Geoinformatika
I – Geoinformatika a historie
GIS
jaro 2015
Petr Kubíček
kubicek@geogr.muni.cz
Laboratory on Geoinformatics and Cartography (LGC)
Institute of Geography
Masaryk University
Czech Republic
Geoinformatika
Hlavní myšlenky videa (1967)
• We have spent millions of dollars to explore the surface
of the moon - but, what do we really know about the
Earth, and its resources?
• Data on resources have been piling up for years, even
in the newest countries - the problem is, how to store
it, measure it, and analyze it.
• Much of our land information comes only in maps - to
compare only six basic factors for all of Canada would
take three years.
• Human beings alone can’t handle this vast amount of
information - but the computer can.
• The way of handling this information – a system that
can accept the information, can store it, can analyze
it, and present the results in a usable form.
Geoinformatika
Motivace
Proč chodit na přednášky
Geoinformatika?
• Zisk kreditů
• Něco praktického se naučit
• Příprava na zaměstnání
Geoinformatika
Osnova
Přehled základních okruhů
• Geoinformatika a geoinformační vědy
• Historie GIS
• GIS jako zpracování geodat
• Složky geometrie - tvar/poloha/topologie
• Sběr dat
• Transformace dat - poloha/datový model/formát
• GIS dotazování a exploratorní analýza
• GIS modelování
• Základní přehled software pro tvorbu GIS
• Standardy a strategie užití GIS
Geoinformatika
Literatura - knihy
• DEMERS, Michael N. Fundamentals geographic
information systems. 2nd ed. New York: John Wiley &
Sons
• BURROUGH, P., MCDONELL, R. Principles of
Geographical Information Systems. Oxford University
Press, Oxford,1998.
• TUČEK, J.: GIS - geografické informační systémy.
Principy a praxe. Computer press, 1998.
• RAPANT, P. Geoinformatika a geoinformační
technologie. Ostrava, 2006.
• KAINZ, W. Geographic Information Science (GIS).
Vienna University, 2004.
Geoinformatika
Literatura - web
• www.geobusiness.cz
• www.zememeric.cz
• www.cagi.cz
• www.cuzk.cz/nemoforum
Geoinformatika
Literatura - časopisy
Geoinformatika
Organizace a ukončení
• Klasifikovaný zápočet - zkušební test s
nejméně jednou správnou odpovědí.
• Cvičení – viz podmínky
Geoinformatika
Co je geoinformatika?
• Věda o zpracování geografické informace
– Geografická informace je soubor poznatků o
nějakém jevu (události, předmětu, procesu…)
jehož součástí je vymezení tohoto jevu vůči
(zemskému) povrchu.
– Rozšířením je prostorová informace.
• Technologický základ geoinformačních věd
– Kartografie, dálkový průzkum Země (DPZ,
RS), geodézie (sruveying).
Geoinformatika
Proč GIS?
Rozdílné:
•Zdroje
•Umístění
•Měřítko
•Zobrazení
•Legenda
Půdy
Geologie
Geoinformatika
Co je to GIS?
• Co je to informační systém?
• Informační systém je soubor hardware a software
na získávání, uchovávání, spojování a
vyhodnocování informací.
• Informační systém se skládá ze zařízení na
zpracování dat, systému báze dat a
vyhodnocovacích programů.
• Co je geografický?? 
Geoinformatika
Co je to GIS?
• Geografický informační systém
• Je informační systém pracující oproti
klasickým informačním systémům navíc i s
prostorovou složkou dat.
• Také lze říci, že je výkonným nástrojem
geověd, tedy že metody těchto věd
umožňuje efektivně implementovat v
počítačovém prostředí.
• Předmět výzkumu geoinformatiky.
Geoinformatika
Definice GIS(?)
• Pro GIS neexistuje jednotná definice, proto si jich
uvedeme několik (mezinárodní):
• GIS je soubor prostředků pro sběr, ukládání,
vyhledávání, transformaci, analyzování a zobrazování
prostorových údajů z reálného světa z hlediska: 1. jejich
polohy vzhledem k souřadnicovému systému; 2. jejich
popisných – atributových vlastností; 3. jejich topologie.
(Burrough, 1986)
• GIS je organizovaný soubor počítačového hardwaru,
softwaru a geografických údajů navržený na efektivní
získávání, ukládání, upravování, správu, analyzování a
zobrazování všech forem geografických informací.
(ESRI)
Geoinformatika
Definice GIS
Národní:
• GIS je kolekce počítačového technického vybavení,
programového vybavení geografických údajů a personálu,
určená k účinnému sběru, ukládání, údržbě, manipulaci,
analýze a zobrazování všech forem geograficky vztažené
informace (Neumann, 1996).
• Geoinformatika je vědecká a technická disciplína, jejímž
předmětem jsou prostorové údaje a která se soustřeďuje
na jejich sběr, ukládání, manipulaci s nimi a jejich
zprostředkování (Neumann, 1996).
• Další Rapant (2006)…
Geoinformatika
Co je to GIS
• Závěry vycházející z definic: GIS netvoří pouze
software, ale i ostatní komponenty jako data,
hardware, personál a způsob použití.
• Několik definic, ale GIS můžeme popsat i výčtem
základních otázek, které je možné řešit s pomocí GIS.
• GIS nám umožní hledat odpovědi na následující
otázky:
– Co se nachází na ...?
– Kde se nachází ...?
– Jaký je počet ...?
– Co se změnilo od ...?
– Co je příčinou ...?
– Co když ...?
Geoinformatika
GIS a okolní svět
Vztah GIS a ostatních oborů lidské činnosti
Geoinformatika
GIS a okolní svět
• Vztah GIS a ostatních informačních
technologií
Geoinformatika
Je GIS přínosný?
• Proč vůbec používat GIS?
– 80 % dat lze prostorově lokalizovat.
• Příklady využití GIS:
– mapové portály, služby,
– obchod,
– ochrana proti pohromám – krizové řízení,
– správa inženýrských sítí (distribuční
společnosti),
– životní prostředí,
– veřejná správa (ministerstva, kraje, města),
– školství.
Geoinformatika
Členění GIS
Podle různých kritérií:
• Strukturální komponenty GIS
• Funkční komponenty GIS
• Koncepční přístupy k GIS
Geoinformatika
Členění GIS
Strukturální komponenty GIS
• Hardware
• Software
• Data
• Lidé
• Metody
Geoinformatika
Členění GIS
Funkční komponenty GIS
• Vstup dat.
• Zpracování a uchování dat.
• Vykonávání analýz a syntéz z využitím
prostorových vztahů - jádro GIS, tedy to co
nejvíce odlišuje GIS a jiné IS.
• Prezentace výsledků (výstupy grafické mapy,
negrafické - zprávy, souhrnné
tabulky, statistická vyhodnocení, …).
• Interakce s uživatelem (desktop GIS, Web
GIS).
Geoinformatika
GIS životní cyklus dat
Geoinformatika
Komplexní GIS schéma
Geoinformatika
Členění GIS
Koncepční přístupy k GIS podle způsobů jeho
využívání:
• Kartografická koncepce (CAD, CAM)
• Databázová koncepce
• Analytická koncepce
• … kombinace
Geoinformatika
Historie GIS
• V 50. letech 20. století začaly pokusy s
automatizovaným mapováním za využití
výpočetní techniky.
• V roce 1963 zavedl pojem GIS kanaďan R. F.
Tomlinsonem a označil tak nové technologie
pracující s daty a podávajícími informaci o
terénu pomocí výpočetní techniky.
• Jak dostat mapu do počítače?
Geoinformatika
Historie GIS
• Pionýrské období (konec 60. let až 1975) hlavně
průkopnické práce, univerzity - důraz na
digitální kartografii.
• 1975- začátek 80. let - ujednocení pokusů s
institucemi na lokální úrovni - první LIS.
• 1982 - konec 80. let - komercionalizace
problematiky – běžně dostupné softwarové
systémy pro GIS (ESRI, Intergraph, …), první
systémy založené na CAD (systémy před tím
měly minimální grafické možnosti). Autocarto,
EuroCarto (1987 Brno).
• 1986 – P. Burrough - učebnice GIS
Geoinformatika
Historie GIS
• NCGIA – National Centre for Geographic Information
and Analysis ;GI science (USA). Změna pojetí GIS
jako nástroje (research with GIS) na přijetí GIS jako
výzkumného směru (research about GIS – spatial
information theory).
• 90. léta - počátky standardizace, uživatelské GIS,
Desktop GIS, otevřené systémy (Open GIS), Internet.
• AGILE; Conference on Spatial Information Theory
(COSIT).
• Současnost - vývoj objektově orientovaných
systémů, masivní propojení s databázemi, vzdálený
přístup přes Internet/Intranet, webové služby
• Mobilní GIS ...