Nekoliko drugih modela koriste podatke u GIS-u, moţe da produţi stvarni svijet da ukljuĉi

površinu terena, vremenski faktor i pokretne objekte.

Digitalno predstavljanje terenske površine se zove digitalni terenski model (DTM) ili digitalni

model visina (DEM). U GIS-u, termin DTM (digital terrain model) se ĉesto koristi ne samo za

model, nego se koristi i za softver za manipulaciju relevantnih podataka.

Površina terena se moţe opisati kao osnov koji obuhvata dva osnovna razliĉita elementa.

Nasumiĉni elementi su neprestalne površina sa neprestalnim olakšicama.

Beskrajan broj bodova bi trebao da se opiše taĉno nasumiĉni oblici terena, ali ovo se moţe

opisati u praksi sa mreţom poena. Uobiĉajeno je da se koristi mreţa koja stvara kose

trouglove ili pravile.

Slika 8.1: A (DEM) je osnovni sloj u predstavljanju ili analiziranju bilo podruĉija

promjenljivog terena.

Sistematski dio površine terena je specifiĉan po oštim pukotinama u terenu, kao što su

vrh ili dno isjeĉka puta, ili karakteristiĉna vrijednost kao što je mjesto depresije ili mjesto

visine. Sistematski dijelovi su bolje predstavljeni linijma i klasiĉnim taĉkama.

Istaknute funkcije terena mogu se usmeno opisati koristeći razne pojmove, kao što su

glatki nagib, litica, sjedlo, i dr. Geometrija kao obiĉno, ima samo tri uslova: taĉke, linije i

površine. Jedno ne moţemo opisati, neprekidno promjenljivi teren koristeći samo tri

diskretne varijable, dakle svi opisi su nuţne aproksimacije stvarnosti.

U suštini, (DTM) se sastoji od aranţmana pojedinaĉne karte u x – y – z kordinatama. Ĉesto je

njeihova svrha da se izraĉunaju nove visine iz originala. Model terena moţe se ostvariti

povezivanjem visina kao obiljeţje za svaku taĉku (x, y). Ovaj tip nacrta moţe samo opisati

površinu i ne moţe imati više (Z) vrijednosti na istoj taĉki. Dakle, termin 2.5 dimenzijalni se

ĉesto koristi da opiše (DTM) dimenziju. Ovaj model je najbolji za prikazivanje. U

trodimenzionalnim „izdignutim“ modelima, „izdignuća“ su sastavni dio pozicije (x, y, z) i

model moţe upravljati sa nekoliko z vrijednosti za isti x, y par. To jeste, on moţe da odradi

razliĉite geološke slojeve, visine krova, visine krova na zgradama, putevima koji prelaze jedni

druge, zajedno sa podlogom terena. Trodimenzionalni model je takoĊe pogodan za kalkulacije

zvuka.

93

„Z“ vrijednost nove taĉke se izraĉunava interpolacijom „Z“ vrijednosti do najbliţe postojeće

taĉke. Ako se taĉke nalaze u nestrukturisanom pravcu, moraćemo pronaći sve registrovane

taĉke da bi smo mogli izraĉunati vrijednost „Z“ za novu taĉku. Ovo zahtjeva mnogo vremena,

ĉak i za veoma moćne kompijutere. Zbog toga je praksa da se koriste strukture podataka koje

takoĊe prikazuju odnos izmeĊu taĉaka. Ovo se postiţe korištenjem strukture podataka

baziranih na pojedinaĉnim taĉkama ili trouglovima koji pokrivaju površinu.

Mrežni model

Sistematska mreţa visinskih taĉaka na fiksnim zajedniĉkim površinama se ĉesto koristi da

prikaţe teren (Slika 8.1 A). Pretpostavlja se da je elevacija konstantna sa svakom ćelijom

mreţe, tako male ćelije detaljnije opisuju teren nego velike. Veliĉina ćelija je konstantna u

modelu tako da podruĉja sa većom varijacijom terena mogu biti manje taĉno prikazana nego

podruĉja sa manjim varijacijama.Mreţni model je najpogodniji za opisivanje nasumiĉnih

varijacija u terenu, dok sistematske linijske strukture mogu lako nestati ili se deformisati.

Jedno od mogućih rešenja je ĉuvanje podataka kao individualnih taĉaka i generisanje mreţe

razliĉitih gustina po potrebi. Diskutabilno je da li mreţni model reprezentuje uzorke na mreţi

i zbog toga ga je moguće zvati taĉkasti model, ili reprezentuje prosjek preko raster ćelija.

Elevacione vrijednosti se ĉuvaju u matrici i graniĉe izmeĊu taĉaka je izraţen kroz kolone i

redove. Kada su podaci o taĉkama disperzirani, prosjeci elevacija najbliĊih mreţnim taĉkama

u datom krugu ili kvadratu se dodjeljuju mreţnim taĉkama sa inverznim ponderisanjem u

proporciji intervencija distanci.

Kada se podaci odnose na profil ili konturu, mreţne taĉke uzvišenja su interpolarno iz

uzvišenja na mjestima ukrštanja originalnih podataka linije i linije mreţe.

Слика 8.2: Подаци стечени о висини

а. Мноштво тачака (решетка)

б. Изохипсе

ц. Мрежни (интерполирају из тачака или линија, или направљена од дигиталне слике).

94

Teren takoĊe moţe biti prikazan u uslovima izabranih ili arbitrarilć (arbitraţno) izabranih

individualnih taĉaka.

U principu karakteristike terena izmeĊu taĉaka su nepoznate iz ĉega slijedi da bi gustina

taĉaka trebala biti najveća u podruĉjima gdje teren najviše varira.

Samo uzvišenja se ĉuvaju za taĉke obiĉne mreţe, ali oboje i koordinatne taĉke i taĉke

uzvišenja moraju biti smještena u taĉku „oblaka“. Dakle za datu pokrivenost terena, iznos

memorije za skladištenje za dvije taĉke. Za opis strmog terena, kao što su vrh i dno isjeĉka

puta, taĉke terena su inferiorne.

TIN MODEL

Niz oblasti trougla sa svojim stacionarnim novopridošlicama na odabranim taĉkama od

najvećeg znaĉaja, za uzvišenja koja su poznata. Za nagib terena se predpostavlja da je

konstanta za svaki trougao. Oblast trougla moţe da varira, najmanje predstavljaju one oblasti

u kojima teren najviše varira. Rezultat modela se zove (triangulated irregular network)

trouglasta nepravilna mreţa. Ukoliko je moguće jednakostraniĉni trouglovi imaju prednost.

Da bi se konstruktovao TIN model, sve mjerene taĉke su izgraĊene i model prestavlja linije

preloma, jedne taĉke, i sliĉajne varijacije na terenu. Taĉke su konstruisane u triangulaciji ali

na takav naĉin da nijedna druga taĉka nije u podruĉju koje obuhvata triangulacija

konvertovana u krug. U TIN modelu x – y – z kordinate scih taĉaka, kao i trougao i smjer, su

saĉuvani. Trouglovi se ĉuvaju kao topološka struktura za skladištenje podataka koja se sastoji

od poligona i ĉvorova, ĉuvajući time graniĉenje trouglova.

Razliĉiti algoritmi su dostupni tza izbor predstavnika taĉaka na osnovu podataka (grid,

konturama, „taĉka oblaka“) i za kreiranje odgovarajućih trouglova. Da bi osnovni podaci bili

dostupni u obliku mreţe, moguće je premjestiti prozor ( jedna taĉka i osam susjednih taĉaka),

korak po korak preko podataka i ukolonite taĉke koje su najmanje karakteristiĉne u odnosu

na njihovu graniĉnu taĉku. Trouglovi mogu biti formirani polaganjem krugova kroz tri taĉke i

testiranje da li su tu taĉke unutar kruga. Ako druge taĉke nisu dostupne, biće formiran novi

trougao. Ovaj metod daje trouglove sa niskom odstupanjem duţine, poznato kao „Delaunay“

trougao. (Slika 8.3.)

Slika 8.3: „Delaunay“ triangulacija je metod koji se koristi da se ukolope trouglovi u takĉi

„oblaka“. Krug opisan, osigurava da trouglovi imaju dobru geometriju sa najmanjom

mogućom varijacijom na duţini stranice.

95

Tabela trougla i ĉvora Tabela koordinata

Slika 8.4: TIN model: trouglovi su smješteni u topološke strukture.

Slika 8.5: Primjer topološke strukture u TIN modelu.

U poreĊenju sa modelom mreţe Slika 8.4 TIN model je teţak da se uspostavi, ali više

efikasan da se skladišti zbog oblasti terena sa malo detalja, opisani sa malje podataka nego sa

sliĉnim oblastima sa većim varijacijama. MeĊutim, TIN model zahtjeva obiĉno znatno veći

kapacitet od mreţe modela. TIN modeli su dobri za opisivanje terena, jer uoĉljive pauze od

nagiba izmeĊu homogenog nagiba sa aspektima odgovara i odreĊenim vrstama terena.

Drugi modeli

Izohipse - kontinuirane linije koje povezuju taĉke iste visine, reprezentuju teren na skoro isti

naĉin kao konturne linije prikazane na konvencionalnim kartama. (Slika 8.6)

Najveća gustina taĉaka bi trebala biti u onim podruĉjima gdje teren najviše varira.

Što je uplitanje terena izmeĊu izohipsi nepoznatiji manje elevacije koracima izmeĊu izohipsi

rezultiraju većom taĉnošću.

96

Slika 8.6: Linije koje su povezane taĉke sa iste visine terena se koriste za predstavljanje terena

površine, koja odgovara na tradicionalne konture visina. MeĊutim, ova struktura je slabo

odgovarajuća za izraĉunavanje visene vrijednosti za nove taĉke.

Gustina taĉaka pored profilnih linija bi trebala biti povećana u podruĉjima gdje su

najveće varijacije tarena. U principu teren izmeĊu uspješno odreĊenih linija je nepoznat tako

da što je bliţe liniji veća je taĉnost opisa.

Kombinacija izohiopsi i individualnih taĉaka takoĊe se moţe koristiti da se opiše

teren, posebno kada preciziramo taĉke kao što su vrh i podnoţje doline ili vitalne terenske

linije kao što su vrh i dno uvale. Kao što smo prethodno pomenuli, mreţni i TIN modeli su

najodgovarajući za izraĉunavanje Z vrijednosti novih taĉaka.