1. SAVREMENE TEHNOLOGIJE U OBLASTI EKOLOŠKOG MONITORINGA I KARTIRANJA VEGETACIJE

2. GIS REMOTE SENSING
Ekosistemski monitoring, odnosno biomonitoring, kao osnovu uvek ima relacione klimatološke, pedološke, hidrološke i vegetacijske prostorno organizovane podatke.
Zbog toga je za kolektovanje, organizovanje , pregled i analizu podataka na ekosistemskom nivou od neprocenjivog značaja upravo relacione i distributivne baze podataka.
Kada se govori o značaju vegetacijskih istraživanja prvenstveno se misli na fitocenološka i fitoekološka (fitocenoze-graditelji ekosistema) istraživanja kao fundamentalnu osnovu za ekosistemske aplikacije. Ekosistemski monitoring, odnosno biomonitoring, kao osnovu uvek ima relacione klimatološke, pedološke, hidrološke i vegetacijske prostorno organizovane podatke. Zbog toga je za kolektovanje, organizovanje , pregled i analizu podataka na ekosistemskom nivou od neprocenjivog značaja upravo relacione i distributivne baze podataka.
Za kartiranje vegetacije:
Brokman Jeroševa klasifikacija (deduktivna metoda)
Braun-Blanqet-ova (induktivna metoda, dijagnostički karakter, mogućnost prognoze daljeg toka sukcesije, ravoja ili degradacije ne samo vegetacije već kompletnog ekosistema)
Weshoff van der Maller (statistički unapređena BB metoda)
Koler (populaciona ekologija)

3. Geografski Informacioni Sistemi (GIS)
Koje su mogućnosti i načini upravljanja Geografskim informacionim sistemom?

4. Šta je GIS
GIS je tehnologija namenjena upravljanju prostorno orijentisanim podacima.
Računarski sistem namenjen prikupljnju obradi, upravljanju i analizi, prikazivanjui održavanju prostorno orjentisanih informacija.
Gis je tehnologija namenjena prikupljanju
To je dakle računarski sistem namenjen prikupljnju obradi, upravljanju i analizi, prikazivanjui održavanju prostorno orjentisanih informacija.
Kartiranje i prostorne analize nisu novost, ali GIS ove zadatke izvodi neuporedivo bolje i brže nego stari manuelni metodi koji su uvek imali problem vezan za integraciju kartokrafskih, grafičkih i alfanumeričkih podataka i anisu imali mogućnost njihove analize.
integriše uobičajene operacije sa bazama podataka (pretraživanja, upiti ili statističke analize), sa jedinstvenim prednostima vizuelizacije i prostorne analize (karte).

6. Komponente GIS GIS čine sledeći segmenti: hardver softver podaci
korisnici
metode.
Hardver
Hardver je fizičko računarsko okruženje u kojem GIS radi. GIS sofveri se izvršavaju na većem broju računarskih platformi ( od velikih centralizovanih računarskih mreža do kućnog PC-ija)
Softver
Softveri obezbeđuju funkkcije i alate za prikupljanje, analizu, i prikazivanje podataka o prostoru, sa prilično pristupačnim grafičkim korisničkim interfejsom.
Podaci
Najvažniji deo GIS-a. Kartografski podaci se dobijaju konverzijom klasične papairne dokumentacije u odgovarajuće GIS kompatibilne formate
Korisnici
Od tehničkih lica koji održavaju sistem do krajnjih korisnika koji vrše analize
Metode
Kreiranje metoda i modela baza podataka zavisi od tipa istraživanja.

7. Kako radi GIS
Podaci o prostoru smeštaju se u formi digitalnih karata predstavljenih kao niz različitih tematskih slojeva.
Tematski slojevi odnosno leyer-i mogu se približno predstaviti kao klasični planovi nactani na providnim folijama, pri čemu svaka folija sadrži samo određene vrste informacija.
Npr:
-geološka karta
-karta podzemnih voda
-pedološka karta
-karta površinskuh voda
-reljef
-vegetacijska karta
-topografska karta
-klimatološka karta
Kako su karte u digitanom formatu na svakoj tački je moguć upit i presek svih podataka.
Ovaj jednostavan, ali moćan koncept pokazao se od neprocenjive važnosti pri analizi komleksnih upita i analizav i učinio ih veoma jednostavnim.

8. Prostorno određenje informacija
Svaka informacija kojoj se može pridružiti koordinata, time stiče prostorno određenje i može se predstaviti na karti. Geokodiranje- ključna operacija za prikazivanje informacija u prostoru.

9. Vektorski i rasterski modeli
Vektorski model predstavlja naše okruženje u formi tačaka, linija ili poligona (površina).
Ovi geometrijski elementi čuvaju se kao parovi x,y koordinata.
Rasterski model
Rasterska slika nalik matrici, gde svaka ćelija ima određene atribute i vrednosti. Savremeni GIS u sve većoj meri integriše obe tehnologije.
GIS radi sa dva fundamnetlno različita modela za predstavljanje realnog sveta u digitalnom obliku
Vektor
Raster
Vektorski model predstavlja naše okruženje...
Vektorski model je izuzetno upotrebljiv za predstavljanje diskretnih lokacija i objekata ali je teško primenljiv za praćenje ptomenjivih veličina kao što su nivoi padavina i promene temperature.
Rasterski model je izuzetno pogodan upravo za takve veličine.
Rasterska slika je nalik matrici....

10. raster vektor realni svet

11. GIS aktivnosti Standardne GIS aktivnosti čine: unos podataka obrada
upravljanje
upiti i analize
vizuelizacija i izveštavanje

12. Unos podataka konverzija podataka - digitalizacija Tipovi konverzije:
- digitalni format
konverzija podataka - digitalizacija
Tipovi konverzije:
-automatska konverzija
-manuelna konverzija
Za unos u GIS podaci se moraju obezbediti u odgovarajućem digitalnom formatu. Ovaj postupak se naziva konverzija podataka
Savremena GIS tehnologija može u potpunosti ili delimično automatizovati ovaj proces, koristeći postupak skeniranja, dok se manuelna konverzija obiČno izvodi digitajzerom

13. Upravljanje
manipulacija podacima - organizovanje, uređivanje i održavanje baze podataka. Tabelarni i grafički, podaci čuvaju se u relacionim bazama podataka.
Upiti i analize
Obrada prvensttveno podrazumeva usklađivanje razmera karti, aerosnimaka ili satelitskih snimaka.GIS sofveri pružaju mnogo alata za obradu digitalnih planova.
Upravljanje...
Upiti i analize
O upitima i mogućnostima analize bilo je reči u delu analčiza relacionih i distributivnih baza podataka. Mogućnosti upita tipa ”U kojoj je vezi, recimo, koločina padavina, tip podloge, , nadmorska visina , tip vegetacije i blizina naselja sa lokacija gnezda, recimo, orlova krstaša” na koje GIS softver daje trenutan odgovor pruža neograničene mogućnosti unutarekosistestemskih komparacija i analiza.

14. -multimedijalnii prikazi -klasični tabelarni izveštaji.
Vizuelizacija Kao odgovor na većinu upita izveštaj se dobija u formi
-tematske karte
-3D modeli terena
-multimedijalnii prikazi
-klasični tabelarni izveštaji.

15. Unošenje i analiza podataka
digitalizacija postojećih mapa digitajzerom (grafičkom tablom)
na tačnost unetih podataka utiče prvo tačnost mape, tačnost grafičke table, umešnost operatera
digitalizacija skeniranih mapa (tzv. “head up” digitalizacija)
dodatni izvor greške koju čini mehanička manipulacija papirom pri skeniranju
ponovni premer terena i prikupljanje podataka elektro – optičkim sredstvima sa magnetnom memorijom (geodetske metode)
zahteva veliku ekipu obučenih geodeta, skupa i neprakticna metoda
digitalizacija satelitskih i aero-snimaka – fotogrametrija i daljinsko očitavanje Zemljine površine
Sledeci korak....

16. Fotogrametrija i daljinsko očitavanje (Remote Sensing)
Aerosnimci se prvenstveno koriste za:
izradu mapa i
monitoring područja
sami po sebi nisu mape
visok stepen radijalne distorzije snimka
većina GIS softvera poseduje mogućnosti naknadnog georeferenciranja
Tipovi aero-snimaka:
crno-beli
kolor
infracrveni (IR)
Mape predstavljaju ortogonalnu projekciju Zemljine površine, što znači da su određene geografskim koordinatama i geometrijski tačne. Aerosnimci, međutim, poseduju visok stepen radijalne distorzije snimka. Obzirom da većina GIS softvera poseduje mogućnosti naknadnog georeferenciranja, aerosnimci predstavljaju veoma moćno oruđe pri kartiranju vegetacije, pogotovo kada se radi o monitoringu istog lokaliteta u funkciji dužeg vremenskog perioda.
crno-beli i kolor snimci – neprocenjiva uloga u kartiranju odnosno mapiranju terena, kao i izradi tematskih karti, pogotovo kada se radi o monitoringu istog lokaliteta u funkciji dužeg vremenskog perioda.

17. bez obzira na činjenicu da se fotogrametrijska metoda podrazumeva relativno veliku radijalnu distorziju terena, preklopom 4 snimka (snimana pod različitim uglovima sa određenim procentom preklapanja stereoskopskom metodom) moguće je delimično ublažiti ovaj nedostatak.
Crno-beli i kolor snimci imaju neprocenjivu ulogu u kartiranju odnosno mapiranju terena, kao i izradi tematskih karti. Bez obzira na činjenicu da se fotogrametrijska metoda podrazumeva relativno veliku radijalnu distorziju terena, preklopom 4 snimka (snimana pod različitim uglovima sa određenim procentom preklapanja stereoskopskom metodom) moguće je delimično ublažiti ovaj nedostatak.

18. pod različitim optičkim uslovima, odnosno korišćenjem specifičnih filtera, aerosnimci imaju mogućnost diferenciranja svih objekata na zemljinoj površini.
oba snimka su načinjena u vremenskom razmaku od nekoliko sekundi, a korišćen je širokougaoni žuti filter koji je omogućio prikaz kako kompletnog dna, tako i submerznih makrofira (Potamogeton spp.) koja se na snimku očitava kao žuto područje.
Lac Brome, Quebec, Kanada, juli 1993.
The Philipsburg Bird Sanctuary
Aero snimci, kao i većina medija za daljinsko očitavanje, pod različitim optičkim uslovima, odnosno korišćenjem specifičnih filtera, imaju mogućnost diferenciranja svih objekata na zemljinoj površini. Podrazumeva se da su dobijeni podaci predstavljeni u digitalnom formatu i da su kao takvi upotrebljivi za kompjutersku analizu i procesuiranje dobijenih podataka. Prednosti ove metode su očigledne – prikupljanje preciznih terenskih podataka koji je klasičnim metodama podrazumevao angažovanje velikog broja ljudi i dobro opremljenih laboratorija.
Fotografije su snimljene sa visine oko 3000 stopa, a korišten je 500 do 550 nm filter Kodak Wraten 99. Oba snimka su načinjena u vremenskom razmaku od nekoliko sekundi, a korišćen je širokougaoni žuti filter koji je omogućio prikaz kompletnog dna kao i submerznih makrofira (Potamogeton spp. koja se na snimku očitava kao žuto područje). Kako biomonitoring podrazumeva dugogodišnje praćenje prirodnih resursa, pomenuta remote sensing metoda tu nalazi svoju nezamenljivu ulogu.
IR snimci
Neprocenjiva uloga u monitoringu velikih šumskih ekosistema
Njihova prednost je to što se na ovim snimcima vide objekti van spektra vidljivog ljudskim okom, tzv. ’IR objekti’.
Kombinovana ortogonalna projekcija i IR snimci
White, P. & Morse, J. 2000

20. Diamond Lake, Oregon prepared under contract through JC Headwaters
‘Remote Sensing’
Termin ‘remote sensing’ (daljinsko očitavanje) uveden tek nakon dobijanja prvog satelitskog snimka (1965), tako da se ovaj termin obično vezuje za ovaj vid medija, kao i GPS, termalne i radarske senzore.
Instrumenti i tehnike, odnosno senzori, koje se koriste u ove svrhe očitavaju mnogobrojne oblike energije, odnosno njene distribucije.
Sonari - rade na principu distribucije zvučnih talasa (DGPS ili Eagle Ultra DGPS)
batimetrijske analize i mapiranje makrofita
Termin ‘remote sensing’ se upotrebljava tek od 1965, a uveden je tek nakon dobijanja prvog satelitskog snimka, tako da se ovaj termin obično vezuje za ovaj vid medija, kao i GPS, termalne i radarske senzore, dok su aero snimci ostali u terminološkoj upotrebi definisani kao fotogrametrijska tehnika.
Instrumenti i tehnike, odnosno senzori, koje se koriste u ove svrhe očitavaju mnogobrojne oblike energije, odnosno njene distribucije.
Sonari, recimo, rade na principu distribucije zvučnih talasa (DGPS ili Eagle Ultra DGPS) za batimetrijske analize i mapiranje makrofita, dok optički instrumenti, kao što su fotografske kamere ili multispektralni skeneri koriste elektromagnetnu energiju.
Batimetrujske metode
Diamond Lake, Oregon prepared under contract through JC Headwaters

21. Radio Detection and Ranging – RADAR
Radarsko (Radio Detection and Ranging - RADAR) SKENIRANJE, koje pripadaju takozvanim ‘aktivnim’ senzorima, koriste nisko-frekventne elektromagnetne talase (aktivni senzori, za razliku od pasivnih, omogućuju sopstvenu svetlosnu projekciju objekta, kao i merenje povratne radijacije)
Termalno skeniranje
Kao senzori se koriste toplotni skeneri, koji beleže svaku temperaturu iznad 00C.

22. GPS pozicioniranje Global Positioning System

23. U odnosu na ostale metode daljinskog očitavanja, GPS pozicioniranje ima sledeće prednosti:
veliku tačnost podataka do 1 cm;
GPS referentni sistem se nalazi van domašaja korisnika
manipulacija uređajem izuzetno jednostavna
provera tačnosti podataka jednostavna,
ispravljanje eventualne greške nastale bilo kao posledica nepovoljne geometrije satelita ili refleksije
signala (dva najčešća izvora manjih odstupanja) takođe
Geografski Pozicioni Sistem je u tom smislu postao nezamenjiv alat pri kartiranju kao i prikupljanju podataka pri kreiranju i održavanju GIS-a.

24. Izbor GPS prijemnika u prvom redu je određen
vašim potrebama u pogledu tačnosti, a zatim i drugim
opcijama (mogućnost registracije podataka, veličina memorije,
prateći softver, dimenzije, podrška).
2000 eura
eura
600 eura
4000 eura
1500 eura
U tom smislu im se kreću i cene
Cena varira u zavisnosti od postojanja integrisanog visinskog barometra i sopstvenog GIS softvera.
GIS hardveri
300 eura

25. GIS IMPLEMENTACIJA I INTERPRETACIJA PODATAKA
Koordinatni sistemi i datumi
ključni princip koji omogućava konačno korišćenje i upravljanje sistemom - tačnost informacije koje ulaze u bazu podataka.
sistem za globalno pozicioniranje (GPS) u potpunosti izvršava ovaj zadatak - obezbeđena maksimalna preciznost pozicioniranja u prostoru (do 1 cm), što otvora prostor za brojne primene ove tehnologije
Najčešći izvor greške - koordinatne bazne stanice date u jednom datumu (NAD-27), a korisnik unosi vrednosti iz drugog datuma (WGS-84)
isti datum i koordinatni sistem - neophodan uslov za integraciju geografskih podataka

26. Galileo - 2008. godine (i ruski GLONASS)
GPS očitava poziciju u Svetskom geodetskom referentnom koordinatnom sistemu (WGS 84), koji je predstavljen elipsoidom (aproksimira realni oblik površine planete Zemlje, tzv. Geoid)
izabrani elipsoid za GPS je GRS-80 elipsoid. Datum koji se pridružuje ovom elipsoidu je WGS 84
državni koordinatni sistem Srbije i Crne Gore bazira se na Gaus - Krigerovoj projekciji, sa elementima Baselovog elipsoida
parametri za transformaciju omogućuju direktan prelaz sa WGS-84 na Baselov elipsoid.
ETRS89 Evropski datum, tzv. Cartesian-ov
elipsoid, do 1 cm tolerancije, deo globalnog
ITRS 3
Galileo godine.
Galileo nije samo konkurencija američkom GPS-u:
globalni navigacioni satelitski sistem (GNSS) koji će tada zajedno činiti GPS i Galileo imaće 57 satelita pa će kvalitet, pouzdanost i raspoloživost satelitskog pozicioniranja biti znatno povećani. Prijemnici će pouzdano raditi u urbanim "kanjonima" i na drugim mestima sa lošim prijemom, na kojima se tako nešto sa današnjim brojem GPS satelita ne može postići. Porašće broj potencijalnih korisnika i aplikacija, otvoriće se mogućnosti za novih radnih mesta, povećaće se broj proizvođača opreme a cene će pasti.
Zanimljvo je da su i Rusi razvijali svoj satelitski sitem, GLONASS, ali on nikada nije zaživeo u komercijalnom smislu.
Galileo godine
(i ruski GLONASS)
Poznati su i potpuno definisani mnogi lokalni koordinatni sistemi, koji specificiraju i datum i kartografsku projekciju (američki ASPS, australijski MG, britanski BOS).
Softver za kartiranje omogućuje konverziju iz WGS-84 u mnoge lokalne koordinatne sisteme.

27. GPS osnove Sastoji se iz tri segmenta: vasionski kontrolni korisnički
1. Šta je GPS?
GPS - Globalni Pozicioni Sistem (Global Positioning System) je sistem za pozicioniranje pomoću satelita
Sastoji se iz tri segmenta:
vasionski
kontrolni
korisnički
Vasionski:
Postoje 24 NAVSTAR satelita koji obilaze Zemlju svakih 12 sati na visini od km, (12600) milja, raspoređenih u 6 orbitalnih ravni, koje su pod uglom od 55 stepeni od u odnosu na ekvator. U svakoj orbiti s nealazi po 4 satelita.
Kontrolni:
Sateliti se konstantno nadgledaju od strane ministarstva odbrane SAD. Svaki satelit ima nekoliko preciznih atomskih časovnika i kosntantno emituje radio talase koristeći jedinstveni indentifikacioni kod. Ministarstvo odbrane SAD ima četiri zemaljske stanice, od koje tri šalju podatke ka satelitima i jednu glavnu kontrolnu stanicu (Ameički obalski ured u Majamiju)
Korisnički Vaš GPS
Korišćenje satelistkih signala je apsolutni besplatno-to su platili američki poreski obveznici.
GPS satelliti obiđu jedan krug oko Zemlje za 12 sati,
km i krećući se brzinom malo iznad km/h.
Koriste solarnu energiju a imaju i baterije koje im obezbeđuju rad u periodima kada su na tamnoj strani Zemlje.

28. Sateliti emituju radio signale sa oznakama L1 i L2
Civilni GPS sistem koristi frekvenciju L Mhz, UHF opseg
Signali mogu da prođu kroz oblake, staklo ili plastiku, ali ne i kroz zgrade i većinu čvrstih objekata

29. Kontrolnu komponentu čine stanice za praćenje satelita i zemljišne antene
Stanice za praćenje satelita se nalaze na Havajima, Kvajlin ostrvu, Aknezijskom ostrvu, ostrvu Dijego Garsija i Kolorado Springsu, u Koloradu.
Uloga ovih stanica je da prate kretanje satelita i podatke šalju glavnoj kontrolnoj stanici u Kolorado Springsu.
Tu se vrše proračuni a satelitima se šalju ažurirani podaci o njihovoj tačnoj poziciji i vremenu, dva puta dnevno, čime se vrše fina podešavanja sistema
Novija generacija satelita je u stanju da međusobno komunicira i sinhronizuje podatke,
pa preciznost određivanja pozicije ne bi bila bitno narušena ni kad bi sateliti danima radili nezavisno od kontrolne komponenete na Zemlji.

30. GPS određuje poziciju merenjem dužine do satelita.
Kako radi GPS?
GPS određuje poziciju merenjem dužine do satelita.
Opišimo sferu čiji je poluprečnik udaljenost od satelita do tražene tačke. Ta tačka se nalazi negde na površini sfere.
Udaljenost do jednog satelita izračunava se iz merenja vremena za koje radio signal prevali put od satelita do prijemnika.

31. Ako se zatim opiše i sfera oko drugog satelita, naš položaj biće sužen na kružnicu nastalu kao presek dve sfere.

32. Presekom i sfere opisane oko trećeg satelita, mogući položaj svodi se na samo dve tačke. Jedna od njih je obično negde u svemiru, čime je isključena kao tačan odgovor. .Ovim je naš položaj precizno određen na osnovu preseka dužina sa tri satelita.
četvrti satelit

33. · SA (Selective Availability) - selektivna dostupnost
izvori grešaka
·         SA (Selective Availability) - selektivna dostupnost
·         greške časovnika
·         uticaj jonosfere i troposfere
·         višestruka refleksija signala
·         uticaj geometrije satelita
Almanah
Greška časovnika utiče na tačnost merenja rastojanja do satelita. Pošto se rastojanje meri na osnovu brzine kretanja svetlosti i vremena potrebnog da stigne do prijemnika, svaka greška u merenju vremena utiče i na tačnost konačne pozicije.
Namerna degradacija signala. Američko Ministarstvo odbrane je u početku komercijalne primene GPS-a programom Selective Availability (SA) sprečavalo da tačnost određivanja pozicije za civilne korisnike bude veća od 100 metara. Ovo ograničenje je ukinuto godine a američka vlada je izdala i deklaraciju prema kojoj nema planova da ograniči korišćenje sistema u bilo kom obliku. (Slučajno je deklaracija bila doneta odmah pošto je Evropa objavila svoje planove vezane za razvijanje sistema Galileo.)

34. Višestruka refleksija signala je greška koja je određena uslovima rada na terenu
Osim signala sa satelita, do GPS prijemnika dolaze i signali koji se reflektuju od obližnjih objekata.
Refleksija signala od raznih objekata

35. Put GPS signala kroz jonosferu i troposferu
Prolaskom GPS signala kroz jonosferu i troposferu dolazi do njegovog usporenja
rezultat - pogrešno sračunato rastojanje do satelita
Po posledicama greška je slična grešci časovnika
Put GPS signala kroz jonosferu i troposferu

36. Uticaj geometrije satelita -loše određena presečna tačka.
-geometrijsko rasipanje preciznosti ili skraćeno GDOP (Geometric Dilution of Precision).

37. Iste greške na velikom rastojanju
Diferencijalni GPS?
-postupak merenja sa dva GPS prijemnika:
I prijemnik nalazi na tački čije su koordinate poznate (baza)
II prijemnik se nalazi na tačkama čiji položaj želimo da odredimo (rover).
Kako je na bazi poznat položaj, upoređivanjem merenih vrednosti sa unapred poznatim, može se izračunati uticaj grešaka merenja. Na ovaj način se određuju popravke merenja.
Iste greške na velikom rastojanju

38. Almanah (Planiranje misije)
Almanah je skup podataka koji daju imformaciju korisniku gde na nebu svaki od satelita treba da bude tokom 24h.
Emituju ga svi sateliti - GPS prijemnik dobija informaciju o svim orbitama u sistemu ako "vidi" makar jedan od satelita.

39. LASER
LTI je jedan od najznačajnijih proizvodjača ručnih i industrijskih laserskih daljinomera. 
LTI daljinomeri omogućuju merenje dužina ili visina do bilo kakvih objekata, bez korišćenja reflektujućih prizmi.U svojoj ponudi LTI ima daljinomere tačnosti od 1cm do 2m i dometa od 500m do preko 2000m.
Omogućeno je direktno merenje koordinata tačaka na koje nije mogla da se postavi GPS antena (na primer ivice kuća, bandere, vrhovi drveća, zidovi, nepristupačne obale ili drugi prirodni i veštački objekti).

41. Ass: Scirpo -Phragmitetum W. Koch 1926
U obalskoj zoni istraživanog područja, kao i u kompletnim akvatičnim ekosistemima ovog područja apsolutno dominira emerzna vegetacija, koja u ekološkom pogledu predstavlja prelaz od vodene ka suvozemnoj vegetaciji.

42. Tema 1
UVOD U GIS

43. Šta je GIS? Definisanje GISa i odgovarajućih termina Podaci u GISu
Geografske informacije
Poreklo i definicije GISa
GIS kao:
vrsta softvera
skup alata
pristup analizi
Geografska informaciona nauka
Podaci u GISu
Prostorni i atributski (tematski)
Georeferenciranje podataka
Raster i vektor
“Lejeri” podataka
Upiti u GIS bazu podataka
Integrisanje podataka u GISu

44. Geografske informacije
Informacije koje se odnose na lokacije na Zemljinoj površini
Istovremeno sadrže prostornu i tematsku komponentu
Podaci o reljefu
Podaci o rečnim i transportnim mrežama
Tekstovi koji se odnose na određeno mesto
Fotografija ili slika objekta u prostoru
Lokacija može da bude eksplicitna (npr. koordinata, ili precizno defnisana administrativna jedinica) ili neodređena npr. “područje u okolini Beograda”

45. Poreklo GISa
Geografski informacioni sistemi razvili su se tokom kompjuterske revolucije u poslednjih četrdesetak godina
Prvi GIS bio je “Canada Geographic Information System” koji je načinjen sredinom šezdesetih godina XX veka kao kompjuterski sistem za kartografski premer
GIS se bazira na znanju iz geografije, kartografije, kompjuterske nauke i matematike
Danas je geografska informaciona nauka novo interdisciplinarno polje zasnovano na teoriji i korišćenju GISa

46. Definicije GISa Ljudi Aplikacije Podaci Softver Hardver
korisnici sistema
Aplikacije
procesi i programi koje koriste ljudi da bi obavili svoj rad
Podaci
potrebne informacije koje podržavaju aplikacije
Softver
centralni GIS softver
Hardver
fizičke komponente neophodne za funkcionisanje sistema
GIS predstavlja organizovani sistem informatičke opreme, softvera, podataka, metodologije i obučenog kadra za prikupljanje, evaluaciju, obradu i iskorišćavanje podataka koji su, većim delom, prostorno referencirani, u cilju simulacije dejstva određenih prirodnih fenomena, upravljanja i donošenja odluka (Harmon & Anderson, 2003)
(Harmon & Anderson, 2003)

47. GIS kao tip softvera
Kompjuterski sistem koji nam omogućava manipulaciju podataka o lokacijama objekata ili fenomena na Zemljinoj površini
Ima funkcionalnost uobičajenog Sistema za Upravljanje Bazom Podataka, kao i funkcionalnost kompjuterskog sistema za kartiranje
GIS kao SUBP omogućava nam eksplicitno upravljanje prostornim podacima
Uobičajeni primeri:
ArcView 3.x
ArcGIS
MapInfo
Manifold

48. GIS kao tip alata Prostorne manipulacije: Prostorne analize:
Izračunavanje rastojanja* i graničnih odnosa*
Menjanje projekcija* i razmera*
Integrisanje različitih izvora podataka*
Prostorne analize:
Kvantitativne analize
Kvalitativne analize
Vizuelizacija podataka:
Karte!
Tabele, grafikoni
Animacije
Virtuelni predeli*

49. GIS kao pristup analizi
Korišćenje baze podataka:
na konvencionalan način
geografski
Omogućava nam da razmišljamo o implikacijama lokacije
Omogućava nam da razmišljamo holistički
Ne treba da bude ograničen funkcionalnošću koju obezbeđuju proizvođači softvera
Treba maštovito da se koristi uzimajući u obzir:
prednosti i ograničenja geografskih informacija
tradicije ljudskog znanja
Što se tiče GISa kao pristupa analizama, on se, pre svega zasniva se iskorišćavanju baze podataka

50. Geografska informaciona nauka
Bavi se iznalaženjem najprikladnijih ili najboljih načina za iskorišćavanje geografskih informacija
Blisko je povezana sa geografskim informacionim sistemima, ali nije specifično vezana za njihovu aplikaciju
Primeri
Istraživanje tehnika za analizu
Istraživanje tehnika za vizuelizaciju
Razvijanje algoritama za geografske podatke

51. Zaključci Prednosti GISa Ograničenja GISa
Holističko iskorišćavanje kako geografske, tako i tematske komponente podataka
Ističe geografski aspekt istraživanog pitanja
Omogućava manipulaciju i iskorišćavanje velike količine podataka
Omogućava integraciju podataka iz velikog broja različitih izvora
Omogućava analizu podataka koja eksplicitno uključuje lokaciju
Omogućava najraznovrsnije oblike vizuelizacije
Ograničenja GISa
Podaci su (relativno) skupi
Vreme potrebno za ovladavanje GIS softverom može da bude (relativno) dugo
Pokazuje prostorne odnose, ali ne obezbeđuje apsolutna vec moguca (relativna) rešenja

52. MODELOVANJE REALNOG SVETA
Tema 2
MODELOVANJE REALNOG SVETA

53. Geografski informacioni sistemi
Razlikuju se od ostalih informacionih sistema zato što se podaci koje sadrže odnose na objekte i fenomene koji imaju određenu lokaciju u prostoru
Osnovna pitanja na koja GIS daje odgovore, odnosno na kojima se bazira njegova upotreba, mogu se grupisati u sledeće kategorije (Rhind, 1990):
Lokacija (Šta se nalazi na određenom mestu?)
Uslov (Gde se nalaze objekti koji zadovoljavaju dati uslov?)
Trend (Šta se promenilo od ... ?)
Putanja ( Koji je najkraći put do ... ?)
Struktura (Kakva je prostorna struktura određenog objekta?)
Modelovanje (Šta će se promeniti ako se modifikuju određeni parametri?)

54. Oblasti primene
Oblasti korišćenja mogu se grupisati u tri kategorije (Caloz & Collet, 1997):
Formiranje prostornog inventara
prikupljanje podataka o prirodi, karakteristikama i raznovrsnosti objekata koji sačinjavaju razmatrani prostor
koriste se za dobijanje odgovora na prostorne i tematske upite, kao i za njihovu kartografsku prezentaciju
Prostorne analize
opisivanje stanja i promena prostorne distribucije istraživanih fenomena, kao i modelovanje njihovih interakcija u prostoru
Upravljanje prostorom
poznavanje istorije i organizacije objekata u prostoru, razumevanje procesa koji se u njemu dešavaju i planiranje projekata koji se odnose na potencijalni razvoj nekog regiona, evaluaciju različitih scenarija, ili pomoć u odlučivanju
GIS se danas koristi u svim oblastima koje izučavaju objekte i fenomene u geografskom prostoru

55. Modeliranje realnog sveta
Polazna osnova GISa je proces modeliranja realnog sveta, odnosno transformacija prikupljenih podataka u odgovarajući model
Model prevodi istraživanu realnost u digitalnu formu
Model - skup koncepata koji omogućavaju opisivanje podataka kao i pravila njihovog korišćenja
Proces modelovanja:
“iz realnog sveta zadržati samo bitnu suštinu”
Što više realnosti u vašem sistemu

56. Modeliranje geografskog prostora
Prostorno modeliranje sastoji se u prepoznavanju i razgraničavanju prostornih elemenata u geografskom prostoru
Prepoznavanje lokaliteta
Predstavljanje objekata ili klasa objekata
Predstavljanje tematskih inventara i njihove distribucije u prostoru
Predstavljanje dinamičkih fenomena pomoću oznaka
Za svaki element geografskog prostora istovremeno se modelira njegova geometrija i njegove osobine
Promene u bazi ograničavaju se samo na one informacije koje su se promenile

57. Kartografska razmera Odnos distanci (rastojanja) na kartama i terenu
Odgovara stepenu generalizacije grafičkog prikazivanja
1 :
1cm na karti
cm (10000 m) u prirodi
1 :
1cm na karti
cm (3000 m) u prirodi
1 :
1cm na karti
cm (250 m) u prirodi

58. Kartografska razmera Velika razmera Mala razmera Mala površina
1:10 000
1:25 000
1:50 000 1: 1:
Mala razmera
Velika razmera
Mala površina
Mala razmera
Velika površina
Velika razmera
(Wei et al., 2000)

59. Topologija
Opisuje prostorne odnose između susednih objekata i fenomena
Granični odnosi
Šta je pored...?
Susedstvo - blizina
Šta je u blizini...?
Povezanost
Šta je povezano sa...?
Mreže (hidrografske, transportne)
Uključenost
Šta je uključeno u... ?

60. Georeferenciranje
Geografska lokacija daje prostornim podacima njihov jedinstveni karakter
Georeferenciranje predstavlja proces dodeljivanja geografske lokacije jediničnim objektima i fenomenima
Za definisanje lokacija GIS koristi geografske koordinatne sisteme (često u kombinaciji sa topologijom)
Georeference predstavljaju sistem kordinata u okviru projekcije
Nije bitno jedino šta se gde nalazi, već i šta je u susedstvu

61. Georeferenciranje
Da bi se u GISu kombinovali skupovi podataka iz različitih izvora u cilju izvršavanja prostornih analiza i izrade kartografskih kompilacija, neophodno je da svi “lejeri” budu u istom koordinatnom sistemu
Pravilan izbor koordinatnog sistema i kartografske projekcije je vrlo značajan, zato što od njega zavisi način na koji će podaci biti predstavljeni, kao i to kako će se izvoditi merenja na osnovu podataka

62. Georeferenciranje podataka
Skeniranjem se dobijaju koordinate u inčima u odnosu na donji levi ugao skenera
Za određeni broj registracionih (kontrolnih) tačaka na skeniranoj karti nalaze se koordinate iz realnog sveta
One se koriste za konverziju kompletne karte u koordinatni sistem iz realnog sveta
(Izvor: ESRI, 1997)

63. Georeferenciranje
Osnovno znanje o kartografskim projekcijama neophodno je svima koji koriste i izrađuju karte, bez obzira na to što su računari u velikoj meri automatizovali proces projekcije
Naučna oblast koja se bavi kartografskim projekcijama označava se kao matematička kartografija
Kod preslikavanja Zemlje na karte ili planove prvo se na telo kojim aproksimiramo Zemlju po određenim pravilima prenose tačke s njihovim koordinatama
Zatim se tako dobijene tačke preslikavaju u ravni (u tu svrhu služe kartografske projekcije)

64. Geoid
Iako postoji mnogo specifičnih tema koje su vezane za kartografske projekcije, ovde su iznete samo najosnovnije
Geoid je fizička predstava Zemlje koja bi odgovarala srednjem nivou mora
Površina geoida je nepravilna

65. Referentni elipsoid (sferoid)
Matematički definisana površina kojom se vrši aproksimacija geoida
Zbog svoje relativne jednostavnosti, referentni elipsoidi se najčešće koriste kao površine na kojima se vrši definisanje tačkastih koordinata kao što su geografska širina, geografska dužina i visina
Referentni elipsoidi se obično definišu
velikom poluosom (ekvatorijalnim poluprečnikom),
malom poluosom (polarnim poluprečnikom) i
spljoštenošću (odnosom između ekvatorijalnog i polarnog poluprečnika)
Primeri: Bessel 1841
WGS84
Zemlja je skoro sferična, ali ne baš! Ona je zapravo eliptična i blago spljoštena na polovima.

66. Datum
U geodeziji, datum predstavlja skup referentnih tačaka na površini Zemlje u odnosu na koje se vrše merenja, a često i pridruženi model oblika Zemlje (elipsoid) kojim se definiše geografski koordinatni sistem
Geodetski datumi definišu veličinu i oblik Zemlje, kao i koordinatni početak i orjentaciju koordinatnih sistema koji se koriste za njeno kartiranje
Primeri
Hermannskogel (referentni elipsoid Bessel 1841)
WGS 84 (referentni elipsoid WGS84)
Georeferenciranje koordinata sa pogrešnim datumom može da dovede do pozicionih grešaka od više stotina metara

67. Datum
Površina Zemlje pretstavljena je crnom linijom. Geocentrični WGS84 datum (plava linija) obezbeđuje dobro srednje rešenje za sva mesta na Zemlji. Međutim, za manje površine, WGS84 ne odražava lokalne varijacije. Zbog toga su razvijeni lokalni datumi.
Ovde je predstavljen lokalni severnoamerički datum NAD27 (crvena isprekidana linija) koji daleko bolje odgovara obliku Zemljine površine u gornjem levom kvadrantu Zemljinog preseka. NAD27 odgovara samo ovom kvadrantu, tako da bi njegova upotreba na drugim delovima Zemlje dovela do ozbiljnih grešaka u merenju.

68. Geografski koordinatni sistem
Omogućava da se svaka lokacija na Zemlji odredi pomoću tri koordinate
Danas postoji mnogo različitih geografskih koordinatnih sistema koji se baziraju na različitim geodetskim datumima, jedinicama, projekcijama i referentnim sistemima

69. Globalni sistem
Geografska širina (φ ), geografska dužina (λ ), visina (geografski koordinatni sistem)
Koordinatni početak ovog sferičnog sistema je presek ekvatora i primarnog griničkog meridijana
Za φ, Ekvator se definiše kao 0°, Severni pol +90° (N), a Južni -90° (S)
Preseci svih ravni određene φ i Zemljine kugle nazivaju se paralele
Svi polukrugovi od Severnog do Južnog pola nazivaju se meridijani
Istočno od griničkog meridijana koji se definiše kao λ 0°, λ se menja do +180° (E), a zapadno do -180° (W)

70. Globalni sistemi
Da bi se definisala lokacija, njena geografska širina (φ ) i geografska dužina (λ ) mere se od centra Zemlje do same lokacije na površini
geografska širina (φ) definisana je uglom u meridijalnoj ravni između Ekvatora i linije koja spaja centar Zemlje sa tom tačkom na površini
geografska dužina (λ ) definisana je uglom u ekvatorijalnoj ravni između griničkog meridijana i meridijana na kom se nalazi data lokacija

71. ECEF koordinatni sistem
ECEF = Earth-Centered, Earth-Fixed
Dekartov (Cartesian) koordinatni sistem
X, Y i Z koordinate određuju trodimenzionalnu poziciju u odnosu na maseni centar Zemlje
Tačka 0,0, 0 označava maseni centar Zemlje (Earth-Centered)
Z-osa je paralelna osi rotacije Zemlje i okrenuta je ka Severnom polu
X-osa preseca Zemlju na 0° geografske širine i 0° geografske dužine
ECEF rotira sa Zemljom oko svoje Z-ose, tako da se koordinate fiksirane na Zemljinoj površini ne menjaju (Earth-Fixed)
Ovaj sistem koristi se za GPS pozicioniranje

72. Universal Transverse Mercator (UTM)
Univerzalni Transverzalni Merkatorov koordinatni sistem
Baziran na mreži koja deli površinu Zemlje između 80° južne i 84° severne geografske širine na 60 zona koje zahvataju 6° geografske dužine i koje su centrirane oko odgovarajućeg meridijana
Ove zone označene su brojevima od 1 do 60
Od Ekvatora ka polovima zone su podeljene na segmente od po 8° geografske širine koji se označeni slovima

73. Universal Transverse Mercator (UTM)
Zona 1 nalazi se između 180° i 174° zapadne geografske širine sa centrom na 177. zapadnom meridijanu
Srbija se nalazi u UTM segmentu 34T, između 18° i 24° E geografske dužine, sa centralnim meridijanom na 21°, i između 40° i 48° N geografske širine
Iznad 72° N geografske širine postoje specijalne UTM zone između 0° i 36° E geografske širine, kao i specijalna zona 32 između 56 ° i 64° N geografske širine

74. Military Grid Reference System (MGRS)
Proširenje UTM sistema i geokodirajući vojni standard koji koristi NATO
Iznad 84° severne i 80° južne geografske širine bazira se na Univerzalnom polarnom stereografskom sistemu (UPS)
Način obeležavanja kvadrata u mreži modifikovan je u odnosu na UTM

75. Common European Chorological Grid Reference System (CGRS)
CGRS mreža predstavlja modifikaciju MGRS mreže
Pretstavnici svih grupa za kartiranje vaskularnih biljaka, sisara, ptica, vodozemaca, gmizavaca, gljiva i invertebrata u Evropi usaglasili su se godine da se CGRS koristi kao zajedička mreža za kartiranje rasprostranjenja (kvadrati 50x50 km)

76. Kartografske projekcije
Kartografske projekcije su pokušaji prikazivanja kompletne Zemljine površine ili nekog njenog dela na ravnoj površini
Različite kartografske projekcije dovode do različitih prostornih odnosa između regiona
Tokom procesa kartografske projekcije uvek dolazi do izvesnog izobličavanja razdaljine, pravaca, razmere i površine
Neke projekcije minimalizuju izobličavanje nekih od ovih karakteristika, po cenu maksimalizacije grešaka kod drugih
Neke od projekcija su pokušaji da se samo umereno izobliče sve ove karakteristike

77. Kartografske projekcije
Konformnost
Kada je razmera karte u bilo kojoj tački ista u svim pravcima, projekcija je konformna
Meridijani i paralele seku se pod pravim uglom
Oblik je lokalno očuvan
Razdaljina
Karta je ekvidistantna kada prikazuje stvarno proporcionalno rastojanje od centra projekcije do bilo kog drugog mesta na karti
Pravac
Karta zadržava pravac kada su azimuti (uglovi između tačke na liniji i druge tačke) pravilno predstavljeni u svim pravcima
Površina
Karta je ekvivalentna (istopovršinska) kada prikazije površine na celoj karti tako da imaju isti proporcionalni odnos sa površinama na Zemlji koje prikazuju

78. Tipovi projekcija
Osnovna klasifikacija projekcija bazira se na tipu površine na koju se Zemlja projektuje
U odnosu na tip projektovane površine projekcije mogu biti:
Cilindrične
Konične
Azimutalne (planarne)

79. Neprojektovana cilindrična ekvidistantna projekcija
Razdaljina
Karta je ekvidistantna kada prikazuje stvarno proporcionalno rastojanje od centra projekcije do bilo kog drugog mesta na karti

80. Gaus-Krigerova projekcija
Gauß-Krüger-ova projekcija je drugi naziv za Transverzalnu Merkatorovu projekciju
Ova projekcija izabrana je godine kao zvanična za područje bivše Jugoslavije
Korišćena za topografske karte Srbije
Konformalna cilindrična projekcija elipsoida po Besselu
Za definisanje koordinatnog sistema koristi se Hermannskogel-ov datum

81. UTM projekcije
Skup Transverzalnih Merkatorovih projekcija koje je godine prihvatila vojska Sjedinjenih Američkih Država za globalne vojne karte velikih razmera
Izvor: Ordonace Survey, 1973
Naziv projekcija isti kao i naziv koordinatnog sistema na kojima se baziraju

82. UTM Projekcija
DQ56
UTM projekcija *

83. Lambertova konusna konformna projekcija
Jedna od najšire korišćenih projekcija, druga posle Merkatorove
Korišćena za OGK Srbije iz godine

84. Lambertova azimutalna ekvivalentna projekcija
Često se koristi za prikazivanje velikih regiona (velika površina - mala razmera) kao što su kontinenti i hemisfere

85. Rekapitulacija izrade kartografske projekcije

86. Geometrijska transformacija kartografskih projekcija
Novo područje istraživanja u oblasti kartografskih projekcija
Teorije i metode transformacije koordinata tačke iz jednog tipa projekcije u drugi
Koristi se i za georeferenciranje skeniranih karata i snimaka, odnosno njihovo prevođenje u odgovarajuću kartografsku projekciju
Kao što je već rečeno, da bi se u GISu kombinovali skupovi podataka iz različitih izvora u cilju izvršavanja prostornih analiza, kao i izrade kartografskih kompilacija, neophodno je da svi “lejeri” budu u istom koordinatnom sistemu

87. Primer georeferenciranja skenirane karte
Georeferenciranje skenirane karte sastoji se u pronalaženju adekvatnih kontrolnih tačaka na skeniranoj karti (r - red i c - kolona) i očitavanja sa karte vrednosti X i Y koordinata za date tačke (X – dužina; Y – širina), ili φ i λ koordinata (φ – širina; λ – dužina)

88. Primer georeferenciranja skenirane karte
Izabrane referentne tačke koriste se za izračunavanje koeficijenata u jednačinama polinomske transformacije
Najčešće se koristi polinomska transformacija prvog stepena (tzv. affine transformacija)
x' = Ax + By + C
y' = Dx + Ey + F
gde su x i y koordinate u starom, x' i y' koordinate u novom sistemu, a A, B, C, D i F parametri koji su definisani međusobnim upoređivanjem starih i novih referentnih tačaka

89. Doktorske studije: Ekologija, biogeografija i zaštita biodiverziteta
Tema 3
OSNOVNE PROSTORNE JEDINICE U GEOGRAFSKOM PROSTORU

90. Modeliranje geografskog prostora
Polazna osnova GISa je proces modeliranja realnog sveta, odnosno transformacija prikupljenih podataka u odgovarajući model
Prostorno modeliranje sastoji se u prepoznavanju i razgraničavanju prostornih elemenata u geografskom prostoru
Predstavaljanje geografskog prostora u saglasnosti je kako sa predviđenim ciljevima osobe(a) koja izrađuje model, tako i sa karakteristikama prisutnih prirodnih fenomena

91. Modeliranje u GISu
U GISu, inicijalni model mora da se stavi u kontekst mogućnosti i ograničenja kompjutera
Svi podaci moraju da budu prevedeni u digitalni oblik
Zbog toga, svako ko ima nameru da koristi GIS mora da razume korake modeliranja geografskog prostora

92. Šta se modelira u geografskom prostoru?
Sa prostorne tačke gledišta, u procesu modelovanja razlikuju se dva tipa elemenata:
objekti, koji imaju ograničeni položaj i dimenzije
vegetacione zone, obalska linija, tačke uzorkovanja
promenljive, koje se posebno definišu za svaku tačku u geografskom prostoru i nisu ograničene na objekat
temperatura, vlažnost zemljišta, nadmorska visina
Prepoznavanje objekata ili homogenih zona u geografskom prostoru podrazumeva deljenje prostora na prostorne elemente koji se označavaju kao osnovne jedinice osmatranja

93. Osnovne jedinice osmatranja
Elementi geografskog prostora
Određivanje osnovne jedinice osmatranja je relativno i zavisi od:
razmere istraživanog fenomena
predmeta istraživanja
subjektivnosti istraživača
Jedna osnovna jedinica osmatranja je nedeljiva (ne može se rastaviti na subjedinice sa identičnim karakteristikama)
jezero nije prosti zbir svojih biotičkih i abiotičkih komponenti, jer kao celina ima svoje sopstvene karakteristike (naziv, opšte fizičke i hemijske karakteristike, itd.)

94. Prostorne granice osnovnih jedinica osmatranja
Osnovna jednica osmatranja => entitet (u informatičkom smislu)
Prostorne granice osnovnih elemenata osmatranja mogu da budu
konkretne
probna površina
vegetaciona zona
obalska linija
apstraktne
staništa
zone uticaja

95. Modeliranje osnovnih jedinica osmatranja
Modeliranjem prostornih objekata dobijaju se nepravilne osnovne jedinice osmatranja
Za promenljive (temperatura, vlažnost zemljišta, nadmorska visina) vrednosti se posebno definišu za svaku tačku u geografskom prostoru
Nemoguće je prikazati vrednosti promenljivih za svaku tačku u prostoru, pošto bi količina informacija bila beskonačna
Zbog toga se najčešće koriste srednje vrednosti parametra za svaku ćeliju pravilne mreže
Za modeliranje promenljivih koriste se pravilne osnovne jedinice osmatranja *

96. Nepravilne osnovne jedinice osmatranja
Tačkaste jedinice osmatranja
Linearne jedinice osmatranja
Zonalne jedinice osmatranja

97. Pravilne osnovne jedinice osmatranja
Pravilne jedinice osmatranja

98. Koji atributi određuju entitet?
Osnovne jedinice osmatranja definišu se atributima koji ih opisuju
Prostorna dimenzija
Položaj (lokacija), oblik, veličina, topologija (prostorni odnosi sa ostalim objektima)
Prostorni atributi entiteta
Funkcionalna dimenzija
Uloga u geografskom prostoru (fizička, biološka, ...)
Vremenska dimenzija
Atributi koji izražavaju vremenski koncept (datum kao atribut entiteta)
Tematski atributi entiteta

99. Prostorne kategorije osnovnih jedinica
Tačkasta jedinica
Linearna jedinica
Zonalna jedinica
Objekat predstavljen sa jednom ili više površina
Objekat predstavljen segmentom, linijom, linijskom mrežom
Objekat male površine u odnosu na razmeru osmatranja koji se locira samo jednim parom koordinata
• Država, opština, jezero, zaštićena zona, stanište,itd.
• putevi, pruge, hidrografska mreža, itd.....
1. Prosti zonalni element
• Zgrada, probna površina
2. Složeni zonalni element
(x,y)
enklava
ostrvo

100. Prostorno referencirane informacije
Definicija
Prostorno i tematski određeni deskriptivni parametri, odnosno atributi svake osnovne jedinice osmatranja (objekat, mreža)
Priroda
primarne: merenjem ili osmatranjem
izvedene : određene izračunavanjem ili interpretacijom primarnih informacija
interpretirane: dobijene od strane eksperta
Klasifikacija prema mernoj skali
Nominalne
Ordinalne
Kardinalne (intervalne – odnosne)

101. Priroda informacija Izmerene Izvedene Interpretirane
Dobijene pomoću mernih instrumenata
Obično kardinalnog tipa
Karakterišu se kvantitativnom statistikom (srednja vrednost, varijansa, standardna devijacija...)
Primeri: pluviometrija, temperatura, osvetljenost, granulometrija, itd...
Izvedene
Dobijene primenom logičko-matematičkih operacija na skupovima različitih izmerenih informacija
Primeri: nagib i orjentacija (DEM), preferenca biljaka u odnosu na tip zemljišta...
Interpretirane
Interpretacija osmatranja od strane eksperta
Primeri : vegetacione jedinice, predeone jedinice, itd...

102. Merne skale Nominalna Ordinalna Kardinalna (intervalno-odnosna) ~F ~ K m - 2 7 3 , 1 5 + C T e p é r a t u ( l s i ) : b _ g n d è
Beograd
Černozem
Dunav
Nominalna
Ordinalna
Kardinalna (intervalno-odnosna)
Pšenica
Srednji
Pašnjak
NP Đerdap
Razdaljina:
apsolutni početak (od tačke polaska)
Temperatura (Kelvin):
apsolutni početak
Temperatura (Celzijus):
arbitrarna 0
Treći
Veliki
Prvi
Mali
Drugi
Nominalna skala: vrednosti atributa su različite prirode, svi aspekti su isto značajni
Ordinalna skala: vrednosti atributa se međusobno razlikuju, ali postoji samo jedan način za njihovo sortiranje, s obzirom da su jedni značajniji/intenzivniji od drugih (mali, srednji, veliki)
Kardinalna skala: vrednosti atributa se međusobno razlikuju, mogu se sortirati i mogu se odrediti razlike između pojedinačnih merenja

103. Logičko-matematičke operacije u GISu
(Izvor: Collet, 1992)

104. Doktorske studije: Ekologija, biogeografija i zaštita biodiverziteta
Tema 4
DIGITALNO MODELOVANJE
GEOGRAFSKOG PROSTORA

105. Modeliranje geografskog prostora
Nezavisno od tehnologije
Podela prostora na osnovne jedinice osmatranja
Karakterizacija osnovnih jedinica osmatranja na osnovu tematskih atributa
Pozicioniranje i georeferenciranje prema kartografskim normama
Prikazivanje odgovara multidisciplinarnim zahtevima
Maksimalno integrisano prikazivanje

106. Ciljevi digitalizacije
Kreiranje komjuterizovane baze podataka koja što tačnije prikazuje model realnosti
Funkcije koje su dostupne u kompjuterskom sistemu
Struktuiranje i čuvanje informacija
Održavanje
Obrade, numeričke analize
Grafički prikazi
Stavljanje na mrežu za potrebe difuzije i razmene informacija

107. Digitalni modeli geografskog prostora
U odnosu na tip elemenata geografskog prostora, odnosno načina njegove podele na osnovne jedinice osmatranja, u geografskim informacionim sistemima razlikujemo dva tipa digitalnih modela:
Objektni (vektorski) model
Slikovni (rasterski) model

108. Digitalni modeli geografskog prostora
Objektni (vektorski) model
koristi se za modelovanje objekata koji imaju ograničeni položaj i dimenzije u prostoru
naziv objekat je bolji u odnosu na vektor, zato što bolje odražava prirodu nepravilnih osnovnih jedinica osmatranja (entiteti geografskog prostora zasnovani na mentalnoj apstrakciji)
Slikovni (rasterski) model
koristi se za modelovanje promenljivih koje se posebno definišu za svaku tačku u geografskom prostoru i nisu ograničene na konkretni objekat u prostoru
Osnovna jedinica osmatranja je pravilna ćelija mreže (ili piksel) koja se definiše svojom rezolucijom

109. Digitalizacija prostornih elemanata
Geografski prostor
Objektni model (vektor)
Slikovni model (raster)
Digitalizacija

110. Koncept “lejera” Ima više značenja Kartografija
Grafički prikaz koji sadrži jednu kategoriju prostornih informacija
Administrativna podela
Hidrografska mreža, itd...
GIS - Objektni (vektorski) model
Kategorije objekata koje želimo simultano da prikažemo (ne pojedinačni objekti!!)
GIS - Slikovni (rasterski) model
Matrica koja sadrži informacije vezane za jednu temu
Namena zemljišta (land use)
Nadmorska visina, itd....

111. “Lejeri”
Podaci o različitim temama čuvaju se u posebnim slojevima - “lejerima”
S obzirom da je svaki “lejer” georeferenciran, “lejeri” dobijeni iz različitih izvora se mogu lako integrisati korišćenjem podataka o lokacijama
Ovo se može iskoristiti za formiranje kompleksnih modela realnog sveta na osnovu velikog broja različitih izvora
(Izvor:ETHZ, 2006)

112. Strategija u objektnom (vektorskom) modelu
Digitalizacija razdvaja prostorne (geometrijske) od tematskih informacija
Razlozi:
Korišćenje se zasniva na različitim logikama
Geometrijska (prostorna) baza podataka je obično odvojena od tematske i specifična je za GIS softver
svi GIS softveri ne omogućavaju pristup ovom tipu informacija
razvoj GIS softvera vodi ka spajanju prostornih i tematskih podataka u zajedničku bazu
Tematska baza podataka je u formi direktnih ili indirektnih tabela
dostupna za upite ili obradu podataka

113. Karakteristike objektnog (vektorskog) načina
Objekat = grafički prikaz entiteta
Za svaki objekat vezuje se atributska tabela
Geometrijske informacije i atributi su organizovani u bazu podataka, obično relacionu
Upiti u bazu podataka ostvaruju se putem SQL-a, ili preko menija
Objektni (vektorski način) povezuje grafički prikaz sa bazom podataka
Obrada podataka obavlja se na nivou atributa
Osnovni princip digitalizacije u objektnom načinu je vezivanje jedne ili više tabela sa podacima za grafičku jedinicu

114. Objektni (vektorski) model
Objekti se digitalizuju kao geometrijske primitive
Geometrijske primitive su geometrijski elementi na osnovu kojih se rekonstruišu prostorne jedinice u svom obliku, veličini i prostornim odnosima
0. dimenzija
1 dimenzija
2 dimenzije
Tačka / Čvor
Linija / Lanac
Poligon / Zona

115. Digitalizacija u objektnom (vektorskom) modelu
Greške prilikom digitalizacije
Otvoreni poligoni
Petlje
Razdvojene linije

116. Vektorski podaci

117. Karakteristike slikovnog (rasterskog) načina
Atribut se dodeljuje jednoj proizvoljnoj osnovnoj jedinici osmatranja: mreža
Promenljive su kontinuirane: uzorkovanje na osnovu mreže ili interpolacijom
vlažnost i temperatura zemljišta, osvetljenost na digitalnim snimcima
Za isprekidane fenomene: koncept regiona (grupe susednih piksela sa istovetnom tematskom vrednošću)
Fajlovi i matrice sa vrednostima atributa
“Head file”: sve informacije vezane za glavni fajl
Vrlo jednostavna arhitektura: naporedno stavljanje fajlova
Objekat je proizvod analize

118. Digitalizacija u rasterskom modelu
Za svaku temu jedna mreža (fajl koji sadrži matricu)
Jedna mreža može da sadrži samo jedan jedini atribut x y
Za svaku kategoriju informacija - jedan “lejer”
tip zemljišta
tip staništa
nadmorska visina...

119. Fajlovi u rasterskom načinu
“Head file”
Fajl sa vrednostima
Identifikacija fajla,
informacije o digitalnom fajlu (metadata, podaci o podacima):
veličina mreže, način i datum
kreiranja, pouzdanost, itd...
Srednje brojčane vrednosti
koje preuzimaju atributi u mreži 72 64 81 34 61 66 79 65 62 52 67 71 83 92 59 82 63 57 51 75 89 56 49 41 95 90 73 53

120. Primeri rasterskog načina
Digitalni model nadmorskih visina 1
Šuma 3
Poljoprivre parcele 4
Urbane površinei 10
Putevi
Namena
zemljišta
svaka boja odgovara jednom
intervalu nadmorskih visina

121. Problemi digitalizacije u rasterskom načinu
Odluka u dvosmislenim slučajevima!

122. Koncept regiona Objekat => susedni pikseli sa identičnim atributom
Linearni region
Objekat
=> susedni pikseli sa identičnim atributom
=> region
Tačkasti region
Zonalni region
Region je ekvivalent objekta u rasterskom načinu

123. Rasterski podaci Autor: Unated States Geological Survay (USGS)
Datum publikovanja: 2004
Naziv kolekcije: Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)
Naziv snimka: Deo 3 Arc Second scene SRTM_u03_n044e020
Nivo procesiranja: Nepopunjeno, nezavršeno, Verzija 2.0
Izdavač: Global Land Cover Facility, University of Maryland
Lokacija izdavača: College Park, Maryland
Datum izrade snimka: Februar 2000.

124. Karakteristike vektorskog i rasterskog načina
Vektorski način
Rasterski način
Dobro predstavljanje strukture
Kompaktnost podataka
Topologija
Odličan grafički prikaz
Velika prostorna preciznost
Povezanost sa relacionom bazom podataka
Orjentisan prema objektu
Kompleksna struktura podataka
Složen postupak preklapanja, ograničena prostorna analiza
Slaba tematska rezolucija
Veoma jednostavna struktura podataka
Lako preklapanje i kombinovanje podataka (prostorna analiza)
Odličan prikaz kontinuiranih prostornih varijabli
Orjentisan prema atributu
Velika zapremina podataka
Rezolucija zavisi od istraživanog fenomena
Slab vizuelni aspekt dokumenata
Slaba prostorna preciznost = veličina mreže + + - -
Nema suprotnosti, već samo neizbežno nadopunjavanje!

125. Rasprostranjenje vrste Marsilea quadrifolia L. u Srbiji
GIS urađen za potrebe projekta “Establishing Emerald Network in Serbia”
Reljef: Global Land Cover Facility, University of Maryland
Državna granica i rečna mreža: VGI
UTM mreža: European Environment Agency
Podaci o rasprostranjenju biljnih vrsta: Dr Gordana Tomović, Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu *