Zarys historii geoinformacji - czyli mapy dawniej i dziś

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

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

3. 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 informacjio obszarach kuli ziemskiej.

4. 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.

5. 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 powiązanychz powierzchnią Ziemi.

6. Wybrane pojęcia z zakresu geoinformacji (4) Obiekt przestrzenny (ang. Spatial object) to: abstrakcjaobiektu 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.

7. 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

8. 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.

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

10. 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

11. Mapy dawniej i dziś (2) Najstarszą znaną mapą terenu jest być może mapa znaleziona w jaskiniw 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.

12. Mapy dawniej i dziś (3) Inną prehistoryczną mapą jest rysunek znaleziony na ścianiew 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.

13. Mapy dawniej i dziś (4) Mapa z Ga-Sur to jedna z najstarszych znanych map. Powstaław 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.

14. 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 Sipparw południowym Iraku (miasto, które leżało 60 mil (97 km) na północ od Babilonu na wschodnim brzegu rzeki Eufrat). Babilon znajduje sięw centrum mapy, równoległe linie na dole wydają się przedstawiać południowe bagna, a zakrzywione linie idące z północy i północnego wschodu mogą być górami Zagros.

15. 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.

16. Mapy dawniej i dziś (7) W Chinach pierwsze mapy wykonywano prawdopodobnie już około2.000 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

17. 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.

18. 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.

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

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

21. 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

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

23. 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 czasieI 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 rokuw kosmos wystrzelono pierwsze satelity GPS.

24. 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.

25. Podsumowanie • Z geoinformacją i systemami GIS związany jest bardzo bogaty język pojęciowy. • Geoinformacja łączy w sobie aspekt przestrzenny (geometryczny) obiektuz 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.

26. 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/

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