Kartografia i GIS

1. WNP, G 4, BL.3, 60 godz. lab Kartografiai GIS w geografii społeczno-ekonomicznej

2. Treść kursu • Przestrzenne dane społeczno-ekonomiczne oraz możliwości ich wyrazu graficznego. Relacje między kartografią społeczno-ekonomiczną a GIS. • Organizacja bazy danych społeczno-ekonomicznych. Rodzaje i zasady wyboru jednostek odniesienia dla przedstawiania zagadnień społeczno-ekonomicznych. • Możliwości i ograniczenia zastosowania pakietu programowego MapInfo w badaniach geografii społeczno-ekonomicznej. • Sporządzanie map społeczno-ekonomicznych. Metody jakościowe i ilościowe przedstawień kartograficznych oraz ich realizacja z wykorzystaniem technik komputerowych. • Wykresy i diagramy oraz ich zastosowanie w kartografii społeczno-ekonomicznej. Praktyczne wykonywanie głównych graficznych przedstawień statystycznych. • Kartograficzne metody badań. Zastosowanie technik komputerowych w analizach rozmieszczenia i regionalizacji. Metody korelacji, tendencji oraz transformacji w kartografii społeczno-ekonomicznej.

3. Literatura podstawowa Ratajski L. Metodyka kartografii społeczno-gospodarczej. PPWK. Warszawa, 1989. Saliszczew K.A. Kartografia ogólna. PWN. Warszawa, 2002. Kistowski M., Iwańska M. Systemy informacji geograficznej. BWN. Poznań, 1997. Kraak M.-I., Ormeling F. Kartografia: Wizualizacja danych przestrzennych. PWN. Warszawa, 1998. Robinson A.N., Sale R.D., Morrison J. Podstawy kartografii. PWN, Warszawa, 1988. Przewodnik użytkownika MapInfo Professional. Maplnfo Corporation, Troy, New York, 2002. (http://www.mapinfo.pl/down/dokumenty/przewodnik_uzytkownika_70.pdf)

4. KARTOGRAFIA I GIS W GEOGRAFII SPOŁECZNO-EKONOMICZNEJ • Przestrzenne dane społeczno-ekonomiczne oraz możliwości ich wyrazu graficznego.

5. Przestrzenne dane społeczno-ekonomiczne • Graficzne możliwości wyrazu danych geograficznych • Współczesna wizja mapy

6. Dane - wyodrębniane porcje informacji opisujące lub reprezentujące wybrany aspekt rzeczywistości • Dane społeczno-ekonomiczne – informacje dotyczące funkcjonowania systemów społeczno-gospodarczych: zaludnienia, osadnictwa, polityczno-administracyjne, oświaty i kultury, opieki zdrowotnej, turystyki i rekreacji, usług komunalnych, przemysłu, rolnictwa, transportu, wymiany, itp. • Przestrzenne (geograficzne) dane społeczno-ekonomiczne – informacje odnoszące się do obiektów lub zjawisk społeczno-gospodarczych o określonym położeniu w przestrzeni, a więc mających adres przestrzenny

7. Dane Geometryczne Atrybutowe Temporalne zawierające informacje o lokalizacji, czyli położeniu iwymiarach,obiektów i zjawisk społeczno-ekonomicznych zawierające informacje o innych, niegeomet-rycznychwłaściwościach obiektów i zjawisk społeczno-gospodarczych charakteryzujące zmienność geometrii oraz atrybutów obiektów i zjawisk społeczno- gospodarczych w czasie mapa tabela

8. Dane geometryczne • współrzędne geograficzne, • współrzędne topograficzne, • siatka skorowidzowa, • numery kodów odnoszących się do jednostekstatystycznych, • terminy topologiczne (np. A znajduje się między B i C), • terminy opisowe (np. adresy ulic)

9. Dane geometryczne ze względu na stopień rozbudowania • punktowe – obiekty geometryczne zerowymiarowe, które nie posiadają długości ani powierzchni i posiadającytylko jedną parę współrzędnych „x,y” • linowe - obiekty jednowymiarowe, charakteryzujące siędługością • powierzchniowe – obiekty geometryczne dwuwymiarowe, charakteryzujące się powierzchnią i obwodem • objętościowe - obiekty geometryczne zorientowane w trójwymiarowej przestrzeni (współrzędne x,y,z)

10. Dane geometryczne Obiekty geograficzne ze względu na stopień rozbudowania(wg Kraak M.-I., Ormeling F. Kartografia: Wizualizacja danych przestrzennych. PWN. Warszawa, 1998. S. 16)

11. Dane geometryczne ze względu na charakter występowania zjawisk i obiektów • ciągłe – zjawiska, występujące w każdym punkcie przestrzeni geograficznej lub w każdym punkcie aktualnie badanej części tej przestrzeni (np. temperatura, ciśnienie; rzeźba terenu, głębokość wody) • częściowo ciągłe – zjawiska, ciągłość występowanie których na badanym obszarze jest przerwana lub gdy istnieje ona jedynie na ograniczonych obszarach, podobnie do wysp (np. obszary leśne, pola uprawne, jeziora, morza) lub zjawiska, ciągłość występowania których dostrzega się w jednym kierunku (np. rzeki, drogi, granice) • dyskretne – obiekty i zjawiska, występowanie których jest ograniczone w przestrzeni do wielkości punktu (np. dom, drzewo), występowanie dyskretne może być też traktowane jako teoretyczna granica generalizacji poprzedniego

12. Dane geometryczne Charakter występowanie zjawisk i obiektów(wg Ratajski L. Metodyka kartografii społeczno-gospodarczej. PPWK. Warszawa, 1989. S. 24)

13. Dane geometryczne Czasami rozróżnienie zjawisk ciągłych i dyskretnych może być dość trudne

14. Dane atrybutowe • jakościowe – dopuszczające tylko zgodność cechy obiektu z założoną charakterystyką (np. teren leśny, teren zabudowany) lub charakteryzujące uporządkowanie cech wg przyjętego opisu (dobra gleba, średnia gleba, słaba gleba) • ilościowe – uwzględniające wielkość obiektu lub zjawiska mierzoną w z pomocą liczb, co umożliwia sumowanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie wartości cech poszczególnych obiektów

15. Dane atrybutowe ilościowe • bezwzględne – wyrażonych w naturalnych jednostkach miary, takich jak kilogramy, metry, stopnie, sztuki, itp. • względne – odniesionych do innego zbioru danych, traktowanego jako wielkość stała (natężenie, gęstość, udział procentowy, udział wcałości)

16. Obiekty i zjawiska rzeczywistości przedstawiane są na mapach z pomocą określonych znaków graficznych. • Są to: • punkty • linie • powierzchnie • Znaki te reprezentują cechy geometryczne danych geograficznych.

17. Podstawowe typy i sposoby prezentacji danych przestrzennych(wg Kistowski M., Iwańska M. Systemy informacji geograficznej. BWN. Poznań, 1997. S. 49).

18. Każdy z tych znaków może być dodatkowo rozróżniany za pomocą: • wielkości • jasności (waloru) • ziarnistości • barwy • orientacji • kształtu • Różnicowanie podstawowych znaków przez wielkość, jasność, barwę, itd. służy do prezentacji • cech atrybutowych obiektów i zjawisk społeczno-ekonomicznych.

19. Graficzne możliwości wyrazu przestrzennych danych geograficznych (wg Kraak M.-I., Ormeling F. Kartografia: Wizualizacja danych przestrzennych. PWN. Warszawa, 1998. Tablica 1)

20. Atrybutowe dane ilościowe wyrażane są zasadniczo przez wielkość znaku. Jest to logiczny sposób przedstawiania wielkości zjawiska czy faktu, ponieważ wielkość znaku można zmierzyć bezpośrednio i pozostaje ona w określonym stosunku do ilości. W przypadku ilościowych danych względnych stosuje się również przywiązanie pewnych wartości liczbowych do skali barw lub deseni rozumianych jako kombinacja zmiennych graficznych (kartogram). Jednakże w tym przypadku wartości liczbowe mogą być przedstawione tylko w przedziałach klasowych, gdyż odniesienie ich do znaku jest umowne, nawiązujące przede wszystkim do zmiany waloru

21. Atrybutowe dane jakościowe są zwykłe wyrażane przez pozostałe środki graficzne wypowiedzi kartograficznej. Skala barw zmienia się od tzw. kolorów ciepłych do chłodnych i od ciemnych do jasnych. Podobnie jasność rozumiana jako proporcja czerni do bieli (im więcej jest bieli w deseniu lub barwie, tym jasność jest większa) zmienia się od bieli do czerni. Bezpośrednie odczucie psychiczne kojarzy większe znaczenie zjawiska z kolorami ciepłymi i ciemniejszymi lub niskim walorem (czerń), a mniejsze znaczenie – z kolorami chłodnymi i jasnymi oraz wysokim walorem (biel).

22. Dane dotyczące zjawisk i faktów przedstawiane są na mapie w dwojaki sposób: według ciągłej lub skokowej skali wartości. Ciągła skala wartości – to takie przedstawienie kartograficzne, które zwala na odczytanie nas mapie indywidualnej wartości dowolnego punktu obszaru. Inaczej mówiąc, każdy dowolny punkt na mapie może być scharakteryzowany według jego indywidualnej wartości liczbowej. Skokowa skala wartości jest wynikiem grupowania całej zbiorowości wyrażeń liczbowych w przedziały klasowe. W rezultacie wielkość danego zjawiska może być odczytana tylko w granicach danej klasy.

23. Graficzna interpretacja skali wartości (wg Ratajski L. Metodyka kartografii społeczno-gospodarczej. PPWK. Warszawa, 1989. S. 22): A – ciągłej, B – skokowej

24. Fragment mapy z przedstawieniem danych w ciągłej skali wartości

25. Fragment mapy z przedstawieniem danych w skokowej skali wartości

26. Mapa - graficzne przedstawienie na płaszczyźnie wybranych cech powierzchni Ziemi oraz zjawisk przyrodniczych i społecznych. • Mapa charakteryzuje się: • matematycznie określoną konstrukcją (kartograficzneodwzorowania) • zastosowaniem symboli kartograficznych (znaki kartograficzne) • wybiórczym przedstawieniem cech i zjawisk (generalizacja kartograficzna)

27. Mapy od wieków są wykorzystywane: • do prezentacji danych przestrzennych, • uzyskiwania informacji o odległościach, kierunkach i wielkości obszarów, • jako pomoc w odkrywaniu i rozumieniurozmieszczenia zjawisk i relacji przestrzennych

28. Jednakże w związku z rozwojem, jaki się dokonał w ostatnich latach w zakresie operowania cyfrowymi danymi przestrzennymi, warunki, w jakich są używane mapy uległy zasadniczej zmianie. Mapy pojawiły się na ekranach monitorów (tzw. mapy cyfrowe– nowoczesne odpowiedniki zwykłych map analogowych, czyli papierowych). Obecnie wyróżnić można co najmniej trzy zasadnicze kierunki zmian wykorzystania map... 

29. zmiana celów wykorzystania map - przejście odwydobywania informacji do badania informacji (możliwości przeszukiwania baz danych, na podstawiektórych mapy te są opracowywane) • zmiana grup użytkowników - w kierunku odbiorców indywidualnych(w oparciu o tą samą bazę kartograficzną tworzyć można różne mapy, przedstawiające określony zbiór informacji, zależny od konkretnych potrzeb) • zmiana w elastyczności korzystania z map - odejście od statycznych map w kierunku map charakteryzujących się wysoką dynamiką (modelowanie trójwymiarowe, animacja komputerowa)

30. W latach osiemdziesiątych nastąpił rozwój programów komputerowych, określanych mianem systemów informacji geograficznej (GIS). Pełnią one wymienione wyżej funkcje i znajdują zastosowanie we wszystkich dziedzinach zajmujących się danymi przestrzennymi.