Geografické informačné systémy
Geografický informačný systém (GIS) je tvorený softvérom, hardvérom, údajmi a osobami tvoriacimi personálne zabezpečenie, ktorého účelom je spracovávať, analyzovať a prezentovať geografické informácie. GIS je produktom výskumu geoinformatiky - mladej vednej disciplíny na rozhraní mnohých vied, najmä geografie, kartografie, informatiky a diaľkového prieskumu Zeme (DPZ). Geoinformatika sa venuje najmä teoretickým a metodickým aspektom spracovania geografických informácií pomocou geografického informačného systému.
Geografické informácie sú priestorové informácie o geografickej sfére (krajine). Ich najdôležitejšou vlastnosťou je polohový aspekt. Ďalšími vlastnosťami sú časová premenlivosť platnosti informácie a kvalitatívny alebo kvantitativny atribút, charakteristika opisujúca daný geografický objekt alebo jav. Odhaduje sa, že až 80% všetkých informácií s ktorými sa ľudia stretnú má polohový aspekt a teda sú spracovateľné GIS-om.
GIS spracováva geografické údaje v digitálnej podobe. Časť týchto údajov už takto vzniká – napr. satelitné údaje, merania pomocou polohového systému GPS alebo inými meracími prístrojmi. Iné údaje sú v papierovej podobe a teda sa musia digitalizovať, t.j.previesť do digitálnej podoby. Ide najmä o existujúce mapy a niektoré staršie štatistické údaje.
Základnou vlastnosťou geografických údajov v GIS-e je, že musia obsahovať polohové súradnice. Preto sa v GIS-e pracuje s rôznymi súradnicovými systémami. Príkladom súradnicového systému používaného na Slovensku je S-JTSK.
Spracovaním rôznych geografických údajov v GIS-e vzniká nová, digitálna mapa prinášajúca nové geografické informácie.
Základnými hardvérovými prostriedkami GIS-u sú počítač, skener, veľkoformátová tlačiareň, počítačová sieť. Počítač môže obsahovať napr. operačný systém MS Windows a softvér ArcGIS. Obsluhu môže tvoriť 1 človek a softvér môže pracovať s ľubovoľnými geografickými údajmi (napr. údaje SVM50 o území Slovenskej republiky).
Používateľ systému využíva rôzne metódy spracovania geografických údajov, ktoré umožňujú údaje prehľadávať, triediť, reklasifikovať, transformovať a modelovať. Príkladom využitia GIS-u je tvorba digitálneho modelu reliéfu (DMR), ktorý umožňuje presne vypočítať geometrické vlastnosti reliéfu Zeme a analyzovať jeho vplyv na rôzne krajinné procesy (napr. povodne, erózia pôdy a podobne).
Spádové krivky a odhad povrchového odtoku vody pomocu DMR (spracované príkazom r.flowmd v GIS-e GRASS)
GIS-y sú využívané rôznymi skupinami používateľov a na rôzne účely. Z toho vyplývajú rôzne pohľady na ich funkčné využitie. Dôvody využívania GIS-u pracovníkom mestského úradu sú určite iné ako vedca-ekológa. Spôsoby vnímania GIS-u a jeho využitia môžeme rozdeliť do týchto skupín, v ktorých sa GIS chápe nasledovne:
· súbor digitálnych máp alebo tematických vrstiev zameraných na určité objekty,
· počítačový nástroj na riešenie geografických problémov,
· systém na podporu priestorového rozhodovania,
· nástroj výskumu a modelovania.
Použitie GIS-ov v praxi sa stále rozširuje. Využíva sa v štátnej správe a samospráve pri správe svojho územia, v komerčnej sfére pri plánovaní služieb (geomarketing), evidencii svojich zariadení (napr. inžinierske siete), logistike, vo vojenskej oblasti a civilnej ochrane. Jednou z najväčších oblasti využitia GIS-u je životné prostredie.
Kombinácia spracovanej leteckej snímky a hraníc pozemkov (katastrálna mapa) umožňuje kontrolu daňových povinností a územné plánovanie.
V súčasnosti existuje veľké množstvo softvéru pre GIS. Medzi najznámejšie firmy produkujúce GIS softvér sú firmy ESRI, Intergraph, Mapinfo a iné. Existuje však aj softvér zadarmo, t.j. voľne šíriteľný softvér na báze operačného systému Linux. Príkladom je GRASS GIS.
V priebehu vývoja GIS-u sa ukázalo, že niektorí používatelia nepotrebujú využívať všetky funkcie GIS-u a stačí im len ich časť. Preto niektorí výrobcovia softvéru ponúkajú rôzne riešenia od jednoduchého softvéru na prácu s digitálnymi mapami až po sofistikované nástroje umožňujúce modelovanie priestorových procesov. Pomerne častá je aj modularita softvéru, ktorá umožňuje k základnej zostave softvéru prikúpiť moduly zamerané na určité operácie podľa potrieb používateľa.
V súčasnosti sa GIS čoraz častejšie objavuje aj na internete. Umožňuje prezeranie vybraných geografických údajov, jednoduché priestorové analýzy a tlač máp. Takouto formou napr. občan mesta získava prehľad o území mesta, okresu alebo štátu v ktorom žije. Získa informácie o stave životného prostredia, kriminality, volebných obvodoch alebo o otvorených lekárňach. Na využívanie takéhoto GIS-u potrebuje len webový prehľadávač. Mapové dielo SVM50 o území Slovenska si môže prezrieť pomocou webového prehliadača každý, kto má pripojenie na internet.
GIS sa postupne dostáva do bežného používania ľudí bez toho, aby o tom vedeli. Napríklad GIS zohráva významnú úlohu pri tzv. lokalizačných službách niektorých operátorov mobilných telefónov (vyhľadávanie polohy telefónu alebo vybraných služieb v okolí), alebo pri navigačných systémoch v automobiloch. Aj preto je dôležité, aby sa poznatky o týchto systémoch častejšie dostávali do povedomia širokej verejnosti.
Príklad využitia voľne dostupného GIS-u: GRASS GIS a DMR Vysokých Tatier
GIS mesta Cary (USA) na internete
Zaujímavé webové lokality:
SAGI - Slovenská asociácia pre geoinformatiku
GRASS GIS (voľne šíriteľný GIS)
IDRISI - GIS softvér vytvorený neziskovou organizáciou na Clark University, USA. Obsahuje obsiahle možnosti analýz, spracovania obrazov a zobrazovania
Vyhľadávacia mapová služba (digitálne mapové diela SVM50 a SVM500)
Mapy na internete
Mapquest - elektronické mapy z celého sveta
National Center for Geographic Information and Analysis (NCGIA) - výskumné konzorcium zamerané na základný výskum a výuku v geoinformatike
Virtuálna výuka GIS-u firmy ESRI
(Ďalšie informácie napr. vo vysokoškolských skriptách autora príspevku – Hofierka, J.: Geografické informačné systémy a diaľkový prieskum Zeme. Prešov: FHPV PU, 2003)