1 Kartografski izvori i prostorni podaci

Podaci u digitalnoj kartografiji su dostupni iz različitih izvora. Oni često postoje u standardnim GIS formatima i mogu se direktno preuzeti putem Web servisa. Takođe, se mogu generisati iz geodetskog premera, fotogrametrijskog premera, laserskog skeniranja, daljinske detekcije ili se mogu dobiti koristeći GIS tehnike i tabelarne podatke, npr. podatke o popisu po opštinama i prostorne podatke koji predstavljaju granice opština, moguće ih je spojiti i dobiti prostorne podatke o popisu. Digitalni kartografski podaci se mogu dobiti i digitalizacijom postojećih karata, uključujući i skenirane planove i karte ili procesom kartografske generalizacije. Naizgled neprostorni podaci, mogu biti potencijalni kartografski izvor. Podaci o broju učenika po školama u Beogradu mogu postati prostorni podaci, ako za svaku školu imamo adresu, a na osnovu adrese procesom geokodiranja dobijemo koordinate.

Kartografski izvori se mogu slikovito predstaviti na sledećeoj Slici 1.1.

Slika 1.1: Kartografski izvori, metode prikupljanja prostornih podataka.

Sve pomenute tehnike prikupljanja prostornih podataka izvode se sa ciljem da deo realnog sveta (npr. neki prirodni fenomen koji se prostire u prostoru) bude opisan prostornim podacima koji uglavnom sadrže podatke o lokaciji u prostoru (najćešće koordinate) pridružene sa nekim atributima. Atribut može biti dobijen direktno iz nekog senzora ili se može pridružiti na osnovu zapažanja onog ko prikuplja podatke. Na primer, kad imamo meteorološku stanicu, onda je uobičajno da imamo lokaciju te stanice zajedno sa merenjima klimatskih promenljivih i vremenom opažanja. U ovom slučaju to su prostorno vremenski podaci, gde se pored lokacije beleži i vreme opažanja nekog fenomena. U opštem slučaju da bi smo modelirali geografsku realnost neophodni su nam što kvalitetniji prostorno vremenski podaci.

Kod primera meteorološke stanice opažanja sa senzora su najčešće numerički podaci kao što je vrednost temperature, količina padavina i slično, ali u istom primeru često se prikupljaju i kategorijski podaci kao na primer da li je maglovito ili ne, da li je vedro ili oblačno i sl. Dakle, najčešće prostorne fenomene opisujemo sa dve vrste podataka: kvantitativni (numerički) i kvalitativni (opisni). Ako su opisni podaci svrstani u klase, kategorije (npr. oblačnost može biti iskazana u 3 klase: vedro, umereno oblačno i potpuno oblačno) onda su to kategorijski ili faktorski podaci.

Podaci koji se odnose na diskretan broj opažanja u prostoru nazivaju se vektorski podaci. Vektorski podaci imaju osobinu da se njima opisuju fenomeni čije prostorno prostiranje se apstrahuje tačkom, linijom ili poligonom u prostoru. Ako posmatramo mrežu meteoroloških stanica ona predstavlja vektorski sloj podataka, (Slika 1.2 u Robinsonovoj projekciji) gde svaka stanica iz mreže predstavlja entitet iz vektorskog sloja.

Slika 1.2: Vektorski set podataka sa lokacijom svih stanica iz Global Surface Summary of Day (GSOD) internacionalne meteorološke mreže.

Na osnovu gore prikazanog seta podataka o temperaturama možemo imati informaciju o temperaturi na lokaciji svake meteorološke stanice, ali nam nije poznata vrednost temperature na lokacijama na kojim nije bilo opažanja. Ako posmatramo temperaturno polje, skup svih temperatura u datom momentu, na svakoj lokaciji, onda za prikaz takvog polja koristimo prostornu strukturu pravilnog grida ili rastera. Kontinualni podaci vrednosti temperature na pravilnom gridu 1x1 km prikazani su na slici, Slika 1.3. Takav pravilan grid predstavlja rasterski podatak, o kojem će kasnije biti više reči.

Slika 1.3: Rasterski set podataka predikcije temperature u pravilnom gridu za prvi i drugi januar 2011. godine.

Raster ili grid je prostorna struktura podataka koja deli prostor u pravougaone ćelije (piksele) koje sadrže jednu ili više vrednosti nekog opažanog ili modeliranog fenomena. Analogija sa atributima kod vektorskih podataka je jasna, vrednosti ćelija su uglavnom numerički ili kategorijski podaci. Često rasterske podatke dobijamo i na osnovu fotogrametrijskog premera, kao proizvod daljinske detekcije, tj. to su optički ili radarski snimci, snimci temperature tla, itd.