GIS

Wstęp

Wszystko, co dzieje się na Ziemi oraz we wszechświecie, ma swoją lokalizację w czasie i przestrzeni. Człowiek w swojej cywilizacyjnej działalności buduje, tworzy przeróżne infrastruktury, migruje, podróżuje po całym globie, eksploruje układ słoneczny, przemierza morza i oceany, transportuje ładunki, wydobywa złoża naturalne. Odpowiednie zapisanie w jednym wspólnym formacie tych wszystkich informacji, które już zostały zdobyte i zapisane sprawia, że zwiększa się dostęp do informacji, a im większy dostęp do informacji tym większy rozwój cywilizacji. Dlatego tak ważne jest by należycie gromadzić dane.

We wstępie warto zwrócić uwagę na różnice pomiędzy informacją a danymi, gdyż w całej pracy pojęcia te wiele razy będą występowały na przemian. Dane są to informacje przedstawione w postaci umożliwiającej ich przetwarzanie za pomocą programów komputerowych lub będące wynikiem tego przetwarzania natomiast informacja jest wiadomością przekazaną ze źródła wiadomości do ich przeznaczenia, czyli odbiorcy.

Większość informacji ma charakter przestrzenny, co daje możliwość zapisania ich w bardziej czytelny i użyteczny sposób w układzie współrzędnych geograficznych.

W dobie szybkiego rozwoju techniki oraz informatyki, gdzie komputer jest narzędziem codziennego użytku, możliwości gromadzenia danych przestrzennych są ogromne. Na styku informatyki z geografią i innymi naukami o Ziemi, powstał bardzo przydatny system zwany Systemem Informacji Przestrzennej (ang. GIS Geographic Information System), który pozwala nam na łatwe:

- gromadzenie,

- analizowanie,

- selekcjonowanie,

- przetwarzanie,

- wizualizację,

- aktualizacje,

- przesyłanie,

- wymianę danych.

Celem pracy jest próba przybliżenia większości aspektów związanych z aktualnym zastosowaniem technologii GIS, możliwościami zastosowania jej w kartografii, hydrografii i nawigacji morskiej. Celem jest także wskazanie na bardzo szerokie zastosowanie technologii GIS i zaznaczenie jej dużego potencjału rozwojowego w perspektywie czasu.

Jest to praca naukowa napisana w oparciu o literaturę polską oraz angielską. Niektóre informacje zostały zaczerpnięte z oficjalnych stron internetowych. Rysunki umieszczone w pracy zostały po części stworzone przez autora przy użyciu programów GIS, programów graficznych oraz część rysunków pochodzi z Internetu, a także ze szkoleń komputerowych z zakresu nawigacji morskiej.

W rozdziale pierwszym uwzględnione zostały podstawowe definicje z zakresu GIS, podział na techniki wizualizacji danych, producentów a także na sektory zastosowań. Znajduje się w nim historia powstania oraz podstawy działania Systemów Informacji Przestrzennej.

Rozdział drugi poświęcony został zastosowaniu technologii GIS w kartografii, hydrografii i nawigacji morskiej. W części pierwszej tego rozdziału wytłumaczono definicje kartografii oraz sposoby w jaki kartografowie modelują dane przestrzenne przy użyciu technologii GIS. Uwzględniono także podział na rodzaje map, ich struktury oraz możliwości wykorzystania. W części drugiej została opisana hydrografia jako dziedzina nauki. Nawiązano do prac polskich hydrografów, którym jako narzędzia posłużyły aplikacje GIS. Skupiono się również na istocie zapotrzebowania państwowych instytutów na technologie GIS w celu późniejszego wykorzystania ich do działań prewencyjnych związanych z wszelkimi zagrożeniami naturalnymi. Sporo miejsca w tej części rozdziału poświęcono międzynarodowemu projektowi mapowania batymetrycznego całego świata, jak również systemowi, który ma umożliwiać obserwację oceanów w globalnej skali. Część trzecia niniejszego rozdziału tłumaczy pojęcie nawigacji morskiej, jej podział ze względu na technikę określania pozycji statku oraz sposób wykorzystywania danych przestrzennych do polepszenia bezpieczeństwa nawigacji. Szczególnie wiele miejsca poświęcono Systemowi Obrazowania Elektronicznych Map i Informacji Nawigacyjnych ECDIS.

Rozdział trzeci skupia się wokół projektów, organizacji i agencji, których działalność przyczynia się do rozwoju programów GIS oraz do właściwego wykorzystywania gromadzonych danych przestrzennych. Znaczną część tego rozdziału przeznaczono na opis powstającej Globalnej Infrastruktury Danych Przestrzennych. Ta światowa infrastruktura jako cały organizm, aby funkcjonować w pełni sprawnie, musi składać się z poszczególnych organów kontynentalnych, a te organy z kolei powinny dzielić się na sprawne komórki krajowe.

W rozdziale czwartym omówiono trendy rozwojowe Systemów Informacji Przestrzennej w Polsce i na świecie. Autor przedstawił analizę ewolucji GIS od roku 1970, kiedy rozpoczęto produkcję komputerowych map, aż po rok 2020, kiedy postaną nowe koncepcje wykorzystywania informacji przestrzennej. Opisana została także istota wielowymiarowości, jej wpływ na przyszły wygląd i funkcjonalność aplikacji GIS.