Bijvoegsel - Geografisch InformatieSysteem (GIS)
Wat is een GIS?
GIS is een computersysteem dat dient om gegevens en informatie met een geografisch aspect te verzamelen, op te slaan en te analyseren. Het eigenlijke systeem bestaat uit hardware (computer en randapparatuur zoals een scanner en printer), software, gegevens die op de computer opgeslagen worden en het personeel/gebruiker dat/die de software zal gebruiken om de gegevens te analyseren.
Het geografisch aspect van GIS-gegevens betekent dat iedere gegevensinvoer te maken heeft met coördinaten in de 3D-ruimte en die betrekking hebben op een plaats op de aarde. Het gebied dat de gegevens voorstelt, kan een punt, een lijn of een oppervlakte zijn.
De gegevens worden georganiseerd in thematische lagen. Bijvoorbeeld, een laag van "hoeveelheid geproduceerde gewassen" zou een laag kunnen zijn waar oppervlakken (polygonen) worden gedefinieerd en een akker voorstellen, waaraan een waarde verbonden is, welke de hoeveelheid door die akker in een bepaald jaar geproduceerde gewassen voorstelt.
Bron: National Coastal Data Development Centre (NCDDC), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), USA
De gegevens in een GIS-laag kunnen in één van beide formaten zijn: vector of raster. Vectorgegevens zijn het meer algemene formaat van GIS-gegevens. Zoals hiervoor vermeld kunnen elementen in het vector systeem punten, lijnen of veelhoeken zijn. Ieder van deze elementen kan met één of meer waarden in een thematische laag verbonden worden. Vectorgegevens zijn ruimtelijk zeer nauwkeurig. Anderzijds organiseren rastergegevens ruimte in een raster. Ieder vierkant wordt behandeld als een vectorveelhoek en heeft ook één of meer waarden ermee verbonden. Rastergegevens zijn vaak afkomstig van teledetectiebeelden, omdat de sensor de gegevens in pixels registreert.
In bovenstaande figuur bevat de laag "customers" punten, de laag "streets" bevat lijnen en de laag "parcels" bevat veelhoeken. Dit zijn allemaal vectorlagen. Anderzijds zijn de lagen "elevation" en "land usage" rasterlagen en afkomstig van de verwerking van teledetectiebeelden.
Bron: Wikimedia Commons
Een ander voorbeeld van punten, lijnen en veelhoeken staat links. Op deze kaart staan de putten als puntelementen, de rivieren als lineaire elementen (bestaande uit een sequentie van rechte lijnen en vormen zo wat wij soms een polylijn noemen) en het meer wordt voorgesteld als een polygoon, aangezien dit een gebied in twee dimensies beslaat. Een polygoon wordt gedefinieerd als het omsloten gebied binnen een gesloten reeks lijnen (wat wil zeggen dat er geen einde of begin is aan die reeks lijnen).
Waarvoor een GIS gebruikt wordt
Op zijn minst kan een GIS gebruikt worden als een uiterst verfijnde kaart die een grote verscheidenheid aan informatieelementen kan geven. Het feit dat de gegevens in digitale vorm opgeslagen worden, maakt het mogelijk om verschillende thematische kaarten te maken afhankelijk van de behoeften. Belangrijker nog is dat het digitale karakter van de gegevens een snelle manipulatie ervan en het uitvoeren van verscheidene analyses toelaat.
Door meer dan één laag in een GIS-systeem te combineren worden aan ieder uniek punt in de ruimte metterdaad veel attributen of karakteristieken toegekend. Een theater bijvoorbeeld zou met een punt voorgesteld kunnen worden, dat een coördinatenpaar zal hebben. Bijkomende informatie betreffende dat punt zou de naam van het theater, het adres, aantal plaatsen, en wanneer het gebouwd werd kunnen zijn.
Omdat alle elementen in een algemeen coördinatiesysteem gecombineerd worden, is het mogelijk veel ruimtelijke bewerkingen te doen die de locatie van die elementen met de bijbehorende attributen combineren.
Laten we het voorbeeld van reliëf nemen. Hoogte is een van de eigenschappen die het vaakst geassocieerd worden met punten en lijnen in een GIS. Het gebruik van hoogtegegevens laat toe de kaart in drie dimensies af te beelden. Maar hoe kunnen we de hoogte van een willekeurig punt op de kaart berekenen? De voor dit proces vereiste gegevens zijn puntmetingen van de hoogte. Hoe meer puntmetingen beschikbaar zijn, des te nauwkeuriger en gedetailleerder de hoogtekaart uiteindelijk zal zijn. Hoogtegegevens van teledetectiemetingen zijn erg algemeen, daar ze een zeer dicht raster van hoogtewaarden kunnen leveren (zie nogmaals de "hoogte"-laag op de figuur links).
Bron: Wikimedia Commons
Bij de volgende stap worden de contourlijnen gevormd die alle punten met dezelfde elevatie tot één ononderbroken lijn verbinden. Nu we de contourlijnen hebben, als we aannemen dat de elevatie met een constant tempo tussen twee opeenvolgende contouren toeneemt (of afneemt), kunnen we de elevatie berekenen van ieder willekeurig punt op de kaart.
Vraag: Is het mogelijk dat twee contourlijnen elkaar snijden?
Vraag: Welke informatie krijgen we uit hoe dicht de contourlijnen bij elkaar liggen?
Omdat alle elementen referenties zijn naar hetzelfde coördinatensysteem, is het gemakkelijk de ruimtelijke relatie tussen twee of meer elementen te berekenen. We kunnen bijvoorbeeld het gebied identificeren dat binnen een bepaald bereik van een geselecteerd element ligt. Deze karakteristiek kan gecombineerd worden met andere informatie van bestaande lagen en een lijst criteria vormen die de selectie toelaat van de gebieden die aan die criteria voldoen.
