Zarys historii geoinformacji - czyli mapy dawniej i dziś Jacek Kozłowski „GEOINFO” Wrocław Cieszyn, 14 grudnia 2012 r.

Plan prezentacji Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji. Zarys historii geoinformacji. Bibliografia. Podsumowanie.

Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji (1) Nazwa GIS (ang. Geographical Information System) została użyta po raz pierwszy w 1971 r. przy okazji powstania systemu CanadianGIS. W Polsce przyjęło się tłumaczyć skrót GIS jako System Informacji Geograficznej. W literaturze istnieje wiele definicji systemów GIS, podkreślających różne cechy tych rozwiązań. Według definicji podanej w 1989 przez Dueker i Kjerne: GIS to system złożony ze sprzętu i oprogramowania, danych, ludzi, odpowiedniej organizacji i zasad służących zbieraniu, przechowywaniu, analizowaniu, rozszerzaniu informacji o obszarach kuli ziemskiej.

Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji (2) Dynamiczny rozwój systemów GIS w ostatnich dziesięcioleciach doprowadził do powstania bogatego języka pojęciowego oraz nazewnictwa. W Polsce stosowana nomenklatura w tym zakresie wzorowana jest często na określeniach anglojęzycznych, ale zawiera także wiele określeń powstałych w oparciu o leksykę polską. Na podstawie Internetowego leksykonu geomatycznego Polskiego Towarzystwa Informacji Przestrzennej pod redakcją prof. Jerzego Gaździckiego: System Informacji Geograficznej (ang. Geographical Information System) to system informacji przestrzennej dotyczący danych geograficznych; termin ten w liczbie mnogiej "systemy informacji geograficznej" stosowany jest również jako nazwa dziedziny zajmującej się geoinformacją oraz metodami i technikami GIS.

Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji (3) Geoinformacja (ang. Geoinformation) to: informacja uzyskiwana na drodze interpretacji danych geoprzestrzennych; 2) synonim i często używany skrót informacji geograficznej, stosowany również dla podkreślenia interdyscyplinarnego charakteru tego terminu nie ograniczającego się do geografii jako nauki. Dane geoprzestrzenne (ang. Geospatial data) to: Dane przestrzenne dotyczące obiektów przestrzennych powiązanych z powierzchnią Ziemi.

Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji (4) Obiekt przestrzenny (ang. Spatial object) to: abstrakcja obiektu geograficznego jako zjawiska świata rzeczywistego, stanowi figurę geometryczną utworzoną przez wyodrębniony zbiór punktów w rozpatrywanej przestrzeni dwuwymiarowej lub trójwymiarowej i opisany danymi przestrzennymi. Mapa (ang. Map) to: Model rzeczywistości geograficznej przedstawiony w postaci graficznej (rysunkowej lub obrazowej) z zastosowaniem skali i zrozumiałej dla użytkownika symboliki kartograficznej.

Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji (5) Inne pojęcia stosowane w kontekście geoinformacji: Geomatyka Geoportal Infrastruktura Informacji Przestrzennej (IIP) Interoperacyjność systemów / danych przestrzennych Krajowy system informacji o terenie Numeryczny model terenu Ortofotomapa Państwowy system odniesień przestrzennych System Informacji Przestrzennej (SIP) (ang. Spatial Information System) System Informacji o Terenie (SIT, SIoT) (ang. Land Information System (LIS)) Usługi danych przestrzennych

Najważniejsze cechy systemów GIS (1) - połączenie danych geometrycznych i opisowych - istnieje możliwość „przywiązywania” atrybutów opisowych (np.: test, liczba, data) i innych (np.: adres URL – link WWW, zdjęcie, film, dokument office) do obiektów graficznych (np.: działki, punktu adresowego, funkcji terenu); z powyższej cechy wynika znaczna część funkcjonalności systemów SIP, w szczególności w zakresie: wyszukiwania, analizy i raportowania.

Najważniejsze cechy systemów GIS (2) - warstwowy układ danych – zbiory danych przestrzennych przechowywane są w bazie danych lub plikach i prezentowane na mapie jako układ wielu warstw tematycznych; możliwe jest też grupowanie tych warstw w zestawy - mapy.

Mapy dawniej i dziś (1) Pierwsze „mapy” były obrazami przedstawiającymi nie Ziemię a niebo. Kropki symbolizujące ciała niebieskie datowane na 16.500 r. p.Chr. znalezione na ścianach jaskini w Lascaoux. Uważa się, że prezentują one trzy gwiazdy: Vega, Deneb i Altair oraz gromadę Plejady. Natomiast  rysunki namalowane w hiszpańskiej jaskini Cueva di El Castillo przed 12.000 lat również mogą pokazywać mapę nieba. Obok odbicia dłoni paleolitycznego artysty znajduje się namalowanych siedem punktów utożsamianych z Koroną Północy - Corona Borealis. Źródło: http://dawnemapy.com.pl/pages/historia/starozytnosc.php

Mapy dawniej i dziś (2) Najstarszą znaną mapą terenu jest być może mapa znaleziona w jaskini w Abauntz w regionie Nawarry na północy Hiszpanii. Jest to kamienna tablica sprzed około 14 tys. lat. Naukowcy z Uniwersytetu w Saragossie doszli do wniosku, że tajemnicze linie i szkice to odzwierciedlenie terenu. Na kawałku piaskowca wielkości dłoni autor mapy przedstawił góry, wijące się rzeki, oraz zaznaczył obszary, gdzie warto udać się na polowanie.

Mapy dawniej i dziś (3) Inną prehistoryczną mapą jest rysunek znaleziony na ścianie w anatolijskiej osadzie Çatalhöyük - pochodzi on z ok. 6.200 r. p.Chr. Szacuje się, że osada została założona między 7.400 a 7.300 roku p.Chr. Zamieszkiwało ją do 10 tysięcy ludzi, którzy zajmowali się rolnictwem oraz hodowlą zwierząt.

Mapy dawniej i dziś (4) Mapa z Ga-Sur to jedna z najstarszych znanych map. Powstała w Mezopotamii ok. XXV w. p.Chr. Przedstawia tereny leżące między Libanem i Antylibanem (okolica Syrii) a górami Zagros (okolice Iranu). Wyryta na glinianej tabliczce, mogła służyć jako pomoc dla podróżujących kupców.

Mapy dawniej i dziś (5) Gliniana tabliczka przedstawiająca mapę świata z Babilonem w jego centrum datowana na około 600 r. p.Chr. została odkryta w Sippar w południowym Iraku (miasto, które leżało 60 mil (97 km) na północ od Babilonu na wschodnim brzegu rzeki Eufrat). Babilon znajduje się w centrum mapy, równoległe linie na dole wydają się przedstawiać południowe bagna, a zakrzywione linie idące z północy i północnego wschodu mogą być górami Zagros.

Mapy dawniej i dziś (6) Mapy z dawnego Egiptu są bardzo rzadkie, jednak te, które przetrwały wyróżniają się precyzją w zakresie geometrii obiektów i dobrze rozwiniętą techniką geodezyjną. The Turin Papyrus Map, datowany na 1.300 r. p.Chr., pokazuje góry na wschód od Nilu, gdzie wydobywano złoto i srebro, a także położenie schronisk górników, studni, sieci dróg, które łączyły ten region z głównym terytorium kraju.

Mapy dawniej i dziś (7) W Chinach pierwsze mapy wykonywano prawdopodobnie już około 2.000 lat p.Chr. W III wieku p.Chr. powstała tam pierwsza wielka mapa świata. Podczas panowania dynastii Han wykonywano mapy na drewnie, jedwabiu i na papierze wykorzystywane m.in. do celów wojskowych. We wczesnym okresie starożytnej Grecji swoje mapy stworzyli m.in.: Anaksymander, Hekataios z Miletu, Herodot, Eratostenes i Ptolemeusz. Źródło: http://dawnemapy.com.pl/pages/historia/starozytnosc.php

Mapy dawniej i dziś (8) Eratosthenes z Cyreny, uważany za twórcę kartografii i geodezji, ok. 200 lat p. Chr. obliczył dokładnie wielkość kuli ziemskiej, sporządził atlas świata oraz udowodnił, że można dotrzeć do Indii drogą morską podążając na zachód od Hiszpanii.

Mapy dawniej i dziś (9) Za ojca współczesnej kartografii uznaje się Klaudiusza Ptolemeusza, autora dzieła „Geografia”. Jako pierwszy zastosował on system projekcji kartograficznej, wyznaczył południki w pięciostopniowych interwałach zbiegające się na biegunie północnym.

Mapy dawniej i dziś (10) Po upadku Cesarstwa Rzymskiego nastąpił w Europie odwrót od kartografii, podobnie jak wobec dużej części nauk rozwijanych w okresach rozkwitu cywilizacji greckiej i rzymskiej. W okresie tym swoje mapy stworzyli m.in.: Macrobius, Orosius, St. Isidor of Seville, Cosmas Indicopleustes.

Mapy dawniej i dziś (11) Pod koniec średniowiecza w XIII w. nagle pojawiły się dokładne mapy żeglarskie zwane "kompasowymi".

Mapy dawniej i dziś (12) Renesans to czas rozkwitu kartografii. Spowodowane zostało to wieloma odkryciami geograficznymi, które miały miejsce w trakcie podróży przyrodniczych, w tym odkryciem w 1492 r. Ameryki Południowej ("Indii") przez Krzysztofa Kolumba oraz opłycięciem kuli ziemskiej przez Magellana. Mapy renesansowe różniły się od map średniowiecznych. Były dokładniejsze i bardziej kompletne, a dużą rolę odgrywał w nich czynnik estetyczny - były one pełne postaci historycznych (władcy, poddani, sławne persony), zwierząt realnych i wymyślonych (potwory morskie, smoki). Źródło: http://dawnemapy.com.pl/pages/historia/renesans.php

Mapy dawniej i dziś (13) Przykłady renesansowych map znaleźć można w atlasie XVI-wiecznego kartografa Gerarda Mercatora. Mercator na stronie tytułowej swego atlasu umieścił postać greckiego boga Atlasa trzymającego kulę ziemską, skąd wzięła się nazwa "atlas".

Mapy dawniej i dziś (14) Okres XVI-XIX wieku to czas dalszego doskonalenia technik kartograficznych. Przełom w dziedzinie kartografii nastąpił na początku XX w. W czasie I wojny światowej rozwinęła się fotogrametria, czyli technika pomiarów na podstawie zdjęć lotniczych. Lata 50-te XX w. to prace ukierunkowanie na zautomatyzowanie procesu tworzenia (kreślenia, druku) map. Pierwszy system informacji geograficznej powstał w 1963 r. w Kanadzie w celu inwentaryzacji zasobów naturalnych i ich analizy. Powstały w ramach projektu w 1971 r. program komputerowy nazywał się CGIS (ang. Canadian GIS) i zawierał 7 warstw tematycznych. W roku 1968 w ramach programu kosmicznego Apollo 8 wykonano pierwsze zdjęcia Ziemi z dalekiego kosmosu. W tym samym roku w kosmos wystrzelono pierwsze satelity GPS.

Mapy dawniej i dziś (15) Sposób wizualizacji danych, w tym danych przestrzennych, zmienił się diametralnie z chwilą powstania Internetu. Mapy dostępne w Globalnej Sieci stały się interaktywne i w znacznej większości przypadków przestały być traktowane jako samodzielne, odizolowane dzieła. Geoinformacja została wykorzystana bowiem jako istotny element rynku usług, stając się niezwykle przydatnym i przyjaznym narzędziem komunikacji między dostawcą i odbiorcą informacji.

Podsumowanie Z geoinformacją i systemami GIS związany jest bardzo bogaty język pojęciowy. Geoinformacja łączy w sobie aspekt przestrzenny (geometryczny) obiektu z opisującą go informacją (tekst, zdjęcie, adres URL, etc.). Źródłową dziedziną wiedzy dla geoinformacji jest kartografia. Współczesne, nowoczesne mapy mają charakter interaktywny, są przyjazne użytkownikowi i wykorzystują technologie internetowe.

Bibliografia Milestones in the history of thematic cartography, statistical, graphics, and data visualization. Michael Friendly. 2009. http://www.math.yorku.ca/SCS/Gallery/milestone/milestone.pdf Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS. Leszek Litwin, Grzegorz Myrda. Helion 2005. GIS w geografii fizycznej. Artur Magnuszewski. Wyd. Nauk. PWN 1999. Kartografia. Wizualizacja danych przestrzennych. Menno-Jan Kraak, Ferjan Ormeling. Wyd. Nauk. PWN 1998. INTERNETOWY LEKSYKON GEOMATYCZNY. http://www.ptip.org.pl/ http://dawnemapy.com.pl/

Dziękuję za uwagę! Jacek Kozłowski „GEOINFO” Wrocław Cieszyn, 14 grudnia 2012 r.