Curs Avansat de Teledetectie

Ce este GIS-UL?

Capitolul  I  - Cadrul teoretic. Prezentarea domeniilor și disciplinelor de sprijin pentru web-mapping.

  INTRODUCERE

Dezvoltarea tehnologiilor informaționale în ultimii 10 ani, arată că majoritatea oamenilor încep să înţeleagă anvergura impactului pe care Sistemele Geografice Informaţionale şi aplicaţiile pe care le poate genera îl pot avea la toate nivelurile societăţii, în schimbarea modului în care oamenii trăiesc, în modul în care aceştia se organizează, în modul în care aceştia iau decizii la toate nivelurile (politic, economic, financiar, social, instituţional, educaţional).

Interacţiunea cu aplicaţiile GIS sunt tot mai evidente: în infrastructura de transport, în dirijarea traficului aerian, rutier, feroviar şi fluvial, în serviciile de intervenţie rapidă, iar în agricultură aplicaţiile GIS deja tradiţie. Cu alte cuvinte, fără a conştientiza, ne lovim la orice pas de sisteme informaţionale geografice, fiecare în parte specializat pentru un anumit domeniu.

        

            Prin urmare, GIS nu este nimic special. Este un început de drum către normal.

1. Geomatica

1.1 Definiție:

Geomatica sau ingineria geospaţială este o disciplină ce se așează pe informaţii spaţiale. Locaţia este factorul primar folosit pentru a integra o gamă largă de date pentru a fi văzute şi analizate. Geomaticienii aplică principiul de ingineria informaţiilor spaţiale şi implementează structuri de date relaţionale care implica ştiinţe de măsurare, utilizând geomatica şi acţionarea ca o informaţie spaţială. Inginerii geomaticieni gestionează date despre infrastructri spaţiale locale, regionale, naţionale şi globale. De asemenea, implică şi aspecte legate de calculatoare şi inginerie civilă.

1.2 Scurt Istoric

Geomatica este un termen nou ce incorporează domeniul mai vechi al topografiei, împreună cu alte aspecte al managementului de date spaţiale. Întrucât societatea noastră a devenit mai complexă, informaţiile cu referinţă spaţială asociată, a devenit esenţială în luarea decizilor, atât la nivel personal sau de afaceri, cât şi la scări spaţiale variate, de la comunitate până la nivelul guvernamental.

Geomaticienii aplica principii inginereşti, informaţiilor spaţiale şi implementează structuri de date relaţionale care implică tehnici de măsurare, utilizând, deci, geomatica şi jucând rolul de ingineri în informaţia spaţială. Inginerii geomaticieni gestionează infrastructuri de date spaţiale locale, regionale, naţionale şi globale. Ingineria geomatica implica, de asemenea elemente din ingineria calculatoarelor şi inginerie civilă.

Prin urmare, inginerii geomaticieni pot participa într-o gamă foarte largă de aplicaţii şi culegere a informaţiilor. Geomaticienii pot proiecta, implementa şi opera sisteme pentru a colecta şi analiza informaţii spaţiale despre pământ, oceane, resurse naturale şi impactul omului asupra mediului. Aplicaţiile geomaticienilor includ integrarea ştiinţei şi tehnologiei din noile şi tradiţionalele discipline: geodezie, geodinamică, poziționarea cu ajutorul satelitului, hidrografie, cartografie, GIS, procesarea de imagini, fotogrametrie, cadastru, programare şi management.

Cele mai importante componente ale geomaticii sunt determinarea şi înregistrarea granițelor şi a zonelor reale parcelate, dar şi amenajarea şi interpretarea terenului.Sarcinile mai restrânse legate de ingineria civilă includ proiectarea şi amenajarea infrastructurii publice, subdiviziunile urbane şi cartografierea şi controlul pentru proiectele de construcţii.

Geomaticienii ajuta prin colectarea, monitorizarea, arhivarea şi menţinerea diverselor date spaţiale. Aceștia utilizează o gamă largă de instrumente avansate cum ar fi teodolitul digital, staţia totală, GPS-ul, imagini aeriene şi sisteme informaţionale geografice (SIG). Aceste instrumente permit geomaticianului să culeagă, să prelucreze, să analizeze, să vizualizeze şi să gestioneze informaţii legate de spaţiu, pentru a rezolva gamă largă de probleme tehnice şi ale societăţii.

Geomatica este domeniul de activitate care integrează achiziţia, prelucrarea, analiza, afişarea şi gestionarea de informaţii spaţiale. Grupează subiecte despre spaţiu şi mediu şi oferă oportunitatea de cercetare, aplicabila într-o gamă largă de domenii interdisciplinare. În diferite şcoli şi în diferite ţări, aceeaşi educaţie e administrată sub denumirea de topografie în unele, iar în altele cu numele de geomatica, inginerie geospaţiala, geodezie sau geoinformatica.

2. GIS 

2.1 Noţiuni introductive despre GIS (Geographical Information Systems)

GIS este acronimul provenit de la Geographic Information System (Sistem Informatic Geografic - uneori tradus în forma SIG - limba română). Acest sistem e utilizat pentru a crea, stoca, a analiza si prelucra informații distribuite spațial printr-un proces computerizat. Tehnologia GIS poate fi utilizată în diverse domenii științifice cum ar fi: managementul resurselor, studii de impact asupra mediului, cartografie, planificarea rutelor s.a

Pentru a ne face o imagine de ansamblu a ceea ce este un GIS, să evidenţiem câteva din întrebările la care poate să răspundă un astfel de sistem.

Ce este la -? adică localizarea unei anumite caracteristici.

O locaţie poate fi descrisă în mai multe feluri. De exemplu, ce reprezintă un anumit areal, care sunt coordonatele geografice ale unui anumit punct etc.

Unde se găseşte - ? adică exprimarea unei condiţii.

Mai precis, în loc să identificăm ce este la o anumită locaţie, dorim să ştim în ce locaţii sunt satisfăcute anumite condiţii. De exemplu unde se află o zonă defrişată mai mare de 1 km2.

Ce s-a schimbat la -? adică evoluţia.

Se determină variaţiile în timp ale unui areal. De exemplu ce cantităţi de precipitaţii zilnice cad pe o anumită suprafaţă în decursul unui an.

Ce se întâmplă dacă -? adică modelarea.

De exemplu ce impact asupra mediului este determinat de adăugarea unei şosele la reţeaua de drumuri.

Produsele GIS au un larg evantai de aplicaţii, în cele mai diferite domenii. Practic tot ce este legat de teritoriu intră, mai mult sau mai puţin, sub incidenţa programelor înglobate într-un GIS.

Specific unui GIS este modul de organizare a informației gestionate. Există două tipuri de informație:

grafică indicând repartiția spatială a elementelor studiate , si alta sub formă de 

bază de date, pentru a stoca atributele asociate acestor elemente (ex. pentru o sosea: lungimea ei, lătimea, numărul benzilor, materialul de constructie etc.).

2.2 Date spaţiale

Datele spaţiale constituie partea centrală a unui GIS şi conţine hărţi sub formă digitală. Acestea sunt materializate prin fişiere conţinute într-o bază de date spaţială (BDS).

A . Sisteme de reprezentare a datelor spaţiale

Reprezentarea internă a unei hărţi se face în două concepte sau sisteme: sistemul vector şi sistemul raster.

În sistemul vector harta este construită, în mare, din puncte şi linii, fiecare punct şi extremităţile liniilor fiind definite prin perechi de coordonate (x,y). Acestea pot forma arce, suprafeţe sau volume (în cazul în care se mai ataşează încă o coordonată). Caracteristicile geografice sunt exprimate prin aceste entităţi: o fântână va fi un punct, un punct geodezic va fi de asemenea un punct; un râu va fi un arc, un drum va fi de asemenea un arc; un lac va fi un poligon dar şi o suprafaţă împădurită va fi un poligon. În sistemul raster, imaginile sunt construite din celule numite pixeli. Pixelul, sau unitatea de imagine, este cel mai mic element de pe o suprafaţă de afişare, căruia i se poate atribui în mod independent o intensitate sau o culoare. Fiecărui pixel i se va atribui un număr care va fi asociat cu o culoare. Entităţile grafice sunt construite din mulţimi de pixeli.Un drum va fi reprezentat de o succesiune de pixeli cu aceeaşi valoare; o suprafaţă împădurită va fi identificată tot prin valoarea pixelilor care o conţin. 

Între cele două sisteme există diferenţe privind modul de stocare, manipulare şi afişare a datelor.

Ambele sisteme au avantaje şi dezavantaje. Principalul avantaj al sistemului vector faţă de cel raster este faptul că memorarea/stocarea datelor este mai eficientă. În acest sistem, doar coordonatele care descriu trăsăturile caracteristice ale imaginii trebuiesc codificate. Se foloseşte, de regulă, în realizarea hărţilor la scară mare. În sistemul raster fiecare pixel din imagine trebuie codificat. Diferenţa între capacitatea de memorare nu este semnificativă pentru desene mici, dar pentru cele mari ea devine foarte importantă. 
Grafica raster se utilizează în mod normal atunci când este necesar să integrăm hărţi tematice cu date luate prin teledetecţie.

Specific sistemelor GIS este asocierea unui sistem de coordonate geografice matricii de pixeli (la imaginile raster) sau vectorilor - procedeul poartă numele de georeferentiere. Astfel unui obiect (reprezentat fie printr-o imagine, fie printr-un vector) îi este asociată o pozitie unică în sistemul informatic ,corespunzător poziției geografice din lumea reală

Datorită informațiilor asociate graficii, Sistemele Informatice Geografice beneficiază de toate oportunitățile de interogare pe care le oferă sistemele moderne de baze de date si în plus pot oferi ușor analize orientate pe anumite zone geografice - asa numitele hărți tematice.

Un exemplu comun de Sistem Informatic Geografic îl reprezintă sistemele de navigație. Harta rutieră în formă vectorială este georeferențiată astfel încât Sistemul de Poziționare Globală (Global Positioning System - GPS) să poată indica pozitia exactă a autovehiculului. Planificarea rutei este în fapt o hartă tematică obtinută în urma unei interogări spatiale (căutarea distantei celei mai scurte între două puncte) combinată cu o interogare a bazei de date asociate drumurilor din hartă astfel încât să fie respectate o serie de conditii (limitări de viteză, gabarit, sensuri de circulatie, interdictii, etc.).
Datorită impactului pozitiv, aplicațiile GIS s-au dezvoltat foarte mult. Există pe piață un număr foarte mare de produse, atât ale dezvoltatorilor consacrați (ESRI, Intergraph, Autodesk, MapInfo, etc.) dar și de tip open source (Grass GIS, Quantum GIS, GVSIG, OpenJump, etc.).

Tehnologia sistemelor informaţionale geografice (GIS) este o tehnologie în continuă dezvoltare, un instrument computerizat pentru cartografierea şi analizarea tuturor elementelor care există pe glob şi a evenimentelor care se petrec în lume. Tehnologia GIS integrează operaţii obişnuite cu baze de date cum ar fi interogarea sau analiza statistică cu avantajele unice oferite de hărţi pentru vizualizarea şi analiza geografică pe baza datelor spaţiale.

Sistemele informaţionale geografice permit crearea de hărţi, integrarea de informaţii, vizualizarea de scenarii, rezolvarea problemelor complicate şi dezvoltarea de soluţii efective într-un mod nou, uşor de utilizat.

2.3.Componentele GIS

           
GIS nu trebuie privit ca un sistem pur hardware, el este un ansamblu constituit din:

•  Persoane - utilizatorii sistemului;
• Aplicaţii – procesele şi programele utilizate pentru atingerea scopurilor dorite;
• Date - informatiile necesare care stau la baza aplica iei;
• Software – nucleul sistemului GIS;
• Hardware - componentele fizice pe care va rula sistemul

A. Utilizatorii

Sistemele informaţionale, geografice sau nu, vin din necesitatea oamenilor din organizaţii de a răspunde la întrebări, de a-şi realiza sarcinile într-un mod cât mai simplu şi, în general, de a interacţiona cu lumea şi oamenii care o alcătuiesc.

Un sistem informaţional precum GIS vine în sprijinul realizării activităţilor într-un timp mult mai scurt şi cu rezultate mult mai consistente, cu un nivel ridicat de încredere.

Designul şi implementarea unui sistem GIS începe cu oamenii şi necesităţile lor, şi se termină cu aplicaţii reale de care aceştia se folosesc în vederea atingerii scopurilor propuse. Întregul sistem există pentru a ne sprijini în realizarea sarcinile pe care le avem.

B. Aplicaţiile

Aplicaţiile reprezintă următoarea treaptă în ierarhia menţionată mai sus, deoarece acestea definesc funcţionalităţile pe care trebuie să le aibă sistemul informaţional.

În diferite organizaţii oamenii au nevoie să întocmească diverse tipuri de rapoarte, să ia anumite decizii şi, în general, să aplice propriile abilităţi pentru a rezolva tot felul de probleme. Activităţile, procesele desfăşurate în vederea realizării acestora lucruri poartă denumirea de aplicaţii. Aplicaţiile iau naştere din misiunea şi obiectivele organizaţiei. În proiectarea oricărui sistem de informaţii trebuie ţinut cont de tipul de aplicaţii ce vor fi suportate de acesta.

Mai exact, aplicaţiile reprezintă modul în care sunt obţinute datele, cum sunt stocate, transformate şi analizate ,pentru a fi prezentate într-o formă finală la ieşire

C. Software

Când vorbim de software-ul GIS, ne referim la instrumentele utilizate pentru a stoca, analiza, şi afişă informaţiile geografice. În orice sistem GIS, datele, pe lângă reprezentarea spaţială, posedă legături cu diferite atribute ce sunt stocate într-o bază de date. Majoriatatea aplicaţiilor oferă o interfaţă uşor de utilizat pentru interogarea datelor şi manipularea spaţială prin utilizarea unor instrumente precum zoom sau pan.

Pe scurt, componentele software principale ce alcătuiesc un SIG sunt: un sistem de gestiune a bazelor de date, o interfată grafică care să permită manipularea instrumentelor, şi bineînţeles instrumentele.

Nivelul coborât pe care se află software-ul în ierarhie se datoreză faptului că aplicaţiile pot exista chiar dacă se renunţa la software, atâta timp cât datele există şi sunt aranjate într-o manieră utilă.

D. Echipamente

Echipamentele GIS nu sunt nimic altceva decât un sistem, un computer pe care să ruleze aplicaţia GIS. Pe lângă sistemul propriu-zis cu tastatură, monitor, cabluri, conexiune internet, mai pot exista componente precum: imprimante profesionale, scanere, echipamente speciale care să scaneze hărţi şi să introducă datele din hărţi în baza de date GIS.

 E. Date

Un GIS este inutil fără date cartografiate şi fără analiza. Un GIS va integra şi administra informaţia geografică şi alte surse de date şi putand include chiar un sistem de administrare a bezei de date pentru a administra datele spaţiale.

2.4. Istoria dezvoltării SIG

În 1963 a fost fondat CGIS (Canada GIS), condus de Roger Tomlinson. Sistemul era utilizat pentru inventarierea cadastrul naţional şi conţinea, de asemenea, multe din aspectele premergătoare a unui GIS.  De altfel, Roger Tomlinson este considerat “Părintele” GIS.

Tot în 1963 a fost fondată URISA (Asociaţia Sistemelor Informatice Urbane şi Regionale) care îşi propunea să folosească tehnologia informaţiei la rezolvarea problemelor de planificare, utilităţi, mediu, servicii de urgenţă pentru USA şi pentru administraţiile locale. Este prima asociaţie care a utilizat şi a integrat tehnologia informaţiei spaţiale pentru a îmbunătăţi calitatea vieţii urbane şi a mediului la nivel regional.

În 1964 este înfiinţat Laboratorul Harvard pentru grafică computerizată de către Howard Fisher. Acest laborator a reprezentat un important centru de cercetare, creând software de pionierat pentru manipularea datelor spaţiale. Mulţi dintre fondatorii diferitelor companii de GIS au studiat acolo. Printre aceștia menţionăm: David Sinton (firma Intergraph), Jack Dangermond (fondator ESRI), Lawrie Jordan şi Bruce Rado (cofondatori ERDAS) ş.a.

În 1969 se înfiinţează firma ESRI (Environmental Systems Research Institute) de către Jack & Laura Dangermond.În 1970 devine operaţional CAGIS (Sistemul Informaţional Geografic Canadian), Departamentul Agriculturii al USA dezvoltă sistemul MIDAS (Map Information and Display System) care avea posibilitatea de calcul tabelar şi printare a hărţilor simple şi a straturilor tematice suprapuse. În Elveţia apare GEOMAP bazat pe un sistem de manipulare de tip raster care au produs pentru prima dată hărţi prin metoda umbririi.

În 1972 este lansat primul satelit LANDSAT (cunoscut iniţial sub numele de ERTS-1) pentru ca un an mai târziu să înceapă dezvoltarea sistemului GIRAS (Geographical Information Retrieval and Analysis System) pentru managementul şi analiza uriaşelor baze de date care erau create privitoare la resursele terestre.

Un studiu de istoria sistemelor geografice arată că prima lucrare ce poate fi considerată ca analiză spaţială a datelor este opera unui medic londonez. În timpul epidemiei de holeră din Londra din secolul al XIX-lea medicul şi-a dat seama că propagarea bolii este strâns legată de apa fîntânilor. Dar nu a reuşit să convingă conducerea oraşului. Atunci i-a venit ideea de a reprezenta pe harta oraşului fântânile şi locuinţele cu persoane înbolnăvite.Rezultatul a fost surprinzător. Fântânile considerate a fi infestate au fost înconjurate de 80% din cazurile de înbolnăviri. Conducerea oraşului a luat imediat măsuri de închidere a fântânilor semnalate, propagarea bolii s-a oprit.

 În România, tehnica informaţională în accepţiunea de azi, a putut pătrunde după 1989, la început foarte timid, dar a devenit tot mai pregnantă mai ales în ultimii 10 ani odată cu scăderea drastică a preţurilor la sistemele de calcul. În paralel, piaţa de software s-a extins şi ea dar, din diferite motive, mai ales economice, rata pirateriei software in România este încă destul de ridicată, peste 85%, dar cu evidente tendinţe de scădere.

 2.5. Tehnica GIS-ului

Experții GIS-ului folosesc informaţii digitale, pentru care sunt utilizate diferite metode de creare. Metoda cea mai comună de creare de date este digitizarea, unde un plan este transferat într-un mediu digital prin utilizarea diferitelor aplicații.

IMPLEMENTAREA SISTEMELOR INFORMATICE GEOGRAFICE

Etapele de realizare ale unui GIS (sistem informatic geografic):

1.     Identificarea problemei

2.     Achiziţionarea datelor

3.     Proiectarea Bazei de Date a sistemului informatic

4.     Realizarea Bazei de Date spaţiale şi textuale

5.     Analiza datelor

6.     Prezentarea rezultatelor şi propunerea soluţiilor optime

       1. Identificarea problemei : În aceasta etapă trebuie să se identifice:

·         natura rezultatelor care sunt căutate, caracteristicile generale şi locale ale zonei care urmează a fi analizată;

·         natura datelor necesare şi tipurile de straturi tematice care vor fi necesare pentru soluţionarea problemei;

·         etapele care trebuie parcurse pentru ca harţile finale şi rapoartele finale să conţină informaţiile solicitate şi să fie utilizabile.

         2 .Achiziționarea datelor :  introducerea informaţiilor în sistem — necesită mult timp practicienilor în GIS. Există o varietate de metode folosite pentru a introducerea de date într-un GIS aceste date fiind stocate într-un format digital.

      Datele existente in format analogic pot fi digitizate sau scanate pentru a produce datele digitale. Acest dispozitiv produce datele vectoriale asemeni unui operator copiind punctele, liniile, pe o hartă. Scanarea hartii produce datele raster care ar putea fi prelucrate în continuare pentru a obtine date vectoriale.

       Majoritatea datelor digitale în prezent vin de la fotointerpretarea fotografiilor aeriene. Fotografiile aeriene analogice trebuie să fie scanate înainte de a fi introduse în sistem, pentru o calitate digitală ridicată, acest pas fiind din păcate omis.

3. Proiectarea bazei de date a sistemului informatic : constă in stabilirea detaliată a structurii bazei de date, eventualele omiteri produse în această etapă sunt de regulă dificil de remediat ulterior.

Proiectarea bazei de date se face in 4 etape:

a)      Identificarea caracteristicilor spaţiale, atributelor şi straturilor tematice necesare presupune:

·         identificarea tuturor datelor spaţiale şi atributelor;

·         organizarea straturilor tematice;

·         identificarea straturilor tematice;

·         realizarea manuscriselor de hartă;

b) Definirea parametrilor de stocare pentru fiecare atribut presupune:

·         determinarea atributelor necesare fiecărui strat tematic (se stabilesc parametrii specifici fiecărui atribut şi tipurile de variabile care vor fi stocate ).

      c) Asigurarea registraţiei coordonatelor:                      

·         baza de date este constituită dintr-un număr de straturi care acoperă aceeaşi zonă geografică. Dacă suprapunerea nu este corectă, vor apărea probleme la prezentarea grafică şi la prezentarea rapoartelor finale.

d) Proiectarea fişierelor de lucru presupune:

·         construirea bazei de date prin achiziţia datelor necesare.

·         în cazul în care elementele caracteristice nu sunt în format digital, vor trebui introduse prin digitizare sau scanare.

4 . Realizarea Bazei de Date spaţiale şi textuale presupune:

a). Realizarea Bazei de Date spaţiale:

Achiziţia datelor spaţiale se poate realiza prin:

·         digitizare;

·         scanare;

·         utilizarea datelor digitale existente;

·         achiziţia datelor teren (prelucrarea măsurătorilor).

Prelucrarea datelor spaţiale:

·         verificarea şi înlăturarea erorilor de digitizare;

·         realizarea topologiei;

·         identificarea erorilor realizate după construirea topologiei;

·         corectarea erorilor de topologie.

b). Realizarea Bazei de Date textuale este realizează prin:

·         stabilirea caracteristicilor atributelor (numele câmpurilor, tipul datelor şi cantitatea de memorie necesară pentru stocare);

·         Completarea tabelelor de atribute ale claselor de elemente caracteristice;

·         Identificarea erorilor de introducere a datelor:

5 .  Reprezentarea datelor

Datele GIS reprezintă obiecte reale (precum drumuri, utilizarea terenurilor, altitudine, copaci, căile navigabile interioare, etc). Obiectele reale pot fi împărţite în două abstracţiuni: obiecte discrete (de exemplu: o casă) şi câmpuri continue (cum ar fi cantitatea de precipitaţii, sau altitudini). 

6 . Prezentarea rezultatelor şi propunerea soluţiilor optime

Rezultatele pe care le furnizează un GIS pot fi:

·         prezentarea datelor curente;

·         prezentarea unei categorii selectate a datelor;

·         prezentarea unei predicţii asupra stării datelor la un moment dat

      2.6. GIS  între avantaje si riscuri

     Chiar dacă de la iniţierea primelor proiecte de GIS, sistemele informatice geografice au evoluat de la modele monolitice inoperabile, inextensibile şi neportabile la modele distribuite, orientate – obiect şi  s-au realizat multe cercetări în acest domeniu , totuşi de cele mai multe ori, in implementarea unui GIS, se face abstracţie de analiza şi proiectarea anterioara implementări.

     A.Sistemele informatice geografice prezintă avantajele multiple, printre acestea amintim:

·         Datele sunt mult mai bine organizate,

·         Eliminarea redundanţelor în stocarea datelor,

·         Facilitatea actualizărilor,

·         Analize, statistici, căutări mult mai uşoare,

·         Utilizatorii sunt mai productivi,

·         Optimizarea structurii organizaţionale şi a fluxului de informaţii intern,

·         Creşterea productivităţii şi acurateţei datelor,

·         Optimizarea accesului la informaţii,

·         Transparentizarea deciziilor,

·         Reducerea timpului de lucru,

·         Eliminarea operaţiilor redundante.

         Avantajele utilizării sistemelor informatice geografice şi aplicabilitatea acestora in foarte multe domenii a dus la răspandirea acestui concept. Majoritatea institutiilor, companiilor care lucrează cu date spaţiale au iniţiat un proiect de tip GIS.

      Daca la inceput implementarea unui sistem informatic geografic a însemnat achiziţie de echipamente, în prezent se pune din ce în ce mai mare accent asupra colectării datelor şi implementarea sistemelor informatice geografice personalizate.

Sisteme Informatice Geografice personalizate au fost dezvoltate pentru utilizări diverse:

·         Inventarierea cadastrului tehnico-edilitar

·         Aplicaţii de mediu, poluare si realizare studii de impact

·         Analize şi strategii financiare

·         Aplicaţii de monitorizare a reţelelor tehnico-edilitare,

·         Aplicaţii de prevenire a dezastrelor,

·         Aplicaţii turistice, protejare monumente,

·         Aplicaţii de rutare,

·         Aplicaţii de inventariere a domeniul public si privat,

·         Aplicaţii urbanistice etc.

     Implementarea acestora însă nu este lipsită de eşec, peste 80% din implementările iniţiate nefiind duse la bun sfârşit. Statistic, cele mai multe dezamăgiri şi nerealizari ale proiectelor GIS au avut drept cauze lipsa unei analize complete inclusiv a riscurilor.  Chiar dacă un GIS este un proiect multidisciplinar, acest lucru este deseori neglijat iar implementarea unui astfel de proiect este iniţiata deseori de specialişti de cadastru, geografie, urbanism sau protecţia mediului fără o colaborare cu informaticieni. Aceştia încep colectarea datelor într-un mod haotic, iar proiectul se trasfera informaticienilor când sumele investite depasesc milioane de dolari şi realizarea unui sistem informatic bazat pe datele colectate este practic imposibil. 

  B . Astfel principalele riscuri in implementarea unui sistem informatic geografic sunt:

·         Lipsa analizei duce la importarea datelor spaţiale intr-un mod haotic, fără sa se aiba in vedere inconsistenţa şi redundanţa datelor;

·         Inceperea implementării in lipsa unei analize complete;

·         Lipsa de inţelegere a procesului de inovaţie tehnologica şi aşteptări nerealiste de timp şi costuri;

·         Aşteptări nerealiste şi estimarea timpului de realizare diferit de cel real;

·         Lipsa de inţelegere a procesului de inovatie tehnologică;

·         Costurile ridicate şi intinderea procesului de implementare pe un timp îndelungat;

·         Lipsa fondurilor necesare pregătirii profesionale în domeniul GIS, a personalului implicat în implementare, actualizare şi utilizare;

WWW / HTTP

WWW - World Wide Web

3.1 Definiție

Termenul World Wide Web, abreviat WWW sau si www, numit scurt si web, care în engleză înseamnă „pânză” (de păianjen) reprezintă totalitatea site-urilor/documentelor si informaților de tip hipertext legate între ele, care pot fi accesate prin rețeaua mondială de Internet.

Documentele, care există în diferite locații pe diverse calculatoare server, pot fi regăsite cu ajutorul unui identificator univoc numit URL. Hipertextul inclusiv imaginea sunt afișate cu ajutorul unui program de navigare în web numit browser, care descarcă paginile web de pe un server web si le afișează utilizatorului.

WWW este numai unul din numeroasele servicii și aplicații informatice disponibile în Internet. Alte servicii sunt de exemplu: afișarea de informații cu formă de text, imagini și sunete, poșta electronică e-mail, chat, aplicații video, sondări de opinie, lucrul pe un calculator de la distanță prin Internet, grupuri de discuții pe diverse teme, sisteme de jocuri interactive ș.a.

Browserele actuale pot nu numai să afișeze pagini web, ci oferă și interfețe către celelalte servicii Internet, având astfel un efect integrator (pentru toate serviciile e suficient un singur browser). De aceea granițele dintre serviciul WWW și celelalte servicii din Internet nu sunt întotdeauna clare.

3.2. Scurt Istoric

Webul a fost inventat în 1989 la Centrul European de Cercetări Nucleare (CERN) in Geneva, Elveția. Propunerea inițială de creare a unei colecții de documente având legături între ele , a fost făcută de Tim Berners-Lee în martie 1989, propunerea care a apărut în urma problemelor de comunicare pe care le întâmpinau echipele de cercetători ce foloseau centrul, chiar și folosind poșta electronică.

Primul prototip al acestei colecții (mai întâi în format de text simplu) a apărut nu mult înainte de decembrie 1991, când s-a făcut prima lui demonstrație publică. Studiul a fost continuat prin apariția primei aplicații grafice Mosaic, în februarie 1993, realizată de cercetătorul Marc Andreessen de la Centrul Universitar Naţional pentru aplicatii de procesare rapida (NCSA) din orașul Urbana-Champaign din statul federal Illinois, SUA.

În 1994 Centrul European de Cercetări Nucleare si Ministerul Tehnologic Massachusetts (M.I.T) au format impreuna World Wide Web, care are drept obiectiv dezvoltarea webului, standardizarea protocoalelor și încurajarea legăturilor dintre site-uri. Berners-Lee a devenit directorul acestui program, pe cand M.I.T. coordonează partea americană a consorțiului, iar partea europeană este coordonată de Institutul francez pentru cercetare in informatica si automatica (INRIA).

Webul a evoluat până la ceea ce este astăzi, adică un serviciu multimedia integrativ, având ca suport fizic Internetul.

Berners-Lee și echipa sa au realizat primele versiuni pentru patru componente cheie necesare serviciului web, și anume:

·         protocolul de intercomunicație HTTP;

·         limbajul de descriere a hipertextului HTML, pentru a putea fi afișat de browser;

·         serverul de web;

·         Browsere

3.3. Funcţionare:

La baza funcționării webului stau 3 standarde, și anume:

1.      (HTTP) - Hypertext Transfer Protocol, stiva de protocoale de interconectarea sistemelor deschise (OSI) prin care serverul web și browserul clientului (utilizatorului) comunică între ele;

2.      (HTML) - Hypertext Markup Language, prezentarea paginilor web.

3.      (URI) - Uniform Resource Identifier, sistem universal de identificare a resurselor din web, folosit pentru a identifica și regăsi paginile web;

4. HTTP- Hypertext Transfer Protocol

4.1.  Introducere:

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)este metoda cea mai des utilizată pentru accesarea informațiilor în Internet care sunt păstrate pe servere World Wide Web (WWW). Protocolul HTTP este un protocol de tip text, fiind protocolul "implicit" al WWW-ului. Dacă un URL nu conține partea de protocol, aceasta se consideră că fiind http. HTTP-ul presupune că pe calculatorul destinație rulează un program care înțelege protocolul. Fișierul trimis la destinație poate fi un document HTML (abreviație de la HyperText Markup Language), un fișier grafic, de sunet, animație sau video, de asemenea un program executabil pe server-ul respectiv sau și un editor de text.

4.2. Modul de functionare

HTTP oferă o tehnică de comunicare prin care paginile web se pot transmite de la un computer aflat la distanță spre propriul computer.

Conceptul de webmapping/webgis - cartografiere web s-a schimbat semnificativ o dată cu lansarea de către Google, în Februarie 2005, a serviciului de hărți Google Maps.

Abordarea Google, total diferită de tot ce există la acel moment, a fost un succes instantaneu. Rețeta succesului a fost interfață grafică redusă la minim, servire eficientă a hărților sub formă de tile-uri pre-renderizate, navigare rapidă în cadrul hărții, posibilitatea de a construi aplicații customizate (mashups) folosind un API public. Ideea a fost repede preluată de companiile concurente Google (Yahoo, Microsoft) .

Astfel s-a născut OpenLayers, o aplicație scrisă în JavaScript care permite construcția de aplicații de webmapping într-o manieră similară cu cea Google. Mai mult, OpenLayers conține zeci de funcționalități suplimentare, printre care se remarca suportul pentru formatele și protocoalele OGC (Open Geospatial Consortium): WMS, WFS, WMC, GML, KLM.

Când vine vorba de aplicații de cartografiere web, una din cele mai căutate funcții este cea care permite afișarea propriilor puncte de interes. Serviciul web OpenLayers permite afișarea punctelor de interes stocate într-un fișier de tip text (.txt). Fișierul poate fi creat cu ajutorul unui simplu editor de text (Ex: Notepad, EditPlus) sau folosind aplicații de calcul tabelar (Ex: MS Office Excel, Open Office Calc). Acesta trebuie să conțină o serie de informații standard, structurate sub formă de coloane, delimitate prin tab-uri. Valorile posibile sunt:

·         point: Coordonatele punctului de interes sub forma latitudine, longitudine;

·         lat: Latitudinea punctului de interes;

·         lon: Longitudinea punctului de interes;

·         iconURL: Adresa web unde se găsește simbolul grafic prin care se dorește reprezentarea pe hartă a punctului de interes;

·         iconSize: Dimensiunea în pixeli a simbolului grafic;

·         iconOffset: Poziția colțului din sînga sus a simbolului grafic față de coordonatele punctului de interes;

·         title: Titlul punctului de interes

·        description: O descriere pentru punctul de interes. Acest text va fi afișat sub titlu, în cadrul lui putind fi folosite marcaje HTML.