Et geografisk informationssystem (GIS) er et computersystem til registrering, lagring, kontrol og visning af data vedrørende positioner på Jordens overflade. Ved at sammenholde tilsyneladende ikke-relaterede data kan GIS hjælpe enkeltpersoner og organisationer til bedre at forstå rumlige mønstre og relationer.

GIS-teknologi er en afgørende del af infrastrukturen for rumlige data, som Det Hvide Hus definerer som “den teknologi, de politikker, standarder, menneskelige ressourcer og relaterede aktiviteter, der er nødvendige for at erhverve, behandle, distribuere, anvende, vedligeholde og bevare rumlige data”.

GIS kan bruge alle oplysninger, der omfatter placering. Placeringen kan udtrykkes på mange forskellige måder, f.eks. bredde- og længdegrad, adresse eller postnummer.

Mange forskellige typer af oplysninger kan sammenlignes og kontrasteres ved hjælp af GIS. Systemet kan omfatte data om personer, f.eks. befolkningstal, indkomst eller uddannelsesniveau. Det kan omfatte oplysninger om landskabet, f.eks. placering af vandløb, forskellige former for vegetation og forskellige jordtyper. Det kan indeholde oplysninger om placeringen af fabrikker, gårde og skoler eller om stormflod, veje og elkabler.

Med GIS-teknologi kan folk sammenligne forskellige tings placering for at finde ud af, hvordan de hænger sammen. Ved hjælp af GIS kan et enkelt kort f.eks. omfatte steder, der producerer forurening, som f.eks. fabrikker, og steder, der er følsomme over for forurening, som f.eks. vådområder og floder. Et sådant kort ville hjælpe folk med at afgøre, hvor vandforsyningerne er mest truet.

Data Capture

Data Formats

GIS-applikationer omfatter både hardware- og softwaresystemer. Disse applikationer kan omfatte kartografiske data, fotografiske data, digitale data eller data i regneark.

Kartografiske data er allerede i kortform og kan omfatte oplysninger som f.eks. placering af floder, veje, bakker og dale. Kartografiske data kan også omfatte undersøgelsesdata og kortlægningsoplysninger, der kan indlæses direkte i et GIS.

Fotografisk fortolkning er en vigtig del af GIS. Fototolkning omfatter analyse af luftfotografier og vurdering af de elementer, der vises.

Digitale data kan også indtastes i et GIS. Et eksempel på denne type oplysninger er computerdata indsamlet af satellitter, der viser arealanvendelsen – placeringen af gårde, byer og skove.

Fjerndeteknik er et andet værktøj, der kan integreres i et GIS. Fjerndetektion omfatter billeder og andre data, der er indsamlet fra satellitter, balloner og droner.

Til sidst kan GIS også omfatte data i tabel- eller regnearkform, f.eks. demografiske data om befolkningen. Demografiske data kan spænde fra alder, indkomst og etnicitet til seneste indkøb og præferencer for internetbrowsing.

GIS-teknologien gør det muligt at lægge alle disse forskellige typer oplysninger, uanset deres kilde eller oprindelige format, oven på hinanden på et enkelt kort. GIS anvender beliggenhed som den vigtigste indeksvariabel til at sammenholde disse tilsyneladende uafhængige data.

Indførelse af oplysninger i GIS kaldes dataindsamling. Data, der allerede er i digital form, som f.eks. de fleste tabeller og billeder taget af satellitter, kan simpelthen uploades til GIS. Kort skal dog først scannes eller konverteres til digitalt format.

De to hovedtyper af GIS-filformater er raster- og vektorformater. Rasterformater er gitre af celler eller pixels. Rasterformater er nyttige til lagring af GIS-data, der varierer, f.eks. højde- eller satellitbilleder. Vektorformater er polygoner, der bruger punkter (kaldet knuder) og linjer. Vektorformater er nyttige til lagring af GIS-data med faste grænser, f.eks. skoledistrikter eller gader.

Spatiale relationer

GIS-teknologi kan bruges til at vise rumlige relationer og lineære netværk. Rumlige relationer kan vise topografi, f.eks. landbrugsmarker og vandløb. De kan også vise mønstre for arealanvendelse, f.eks. placeringen af parker og boligkomplekser.

Lineære netværk, undertiden kaldet geometriske netværk, repræsenteres ofte af veje, floder og offentlige forsyningsnetværk i et GIS. En linje på et kort kan angive en vej eller en motorvej. Med GIS-lag kan denne vej imidlertid angive grænsen for et skoledistrikt, en offentlig park eller et andet demografisk område eller område med arealanvendelse. Ved hjælp af forskellig dataindsamling kan det lineære netværk af en flod kortlægges i et GIS for at angive strømmen fra de forskellige bifloder.

GIS skal få oplysningerne fra alle de forskellige kort og kilder til at stemme overens, så de passer sammen på samme skala. En skala er forholdet mellem afstanden på et kort og den faktiske afstand på Jorden.

Ofte skal GIS manipulere data, fordi forskellige kort har forskellige projektioner. En projektion er den metode, der bruges til at overføre oplysninger fra Jordens krumme overflade til et fladt stykke papir eller en flad computerskærm. Forskellige typer projektioner løser denne opgave på forskellige måder, men alle resulterer i en vis forvrængning. At overføre en buet, tredimensionel form til en flad overflade kræver uundgåeligt, at nogle dele strækkes og andre presses sammen.

Et verdenskort kan enten vise landenes korrekte størrelse eller deres korrekte form, men det kan ikke gøre begge dele. GIS tager data fra kort, der er lavet med forskellige projektioner, og kombinerer dem, så alle oplysningerne kan vises ved hjælp af én fælles projektion.

GIS-kort

Når alle de ønskede data er blevet indtastet i et GIS-system, kan de kombineres for at fremstille en lang række individuelle kort, afhængigt af hvilke datalag der er inkluderet. En af de mest almindelige anvendelser af GIS-teknologien omfatter sammenligning af naturelementer med menneskelig aktivitet.

GIS-kort kan f.eks. vise, hvilke menneskeskabte elementer der findes i nærheden af visse naturelementer, f.eks. hvilke boliger og virksomheder der ligger i områder, der er udsat for oversvømmelser.

GIS-teknologien giver også brugerne mulighed for at “grave dybt” i et bestemt område med mange former for oplysninger. Kort over en enkelt by eller et enkelt kvarter kan relatere oplysninger som f.eks. gennemsnitsindkomst, bogsalg eller afstemningsmønstre. Ethvert GIS-datalag kan tilføjes eller trækkes fra på det samme kort.

GIS-kort kan bruges til at vise oplysninger om tal og tæthed. GIS kan f.eks. vise, hvor mange læger der er i et kvarter sammenlignet med områdets befolkningstal.

Med GIS-teknologi kan forskere også se på ændringer over tid. De kan bruge satellitdata til at studere emner som f.eks. isdækkets frem- og tilbagetrækning i polarområderne, og hvordan denne dækning har ændret sig gennem tiden. Et politidistrikt kan undersøge ændringer i kriminalitetsdata for at hjælpe med at afgøre, hvor der skal indsættes betjente.

En vigtig anvendelse af tidsbaseret GIS-teknologi omfatter skabelse af tidsforløbsfotografier, der viser processer, der foregår over store områder og i lange perioder. Data, der viser bevægelsen af væske i hav- eller luftstrømme, hjælper f.eks. videnskabsfolk til bedre at forstå, hvordan fugt og varmeenergi bevæger sig rundt på kloden.

GIS-teknologi giver nogle gange brugerne mulighed for at få adgang til yderligere oplysninger om bestemte områder på et kort. En person kan pege på et sted på et digitalt kort for at finde andre oplysninger, der er gemt i GIS’et om det pågældende sted. En bruger kan f.eks. klikke på en skole for at finde ud af, hvor mange elever der er indskrevet, hvor mange elever der er pr. lærer, eller hvilke sportsfaciliteter skolen har.

GIS-systemer bruges ofte til at fremstille tredimensionelle billeder. Dette er f.eks. nyttigt for geologer, der studerer jordskælvsforkastninger.

GIS-teknologi gør det meget lettere at ajourføre kort end at ajourføre kort, der er udarbejdet manuelt. Opdaterede data kan simpelthen tilføjes til det eksisterende GIS-program. Et nyt kort kan derefter udskrives eller vises på skærmen. Dermed springer man den traditionelle proces med at tegne et kort over, hvilket kan være tidskrævende og dyrt.

GIS-jobs

Mennesker, der arbejder inden for mange forskellige områder, bruger GIS-teknologi. GIS-teknologi kan bruges til videnskabelige undersøgelser, ressourceforvaltning og udviklingsplanlægning.

Mange detailvirksomheder bruger GIS til at hjælpe dem med at bestemme, hvor de skal placere en ny butik. Markedsføringsvirksomheder bruger GIS til at beslutte, hvem der skal markedsføre butikker og restauranter til, og hvor denne markedsføring skal foregå.

Videnskabsfolk bruger GIS til at sammenligne befolkningsstatistikker med ressourcer som f.eks. drikkevand. Biologer bruger GIS til at spore dyrenes vandringsmønstre.

By-, stats- eller føderale embedsmænd bruger GIS til at hjælpe med at planlægge deres indsats i tilfælde af en naturkatastrofe som f.eks. et jordskælv eller en orkan. GIS-kort kan vise disse embedsmænd, hvilke kvarterer der er mest i fare, hvor der skal være nødboliger, og hvilke ruter folk skal tage for at komme i sikkerhed.

Ingeniører bruger GIS-teknologi til at støtte design, implementering og forvaltning af kommunikationsnetværk til de telefoner, vi bruger, samt den infrastruktur, der er nødvendig for internetforbindelse. Andre ingeniører kan bruge GIS til at udvikle vejnet og transportinfrastruktur.

Der er ingen grænser for den slags oplysninger, der kan analyseres ved hjælp af GIS-teknologi.