4. planificarea_ implementarea gis.ppt

Michaela Mihăilescu, “Sisteme informatice de management al activităŃii urbane (Baze de date şi GIS)”, UTCN, 2013

Sisteme informatice de management al activit ăŃii urbane

(Baze de date şi GIS)

– suport de curs –

Facultatea de Construc ŃiiUniversitatea Tehnic ă din Cluj-Napoca

2013


Curs (programa analitic ă)

1 Sisteme informatice de management: particularit ăŃi GIS

2 Sisteme de reprezentare a datelor spaŃiale: date vectoriale şi date raster

3 Baze de date spaŃiale: analiza spaŃială (interogare atribut şi spaŃială)

4 Planificarea şi implementarea unui proiect GIS

5 AplicaŃii GIS în activităŃi urbane

6 AplicaŃii webGIS, geoportale, cloud GIS

7 Infrastructura de date spaŃiale la nivel european; directiva INSPIRE (metadate, date şi servicii de date)

Aplica Ńii (lucr ări)

1 Informarea studenŃilor cu privire la modul de lucru şi suportul IT necesar; demonstraŃie privind utilizarea unor soluŃii GIS proprietar şi open source

2 Lucrarea 1. Documentare pentru realizarea unui mini-proiect GIS dedicat unei activităŃi urbane

3 Lucrarea 2. Identificarea surselor de date disponibile (surse de date, servicii de date WMS/WFS, hărŃi online); proiectarea bazei de date proprii tematicii alese (model de date, straturi, atribute, etc.)

4 Lucrarea 3. Generarea datelor spaŃiale (vectoriale) şi încărcarea datelor tabelare corespunzătoare.

5 Lucrarea 4. Realizarea unor analize spaŃiale pe baza de date proprie; realizarea unei hărŃi tematice

6 Lucrarea 5. Crearea unui fişier de metadate şi publicarea hărŃii realizate folosind resurse GIS online

7 Predarea lucrărilor efectuate de studenŃi

Con Ńinuturi


Planificarea şi implementarea unui proiect GIS

Curs 4.


Pentru implementarea cu succes a unui GIS , este necesar să se Ńină cont de câŃiva factori principali care influenŃează pozitiv atingerea scopului pentru care sistemul se doreşte a fi implementat. Se pot menŃiona astfel (Sursa: Peter Croswell, “The GIS Management Handbook”, URISA, 2008) :

� ObŃinerea unui angajament din partea conducerii instituŃiei� Angajarea unui manager de proiect din fazele iniŃiale ale proiectului� Proiectarea amănunŃită a arhitecturii sistemului� Echipa de analiză să fie interdisciplinară

� Implicarea utilizatorilor în analiză

� Formularea unei planific ări� Alocarea unei resurse suficiente de timp şi bani� Informarea permanenta a finanŃatorilor, a viitorilor şi potenŃialilor utilizatori asupra

stadiului proiectului� Training specializat permanent tuturor participanŃilor în proiect.

Implementarea unui GIS este un proces costisitor, care necesită o fundamentare solid ă, teoretică şi practică. Aşadar, pentru atingerea scopului unui GIS este necesară o atent ă planificare a activit ăŃilor , atât în plan tehnic, cât şi financiar.

Factori de influen Ńă în implementarea GISScopul implement ării unui GIS transcede simpla stocare în format digital a datelor geospaŃiale. Aşa cum s-a arătat anterior, bazele de date grafice şi descriptive trebuie exploatate pentru a contribui la sus Ńinerea efortului decizional la nivel de management institu Ńional .


Sunt identificate 10 etape în metodologia de planificare a unui GIS :1: Luarea în considerare a scopului strategic urmărit de beneficiar

2: Fundamentarea modului de planificare a activităŃilor pentru obŃinerea avizului de lansare a activităŃilor de panificare din partea managementului beneficiarului (termeni de referinŃă)

3: Realizarea unei informări cu aspecte tehnice relevante (seminar) pentru toŃi cei ce vor fi implicaŃi in implementare4: Descrie produselor informatice aşteptate ca rezultat al implementării

(analize, hărŃi, rapoarte, monitorizări online, etc. )

5: Definirea domeniului de aplicare a sistemului(ce volum de date se vor procesa, ce resurse hard şi soft ar fi necesare, în ce interval de timp, …)

6: Crearea unui model de date (scara, precizie, proiecŃie, etc…)

7: Alegerea unui model logic - baza de date (tip, straturi, atribute, etc.)

8: Determinarea cerinŃelor de sistem (caiet de sarcini)9: Luarea în considerare a raportului cost-beneficiu și analiza riscurilor

10: Stabilirea planului de implementare (cereri oferte, aspecte legale, timpi de implementare, necesar personal, training, etc.)

Lansarea unui proiect GIS trebuie să se facă pornind de la planificarea activit ăŃilor specific tehnice , dar şi a celor care Ńin de management şi finan Ńare, la fel de importante în vederea implementării unui GIS. De ce să se mai facă şi planificare, când ar fi mai simplu să se achiziŃioneze doar hard-ul şi soft-ul GIS, cu unele date încărcate deja și să se adapteze/optimizeze sistemul pe parcurs pentru o aplicaŃie anume? Răspunsul la această întrebare, precum şi aspectele legate de planificarea GIS au fost studiate şi prezentate sintetic de Roger Tomlinson încă din anul 2003, când a apărut prima ediŃie a cărŃii sale “Thinking about GIS”.

Planificarea implement ării unui GIS

“No GIS can be a success without the right people

involved.

A real-world GIS is actually a complex system of

interrelated parts, and at the center of this system there is

a smart person who understands the whole .”

Roger Tomlinson, „Thinking about GIS”, 4th edition, Esri Press, 2011

“No GIS can be a success without the right people

involved.

A real-world GIS is actually a complex system of

interrelated parts, and at the center of this system there is

a smart person who understands the whole .”

Roger Tomlinson, „Thinking about GIS”, 4th edition, Esri Press, 2011


Implementarea unui GISPentru transpunerea informa Ńiei geospa Ńiale într-un sistem informatic de tip GIS , util nivelului decizional dintr-o instituŃie/firmă, este necesară parcurgerea unui proces deloc uşor, care trebuie să acopere toate componentele unui sistem informatic:� hardware > sistemul de calcul (servere, staŃii de lucru, periferice, reŃele, etc…) � software > unelte şi funcŃii necesare pentru a stoca, analiza şi afişa informaŃia � date > intrări din surse diverse, colectate şi stocate în baza de date� modele si proceduri > reguli şi planuri de implementare conforme scopului � specialişti > personal specializat în proiectare, dezvoltare, implementare, exploatare, …Aceste componente trebuie sa asigure derularea optimă a opera Ńiilor de baz ă prezentate în cursul introductiv: � colectarea � gestionarea (stocare şi editare)� analizarea � afişarea şi prezentarea rezultatelor.

Sursa: http://www.burnaby.ca/Our-City-Hall/City-Departments/Engineering/Geographical-Information-Systems.html

În lanŃul de activităŃi necesare implementării, cea mai costisitoare etapă este cea a captării datelor geospaŃiale, cu atributele de interes pentru beneficiar.


Captarea datelor (colectarea sau capturarea datelor, cum mai este denumită de unii autori) se referă la procesul de transpunere în format digital a datelor care descriu informaŃii geografice din lumea reală, prin introducerea datelor în sistem. Aceasta este componenta cu cele mai mari cerinŃe din punctul de vedere al resurselor de timp din cadrul unui GIS. Pentru fiecare apariŃie a unui obiect într-o hartã trebuie specificate amplasarea, atributele şi relaŃiile spaŃiale cu obiectele din jur.

Captarea datelor geospa Ńiale

Harta în format hârtie şi echivalent în format GIS online (extras din curs GIS - Universitatea ETH Zurich, ElveŃia)(sursa: http://www.gitta.info/TopoCart/en/multimedia/swiss_mapsheets_svg/index.svg)


Aşa cum s-a arătat în cursurile anterioare, reprezentarea în format digital poate fi vectorial ă (cu coordonate care definesc amplasarea şi link la atribute) sau raster (ca matrice de rânduri şi coloane cu celule care definesc amplasarea şi atributele). Metodele prin care se captează datele geospaŃiale de tip vector pe suport magnetic pentru un GIS sunt diverse, depinzând de sursa informaŃiei: � Pentru hărŃi-planuri pe suport de hârtie (sau calc):

� digitizare (pe planşete digitizoare) � construire prin conversie la scara (utilizând cote/dimensiuni)

� Pentru hărŃi-planuri în format digital: � vectorizarea automată a hărŃilor raster � digitizare pe ecran (peste hărti raster)

� Preluarea datelor cu ajutorul: � staŃiilor totale � aparatura GPS (Global Positioning System)

� Import din alte formate digitale:� din aplicaŃii CAD, formate DXF, DWG, DGN, etc…

� Accesare ca servicii de date spaŃiale:� WMS, WFS, KML, etc…

Captarea datelor geospa Ńiale (cont.)

Mouse de tableta digitizoare Wintab32

Statie totala South NTS-370R


Datele de tip raster sunt captate la rândul lor prin diverse metode:� prin scanare , pentru hărŃi/planuri analogice (suport hârtie) � prin fotografiere de pe satelitisau aeronave, pentru captarea imaginilor terestre, care apoi sunt procesate prin tehnici de fotogrametrie specifice. Datele raster sunt georeferenŃiateşi utilizate de cele mai multe ori ca suport pentru vectorizarea unor informaŃii utile sau în analize 3D.

Ca şi în cazul datelor geospaŃiale, datele atribut pot fi preluate prin diverse metode:� manual (din arhive)� importate din alte baze de date deja implementate la beneficiar.

Captarea datelor geospa Ńiale (cont.)

Imagine preluată prin satelitul IKONOS în anul 2008 în zona Bucureşti, peste care s-a vectorizat limita intravilanului.

(Sursa: www.esriro.ro)


Datele odată captate, urmează a fi stocate şi editate pentru a corespunde scopului implementării sistemului.Stocarea datelor se face prin:

� definirea bazelor de date şi a sistemelor de management ale acestora� ataşarea atributelor la elementele geometrice

Editarea datelor presupune:� corectarea formelor geometrice, a datelor atribut greşite sau updatarea

acestora

Exemplu: Editarea amplasării decalate a unui UAT în raport cu graniŃele de judeŃe şi cu limitele teritoriale ale UAT-urilor vecine.

Gestionarea datelor

Extrase din harta limitelor administrative ale unităŃilor din Regiunii Nord-Vest(Sursa: ADR Nord-Vest)


Datele stocate în bazele de date geospaŃiale trebuie să fie exploatate în direcŃia obŃinerii de noi informaŃii utile beneficiarului. Aşa cum s-a arătat deja în cursurile anterioare, analiza spaŃială bazată pe interogarea spaŃială şi de atribut, conduce la obŃinerea unor noi informaŃii, utile în procesul de management.Exemplu:

Analizarea datelor

Extrase din harta tematică referitoare la procentul arabil din suprafaŃa agricolă a Regiunii Nord-Vest, 2010(Sursa: ADR Nord-Vest)

Folosind datele referitoare la suprafeŃele arabile şi cele agricole per UAT-uri, s-au putut stabili zonele cu procent ridicat, mediu şi scăzut de teren arabil din total agricol.


Afişarea datelor (stabilirea straturilor vizibile, a cromaticii de afişare) precede ultima etapă dintr-un proiect de tip GIS, şi anume prezentarea rezultatelor (conŃinut şi încadrare în format hartă listată, rapoarte, creare servicii de date accesabile prin geoportale).

Afi şarea şi prezentarea rezultatelor

Extrase din harta tematică referitoare la situaŃia implementării Progarmului OperaŃional Regional - DMI 3.2 - 2011.(Sursa: ADR Nord-Vest)


Implementarea unui GIS aduce beneficii majore, dar acestea sunt de regulă mai greu cuantificabile şi sunt resimŃite după un interval de timp mai lung decât în alte procese investiŃionale cu care managerii sunt obişnuiŃi.

GIS prezintă avantaje multiple în exploatare, printre care:� Datele sunt mult mai bine organizate� Eliminarea redundanŃelor în stocarea datelor� Facilitatea actualizărilor

� Analize, statistici, căutări mult mai uşoare� Utilizatorii sunt mai productivi� Optimizarea structurii organizaŃionale şi a fluxului de informaŃii intern� Creşterea productivităŃii şi acurateŃei datelor� Optimizarea accesului la informaŃii� Transparentizarea deciziilor� Reducerea timpului de lucru.

Beneficii în implementarea GIS


Implementarea unui GIS incumbă însă şi riscuri majore. Multe implementări iniŃiate nu au fost duse la bun sfârşit, deoarece un GIS este un proiect multidisciplinar iar acest lucru este deseori neglijat. Implementarea unui astfel de proiect este iniŃiată de regulă de specialişti de cadastru, geografie, urbanism sau protecŃia mediului fără o colaborare cu informaticieni. Aceştia încep colectarea datelor într-un mod haotic, iar proiectul se transferă informaticienilor când sumele investite depăşesc milioane de dolari şi realizarea unui sistem informatic bazat pe datele colectate este practic imposibil. Principalele riscuri în implementarea unui GIS sunt:� Lipsa analizei duce la importarea datelor spaŃiale intr-un mod haotic, fără sa se aibă în vedere inconsistenŃa şi redundanŃa datelor� Începerea implementării in lipsa unei analize complete� Lipsa de înŃelegere a procesului de inovaŃie tehnologica şi aşteptări nerealiste de timp şi costuri;� Aşteptări nerealiste şi estimarea timpului de realizare diferit de cel real� Lipsa de înŃelegere a procesului de inovaŃie tehnologică

� Costurile ridicate şi întinderea procesului de implementare pe un timp îndelungat� Lipsa fondurilor necesare pregătirii profesionale în domeniul GIS, a personalului implicat în implementare, actualizare şi utilizare.

Riscuri în implementarea GIS


De consultat:

“Introducere în GIS”, părŃile 1,2,3, Universitatea Harvard (MA)http://hcl.harvard.edu/libraries/maps/gis/tutorials.html

Roger Tomlinson, “Thinking about GIS”, EdiŃia a 3-a, Editura Esri, 2008http://downloads2.esri.com/ESRIpress/images/121/tagis_with_ad1.pdf

4. planificarea_ implementarea gis.ppt

Documents