RSS / Atom / WMS / WFS

Contact

Publicat cu Textpattern

Comunitatea:

Evoluția Sistemelor Informaționale Geografice (GIS)

Ce este un Sistem Informațional Geografic?

GIS este acronimul în limba engleză pentru Sisteme Informaționale Geografice: Geographic Information Systems (SUA), Geographical Information Systems (Marea Britanie, Australia, Canada), Geographical Information Science (academic).
„ o formă particulară a Sistemelor Informatice aplicată datelor geografice…Un ansamblu de echipamente, programe și proceduri proiectat pentru stocarea, administrarea, manipularea, analiza, modelarea și vizualizarea datelor spațiale pentru rezolvarea problemelor de planificare complexă și administrare”
(Goodchild&Kamp 1990).
GIS-ul reprezintă combinarea administrării datelor cu conținut și indexare, reprezentării spațiale și a tehnicilor de analiză în scopul facilitării înțelegerii entităților lumii reale și a interacțiunilor dintre acestea.

Evoluția GIS

Idea de a concentra în cadrul unei hărți diferite straturi tematice și fenomene geografice, a existat cu mult înainte de apariția calculatorului.
De exemplu harta bătăliei de la Yorktown (toamna anului 1781), creație a cartografului francez Louis-Alexandre Berthier, redă destul de bine traseele trupelor implicate în luptă.
În anul 1819, francezul Pierre Charles Dupin a întocmit prima hartă choropletă (redarea prin umbre a suprafețelor), ce redă distribuția și intensitatea analfabetismului în Franța, aceasta reprezentând, poate, prima hartă statistică modernă.

La jumătatea secolului al XIX-lea, apare “Atlas to Accompany the Second report of the Irish Railway Commissioners”, ce redă pe aceeași hartă date despre populație, migrația acesteia precum și date geologice și topografice.
De asemenea doctorul John Snow a realizat o hartă pentru a reda locațiile deceselor cauzate de holeră din centrul Londrei, în anul 1854, pentru a identifica sursa contaminării, aceasta constituind un exemplu timpuriu de analiză geografică.

De-a lungul evoluției sale, din 1950 și pâna astăzi, putem observa 3 faze delimitate în funcție de aplicații, date și interacțiunea dintre utilizatori și furnizori (Crain și MacDonald, 1984).

Prima etapă
În prima fază (perioada 1950 – începutul anilor 1980), tehnologia GIS a fost creată ca un instrument capabil să stocheze, organizeze și să determine extinderea datelor existente. Pentru acest lucru a fost implementată și definită o structură a datelor compusă din date primare (puncte, linii, suprafețe, rastere) și funcții pentru importarea, editarea, recuperarea, actualizarea, interogarea datelor (Massimiliano Cannata, 2006).
Pentru această perioadă se pot evidenția următoarele momente:

1959: Geograful american Waldo Tobler a implementat un model simplu numit „MIMO”, ce utiliza calculatorul în cartografie. Având ca principiu „map in – map out”, acest sistem a facut posibilă convertirea hărților cu ajutorul calculatorului din format analogic în format digital, precum și stocarea, manipularea și obținerea de noi hărți.

1960: Ca urmare a inveninvenției laserului, din acest an începe implementarea modernă a tehnologiei LIDAR (Light Detection And Ranging), acronim introdus pentru prima data de către Middleton și Spilhaus în 1953.

1962: Geograful Roger F. Tomlinson, considerat și părintele GIS-ului modern cu sprijinul guvernului canadian a realizat în Canada primul Sistem Informațional Geografic digital din lume. Tot în acest an este fondat în USA “Urban and Regional Information System Association”.

1963: Este înființată asociația URISA (Urban and Regional Information Systems Association), asociație non-profit ce promovează utilizarea tehnologiei GIS pentru managementul ariilor urbane.

1965: Howard Fisher înființează “Harvard Lab for Computer Graphics”. Aici au studiat o serie de personalități ce activează în domeniul Sistemelor Informaționale Geografice printre care amintim: David Sinton (Intergraph), Jack Dangermond (ESRI), Lawrie Jordan and Bruce Rado (ERDAS), etc.

1966: Este implementată aplicația SYMAP (Synagraphic Mapping Sytem), în cadrul, “Harvard Lab for Computer Graphics”, ce a servit ca model pentru multe aplicații viitoare. De asemenea este elaborată prima hartă operațională a zăpezii.

1967: Sistemul DIME implementat de către “US Bureau of the Census”.

1968: Ron Tweedie din cadrul “N.Y State Department of Transportation at Albany”, a dezvoltat un Sistem Informațional pentru Transporturi, ce se baza pe manipularea unui grid.

1969: Au loc mai multe evenimente și anume: Jack și Laura Dangermond înființează Environmental Systems Research Institute (ESRI), Jim Meadlock înființează Integraph Corporation (inițial a fos numită M&S Computing Inc), precum și compania Laser-Scan, fondată de 3 academicieni ce activau în cadrul laboratoarelor Cavendish, Cambrdige, United Kingdom.
Tot în acest an apre și cartea “Design with Nature”, a autorului Ian McHarg, în care este popularizată utilizarea hărților cu un anumit factor de transparență, în vederea suprapunerii mai multor straturi. Apare și prima carte tehnică de GIS a autorilor Nordbeck și Rystedt, în care sunt descriși algoritmii și programele implementate și utilizate în analiza spațială.

1970: Sistemul Informațional Geografic Canadian (CGIS), devine complet operațional. Tot în acest an are loc și primul simpozion de GIS, susținut între 28 octombrie – 2 noiembrie la Ottawa, Canada. La cererea președintelui Richard M. Nixon, este creată NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).

1972: Este lansat primul satelit Landsat (denumire originală ERTS-1). Tot în acest an IBM începe implementarea unui Sistem Informațional Geografic (GFIS).

1973: USGS a început implementarea GIRAS (Geographical Information Retrieval and Analysis System), având ca scop managementul și analiza resurselor naturale și crearea de baze de date. În acest an apare prima linie de produse digitale sub supravegherea Agenției Naționale Britanice de Cartografie.

1974: Prima conferință AutoCarto, ce a avut loc în localitatea Reston, Virginia și a fost prima dintr-o importantă serie de conferințe ce au stabilit agenda de cercetare GIS.

1976: Minnesota Land Management Information System (MLMIS), proiect semnificativ de GIS, realizat la nivelul întregului stat, de către “Center for Urban and Regional Analysis, University of Minnesota”. Apare prima lucrare ce descrie tehnologia LIDAR, scrisă de E.D. Hinkley.

1977: USGS impelmentează formatul de date spațiale Digital Line Graph (DLG). De asemenea este lansată aplicația IDL (Interface Description Language) de către compania RSI (Research Systems, Inc.). Are loc o conferință ce a avut ca temă topologia datelor spațiale, organizată de Laboratoarele Harvard, cu ocazia căreia a fost implementată aplicația ODYSSEY GIS.

1978: Lawrie Jordan și Bruce Rado fondează compania Erdas, iar compania Esri implementează prima versiune a aplicației Arc/Info. Este înființată tot în acest an compania Trimble, având ca principal obiect de activitate tehnologia GPS (Global Positioning System). De asemenea proiectul Global Positioning System (GPS), intră în faza a doua, odată cu lansarea primilor 4 sateliți NAVSTAR.

1980: Dana Tomlin a impelementat în timpul studiilor de doctorat la Yale, aplicația Map Analysis Package (MAP).

1981: Proiectul Global Positioning System (GPS) devine oprațional. Are loc prima conferință a utilizatorilor produselor ESRI.

1982: ESRI ARC/INFO 1.0, primul pachet de programe GIS comerciale. Tot în acest an Army Corps of Engineers Construction Engineering Research Laboratory (CERL), începe implementarea aplicației GIS GRASS – Geographic Resources Analysis Support System – aplicație bazată pe formate raster pentru administrarea terenului și a instalațiilor militare (Mitasova și Neteler, 2002). Este înființată compania PCI Geomatics precum și compania Autodesk. Este fondată și compania SPOT Image.

1983: Este înființată compania ETAK. De asemenea Dan Smith și Patrick Madison pun bazele companiei Golden Software. Dintre aplicațiile acestei companii amintim: Surfer, Didger, Voxler.

1984: Are loc primul simpozion de manipulare a datelor spațiale, iar Marble, Calkins și Peuquet public lucrarea “Basic Readings in Geographic Information Systems”. Este înființată compania olandeză Tele Atlas.

1986: Laszlo Bardos, Andrew Dressel, John Haller, Mike Marvinand, Sean O’Sullivan fondează compania MapInfo. Este lansat ESRI PC ARC/INFO 1.0, primul program ce rulează pe PC (Personal Computer). Este publicată lucrarea “Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment”, a autorului Peter Burrough, prima lucrare dedicată principiilor GIS. Este lansat și primul satelit SPOT.

Etapa a II-a
În cea de-a doua fază (sfârșitul anilor ’80 – începutul anilor ‘90), Sistemele Geografice Informaționale au fost forțate să evolueze spre analiză. În această fază au fost implementate funcții și “interfețe grafice prietenoase” pentru a ușura interacțiunea cu utilizatorii. Utilizatorii au posibilitatea să sorteze, selecteze, extragă, reclasifice și să reproiecteze datele după diferite criterii geografice, topologice, statistice.
Pentru această perioadă se pot evidenția următoarele momente:

1987: Este publicată lucrarea “The International Journal of Geographical Information Systems”. Ron Eastman inițiază proiectul Idrisi în cadrul Universității Clark. SPANS GIS conceput de Tydac este lansat.

1988: Ezra Zubrow din cadrul State University of New York at Buffalo, inițiază GIS-L Internet list-server. Are loc prima comunicare oficială a US Bureau of Census, despre datele digitale TIGER (Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing). Este fondată compania Smallworld. Apare prima revistă lunară de tehnologie geografică “GIS World”, în prezent denumită “GEO World”. The National Centre for Geographic Information and Analysis (NCGIA) se stabilește în USA.

1989: Este înființată în Anglia The Association of Geographic Information (AGI). Este instituția principală de coordonare a activităților GIS în Anglia. Tot în acest an compania Integraph lansează MGE (Modular GIS Environment). De asemenea este lansată aplicația de procesare a imaginilor ER Mapper.

1991: Este lansat programul GRASS 4.0 prin intermediul internetului. Maguire, Goodchild, și Rhind publică lucrarea „Geographical Information Systems : Principles and Applications”.

1992: ESRI lansează ArcView 1.0, aplicație ce folosește interfață grafică. Corporația OSIRIS, lansează GrassWare, prima aplicație cu interfață grafică din cadrul pachetului de programe GRASS GIS. În Liban, Electricite du Libau (EDL), decide refacerea rețelei naționale de electricitate folosind Sistemele Informaționale Geografice. Este lansată aplicația Digital Chart of the World, sponsorizată de US Defense Mapping Agency, prima bază de date integrată la scara 1:1000000, cu acoperire globală. De asemenea este înființată compania Blue Marble Geographics. De asemenea tot în acest an este fondată compania LizardTech.

1993: Steve Putz implementează PARC (Paolo Alto Research Center), prima aplicație interactivă web-mapping. The European Umbrella Organisation for Geographic Information (EUROGI) se stabilește în Europa.

1994: ESRI lansează aplicația ArcView 2.0. Tot în acest an, a fost fondat Open GIS Consortium ce are ca obiectiv dezvoltarea de metode de geoprocesare, disponibile în mod public. Este lansată prima versiune a aplicației ENVI. Tot în acest an, din ordinul președintelui Bill Clinton, se înființează US National Spatial Data Infrastructure (NSDI).

1995: ESRI lansează Spatial Database Engine (SDE), un instrument menit să stocheze și să manipuleze date spațiale sub formă de DBMS (Database Management System). Este lansată aplicația MapInfo Professional pentru Windows. De asemenea, în Marea Britanie se întocmesc 230000 de hărți ce acoperă întregul teritoriu al țării, la scările: 1:1250, 1:2500, 1:10000.

Etapa a III-a
Începând cu sfârșitul anilor 1990, Sistemele Informaționale Geografice intră într-o nouă eră. În această etapă, GIS-ul încearcă să devină un instrument de decizie și manipulare a informației. În anii 2000, se îndreaptă către Web, devenind tot mai popular.
Evenimentele ce caracterizează această perioadă:

1996: Jo Wood implementază prima versiune a aplicației LandSerf, aplicație utilă în analiza modelelor digitale altitudinale (DEM).

1997: University of Minnesota (UMN) lansează MapServer 1.0, o aplicație open-source. ESRI lansează ArcView Internet Map Server (IMS), un instrument comercial ce permite publicarea datelor GIS pe Internet.

1998: TerraServer, apare ca un proiect de cercetare comun între Aerial Images, Microsoft, USGS și Compaq.

1999: Este lansată aplicația Grass 5.0. Maguire, Goodchild, și Rhind publică lucrarea „Geographical Information Systems : Principles and Applications”, ediția a II-a. MapQuest realizează peste 130000000 de hărți. Este lansată Ziua GIS. Este lansat satelitul IKONOS, cu o rezoluție de 90 cm în pancromatic. Tot în acest an este lansat și satelitul Terra, cel ce furnizează imginilie satelitare MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), alături de satelitul Aqua. Este înființat de asemenea Consorțiul pentru Informație Spațială (CGIAR-CSI), ce reunește toate laboratoarele de GIS, teledetecție și cercetare în agricultură din întreaga lume.

2000: Compania Tele Atlas cumpără compania ETAK. Este fondată compania DHI Water & Environment, ca urmare a fuziunii dintre Danish Hydraulic Institute (DHI) și VKI – Institute for the Water Environment.

2001: Refraction Research lansează aplicația PostGIS 0.1, aplicație open-source capabilă să suporte baze de date relaționale pentru PostgreSQL. ESRI începe implementarea aplicației ArcGis 8.1. Este lansat satelitul Quickbird, cu o rezoluție de 62 cm în pancromatic. Tot în acest an este înființată și compania Global Mapper Software LLC.

2002: Compania ESRI începe să ofere o gamă largă de programe ce rulează pe sisteme de operare Linux (ArcIMS 4, ArcSDE 8.2, MapObjects-Java Standard Edition, și ArcExplorer 4, toate aceste programe rulează pe sisteme de operare Linux). Eastman Kodak Company cumpără RSI (Research Systems, Inc.).
Este lansat on-line Atlasul Național al Statelor Unite ale Americii.

2003: RSI Global Services începe comercializarea produselor Kodak, folosind formatul JPEG 2000. Este pusă în practică inițiativa guvernului SUA de acces la datele geospațiale și informație.

2004: ESRI lansează aplicația ArcGis 9, incluzând și produsele ArcGIS Engine și ArcGIS Server. RSI împreună cu Remote Sensing Systems (RSS) divizie a companiei Eastman Kodak Company sunt cumpărate de ITT Corporation.

2005: Este lansată versiunea GRASS 6.0.0, aplicație ce prezintă o nouă interfață și suport pentru baze de date. Google lansează două servicii: GoogleMaps, ce utilizează tehnologii noi pentru aplicațiile Web-Gis (AJAX, Asynchronous JavaScript și XML) și GoogleEarth.

2006: Este lansata versiunea GRASS 6.1.0. Are loc la Lausanne în Elveția “FOSS4G2006 – Free And Open Source Software for Geoinformatics”.

2007: Leica Geosystems cumpără ER Mapper. ESRI a anunțat disponibilitatea primei versiuni publice a aplicației ArcGIS Explorer 9.2. DLR a făcut publice monstre ale primelor imagini capturate cu ajutorul senzorului radar amplasat la bordul satelitului TerraSAR-X. ESRI a făcut public Service Pack 3 pentru ArcGIS 9.2, ArcIMS 9.2 și ArcSDE 9.2. Are loc “FOSS4G2007 – Free And Open Source Software for Geoinformatics”, eveniment ce a fost susținut în localitatea Victoria, Canada. De asemenea este adoptată Directiva 2007/2/CE a Consiliului și Parlementului European, în vederea stabilirii unei Infrastructuri pentru datele spațiale în Uniunea Europeană, denumită INSPIRE.

Astăzi, GIS-ul este mult mai prietenos și nu mai este folosit doar de experți, el fiind utilizat și de geologi, ecologi, doctori, economiști, etc. Cu ajutorul lui se pot accesa, gestiona date în diferite formate și stocate în diferite locuri. Aplicațiile sunt în mare măsură axate pe gestionarea cat mai bună a diferitelor fenomene, și de luarea de decizii eficiente (Spatial Decision Support Systems).
Iată și o schița a celor 3 etape în evoluția Sistemelor Informaționale Geografice:

Aceasta ar fi în linii mari evoluția Sistemelor Informaționale Geografice pâna în momentul de față, fiind foarte posibil să fi sărit peste anumite evenimente. Prin urmare articolul este deschis completărilor și rog pe cei ce știu evenimente marcante în evoluția GIS, să sesizeze acest lucru.