Co je to GIS
Základní principy
Většina objektů a jevů reálného světa se vyskytuje na některém místě zemského povrchu (např. strom, dům, řeka) nebo má vztah k některému místu na zemském povrchu (občan má někde trvalé bydliště, výrobek byl vyroben v určité továrně). Zároveň se tyto objekty vyskytují v daném prostoru společně s mnoha dalšími objekty a navzájem se ovlivňují (např. hlukem ze silnice jsou postiženi obyvatelé v domech do určité vzdálenosti, komín zamoří zplodinami určité území, prosperita prodejny závisí mimo jiné i na její poloze a množství potenciálních zákazníků v okolí). Proto znalost umístění a vzájemných prostorových souvislostí mezi objekty je velmi významná a může sehrát důležitou roli v řadě oborů lidské činnosti, od návrhu umístění jaderné elektrárny až po návrh obchodní sítě a vyhodnocování její úspěšnosti.
Prakticky to znamená, že v našich datech v počítači musíme mít zaznamenáno obojí současně, tj. jak vlastní údaje o objektu, tak údaje o jeho poloze. Tomuto typu dat říkáme geografická (nebo prostorová) data a počítačovému systému, který umožňuje ukládat a využívat taková data říkáme geografický informační systém, zkráceně GIS.
S jednoduchými prostorovými daty může pracovat i mnoho široce používaných počítačových programů, jako jsou databáze, tabulkové procesory, statistické programy nebo programy pro technické kreslení (CAD). V čem se tedy liší GIS od těchto programů?
Například máme v databázi následující tabulku, udávající polohu a počet obyvatel měst:
| město | zeměpisná šířka | zeměpisná délka | počet obyvatel |
|---|---|---|---|
| Brno | 49° 12´ | 16° 36´ | 388 296 |
| České Budějovice | 48° 58´ | 14° 28´ | 97 243 |
| Hradec Králové | 50° 12´ | 15° 50´ | 99 917 |
| Liberec | 50° 46´ | 15° 03´ | 101 162 |
| Ostrava | 49° 49´ | 18° 16´ | 327 371 |
| Plzeň | 49° 45´ | 13° 22´ | 173 008 |
| Praha | 50° 00´ | 14° 24´ | 1 214 174 |
„Tradiční“ databáze nebo tabulkový procesor dokáže odpovědět na dotazy typu Jaký je průměrný počet obyvatel v těchto městech?
, Které město leží nejseverněji (které má největší zeměpisnou šířku)?
nebo Jaká je vzdálenost dvou vybraných měst?
Jde o dotazy, kde k vyhledání odpovědi postačí prohledat jednotlivé záznamy v databázi. Co nového tedy přináší geografický informační systém (GIS)?
Pro nalezení odpovědi na předchozí dotazy postačí prohledat jednotlivé záznamy v databázi, případně si databázi setřídit nebo provést s údaji ve vybraných záznamech jednoduchý výpočet.
V praxi se však často vyskytuje potřeba znát odpověď i na složitější otázky, které takto jednoduše řešit nelze. Například: Jaká města leží ve vzdálenosti 100 km od vybraného města a kolik v nich je celkem obyvatel?
, Která města leží ve vzájemné vzdálenosti 200 km?
, Které všechny budovy postavené před rokem 1930 leží do 200 metrů od pravého břehu řeky na svahu menším než 5%?
apod. Povšimněte si, že v těchto otázkách jsou kombinovány dotazy na vlastnosti objektů s dotazy na jejich polohu a jejich vztah k dalším objektům. Pro zodpovězení těchto otázek je již třeba použít specializovaný program — GIS. GIS tyto otázky dokáže vyřešit právě proto, že má nejen mnohem rozsáhlejší možnosti pro práci s údaji o poloze jednotlivých objektů, ale také umí pracovat s údaji o jejich vzájemných prostorových vztazích neboli topologií. A navíc GIS podá tazateli odpověď formou přehledné mapy.
Je zřejmé, že připravit pro takový systém všechna potřebná data a zajistit jejich správu a aktualizaci představuje zejména pro rozsáhlejší území složitou a poměrně náročnou problematiku. Proto GIS v širším smyslu slova představuje nejen počítačový program (většinou celý systém programů), ale i „všechno okolo“, tj. veškeré potřebné technické vybavení, potřebná data, způsob jejich získávání a správy a příslušně vyškolený tým odborníků.
Jedna z přesných a vyčerpávajících odborných definic GIS proto zní: Geografický informační systém je organizovaný souhrn počítačové techniky, programového vybavení, geografických dat a zaměstnanců navržený tak, aby mohl efektivně získávat, ukládat, aktualizovat, analyzovat, přenášet a zobrazovat všechny druhy geograficky vztažených informací.
