Un sistem informațional geografic (GIS) este un sistem informatic pentru capturarea, stocarea, verificarea și afișarea datelor referitoare la pozițiile de pe suprafața Pământului. Prin corelarea unor date aparent fără legătură între ele, GIS poate ajuta persoanele și organizațiile să înțeleagă mai bine modelele și relațiile spațiale.

Tehnologia GIS este o parte crucială a infrastructurii de date spațiale, pe care Casa Albă o definește ca fiind „tehnologia, politicile, standardele, resursele umane și activitățile conexe necesare pentru a achiziționa, procesa, distribui, utiliza, întreține și păstra datele spațiale”.

GIS poate utiliza orice informație care include locația. Locația poate fi exprimată în multe moduri diferite, cum ar fi latitudinea și longitudinea, adresa sau codul poștal.

Multe tipuri diferite de informații pot fi comparate și contrastate cu ajutorul GIS. Sistemul poate include date despre oameni, cum ar fi populația, venitul sau nivelul de educație. El poate include informații despre peisaj, cum ar fi localizarea cursurilor de apă, diferite tipuri de vegetație și diferite tipuri de sol. Poate include informații despre locațiile fabricilor, fermelor și școlilor, sau despre canalizările pluviale, drumurile și liniile de alimentare cu energie electrică.

Cu ajutorul tehnologiei GIS, oamenii pot compara locațiile diferitelor lucruri pentru a descoperi modul în care acestea sunt legate între ele. De exemplu, cu ajutorul GIS, o singură hartă ar putea include situri care produc poluare, cum ar fi fabricile, și situri care sunt sensibile la poluare, cum ar fi zonele umede și râurile. O astfel de hartă i-ar ajuta pe oameni să determine unde rezervele de apă sunt cel mai mult în pericol.

Capturarea datelor

Formatul datelor

Aplicațiile GIS includ atât sisteme hardware, cât și software. Aceste aplicații pot include date cartografice, date fotografice, date digitale sau date în foi de calcul.

Datele cartografice sunt deja sub formă de hartă și pot include informații cum ar fi localizarea râurilor, drumurilor, dealurilor și văilor. Datele cartografice pot include, de asemenea, date topografice și informații cartografice care pot fi introduse direct într-un GIS.

Interpretarea fotografică este o parte importantă a GIS. Interpretarea fotografiilor implică analiza fotografiilor aeriene și evaluarea caracteristicilor care apar.

Datele digitale pot fi, de asemenea, introduse în GIS. Un exemplu de acest tip de informații este reprezentat de datele computerizate colectate de sateliți care arată utilizarea terenurilor – localizarea fermelor, orașelor și pădurilor.

Descoperirea la distanță oferă un alt instrument care poate fi integrat într-un GIS. Teledetecția include imagini și alte date colectate de sateliți, baloane și drone.

În cele din urmă, GIS poate include, de asemenea, date sub formă de tabel sau foaie de calcul, cum ar fi datele demografice ale populației. Datele demografice pot varia de la vârstă, venit și etnie până la achiziții recente și preferințe de navigare pe internet.

Tehnologia GIS permite ca toate aceste tipuri diferite de informații, indiferent de sursa sau de formatul lor original, să fie suprapuse unele peste altele pe o singură hartă. GIS utilizează locația ca variabilă index cheie pentru a relaționa aceste date aparent fără legătură între ele.

Introducerea informațiilor în GIS se numește captură de date. Datele care sunt deja în formă digitală, cum ar fi majoritatea tabelelor și a imaginilor luate de sateliți, pot fi pur și simplu încărcate în GIS. Hărțile, cu toate acestea, trebuie mai întâi să fie scanate sau convertite în format digital.

Cele două tipuri majore de formate de fișiere GIS sunt raster și vector. Formatele raster sunt grile de celule sau pixeli. Formatele raster sunt utile pentru stocarea datelor GIS care variază, cum ar fi altitudinea sau imaginile din satelit. Formatele vectoriale sunt poligoane care utilizează puncte (numite noduri) și linii. Formatele vectoriale sunt utile pentru stocarea datelor GIS cu granițe ferme, cum ar fi districtele școlare sau străzile.

Relații spațiale

Tehnologia GIS poate fi utilizată pentru a afișa relații spațiale și rețele liniare. Relațiile spațiale pot afișa topografia, cum ar fi câmpurile agricole și cursurile de apă. Ele pot afișa, de asemenea, modele de utilizare a terenurilor, cum ar fi amplasarea parcurilor și a complexelor de locuințe.

Rețelele liniare, numite uneori rețele geometrice, sunt adesea reprezentate de drumuri, râuri și rețele de utilități publice într-un GIS. O linie pe o hartă poate indica un drum sau o autostradă. Cu toate acestea, cu ajutorul straturilor GIS, acel drum poate indica limita unui district școlar, a unui parc public sau a unei alte zone demografice sau de utilizare a terenului. Utilizând diverse capturi de date, rețeaua liniară a unui râu poate fi cartografiată într-un GIS pentru a indica debitul de curgere al diferiților afluenți.

GIS trebuie să facă ca informațiile din toate hărțile și sursele diverse să se alinieze, astfel încât să se potrivească la aceeași scară. O scară este relația dintre distanța de pe o hartă și distanța reală de pe Pământ.

De multe ori, GIS trebuie să manipuleze datele pentru că diferite hărți au proiecții diferite. O proiecție este metoda de transfer al informațiilor de pe suprafața curbată a Pământului pe o bucată de hârtie plată sau pe un ecran de calculator. Diferitele tipuri de proiecții îndeplinesc această sarcină în moduri diferite, dar toate au ca rezultat o anumită distorsiune. Pentru a transfera o formă curbă, tridimensională, pe o suprafață plană, este necesar, în mod inevitabil, să întinzi unele părți și să le comprimi pe altele.

O hartă a lumii poate arăta fie dimensiunile corecte ale țărilor, fie formele lor corecte, dar nu le poate face pe amândouă. GIS preia date de pe hărți care au fost realizate folosind diferite proiecții și le combină, astfel încât toate informațiile să poată fi afișate folosind o singură proiecție comună.

Hărți GIS

După ce toate datele dorite au fost introduse într-un sistem GIS, acestea pot fi combinate pentru a produce o mare varietate de hărți individuale, în funcție de ce straturi de date sunt incluse. Una dintre cele mai comune utilizări ale tehnologiei GIS implică compararea caracteristicilor naturale cu activitatea umană.

De exemplu, hărțile GIS pot afișa ce caracteristici create de om se află în apropierea anumitor caracteristici naturale, cum ar fi ce case și afaceri se află în zonele predispuse la inundații.

Tehnologia GIS permite, de asemenea, utilizatorilor să „sape în profunzime” într-o anumită zonă cu multe tipuri de informații. Hărțile unui singur oraș sau cartier pot relata informații precum venitul mediu, vânzările de cărți sau modelele de vot. Orice strat de date GIS poate fi adăugat sau sustras de pe aceeași hartă.

Hărțile GIS pot fi folosite pentru a arăta informații despre numere și densitate. De exemplu, GIS poate arăta câți medici există într-un cartier în comparație cu populația din zonă.

Cu ajutorul tehnologiei GIS, cercetătorii pot, de asemenea, să analizeze schimbările în timp. Aceștia pot folosi date din satelit pentru a studia subiecte precum avansul și retragerea stratului de gheață din regiunile polare și modul în care această acoperire s-a schimbat de-a lungul timpului. O secție de poliție ar putea studia schimbările în datele privind criminalitatea pentru a ajuta la determinarea locului unde trebuie să repartizeze ofițerii.

O utilizare importantă a tehnologiei GIS bazate pe timp implică crearea de fotografii time-lapse care arată procesele care au loc pe suprafețe mari și pe perioade lungi de timp. De exemplu, datele care arată mișcarea fluidelor în curenții oceanici sau aerieni îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine modul în care umezeala și energia termică se deplasează în jurul globului.

Tehnologia GIS permite uneori utilizatorilor să acceseze informații suplimentare despre anumite zone de pe o hartă. O persoană poate indica un punct de pe o hartă digitală pentru a găsi alte informații stocate în GIS despre acea locație. De exemplu, un utilizator poate face clic pe o școală pentru a afla câți elevi sunt înscriși, câți elevi sunt pe profesor sau ce facilități sportive are școala.

Sistemele GIS sunt adesea folosite pentru a produce imagini tridimensionale. Acest lucru este util, de exemplu, pentru geologii care studiază falii seismice.

Tehnologia GIS face ca actualizarea hărților să fie mult mai ușoară decât actualizarea hărților create manual. Datele actualizate pot fi pur și simplu adăugate la programul GIS existent. O nouă hartă poate fi apoi tipărită sau afișată pe ecran. Astfel, se sare peste procesul tradițional de desenare a unei hărți, care poate consuma mult timp și poate fi costisitor.

Locuri de muncă în GIS

Persoanele care lucrează în multe domenii diferite folosesc tehnologia GIS. Tehnologia GIS poate fi utilizată pentru investigații științifice, gestionarea resurselor și planificarea dezvoltării.

Multe întreprinderi de comerț cu amănuntul utilizează GIS pentru a determina unde să amplaseze un nou magazin. Companiile de marketing folosesc GIS pentru a decide cui să comercializeze magazinele și restaurantele și unde ar trebui să aibă loc această comercializare.

Cercetătorii folosesc GIS pentru a compara statisticile privind populația cu resursele, cum ar fi apa potabilă. Biologii folosesc GIS pentru a urmări modelele de migrație a animalelor.

Oficialii orașului, ai statului sau ai autorităților federale folosesc GIS pentru a ajuta la planificarea răspunsului lor în cazul unui dezastru natural, cum ar fi un cutremur sau un uragan. Hărțile GIS pot arăta acestor oficiali care sunt cartierele cele mai periclitate, unde se pot amplasa adăposturile de urgență și ce rute ar trebui să urmeze oamenii pentru a ajunge în siguranță.

Inginerii folosesc tehnologia GIS pentru a sprijini proiectarea, implementarea și gestionarea rețelelor de comunicații pentru telefoanele pe care le folosim, precum și a infrastructurii necesare pentru conectivitatea la internet. Alți ingineri pot folosi GIS pentru a dezvolta rețele rutiere și infrastructura de transport.

Nu există nicio limită în ceea ce privește tipul de informații care pot fi analizate cu ajutorul tehnologiei GIS.

.