Maantieteellisen tietojärjestelmän tai GIS (Englanti, maantieteellisen tietojärjestelmän tai GIS ) on tietojärjestelmä suunniteltu keräämään, säilyttää, käsitellä, analysoida, hallita ja esittää kaikenlaisten tietojen spatiaalisen ja maantieteellinen. Lyhennettä GIS käytetään joskus määrittelemään " maantieteellinen tiede " tai "paikkatietotutkimus". Tämä viittaa uraan tai ammatteihin, joihin liittyy maantieteellisten tietojärjestelmien käyttö, ja jotka koskevat suuremmassa määrin geoinformatiikan (tai geomatiikan ) aloja . Mitä voidaan havaita pelkän käsitteen GIS liittyy paikkatietojen infrastruktuurin tietoja .
Yleisemmässä merkityksessä termi GIS kuvaa tietojärjestelmää, joka integroi, tallentaa, analysoi ja näyttää maantieteelliset tiedot . GIS-sovellukset ovat työkaluja, joiden avulla käyttäjät voivat luoda interaktiivisia kyselyjä, analysoida paikkatietoja, muokata ja muokata tietoja karttojen avulla ja vastata niihin kartografisesti. Maantieteellisen tiede on tiede, joka tukee sovelluksia, käsitteitä ja maantieteellisiä järjestelmiä.
GIS on yleinen termi, joka viittaa useisiin tekniikoihin , prosesseihin ja menetelmiin. Nämä liittyvät läheisesti kaavoituksen , infrastruktuurin ja verkon hallinta, kuljetus ja logistiikka , vakuutukset, televiestintä- , insinööri , suunnittelu , koulutus ja tutkimus jne Juuri tästä syystä GIS on alkuperä monien Maantieteellisen palveluista perustuvat tietoihin analyysiin ja visualisointiin.
GIS sallii myös linkittää tietoja, jotka saattavat paperilla tuntua hyvin kaukaisilta. Riippumatta tavasta tunnistaa ja edustaa ympäristöä havainnollistavia esineitä ja tapahtumia ( koordinaatit , leveys- ja pituusaste , osoite, korkeus , aika, sosiaalinen media jne.), GIS mahdollistaa kaikkien näiden ulottuvuuksien yhdistämisen saman arkiston ympärille , tietojärjestelmän todellinen selkäranka.
Tämä GIS: n keskeinen piirre antaa mahdollisuuden kuvitella uusia sovelluksia ja uusia mahdollisuuksia tieteellisessä tutkimuksessa.
Termin "maantieteellinen tietojärjestelmä" ensimmäinen käyttö syntyi Roger Tomlinsonin ansiosta vuonna 1968 esseessään: "Maantieteellinen tietojärjestelmä aluesuunnittelua varten". Roger Tomlinson tunnetaan maantieteellisen tietojärjestelmän isänä.
Aikaisemmin yksi ensimmäisistä tunnetuista alueellisen analyysin sovelluksista koski epidemiologiaa , vuonna 1832, jolloin julkaistiin ranskalaisen maantieteilijän Charles kirjoittama raportti koleran etenemisestä ja vaikutuksista Pariisissa ja Seinen departementissa. Piketti. Jälkimmäinen edusti Pariisin kaupungin 48 piiriä . Hän käytti huonontunutta värimaailmaa, joka perustui kolerakuolemien prosenttiosuuteen 1000 asukasta kohden .
Myöhemmin, vuonna 1854, John Snow kuvattu yleisen puhkeaminen on kolera vuonna Lontoossa käyttäen pistettä edustamaan sijainnit yksittäistapauksissa. Tämä oli yksi ensimmäisistä menestyksistä maantieteellisen tietojärjestelmän käytössä . Vaikka topografian peruselementit olivat olemassa ennen kartoitusta, John Snowin kuvaama kartta oli ainutlaatuinen, ja siinä käytettiin innovatiivisia kartoitusmenetelmiä paitsi tilanteen kuvaamiseksi, mutta ennen kaikkea maantieteellisten ja toisistaan riippuvien ilmiöiden ryhmien analysoimiseksi.
Alussa XX : nnen vuosisadan näki kehittämisen "Valokuva zincography ", joka mahdollistaa erottaminen tiettyjen kerrosten kortteja (esim kerroksella kasvillisuuden sekä veden ). Tätä tekniikkaa käytettiin erityisesti piirustusten ääriviivoissa. Se oli kovaa työtä päivän suunnittelijoille, mutta itsenäiset kerrokset tekivät mahdolliseksi työskennellä tehokkaammin.
Tämä työ tehtiin ensin lasilevyillä, sitten myöhemmin muovikalvo lisättiin prosessiin etuna, että se on kevyempi, käyttää vähemmän varastotilaa ja vähemmän hauras. Kun kaikki kerrokset olivat valmiit, ne yhdistettiin yhdeksi kuvaksi. Ajan myötä, kun väritulostus ilmestyi, ajatus kunkin värilevyn luomisesta ja käyttämisestä tuli merkitykselliseksi.
Vaikka kerrosten käytöstä tuli myöhemmin yksi nykyisen GIS: n vahvista ominaisuuksista, juuri kuvattua valokuvausprosessia ei pidä pitää tarkasti GIS: nä, koska kartat olivat vain päällekkäisiä kuvia ilman yhteisiä tietoja, jotka mahdollistivat niiden kuvaamisen. linkitetty.
Vuodesta puolivälissä XX : nnen vuosisadan , kehittäminen laitteiston tietokoneen vetämänä etsiä aseita ydin- , johti kehittää kartoitus sovelluksia tietokoneella.
Vuonna 1960 ilmestyi ensimmäinen todellinen toiminnallinen GIS maailmassa Ottawassa , Kanadassa . Tämän GIS: n on laatinut metsien ja maaseudun kehittämisen ministeriö. Kehittämä D r Roger Tomlinson, se oli nimeltään Kanadan Geographic Information System (IACS) ja annetaan tallentaa, analysoida ja käsitellä tietoja kerätään kartoitus maa Kanada saada tietoa maaperän , The maatalouden , The eläimistön , The kasviston , ja metsätalous . Luokitus tekijä on myös lisätty tämän ensimmäisen GIS jotta tarkempaa analysointia varten.
Kanadan GIS oli todellinen parannus yksinkertainen kartoitus , jonka tietokone aiemmin ehdottanut. Kanadan GIS toi parannuksia tarjottuihin keinoihin, kuten päällekkäin asettamiseen tai digitaalisiin mittauksiin . Tämä mahdollisti todellisen kansallisen maantieteellisen koordinaattijärjestelmän käynnistämisen integroidulla topografiajärjestelmällä , sijaintitietojen tallentamisen erillisiin tiedostoihin. Tämän seurauksena Roger Tomlinson tuli todellinen ”isä GIS”, erityisesti sen käyttöä edistetään alueelliseen analysointiin ja rajat maantieteelliset tiedot .
Kanadan GIS oli perustyöpaikka 1990-luvulle saakka , ja se oli Kanadan erittäin suuren maantieteellisen tietokannan toteuttamisen lähtökohta . Se kehitettiin järjestelmänä, johon kaikki maan hallinnolliset yksiköt pääsivät liittovaltion ja provinssien resurssien suunnittelua ja hallintaa varten . Sen suuri vahvuus on ollut monimutkaisten maantieteellisten ja topologisten tietojen analysointi Kanadan helpotukselle. Kanadan GIS ei ole koskaan ollut suuren yleisön saatavilla.
Vuonna 1964 Howard T. Fisher, koulutettu LCGSA (Laboratory for Computer Graphics ja Spatial Analysis - Harvard - Yhdysvallat ) teorian, useita käsitteitä manipuloinnin maantieteelliset sijaintitiedot tietojen käsitteitä sovelletaan sen jälkeen 1970-luvulla. Tuoda esiin, kuten SYMAP, GRID ja ODYSSEY, joita käytettiin myöhemmin yliopistojen, tutkimuskeskusten ja yritysten kaupalliseen kehittämiseen ympäri maailmaa.
Ranskassa vuosina 1975 Marseillen kaupunki oli ensimmäinen yhteisö, joka varusteli itsensä maantieteellisellä tietojärjestelmällä, jonka on suunnitellut Caisse des Dépôtsin tytäryhtiö ICOREM (kunnallinen tietotekniikan Välimeren alue).
Tämä yritys vastasi myös 23 000 hehtaarin kunnan maantieteellisen tietokannan perustamisesta ja kehitti samalla CARINE-sovelluksen (avaruuden tietokoneistettu kartoitus).
Tietokanta koostui useista kerroksista: topografia 1/1000, katastrofi, POS, verkot ja aakkosnumeeriset tiedot.
Tätä tietokantaa pidetään ajan tasalla, ja Marseillen kaupunkiyhteisön palvelut (2020) käyttävät sitä edelleen.
ICOREM-yhtiöllä, joka on edelläkävijä Ranskassa tällä alalla, oli tärkeä osa neuvoja ja paikkatietojärjestelmien toteuttamista: Antibesin kaupunki, Juan les pins, Toulouse, Lyonin kaupunkialue, Vaucluse-osasto. Ulkomailla: Palma de Mallorca, Valencia, Caracas, Quito, Guatemalan kaupunki, Ryad.
Eri käyttäjien pääsy tietoihin on kehittynyt huomattavasti tietotekniikan kehittyessä.
1980-luvun alussa M&S Computing (myöhemmin Intergraph) Bentley Systems Incorporatedin kanssa CAD-alustalle, Environmental Systems Research Institute (ESRI), CARIS (Computer Aided Resource Information System), MapInfo Corporation ja ERDAS (Earth Resource Data Analysis System). , tulee kaupallinen ohjelmisto, joka integroi suuren määrän toimintoja, yhdistämällä ensimmäisen lähestymistavan "alueellinen erottaminen", toiseen lähestymistapaan, joka koostuu attribuuttien organisoinnista tietokantarakenteissa. Samanaikaisesti havainnoimme kahden julkisen järjestelmän (MOSS ja GRASS GIS ) kehitystä 1970-luvun lopun ja 1980-luvun alun välillä .
Vuonna 1986 MIDAS (Mapping Display and Analysis System), ensimmäinen henkilökohtaisten tietokoneiden GIS-ohjelmisto, kehitettiin DOS: n alla . MIDAS nimettiin uudelleen MapInfoksi 1990- luvun alussa, kun se siirrettiin Windowsiin . Tästä hetkestä lähtien GIS muutti tutkimuksen maailmasta itsenäiseksi teollisuudeksi .
Vuoden lopulla XX : nnen vuosisadan , eksponentiaalista kasvua erilaisten tietojärjestelmien ansiosta GIS demokratisoida ja tulla kaikkien käyttäjille tietokoneen ja pääsy internet . Viime aikoina eri käyttöjärjestelmissä toimivien avoimen lähdekoodin ratkaisujen tulo on mahdollistanut yhä useamman ratkaisun syntymisen. Yhä useammat paikallisia tietoja ja kartoitus sovelluksia ovat nyt saatavilla www . Ilmaisia ja laadukkaita ohjelmistoja on nyt runsaasti.
Maantieteellinen tietojärjestelmä koostuu viidestä pääkomponentista.
OhjelmistotHe suorittavat seuraavat kuusi toimintoa (joskus ryhmitelty termiin " 6As "):
Saatavilla on luettelo ilmaisista ja omistetuista GIS-ohjelmistoista .
TiedotMaantieteelliset tiedot tuodaan tiedostoja tai operaattorin syöttämiä. Tietojen sanotaan olevan "maantieteellisiä", kun ne viittaavat yhteen (tai useampaan) esineeseen, jotka sijaitsevat maan pinnalla. Sen koordinaatit määrittelee geodeettinen järjestelmä (tai paikkatietojärjestelmä). Katso seuraava kappale .
IT-laitteetKäsittely on tietojen tehdään käyttäen ohjelmistoa tietokoneella työpöydällä tai siihen karkaistu tietokoneeseen suoraan maahan. Kentän tietokone GPS ja laser mahdollistaa kartoitus ja tiedonkeruu. Kartan rakentaminen reaaliajassa ja kartan visualisointi kentällä lisää tuottavuutta ja tuloksen laatua. 2000-luvulta lähtien suuntaus on ollut kohti tarkkaa ja vuorovaikutteista kartoitusta, jossa data-analyysiä tehdään yhä enemmän paikan päällä kentällä sekä validointi. Intranetissä , extranetissä tai jopa Internetin kautta toimivat asiakaspalvelinjärjestelmät helpottavat ja yhä enemmän tulosten levittämistä.
TaitotietoMaantieteellinen tietojärjestelmä vaatii teknistä tietoa ja erilaisia taitoja ja siten erilaisia kauppoja, jotka yksi tai useampi henkilö voi suorittaa. Asiantuntijan on mobilisoitava taidot geodeesiassa (viitejärjestelmän ja projektiojärjestelmän käsitteiden tuntemus), tietojen analysoinnissa , prosesseissa ja mallinnuksessa (esimerkiksi Merise- analyysi , esimerkiksi UML- kieli ), tilastollisessa käsittelyssä, graafisessa semiologiassa ja kartografiassa graafisessa prosessoinnissa. Hänen on osattava kääntää hänelle esitetyt kysymykset tietokonepyyntöiksi. Kaikki tekniset taidot löytyvät geomatiikan ammatista , taitoihin lisätään temaattiset "liike" taidot.
KäyttäjätKoska kaikki paikkatietojärjestelmien käyttäjät eivät välttämättä ole asiantuntijoita, tällainen järjestelmä tarjoaa sarjan työkalulaatikoita, jotka käyttäjä kokoaa toteuttamaan projektinsa. Ketään voidaan kerrallaan kutsua käyttämään GIS: ää. Alkeellisimpien toimintojen suorittamiseen vaadittu taitotaso (katso geomatiikka ) on yleensä vanhemman teknikon taso . Tietojen analysoinnin ja edistyneiden toimintojen tulosten tulkinnan hyvän laadun varmistamiseksi nämä tehtävät kuitenkin yleensä annetaan insinöörille, joka tuntee hyvin käsittelemäsi tiedot ja suorittamiensa hoitojen luonteen. ohjelmisto . Lopuksi asiantuntijoita kutsutaan joskus puuttumaan tiettyihin teknisiin näkökohtiin.
GIS: ää käytetään pääasiassa:
Maantieteellisten tietojärjestelmien maailma on kehittynyt 1970-luvulta lähtien, ja niiden käyttö lisääntyy edelleen, samoin kuin sen palveluksessa olevien ihmisten määrä.
Vaikka GIS: stä puuttuu vielä ajallinen komponentti; " aika ", jota on edelleen vaikea hallita ja edustaa dynaamisesti, GIS / SIRS-sovellukset kehittyvät ja kehittyvät nopeasti.
Yksi GIS: ssä kehittyvä käsite on 3D . Korkeus on otettu huomioon jo pitkään DTM: ien (Digital Terrain Models) ja TIN: n ( Triangular Irregular Network ) avulla. Jotkut 3D-paikkatietojärjestelmäohjelmistot ovat jo olemassa, kuten SpaceEyes3D tai jopa Virtual Terrain Project ( ilmainen ohjelmisto ).
GIS kallistuu kohti parempaa yhteentoimivuutta ja käytettävyyttä kautta web kanssa:
Tämän pitäisi mahdollistaa parempi tieteidenvälinen käyttö esimerkiksi terveysympäristön ja ekoepidemiologian tai kestävän kehityksen tai ennakoinnin alalla .