Fagstoff

GIS og enkelte definisjoner og begrepsavklaringer

Publisert: 08.08.2010, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Et GIS-system har funksjoner for innlegging, bearbeiding, lagring, analyse og presentasjon av geografiske data. I et operasjonelt GIS inngår en eller flere databaser. Det som er så spesielt med moderne GIS, er at man kan benytte data fra mange ulike kilder, som f.eks. diverse ulike kartdata, digitale bildedata, videobilder, data fra dataassistert konstruksjon, osv.

Bilde av et rasterkartRasterkart, 1:250 000 berggrunnskart over deler av Andøy. Rasterkartet er et digitalt bilde av vektordataene. 

Bilde av et rasterkart og et vektorkartVirkeligheten presentert i et rasterkart og et vektorkart. 

Tabelldata oversettes til kartsymboler og vises oppå eksisterende kartdata. Illustrasjon.Illustrasjonen viser tabelldata som oversettes til kartsymboler og vises oppå eksisterende kartdata.  

Ilustrasjon av kobling mellom tabelldata og kartLogisk kobling mellom tabelldata og kart. 

Geometrien i GIS

Geometrien i GIS kan i prinsippet representeres på to forskjellige måter:

  • vektordata med punkter, linjer og flater, eller
  • rasterdata med ensartede og systematisk organiserte flater (celler).

Vektordata

Vektorrepresentasjon er godt egnet til å lage digitale orienteringskart. Her benyttes de geometriske objektene punkt, linjer og flater/areal for å representere de geografiske objektene som ønskes laget. Eksempelvis vil en stein representeres ved et punkt, en sti ved en linje og et hogstfelt ved en flate. Det knyttes egenskaper til de geografiske objektene. Egenskapene beskriver de geografiske objektene.

For de fleste formål vil et punkt lagres som et koordinatpar (x og y) i et kart. Knyttet til dette koordinatparet vil det lagres egenskaper som beskriver objektet som finnes i punktet. Eksempel på kartobjekter som vanligvis lagres som punkt: liten kolle, liten grop, stein, brønn, lite tårn.

En linje lages gjerne som en punktsekvens. Hvert punkt i sekvensen skal ligge på den linjen som skal representeres, men mellom punktene må det gjøres antagelser om hvor linjen går. Det er vanlig å trekke rette linjer mellom punktene i sekvensen når linjen tegnes ut. Dersom det er for stor avstand mellom punktene på linjen (lav samplingsrate) i forhold til målestokken på det ferdige kartet, vil linjen se hakkete ut når den tegnes ut.

Det er også mulig å tegne ut en glatt kurve som går gjennom punktene. Det er mange måter å gjøre dette på. Linjer kan lagres som parametriske funksjoner. Denne metoden vil kunne gi glatte kurver uten knekkpunkter. Parametriske funsjoner kan være nyttige når for eksempel kurver på veier skal representeres. Det knyttes egenskaper til linjer som sier noe om hva linjen representerer. Eksempel på kartobjekter som vanligvis lagres som linjer: høydekurve, bekk/grøft, sti, gjerde, kraftlinje.

En flate (et areal) lagres gjerne med et sett med grenselinjer. I tillegg kan det lagres et representasjonspunkt som skal ligge inne på flaten. Flater må også ha tilknyttet egenskaper som sier noe om hva slags flate det er. Eksempel på kartobjekter som vanligvis lagres som flater: bruddfelt, åpent sandområde, vann, myr, skog, dyrket innmark, bygning, parkeringsplass. Flateelementer er i databasen representert med polygoner – en lukket, plan figur omsluttet av rette linjer. I praksis benyttes ofte betegnelsen polygon i stedet for flate.

Rasterdata

Ved rasterdata kan man tenke seg et rutenett som er lagt over et geografisk område. Informasjonen lagres i ett eller flere lag med rutenett. Hvert lag er bygd opp som en matrise av like store celler. Hver celle inneholder en verdi som representerer egenskaper ved det området som cellen dekker. Denne verdien kan for eksempel være fargen som skal benyttes ved uttegning av kartet. Rasterrepresentasjon er spesielt godt egnet til å presentere kontinuerlig varierende fenomen, slik som terrenghøyde, nedbørsmengde, jordtype.

Et problem med rasterrepresentasjon er at den ikke er velegnet til å representere linjer. Hvert punkt i rutenettet beskriver som nevnt et geografisk fenomen (vegetasjonstyper, arealbruk, høydedata osv.), og det har i tillegg en kode som kan peke til andre tabeller slik at flere temaer kan knyttes sammen. Siden hvert lite punkt inneholder diverse informasjon, blir det etter hvert store datamengder å håndtere. Et satellittbilde eller et skannet papirkart er kilder til rasterdata.

Vektordata trenger mindre lagringsplass enn rasterdata og er i tillegg lettere å vedlikeholde og redigere, mens arealanalyser går fortere med rasterdata. Vektormodellen er enkel å koble mot eksterne databaser og blir derfor brukt mye innen offentlig forvaltning og andre instanser som produserer kart i forbindelse med beslutningsprosessen.

Geografiske data er stedfestet informasjon (geodata) som kan knyttes til et geografisk avgrenset område, for eksempel grunnkrets, kommune og fylke. Geografiske data kan også knyttes til punkter som er angitt ved koordinater. Disse er ofte basert på rettvinklede koordinatsystem (f.eks. x = nord, y = vest, z = høyde) eller lengde- og breddegrader. Man kan også oppleve at andre referanser som diverse områdeinndelinger, adressesystemer benyttes.

Dataene i et GIS består av to hoveddeler:
  • geometridelen (kartdata) som beskriver objektets form og posisjon;
  • egenskaper (= attributter) som beskriver hva objektet representerer i den virkelige verden. Egenskapsdata er i form av tekst eller kode og lagres i lesbare tabeller

Objektet kan stedfestes og beskriver virkeligheten. Objektet kan være konkrete fysiske fenomener som blant annet ulike hendelser og aktiviteter (f.eks. bilulykker, oljeutslipp, båter, vannlekkasjer, fabrikker, skoler, veier).

I GIS har hvert enkelt objekt en selvstendig identifikasjon, en id-kode (objektsidentifikator), slik at de enkelte objektene kan skilles fra hverandre. Nummer eller navn (bygningsnummer og stedsnavn) benyttes vanligvis som objektsidentifikator. I praksis skiller en ofte mellom objektsidentifikasjon og tematiske egenskaper. Alt er imidlertid egenskaper, men identifikasjon betraktes som mer grunnleggende enn de andre egenskapene.
Egenskapsdata (attributtdata) beskriver objektet og gir opplysninger om objektets egenskaper, for eksempel navn (skolens navn), byggeår, byggemateriale, størrelse. Egenskapsdata kan også være demografiske data (antall bosatte, aldersfordeling), omsetning til en butikk, akseltrykkbegrensning og fartsgrense på veier.

Egenskapsdata tilknyttet geografiske objekter, er lagret på noenlunde samme måte som koordinater. Egenskapsdata lagres som ulike sett av tall og/eller alfanumeriske verdier. Egenskapsdata for en skole nevnt over, lagres i databasen i et definert tabellformat. En slik databasefil kalles en egenskapsdatatabell.

Egenskapsopplysninger kan også være informasjon om relasjoner til andre objekter. Aktuelle relasjoner kan være hva objektet består av, for eksempel at et land består av fylker, at et fylke består av kommuner. Andre relasjoner kan være hva objektene tilhører, for eksempel hvilke adresser som er knyttet til en vei, hvilke stoppekraner som tilhører de forskjellige vannledningene.
Datamaskinen kan ikke se disse relasjonene direkte og må derfor ha opplysninger om hver relasjon som skal behandles. Det kan være lengden av skoleveien for en elev. Da er det nødvendig å vite hvilke veier henger sammen og krysser hverandre.

Tabelldataene kan oversettes til kartsymboler og vises sammen med annet kartinnhold, samtidig som en kan gå motsatt vei ved å peke på kartet på dataskjermen og få fram tabellopplysninger om det aktuelle objektet. Av ulike grunner er geometri og attributter ofte skilt både logisk og fysisk i datamaskinen. Med GIS er det også mulig å gjøre koblinger, og se sammenhenger mellom ulike hendelser og objekter på en ny måte, slik at ny informasjon blir tilgjengelig. Koblingen mellom geometri og attributter er basert på at det finnes identiske opplysninger (koblingsnøkler) i geometri- og attributtdataene.
Relatert innhold

Generelt