Distribuția spațială a cantităților medii de precipitații este puternic influențată, la fel ca în cazul valorilor de temperatură , de altitudine. Așadar, în realizarea hărții cu repartiția teritorială valorilor medii de precipitații, trebuie întotdeauna testată intensitatea legăturii dintre cele două variabile, iar atunci când este cazul altimetria trebuie luată în considerare. Pentru realizarea hărții de precipitații se va folosi programul ILWIS Open 3.7 utilizând Residual Kriging (o metodă de interpolare hibridă care poate include în procesul de spațializare una sau mai multe variabile auxiliare).
Etapele realizării harții sunt:
Prin aplicarea ecuației de regresie dintre varibilă independentă (altitudinea) și variabila dependentă (valorile de precipitații) rezultă un coeficient de determinare de R2 =0,79, mai exact 79 % din variabilitatea spațială a valorilor medii de precipitații este explicată de altimetrie.
Pentru calcularea coeficientului de corelație datele au fost aduse in formatul ILWIS:
import shape(..\grided_precipitation\r\pp_61_90.shp, pp_61_90)
iar altitudinea fiecărei stații meteorologice a fost extrasă (în tabelul pp_61_90_corelatie) din modelul numeric al terenului utilizându-se comanda:
dem=MAPVALUE(dem,Coordinate)
Coeficientului de corelație (r=0.891) se calculează utilizând commanda:
corelatie=corr(dem,pp_august)
iar prin ridicarea la pătrat a acestuia se obține coeficientul de determinare (R2 = 0.794):
r2=(corelatie^2)
Coeficientul de corelație (r) reprezintă un instrument statistic de măsură a gradului de dependență dintre doua variabile (precipitații și altitudine în cazul nostru). Coeficientul de corelație variază intre -1 si +1. Cu cât coeficientul de corelație este mai apropiat de valoarea 1, cu atât relația dintre cele două variabile analizate este mai puternică. La valori negative, coeficientul indica o corelație inversă, iar atunci când valoarea acestuie este apropiată de 0, indica lipsa unei corelații.
Coeficientul de determinare (R2) este dat de pătratul coeficientului de corelație (r). Acesta indică cât de bine dreapta de regresie aproximează norul de puncte. R2 reprezintă măsura în care variabila independentă, X (altitudinea), explică variația variabilei dependente Y (precipitațiile). O valoare dezirabilă a coeficientului de determinare este una cat mai apropiată de 1.
Pentru aflarea dreptei de regresie care aproximează tendința norului de puncte între cele două variabile s-a realizat graficul dintre valorile precipitatțiilor și altidudinilor stațiilor (Figura 1). Această relație este dată de ecuația y = 48.117+0.043*x.
Figura 1. Dreapta de regresie.
Calculare reziduurilor (erorilor regresiei) se obține prin diferența (residuu=pp_august-pp_august_regress) dinte valorile măsurate și cele estimate obținute utilizând relația (Figura 2):
pp_august_regress=48.117+0.043*dem
Figura 2. Tabelul pp_61_90_corelatie.
Gridul cu modelarea spațială a valorilor de precipitații este obținut prin aplicarea regresiei spațiale utilizând modelul numeric al terenului (dem) utilizând comanda:
pp_august_regress=48.117+0.043*dem
Suprafața erorilor regresiei rezultă prin interpolarea câmpului residuu din tabelul pp_61_90_corelatie utilizând metoda Ordinary Kriging (krigingul normal/ordinar) care foloseste combinațiile liniare ponderate ale datelor (valorile precipitațiilor înregistrate la stațiile meterologice) utilizate în interpolare (Johnston et al., 2001):
Valoarea ponderii fiecărui punct folosit în interpolare rezultă în urma rezolvării unui sistem de ecuații utilizând calculul matricial de tipul (Hendrikse,2000):
Matricea din partea stângă depinde de distanța dintre punctele cu mărimi cunoscute și modelul semivariogramei ales. Matricea din partea dreaptă este dată de distanțele dintre locația aleasă pentru estimare și punctele cu măsurători. Aceasta va fi calculată pentru fiecare locație pentru care se realizează estimarea, în cazul nostru pentru fiecare pixel care formează gridul final.
Pentru calcularea parametrilor (nugget, sill, range), care sunt utilizați în rezolvarea sistemului de ecuații amintit mai sus, este necesar a se alege un model teoretic de semivariogramă potrivit datelor ce vor fi interpolate (reziduurile în cazul nostru). Din păcate ILWIS nu oferă un instrumental automat (intuitiv) în alegerea acestui model, pentru realizarea acestei etape utilizându-se programul Vesper 1.6 (Minasny, et al., 2002). Pentru aceste date s-a ales un model Exponențial cu parametrii nugget=9,15, sill=83,83 și range=62643 (Figura 3).
Figura 3. Modelul variogramei (Vesper 1.6).
Harta cu repartiția teritorială a reziduurilor regresiei (Figura 4) este obținută utilizând comanda:
pp_residuu.mpr{dom=value;vr=-84.942:80.638:0.000} = MapKrigingOrdinary(pp_residuu.residuu,dem.grf,Exponential(9.15,83.83,62643),600000.000000,plane,0,1,60,no)
Figura 4. Harta reziduurilor.
Prin însumarea gridului reziduurilor cu cel al estimarii prin regresie se obține harta finală cu repartiția teritorială a cantitatților medii de precipitații (1961-1990) pentru luna august (figura 5):
pp_august=pp_august_regress+pp_residuu
Figura 5. Repartiția teritorială a cantităților medii de precipitații, august 1961-1990.
Pentru validarea modelului de spațializare se comparară valorilor măsurate cu cele estimate calculându-se coeficientul de corelație r care în cazul de față are o valoare de 0,995, valoarea 1 semnificând o perfectă corelație între cele două seturi de date analizate. Pentru a se extrage valorile estimate din gridul precipitațiilor medii lunare se folosește comanda:
grid_estimat = mapvalue(pp_august, Coordinate)
iar pentru compararea celor două seturi de date (estimate vs. măsurat):
pearson = CORR(pp_august, grid_estimat)
J. Hendrikse. Geostatistics in ILWIS. INTERNATIONAL ARCHIVES OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, 33(B4/1; PART 4):365-375, 2000.
K. Johnston, J.M. Ver Hoef, K. Krivoruchko, and N. Lucas. Using ArcGIS geostatistical analyst. Esri New York, 2001.
B. Minasny, AB McBratney, and BM Whelan. Vesper (variogram estimation and spatial prediction plus error) version 1.6. Aust. Ctr. for Precision Agric., Sydney, 2002.
1 SRTM 1 km 2 (http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/)
]]>În 1736, matematicianul Leonhard Euler a publicat lucrarea The Seven Bridges of Königsberg despre care se poate spune că stă la baza ramurii matematice cunoscute sub denumirea de topologie.
În anul 1970, pregătindu-se de recensământ, United States Census Bureau, a folosit toplogia matematică pentru a reduce erorile ce apăreau pe hărțile rezultate.
Astăzi în cadrul Sistemelor Geografice Informaționale (GIS) termenul poate fi definit ca “știința și matematica relațiilor utilizate pentru validarea geometriei entităților vectoriale și pentru o serie de operații cum ar fi analiza de rețea și de vecinătate” [Goodchild, M.F., și colab., 2005].
În sens mai larg, topologia descrie relațiile spațiale existente între obiecte folosind seturi de reguli pentru a observa cum entitățile vectoriale (puncte, linii, poligoane) împărtășesc geometria și spațiul.
Totodată topologia face diferența dintre modele GIS și cele non-topologice (Modelul Spaghetti).
Figura 1. Primitive grafice
Așadar listele de noduri, arce, poligoane și vertecși, precum și relațiile de frontieră și cofrontieră puse în evidență prin adrese sau pointeri formează structura topologică de date [Nițu, C., și colab., 2002].
Figura 2. Relații topologice
Figura 3. Modelul topologic al datelor [Nițu, C., și colab., 2002]
Topologia stochează o serie de parametri referitori la regulile aplicate, ranguri, toleranțe. De asemenea mai stochează și o serie de date legate de erori, excepții, etc.
Figura 4. Erori topologice
Figura 5. Must Not Overlap (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 6. Must Not Have Gaps (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 7. Must Not Overlap With (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 8. Must Be Covered By Feature Class Of (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 9. Must Cover Each Other (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 10. Must Be Covered By (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 11. Boundary Must Be Covered By (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 12. Area Boundary Must Be Covered By Boundary Of (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 13. Contains point (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 14. Must Not Overlap (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 15. Must Not Intersect (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 16. Must Not Have Dangles (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 17. Must Not Have Pseudo-nodes (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 18. Must Not Intersect Or Touch Interior (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 19. Must Not Overlap With (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 20. Must Be Covered By Feature Class Of (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 21. Must Be Covered By Boundary Of (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 22. Endpoint Must Be Covered By (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 23. Must Not Self Overlap (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 24. Must Not Self Intersect (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 25. Must Be Single Part (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 26. Must Be Covered By Boundary Of (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 27. Must Be Properly Inside Polygons (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 28. Must Be Covered By Endpoint Of (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
Figura 29. Must Be Covered By Line (ESRI – “Topology rules poster”, 2004)
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.
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.
Maria Antonia Brovelli – History of GIS
Massimiliano Cannata – A GIS embedded approach for Free & Open SourceHydrological Modelling, 2006
P.A. Longley, M.F. Goodchild, D.W. Rhind și D.J. Maguire – Geographical Information Systems : Principles and Applications, ediția a II-a
Enciclopedia Britanica
geo-spatial.org
Gis Timeline
History of GIS – unit 23
How computer mapping at Harvard became GIS
Istoria companiei
ESRI
ITT Visual Information Solutions
Milestones of GIS – The Geospatial resource portal – GIS development
Roger F. Tomlinson CV
Reprezintă segmentul cu cel mai mare număr de utilizatori. Principalele caracteristici ale aplicațiilor desktop sînt prezentate mai jos:
Website | grass.itc.it |
---|---|
Autor | GRASS Development Team |
Limbaj | C++ |
Licență | GPL |
GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) este cea mai veche și mai cunoscută aplicație GIS open source. Istoria GRASS a început în anul 1982 la CERL (U.S. Army Construction Engineering Research Laboratory), organizație din cadrul armatei SUA. Dezvoltat inițial ca o aplicație de analiză spațială accesibilă doar militatarilor, GRASS a cunoscut consacrarea spre finalul anilor ’80, o dată cu decizia CERL de a pune codul sursă la dispoziția utilizatorilor (la vremea aceea e vorba despre cercetători din diverse organizatii americane) folosind rețeau Internet. Comunitatea GRASS a crescut proporțional cu dezvoltarea rețelei Internet. CERL a continuat dezvoltarea activă a GRASS pînă în 1992. În următorii 3 ani, CERL s-a limitat doar la corectarea unor bug-uri și nu a mai publicat nici o versiune nouă. În 1995 proiectul este abandonat. Universitatea Baylor își asumă dezvoltarea viitoare a GRASS și în 1997 publică versiunea 4.2. În 1998 apare versiunea 4.2.1, coordonată de Institute of Physical Geography and Landscape Ecology, University of Hannover. În 1999 demareză dezvoltarea versiunii 5.0, iar din 2001 ITC (Centro per la Ricerca Scientificae Tecnologica – Trento, Italia) devine sediul oficial al echipei de dezvoltare GRASS. GRASS 5.0.0 este lansat oficial în 2002, aducînd cu sine schimbări importante cu privire la modul de gestionare a datelor și incluzînd posibilitatea vizualizarii interactive 3D a datelor geospațiale. Anul 2005 reprezintă un nou punct de cotitură în dezvoltarea GRASS, o dată cu publicarea versiunii 6.0.0. Aceasta aduce suport pentru: validarea topologică a datelor 2D/3D în format vectorial, analiza rețelelor, stocarea datelor atribut în fișiere dbf sau în baze de date relaționale (MySQL, PosgreSQL + PostGIS, SQLite). În 2006, proiectul GRASS devine partener OSGeo, iar lui Markus Neteler, managerul proiectului GRASS începînd cu anul 1999, îi este decernat premiul Sol Katz Award for Geospatial Free and Open Source în cadrul FOSS4G2006.
În momentul de față GRASS include funcționalitate pentru:
La fel ca multe alte aplicații open source, GRASS poate fi instalat/compilat pe o multitudine de platforme. Codul sursă poate fi descărcat de pe site-ul official grass.itc.it, sau de pe unul din serverele mirror. Mirror-ul official GRASS în Romania este localizat la Facultatea de Geografie – Universitatea din București și poate fi accesat la adresa grass.unibuc.ro. Utilizatorii mai puțin experimentați pot descărca variantele pre-compilate (Binaries) ale librăriilor ce formează GRASS. Versiunile pre-complilate sînt disponibile pentru cele mai populare distribuții Linux (Debian, Fedora Core, OpenSuSe, Ubuntu Edgy, Gentoo), pentru MacOSX și Microsoft Windows. Trebuie menționat că suportul GRASS pentru Windows a fost ceva mai problematic. Acest lucru se datorează numeroaselor librării “Linux based” pe care GRASS le utilizează. Pînă nu demult, GRASS putea fi rulat pe sisteme Windows doar prin intermediul Cygwin. Din fericire, în ultima perioadă au apărut și alte soluții, mai accesibile utilizatorilor medii, ce permit funcționarea GRASS în mediul Windows:
Figura 1. GRASS 6.3 rulînd pe platformă Windows XP.
La acestă dată, comunitatea utilizatorilor GRASS este într-o continuă creștere. Dacă acum cițiva ani, GRASS era utilizat aproape exclusiv de mediul academic și științific, astăzi, datorită interfeței grafice intuitive, a versiunilor localizate și a noilor funcționalități, acesta a fost adoptat de o gamă mult mai largă de utilizatori, concurînd cu succes aplicații GIS comerciale.
Deoarece filosofia GRASS este oarecum diferită de cea întîlnită la majoritatate aplicațiilor GIS comerciale, curba de învățare pentru utilizatorii noi (mai ales pentru cei care migrează dinspre o soluție comercială) se poate dovedi destul de abruptă. În acest sens vă recomandăm o serie de resurse, menite să facă lumină asupra modului în care GRASS poate fi utilizat cu succes în aplicațiile geospațiale:
Website | www.qgis.org |
---|---|
Autor | QGIS Development Team |
Limbaj | C++ |
Licență | GPL |
QGIS (Quantum GIS) este o aplicație GIS ușor de instalat și utilizat ce rulează pe platforme Linux, Unix, MacOS și Windows. Proiectul QGIS a demarat în 2002 și s-a impus repede datorită interfeței grafice intuitive și a funcționalității GIS ridicate. În momentul de față, QGIS oferă suport pentru:
Figura 2. Exemplu interfață QGIS.
Pentru a afla mai multe detalii despre QGIS vă recomandăm următoarele resurse:
Website | www.vividsolutions.com/jump, www.jump-project.org, www.openjump.org |
---|---|
Autor | Vivid Solutions, OpenJUMP Development Team |
Limbaj | Java |
Licență | GPL |
JUMP este o aplicație de vizualizare, editare și analiză a datelor geospațiale dezvoltată integral în Java. Acronimul proiectului vine de la Unified Mapping Platform, precedat de litera J ce indică limbajul de programare utilizat.
JUMP Workbench oferă o interfață grafică multi-document de vizualizare și gestionare a datelor geospațiale. Acesta expune funcționalitatea JCS Conflation Suite și JTS Topology Suite într-o manieră intuitivă și convenabil de utilizat. Datele pot fi încărcate și salvate într-o varietate de formate de fișier, incluzînd GML și ESRI Shapefile. De asemenea, include o interfață interactivă de creare a interogărilor WFS și extragere a datelor de pe servere compatibile. Utilizatorii pot aplica o varietate largă de stiluri pentru îmbunătățirea prezentării grafice a datelor. Instrumente dedicate permit editarea geometrică și tabulară a datelor încărcate, precum și analizarea acestora pe criterii spațiale. Funcționalitatea interfeței poate fi ușor extinsă prin intermediul sistemului de plugin-uri (Figura 3).
Figura 3. Exemplu interfață JUMP.
JUMP API – oferă posibilitate accesării programatice a claselor primare JUMP. În acest fel funcționalitatea spațială poate fi ușor încorporată în aplicații Java independente.
Istoria JUMP este una complicată. Versiunea originală a fost dezvoltată de compania canadiană Vivid Solutions. În timp, lentoarea cu care Vivid aducea îmbunătățiri a genererat apariția unor proiecte paralele de dezvoltare. Cele mai importante sînt prezentate în continuare.
Pentru mai multe detalii referitoare la JUMP vă recomandăm următoarele resurse:
Website | www.gvsig.gva.es |
---|---|
Autor | Regional Ministry for Infrastructure and Transport – Valencian Regional Government |
Limbaj | Java |
Licență | GPL |
gvSIG este o aplicație open source de gestionare a informațiilor geografice. Inițiativa dezvoltării gvSIG aparține Ministerului Regional pentru Infrastructură și Transporturi (Guvernului Regional Valencia – Spania) și face parte dintr-o strategie mai largă de migrare către soluții open sorce la toate nivelele ministerului. Universitatea Jaume I este însărcinată cu monitorizarea proiectului în vederea compatibilității cu standardele OGC. Dezvoltarea propriu-zisă a aplicației a fost atribuită companiei IVER Tecnologías de la Información S.A..
gvSIG oferă acces rapid la cele mai populare formate vector (SHP, DGN v7, DXF, DWG2000, GML) și raster (ECW, TIFF/GeoTiff, JPG, PNG, GIF, MrSID, IMG, JPEG2000, BMP). De asemenea, poate integra și edita date stocate local sau la distanță prin intermediul protocoalelor WMS, WFS, WCS și a conexiunilor JDBC (PostGIS, MySQL) (Figura 4).
Figura 4. Exemplu interfață gvSIG.
În momentul de față gvSIG oferă suport pentru:
Pentru mai multe detalii referitoare la gvSIG vă recomandăm următoarele resurse:
Website | http://udig.refractions.net |
---|---|
Autor | Refractions Research |
Limbaj | Java |
Licență | LGPL |
uDig (User-friendly Desktop Internet GIS) este un proiect ce combină avantajele librăriei GeoTools (design, structura datelor, standarde) cu cele ale aplicației JUMP (interfața cu utilizatorul, afișare, interactivitate) și cele oferite de mediul Eclipse (extensibilitate, standarde de dezvoltare) pentru a crea un editor GIS desktop capabil de a interacționa cu o gamă largă de date spațiale, stocate local sau la distanță (via rețele private sau Internet). uDig își propune implementarea tehnologiilor tip WMS, WFS într-o manieră transparentă pentru utilizatorii GIS obișnuiți (Figura 5).
Figura 5. Exemplu interfață UDIg afișînd combinat, date stocate local și remote, pe două servere publice (NASA WMS Global Mosaic, DEMIS WMS).
În momentul de față uDig oferă suport pentru:
Website | http://openev.sourceforge.net |
---|---|
Autor | OpenEV Developers |
Limbaj | C/Python |
Licență | LGPL |
Numele de OpenEV acoperă o librărie și o aplicație desktop de vizualizare și analiză a informațiilor raster și vector.
Versiunea inițială de OpenEv a fost dezvoltată începînd cu anul 2000 de compania Atlantis Scientific, ca aplicație de vizualizare prototip pentru Canadian Geospatial Data Infrastructure (CGDI). În 2001, Atlantis Scientific a fost achiziționată de Vexcel Corporation și a devenit Vexcel Canada Inc. Noua companie a susținut în continuare dezvoltarea OpenEV. În anul 2006, Vexcel a fost la rîndul ei preluată de Microsoft, iar implicarea în proiectul OpenEv a devenit istorie.
La fel ca majoritatea aplicațiilor GIS open source, OpenEV are la bază librării deja consacrate, printre care se numără GDAL și OGR. Interfața OpenEV este complet customizabilă și include posibilitatea adăugării de instrumente noi, dezvoltate în Python.
OpenEV include funcții complexe de management și analiză a informațiilor în format raster (imagini satelitare, modele numerice altimetrice de teren). Aici se înscriu modulele Image Calculator (permite efectuarea de calcule folosind benzile spectrale), Compose Dataset (permite compunerea benzilor spectrale și obținerea unui nou fișier imagine, similar cu funcția Layer Stack din ERDAS Imagine), Raster Calculator (permite efectuarea de operații, în special matematice, asupra unei imagini/benzi), ISODATA Clasification (Self-Organizing Data Analysis Technique, metodă de clasificare nesupervizată). Suportul pentru vector este ceva mai rudimentar, permițînd însă afișarea particularizată, interogarea și editarea datelor.
Afișarea datelor geospațiale în OpenEV, atît 2D cît și 3D, se face extrem de rapid și precis, grație utilizarii cunoscutei librării OpenGL (Figura 5).
Figura 6. Exemplu interfață OpenEV.
Distribuiția versiunilor compilate de OpenEV se face prin intermediul suitei FWTools. Din vara lui 2006, Mario Beauchamp – unul din dezvoltatorii importanți ai OpenEV, a anunțat demararea lucrului la o versiunea nouă, cu funcții noi și o interfață grafică superioară.
Pentru mai multe detalii referitoare la OpenEV vă recomandăm următoarele resurse:
Website | www.mapwindow.org |
---|---|
Autor | The MapWindow Open Source Team |
Limbaj | C++ |
Licență | MPL 1.1. |
MapWindow este, după cum o definesc chiar autorii, o aplicație GIS programabilă, ce permite manipularea, analiza, vizualizarea informației geospațiale și a datelor atribut asociate. Aceasta a apărut din nevoia autorilor de a realiza și distribui aplicații GIS particularizate. În mod clasic, acest tip de aplicații erau realizate sub formă de plugin-uri compatibil cu soluțiile GIS comerciale existente. Dezavantajul acestei abordări îl constituie prețul, deloc neglijabil, ce trebuie plătit de beneficiarul unui asemenea plugin pentru aplicația gazdă (Ex: ArcView). Acest fapt i-a determinat pe autori să-și dezvolte propria librărie de funcții GIS: MapWinGIS.ocx, în fapt un control ActiveX ce putea fi integrat în orice limbaj de programare compatibil. MapWindow a fost creată ca o aplicație extensibilă, ce oferă o interfață grafică pentru expunerea funcționalității GIS din componenta MapWinGIS. Prima versiune (2002) este oferită gratuit dar sub licență freeware. În anul 2004, Idaho National Laboratory, unul din principalii sponsori ai proiectului, decide oferirea codului sub licență open source.
Astăzi, MapWindow este formată din trei componente principale:
Funcționalitatea MapWindow și a plugin-urilor standard include:
Figura 7. Exemplu interfață MapWindow.
Pentru mai multe detalii referitoare la MapWindow vă recomandăm următoarele resurse:
Website | www.vterrain.org |
---|---|
Autor | Ben Discoe |
Limbaj | C++ |
Licență | MIT/X |
Proiectul VTP (Virtual Terrain Project) își propune realizarea unui set de instrumente care să permită reprezentarea digitală, tridimensională, a oricărui loc de pe glob într-o manieră interactivă. Suita software VTP este compusă din trei aplicații independente:
VTP este construit pe baza mai multor librării open source: wxWidgets (interfața grafică), GDAL/OGR (manipularea datelor geospațiale), libpng (citirea fișierelor PNG), libcurl (transferul datelor prin intermediul protocoalelor HTTP și FTP), libmini (gestionare nivel de detaliu), NedCFD (citirea fișierelor în format CFD), OpenGL (randare 3D), OSG (librărie de gestionare a entităților grafice).
Lucrul cu VTP presupune două faze. Mai întîi, datele geospațiale brute (imagini satelitare, ortofotoplanuri, hărți, modele numerice altimetrice de teren, vectori) sînt aduse în VTBuilder, unde pot fi editate, reproiectate, re-eșantionate și salvate pe disc în formate compatibile cu Enviro (format BT pentru MNAT, format VTST pentru descrierea structurilor construite, format VF pentru vegetație). VtBuilder conține instrumente navigare în cadrul hărții, de interogare și selecție, interactivă sau pe baza atributelor (Figura 8).
Figura 8. Exemplu interfață VTBuilder.
Explorarea tridimensională a “lumii” modelate în VTBuilder se face în cadrul aplicației Enviro. Aceasta vine cu două moduri distincte de vizualizare:
Figura 9. Exemplu interfață Enviro.
Pentru mai multe detalii referitoare la VTP vă recomandăm următoarele resurse:
to be continued…
]]>Conceptul de software liber/free nu este deloc unul nou. Imediat după apariție, calculatoarele au fost adoptate de universități ca unelte de cercetare. La acel moment aplicațiile software erau distribuite liber, programatorii fiind plătiți doar pentru timpul de programare și nu pentru aplicațiile software realizate. Ceva mai tîrziu calculatoarele au ajuns în mediul de afaceri iar programatorii au început să se întrețină restricționînd drepturile utilizatorilor asupra aplicațiilor software și percepînd taxe pentru fiecare copie a programului. Conceptul de software liber, ca filosofie de dezvoltare a aplicațiilor, a fost puternic popularizat începînd cu anul 1984 de către Richard Stallman, o dată cu înființarea Free Software Foundation și demararea proiectului GNU. În viziunea Free Software Foundation (FSF), software-ul liber este caracterizat de libertate și nu de preț. Conceptul se referă la libertate în sensul de libertatea de expresie și nu în sensul de intrare liberă. Confuzia între cele două sensuri este des întîlnită deoarece în engleză, cuvîntul free, semnifică atît libertate cît și gratis. Software-ul liber e caracterizat de libertatea acordată utilizatorilor săi de a-l utiliza, copia, distribui, studia, modifica și îmbunătăți. Mai exact, e vorba de patru forme de libertate a utilizatorilor săi:
Sigla proiectului GNU
În 1998, Eric S. Raymond, Bruce Perens și Linus Torvalds lansează conceptul open source software, ca alternativă la formula free software. În acest fel se urmărește atît eliminarea ambiguității induse de forma free cît și debarasarea de aspectele rigide promovate de FSF. Mișcarea s-a dovedit una cîștigătoare, curentul open source cunoscînd de atunci o dezvoltare exponențială.
Succesul unui proiect open source nu este asigurat prin simpla publicare a codului sursă. Acesta apare atunci cînd în jurul proiectului se conturează o comunitate activă de dezvoltatori și utilizatori, uniți de interese comune, care susțin și îmbunătățesc constant proiectul. Pentru a atrage o comunitate puternică, un proiect open source trebuie să respecte o serie de reguli de design, transparență și deschidere. Cele mai importante ar fi:
Succesul aplicațiilor open source a cunoscut o nouă fază o dată cu apariția unor noi modele de bussiness care să exploateze și în plan comercial funcționalitatea acestora. Drept dovadă, în momentul de față, foarte multe din aplicațiile open source nu mai reprezintă doar rezultatul muncii unor programatori entuziaști, ci beneficiază de un suport substanțial din partea marilor companiilor private (Ex: IBM, HP, SUN etc). Conceptul open source garantează clientului controlul deplin asupra tehnologiei pe care o utilizează și asigură diminuarea costurilor prin eliminarea cheltuielilor presupuse de achiziția aplicațiilor. În același timp, dezvoltatorul unui proiect open source poate controla modul în care aplicația sa este utilizată comercial prin atribuirea unei licențe de utilizare. În prezent există o multitudine de asemenea licențe, adaptate diverselor nevoi ale utilizatorilor și un organism ce are rolul de a centraliza, documenta și arbitra corectitudinea textului acestor licențe: Open Source Initiative.
Printre cele mai cunoscute și utilizate proiecte open source se numără sistemul de operare Linux, serverul web Apache, browser-ul Mozilla Firefox, limbajul de scripting server-side PHP, aplicația de gestiune a bazelor de date MySQL, suita office Open Office și lista poate continua.
Pentru o înțelegere mai exactă a fenomenului open source, a motivațiilor și a culturii născute în jurul acestuia vă recomandăm următoarele cărți:
Aplicațiile GIS open source au cunoscut în ultimii ani o dezvoltare și o diversificare puternică, iar astăzi putem afirma cu certitudine că acoperă fiecare nivel din ciclul de utilizare a datelor geospațiale.
În cazul Sistemelor Informaționale Geografice, avantajelor clasice ale utilizării aplicațiilor open-source: reducerea costurilor, control asupra tehnologiei utilizate etc.; li se adaugă o componentă extrem de importantă, și anume: compatibilitatea cu standardele existente în acest domeniu, marea majoritate a aplicațiior GIS open source fiind 100% compatibile cu standardele în vigoare. Elaborarea standardelor ce guvernează modului de gestionarea a informației geospațiale cade în sarcina OGC, un organism internațional independent, format din reprezentanți ai agențiilor guvernamentale, companii private și mediul universitar. Standardele elaborate de OGC sînt mai apoi preluate de alte organisme internaționale de standardizare, cele mai importante fiind ISO și CEN etc.
Din punct de vedere al limbajelor de programare utilizate în dezvoltare, aplicațiile GIS open source se împart în două mari clase: “C” și “Java”. O a treia categorie este reprezentată de aplicațiile web, de tipul celor care oferă servicii web spațializate. Pentru a consulta o listă exhaustivă a aplicațiilor GIS open source existente (indexate pe criterii complexe) vă recomandăm site-ul freegis.org.
Comunitatea GIS open source este una destul de numeroasă, polarizată în special de proiectele complexe: GRASS, UMN Mapserver, GDAL/OGR. Anul 2006 a fost unul istoric pentru comunitate în urma lansării OSGeo. OSGeo este o organizație non-profit ce are drept obiectiv susținerea și promovarea dezvoltării de tehnologii geospațiale open source precum și a datelor geospațiale libere. Fundația oferă ajutor financiar, organizațional și suport legal pentru o paletă largă de activități ale comunității geospațiale. De asemenea, servește drept entitate independentă, legal constituită, către care membrii comunității pot contribui cu cod sursă, bani, expertiză tehnică etc, avînd siguranța ca aceste resurse vor fi utilizate în beneficiul publicului. OSGeo funcționează drept “vehicul” de popularizare a tehnologiilor open source în cadrul comunității geospațiale și oferă infrastructura necesară pentru partajare informațiilor, cunoștințelor și datelor în cadrul proiectelor colective. Tot în sarcina OSGeo cade și organizarea anuală a unei conferințe internaționale și acordarea premiului Sol Katz, pentru servicii aduse comunității geospațiale. Prima conferință organizată după constituirea OSGeo, FOSS4G2006, a avut loc la Lausanne – Elveția și a adunat la un loc mai bine de 500 de participanți.
Sigla Open Source Geospatial Foundation
În continuare vom încerca să facem o trecere în revistă a principalelor aplicații GIS open source. Demersul nostru nu are pretenția de a epuiza subiectul, prezentînd toate aplicațile existente, ci doar de a prezenta o parte din alternativele de pe fiecare palier GIS. O clasificare a aplicațiilor GIS open source poate fi făcută după mai multe criterii. Cele mai importante ar fi: tipul aplicației (librărie, aplicație desktop, aplicație server, toolkit web), funcționalitate (vizualizare, editare, stocare, analiză spațială etc.), sistemul de operare pe care rulează, limbajul de programare folosit la dezvoltare și tipul de licență. Primele două criterii par să fie cele mai relevante în realizarea unei astfel de clasificări. Din păcate, o clasificare clară, folosind aceste criterii două criterii, nu este posibilă, aceasta deoarece multe din aplicații depășesc sfera strîmtă a unei singure categorii, incluzînd într-o măsură mai mare sau mai mică funcționalitate din celelalte categorii. În cazul de față, ne-am oprit la o clasificare pe baza tipului de aplicație, detaliată apoi pe baza funcționalității. Un ajutor important în realizarea acestei clasificări l-a constituit articolul lui Paul Ramsey: The State of Open Source GIS.
Librăriile sau bibliotecile partajate open source permit încorporarea de funcționalitate specifică fără a mai pierde vremea cu dezvoltarea acestora. În acest fel productivitatea crește, programatorul putîndu-se concetra asupra obiectivelor primare ale aplicației pe care o dezvoltă fără a mai pierde timp cu scrierea de funcții conexe. De exemplu, o aplicație de editare a datelor vectoriale presupune existența unor module care să se ocupe de importul/exportul datelor dintr-un număr mare de formate de fișier, baze de date sau servicii web, reproiectarea datelor într-un anumit sistem de coordonate sau definirea unor reguli topologice de validare a datelor. Toate aceste funcționalități conexe funcțiilor primare de editare a datelor pot fi rezolvate rapid și eficient prin încorporarea librăriilor OGR, PROJ4 și JTS/GEOS. Această abordare nu doar reduce timpul necesar dezvoltării unei aplicații noi, prin evitarea “reinventării roții” dar asigură și compatibilitate/interoperabilitate cu aplicațiile existente.
Website | www.gdal.org, gdal.osgeo.org, gdal.maptools.org, remotesensing.org/gdal, remotesensing.org/gdal/ogr |
---|---|
Autor | Frank Warmerdam |
Limbaj | C++ |
Licență | MIT |
GDAL/OGR reprezintă două din cele mai utilizate librării din lumea open source GIS. GDAL este un translator ce “stie” să citească și să scrie un număr impresionant de formate de date raster. Datorită licenței permisive, GDAL, este folosit și de numeroase de aplicații comerciale. Recent ESRI, a integrat funcționalitatea GDAL în versiunea 9.2 a suitei ArcGIS. Pentru o listă completă a formatelor suportate de GDAL consultați tabelul de pe site-ul oficial.
OGR este o librărie similară cu GDAL, dar concepută pentru manipularea datelelor vectoriale. Pentru o listă completă a formatelor suportate de OGR consultați tabelul de pe site-ul oficial.
Website | fdo.osgeo.org |
---|---|
Autor | Autodesk |
Limbaj | C++ |
Licență | LGPL |
Feature Data Objects (FDO) este o librărie de manipulare a datelor spațiale dezvoltată de Autodesk. Deși inițial a fost folosită exclusiv comercial, în cadrul unei serii de produse din familia Autodesk (Autodesk Map 3D, Autodesk MapGuide), în 2006, FDO este publicat sub licență open source împreună cu MapGuide, soluția de webmapping dezvoltată de Autodesk. La acest moment, FDO Open Source oferă suport pentru citirea și scrierea datelor geospațiale în format ESRI ArcSDE (în baze de date Oracle si SQL Server), MySQL, SDF (noul format de fișier creat de Autodesk pentru stocarea datelor geospațiale), ESRI Shapefile, ODBC (permite stocarea de puncte în format XYZ) și suport pentru citirea datelor WFS, WMS și a formatelor raster suportate de GDAL.
Website | proj.maptools.org, remotesensing.org/proj |
---|---|
Autor | Frank Warmerdam |
Limbaj | C |
Licență | MIT |
PROJ4 este o librărie ce permite efectuarea de transformări între diversele sisteme de coordonate, sferoizi și datum-uri. PROJ4 integrează aproape în întregime baza de date geodetică EPSG (European Petroleum Survey Group, entitate absorbită în 2005 de OGP – International Association of Oil & Gas). Dezvoltată inițial de Gerald Evenden, librăria PROJ4 a fost preluată și menținută de Frank Warmerdam.
Website | shapelib.maptools.org |
---|---|
Autor | Frank Warmerdam |
Limbaj | C |
Licență | MIT , LGPL |
Librărie ce permite citirea și scrierea fișierelor de tip ESRI Shapefile. Răspîndirea puternică a formatului de fișier Shapefile a determinat și o popularitate ridicată pentru librăria Shapelib.
Website | www.jump-project.org |
---|---|
Autor | Vivid Solutions |
Limbaj | Java |
Licență | LGPL |
Librărie Java ce implementează modelul geometric pentru obiectele spațiale definit de OGC în standardul Simple Features Specification for SQL. Funcțiile JTS includ suport pentru:
JTS oferă suport pentru următoarele tipuri geometrice de date spațiale: punct, multi-punct, polilinie, polilinie închisă, multi-polilinie, poligon, multi-poligon, colecții geometrice complexe.
Funcționalitate JTS a fost portată și pentru mediul C++ sub forma librăriei GEOS.
Website | geos.refractions.net |
---|---|
Autor | Refractions Research |
Limbaj | C++ |
Licență | LGPL |
GEOS (Geometry Engine – Open Source) reprezintă o portare a librăriei JTS în mediu C++.
Website | http://docs.codehaus.org/display/GEOTOOLS |
---|---|
Autor | GeoTools Project Management Committee |
Limbaj | Java |
Licență | LGPL |
GeoTools este un toolkit de dezvoltare a aplicațiilor GIS, ce oferă metode standard de manipulare a datelor geospațiale, implementat conform standardelor OGC. GeoTools este dezvoltat în strînsă legătură cu proiectele complementare GeoApi și GeoWidgets. Scopul proiectului nu include și dezvoltarea de aplicații complete pe baza GeoTools ci acela de a oferi funcționalitate GIS standard pentru creatorii de aplicații server-side sau desktop. GeoTools e construit într-o manieră modulară, fapt ce permite dezvoltatorilor să folosească doar funcționalitatea de care sînt interesați, fără a fi nevoiți să înțeleagă sau să includă întrega funcționalitate a toolkit-ului.
GeoTools include suport pentru o multitudine de formate de date spațiale prin intermediul a două interfețe:
Printre aplicațiile dezvoltate cu ajutorul GeoTools se numără: GeoServer, uDig, GeoVista, MyMaps.
Website | geoapi.sourceforge.net |
---|---|
Autor | GeoAPI Working Group |
Limbaj | Java |
Licență | BSD |
GeoApi este un proiect ce își propune reducerea paralelismelor în dezvoltarea de aplicații GIS și creșterea interoperabilității prin oferirea unor interfețe API neutre, realizate conform standardelor și recomandărilor OGC. Pentru moment aceste aplicații sînt realizate în Java, dar în viitor nu este exclusă și utilizarea altor medii de programare. Grupul de dezvoltatorii ai GeoApi este format în principal din membrii ai Open Geospatial Consortium Technical Committee. Rezultatele proiectului GeoApi sînt folosite în numeroase aplicații GIS open source, precum: GeoTools, degree, uDig, GeoServer, Seagis.
Website | geowidgets.sourceforge.net |
---|---|
Autor | Matthias Basler |
Limbaj | Java |
Licență | LGPL |
GeoWidgets urmărește realizarea unui set standard de widget-uri pentru aplicațiile GIS dezvoltate folosind GeoTools. Printre acestea se numără widget-uri de afișare a hărților, legendelor, casete de selectare a sistemelor de coordonate etc.
Website | www.geovistastudio.psu.edu |
---|---|
Autor | Penn State Department of Geography |
Limbaj | Java |
Licență | LGPL |
GeoVista Studio este o platformă ce permite dezvoltarea de aplicații software de vizualizare si analiză a datelor geospațiale. Utilizatorii, în special din comunitatea științifică și cea academică, pot beneficia de funcționalitatea inclusă în GeoVista Studio fără a avea nevoie de cunoștințe de programare. Astfel pot fi repede construite aplicații independente de vizualizare (2D/3D) și analiză geostatistică a datelor geografice.
]]>