1. Ορισμοί

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών ή αλλιώς GIS μπορούμε να τα ορίσουμε με πολλούς διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με το σκοπό που εξυπηρετούν.

α) Ένα σύνολο εργαλείων (Toolbox-based definitions)

β) Μία βάση δεδομένων (Database definitions)

γ) Ένα σύστημα που αναπτύσεται για τις ανάγκες ενός οργανισμού (Organization-based definitions)

Για την πρώτη περίπτωση ο Burrough (1996) ορίζει τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών σαν ‘ένα σύνολο εργαλείων για τη συλλογή, την αποθήκευση, την ανάκτηση, το μετασχηματισμό και την παρουσίαση χωρικών δεδομένων που προέρχονται απο τον πραγματικό κόσμο και για ένα ορισμένο σύνολο σκοπών’. O Aronoff (1989) απο την άλλη πλευρά αντιμετωπίζει τα GIS σαν μία βάση χωρικών δεδομένων η οποία περιέχει όλες εκείνες τις διαδικασίες που απαιτούνται για την αποθήκευση και διαχείριση γεω-αναφερμένων δεδομένων. Μία άλλη πτυχή των GIS είναι η λειτουργία τους σε ένα περιβάλλον ενός οργανισμού όπου μιλάμε πλέον για ένα σύστημα λήψης αποφάσεων που περιλαμβάνει την ενσωμάτωση δεδομένων με σαφή τοποθεσία στο χώρο για την επίλυση ενός προβλήματος (Cowen 1988).

2. Στοιχεία ενός Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών έχουν πέντε σημαντικά επίπεδα υποδομής

α) Υποδομή Hardware

Η υποδομή Hardware αποτελείται συνήθως απο τα αντικείμενα που εμφανίζονται στην εικόνα 1

Εικόνα 1. Πηγή: Federation of American Scientists - Κύρια μέρη της υποδομής Hardware των GIS

Ένας ψηφιοποιητής (digitizer) ή ένα scanner μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εισαγωγή γεωγραφικών δεδομένων με την μετατροπή χαρτών καθώς και εγγράφων σε ψηφιακή μορφή. Ο υπολογιστής περιέχει σκληρό δίσκο για την αποθήκευση των δεδομένων αλλά επίσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν το δίκτυο, τα DVD και οι εξωτερικοί σκληροί δίσκοι και άλλες συσκευές για επιπλέον χώρο. Για την αναπαράσταση των δεδομένων χρησιμοποιείται κάποιο plotter, εκτυπωτής ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή παρουσίασης.

β) Υποδομή Software

Η Υποδομή software των GIS βασίζεται σε πέντε βασικά στοιχεία i) Εισαγωγή δεδομένων και επαλήθευση, ii) Αποθήκευση και διαχείριση δεδομένων, iii) Παρουσίαση και εξαγωγή δεδομένων, iv) Μετασχηματισμός δεδομένων και v) Αλληλεπίδραση με το χρήστη.

Η εισαγωγή δεδομένων και η επαλήθευση τους περιλαμβάνει τη συλλογή χωρικών δεδομένων απο υπάρχοντες χάρτες, παρατηρήσεις στο πεδίο καθώς και με τη βοήθεια αισθητήρων (τηλεπισκόπηση, αεροφωτογραφίες και όργανα καταγραφής) αλλά και τη μετατροπή τους σε ψηφιακή μορφή. Η αποθήκευση και διαχείριση δεδομένων επιτυγχάνεται με τη δημιουργία μίας βάσης χωρικών δεδομένων στην οποία η τοποθεσία, η τοπολογία και τα χαρακτηριστικά των γεωγραφικών στοιχείων όπως είναι οι γραμμές, τα πολύγωνα και τα σημεία που αναπαριστούν φαινόμενα του πραγματικού κόσμου συνδέονται με ένα οργανωμένο και δομημένο τρόπο. Τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται για αυτή τη διαδικασία ονομάζονται Database Management Systems (DBMS). Η αναπαράσταση των δεδομένων και της πληροφορίας έχει να κάνει με το πως παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της γεωγραφικής ανάλυσης στους τελικούς αποδέκτες. Τα αποτελέσματα μπορούν να παρουσιάζονται με τη μορφή χαρτών, πινάκων ή και διαγραμμάτων και αναλόγως την περίπτωση σε αναλογική ή ψηφιακή μορφή. Ο μετασχηματισμός των δεδομένων περιλαμβάνει κυρίως όλες εκείνες τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται για την διόρθωση λαθών στα δεδομένα ή για την ενημέρωση τους ώστε να εναρμονίζονται με τα υπόλοιπα γεωγραφικά δεδομένα καθώς και όλες εκείνες τις μεθόδους και λειτουργίες που εφαρμόζουμε για να απαντήσουμε ερωτήσεις μέσω των GIS. Οι περισσότερο γνωστοί και δημοφιλείς μετασχηματισμοί περιέχουν τις λειτουργίες αλλαγής κλίμακας και προβολής ή συστήματος συντεταγμένων, ανάκτηση δεδομένων με χρήση λογικών εκφράσεων (π.χ Boolean algebra) καθώς και υπολογισμούς επιφανειών και περιμέτρων. Παρόλα ταύτα οι τρόποι μετασχηματισμού γεωγραφικών δεδομένων είναι απεριόριστοι καθώς ο χρήστης μπορεί να δημιουργήσει τους δικούς του ώστε να ικανοποιήσει τις ανάγκες της γεωγραφικής ανάλυσης. Οι developers των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών έχουν αναπτύξει στα περισσότερα λογισμικά GIS, επιφάνειες αλληλεπίδρασης (interfaces) με τους χρήστες ώστε να μπορούν να επιδράσουν στο σύστημα. Αυτο συνήθως επιτυγχάνεται με τη χρήση των μενού όμως για τους power users των GIS υπάρχει και η επιλογή του Command Line Interpreter (CLI) όπου ο χρήστης αλληλεπιδρά με το λογισμικό γράφοντας τις εντολές που θέλει να εκτελεστούν ελέγχοντας έτσι το σύστημα απόλυτα. Φυσικά δεν είναι δυνατόν να εκτελεστούν όλες οι λειτουργίες που επιθυμούμε μέσω αυτού του τρόπου αλληλεπίδρασης για αυτό το λόγο τα περισσότερα συστήματα GIS παρέχουν τη δυνατότητα δημιουργίας προγραμμάτων ώστε να προσαρμόσουμε το λογισμικό στις ανάγκες μας με χρήση γλωσσών προγραμματισμού όπως είναι η Vbscript, Javascript, Python, C# κτλ.

γ) Μέθοδοι εφαρμογής - Ειδικευμένο προσωπικό

Οι παραπάνω υποδομές αν και σημαντικές παραμένουν περιορισμένης αξίας αν δεν χρησιμοποιούνται απο ειδικευμένο προσωπικό πάνω στα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών ή αν δεν υπάρχει οριοθετημένο αντικείμενο εφαρμογής και μεθοδολογία για την χρήση τους. Η συγκεκριμένη πτυχή στον χώρο των GIS έχει παραμεληθεί αρκετά τα τελευταία χρόνια παρόλα ταύτα αποτελεί αναγκαίο κομάτι για τη σωστή και αποδοτική λειτουργία ενός ολοκληρωμένου Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών. Οι μέθοδοι αποτελούν εκείνα τα διαχειριστικά πρότυπα και τους κανόνες που απαιτούνται για την εφαρμογή της τεχνολογίας των GIS και την επίλυση του προβλήματος. Κάποια απο αυτά είναι de facto και χρησιμοποιούνται για το μεγαλύτερο εύρος των εφαρμογών ενώ άλλα πρέπει να προσαρμοστούν ανάλογα το πρόβλημα, την περιοχή, τον οργανισμό και το είδος των δεδομένων. Το ειδικευμένο προσωπικό μπορεί να παίξει το ρόλο του διαχειριστή του συστήματος καθώς και του ειδικού ανάπτυξης σχεδίων για υλοποίηση. Οι άνθρωποι που απαιτούνται για την λειτουργία της τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών μπορούν να είναι τεχνικοί υπολογιστών, μάνατζερ, τεχνικοί GIS, ειδικοί εφαρμογών, αναλυτές αγοράς κτλ.

δ) Δεδομένα

Tα γεωγραφικά ή χωρικά δεδομένα (spatial data) αποτελούν το θεμέλιο λίθο των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών ενώ χρησιμεύουν σαν μία αναπαράσταση του πραγματικού κόσμου. Περιέχουν στοιχεία για τη θέση (location) των φαινομένων που παρατηρούνται στον πραγματικό κόσμο όσον αφορά ένα οριοθετημένο σύστημα συντεταγμένων, τα χαρακτηριστικά (attributes) αυτών των φαινομένων καθώς και στοιχεία για την αλληλοσυσχέτιση μεταξύ τους η οποία περιγράφει τον τρόπο σύνδεσης αυτών των δεδομένων και ονομάζεται τοπολογία ή (topology). Για να θεωρηθούν τα χωρικά δεδομένα ποιοτικά ώστε να χρησιμοποιηθούν σε μία γεωγραφική ανάλυση απαιτείται ο έλεγχος τους όσον αφορά την ακρίβεια τους. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται σήμερα επι το πλήστον στα GIS είναι τα vector, raster, image και attribute data.

Το μεγαλύτερο μέρος του παραπάνω άρθρου αποτελεί μετάφραση απο το βιβλίο των Burrough P. A., McDonnell R. A. (2006), Principles of Geographical Information Systems, Oxford University Press, Οxford

References

Aronoff, S. (1989). Geographic Information Systems: A Management Perspective, WDL Publications

Burrough P. A., McDonnell R. A. (1996), Principles of Geographical Information Systems, Oxford University Press

Cowen, D.J., (1988). GIS versus CAD versus DBMS: what are the differences?, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54:1551-5

Federation of American Scientists Url: http://www.fas.org/ Είσοδος την 20/01/2010

| Περισσότερα...