• 1. Sistemul Informaţional Geografic (p. 12) –

• Un sistem informatic capabil să culeagă, depoziteze, manipuleze şi să afişeze informaţii geografice de referinţă, adică date identificate în funcţie de locaţiile lor (U.S. Geological Survey);

• Un sistem integrat de hardware, software şi personal instruit care uneşte date topografice, demografice, utilitare, imagine şi alte resurse de date, care au puncte geografice de referinţă (NASA Langley Research Center).

• Georeferenţierea (p. 97) reprezintă înregistrarea, într-un sistem de date, a informaţiilor referitoare la poziţia pe suprafaţa terestră a obiectelor descrise de datele respective (V. Dionisa, I. Dionisa, 1998). Georeferenţierea este procesul prin care unei imagini (hartă, imagine satelitară, etc.) i se atribuie anumite coordonate, astfel încât orice program GIS să poată poziţiona corect imaginea pe Glob. Georeferenţierea unei imagini presupune alinierea acesteia la un sistem de coordonate definit.

• Datele de tip raster (p. 39) încorporează utilizarea structurii de date grid – celulă, unde zona geografică este împărţită în celule identificate prin rând şi coloană. Structura de date raster reprezintă datele ca o matrice sau ca o dispunere de celule – grid în reţea (pentru modele de elevaţie) sau pixeli (pentru date tip imagine).

• Datele de tip vectorial (p. 24) reprezintă complexitatea realităţii mediului înconjurător prin combinaţii de puncte şi linii, linii care se pot unii, formând poligoane, simplificând reprezentarea de forma complexe sau caracteristici liniare.

• Componentele unui SIG (p. 15) –

• Componenta Hardware – sistemul de calcul pe care operează SIG.

• Componenta Software – conţine uneltele şi funcţiile necesare pentru stocarea şi afişarea informaţiilor geografice, fiind reprezentată prin pachete de aplicaţii SIG.

• Componenta Date – este cea mai importantă dintre componentele unui SIG, uneori putând depăşi ca valoare toate celorlalte componente.

• Componenta Personal – dependentă de pregătirea personalului.

• Componenta Metode şi Proceduri – SIG operează în strânsă concordanţă cu reguli şi planuri de implementare.

• Programe utilizate în GIS – Quantum GIS, GRASS GIS, Global Mapper, Surfer.

• GCP – urile (Ground Control Points – punctele de control) pot fi definite ca puncte situate la suprafaţa terestră, de coordonate cunoscute, fixate în cadrul unui sistem de proiecţie, care sunt folosite pentru a georeferenţia hărţi scanate, aerofotograme, etc.

• Interpolarea reprezintă procedura de estimare a unei valori într-o locaţie fără măsurători, folosind valorile măsurate în punctele vecine.

• Interpolarea altimetrică permite modelarea Pământului utilizând date tip punct din

hărţi, GPS sau ridicări topografice, scopul fiind obţinerea unui model numeric altimetric al reliefului, pornind de la informaţiile vectorizate anterior.

• Digitizarea (vectorizarea) reprezintă procedeul prin care se convertesc date analogice (de tip raster) în date numerice (de tip vectorial).

• Dimensiunea celulei (mărimea celulei) este definită ca fiind suprafaţa acesteia.

• EPSG reprezintă o bază de date utilizată la definirea unui sistem de coordonate  de referinţă care asigură poziţia precisă a coordonatelor şi la crearea unui model de transformare ce permite conversia coordonatelor între două sisteme de coordinate diferite.

• 28404 – reprezintă codul EPSG pentru proiecţia Gauss Kruger, zona 4, fusul 34.

• 28405 – reprezintă codul EPSG pentru proiecţia Gauss Kruger, zona 5, fusul 35.

• 31700 – reprezintă codul EPSG pentru Dealul Piscului 1970/Stereo 70.

• 4326 – reprezintă codul EPSG pentru proiecţia geografică, WGS 84.

• Harta topografică este o reprezentare grafică, convenţională, precisă, generalizată şi micşorată la scară a suprafeţei terestre pe o suprafaţă plană, transpunerea punctelor de pe suprafaţa terestră pe suprafaţa plană a hărţii realizându-se printr-un procedeu matematic numit proiecţie cartografică.

• Planul topografic este o reprezentare grafică, convenţională, precisă, generalizată şi micşorată la scară a unei suprafeţe mici de teren.

• Ortofotoplanul reprezintă aerofotoasamblajul redresat asupra căruia s-au efectuat corecţii vizând nivelul de referinţă planimetric, scara de proporţie şi tipul proiecţiei; proiecţia central este modificată, fiind transformată în proiecţie ortogonală.

• SHP (ESRI shapefile) reprezintă un format pentru datele vectoriale.

• GeoTIFF – reprezintă un format TIFF pentru date raster georeferenţiate.

• TIFF – Tagged Image File Format – un format raster comun produs de programe de grafică şi din scanare care oferă un fişier mare de date, iar compresia se realizează fără pierderi de informaţii.

• JPG – Joint Photographic Experts Group – un format comun pentru date de tip imagine utilizat pentru majoritatea imaginilor digitale;

• JGW – JPG World File – un format utilizat la georeferenţierea fişierelor cu extensia .jpg, asigurând informaţii despre coordonate geografice reale ce ajută la poziţionarea corectă a fişierului .jpg corespunzător într-un sistem de coordonate.

• PRJ – Project File – un format utilizat pentru fişiere ce stochează date, setări pentru alte fişiere utilizate în cadrul proiectului.

• TFW – TIFF World File – un format utilizat pentru fişiere care conţin informaţii pentru o

imagine georeferenţiată (dimensiunea pixelilor, coordonatele globale, etc.).

• WMS (Web Mapping Service) – este cel mai cunoscut serviciu standard de livrare a datelor raster. Acesta facilitează accesul consumatorilor la surse de date aflate la distanţă şi asigură furnizorilor o metodă standardizată de partajare a datelor.

• Imaginea în relief – imagine stereografică realizată cu ajutorul a două canale optice, ce confer posibilitatea de a percepe diferenţele de nivel.

• Imaginea radar – imagine obţinută cu ajutorul radarului, prin emiterea de impulsuri radiative electromagnetice spre subiectul dorit, captarea răspunsului şi interpretarea acestuia (prin tehnica teledetecţiei active).

• Informaţiile geografice reprezintă informaţii referitoare la descrierea locaţiei respective şi la atributele lucrurilor (date descriptive), incluzând atât forma acestora, cât şi modul de reprezentare; sunt compuse din informaţii spaţiale şi atribute.

• Informaţiile spaţiale – reprezintă informaţii legate de localizarea şi forma diferitelor obiective geografice, dar şi despre relaţiile dintre acestea; toate datele care poti fi transpuse pe hartă; stocate în coordinate şi topologie.

• Modelul numeric altimetric al reliefului – poate fi definit drept o reprezentare numerică a variaţiei continue a reliefului, atât în suprafaţă, cât şi pe verticală.

• QGS – reprezintă extensia cu care se salvează proiectele lucrate în Quantum GIS;

• g.region – prefixul “g” înseamnă “general” – operaţii generale cu fişiere – permite utilizatorului să gestioneze limitele unei hărţi raster; acestea pot fi stabilite în mod direct şi/sau dintr-un fişier de definiţie a regiunii, o hartă raster sau vector ori dintr-un fişier de vedere 3D.

• g.region res = 20 – prin această comandă se stabileşte rezoluţia bidimensională a gridului la 20 de metri.

• v.to.rast – permite convertirea unei hărți de tip vector într-o hartă de tip raster.

• r.to.vect – funcţia scanează stratul hărții raster propriu-zise, extrage puncte, linii sau caracteristici ale suprafeței şi transform apoi datele în format vector.

• r.surf.contour – crează o hartă a altitudinilor dintr-o hartă a curbelor rasterizate. Determinarea elevaţiei unui punct pe harta curbelor se face prin interpolarea celor două curbe mai apropiate.

• r.watershed – un modul ce permite analizarea bazinelor hidrografice, creând hărţi hidrologice cu izvoare, direcţii de scurgere, acumulări de apă, etc.

• Datumul geodesic – defineşte poziţia unui sistem de coordonate faţă de Pământ; aceasta presupune determinarea originii, a scării, a orientării axelor de coordonate şi definirea elipsoidului de referinţă.

• Proiecţia transversală cilindrică conformă Gauss-Kruger – proiecţie concepută în anii 1825 – 1830 de către matematicianul german Karl Gauss, iar mai târziu (1912), Johannes Kruger a

elaborate formulele necesare pentru trecerea coordonatelor punctelor de pe elipsoidul de rotaţie pe suprafaţa de proiecţie; se consideră elipsoidul de rotaţie ca formă matematică a Pământului, iar pentru proiectare, suprafaţa interioară desfăşurată în plan a unui cilindru imaginar, tangent la un meridian, adică transversal. În cadrul acestei proiecţii, axa Ox se consideră paralelă cu proiecţia meridianului axial, iar axa Oy se consideră proiecţia ecuatorului, ceea ce înseamnă ca sistemul de axe este inversat.

• Fusul 34 – în cadrul proiecţiei Gauss Kruger, întreaga suprafaţă a globului a fost împărţită în zone mărginite din 6 în 6 grade; o astfel de zonă poartă denumirea de fus; pe harta lumii la scara 1:1.000.000, teritoriul ţării noastre este acoperit de fusul 34 (zona 4) la vest de meridianul de 24° longitudine estică şi fusul 35 (zona 5) la est de acelaşi meridian.

• GPS (Global Positioning System) reprezintă o tehnologie modernă care foloseşte un complex de sateliţi cu ajutorul cărora se poate determina poziţia oricărui punct de pe suprafaţa Pământului, într-un sistem unic de referinţă, cu ajutorul unor aparate specifice. Determinările GPS folosesc efectul Doppler, adică variaţia frecvenţei unui semnal, când emiţătorul şi receptorul se mişcă unul în raport cu celălalt.

• Inverse Distance to a Power – este o metodă de interpolare exactă care porneşte de la prezumţia că influenţa unui punct comparativ cu altul descreşte o dată cu distanţa; generează aşa-numiţii “ochi de taur”, efectul putând fi redus aplicându-se un filtru de netezire; în cazul modelării terenului, unde există văi şi vârfuri, acurateţea este scăzută; nu extrapolează valorile pe z.

• Kriging – este o metodă de interpolare care se bazează pe teoria variabilelor regionalizate, ce presupune că variaţia spaţială a fenomenului este omogenă din punct de vedere statistic, pe toată suprafaţa. În funcţie de parametrii specificaţi de utilizator poate fi atât o metodă exactă cât şi una aproximativă. Poate fi utilizată pentru orice set de date, este cea mai flexibilă, însă este lentă când volumul de date este mare. Estimează erorile şi extrapolează valoarea z. La folosirea metodei este avut în vedere şi un model al variogramei. Variograma caracterizează fiecare set de date.

• Minimum Curvature – suprafaţa interpolată prin acestă metodă este asemănătoare unei plăci subţiri, liniar-elastice, care trece prin fiecare dintre valorile date, cu un grad mic de îndoire. Minimum Curvature nu este tocmai o metodă exactă de interpolare. Metoda funcţionează prin aplicarea unei ecuaţii în mod repetat asupra gridului cu scopul de a-l netezi. Acest procedeu se repetă până când se atinge valoarea maxim reziduală sau până când se atinge numărul maxim posibil de repetări.

• Modified Shepard’s – metoda foloseşte interpolarea prin cele mai mici pătrate după inversul distanţei; folosirea celor mai mici pătrate elimină efectul de rotunjire a liniilor în jurul unui nod (efectul “ochi de taur”); poate fi o metodă exactă sau una aproximativă, in funcţie de parametrii introduşi de utilizator.

• Natural Neighbor – se bazează pe o reţea de poligoane Thiessen; algoritmul interpolării Natural Neighbor foloseşte o medie a valorilor observaţiilor învecinate, unde valorile sunt proporţionale cu „suprafaţa împrumutată”. Zona asociată cu poligonul Thiessen obţintă dintr-un poligon existent este denumită „zonă de imprumut". Nu extrapolează valorile pe z. Este o metodă rapidă şi exactă.

• Nearest Neighbor – atribuie valoarea celui mai apropiat punct neţinând cont de celelalte; este utilă când datele sunt deja egal depărtate, dar este nevoie să fie convertite într-un fişier de tip grid; alternativ, în cazul în care datele sunt deja într-o reţea cu doar câteva valori lipsă, aceasta metoda este eficientă pentru umplerea lipsurilor; este o metodă rapidă şi exactă; nu extrapolează valoarea z.

• Radial Basis Function – metoda de interpolare Radial Basis Function realizează o suprafaţă netedă; dintre funcţiile posibile, cea optimă este considerată a fi funcţia multicuadrică; metoda este una exactă; se poate introduce un factor de netezire şi aici; există multe tipuri defuncţii; funcţiile nucleu de bază sunt similare variogramelor de la metoda Kriging.

• Triangulation with Linear Interpolation - metoda de triangularizare urmată de interpolare liniară foloseşte toate punctele cu valori X,Y şi Z date şi cu ele se construiesc triunghuri formate din puncte vecine, astfel ca întreaga suprafaţă să fie acoperită cu triunghiuri; este o metodă exactă.

• Polynomial Regression – metoda Polynomial Regression se foloseşte mai ales pentru definirea sau scoaterea în evidenţă a tendinţei generale a valorilor Z pentru o anumită zonă; de fapt nu este o metodă de interpolare preopriu-zisă, deoarece nu determină o predicţie a valorii Z necunoscute.

• Local Polynomial – interpolarea prin metoda Local Polynomial foloseşte ecuaţii polinomiale pentru fiecare punct cu valoarea Z de determinat şi metoda celor mai mici patrate.

• Moving Average – metoda Moving Average atribuie valori Z prin medierea valorilor punctelor vecine; dacă există mai puţine puncte decât numărul minim de puncte specificat, punctului nu i se atribuie valoare sau, cu alte cuvinte, i se atribuie valoarea vidă (blanc); metoda nu este recomandată pentru generarea izoliniilor din mulţimi mici şi moderate de date, ci pentru multe date punctuale.

• Data Metrics – colecţia de metode Data Metrics crează griduri pe principiul “node by node”; se pot obţine informaţii despre numărul de puncte folosite pentru interpolarea unui nod, deviaţia standard, disperia, distanţa până la cel mai apropiat punct.

• Shaded relief (relief umbrit) – reprezintă o metodă prin care se dă naştere unui efect tridimensional natural, estitic pe o hartă plană, prin adăugarea unei surse virtuale de lumină şi umbre;

• Mozaic – reprezintă un set de date raster compus din două sau mai multe seturi de date raster unite.

• Overlays (straturi suprapuse) – procedeul prin care două sau mai multe straturi ale unei hărţi înscrise în acelaşi sistem de coordonate sunt suprapuse, cu scopul de a arăta relaţiile dintre diferitele caracteristici ale aceleiaşi zone geografice.

• Terrain aspect (aspectul terenului) – reprezintă totalitatea caracteristicilor vizuale ale terenului, regiunii.

• Terrain slope (panta terenului) – reprezintă unghiul pe care il face suprafaţa terenului cu o axă orizontală.

• Profile curvature (curbura profilului) – curbura în profil longitudinal, în direcţia pantei.

• Plan curvature (curbura planului) – curbura în profil transversal, perpendicular pe pantă.

• Tangential curvature – aceasta este măsurată în direcţia unei tangente la linia conturului

• Metodele de transformare utilizate în georeferenţiere :

• Linear – este o transformare de ordinul 1, utilizată pentru scalarea, translaţia şi rotaţia imaginii.

• Helmert – adaugă informaţii despre coordonate pe imagine, operaţie asemănătoare cu geocodarea; minim patru punct de reper

• Polynomial 1-3 – printre cei mai utilizaţi algoritmi pentru date spaţiale, fiecare diferind în funcţie de gradul de denaturare introdus şi de numărul de puncte de transformare.

• Thin Plate Spine (TPS) – o metodă de transformare a datelor geospaţiale mai modern, care este capabilă să introducă deformări locale în date, fiind foarte util atunci când hărţile originale sunt de foarte slabă calitate.

• Projective – folosită doar pentru a transforma coordonatele digitizate direct de pe fotograme aeriene de înaltă altitudine sau pentru zone relative plate, unde nu sunt distorsiuni în imagine.

• Metodele de reeşantionare folosite în georeferenţiere – operaţiunea de reeşantionare presupune atribuirea fiecărui pixel georeferenţiat valoarea nuanţei de culoare sau a nivelului de gri (valoarea densităţii de tonalitate) corespunzătoare pixelului corespondent din imaginea sursă (imaginea digitală negeoreferenţiată). Practic se atribuie fiecărui pixel georeferenţiat din fişierul de ieşire, nuanţa de culoare, respectiv nivelul de gri corespunzător pixelului corespondent negeoreferenţiat din fişierul sursă:

• Nearest Neighbor – constă în atribuirea pixelului redresat (de coordinate X şi Y) a valorii de nuanţă de culoare sau a valorii de gri a celui mai apropiat pixel vecin poziţiei retransformate a pixelului redresat. Metoda nu produce pierderi de informaţii de nivel de gri la redresare, intrucât nu face o mediere a nivelurilor de gri.

• Bilinear Interpolation – constă în interpolarea biliniară şi obţinerea unei valori medii a nuanţei de culoare sau de gri a pixelului georeferenţiat, care rezultă din valorile nuanţelor de culoare sau de gri a 4 pixeli situaţi într-o fereastră de 2x2 pixeli în jurul poziţiei retransformate.

• Cubic Convolution – constă în interpolarea cu o funcţie cubică a nuanţei de culoare sau a nivelului de gri a pixelului georeferenţiat din 16 pixeli situaţi într-o fereastră de 4x4 în jurul poziţiei retransformate.