SUBIECTE EXAMEN GIS

SUBIECTE EXAMEN GIS

Ce este GIS (in curs 1)

Definitia 1: GIS este o colectie organizata compusa din hardware, software, date geografice, personal si proceduri, destinata achizitiei, stocarii, actualizarii, prelucrarii, analizei si afisarii informatiilor geografice in conformitate cu specificatii ale unui domeniu aplicativ.

Pentru a intelege aceasta definitie, trebuie sa facem urmatoarele comentarii:

componenta hardware inseamna atat platforma de calcul cat si echipamente periferice pentru introducerea datelor si pentru comunicarea (afisarea) rezultatelor;

componenta software trebuie sa ofere o serie de functii de baza, cu aplicabilitate generala, si in acelasi timp sa permita adaptarea/extinderea la specificul oricarei aplicatii; functiile oferite trebuie sa permita atat analiza vectoriala si cartografie automata, cat si prelucrarea imaginilor si modelare spatiala (raster), laolalta cu gestiune de baze de date si acces multi-media;

componenta date geografice este determinanta: cea mai costisitoare si longeviva componenta a unui GIS este baza de date geografice. Prin urmare, introducerea datelor este o operatiune de o importanta considerabila. Introducerea datelor se poate face prin: digitizare, scanare, din masuratori in teren (statii totale), prelucrarea imaginilor de teledetectie, fotogrametrie digitala, conversie din alte formate;

componenta personal inseamna o echipa formata din trei categorii de specialisti:

cei care implementeaza software-ul de baza sunt implicati in activitati de instruire a utilizatorilor, asistenta tehnica si consultanta;

cei care creeaza si intretin baza de date digitale sunt responsabili pentru precizia, acuratetea si completitudinea datelor oferite utilizatorilor;

cei care utilizeaza software-ul si baza de date geografice pentru a rezolva probleme concrete sunt implicati in formularea specificatiilor de definitie a proiectelor (aplicatiilor) GIS, dezvoltarea de tehnologii specifice, generarea produselor GIS si asistarea proceselor decizionale.

Domenii de aplicabilitate ale GIS (in curs 1)

Utilitati. Aplicatiile din aceasta categorie fac parte din domeniul cunoscut sub numele Automated Mapping and Facilities Management (AM/FM). Este vorba de gestiunea retelelor de apa, gaz, electricitate, telecomunicatii etc. Aceste aplicatii necesita harti foarte precise, iar modelele vectoriale domina acest domeniu. Tot aici putem include amplasarea statiilor de emisie/receptie din sistemul de telefonie celulara. La acest gen de aplicatii, configuratia terenului este extrem de importanta. Modelele raster tind sa fie predominante in acest sector.

Mediu. Intr-o prima varianta, produsele GIS sunt folosite pentru inventarierea teritoriilor afectate de poluare (apa, sol, asezari). La un nivel mai ridicat se pot face studii privitoare la procesele de eroziune, alunecari de teren, studii de impact, studiul caltitatii apei (care pot fi corelate cu diferite softuri specifice) etc.

Amenajarea teritoriului. Consiliile locale sau judetene pot beneficia de aportul adus de GIS in monitorizarea terenului, plane de amenajare urbanistice, comunale, judetene, regionale, interregionale. Ca exemplu amintim: studiul amplasarii unor blocuri de locuinte (coroborat cu date provenite de la utilitati; harti ale conductelor de gaz, apa, informatii privitoare la dimensionarile acestora si deci, posibilitatea controlului transportului de apa si gaz pe acestea).

Agricultura si silvicultura. Inventarierea solurilor insotite de date atribut privitoare la tipul de sol, calitate, utilizare. Monitorizarea terenurilor agricole in vederea obtinerii de productii maxime. Inventarierea padurilor, a zonelor geografice protejate (rezervatii, parcuri nationale). Studiul privitor la oportunitatea amplasarii exploatarilor de cherestea si a fabricilor de prelucare a lemnului. Studii privitoare la conservarea patrimoniului forestier national. Proiectele GIS din acest domeniu sunt dublate de prelucrarea imaginilor luate prin teledetectie.

Resurse naturale. In ultimii ani, se investeste din ce in ce mai mult in proiecte care conduc la depistarea resurselor naturale (minereuri, petrol, gaz, apa) utilizand produse GIS. Si acesta activitate este dublata de prelucrarea imaginilor digitale sau aeriene. De fapt, acest domeniu a beneficiat din plin de programele de teledetectie Skylab din anii '70, cand s-au descoperit multe resurse naturale exploatate in momentul de fata (petrol si gaz in Marea Nordului, petrol in Marea Neagra, etc).

Transport. GIS are un potential considerabil in gestiunea si optimizarea transportului urban sau regional (trasee optime pentru autobuze, tramvaie, trenuri, la care se adauga determinarea numarului optim de mijloace de transport pe perioade de timp). Tot aici putem include alegerea traseelor optime pentru masinile de interventie (pompieri, salvare, politie). In transportul maritim hartile electronice (electronic chart) le inlocuiesc tot mai frecvent pe cele traditionale, iar orientarea navelor se face automat cu ajutorul unor echipamente specializate de pozitionare cunoscute sub numele de GPS (Global Positionning System - sistem de pozitionare globala), acestea fiind direct legate de hartile digitale.

Demografie. Baze de date privitoare la populatie (pe varste, religii, profesii, invatamant, sanatate etc) asociate cu o harta administrativa la nivel de comuna, produc diferite harti privitoare la distributia teritoriala a unor variate tipuri de informatii, rezultatul fiind o harta orthoplet sau chromoplet.

Marketing. Avand o harta a unui oras asociata cu o baza de date ce contin recensaminte, plus localizarile firmelor, se pot face studii referitoare la corelatii dintre clienti si ofertantii de servicii. Se poate merge pana la simularea amplasarii unui magazin intr-o anumita zona. Rezultatul este o harta care prezinta modificarea clientelei magazinelor invecinate, sugerand deci oportunitatea amplasarii sau nu a acelui magazin.

Cadastru. Inventarierea si intretinerea datelor spatiale si atribut a tuturor terenurilor. Odata realizat un sistem cadastral informatizat, intretinerea datelor se face mult mai usor iar obtinerea de date asupra terenurilor se face imediat.

Proiectele GIS de anvergura au scopul de a obtine informatii in vederea luarii deciziilor. Modelarea si simularea reprezinta concepte de baza in cadrul analizei spatiale si de fapt si ratiunea de a fi a unui GIS.

Concepte folosite in GIS (punct, linie, poligon) (in curs 2).

Stocarea datelor

2.1 Generalitati

Intr-un GIS, informatiile geografice sunt abstractizate prin utilizarea unor concepte simple - puncte, linii, poligoane, fiecare obiect geografic fiind pus in corespondenta cu una sau mai multe inregistrari din diverse tabele de atribute.

Punctele reprezinta obiecte GIS prea mici pentru a putea fi descrise prin linii sau poligoane, cum ar fi stalpi de inalta tensiune, copaci, fantani, locuri unde se petrec diverse evenimente (accidente rutiere, infractiuni) precum si obiecte care nu au suprafata, cum sunt varfurile muntilor. Punctele se reprezinta utilizand diverse simboluri punctuale grafice si pot fi insotite de texte explicative corespunzand valorilor atributelor aferente.

Liniile reprezinta obiecte GIS prea inguste pentru a putea fi descrise prin poligoane, cum ar fi drumuri, cursuri de apa, precum si obiecte liniare care au lungime dar nu au suprafata, cum sunt curbele de nivel. Liniile se reprezinta utilizand diverse simboluri liniare grafice si pot fi insotite de texte explicative corespunzand valorilor atributelor aferente.

Poligoanele sunt suprafete inchise reprezentand forma si pozitia obiectelor GIS omogene cum ar fi lacuri, unitati administrative, parcele, tipuri de vegetatie. Poligoanele se reprezinta utilizand diverse simboluri liniare grafice pentru contururi, simboluri grafice de hasuri pentru interior si pot fi insotite de texte explicative corespunzand valorilor atributelor aferente.

Sisteme de reprezentare a datelor spatiale (in curs 3+4).

Reprezentarea interna a unei harti sa se faca in doua sisteme: sistemul vector si sistemul raster. In sistemul vector harta este construita, in mare, din puncte si linii, fiecare punct si extremitatile liniilor fiind definite prin perechi de coordonate (x,y). Acestea pot forma arce, suprafete sau volume (in cazul in care se mai ataseaza inca o coordonata). Caracteristicile geografice sunt exprimate prin aceste entitati: o fantana va fi un punct, un punct geodezic va fi de asemenea un punct; un rau va fi un arc, un drum va fi de asemenea un arc; un lac va fi un poligon dar si o suprafata impadurita va fi un poligon. In sistemul raster, imaginile sunt construite din celule numite pixeli. Pixelul, sau unitatea de imagine, este cel mai mic element de pe o suprafata de afisare, caruia i se poate atribui in mod independent o intensitate sau o culoare. Fiecarui pixel i se va atribui un numar care va fi asociat cu o culoare. Entitatile grafice sunt construite din multimi de pixeli. Un drum va fi reprezentat de o succeiune de pixeli de o aceeasi valoare; o suprafata impadurita va fi identificata tot prin valoarea pixelilor care o contin. Intre cele doua sisteme exista diferente privind modul de stocare, manipulare si afisare a datelor. In figura 1 am infatisat, intr-un mod simplificat, cele doua sisteme de reprezentare ale aceleiasi realitati. Am pastrat aceeasi unitate de lungime pentru sistemul vector cu dimensiunea celulei din sistemul raster.

Ambele sisteme au avantaje si dezavantaje. Principalul avantaj al sistemului vector fata de cel raster este faptul ca memorarea datelor este mai eficienta. In acest sistem doar coordonatele care descriu trasaturile caracteristice ale imaginii trebuiesc codificate. Se foloseste de regula in realizarea hartilor la scara mare. In sistemul raster fiecare pixel din imagine trebuie codificat. Diferenta intre capacitatea de memorare nu este semnificativa pentru desene mici, dar pentru cele mari ea devine foarte importanta. Grafica raster se utilizeaza in mod normal atunci cand este necesar sa integram harti tematice cu date luate prin teledetectie.

	Figura 1 Reprezentarea vector si raster a aceluiasi areal

Modele vectoriale - spagheti (in curs 3+4).

Modele vectoriale

Modelul este o reprezentare conventionala a structurilor de date intr-un context precizat, in care se identifica natura datelor (aici primitivele grafice), operatorii care actioneaza asupra structurilor de date, precum si restrictiile impuse pentru mentinerea corectitudinii datelor (reguli de integritate).

Sistemul de reprezentare vector a generat mai multe modele, dintre care vom prezenta trei, ele fiind si cele mai importante si cele mai reprezentative:

1) modelul spagheti, care utilizeaza numai primitivele punct si arc;

2) modelul topologic de retea (topologic liniar), care adauga la spagheti primitiva nod;

3) modelul topologic de suprafata (topologic in doua dimensiuni), care la precedentul adauga primitiva poligon.

Modelul topologic de volum (topologic in 3D), actualmente in curs de dezvoltare, nu va fi abordat.

Modelul spagheti este un model relativ simplu privitor la gestiunea geometriei obiectelor, avand ca scop principal de a le desena. Asa cum am precizat acest model utilizeaza primele doua primitive mentionate: PUNCTUL si ARCUL.  Asa cum am mai amintit, notiunea de arc este specifica modelelor vectoriale topologice, care in mod implicit (daca luam definitia din teoria grafurilor) trebuie sa aiba o orientare, adica un punct de start si un punct de sfarsit. Aici arcul este de fapt o simpla linie franta. Uneori se foloseste si termenul de polilinie. Poate ca apare o anumita ambiguitate in definirea arcului. Acest lucru este similar cu confuzia dintre data si informatie. Stricto senso notiunea de arc nu poate fi utilizata in modelul spagheti, situatie care nu se respecta intotdeauna.

Este important de mentionat faptul ca, in acest model, poligonul este un rezultat al inchiderii unui arc si nu este privit ca o primitiva grafica, deci nerecunoscut ca atare.

Neajunsuri ale modelului spagheti:

- graful nu este intotdeauna planar (poligoanele se pot suprapune);

- fiecare arc este independent (pot apare linii dublate);

- fiecare poligon poate fi descris in mod independent de celelalte poligoane prin arcul care il delimiteaza, mai precis el este recunoscut prin arcul inchis care formeaza conturul sau.

	Figura 6 Model vectorial de tip spagheti

In figura 6 am infatisat cateva situatii posibile in cazul modelului spagheti care pot crea probleme in gestiunea datelor spatiale. In general fisierele DXF sunt de tip spagheti. Ele pot fi citite si afisate de produsele GIS, dar nu si prelucrate. Pentru a putea fi prelucrate acestea trebuiesc supuse unor operatii (conversii), rezultatul fiind un fisier propriu al produsului GIS respectiv.

Proiectii cartografice (conforma, echivalenta, echidistanta, azimutala) (in curs 5).

Dupa marimile care sunt conservate  se disting patru tipuri de proiectii.

Proiectia conforma conserva unghiurile. Cu alte cuvinte  un unghi masurat pe suprafata Pamantului va avea aceeasi masura cu un unghi evaluat pe harta in proiectie. Aceasta conduce si la conservarea locala a formelor, adica a suprafetelor relativ mici. Pentru suprafete mari forma nu se conserva. De fapt nici o proiectie nu poate pastra suprafete de mari dimensiuni. Proiectia stereografica este un caz particular de proiectie conforma in care scara creste dinspre centru inspre periferie.

2) Proiectia echivalenta conserva suprafetele dar nu si forma, astfel ca, un patrat poate fi reprezentat printr-un dreptunghi, dar de aceeasi arie. Pentru regiuni mici aceasta distorsiune este putin sesizabila. In astfel de proiectii meridianele si paralelele nu se intersecteaza in unghiuri drepte.

Proiectia echidistanta conserva distantele dintre puncte. Scara nu se mentine constanta pe intreaga harta la nici o proiectie. Au ca suprafata de proiectare suprafete desfasurabile (cilindru, con).

Proiectia azimutala conserva directia. Distanta dintre doua puncte de pe suprafata Pamantului considerat sferic se masoara pe un cerc mare, iar pe un Pamant elipsoid se masoara pe un arc de elipsa.

Tipuri de proiectii in functie de suprafata pe care se face proiectia (in curs 5)

Dupa suprafata pe care se proiecteaza distingem: (a) proiectia pe un plan, (b) proiectia pe o suprafata conica si (c) proiectia pe o suprafata cilindrica. Ultimele doua  sunt suprafete desfasurabile, astfel ca, in final vom avea tot o proiectie bidimensionala. In cele ce urmeaza vom prezenta pe scurt cele trei categorii de proiectii.

(a)    Proiectia se realizeaza de obicei pe un plan tangent la sfera intr-un punct, dar poate fi si secant (figura 4). Este o proiectie azimutala, deci care conserva directia. Punctul de tangenta poate fi Polul nord, sud, un punct de pe Ecuator sau orice alt punct intermediar rezultand trei aspecte: polar, ecuatorial si oblic. Cel mai simplu si altminteri cel mai uzitat este aspectul polar. In aceasta situatie paralelele devin prin proiectie cercuri concentrice, iar meridianele sunt drepte convergente spre pol (punctul de tangenta). Proiectiile azimutale se deosebesc prin punctele din care se realizeaza perspectiva. Astfel deosebim proiectia gnomomica, in care punctul de perspectiva este centrul Pamantului, stereografica in care punctul de perspectiva este polul opus si ortografica cand punctul de perspectiva se afla la infinit (figura 5).

	Figura 4 Proiectii pe un plan secant si tangent la sfera

(b)   Proiectia conica cea mai simpla se obtine cand suprafata conica este tangenta la sfera (figura 6). Paralela la care conul este tangent se numeste paralela de referinta sau standard. Este exclusa situatia cand paralela standard este Ecuatorul; aceasta situatie genereaza proiectia cilindrica (vezi mai jos). Meridianele sunt convergente spre pol. Pe paralela standard nu exista deformari. Acestea apar inspre N si S. Polul nu este corect reprezentat, astfel ca, se procedeaza la selectionarea conului in vecinatatea lui. O alta varianta a proiectiei conice este atunci cand suprafata conica este secanta la suprafata Pamantului (figura 7).

	Figura 5 Proiectia ortografica, gnomomica si stereografica

Aceasta situatie defineste doua paralele standard. Distorsiunea nu este aceeasi pentru regiunile dintre paralele standard si inspre N si S. Proiectia Lambert este un exemplu de proiectie conica conforma (tangenta).

	Figura 6 Proiectie conica tangenta
			Figura 7 Proiectie conica secanta

(c)    Proiectia cilindrica este o proiectie pe o suprafata cilindrica desfasurata. Sfera sau elipsoidul poate fi tangenta (figura 8) sau secanta (figura 9) la cilindru. Proiectia Mercator este una din cele mai uzuale proiectii cilindrice, ecuatorul fiind linia de tangenta. Pe suprafata proiectata si desfasurata,  meridianele sunt echidistante iar distanta intre paralele creste inspre pol. Este o proiectie conforma. Exista trei feluri de proiectii cilindrice: normala (cea prezentata mai sus), transversala si oblica. Proiectia transversala cea mai cunoscuta este UTM (Universal Transverse Mercator) in care cercul de contact este primul meridian, sau linii paralele cu meridianul in cazul secant. Este o proiectie conforma. Scara este constanta numai de-a lungul meridianului central. Are avantajul ca acopera toate latitudinile. In cazul oblic cercul de contact este un cerc mare arbitrar. In toate proiectiile cilindrice liniile de tangenta, sau cele secante, nu au distorsiuni si astfel liniile sunt echidistante.

Procesul de georeferentiere (in curs 6)

Este procesul prin care harta digitala este asociata cu coordonate geografice reale. Sunt aplicatii in care nu este necesara trecerea la coordonate geografice, fiind suficient un sistem de coordonate carteziene. In cazul hartilor vectoriale, care deja contin un sistem de coordonate local (cartezian), trecerea la coordonate geografice se face prin transformari de coordonate. Practic georeferentierea consta in determinarea coordonatelor geografice ale unor puncte cu mare precizie si localizarea lor pe harta digitala, urmand ca restul punctelor sa fie calculate automat pe baza formulelor de transformare. Acest gen de operatie se mai numeste georeferentiere continua. Trebuie mentionat faptul ca, noile coordonate sa fie asociate cu o anumita proiectie cartografica (figura 1).

Figura 1. Georeferentierea in sistemul vector si raster

In cazul raster nu avem nici un sistem de coordonate definit in imagine. Georeferentierea consta in localizarea cu precizie maxima a unor pixeli dispersati pe imagine carora li se asociaza (prin program) coordonatele geografice cunoscute dinainte. Coordonatele geografice ale celorlalti pixeli se vor calcula tot cu ajutorul formulelor de transformare. Deoarece pixelul are dimensiune, lui ii va corespunde o suprafata pe Pamant. In consecinta rezolutia imaginii are o mare importanta in determinarea coordonatelor. Rezolutia unei imagini digitale reprezinta dimensiunea maxima de pe suprafata Pamantului caruia i se atribuie unui pixel. Putem spune ca precizia localizarii pixelului caruia i se atribuie coordonatele geografice este de ordinul rezolutiei imaginii. Georeferentierea in sistemul raster se mai numeste georeferentiere discreta. Si in aceasta situatie noile coordonate trebuiesc asociate cu un sistem de proiectie. Georeferentierea constituie o mare problema cand apar harti digitale diseminate, adica provenite de la diferite surse si care trebuie utilizate in comun.

Caracteristici ale hartilor digitale (in curs 6).

Rezolutia in sistem vector, reprezinta cel mai mic increment pe care il poate detecta un digitizor. Sau altfel spus, distanta cea mai mica dintre doua puncte care este sesizata prin sistemul de coordonate, ca fiind diferite. Aceasta caracteristica depinde de echipamentul si softul utilizat in crearea hartii precum si de prelucrarea si afisarea ei pe monitor sau plotter. Acest increment, referit in teren, este dependent de scara hartii. La o scara mica distantei dintre doua puncte ii corespunde o distanta reala mai mare. De exemplu la o scara 1:500000 un digitizor cu un increment de 0.1 mm va produce o distanta reala de 50 m. Deci nu se pot sesiza caracteristici geografice sub aceasta dimensiune. Aparitia unor caracteristici care au dimensiuni sub 50 m, cum ar fi de exemplu reteaua de drumuri, este dictata de scopul pentru care a fost facuta harta. Drumurile sunt reprezentate prin semne conventionale si deci nu reprezinta o dimensiune reala in teren la aceasta scara. La scara 1:25000 un acelasi increment de 0.1 mm va produce in teren o distanta reala de 2.5 m. In aceasta situatie drumurile vor reprezenta caracteristici geografice reale (si nu conventionale) avand definita si latimea, intr-o marja de eroare de 2.5 m. De cele mai multe ori si la aceasta scara se folosesc tot semne conventionale. Precizam faptul ca, rezolutia digitizoarelor este mult mai buna decat valoarea data ca exemplu, problema preciziei find transferata abilitatii operatorului.

In sistemul raster rezolutia reprezinta dimensiunea maxima din teren care ii corespunde unui pixel (definitia este aceeasi cu cea a rezolutiei unei imagini digitale). De exemplu o rezolutie de 10 m inseamna ca, un pixel este asociat cu o suprafata de 10x10 mp. Si in sistem raster situatia este similara, adica nu se sesizeaza caracteristici geografice sub rezolutia hartii. Deoarece sistemul raster se utilizeaza in special pentru reprezentarea suprafetelor continue nu se folosesc semne conventionale pentru caracteristici geografice liniare. In cadrul unor proiecte se utilizeaza combinatii intre vector ti raster, cum ar fi suprapunerea unei harti vectoriale peste o imagine raster, in vederea unei analize. Evident, se presupune ca acestea reprezinta un  acelasi areal la aceeasi scara.

Exista o legatura stransa intre georeferentiere si rezolutie. Cand se face asocierea unor puncte de coordonate geografice cunoscute din teren cu componentele de pe o harta, precizia asocierii este la limita rezolutiei. Cu alte cuvinte, determinarea cu o precizie mai buna a unui punct din teren decat rezolutia hartii devine un lucru util. De exemplu la o harta de 1:25000 un punct este suficient daca este determinat un punct cu o precizie de 2.5 m.

Acuratetea este distanta la care o valoare estimata difera de valoarea reala. Acuratetea este strans legata de precizie, cu care deseori se confunda. In masuratorile fizice precizia reprezinta numarul de cifre semnificative exprimate intr un anumit sistem. Acuratetea este exprimata in mod obisnuit in termeni ai unui interval. De exemplu, 24.510.03 cm indica faptul ca valoarea adevarata se gaseste intre 24.48 cm si 24.54 cm.

Acuratetea pozitionala este una din problemele esentiale ale georeferentierii. In cartografia traditionala acuratetea este invers proportionala cu scara. De exemplu, o harta la scara 1 10000 are o acuratete mai buna decat una la 1 100000. In cazul hartilor digitale situatia este mai complexa deoarece in cadrul GIS putem avea harti in diferite sisteme de coordonate (in cazul vector) sau diferite rezolutii (in cazul raster).

Produse ArcGIS: ArcView (in curs 7)

Scurta prezentare a produselor ArcGIS

ArcGIS reprezinta o colectie integrata de produse software GIS pentru construirea unui sistem GIS complet in cadrul unei organizatii. ArcGIS permite tuturor utilizatorilor sa distribuie functionalitati GIS pe orice tip de platforma fie desktop, servere sau aplicatii particularizate; pe Web; sau direct in teren.

ArcView permite o cartografiere avansata, utilizarea datelor, si analiza acestora impreuna cu capabilitati simple de editarea si geoprocessing.

ArcView este o aplicatie software GIS ce permite vizualizarea, cartografierea, crearea si analiza datelor geografice. Folosind ArcView se poate intelege contextul geografic al datelor. Aceasta aplicatie ofera totodata suportul decizional necesar pentru rezolvarea cat mai rapida a problemelor si luarea corecta a deciziilor.

Folosind ArcView se poate

Realiza suportul decizional pe baza informatiei geospatiale.

Vizualiza si analiza datele spatiale in diferite moduri.

Construi foarte rapid si foarte usor seturi noi de date geografice.

Crea harti de calitate pentru publicare.

Gestiona toate fisierele, bazele de date si resursele de date de pe Internet doar cu o singura aplicatie.

Particulariza interfata utilizator doar cu operatiile pe care trebuie sa le realizati.

ArcView este cea mai utilizata aplicatie software GIS din clasa desktop deoarece ofera o modalitate foarte usoara de utilizare a datelor geografice. Dispunand de un numar variat de simboluri si de capacitati cartografice, se poate crea harti de calitate-ridicata. ArcView usureaza gestionarea si editarea datelor in cadrul organizatiei. De fapt, orice producator de date geografice poate oferi datele intr-un format compatibil cu ArcView. Deoarece datele poate fi integrate din diferite surse, proiectele pot obtinute de pe retele locale sau Internet.

ArcView simplifica operatiile de analiza complexa si de gestionare a datelor permitand modelarea vizuala a proceselor sub forma unei diagrame de flux a acestora. Aceasta aplicatie este foarte usor de utilizat atat de utilizatorii nespecialisti, cat si de cei avansati. Dezvoltatorii de aplicatii isi pot personifica aplicatia ArcView folosind limbajele de programare standard. ArcView este o aplicatie software GIS desktop stand-alone din clasa de produse ArcGIS Desktop.

Teledetectia (in curs 10)

Obiectul teledetectiei

Teledetectia se poate defini ca un complex de activitati ce realizeaza obtinerea de la distanta, pe baza interactiunii dintre obiectele de pe suprafata Pamantului si niste senzori de radiatie electromagnetica, de informatii sub forma de imagine fotografica conventionala (in format analogic) sau de imagini raster (in format digital).

Termenul a fost introdus in anul 1960, referitor la observarea unei tinte cu ajutorul unui dispozitiv aflat la distanta. Procedeele de teledetectie au fost utilizate mai mult incepand de prin 1925, avand un rol important in timpul celui de-al doilea razboi mondial in domeniul fotografiei aeriene. Dupa 1960 echipamentele de teledetectie s-au dezvoltat intr-un ritm fara precedent marcandu-se o noua era in 1972 cand a fost lansat satelitul american ERTS-1 (American Earth Resources Technology Satellite), ulterior fiind redenumit Landsat. In momentul de fata exista mai multi sateliti care fac inregistrari de imagini pe intregul glob, si mai multe societati care furnizeaza servicii in acest domeniu.

Teledetectia poate fi: aeriana (imagini luate din avioane) satelitara (imagini luate din sateliti) si terestra (imagini luate de pe platforme de la o anumita inaltime). In toate situatiile inregistrarea imaginilor se bazeaza pe interactiunea dintre obiecte si radiatia electromagnetica.

Dupa 1980, cand au inceput sa prolifereze datele preluate prin teledetectie satelitara, alaturi de hartile realizate in sistem traditional, bazate pe simboluri si semne conventionale, a aparut un nou concept anume harta imagine.

Rezolutia imaginilor digitale (in curs 10).

Rezolutia este un concept care se defineste pentru fiecare echipament sau fenomen care necesita o asfel de caracteristica. De exemplu, rezolutia unui monitor se defineste ca fiind numarul maxim de linii si de coloane. In acest caz deosebim rezolutia de definitie, care exprima dimensiunea maxima a pixelului perceput de catre ecran. In ceea ce priveste imaginile digitale avem mai multe tipuri de rezolutii: spatiala, radiometrica, spectrala si temporala.

Rezolutia spatiala, definita in forma sa cea mai simpla, este cea mai mica suprafata terestra a carei reflectanta (sau emisie) poate fi masurata de catre un senzor. De exemplu, o rezolutie de 10m inseamna ca un pixel reprezinta o arie de 10x10mp pe suprafata terestra. In consecinta nu se percep obiecte sub aceasta dimensiune. Totusi se pot detecta si caracteristici liniare care sunt sub 10m, in anumite cazuri speciale. De exemplu, un drum de culoare alba, cu latimea de 8m, care trece printr-o padure ce reflecta culoarea verde, ar putea fi detectat. Pentru exemplificare mentionam ca senzorii TM (Thematic Mapper) de la Landsat 5 are o rezolutie spatiala de 30 m, iar HVR (High Resolution Visible Range) de la SPOT 1 o rezolutie spatiala de 20 m, in trei benzi, verde, rosu si IR apropiat (reflectat) si de 10 m in pancromatic.

Datele inregistrate de scanere au un anumit domeniu de intensitate. Obiectele foarte stralucitoare au o intensitate maxima, iar cele care nu reflecta au intensitate 0 (zero). Rezolutia radiometrica exprima numarul de valori intermediare aflate in domeniul 0 si intensitatea maxima si se masoara in biti. Avem o mare varietate de posibilitati: reprezentare pe 1 bit (0 si 1 sau alb si negru), pe patru biti (cu 16 variante), pe 8 biti (1 Byte) cu 256 posibilitati, pe 10 biti cu 1024  valori diferite. Aceste valori corespund nuantelor de gri. Cu cat numarul nuantelor de gri este mai mare, cu atat este mai mare rezolutia (imaginea este mai "neteda " si contrastul este mai slab). De exemplu Landsat 5 are 64 valori pentru MSS si 256 pentru TM. Intre rezolutia spatiala si cea radiometrica exista o stransa legatura. Fluxul de biti de la satelit la statia terestra este diferit pentru rezolutii spatiale sau radiometrice diferite. Sa comparam HVR in pancromatic si color. In pancromatic semnalul se inregistreaza pe 6 biti, iar color pe 8 biti pe fiecare din cele trei benzi. In total 6 biti pe o suprafata de 10x10 =100 mp, respectiv 8x3=24 biti pe o suprafata de 20x20 mp. Este exect acelasi numar de biti pentru o aceeasi suprafata.

Rezolutia spectrala reprezinta numarul de canale spectrale pe care se face inregistrarea. Fiind localizat domeniul spectral pentru o anumita activitate, urmatoarea sarcina este de a inregistra banda spectrala pentru a detecta un anumit fenomen. Pentru cele mai multe situatii o banda larga permite o rezolutie spatiala buna astfel ca sunt disponibile multe detalii. Daca se cere un studiu mai precis, sa deosebim o padure de conifere de una de stejar de exemplu, este nevoie de o inregistrare intr-un anumit numar de canale.

Rezolutia temporala se defineste ca fiind intervalul de timp scurs dintre doua treceri consecutive ale satelitului deasupra aceluiasi areal. Exista foarte multe aplicatii in care se urmaresc variatii in timp a unor procese sau fenomene de pe suprafata Pamantului. Este necesar deci, ca acel areal sa fie survolat periodic. Rezolutia temporala pentru Landsat este de 17 zile, iar pentru SPOT de 26 zile.