Proiectul Tehnic DE Realizare A Unui Sistem Informatic Geografic (g.i.s.) Aferent Ocolului Silvic Codrii Cămării R.a., Primăria Dobrești, Județul Bihor

PROIECTUL TEHNIC DE REALIZARE A UNUI SISTEM INFORMATIC GEOGRAFIC (G.I.S.) AFERENT OCOLULUI SILVIC CODRII CĂMĂRII R.A., PRIMĂRIA DOBREȘTI, JUDEȚUL BIHOR

CUPRINS

Capitolul I

Introducere

1.1. Importanța lucrărilor de poziționare

În contextul dezvoltării durabile a pădurilor necesitatea utilizării tehnologiilor moderne corespunzătoare sectorului măsurătorilor terestre, pentru suprafețele ocupate cu vegetație forestieră este imperativă. Ca urmare, utilizarea unor tehnologii satelitare și terestre performante, a produselor cartografice corespunzătoare, a imaginilor satelitare de rezoluții ridicate, reprezintă mijloace moderne de studiu și analiză a fenomenului forestier în complexitatea sa.

Având în vedere condițiile speciale, complexe de lucru din cadrul sectorului forestier, lucrările topogeodezice care se realizează în cadrul suprafețelor ocupate cu vegetație forestieră prezintă o serie de particularități specifice.

Principiille actuale de gospodărire și administrare a pădurilor prezintă o serie de probleme, după cum urmează:

-determinarea cu precizie a suprafața fondului forestier național;

-gospodărirea durabilă a fondului forestier;

-extinderea fondului forestie național de la 26,7 – 40% prin împăduriri anuale;

-alicarea unor măsuri în vederea realizării unei structuri funcționale;

-gospodărirea durabilă în conformitate cu principiul continuității;

-cunoașterea pădurilor ca întindere și structură;

-asigurarea și menținerea integrității fondului forestier.

Mijloacele clasice de investigare a pădurilor presupun deplasări pe teren, pe termen lung și cu efort fizic având în vedere condițiile eterogene de lucru din teren.

În ultimele decenii s-au pus la punct mijloace moderne de investigare a realității obiective din teren, aparatură geotopografică performantă, metode aerofotogrametrice de ridicare, înregistrări satelitare și aeriene. Ca urmare se pot obține înformații cantitative și calitative referitoare la fondul forestier cu precizie superioară, într-un timp relativ scurt și respectiv cu un efort fizic și economic substanțial redus.

Toate aceste tehnologii sunt dublate de sisteme de calcul pentru culegerea, transferul, prelucrarea automatizată a datelor și interpretarea rezultatelor.

1.2.Introducere în sistemele informatice

Sistemul informatic reprezintă, un ansamblu tehnic și organizatoric de persoane, echipamente, norme (reguli) și metode (algoritmi), având ca funcții principale culegerea, validarea, stocarea, afișarea și prelucrarea datelor pentru a obține informații.

Există mai multe noțiuni apropiate:

-sistem informațional – un sistem în care prelucrarea datelor se face manual sau cu ajutorul unor mijloace mecanice;

-sistem de prelucrare a datelor (data processing system) reprezintă grupul de componente ale unui sistem , specializate numai pe prelucrarea datelor;

-sistem informatic (preluat din limba franceză: Information + automatique = informatique) fiind rezervat pentru a desemna un sistem în care prelucrarea datelor se face automat, pe bază de programe, cu ajutorul calculatorului electronic;

Termenul sistem informatic presupune un sistem în care culegerea, validarea, stocarea, prelucrarea și afișarea datelor și informațiilor se realizează în principal, sau chiar în mod exclusiv, utilizând calculatorul electronic.

În general, în informatică se face distincție între semnificațiile noțiunilor „dată" și „informație"

Definiție: Se numește dată un semn, un număr, un șir de caractere, o imagine, reprezentând valoarea unei anumite caracteristici a unei entități oarecare. Data este depusă (stocată sau memorată) pe un suport oarecare în vederea regăsirii.

Definiție: Se numește informație, o dată căreia i s-a atribuit o anumită semnificație, adică este precizată caracteristica pe care o reprezintă, precum și entitatea căreia îi aparține acea caracteristică.

De regulă, o informație este rezultatul prelucrării (corelării) mai multor date și nu doar a uneia singure. Ca urmare, se mai poate spune că data reprezintă un fapt, iar informația, reprezintă semnificația atribuită faptului respectiv.

O dată are sens numai dacă poate fi regăsită. Aceasta presupune că data trebuie să aibă asigurată o anumită durată de viață, cel puțin din momentul înregistrării sale și până în momentul primei utilizări. Perenitatea datei implică existența unui suport adecvat pentru păstrarea acesteia (un răboj pe care se face un semn, o agendă în care se notează un număr de telefon, un disc magnetic pe care se înregistrează un fișier cu date, un catalog în care se înregistrează notele elevilor, etc).

De asemenea este necesară o organizare specifică a datelor pentru a le putea înregistra pe un suport comun și a le putea regăsi de câte ori va fi nevoie.

În principiu, informația este rezultatul unui proces de prelucrare a datelor desfășurat în cadrul unui sistem informatic. Ca orice alt sistem, sistemul informatic se află în relație cu mediul exterior prin intermediul intrărilor și ieșirilor. La intrare, sistemul primește date pe care le prelucrează cu ajutorul elementelor sale componente, iar la ieșire sistemul furnizează informații.

Un exemplu “clasic" de sistem informatic îl reprezintă orice organizație de spionaj sau de „culegere de informații". O astfel de organizație este, în fond un ansamblu de persoane și echipamente care asigură culegerea de date. Datele culese sunt validate (verificate) și stocate (înregistrate și depozitate). Datele sunt prelucrate (analizate) pentru a extrage informații furnizate sub formă de rapoarte factorilor de decizie, în cadrul organizației sunt stabilite reguli privind modul de culegere, manipulare, păstrare și transmitere a datelor. Pentru analiza sau prelucrarea datelor sunt folosite metode specifice (algoritmi).

Capitolul II

Baza de date a fondului forestier

2.1.Generalități.Sisteme informatice geografice.

Înainte de a defini noțiunea de Sistem Informatic Geografic (Geographical Information System – GIS), este bine să clarificăm câteva noțiuni, pentru a fixa cadrul subiectului. De multe ori în discuții curente, se face vorbire de noțiuni greșit definite sau interpretate, generând astfel confuzii care duc la ambiguități și în final, la concluzii fără obiect. Nu ne propunem să dăm definiții formale sau care să nu suporte anumite completări, ci definiții de conținut, pentru a evidenția esența noțiunii respective. Una dintre confuziile cele mai frecvente este cea care apare între dată și informație. Vom da mai multe definiții inclusiv pentru aceste noțiuni noi.

Data este un semn, un număr sau un șir de caractere reprezentate pe un suport oarecare.

Data reprezintă o descriere simbolică a unui obiect, fenomen sau a unei acțiuni. Simbolurile urmează o structură bazată pe o sintaxă prestabilită, înregistrată pe un suport material și care poate fi prelucrată manual, electronic sau combinat.

Pe parcursul cărții ne vom întâlni la tot pasul cu noțiuni noi informatico-geografice, precum: date spațiale (reprezentări digitale ale hărților) și date atribut (date alfanumerice organizate sub formă de tabele pe linii și pe coloane asociate cu datele spațiale) acestea fiind înregistrate sub formă de fișiere pe suport magnetic. Semnificația transmiterii acestora omului în urma prelucrării, constituie informația.

Informația este în genere o dată care aduce un plus de cunoaștere și servește la luarea deciziilor.

Informația – altfel spus – este o dată căreia i s-a atribuit o semnificație, mai precis reprezintă un atribut al unei entități oarecare.

Informația trebuie să îndeplinească anumite condiții:

• să fie consistentă (suficient de cuprinzătoare),

• sa fie relevantă (să furnizeze cunoștințele necesare),

• să fie exactă, oportună (să fie furnizată la timp)

• să fie accesibilă ca mod de prezentare.

Rezultatul unei prelucrări a datelor este clar o informație. Aceasta devine o dată în momentul în care nu mai aduce un plus de cunoștințe. Ea poate fi supusă unor alte prelucrări, obținându-se o nouă informație. Acest șir de prelucrări, cu rezultate intermediare, duce la considerarea datei ca informație de unde și expresia „prelucrarea informației”. Cu toate acestea, majoritatea tratatelor de specialitate, consideră că folosirea unui termen în locul celuilalt este admisă.

Ca să încheiem onorabil șirul de definiții pentru noțiunile de: sisteme, sisteme informatice, sisteme informaționale și sisteme informatice geografice, ne vom opri la noțiunile geomatică și geoinformatică.

Conform datelor cuprinse în dicționarul „International GIS Dictionary” (Mc Donnell, Kemp, 1995), Geomatică este un termen inventat în Canada pentru a descrie activități legate de toate mijloacele privitoare la introducerea și gestionarea datelor spațiale din domeniul științific, administrativ și tehnic, implicate în procesul producției și managementul informației spațiale. Acesta a fost preluat atât de comunitatea științifică din celelalte țări anglo-saxone (geomatics) cât și francofone (geomatique). În actualele accepțiuni, geomatică mai include și activități privitoare la măsurători topografice și geodezice, prin utilizarea de echipament specializat precum softuri specializate. Acronimul poate proveni de la GEOmetrie, autoMATICĂ, GEOgrafie, inforMATICĂ, după preferințe.

Noțiunea de Geoinformatică nu apare în dicționarul mai sus amintit, dar este din ce în ce mai folosit mai ales în țări anglo-saxone (geoinformatics), subînțelegându-se în esență, același lucru. Deci, între acestea nu există o relație de dependență, cum uneori se mai utilizează, acești termeni fiind sinonimi între ei.

Cu privire la un mic istoric al GIS-ului putem preciza câteva aspecte.

Primul Sistem Informatic Geografic (GIS) recunoscut ca atare, a fost elaborat în Canada (1962) și s-a numit „Canadian Geographical Information System”. Inițial a fost creat pentru inventarierea suprafețelor de pădure, după care domeniul s-a extins înspre celelalte resurse naturale.

Pătrundere mai semnificativă în domeniul civil, s-a făcut spre sfârșitul deceniului 9, odată cu ieftinirea calculatoarelor PC și răspândirea lor masivă în toate domeniile.

După 1990, încetarea războiului rece a produs realmente o explozie de aplicații în domeniul civil. Produsele soft se dezvoltă și se răspândesc într-o manieră fără precedent. La intervale de câteva luni apar versiuni îmbunătățite, uneori mult diferite de precedentele, prin multitudinea de funcții.

Toate acestea sunt însoțite de dezvoltarea tehnicii de calcul în general atât hardware (procesoare mai puternice, memorie mai mare, capacități de stocare mai mari, echipament de introducere – digitizoare, scanere, dar și de ieșire – plottere, imprimante mai bune, ieftinirea CD-ROM, CD-RW, accesul nelimitat sau limitat la Internet), cât și de software (dezvoltarea limbajelor de programare, în special a celor orientate obiect).

Trebuie să precizăm faptul că la noi în țară produsele GIS nu cu cunoscut încă o răspândire uniformă, pe tot teritoriul țării, deoarece aceste produse de tip GIS pretind echipament scump, iar softul este de asemenea scump și în plus este protejat. La toate acestea se adaugă necunoașterea de către factorii de decizie a avantajelor pe care le oferă proiectele GIS. Aceasta poate fi pusă pe seama lipsei de educație în domeniu (cursurile sunt foarte rare și costisitoare, ele axându-se pe o anumită gamă de produse soft). Un curs general de GIS, de altfel foarte important, nu rezolvă problema în totalitate, ci doar oferă o privire de ansamblu asupra modului în care ar trebui abordate problemele spațiale. Scopul acestei cărți este de a ne introduce în cadrul acestor noi perspective geografice și totodată în cadrul unor orizonturi de strictă necesitate ale cunoașterii: cunoașterea sistemelor informatice geografice Precizăm faptul că produsele GIS sunt foarte deosebite de alte sorbiri aflate pe piață, cum ar fi limbajele de programare, SGBD tradiționale sau produse CAD.

Un GIS este un sistem informatic ce permite captarea (introducerea), stocarea, integrarea, manipea, manipularea, analiza și vizualizarea datelor care au referință spațială. O schematizare a acestei definiții, poate fi pusă în forma:

– date geografice (cu distribuție spațială);

– sisteme de programe (software, ce înglobează proceduri de analiză și management specific);

– sisteme de calcul (hardware).

Pentru a ne face o imagine de ansamblu a ceea ce este un GIS, să evidențiem câteva din întrebările la care poate să răspundă un astfel de sistem.

Ce este la…? adică localizarea unei anumite caracteristici. O locație poate fi descrisă în mai multe feluri. De exemplu, ce reprezintă un anumit areal, care sunt coordonatele geografice ale unui anumit punct etc.

Unde se găsește…? adică exprimarea unei condiții. Mai precis, în loc să identificăm ce este la o anumită locație, dorim să știm în ce locații sunt satisfăcute anumite condiții. De exemplu unde se află o zonă defrișată mai mare de 1 km pătrat.

Ce s-a schimbat la…? adică evoluția. Se determină variațiile în timp ale unui areal. De exemplu ce cantități de precipitații zilnice cad pe o anumită suprafață în decursul unui an.

Ce se întâmplă dacă…? adică modelarea. De exemplu ce impact asupra mediului este determinat de adăugarea unei șosele la rețeaua de drumuri. Sau ce se întâmplă cu clienții unui furnizor de servicii dacă în zonă apare un nou competitor. Sau ce modificări se produc în structura pieței în cazul în care se înființează un nou magazin.

Produsele GIS au un larg evantai de aplicații, în cele mai diferite domenii. Practic tot ce este legat de teritoriu intră, mai mult sau mai puțin, sub incidența programelor înglobate într-un GIS. Vom enumera pe scurt câteva domenii și aplicații posibile.

2.3.GIS – un domeniu interdisciplinar

Pentru proiectarea și exploatarea unui GIS sunt necesare aporturile, în proporții variate, ale multor discipline, fiecare având o pondere mai mare sau mai mică în diferite faze de proiectare sau utilizare. În cele ce urmează vom enumera cele mai importante discipline care au condus la promovarea și dezvoltarea GIS.

Geografia are o lungă tradiție în analiza spațială și oferă un spectru larg de aplicații.

Cartografia

– furnizează principala sursă de intrare pentru datele geografice sub formă de hărți;

– cartografia digitală deține metode de reprezentare digitală și de manipulare a caracteristicilor geografice precum și metode de vizualizare.

Teledetecția

– deține tehnici de achiziție, procesare și corecție a imaginilor aeriene și satelitare; analiza de imagini conține funcții sofisticate;

– imaginile sub formă digitală sunt o sursă importantă pentru constituirea bazei de date spațiale;

– interpretarea imaginilor luate prin teledetecție pot fi asociate cu alte date (hărți tematice) din GIS.

Geodezia oferă metode pentru controlul pozițional având rol important pentru obținerea unei acuratețe bune a datelor spațiale.

Statistica

– furnizează soluții importante pentru determinarea erorilor în datele geografice;

– majoritatea modelelor construite cu GIS sunt de natură statistică;

– multe tehnici statistice sunt folosite pentru analiză.

Informatica

– furnizează partea de hard și de soft necesară proiectării și exploatării unui GIS;

– oferă proceduri avansate de grafică, utilizându-se limbaje de programare, pentru reprezentarea internă, manipulare, prelucrare și afișare a datelor geografice;

– SGBD conține proceduri și funcții pentru proiectarea, manipularea și reprezentarea unui volum mare de date;

– CAD (Computing Aid Design – Proiectarea asistată de calculator) furnizează proceduri de intrare/afișare atât în 2 D cât și în 3 D;

– tehnicile de inteligență artificială pot emula inteligența umană constituind un factor decizional în diferite situații.

Matematica.

Multe ramuri ale matematicii se folosesc pentru proiectarea GIS precum și pentru analiza datelor geografice.

– geometria computațională se utilizează în grafică;

– logica bivalentă este folosită în realizarea operațiilor pe hărți (de exemplu algebre hărților);

– topologia și teoria grafelor se utilizează în modelele topologice vectoriale;

– teoria probabilităților și mulțimile fuzzy oferă instrumentele de evaluare a mărimilor cu un anumit grad de incertitudine;

– cercetările operaționale pun la dispoziție tehnici de optimizare în luarea deciziilor;

– modelarea și simularea unor fenomene geografice sunt realizate prin intermediul ecuațiilor diferențiale și a proceselor stochastice.

Menționăm că aceste discipline, cu ramurile amintite sunt implicate atât în proiectarea cât și în exploatarea GIS. Unele ramuri au o pondere mai mare în proiectare, altele în exploatare. Este greu să se facă o selectare precisă a ramurilor științelor respective pentru a ști ce fel de cunoștințe sunt necesare unui anumit utilizator. Considerăm că noțiunile de bază din disciplinele mai sus amintite sunt indispensabile în utilizarea corespunzătoare a unui proiect GIS. În plus, mai sunt necesare un bagaj de cunoștințe specifice domeniului cercetat (mediu, agricultură, cadastru etc.)., cunoștințele din domeniul de cercetare sunt decisive în interpretarea corectă a rezultatelor.

Un sistem informatic geografic (GIS) utilizează computerele pentru a demonstra principiul de bază al geografiei: faptul că aspectul geografic este deosebit de important în viața oamenilor. GIS – ul ajută de exemplu pentru a găsi cea mai bună locație pentru a începe o afacere, cum ar fi deschiderea un magazin; în același timp el ajută unor organizații să identifice și să combată degradările apărute în mediul înconjurător.

Un GIS folosește de pildă și unui camion în timp ce se află pe un drum pentru a găsi ruta cea mai scurtă pentru a ajunge la destinația dorită. Ajută și celor din domeniul marketing-ului pentru a găsi noi prospecte de piață. Nelipsit de importanță este prezența unui GIS în domeniul agriculturii, fiind de un real folos fermierilor pentru a spori producția și pentru a își organiza terenul în mod cât mai eficient. Aceste sunt doar câteva exemple din doar câteva domenii de aplicabilitate din viața de zi cu zi a oamenilor dar domeniul de aplicabilitate al GIS-ului este în realitate mult mai diversificat.

GIS-ul extrage informații dintr-o bază de date și le transpune într-o hartă, in format digital. Așezarea datelor într-o hartă este trăsătura esențială a GIS-ului. În aceeași măsură, un GIS ne ajută pentru a vedea, înțelege, interpreta și vizualiza datele dorite, într-un mod simplu, mod care nu era posibil de exprimat utilizând o bază de date simplă.

Pentru a înțelege un GIS în ansamblul lui este necesar să punem în evidență câteva din întrebările la care poate să răspundă un astfel de sistem, iar câteva din acestea le-am tratat în rândurile de mai sus.

Și așa cum datele ajută o hartă, noi oamenii putem pune mai multe întrebări într-un GIS. Noi putem întreba UNDE, CE, DE CE, CUM etc. având informația în mâinile noastre Noi putem lua cele mai bune decizii cu ajutorul cunoștințelor de care dispunem, știind că într-un GIS partea geografică și analiza spațială sunt ambele incluse.

ESRI este Liderul Mondial în crearea de soluții pentru un GIS.

Cu sursele vastei informații de care dispunem în prezent, GIS-ul este instrumentul cheie pentru a afla fiecare înțeles al lucrurilor. Cu așa de multă informație creăm legături cu o locație (loc determinat geografic) de pe pământ, GIS-ul ajutându-ne să găsim un model al locului, cu alte cuvinte să facem o modelare spațială. Cunoscut în acest sens este: Modelul Digital de Elevație sau Modelul Digital de Elevație.

Modelarea spațială complexă permite analiza datelor spațiale care conține altimetria dar și planimetria.

Reprezentarea digitală a suprafeței unui teren se numește Modelul Digital al Terenului (Digital Terrain Model – DTM) numit și Modelul Digital de Elevație (Digital Elevation Model – DEM). În linii mari, acest model conține distribuția tridimensională a punctelor de coordonate (x, y, z) ale unei suprafețe de teren, distribuție care se face în mod diferit în două sisteme de reprezentare: vector și raster, aceste două metode de reprezentare a suprafeței unui teren le vom prezenta pe larg în continuare.

GIS-ul poate face hărți tematice pentru a ajuta exemplificarea modelelor locului.

Pentru a studia accidentele care se produc de-a lungul unei șosele trebuie să avem în primul rând o hartă cu poziția exactă (locul) de producere al fiecărui accident. Noi putem explora aceste accidente urmărindu-le după perioada din zi la care ele se petrec. Pe una din hărțile tematice putem utiliza o culoare pentru a înfățișa/localiza acele accidente care se produc noaptea si o altă culoare pentru accidentele care se produc ziua. În mod absolut clar putem observa pe o singură hartă tematică situația complexă existentă (în cazul nostru din figura de mai jos, pe harta din mijloc), adică acele zone de autostradă unde au loc accidentele atât ziua, cât și noaptea, chiar dacă aceste două culori de pe straturile (hărțile tematice) se suprapun. În consecință se pot lua măsuri pentru a diminua sau chiar stopa numărul de accidente care au loc în decursul unei perioade de timp pe această autostradă, plasând radare, punând dese semne de circulație, etc. Iată un exemplu din miile de exemple pentru a ilustra avantajele unui GIS în domeniul căilor de comunicații terestre.

Reprezentând din punct de vedere topografic – cartografic pe o hartă tematică zona unei școli gimnaziale, putem arăta locurile unde este necesară grija zilnică de protecție a elevilor.

Reprezentând pe o hartă tematică unele zone cu un potențial sporit al criminalității, GIS-ul bineînțeles ne ajută să arătăm unde sunt locurile care au nevoie de o protecție a poliției mai eficientă.

Reprezentând topografic și cartografic o zonă urbană care include si locuințe ale clienților unei bănci și locul acestora de muncă, un GIS ajută instituției bancare care a oferit anumite servicii respectivilor clienți să plaseze în unele puncte – cheie bancomatele, asigurând în acest mod cele mai potrivite servicii.

Urmărind aspectele de natură geologică ale unei porțiuni de teren (temperatura solului, umiditatea, compoziția chimică a rocilor, straturile acvifere, nivelul apei freatice față de suprafața solului etc), GIS-ul ajută geologilor în explorarea (cercetarea amănunțită) pentru găsirea optimă a unor resurse naturale: minerale, petrol, gaze naturale, minereuri, etc.

Dacă se pot identifica trăsăturile unei locații adecvate, de orice natură ar fi aceasta, cu ajutorul GIS-ului se pot „salva” mulți bani; în ecologie se poate reduce de exemplu impactul pe care îl produc forajele (sistemele de foraj) asupra mediului înconjurător, în agricultură se pot determina acele suprafețe de teren care prezintă un grad sporit de fertilitate, deosebindu-le din rândul arealelor cu un grad de fertilitate mai scăzut etc. și exemplele pot continua.

„Cartografiind” ținuturile cu parcuri dintr-un oraș, un GIS poate ajuta Consiliul Orașului să admită nevoia pentru mult mai multe spații verzi și să elaboreze/implementeze proiecte în acest sens.

Urmărind traseul migrării păsărilor, cu un GIS putem ajuta protecția acelor specii de păsări care sunt pe cale de dispariție.

Ca o mică concluzie, GIS-ul ne ajută pe noi toți în general pentru a „modela” atât lumea creată de om cât și mediul natural și în sens general, pentru a înțelege mai bine lumea care ne înconjoară.

Oricare din noi am folosi tehnologia GIS în diverse scopuri sau, pentru a vedea indirect impactul acestei tehnologii, devine evident faptul că, aceasta nouă tehnologie se folosește azi pentru a face lumea mai bună, pentru a cunoaște mediul în care trăim cu toții.

GIS-ul ajută la rezolvarea problemelor

Uneori avem nevoie să creăm noi reprezentări ale terenului (planuri sau hărți topografice actuale) sau să refacem reprezentarea terenului (să efectuăm noi ridicări topografice) pe baza unui model deja existent al terenului (plan topografic vechi sau alte schițe ale terenului). Persoanele abilitate în lucrările de sistematizare și organizare a teritoriului unui oraș – managerii municipali, inginerii de mediu sau inginerii care se ocupă cu strategii în afaceri – fac acest lucru în fiecare zi. Munca lor se referă la a arăta faptul că, un cadru geografic se poate dezvolta armonios într-un bun context managerial și poate utiliza cât mai mulți specialiști, în măsura posibilităților, atâta timp cât ei respectă resursele naturale, adică mediul înconjurător și nu intervin în afectarea resurselor naturale și în degradarea mediul natural prin procese conștiente și lucrări neadecvate.

În fiecare zonă determinată geografic este nevoie să știm care sunt afacerile rentabile; sau e nevoie să cunoaștem care sunt cele mai bune servicii care se adresează unor clienți; totodată flecare conducător al unui automobil are nevoie cel puțin de o hartă topografică cu reprezentarea drumurilor dintr-o țară pentru a vedea cum să se orienteze în spațiu cel mai bine și cum să ajungă la destinație de pildă într-un timp cât mai scurt. În toate aceste exemple intervine GIS-ul pentru a oferi toate instrumentele pentru a crea o reprezentare reală a terenului;

În domeniul militar persoanele abilitate să ia decizii și să dea comenzi celor din subordine, trebuie să cunoască precis terenul pe care își vor desfășura ulterior unele aplicații, pentru a lua cele mai bune decizii, decizii referitoare la CUM și UNDE să își desfășoare trupele și să așeze echipamentul din dotare. Ei au nevoie să cunoască care este arealul care trebuie ocolit în unele aplicații în cazul unor probleme de apărare a teritoriului și să știe arealul care este sigur și care oferă unele avantaje în fața adversarilor posibili. GIS-ul oferă instrumentele pentru a așeza personalul militar și materialele acolo unde trebuie pentru a fi în siguranță, pentru ca astfel personalul militar să-și facă pe deplin datoria.

În sectorul forestier arborii au nevoie de atenție sporită (bunul forestier fiind un bun natural de neprețuit al unei țări), pentru a asigura pieței o cât mai bună aprovizionare pentru diversele nevoi de construcții din lume. GIS-ul aduce instrumentele pentru a ne ajuta să determinăm locurile unde se fac tăieri în prezent și locurile unde ar trebui să facem plantări în viitor.

În multe domenii de afaceri, organizațiile trebuie să ia legătura cu Guvernele țărilor pentru a oferi unele reglementări cu privire la poluare și cu privire la afacerile între țări. GIS-ul vine de data aceasta cu instrumente pentru a ajuta companiile pentru a fi de acord cu regulamentele de ordin local și național.

În cazul unor inundații (să nu uităm că România s-a confruntat în 2005 și 2006 cu probleme serioase legate de inundarea unor suprafețe întinse de teren) echipele de intervenție rapidă salvează atât vieți omenești cât și bunuri materiale. GIS-ul asigură instrumentul pentru localizarea refugiilor, distribuția alimentelor și a medicamentelor, precum și evacuarea persoanelor în caz de urgență.

În telecomunicații, există cazuri ca, anumite servicii de telefonie să fie întrerupte, partea unei rețele fiind afectate. Datorită intervenției GIS-ului se lucrează

În zonele direct afectate, pentru ca utilizatorii acelei rețele de telefonie să poată vorbi din nou, în cel mai scurt timp.

Ne reîntoarcem la o definiție a GIS-ului care include noțiunea de bază de date și date spațiale.

Hărțile au fost folosite de sute de ani, dar începând cu ultimii zeci de ani tehnologia existentă este utilizată pentru a combina hărțile cu ajutorul calculatorului electronic și a bazelor de date, în scopul producerii de sisteme informatice geografice (GIS).

GIS-ul este folosit pentru a afișa și a analiza date spațiale care sunt adunate în BAZE DE DATE. Această legătură între date și baze de date este o legătura care dă unui GIS putere: Hărțile pot fi desenate și altfel spus, datele pot fi referențiate (preluate) de la acele hărți. Când spunem despre o bogată bază de date că este adusă la zi, putem afirma că și hărțile asociate pot fi ținute la zi la fel de bine adică reînnoite, reactualizate. O bază de date include o largă paletă de informații, incluzând date din diferite surse: geografice, sociale, politice, ale mediului, demografice, etc.

GIS – ul folosește straturi (layere) numite teme, pentru a acoperi diferitele tipuri de informații geografice, la fel cum unele hărți statice folosesc acoperiri pentru a aduce straturile de informație în context geografic. În cadrul acestor hărți statice vechi, straturile care sunt în partea de jos rămân vizibile în timp ce temele suplimentare sunt plasate deasupra, așa cum se poate observa din figura de mai jos.

Cum lucrează un GIS?

Se estimează că aproximativ 80% din totalul informației are o componentă spațială sau geografică. Cu alte cuvinte, majoritatea informației este legată de un loc, o locație determinată clar geografic. Așadar noi putem lua decizii cu privire la găsirea unor noi facilități pentru o zonă oarecare sau decizii pentru a găsi modalități de protecție a zonelor cu intense precipitații sau frecvente inundații în diferite moduri: dirijând unele vehicule să răspundă urgențelor, dirijând plantarea unor semne de avertizare a zonelor cu alunecări de teren, etc. Cuvântul GEOGRAFIC(Ă) folosit în combinație cu noțiunea de „LOC”, „LOCAȚIE” prezintă un rol existențial din definiția dată sistemelor informatice geografice.

Tehnologia GIS este totodată un instrument de colecție de date asistate de calculator, un instrument de stocare și de analiză a acestor date, un instrument care combină în prealabil informația neasociată cu ajutorul hărților. Dar GIS-ul nu este numai o hartă. Un GIS poate efectua funcții dificile de analiză, respectiv poate prezenta rezultatele în mod vizual în cadrul hărților, tabelelor sau graficelor, permițând celor care iau decizii să vadă rezultatul, în cele din urmă poate alege cea mai bună direcție/durată de acțiune.

Existând și Internetul, GIS-ul oferă o logică și un înțeles de cost efectiv pentru distribuția și analiza datelor geografice în cadrul instituțiilor de guvern, industriei private, organizațiilor non-profit și publicului general.

Iată ingredientul de bază pentru îmbunătățirea semnificativă în luarea deciziilor care implică locația, distribuția și impactul oamenilor, locurilor și evenimentelor pe glob. Sosirea cumpărătorilor la o nouă locație a unui Mall, dirijarea de urgență a autovehiculelor la un incident, schimbările apărute după un timp într-un habitat, toate aceste exemple sunt părți comune pentru componenta geografică.

Părerea întemeiată despre oricine și orice poate fi legată cu cunoașterea locației de pe pământ: o adresă a unei străzi, o regiune a serviciului, o zona climatică, un district de votare, coordonatele geografice a unui punct (latitudinea și longitudinea geografică).

Software-ul unui GIS este un instrument ideal pentru extragerea reprezentărilor terenului și pentru orientările de la sine înțelese în cadrul informațiilor locului (informațiilor localizate).

Crearea de hărți și analizele spațiale nu sunt noi, dar GIS – ul îndeplinește aceste sarcini mai bine și mai rapid în comparație cu vechile metode manuale. Înaintea tehnologiei GIS, oameni nu aveau aceeași abilitate de a folosi informația geografică pentru ca această informație să ajute în luarea deciziilor și în rezolvarea problemelor, așa cum aveau acestea abilitate în 2006.

În prezent, GIS-ul este o industrie de multibilioane de dolari implicând sute de oameni de pe întreg globul. GIS-ul se învață în instituțiile de învățământ superior din toată lumea. Profesioniști din fiecare câmp sporesc în mod conștient avantajele gândirii și muncii sub aspect geografic.

2. Structura GIS-ului

Un sistem informatic geografic mai poate fi definit drept un instrument care lipește o locație (spațială), cel mai corect spus: o hartă, de informația unei baze de date (de obicei tabelară). El oferă posibilitatea unei persoane să vizualizeze reprezentarea geografică, relația dintre persoană și sistem prezentând o deosebită importanță, alături de orientarea în sistem. Acest proces ne dă o privire completă pentru analiza datelor vizualizate. Cele 5 componente ale GIS-ului – după unii specialiști, sunt următoarele:

1.Componenta HARDWARE este reprezentată de computer împreună cu instrumentele perifericele ale computerului. Computerul poate avea ca sistem de operare WINDOWS-ul, LINUX-ul etc. De asemenea computerul poate opera singur sau în rețea.

• Computere

• Rețele

• Instrumente periferice (imprimante, plottere, scannere, digitizoare, etc.)

Această componentă reprezintă componentă care dă putere sistemului nostru.

2.SOFTWARE-UL unui GIS furnizează funcțiile și instrumentele pe care utilizatorii le au pentru a stoca, a analiza și a afișa informația geografică. Cheile componentelor software sunt:

• Software-ul GIS

• Baza de date Software

• Rețelele Software

Componenta amintită este o componentă de bază pentru GIS și în același timp este un instrument absolut necesar pentru a putea sa operăm în GIS.

3. DATA – este dată de informația care va fi analizată și afișată, fiind una din cele mai importante componente ale GIS-ului este DATA. Este absolut necesar a dată sa fie precisă. Existai multe tipuri diferite de date:

• date vector

• date raster

• date imagine

• date atribut

4. METODELE

Metodele sunt acele planuri și aplicații specifice regulamentelor de afaceri descriind cum este aplicată tehnologia GIS. Ele includ următoarele:

• Manualele de utilizare

• Specificații

• Standarde

• Proceduri

5. OAMENII

Tehnologia GIS este în mod clar ca valoare limitată fără existența oamenilor care organizează sistemul și propun planurile lor, strategiile lor pentru a fi aplicate în interiorul sistemului. Clasa de utilizatori GIS se întinde de la specialiștii tehnici cu un înalt grad de calificare până la planificatori, silvicultori și analiști de piață care împreună utilizează GIS-ul să îi ajute în munca zilnică.

În GIS apar diferite categorii de personal, iată câteva categorii de personal:

• Specialiștii tehnici

• Proiectanții

• Analiștii

• Managerii

• Administratorii de sistem

Un GIS (Sistem Informatic Geografic) este un instrument folosit pentru a asambla, a stoca, a manipula a analiza și a afișa informația despre un obiect sau despre un eveniment de pe Pământ.

„Mai simplu vorbind, un GIS lipește o bază de date de o hartă”.

GIS-ul este utilizat în diferite aplicații, de exemplu:

•În calcularea timpului de răspuns în cazul unor dezastre naturale

• În găsirea zonelor inundate care necesită protecție

• În identificarea unor școli situate în districte particulare

• În cartarea demografică a zonei în care locuim

• În furnizarea unor noi idei de afaceri pentru localizarea unor super-market-uri.

Cum lucrează un gis?

Un GIS lucrează cu informația cu privire la un obiect sau la o locație.

Pentru a face acest lucru cu succes, un GIS trebuie să utilizeze cele cinci componente esențiale enumerate anterior, componente care interacționează între ele și sunt interdependente între ele. Este importat de știut cum este utilizată fiecare componentă a GIS-ului în interiorul sistemului dacă se dorește a avea un GIS de succes.

Informația

GIS-ul asociază informația din diferite surse ținând seama de locația de pe pământ. Data din diferite surse poate fi grupată în straturi (engl. „layer”) semnificative și ușor de mânuit GIS-ul ajută în multe situații. Câteva exemplele includ: stabilirea taxelor, identificarea persoanelor înscriselor la vot, planificarea evacuărilor dintr-o clădire în caz de urgență.

Orice informație poate fi localizată spațial utilizând un GIS.

Cea mai importantă componentă pentru orice seturi de date GIS este trimiterea la componenta geografică.

Referința geografică poate fi reprezentată de:

• Coordonatele unor puncte în sistem 2D (x, y) sau 3D (x, y, z);

• Coordonatele geografice (latitudinea și longitudinea geografică);

• Categoria de folosința a terenurilor agricole/neagricole;

• Indicatoarele de la marginea unor șosele;

• Punctele geodezice marcate în teren;

DATA

O componentă importantă a oricărui GIS este data.

Data este organizată în două formate de operare sau modele: VECTOR și RASTER. Bineînțeles că se utilizează și modele combinate: vector cu raster. Aceste două modele VECTOR ȘI RASTER înfățișează reprezentări ale suprafeței terestre în diferite moduri.

Modelul de date VECTOR

Acest model reprezintă data printr-un punct (point), o linie (line) și/sau printr-un poligon (polyline).

Caracteristicile datei vector sunt:

• Reprezentarea modelului se face prin aceste 3 elemente geometrice esențiale: punctul, linia(arcul) sau poligonul.

• Este indicată în reprezentarea suprafețelor care nu sunt continue.

• Poate fi ușor asociată cu o bază de date (data este ușor de analizat).

Câteva exemple de date vector pot cuprinde:

• Locația unor monumente (se reprezintă prin puncte).

• Străzi (se reprezintă prin colecții de puncte care formează o linie).

• Categoriile de folosință ale terenurilor (se reprezintă prin colecții de puncte care formează un poligon închis).

Modelul de date RASTER

Acest model utilizează o rețea uniformă care conține celule. Celulele sunt folosite pentru a reprezenta data. Datele raster sunt:

• Potrivite pentru reprezentările suprafețelor de teren continue.

• Reprezentate ca imagini satelitare și/sau aeriene.

• Asociate ușor cu o bază de date.

Câteva exemple de date RASTER pot cuprinde:

• Analizele terenului

• Planificarea regională

• Analiza unor pasaje

• Managementul resurselor

• Alegerea locurilor pentru afaceri

Concluzie: Ambele metode sunt utilizate pentru a accentua relațiile spațiale dintre obiecte.

Pentru exemplu:

• În modelele de date vector, o linie este folosită pentru a reprezenta o stradă, de altfel este identificată ca o linie de despărțire dintre suprafețele cu categorii de folosință diferită.

• În modelele de date raster, valorile unor celule pot fi organizate clasificând o suprafață în diferite grupuri ( de ex. vegetația, densitatea populației, crimele, etc).

Este GIS-ul bun pentru noi?

Pentru a avea o mai bună idee asupra funcțiilor GIS atenția noastră trebuie îndreptată pentru plasarea potențialului în cadrul unei organizații. GIS-ul este instrumentul puternic pentru utilizarea, manipularea, analiza și stocarea informațiilor spațiale. Împlementând GIS-ul în cadrul unei organizații noi introducem un nou mod de organizare a sistemelor informatice.

Un GIS ne va permite sa facem referitor la „date” următoarele:

• Introducerea datelor

• Manipularea datelor

• Organizarea datelor

• Interogări și analize

• Vizualizarea datelor

Schimbarea unui GIS se datorează schimbărilor aplicațiilor care se ocupă de rezolvarea problemelor și care fac efectiv uzul acestei tehnologii.

Învățând să operăm într-un GIS este ușor. Utilizându-l efectiv în fiecare zi în scopul rezolvării problemelor reale este mult mai dificil.

În procesul de învățare un rol important îl au site-urile web, unde putem găsi informații referitoare la conceptele GIS-ului, la metode și strategii pe care trebuie să le cunoaștem, informații care să ne fie de folos atunci când considerăm și în cazul în care dorim să implementăm un GIS.

Iată doar 10 MOTIVE pentru un GIS:

1. Intensifică capacitatea de stocare pentru fișierele digitale.

2. Pune în valoare noțiunea de „organizație” și noțiunea de „structură”.

3. Intensifică acuratețea producerii datelor.

4. Intensifică accesul distribuit la date.

5. GIS-ul poate ajuta la orientarea ușoară într-o anumită zona geografică.

6. GIS-ul ajută la organizarea fluxurilor de informații.

7. E un model simplu care analizează datele din spațiu.

8. Sporește capacitatea de examinare cu ajutorul modelelor de analiză.

9. GIS-ul asigură luarea de decizii în timp scurt.

10. Reduce și chiar elimină operațiile de prisos.

Un sistem informatic geografic este un set complet de hardware și software, proiectat pentru nevoile oamenilor în general și în special pentru a introduce, a stoca, a manipula și a extrage date referite geografic (informații geografice).

Orice dată referențiată unei locații de pe pământ poate fi considerată o informație geografică.

Toate informațiile geografice au trei componente:

• componenta atribut (ex. măsurarea unei categorii precum temperatura unui tip de pădure, etc);

• locația la care se referă atributele

• timpul (momentul sau intervalul de timp când atributele au fost constatate).

GIS-urile ajută volumului mare de informație geografică care poate fi văzută (vizualizată), majoritatea informației geografice existând într-o formă digitală adecvată.

Schematic, fiecare set de date poate fi conceput ca un strat de date consemnat deci de aceea locațiile corespunzătoare sunt stabilite în mod clar. În ideea analizei totale, diferitele seturile de date sunt simultan examinate.

Un GIS include în general una sau mai multe intrări, unele structuri a software-ului pentru o bază de date pentru a stoca date, instrumente de software pentru a manipula datele și una sau mai multe ieșiri.

Dispozitivele de intrări sau de ieșiri sunt scumpe, fiind reprezentate de scannere în format mare, digitizatoare și imprimante și instrumente speciale de analiza cum ar fi stereo-plotterele pentru analiza imaginilor stereo, toate fiind de obicei privite ca un set de stații de lucru separate.

GIS-ul este utilizat în clasificarea domeniilor precum domeniul resurselor naturale, în managementul municipal și în planificarea regională. Deci acolo unde se cere cercetarea locațiilor geografice în ansamblu este bine de folosit un GIS pentru a duce la bun sfârșit analiza zonei geografice.

Puterea unui GIS constă în capacitatea analizelor pe care el le generalizează/asigură. Analizele unui GIS pot fi clasificate în linii mari în trei categorii.

• Analizele descriptive cuprind date de la una sau mai multe surse și prezintă concluziile la fiecare punct studiat. O hartă cu formele de relief sau un plan al unei zone a unui oraș sunt câteva exemple.

• Analizele de perspectivă evaluează informația curentă și aplică procesele de cunoaștere pentru a descoperi în viitor unul sau mai multe scenarii de urmat. Exemple de astfel de analize includ modele de sporire a fondului forestier al unei țări, planificări de urgență în caz de inundații sau proiectarea unor locații pentru extinderea teritoriului urban.

• Analize prescriptive presupun cunoașterea operațiilor, la fel de bine ca și cunoașterea unor multiple scenarii care pot include unele selecții standard care exprimă dorințele și nevoile unuia sau mai multor persoane împuternicite temporar în procesul de luare al deciziilor.

Capacitatea de reproducere într-un proces rapid a seturilor de date geografice se referă efectiv la efectuarea de analize repetate pentru actualizarea informației, rezultând noi date care devin disponibile sau la execuția unor soluții care implică efectuarea unor anumite compromisuri, folosind proceduri repetate ce speculează unele soluții.

În era dinaintea implementării GIS-ului, prezentarea și integrarea datelor geografice depinzând de desenarea manuală a hărților și a acoperirilor tematice, făcea producția de modernizare a hărților cu analize repetate efectuate, foarte costisitoare sau complet nepractică.

Un GIS nu poate produce nimic fără date geografice digitale!!!

Descoperirea GIS-ului a depins atât de mult de crearea și stocarea unor vaste cantități de date geografice, de descoperirile hardware și software pentru analizarea datelor.

Teledetecția este sursa majoră de date geografice folosite în sistemele informatice geografice și pentru acest motiv a jucat un rol important în adopția GIS-ului.

Cele mai multe informații digitale geografice aparțin topografiei, resurselor naturale și reprezentărilor unor căi de comunicații și sunt produse folosind datele de teledetecție. În mod efectiv, toate datele derivă din teledetecție și sunt acum disponibile. În formate digitale citite ușor de un sistem informatic digital. Datele imaginilor digitale pot fi vizualizate și afișate ca hărți complete de imagini sau pot fi utilizate în combinație cu alte date GIS așezate pe „straturi” (layers): rețelele de drumuri ale unui oraș, granițele teritorial administrative ale unor județe, alte însemnări/explicații, etc.

O dată geografică determinată de trei puncte de coordonate într-un sistem tridimensional, de exemplu o suprafața topografică, poată fi folosită pentru a genera o imagine de perspectivă care ia înfățișarea unei acoperiri tridimensionale a suprafeței cu alte informații care pot fi suprapuse.

O data GIS poate fi „ilustrată,, ca o imagine satelitară compusa color. Totodata o data GIS poate conține tipul de vegetație afișata peste topografia locului.

Pentru a concluziona, integrarea analizei imaginilor satelitare și software-ul GIS înlesnesc utilizarea datelor GIS pentru a perfecționa procedurile de analiză din teledetecție. Pentru exemplu, un analist oarecare poate utiliza un câmp de date stocate într-un GIS pentru a pune în valoare acuratețea clasificărilor imaginilor digitale. Rezultatul clasificărilor poate fi apoi stocat în GIS drept resurse de date pentru ulterioarele analize.

Atât timp cât un GIS are capacitatea de a integra multiple surse de diverse date geografice, e normal ca acesta să satisfacă un număr de condiții precum:

• Seturile de date trebuiesc înregistrate în același sistem de coordonate, operațiune intitulată geocodare sau georeferențiere.

• Nivelul detaliilor aparținând diferitelor seturi de date GIS trebuie să fie adecvate pentru analiză.

• Acuratețea spațială a datelor la scară mică este de obicei insuficientă pentru analiza la scară mare.

• Calitatea datelor atribut trebuie de altfel sa urmărească aplicația.

• Datele care sunt prea vechi sau datele care au fost colectate cu suficientă densitate pot produce rezultate cu acuratețe insuficientă pentru aplicații.

• În final, alegerea procedurilor de analiză trebuie să fie apropiată pentru a genera informația cerută de la datele disponibile.

2. Datele spațiale

Datele spațiale (numite și date geografice sau date referite spațial) sunt date care aparțin unor entități geografice, unor elemente materiale sau unor fenomene (naturale sau create de om), existente în spațiul terestru și care pot fi reprezentate pe o hartă.

Componentele principale ale datelor spațiale:

• Poziția – este exprimată prin coordonatele entității respective

• Atributele – sunt exprimate prin diferite semnificații (valori) care individualizează și caracterizează entitatea.

• Relațiile spațiale – sunt exprimate prin vecinătăți.

• Timpul – este exprimat prin data constatării entității.

De exemplu, pentru o hartă analogică (hartă clasică), poziția este stabilită prin determinarea coordonatelor entității respective în raport cu un caroiaj rectangular (cadru geografic); atributele sunt exprimate prin culori, inscripții, semne convenționale, curbe de egală caracteristică sau prin combinații ale acestora; relațiile spațiale sunt deduse prin examinarea pe hartă a poziției relative a două sau mai multe entități; timpul nu este reprezentat de regulă doar ca modalitate de informare asupra datei de întocmire a hărții respective.

În cazul unei hărți digitale, cele patru componente ale hărții analogice se exprimă prin valori numerice puse într-o ordine prestabilită: de exemplu scara indică gradul de detaliere, etc.

Funcțiile hărții analogice:

• Harta este un suport de informație

Pentru realizarea acestui prim obiectiv trebuiesc adoptate sancțiuni speciale împotriva alterării informației (cum ar fi: acuratețe pentru detalii, suportul nedeformabil al hârtiei, modul bun de depozitare; o manipulare corectă) și trebuie culese și adoptate o cantitate mare de date, utile unui număr cât mai mare de potențiali utilizatori.

• Harta este o modalitate de vizualizare a informațiilor conținute în cadrul ei.

Harta este principala metodă de reprezentare a informațiilor geografice. Pentru a asigura acesta funcție este necesară „expresivitatea” hărții, adică respectarea cerinței ca ea să nu conțină informații inutile, trebuie de asemenea să fie reprezentată sub o formă ușor de manipulat, de consultat.

Cele două funcțiuni impun condiții contradictorii, rezultând dezavantajul major al hărților clasice unde, nevoia de detaliere se opune nevoii de expresivitate, de manevrabilitate.

De aceea s-a trecut la reprezentarea exclusiv numerică a datelor geografice, datorită posibilității de prelucrare automată a datelor, existenței calculatorului electronic.

Astfel datele spațiale sunt înmagazinate la cel mai înalt grad de detaliere și sunt raportate la diferite scări de reprezentare, pentru diferite zone distincte ale globului. Datele fiind numerice, dispare necesitatea suportului nedeformabil, ceea ce simplifică (ba chiar elimină) vechile probleme legate de conservarea, actualizarea și distribuția hărților.

Așadar, GIS-ul este o modalitate practică de analiză și prelucrare automată a datelor spațiale, organizate sub forma de hărți digitale, stocate pe medii accesibile calculatorului electronic.

Data este baza oricărui GIS. Datele geografice reprezintă cea mai costisitoare și longevivă componentă a unui Sistem Geografic Informatic. Aceste date reprezintă practic partea grafică a unui GIS. Prin urmare, culegerea și introducerea acestor date este o operațiune care are o importanță foarte mare, necesitând un volum mare de munca și o investiție financiară destul de mare.

Datele spațiale sunt partea centrală a unui GIS care conține hărți sub formă digitală. Acestea sunt materializate prin fișiere conținute într-o bază de date spațială (BDS).

Există două tipuri primare de date care se utilizează într-un GIS.

O bază de date geo este o bază de date care este într-un fel referită cu locațiile de pe pământ, adică face legătura cu locațiile terestre.

Bazele de date geodezice sunt clasificate în două tipuri diferite binecunoscute: VECTOR și RASTER.

Data atribut este definită în genere, drept o informație adițională care poate fi apoi transformată într-o dată spațială.

Documentația de seturi de date este cunoscută în termeni de specialitate sub denumirea de „METADATE”.

Prelucrarea datelor, fie că se realizează în cadrul unui sistem informatic sau informațional, presupune organizarea acestora în „colecții structurate”, după reguli și metode specifice. În cadrul unei „colecții” sau „structuri”, datele sunt organizate la diverse nivele, astfel:

• La nivelul inferior datele sunt dispuse în câmpuri. Un câmp este o dată elementară care nu mai poate fi segmentată în diferite componente. Se caracterizează prin denumire și valoare.

• Înregistrarea este formată din mai multe câmpuri, reprezentând datele caracteristice unei singure entități.

• Fișierul conține mai multe înregistrări corelate între ele.

• Baza de date este un set de fișiere corelate, organizate astfel încât să permită accesul la date unuia sau mai multe programe. Bazele de date pot fi stocate pe diferite suporturi, în moduri distincte. Apare deci necesitatea prelucrării automate a bazei de date. Baza de date trebuie să fie organizată pe medii compatibile cu calculatorul. Azi este utilizat mediul bazat pe principiul înregistrării magnetice a informației.

Harta digitală, deoarece conține date geografice este o bază de date, fiind formată din mai multe fișiere, fiecare fișier conținând informații grafice și informații atributive; (informația grafică exprimă forma și poziția entităților de reprezentat; informația atributivă-textuală-nongrafică exprimă caracteristicile cantitative sau calitative ale entităților respective).

2.4.Sisteme de reprezentare a datelor spațiale

Cu ce ne ocupăm de fapt, atunci când folosim GIS? Mediul nostru ambiant constă până la urmă din obiecte, care posedă proprietăți. Să luăm de exemplu un arbore. Proprietățile – denumite și atribute – ale unui arbore pot fi: felul său, vârsta sa, gradul de deteriorare, etc. În afară de acestea, arborele este situat într-o anumită poziție pe suprafața terestră, are deci niște coordonate X, Y, eventual și Z. În timp ce poziția este considerată în general geometrie, celelalte proprietăți sunt date ale obiectului.

Pentru a putea gestiona obiectele lumii reale prin intermediul computerului, sistemele GIS folosesc două tipuri diferite de date: date de raster și date vectoriale.

Reprezentarea grafică a datelor vectoriale prin elemente geometrice de tip: punct, linii/arce, noduri, suprafețe, volume, folosesc doar la vizualizare și nu vor fi confundate cu obiectele propriu-zise.

2.4.1.Datele Raster

Datele raster rezultă din scanarea planurilor, schițelor, fotografiilor aeriene sau direct prin fotografiere cu o cameră digitală, de exemplu în cazul fotografiilor prin satelit. Rezultă o matrice, deci un raster, de puncte de imagine (pixeli). Fiecare pixel are o poziție în imagine și o valoare a culorii, (alb, gri, negru, etc). Prin transformări de coordonate, imaginea raster poate fi legată de exemplu de coordonatele geografice sau geodezice (coordonate ale pământului) – operațiune numită geocodare.

Prelucrând digital o imagine pot lua naștere suprafețe de aceeași clasă de pixeli. Datelor raster de regulă nu li se pot atașa date obiect. De aceea ele sunt folosite în anumite sisteme hibride de cele mai multe ori doar ca fundal pentru digitizarea imaginii. Doar printr-o legendă atașată se poate deduce că toți pixelii cu o anumită culoare precum gri-ul reprezintă suprafața unei păduri de conifere. În concluzie, folosind astfel de valori, se pot face analize cum ar fi de exemplu: calculul distanțelor, aflarea unor zone tampon sau intersecții între diferitele niveluri de date.

Cei mai cunoscuți reprezentanți ai sistemelor de tip raster sunt IRDISI, un program ieftin al Universității Clark, care este utilizat mai ales de Națiunile Unite pentru analize în Lumea A Treia și GRASS (care există acum și ca variantă mai ieftină Grassland) al Armatei SUA. Mai există desigur și alte sisteme care dispun de module speciale de rastere (de ex.: Arc/hifo-GRID). Din direcția opusă, deci de la un sistem de prelucrare de imagini raster pentru GIS s-a dezvoltat sistemul ERDAS.

Datele de tip raster se folosesc mai mult pentru datele mai puțin exacte. Se aplică pentru modelarea fenomenelor imprecise: calcule de propagare, căutarea locațiilor și alte analize spațiale. Din punct de vedere tehnic, rasterele pot fi conectate cu date de obiect, dar nu are prea mult sens atribuirea tuturor pixelilor unei suprafețe oarecare.

2.4.2. Date Quadtree:

La sistemele quadtree o dezvoltare a sistemelor de tip raster pure, pixelii de aceeași valoare se cuprind în unități mai mari prin metoda sfertului (conform figurii de mai jos). Se poate obține astfel o reducere a datelor, respectiv o rezoluție mai mare.

Atât metodele rasterele cât și sistemele quadtree sunt deosebit de utile la suprapunerea mediată a mai multor straturi (de exemplu pentru căutarea unor locații de pe Terra). Cel mai cunoscut reprezentant al sistemelor quadtree este SPANS al firmei Tydac.

2.4.3. Date Vectoriale

Pentru prelucrarea datelor relative la obiecte în GIS este însă necesară structura vectorială. Numai prin aceasta se pot realiza structuri topologice și modele complexe de date. Datele de raster se numesc de multe ori „proaste”, datele vectoriale de regulă „inteligente”. După introducerea datelor corespunzătoare obiectului, pentru o simplă linie din reprezentarea terenului se știe de exemplu că este o conductă de apă din fontă cenușie cu diametrul interior de 150 mm, montată în anul 1957. În plus, ea poate fi conectată topologic cu alte conducte sau vane, ventile, etc.

Problema care a apărut era: cum să introducem o hartă în calculator, mai precis de a găsi calea cea mai bună de trecere de la hărțile clasice-analogice la hărțile digitale. Stocarea hărților pe computer trebuia făcută sub formă de coduri numerice. În timp, s-a convenit ca reprezentarea internă a unei hărți să se facă în cele două sisteme amintite pe parcursul acestei cărți: sistemul vector și sistemul raster.

În sistemul vector harta este construită, în mare, din puncte și linii (arce), fiecare punct și extremitățile liniilor fiind diferite prin perechi de coordonate (x, y). Prin unirea punctelor se pot forma după caz: arce, suprafețe sau volume (în cazul în care se mai atașează și coordonata z dată de cota unui punct de pe suprafața terestră).

Caracteristicile geografice-grafice în reprezentarea vector se exprimă prin anumite entități, astfel:

• un foraj va fi reprezentat pe o hartă în reprezentarea vector prin cel mai simplu element geometric: un punct;

• o baliză va fi de asemenea reprezentată printr-un punct;

• un punct geodezic se reprezintă tot printr-un punct, etc.

• un drum forestier va fi reprezentat printr-un arc;

• un curs de apă va fi de asemenea un arc;

• o construcție va fi reprezentată printr-o suprafață închisă, adică printr-un poligon;

• o pădure se reprezintă tot printr-un poligon, etc.

În sistemul raster, imaginile sunt construite din celule numite pixeli iar ce este pixelul se știe din informatică.

Unitatea de imagine numită și pixel este cel mai mic element de pe o suprafață de afișare, căruia i se poate atribui în mod independent o intensitate, o culoare, etc.

Toate entitățile grafice sunt construite dintr-o sumedenie de pixeli. Caracteristicile grafice -geografice în acest tip de reprezentare – raster se exprimă astfel:

• un canal va fi reprezentat de o succesiune de pixeli de o aceeași valoare;

• un teren arabil va fi identificat tot prin valoarea pixelilor care îl conțin.

Dar între aceste două sisteme de reprezentare există anumite diferențe privind modul de stocare, manipulare și afișare a datelor. Cele două sisteme de reprezentare pentru o singură entitate păstrând aceeași unitate de lungime pentru sistemul vector cu dimensiunea celulei din sistemul raster.

Ambele sisteme au avantaje și dezavantaje.

Avantajul sistemului vector față de cel raster se referă la ideea că, memorarea datelor este mai eficientă. În acest sistem doar coordonatele care descriu trăsăturile caracteristice ale imaginii trebuiesc codificate.

Modelul vector se folosește de regulă în realizarea hărților la scară mare.

În sistemul raster fiecare pixel din imagine trebuie codificat. Diferența între capacitatea de memorare nu este semnificativă pentru desene mici, dar pentru cele mari ea devine foarte importantă. Grafica raster se utilizează în mod normal atunci când este necesar să integram hărți tematice cu date luate prin teledetecție.

2.4.3.1. Sistemul vector

Sistemul vector se bazează pe primitive grafice.

Primitiva grafică este cel mai mic element care se poate reprezenta grafic și este folosit la crearea și stocarea unei imagini vectoriale, fiind recunoscut ca atare de sistem. Sistemul vectorial se bazează pe cinci primitive grafice :

1) Punctul

2) Linia (arcul) unește punctele;

3) Nodul (mai precis punctul care marchează capetele unui arc sau care se află in contactul dintre arce);

4) Poligonul (aria delimitată de linii/arce);

5) Corpul (volumul determinat de suprafețe).

Obiectele cartografice simple sunt alcătuite din primitive.

Obiecte cartografice mai complexe precum și obiectele geografice sunt obținute din combinarea obiectelor cartografice simple.

Punctele alese de noi sunt puncte topografice reprezentate într-un sistem (X, Y), direcția nordului fiind dată de direcția axei 0X.

Punctul este unitatea de bază în matematică (geometrie) sau în fotogrammetrie (captarea fotogrammetrică).

Punctul nu trebuie confundat cu celula din reprezentarea raster, fiindcă el nu are nici suprafață nici dimensiune ci reprezintă o poziționare în spațiul 2D sau 3D. În figura 2.1.5 am redat modalitatea de afișare pentru 4 puncte, precum și modalitatea de înregistrare pe suport magnetic (în 2D), înregistrarea care se va face sub formă de numere. Fiecare punct va fi înregistrat într-un fișier sub formă de tabel care conține două coloane. În prima coloană va apare un număr uni de identificare (etichetă) iar în a doua coloană sunt înregistrate coordonatele punctului în sistemul topografic ales.

Arcul este o entitate de bază în modelele de tip vector și este asociat cu entitatea nod.

Altfel spus, el este o succesiune de legături între mai multe puncte. Punctul este o dublă entitate deoarece el este format din una sau mai multe joncțiuni care reunesc două sau mai multe puncte.

De cele mai multe ori joncțiunea este o dreaptă. Un arc se poate defini ca o linie frântă ce unește direct două puncte ale parcursului. O linie frântă poate aproxima suficient de bine orice curbă prin micșorarea segmentelor. Orientarea este una din trăsăturile unui arc. Un arc poate fi orientat direct în sensul parcursului, de la punctul inițial la cel final.

Ca și în cazul punctelor, înregistrarea pe disc se face sub forma unui tabel. În prima coloană vom avea numărul de identificare (numărul arcului/eticheta) iar în coloana a doua se trec toate coordonatele segmentelor care formează arcul respectiv. Totodată aici s-au pus în evidență nodurile.

Nodal nu trebuie confundat cu noțiunea de punct. Un arc este mărginit de un nod_origine și un nod_destinație. Nodurile indică sensul de parcurgere al arcului. Astfel definit fiecare nod este un vârf al unui graf. Un graf este planar dacă toate intersecțiile dintre arce formează noduri. În figura 2.1.7. este înfățișată o reprezentare posibilă a unor arce în care s-au identificat nodurile. În această situație fișierul conține în plus două coloane, care vor conține nodul de început și respectiv nodul final. Deși arcele 2 și 3 formează un poligon, acesta nu este recunoscut ca atare.

Poligonul este delimitat de un parcurs de arce, ele însele fiind conectate de noduri definite într-un graf planar. Unui poligon îi este atașat în mod obligatoriu un nod izolat, numit centroid. Acest nod privilegiat permite construirea suprafețelor în jurul lui, până la limitele formate de arcele întâlnite.

Combinații de poligoane formează suprafețe bidimensionale sau tridimensionale.

Corpurile (volumele) sunt tratate mai puțin de produsele soft, de aceea nu se insistă asupra lor, amintind doar faptul că, anumite pachete de programe oferă posibilitatea de a lua în considerare, de a calcula și de a reprezenta prisme sau volume simple care aproximează cu o precizie suficientă volumele de pe hărțile reprezentate în 3D. Reprezentarea uzuală a unei suprafețe în 3 D se face prin diferite tehnici cum ar fi izoliniile, TIN etc.

Modelele vectoriale

Modelul este o reprezentare convențională a structurilor de date într-un context precizat, în care se identifică natura datelor (în cazul nostru: primitivele grafice), operatorii ce acționează asupra structurilor de date, precum și restricțiile impuse pentru menținerea corectitudinii datelor (normele de integritate).

Modelul de reprezentare vector a generat mai multe modele, dintre care amintim trei astfel de modele reprezentative, deosebit de importante:

1) modelul spaghetti, care utilizează numai primitivele „punct” și „arc”.

2) modelul topologic de rețea adaugă la modelul spaghetti primitiva numită „nod”.

3) modelul topologic de suprafață (topologic în 2 D), care la modelul topologic de rețea adaugă primitiva „poligon”.

Modelul spaghetti este un model relativ simplu ce face referire la gestiunea geometriei obiectelor, având ca scop principal de a desena obiectele respective. Acest model utilizează două primitive menționate: punctul și arcul, noțiunea de arc fiind specifică modelelor vectoriale topologice, care în mod implicit trebuie să aibă o orientare, adică un punct de start și un punct de sfârșit. Aici arcul este de fapt o simplă linie frântă. În unele cazuri se folosește și termenul de polilinie.

În modelul spaghetti, poligonul este un rezultat al închiderii unui arc și nu este privit ca o primitivă grafică. Modelul spaghetti are și unele dezavantaje:

• graful nu este întotdeauna planar (poligoanele se pot suprapune);

• fiecare arc este independent (pot apare linii dublate);

• fiecare poligon poate fi descris în mod independent de celelalte poligoane prin arcul care îl delimitează, mai precis el este recunoscut prin arcul închis care formează conturul său.

S-au arătat câteva cazuri posibile în cazul modelului spaghetti care pot crea probleme în gestiunea datelor spațiale. În principiu, fișierele cu extensia”dxf” sunt de tip spaghetti. Ele pot fi citite și afișate de produsele GIS, dar ideea este că nu pot să fie și prelucrate. Pentru a putea fi prelucrate, acestea trebuiesc supuse unor operații numite conversii, rezultând un fișier propriu al produsului GIS respectiv.

Următoarele două modele de studiu sunt modelele topologice. Termenul de „model topologic” a fost împrumutat din matematică, topologia studiind poziția relativă a obiectelor independente de forma lor exactă, de localizarea lor topografică și de mărimea lor. Astfel liniile pot fi conectate, suprafețele pot fi adiacente ș.a.

Modelul topologic de rețea adaugă modelului spaghetti entitatea numită „nod”. Există noduri izolate, independente de rețeaua de conexiuni, precum și noduri legate. Un arc are obligatoriu un nod origine și un nod destinație. Pe traseul unui arc pot exista mai multe noduri, acestea însă aparțin numai la un singur arc (atunci când avem intersecții de arce și graful este planar).

Acest model se utilizează mai ales în cadrul unor hărți care reprezintă distribuții dintr-o rețea (linii electrice, linii de telefonie, de gaz, conducte, etc).

Modelul topologic de suprafață este cel mai complet. El adaugă modelului topologic de rețea poligoanele delimitate la stânga și la dreapta fiecărui arc. În plus, suprafața este construită în mod absolut obligatoriu în jurul unui nod izolat, care nu aparține parcursului arcelor.

Apariția suprafeței induce două asociații suplimentare: un arc are obligatoriu un singur poligon la stânga și un singur poligon la dreapta.

În concluzie avem un caz posibil de hartă vectorială în codificarea topologică de suprafață.

Modelul topologic de suprafață formează o acoperire, mai precis reuniunea tuturor ariilor este egală cu suprafața totală a hărții, de unde și noțiunea de „coverage” (acoperire). În programul Arc/Info o hartă vectorială topologică se numește coverage.

Sistemul raster

Sistemul raster generează un singur model numit model raster sau model matricial.

În cazul în care monitorul are o rezoluție mai slabă decât cea reprezentată intern, harta vizualizată va avea acuratețea monitorului, adică mai slabă. Invers, dacă monitorul are o rezoluție mai bună, afișarea va fi la nivelul rezoluției interne. Totuși există o anumită corelare între posibilitățile programelor de manipulare a datelor și de performanțele echipamentelor periferice. De altfel, fiecare produs soft oferă o listă cu echipamentele I/E cu care este compatibil. Orice abateri de la aceste reguli conduce la imposibilitatea funcționării corecte a programelor.

În general sistemul raster este un mare consumator de resurse. Pentru a ilustra necesarul de suport în stocarea unei hărți în format raster, dăm câteva exemple: o imagine format A4 (210×297 mm), reprezintă, cu o rezoluție a unei imprimante laser, aproximativ 9 milioane de celule.

Modelul raster este simplu și conține două entități: celula și imaginea. Este important de notat că o celulă nu are decât o singură valoare și că această valoare este valabilă pe toată suprafața celulei, chiar dacă în procesul de actualizare sunt disponibile informații mai fine.

Așadar se utilizează îndeosebi denumirea de ,,imagine raster” și nu de „hartă raster”, fiindcă imaginile digitale sunt în format raster. Totuși, o imagine satelitară digitală nu este o hartă în adevăratul sens al cuvântului, deoarece din această imagine satelitară, în urma procesării ei și a codificării proprii unui soft cartografic (sau GIS) rezultă așa numita „hartă digitală”.

În fig. 2.1.13. avem o hartă raster în care pixelii sunt reprezentați prin numere cărora le corespund anumite caracteristici cantitative de pe suprafața Pământului, se convertesc la o afișare pe un monitor, în culori. Aceasta se numește reprezentarea logică a hărții. Se știe că un pixel este definit de un număr de linie și un număr de coloană.

În modelele vector, originea este în stânga jos; în modelul raster originea este în stânga sus (0,0). În figura r avem o matrice de celule de 8 linii x 16 coloane. Aceasta se materializează printr-un fișier care va conține numerele respective. Numărătoarea celulelor merge de stânga la dreapta și de sus în jos.

Înregistrarea fizică a imaginii de tip raster este o singură coloană lungă de numere de genul:

0,0,0,0,0,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,…,0,2,2,2,2,2,2,2,2.

Numerele pot fi reprezentate intern prin bytes, numere întregi sau numere reale.

Reprezentarea unui număr pe un byte implică 8 biți și deci 256 de posibilități; în cazul numerelor întregi avem gama -32768 până la 32767, adică 65435 variante și sunt necesari 2 bytes; pentru cazul real avem un domeniu vast și anume (- 10)38 , (+10)38 cu o precizie de 7 cifre semnificative, pe 4 bytes. De cele mai multe ori este suficientă o reprezentare internă pe un byte (situație întâlnită și la imaginile satelitare). Însă anumite prelucrări asupra hărților conduce la necesitatea reprezentării în numere reale. Numărul de bytes utilizați în reprezentare, va decide volumul ocupat de disc. Anumite prelucrări asupra hărților conduce la necesitatea reprezentării în numere reale.

Se observă că o succesiune de numere așa cum am făcut mai sus este cu totul ne-economică. În consecință s-a adoptat un sistem de reprezentare „împachetat” de genul: 0,0,0,0,0,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 care semnifică 5 valori de 0; 10 valori de 1; o valoare de 2 etc. În acest mod avem o economie importantă dacă valorile se repetă mult în secvență.

O altă metodă mai eficientă de stocare a datelor raster este cea bazată pe structura ierarhică cunoscută sub numele de quad – tree, metodă care se bazează pe principiul că imaginea este împărțită în patru, rezultând patru dreptunghiuri sau pătrate mai mici („ quadrante”), fiecare quadrant se împarte din nou în patru pătrate. Procedeul se repetă până când se obțin quadrante cu o structură omogenă (adică au aceeași valoare a pixelilor). Mai precis, în momentul în care un quadrant are o aceeași valoare pe întreaga suprafață descompunerea este oprită pe această ramură, ea continuând pentru quadrantele care prezintă valori diferite ale pixelilor. În orice caz, procesul se oprește la nivel de pixel.

Pentru imagini cu valori diferite ale pixelilor, structura este similară, doar că este mai complexă. Această metodă de stocare prezintă anumite avantaje când imaginea conține suprafețe mari de o aceeași valoare. Imaginea raster va fi asociată cu un tabel de pointere care localizează quadrantul din cadrul descompunerii și un tabel de indici care arată de câte ori a fost împărțit quadrantul.

Fișierul imagine poate fi stocat în format ASCII, binar, binar împachetat, quad – tree, sau într-o codificare proprie. Formatul ASCII nu este cel mai economicos, dar prezintă avantajul că poate fi vizualizat și modificat cu comenzi ale Norton Commander sau Notepad din Windows. Formatul binar este, de obicei, formatul standard de lucru cu fișierele imagine. Formatul binar împachetat este un format special de compresie pentru fișierele binare întregi sau byte. Se utilizează, de regulă, pentru economisirea spațiului pe disc.

O mulțime de pixeli învecinați formează linii și arii (suprafețele) poligonale. În acest sistem liniile și ariile poligonale nu conservă continuitatea spațiului real, de unde rezultă un mic dezavantaj de deformare a realității spațiale. Mărimea acestei deformări este în funcție de rezoluția utilizată. în prezent, la sistemele de mare rezoluție această deformare este acceptabilă.

2.5.Caracteristici ale hărților digitale

Rezoluția în sistem vector, reprezintă cel mai mic increment pe care îl poate detecta un digitizor. Sau, altfel spus, distanța cea mai mică dintre două puncte care este sesizată prin sistemul de coordonate, ca fiind diferite. Această caracteristică depinde de echipamentul și softul utilizat în crearea hărții precum și de prelucrarea și afișarea ei pe monitor sau plotter. Acest increment, referit în teren, este dependent de scara hărții. La o scară mică, distanței dintre două puncte îi corespunde o distanță reală mai mare.

De exemplu, la o scară 1: 500.000, un digitizor cu un increment de 0,1 mm va produce o distanță reală de 50 m. Deci nu se pot sesiza caracteristici geografice sub această dimensiune. Apariția unor caracteristici care au dimensiuni sub 50 m, cum ar fi de exemplu rețeaua de drumuri, este dictată de scopul pentru care a fost făcută harta.

Drumurile sunt reprezentate prin semne convenționale și deci nu reprezintă o dimensiune reală în teren la această scară. La scara 1:25.000 un același increment de 0,1 mm va produce în teren o distanță reală de 2,5 m. În această situație drumurile vor reprezenta caracteristici geografice reale (și nu convenționale) având definit și lățimea, într-o marjă de eroare de 2,5 m. De cele mai multe ori și la această scară se folosesc tot semne convenționale. Precizăm faptul că, rezoluția digitizoarelor este mult mai bună decât valoarea dată ca exemplu, problema preciziei fiind transferată abilității operatorului.

În sistemul raster rezoluția reprezintă dimensiunea maximă din teren care îi corespunde unui pixel (definiția este aceeași cu cea a rezoluției unei imagini digitale). De exemplu, o rezoluție de 10 m înseamnă că, un pixel este asociat cu o suprafață de 10 x 10 mp. Și în sistemul raster situația este similară, adică nu se sesizează caracteristici geografice sub rezoluția hărții. Deoarece sistemul raster se utilizează în special pentru reprezentarea suprafețelor continue, nu se folosesc semne convenționale pentru caracteristici geografice liniare. În cadrul unor proiecte se utilizează combinații între vector și raster, cum ar fi suprapunerea unei hărți vectoriale peste o imagine raster, în vederea unei analize. Evident, se presupune că acestea reprezintă un același areal la aceeași scară.

Există o legătură strânsă între georeferințe și rezoluție. Când se face asocierea unor puncte de coordonate geografice cunoscute din teren cu componentele de pe o hartă, precizia asocierii este la limita rezoluției. Cu alte cuvinte, determinarea cu o precizie mai bună a unui punct din teren decât rezoluția hărții devine un lucru util. De exemplu, la o hartă de 1:25.000, este suficient dacă este determinat un punct cu o precizie de 2,5 m.

Acuratețea este distanța la care o valoare estimată diferă de valoarea reală. Acuratețea este strâns legată de precizie, cu care deseori se confundă. În măsurătorile fizice, precizia reprezintă numărul de cifre semnificative exprimate într-un anumit sistem. Acuratețea este exprimată în mod obișnuit în termeni ai unui interval. De exemplu, 24,51 ± 0,03 cm indică faptul că valoarea adevărată se găsește între 24,48 și 24,54 cm.

Acuratețea pozițională este una din problemele esențiale ale georeferențierii. În cartografia tradițională, acuratețea este invers proporțională cu scara. De exemplu, o hartă la scara 1:10.000 are o acuratețe mai bună decât una la 1:100.000. În cazul hărților digitale situația este mai complexă deoarece în cadrul GIS putem avea hărți în diferite sisteme de coordonare (în cazul vector) sau diferite rezoluții (în cazul raster), iar problema considerării lor iese din cadrul lucrării de față.

2.5.2.Baza de date spațiale (grafice) (BDS)

Hărțile digitale implicate în prelucrarea datelor sub GIS constituie ceea ce se numește o bază de date spațială (BDS). Astfel, o hartă se descompune în mai multe straturi de informație și invers, mai multe straturi pot forma o hartă, idei care stau la baza organizării unei baze de date spațiale.

O bază de date spațiale reprezintă în esență cel mai eficient mod de stocare a hărților. Straturile pot fi combinate astfel încât să genereze hărți care nu există în forma tradițională. Atunci când se creează un strat, trebuie să se știe că acesta este utilizat în întregime, adică entitățile geografice nu pot fi separate. Cu alte cuvinte, dacă avem un strat care conține râurile cu limitele bazinelor hidrografice, la o simplă apelare a hărții, ambele entități vor fi afișate (chiar dacă noi avem nevoie doar de una din ele). De aceea este bine ca aceste două tipuri de entități geografice să fie stocate pe straturi diferite în cazul în care apar situații când ele se vor prelucra separat. De fapt, produsele soft mai puternice au posibilitatea de a îndepărta anumite porțiuni din hartă sau să creeze două straturi mai simple din unul încărcat, însă această operațiune poate complica lucrurile în mod inutil.

În sistemul raster, un strat (layer) reprezintă o imagine tematică pot fi tratate împreună cu straturile vector sau separat, în funcție de scopul urmărit. Se subînțelege că programele care sunt în componența produsului GIS permit acest lucru.

Dintre straturile la scară mică amintim: limite administrative, geologia, proprietățile funciare (cadastru), modul de utilizare al terenurilor, altimetria, hidrografía, rețeaua drumurilor, rețeaua căilor ferate, rețeaua de electricitate.

La scară mare putem avea: planul străzilor unui oraș, rețeaua de apă, rețeaua de canalizare, rețeaua de gaz, rețeaua de linii telefonice, rețeaua de electricitate aeriană sau subterană.

Ultimele exemple sugerează faptul că planul stradal ar trebui să fie conținut în toate celelalte straturi. Cel mai bine este ca acesta, care servește ca un background, să fie separat deoarece el poate fi folosit și în cu totul alte aplicații (cum ar fi amplasarea firmelor, a zonelor rezidențiale etc.) și poate fi combinat cu oricare dintre straturile amintite.

Manipularea și operațiile pe straturi țin de modulul analiză spațială. Una dintre cele mai uzuale operații este suprapunerea de straturi. Este foarte important ca la suprapunerea de hărți să se țină seama de scara și de proiecția cartografică în care a fost executată harta. Suprapunerea de hărți cu scări și proiecții diferite este lipsită de sens.

2.5.3.Baza de date geografică (spațială)

Ansamblul celor două baze de date spațiale și atribut (BDS și BDA) formează Baza de Date Geografică (BDG). Această noțiune este un termen consacrat ca atare și deci nu trebuie folosit cu alte înțelesuri.

O dată geografică este un element al BDG și, în consecință prezintă un aspect dual: spațial (poziția exactă în teren) și atribut (ce reprezintă această poziție de fapt), în diferite lucrări de specialitate se utilizează alte denumiri.

Baza de date spațială se numește baza de date grafică; totodată baza de date geografică se numește bază de date spațială, cea atribut rămânând cu aceeași semnificație.

Așadar, baza de date spațială este compusă din baza de date grafică și baza de date atribut.

Deoarece din ce în ce mai des se vorbește de interogare spațială și aspațială (adică atribut), considerăm că denumirile alese la început sunt cela mai potrivite.

Comandă „Relate” combină cele două tabele, mai precis tabela de atribut pentru poligon (legată în mod intrinsec de hartă) cu tabela independentă (în acest caz tabela A). Pentru cazul prezentat, câmpurile comune sunt: „Numărul topografic al parcelei” (Relate Table A) și „Categoria de folosință” (Relate Table B). Când aceste două tabele sunt asamblate, utilizatorul poate examina date din tabelele adăugate ca și cum ar fi conținute în tabela de atribut pentru poligon. Sunt două motive pentru care acestea se țin separat:

• datele sunt mai ușor de întreținut în acest format relațional

• procesarea și stocarea este mai redusă.

Relația dintre fiecare caracteristică geografică dintr-un set de date și tabela conținând datele asociate este o relație de tipul „unu la unu” (1: 1);

În tabelul 2.1. sunt prezentate toate relațiile posibile între înregistrări.

Tabelul 2.1

Relații posibile între înregistrări

Capitolul III

Realizarea unui sistem informatic geografic în cadrul Ocolului Silvic Codrii Cămării R.A., Primăria Dobrești, Județul Bihor

3.1.Obiectivele studiului de caz

Pentru realizarea prezentului proiect am stabilit o serie de obiective dupa cum urmează:

-prezentarea aspectului de ordin teoretic referitor la sistemele informatice.

-prezentarea posibilităților logistice de realizare a sistemelor informatice geografice.

-analiza locației unde se realizează studiul de caz.

-achiziționarea și verificarea materialelor analogice utilizate (ortofotoplanul).

-stabilirea unui process tehnologic adecvat sistemelor informatice geografice pentru sectorul forestier.

-culegerea datelor.

-obținerea produsului final.

3.2.Metodele de cercetare

Prezentul studiul de caz s-a realizat în cadrul Ocolului Silvic Codrii Cămării R.A., Primăria Dobrești, Județul Bihor.

Metodele de cercetare și studiu care s-au utilizat sunt reprezentate de:

-informarea documentară;

-observația pe ititnerar;

-observația în staționar;

-inventarierea;

-modelarea;

-simularea;

-comparația;

-analiza swot.

3.3.Materiale folosite

Pentru realizarea prezentului studiu de caz s-au folosit următoarea bază logistică:

-amenajamentele silvice;

-planuri și hărți amenajistice;

-camere de luat vederi;

-receptoare GPS;

-stații totale;

-scanere;

-programe pentru culegerea datelor din teren;

-programe pentru transferul datelor;

-programe pentru prelucrarea datelor;

-programe pentru arhivarea datelor și respectiv obbinerea organizarea bazei de date și implicit a sistemului informatic;

-P.C .- uri pentru prelucrarea datelor;

-periferice pentru obținerea produselor finale în format analogic.

Volumul informațiilor percepute de orice om al zilelor noastre este în continuă creștere, datorită posibilităților aproape nelimitate de administrare și exploatare asigurate de păstrarea acestor informații în formă digitală, în baze de date relaționale. Se poate aprecia că un procent de 85 la sută al bazelor de date în circulație conțin unul sau mai multe componente legate de poziția geografică a obiectelor inventariate. În cazul bazelor de date cadastrale se poate afirma că, toate informațiile sunt legate într-un mod sau altul de poziția geografică a proprietății imobiliare definite prin limitele geografice ale unității de bază cadastrale.

Crearea și exploatarea comună într-un Sistem Informațional Geografic a informațiilor cu referință spațială și a reprezentării grafice a obiectelor de suprafață sau aflate în subteran aduce beneficii mari utilizatorilor sau administratorilor informațiilor respective, în primul rând datorită existentei unei structuri de date și de exploatare bine definite – cerințe primare pentru orice Sistem Informațional. Atunci când toate informațiile sunt ordonate după reguli relaționale, cu referință geografică – în format digital -, și sunt administrate de un sistem de programe proiectat pentru acest scop, se deschid noi posibilități de administrare și utilizare, pentru grupuri tot mai largi de utilizatori.

MapSys concentrează funcții puternice dar ușor de utilizat de generare și valorificare a planului digital, funcții de geo-referențiere și administrare a informațiilor cu referință spațială. Exploatarea eficientă a geo-datelor create în MapSys sau importate din alte sisteme este asigurată de funcții GIS standard cum sunt cele de georeferențiere, culegere atribute, suprapunere straturi topologice, crearea interogărilor utilizator sau generare zonă buffer, dar și prin funcții specifice cadastrului de parcelare prin suprapunere sau de căutare adresă poștală. Definirea dreptului de acces la funcțiile programului și la date, precum și posibilitatea catalogării operațiilor efectuate, permit o mai bună protejare și urmărire a consistenței datelor.

MapSys COM Interface oferă extinderea funcționalității programului prin posibilitatea creării aplicațiilor proprii, având la dispoziție funcțiile limbajului de programare și funcțiile interne MapSys. Modulul opțional MapSys Internet Map Server permite interogarea de către utilizatorii autorizați a informațiilor din bazele de date a lucrărilor MapSys, într-o rețea Intranet sau pe Internet.

Pentru generarea datelor grafice, utilizatorul are la dispoziție funcțiile de import din formate uzuale, digitizare/vectorizare și funcțiile de construcție grafică. Există funcții specializate pentru crearea, căutarea, selectarea și modificarea punctelor, liniilor, curbelor, textelor și simbolurilor.

Multiplele funcții geometrice sunt specializate pentru construcțiile grafice a planurilor topografice și cadastrale, generarea profilelor transversale și longitunale. Planurile scanate pot fi orientate, tăiate sau unificate și afișate în scopul vectorizării.

Pentru imprimarea planului digital există funcții de generare a foilor de plan standard, suprapunerea multiplă a planurilor sau plasarea pe foaia de lucru a ferestrelor grafice deschise.

Funcțiile de import/export permit transferul informațiilor grafice și alfanumerice în cele mai cunoscute formate grafice sau GIS, cum ar fi DXF, SQD, SHP, MIF, E00, etc.
Unitățile de lucru MapSys se numesc Lucrări. Acestea conțin toate informațiile introduse sau create până la un moment dat. Funcțiile grafice crează informații de tip punct, line, arc, curbă, text sau simbol. Funcțiile topologice generează obiecte topologice cu referință spațială de tip punct, linie sau poligon.

Aceste obiecte sunt compuse din elemente grafice, identificator obiect și atribute obiect.

În cadrul lucrărilor, informațiile grafice și alfanumerice sunt menținute în formate proprii, subformă de fișiere.

3.4. Localizarea studiului

3.4.1. Vecinătăți, limite, hotare

3.4.1.1. Elemente de identificare a unității de bază (proprietății)

Fondul forestier care face obiectul prezentului amenajament aparține comunei Dobrești și provine în urma reconstituirii dreptului de proprietate în baza Legii nr. 1/2000 din trei unități de producție din cadrul Ocolului Silvic Dobrești, după cum urmează:

Tabelul 3.1

Vecinătăți, limite, hotare

Geografic, pădurile sunt situate în masivul păduros al Munților Pădurea Craiului (Munții Apuseni), cuprinzând o parte din bazinul hidrografic al Văii Vida.

Fitoclimatic, pădurile comunei Dobrești fac parte din etajul "Deluros de gorunete, făgete și goruneto-făgete" (FD3).

Fondul forestier se găsește în limitele teritoriale a trei unități de producție din Ocolul Silvic Dobrești. El cuprinde mai multe trupuri de pădure răspândite pe teritoriul acestor unități de producție, astfel încât se poate vorbi de vecinătăți, limite și hotare doar la nivelul fiecărui trup de pădure în parte. Vecinătățile fondului forestier sunt specificate în titlurile de proprietate prezentate la anexe.

Hotarele sunt materializate pe arborii de limită cu vopsea de către proprietar precum și prin borne amenajistice.

3.4.1.2. Trupuri de pădure (bazinete) componente

Tabelul 3.2

Fondul forestier al comunei Dobrești

3.4.1.3.Repartizarea fondului forestier pe comune (orașe)

Tabelul 3.3

Fondul forestier aparținând comunei Dobrești este situat pe raza următoarelor localități:

3.4.1.4.Administrarea fondului forestier

3.4.1.4.1.Administrarea fondului forestier proprietate publică

Pădurile aparținând comunei Dobrești constituie fond forestier proprietate publică a unităților administrativ-teritoriale, și este administrat de către Ocolul Silvic Codrii Cămării R.A.

3.4.1.4.2.Terenuri acoperite cu vegetație forestieră situate în afara fondului forestier

În vecinătatea fondului forestier aparținând comunei Dobrești există terenuri acoperite cu vegetație forestieră situate în afara fondului forestier (pășuni împădurite) ce aparțin proprietarilor particulari.

3.4.1.4.3.Organizarea administrativă (districte, cantoane)

La data întocmirii prezentului studiu fondul forestier al comunei Dobrești se află în administrarea Ocolului Silvic Codrii Cămării R.A.

Ca urmare organizarea administrativă a fondului forestier menționat se regăsește în organizarea administrativă a acestui ocol silvic. Această organizare poate suferi modificări în funcție de interesele ocolului silvic și de dinamica aplicării legilor de retrocedare.

3.4.1.4.4.Ocupații și litigii

În cadrul UB sunt 1.5 ha terenuri scoase temporar din fondul forestier transmise prin acte normative în folosință temporară (u.a. 36F1 și 46F1).

3.4.2. Studiul stațiunii și al vegetației

3.4.2.1.Elementele privind cadrul natural, specifice unității de producție

3.4.2.1.1.Geologie

Teritoriul UB face parte din lanțul Munților Pădurea Craiului și a ramificațiilor vestice ale acestora. Consistența stratigrafică – petrografică generală este alcătuită dintr-un fundament cristalin, pentru care sunt depuse depozite sedimentare de diverse vârste. Aceste depozite aparțin erei mezozoice.

Făcând o secțiune prin aceste depozite întâlnim următoarele orizonturi (plecând de la bază):

-orizontul bauxitelor, peste care sunt depuse calcare recifale;

-orizontul format din marne și șisturi;

-orizontul format din calcare gri-brune, grosiere;

-orizontul cu conglomerate foarte variat (gresii – șisturi), intercalații cenușii cu vine de calcit;

-orizontul de suprafață, reprezentat prin gresii, marne, șisturi roșcate, etc..

3.4.2.1.2.Geomorfologia

Din punct de vedere geomorfologic UB în studiu, conform raionării geomorfologice a României este situată în Provincia Carpatică, Subprovincia Carpații de sud – est, regiunea Carpații Apuseni, Subținutul Munților Apuseni, Districtul Munților Pădurea Craiului. Relieful general îl reprezintă colinele și dealurile joase, prelungiri ale Munților Pădurea Craiului către bazinul mijlociu al Crișului Negru, specifice Piemonturilor Vestice.

Configurația terenului este ondulată, mai rar plană.

Tabelul 3.4

Repartizarea suprafeței unității de bază în raport cu expoziția

Expoziția generală a U.B. este sudică.

Tabelul 3.5

Repartizarea suprafeței unității de bază în raport cu panta

Panta medie a U.B. este de aproximativ 24g.

Altitudinal suprafața U.B se întinde între 200 m (u.a. 18C) și 560 m (u.a. 28A), altitudinea medie fiind în jur de 364 m. Repartizarea pe categorii de altitudine este următoarea:

Tabelul 3.6

Repartizarea suprafeței unității de bază în raport cu altitudinea

3.4.2.1.3.Hidrologie

Principalele bazine hidrografice ce cuprind arboretele teritoriului în studiu, sunt afluenți ai Văii Vida, respectiv Valea Râului, care la rândul lor sunt afluenți de dreapta ai râului Crișul Negru.

Rețeaua hidrografică este reprezentată în principal de Valea Vida, Valea Râului și Valea Văsiei, cu afluenții acestora: valea Corboaia, valea Rece, valea Măgurii și pârâul Dosului.

Alimentarea rețelei hidrografice este mixtă, atât nivală cât și pluvială, debitele oscilează în timpul anului atingând un maxim de primăvară odată cu topirea zăpezilor și un minim în lunile de vară sărace în precipitații.

3.4.2.1.4.Climatologie

În conformitate cu clasificarea lui Köppen, unitatea de bază este situată în zona climatică Cfbx, regiune ce se caracterizează prin ierni moderate, mai rar aspre și veri călduroase.

Flora spontană este formată din fag, cer, gorun, carpen și alte specii de amestec iar cea cultivată din molid, pin, duglas, larice, stejar roșu, castan comestibil și altele.

Particularitățile elementelor suprafeței active ca: orientarea versanților, apele, gradul de acoperire cu vegetație, tipurile de soluri, etc. determină o serie de topoclimate locale care se suprapun pe fondul general al sectorului de climă amintit.

Datele privind condițiile climatice ale teritoriului, arătate în subcapitolele ce urmează sunt extrase din Atlasul R.S.R. și din Monografia Geografică a României, folosind datele multimedii anuale înregistrate la stațiile meteorologice Beiuș și Oradea.

3.4.2.1.5.Regimul termic

În cadrul teritoriului U.P. temperatura aerului prezintă variații foarte mici în spațiu, determinate de creșterea altitudinală.

Temperatura medie anuală a aerului este de 10°C. Temperatura medie cea mai scăzută se înregistrează în luna ianuarie (- 1,10C) iar cea mai ridicată în luna iulie (20,30C).

Primul îngheț se produce la sfârșitul sezonului de vegetație când lujerii sunt lignificați, pagubele înregistrate datorită înghețurilor timpurii sau târzii fiind nesemnificative.

Din punct de vedere termic condițiile sunt favorabile dezvoltării fagului, gorunului, cerului, paltinului de munte și câmp, cireșului, teiului, frasinului precum și stejarului roșu, castanului comestibil și speciilor de rășinoase (duglas, lerice, molid, pin strob, brad, pin negru).

3.4.2.1.6.Regimul pluviometric

Precipitațiile medii anuale se situează în jurul valorii de 755 mm.

Evapotranspirația potențială anuală este de 550 mm iar în sezonul de vegetație (15 martie – octombrie) este de 550 mm – 600 mm situându-se sub cuantumul precipitațiilor medii anuale, respectiv pe sezon ceea ce asigură o aprovizonare bună a solului cu apă din precipitații.

3.4.2.1.7.Regimul eolian

În cursul anului cele mai frecvente vânturi sunt pe direcțiile SV (14%) și V (19%) în timpul iernii predominând vânturile din est. Viteza medie anuală a vânturilor este de 2,7 m/s și având în vedere caracteristicile sistemelor de înrădăcinare a principalelor specii forestiere precum și profunzimea solurilor, vânturile nu pot produce doborâturi însemnate, acestea semnalându-se izolat.

3.4.2.2.Soluri

3.4.2.2.1.Evoluția și răspândirea teritorială a tipurilor de sol

Evidența și răspândirea teritorială a tipurilor de sol identificate

Condițiile specifice din teritoriul în studiu și mai ales substratul, înclinarea și precipitațiile abundente au avut ca rezultat formarea cambisolurilor de tipul solurilor eumezobazice, acide tipice și litice, precum și argiluvisoluri și molisoluri.

Solurile sunt în general scheletice, dar substratul în general bogat în substanțe minerale compensează în mare măsură volumul edafic util mai mic.

Tabelul 3.7

Tipurile și subtipurie de sol

3.4.2.2.2.Descrierea tipurilor și subtipurilor de sol

Rendzină, cod 1701, cu profil Am-AR-Rrz, este format calcare, pietrișuri calcaroase, dolomite, gipsuri, roci metamorfice și magmatice, bazice și ultrabazice. Relieful caracterisric este cel montan, premontan sau de deluri. ph-ul este slab acid la slab alcalin (6.0-7.5), cu un conținut de humus de 10%, cu un grad de saturație în baze V=70-100%. În general rendzinele situate în zona montană mai umedă sunt mai fertile decât cele din zone mai uscate.

Sol brun argiloiluvial – format pe luturi sau șisturi sericitoase, pe versanți cu expoziții și pante diverse, este foarte puternic acid la acid la neutru, cu pH=4,0-6,9 slab la moderat humifer cu un conținut de humus de pe grosimea de 10 – 30 cm 2,2 – 4,9%, mijlociu la foarte bine aprovizionat în azot total (0,11 – 0,25g%), oligomezobazic la mezobazic, cu un grad de saturație în baze V = 34-63, luto-nisipos la luto – argilos, de bonitate superioară pentru cer, carpen și duglas și mijlocie pentru fag și gorun. Bonitatea superioară este determinată de volumul edafic mare, pe care o realizează cerul, carpenul și duglasul, iar bonitatea mijlocie este determinată de volumul edafic mijlociu, pe care o realizează fagul și gorunul pe acest sol.

Sol brun luvic – apare pe substraturi sărace în minerale calcice și feromagneziene: luturi, șisturi sericitoase, cuarțite, micașisturi, alternanțe de gresii cu luturi, pe versanți cu pantă ușoară sau platouri. Aciditatea variază între 5,3 – 5,8. Este intens humifer la suprafață, cu un conținut de humus de 11.3 – 4.5 % pe grosimea de 10 cm. Cu gradul de saturație în baze de 59% în orizontul El și 72-76% în Ao și Bt este un sol mezobazic.

Bonitatea este superioară pentru fag, gorun și carpen la un sol cu volum edafic mare și versanți umbriți, și mijlocie în celelalte cazuri.

Solul brun eumezobazic – format pe roci bogate în minerale calcice și feromagneziene, șisturi cristaline (micașisturi, șisturi sericitoase, gneissuri și feldspați), marne calcaroase, gresii calcaroase etc., pe versanți cu expoziții și pante diferite; slab acid la neutru, mezobazic, slab la mijlociu aprovizionat cu azot total, luto-prăfos la lutos de bonitate superioară și mijlocie pentru fag. Bonitatea este determinată mai ales de substrat și în mai mică măsură de volumul edafic util. Pe solurile cu volum edafic mijlociu, la altitudini mai mari se poate introduce în amestec și molidul care valorifică mai bine resursele edafice datorită înrădăcinării trasante, putând realiza clase superioare de producție pe stațiuni de făgete de bonitate mijlocie.

Solul roșu (terra rossa) – se formează în perimetre adăpostite, în regiuni cu climate de influență submediteraneană. Dintre condițiile pedogenetice de formare, caracteristice și determinante sunt cele de rocă, reprezentată prin calcare sau bauxită. Relieful caracteristic este montan inferior sau premontan. Conțin humus de tip mull calcic. Gradul de saturație în baze variază în jur de 70%, iar pH-ul în jur de 6.0. Au o fertilitate mijlocie pentru vegetația forestieră.

3.4.2.3.Tipuri de stațiune

3.4.2.3.1. Evidența și răspândirea teritorială a tipurilor de stațiune

Tabelul 3.8

Evidența și răspândirea teritorială a tipurilor de stațiune

Rezultanta factorilor eco-pedologici se concretizează în stațiunea forestieră sau biotopul care este componenta nevie a ecotopului.

Teritoriul în studiu se întinde în etajul deluros de gorunete, făgete și goruneto-făgete (FD3).

Din punct de vedere al bonității se poate constata că stațiunile sunt prielnice pentru dezvoltarea speciilor forestiere, 40% din suprafață fiind de bonitate superioară, 55% mijlocie și doar 5% inferioară.

3.2..4. Tipuri de pădure

3.4.24.1. Evidența tipurilor naturale de pădure

Tabelul 3.9

Evidența și răspândirea teritorială a tipurilor naturale de pădure

În condițiile staționale specifice U.B. s-au putut forma 15 tipuri de pădure – gorunete, făgete și făgeto-cărpinete.

3.4.2.4.2.Formații forestiere și caracterul actual al tipului de pădure

Pădurile în studiu se grupează în 6 formații forestiere: făgete pure de dealuri, făgete amestecate, gorunete pure, goruneto-făgete, șleauri de deal cu gorun și cerete pure.

Analizând caracterul actual al tipului de pădure redat pe formații forestiere, tipuri de stațiune și tipuri de pădure în partea a III-a a amenajamentului, la paragraful 15.3.1. și 15.3.2. se constată că 76% din suprafața păduroasă este ocupată de păduri natural fundamentale, 6% sunt parțial sau total derivate și 18% artificiale.

Repartiția suprafețelor în raport cu caracterul actual al tipului de pădure este redată în tabelul de mai jos.

3.4.2.4.3.Structura fondului de producție și protecție

Tabelul 3.10

Structura fondului de producție și de protecție

Tabelul 3.11

Principalele caracteristici ale arboretelor din U.B.

3.4.2.4.4.Starea sanitară a pădurii

Starea fitosanitară a arboretelor este bună.

În ansamblu, în ceea ce privește vitalitatea actuală, arboretele se prezintă astfel:

-arborete cu vitalitate viguroasă……………………………….……………….…0%;

-arborete cu vitalitate normală……………………………….………………….93%;

-arborete cu vitalitate slabă……………………………………….………………7%.

3.4.2.4.5.Concluzii privind condițiile staționale și de vegetație

Sintetizând datele tratate în paragrafele acestui capitol se poate afirma că există o corelație strânsă între condițiile staționale și de vegetație.

În ceea ce privește tipurile de stațiune și tipurile de pădure identificate în cadrul unității de bază se constată următoarele:

-majoritatea stațiunilor și a tipurilor de pădure sunt de productivitate superioară și mijlocie (95%);

-comparând potențialul stațional cu productivitatea arboretelor, se constată că arboretele actuale realizează productivități puțin inferioare acestuia, datorită unor arborete natural fundamentale subproductive sau arborete artificiale de productivitate inferioară;

-în cuprinsul U.B. sunt și arborete cu potențial scăzut (slab productive), ocupând 141,4 ha.

Potențialul stațional privit în comparație cu productivitatea arboretelor se prezintă astfel:

Tabelul 3.12

Potențialul stațional privit în comparație cu productivitatea arboretelor

În scopul funcționării la o cât mai ridicată capacitate a potențialului stațional prin actualul amenajament s-au prevăzut următoarele măsuri de gospodărire:

-reglementarea procesului de producție forestieră s-a făcut avându-se în vedere principiile amenajamentului, cu deosebire cel al continuității și al productivității;

-aplicarea diferențiată a tratamentelor și tehnologiilor de exploatare în raport cu tipurile naturale de pădure și cu funcțiile atribuite arboretelor;

-intensificarea pazei pădurilor în scopul evitării și înlăturării pericolului de incendii și a pășunatului abuziv în păduri;

-combaterea la timp a tuturor dăunătorilor în păduri.

3.4.3.Stabilirea funcțiilor social – economice și ecologice ale pădurii și a bazelor de amenajare

3.4.3.1.Stabilirea funcțiilor social – economice și ecologice ale pădurii

Obiectivele generale social-economice și ecologice ale amenajării pădurilor ce fac obiectul prezentului studiu sunt:

-asigurarea unor efecte de protecție a apelor;

-asigurarea unor efecte de protecție a solului și terenurilor;

-protecția unor specii forestiere rare, zonă tampon a rezervațiilor;

-producerea de lemn în cantități și de dimensiuni cât mai mari din care rezultă o gamă variată de sortimente în funcție de potențialul stațional și structura arboretelor.

Aceste obiective sunt materializate în zonarea funcțională pe grupe și subgrupe funcționale.

3.4.3.2.Funcțiile pădurii

Tabelul 3.13

Funcțiile pădurii

În raport de categoriile funcționale pentru care sunt indicate măsuri silviculturale similare, s-au constituit tipurile de categorii funcționale:

Tabelul 3.14

Tipuri de categorii funcționale

3.4.3.3. Stabilirea bazelor de amenajare ale arboretelor și ale pădurii

3.4.3.3.1.Regimul

Pentru realizarea obiectivelor social-economice și ținând cont de caracteristicile biologice ale speciilor existente se adoptă regimul de codru.

3.4.3.3.2. Compoziția țel

Compoziția-țel se stabilește în funcție de condițiile staționale reflectate în tipurile natural- fundamentale de pădure, țelurile social – economice și starea arboretului existent.

În descrierea parcelară compoziția-țel este redată diferit pentru arboretele exploatabile respectiv cele preexploatabile și neexploatabile.

Pentru arboretele exploatabile este redată compoziția-țel de regenerare în funcție de compoziția-țel optimă corespunzătoare tipului natural fundamental de pădure. Pentru arboretele neexploatabile și preexploatabile este redată compoziția-țel la exploatabilitate reprezentând cea mai favorabilă compoziție la care trebuie să ajungă arboretele la vârsta exploatabilității în raport cu compoziția lor actuală și cu posibilitățile de modificare a ei prin intervenții silvotehnice adecvate. Compoziția-țel optimă s-a stabilit în funcție de tipul natural fundamental de pădure și este redată în ’’Norme tehnice privind compoziții, scheme și tehnologii de regenerare a pădurilor și de împădurire a terenurilor degradate’’ – ediția 2000.

În tabelul de mai jos sunt redate, atât pe ansamblu cât și pentru suprafața în producție, compozițiile țel optime, compoziții la care vor ajunge arboretele în viitor printr-o gospodărire judicioasă.

Tabelul 3.15

Compozițiile țel optime pe ansamblu cât și pentru suprafața în producție

Compoziția actuală: 49FA 15GO 13CE 10CA 3ST 3MO 2CAS 2DR 3DT.

Compozițiile-țel de regenerare urmăresc refacerea tipului natural fundamental de pădure.

Ca specii de amestec se propun: paltin de munte, tei, paltin de câmp, castan bun și cireș.

3.4.3.3.3. Tratamentul

Prezentul amenajament prevede următoarele tratamente:

-tratamentul tăierilor progresive pentru făgete, cerete și gorunete;

-tratamentul tăierilor rase pentru cărpinete, și arborete de castan bun.

3.4.3.3.4. Exploatabilitatea

Exploatabilitatea reprezintă o stare a arboretului considerată în raport cu sortimentul, clasa de producție și modul de regenerare. În cazul codrului regulat se stabilește exploatabilitatea tehnică (pentru arboretele din grupa a II-a) în raport cu realizarea unui anumit sortiment de lemn (cherestea, pentru furnire) care în medie realizează creșterea maximă la o anumită vârstă (vârsta exploatabilității tehnice). În cazul arboretelor cu funcții speciale de protecție (grupa I) se stabilește exploatabilitatea de protecție. Din prelucrarea automată a datelor vârsta medie a exploatabilității a rezultat de 107 ani.

3.4.3.3.5. Ciclul

Având în vedere că vârsta medie a exploatabilității tehnice a arboretelor din S.U.P. ’’A’’ este de 107 ani, s-a adoptat ciclul de 110 ani.

3.4.4.Valorificarea superioară a altor produse ale fondului forestier în afara lemnului

3.4.4.1. Potențial cinegetic

Speciile de vânat ce se găsesc pe teritoriul UB sunt cerbul carpatin, căpriorul, mistrețul și iepurele, a căror efectiv sunt sub normal.

În vederea asigurării hranei vânatului s-au rezervat 3.4 ha (1V1, 25V1, 25V2, 26V1, 28V1, 31V1 și 51V1).

La scăderea efectivelor de vânat poate contribui presiunea antropică ce se manifestă prin braconaj, exploatare, păstorit și turism.

În vederea reglementării situației, în vederea refacerii efectivelor optime, precum și menținerea lor în continuare, se impun o serie de măsuri din care enumerăm:

-paza eficientă a vânatului;

-urmărirea efectivelor de vânat;

-asigurarea liniștei vânatului;

-combaterea dăunătorilor vânatului și a braconajului;

-măsuri pentru asigurarea hranei și liniști vânatului;

-întreținerea instalațiilor de vânătoare.

-respectarea cu strictețe a sezonului și condițiilor de vânătoare stabilite de lege.

3.4.4.2. Potențial salmonicol

În cadrul unității de bază este constituit fondul de pescuit nr. 1 Vida.

În trecut, acet fond a fost populat cu specii de păstrăv și lipan. Cursul principal de apă al acestui fond este Valea Vida cu principalii afluienți.

3.4.4.3. Potențial fructe de pădure

Speciile cu mare valoare economică și cu o oarecare pondere în recoltare sunt: murele, măceșele, castanele și porumbele, dar statisticile din ultima perioadă relevă cantitățile relativ scăzute ce s-au recoltat.

Dintre speciile cu pondere mijlocie, trebuiesc amintite fragii și alunele.

Suprafețele de pe care se pot recolta fructe de pădure sunt constituite din arboretele incluse în planul decenal, după parcurgerea cu tăieri definitive, precum și din plantațiile tinere până la realizarea stării de masiv.

3.4.4.4. Potențial ciuperci comestibile

Dintre speciile cu pondere la export și în consumul intern care vegetează bine în UB, amintim hribul (Boletus edulis), gălbiorii (Cantharellus cibarius) și ghebele (Armilaria mellea).

Humificarea activă a litierei de pe majoritatea suprafețelor UB, crează condiții favorabile dezvoltării gălbiorilor, cât și a hribilor care, pot forma și ele obiectul recoltării, preluării și valorificării la export și în țară cu beneficii importante.

3.4.4.5. Resurse melifere

Pe teritoriul UB există puține specii forestiere de interes apicol. Se poate conta, în măsura în care există, pe valorificarea florilor de castan, paltin de munte, salcie și arbuști, cât și pe alte specii ierboase (pentru mierea polifloră) existente în suprafețele neocupate de pădure, cele din arboretele cu consistente reduse, sau din suprafețele nou regenerate (culturi de 5-15 ani), ce nu au realizat închiderea stării de masiv.

3.4.4.6. Alte produse

Pe lângă produsele fondului forestier în afara lemnului prezentate anterior, din cadrul UB mai pot fi recoltate și valorificate, în cantități nu întotdeauna neglijabile, următoarele:

-plante medicinale și aromate din flora spontană (flori de mușețel, coada șoricelului, urzica moartă, etc.; frunze: mur, podbal, păpădie; rădăcini: ferigă, spin, urzică, brusture, etc.);

-semințe forestiere;

-rășină – din arboretele prevăzute în planul decenal la tăieri definitive și mai ales din scurgerile naturale;

-coaja și conurile de rașinoase (pentru industria tananților) ale exemplarelor exploatate;

-jir (din exemplarele cu fructificație);

-nuiele de mesteacăn, etc.

3.4.5.Protecția fondului forestier

În gospodărirea optimă a pădurilor un rol esențial îl are o stare fitosanitară bună.

Asigurarea acesteia impune instituirea unui sistem informațional, care să permită cunoașterea în timp și spațiu a situației, precum și interpretarea corectă a tuturor datelor privind starea pădurii.

Având permanent la dispoziție date concrete despre starea pădurii și condițiile ecologice în care acestea se dezvoltă se pot desfășura activități complexe și interne de protecție, între care măsurile preventive sunt de importanță majoră

3.4.5.1. Protecția împotriva doborâturilor și rupturilor de vânt și zăpadă

În paralel cu efectuarea descrierii parcelare, în teren s-au făcut și observații cu privire la gradul de periclitare a arboretelor datorită acestor fenomene. Luând în considerare documentele de arhivă se poate aprecia că anual s-au produs doborâturi de vânt și zăpadă în general cu caracter izolat și localizate în arboretele de molid și în special cele situate pe versanți expuși vânturilor dominante. Aceste doborâturi, coroborate uneori și cu zăpezile abundente au dus în unele situații la doborâturi în masă.

Pentru a preveni aceste dezastre, se recomandă compoziții țel apropiate de cele ale tipului natural fundamental, promovarea proveniențelor locale, constituirea de benzi de protecție formate din specii rezistente, împădurirea tuturor golurilor și refacerea consistenței arboretelor subnormale folosind specii mai rezistente la vânt (fag, paltin).

De asemenea se recomandă aplicarea unor tratamente care să asigure menținerea sau promovarea de arborete cu structuri rezistente la adversități și parcurgerea arboretelor cu lucrările de îngrijire adecvate.

3.4.5.2. Protecția împotriva incendiilor

Cu toate că în fondul forestier nu s-au produs incendii (și chiar dacă au avut loc, au fost stinse încă din stadiu incipient) cauzele care pot duce la izbucnirea unor incendii în pădure sunt:

aprinderea focului în pădure, nesupravegherea sau lăsarea acestuia nestins de către muncitorii forestieri, turiști, vânători, etc.

fumatul în alte locuri decât cele amenajate în acest scop și aruncarea țigărilor aprinse la întâmplare;

trăsnetul, accidental, în timpul furtunilor puternice.

Majoritatea cauzelor care produc incendii în pădure provin, în general, din nerespectarea instrucțiunilor de pază și prevenirea incendiilor, din neglijența persoanelor care lucrează în pădure, a turiștilor, etc.

În scopul prevenirii izbucnirii unor incendii în pădure, se vor lua următoarele măsuri preventive:

-întocmirea cu regularitate a planurilor de prevenire și stingerea incendiilor;

-procurarea și verificarea periodică a materialelor pentru stingerea incendiilor;

-amenajarea locurilor speciale pentru popas și fumat;

-organizarea patrulării pe timpul sezonului uscat;

-organizarea și instruirea formațiilor pentru stingerea incendiilor;

-organizarea tuturor lucrărilor ce se execută în pădure în conformitate cu normele pentru paza și stingerea incendiilor;

-revizuirea amănunțită a cablurilor și instalațiilor electrice (grupuri electrogene, electropompe, fierăstraie electrice, etc);

-amenajarea unor observatoare pentru depistarea incendiilor;

-dotarea tuturor punctelor de lucru și a cantoanelor silvice cu pichete pentru prevenirea și stingerea incendiilor echipate corespunzător;

-supravegherea focurilor din parchete rase în care se ard resturile de exploatare pe toată durata acestora;

-dotarea tractoarelor cu dispozitive de captare a scânteilor.

În trupurile de pădure în care se practică turismul la sfârșit de săptămână se va avea în vedere ca turiștii să nu facă foc în pădure și nici mai aproape de 100 m de liziera pădurii.

Persoanele însărcinate cu paza și protecția pădurilor trebuie să dispună de mijloace radio (stații mobile, telefoane) pentru a anunța în timp util orice eventual incendiu.

3.4.5.3. Protecția împotriva poluării industriale

Efectele poluării industriale nu se resimt pe teritoriul UB.

Până în prezent nu s-a efectuat studii cu caracter special privind influența poluării industriale asupra pădurilor din UB.

3.4.5.4. Protecția împotriva bolilor și a altor dăunători

Vegetația forestieră este expusă în permanență acțiunii unor factori biotici, agenți patogenii de natură entomologică sau criptogamică.

În vederea evitării pagubelor produse de dăunători se vor lua următoarele măsuri de protecție:

-măsuri preventive;

-măsuri de carantină;

-măsuri de combatere propriu-zisă;

Măsurile preventive – au scopul de a asigura arboretelor condiții bune de vegetație pentru a le conferi rezistență față de diferite boli și dăunători.

Aceste măsuri se realizează prin:

-urmărirea cu continuitate a stării de vegetație a arboretelor și efectuarea la timp a lucrărilor de îngrijire și a tăierilor de igienă;

-ameliorarea condițiilor staționale prin fertilizări, desecări și irigări.

Măsurile de carantină se aplică pentru împiedicarea răspândirii bolilor și dăunătorilor dintr-un loc în altul.

Ele constau în:

-efectuarea controlului fitosanitar a materialului săditor;

-izolarea pădurilor atacate și combaterea urgentă a dăunătorilor din aceste păduri.

Măsurile de combatere – au scopul de a distruge dăunătorii prin:

-metode fizico-chimice, ce utilizează insecticide organoclorurate (Detox, Defatox) cu mențiunea că acestea pot da reacții adverse prin accentuarea în diferite grade a dezechilibrului ecologic propriu ecosistemelor forestiere;

-biologice, ce folosesc introducerea în pădure a faunei entomofage, înmulțirea pe cale artificială a zoofagilor, a prădătorilor și a paraziților și introducerea lor în pădurile atacate;

-folosirea preparatelor microbiologice (Dipel, Bactospeine, Thuringin) sau a virusurilor entomopatogene.

Speciile de dăunători pot fi grupate, după natura vătămării în patru mari categorii:

-vătămări provocate lemnului, tulpinii, etc;

-defoliatori;

-dăunători criptogamici ai lemnului;

-dăunători criptogamici ai frunzelor, fructelor, etc.

Indiferent de felul atacului (criptogamic sau entomologic), este necesară o urmărire atentă a apariției atacurilor, extragerea imediată a arborilor afectați și combaterea dăunătorilor pe micile suprafețe localizate pentru a preîntâmpina extinderea lor.

Personalul de teren va executa, periodic, lucrări de depistare și control conform instrucțiunilor în vigoare.

În vederea stabilirii concrete a dăunătorilor și a gradației la care s-a ajuns se vor recolta probe și se vor trimite la laborator.

Este necesar să se țină o evidență clară a dăunătorilor pe fiecare u.a. urmărindu-se evoluția acestora în vederea intervenției la momentul oportun.

3.4.6.Instalații de transport, tehnologii de exploatare și construcții forestiere

3.4.6.1.Instalații de transport

Tabelul 3.16

Instalații de transport

La drumurile publice și cele de exploatare s-a calculat lungimea tronsoanelor la care gravitează material lemnos din UB. S-a păstrat numerotarea drumurilor de la amenajarea anterioară.

Tabelul 3.17

Densitatea rețelei instalațiilor de transport (ml/ha)

*la drumuri publice s-a inclus și cel de exploatare

Tabelul 3.18

Accesibilitatea fondului de producție și a posibilității

3.4.6.2.Tehnologii de exploatare

Adoptarea tehnologiilor de recoltare a masei lemnoase are la bază în primul rând caracteristicile de pantă ale terenului și caracteristicile tratamentelor adoptate.

Ținând cont de condițiile de teren specifice UB (panta terenului) pentru scosul și apropiatul materialului lemnos se vor folosi tractoarele cu troliu sau funicularul. Arborii vor fi colectați sub formă de arbori secționați în trunchiuri și catarge, iar coroana arborilor fracționată în bucăți. Se va acorda atenție deosebită ocrotirii semințișului utilizabil instalat, evitării rănirii arborilor de viitor și degradării solului.

3.4.6.3.Construcții forestiere

În cadrul UB nu există construcții.

3.5.Culegerea și prelucrarea datelor

3.5.1.Culegerea datelor

Imaginile raster constituie surse de informații primare care pot avea un conținut mult mai amplu și mai apropiat de realitate decât datele vectoriale care sunt o generalizare necesară pentru tratarea eficientă al unui segment de informații spațiale.

Fluxul tehnologic comportă următoarele etape:

– scanarea hărții;

– obținerea rasterului;

– vectorizarea rasterului;

– obținerea vectorilor respectivi și a poligoanelor;

– realizarea topologiei;

– culegerea atributelor

– realizarea straturilor tematice,

– realizarea bazei de date.

Figura 3.1 – Schema bloc de obținere a produselor aferente GIS – ului utilizând date de tip raster în format analogic (harta amenajistică, etc.)

Fig. 3.2 – Schema bloc de obținere a produselor aferente GIS – ului utilizând orto-fotoplanul

În imaginile din figurile următoare sunt prezentate diferite etape de lucru aferente procesului tehnologic de realizare a sistemului informatic geografic pentru studiul de caz analizat.

Funcțiile din meniul Raster permit utilizarea eficientă a hărților și planurilor scanate sau a imaginilor orto-foto în scopul vectorizării acestora sau pentru vizualizarea în combinație cu elementele grafice sau topologice existente.

Imaginile raster de diferite formate pot fi afișate în fereastra lucrării MapSys, peste care sunt afișate straturile cu conținut grafic. Dacă  imaginile raster sunt neorientate, pe baza punctelor de pe imagine cu coordonatele de proiectare cunoscute, se poate efectua orientarea imaginii. Imaginea raster orientată se poate vectoriza folosind funcțiile grafice ale programului.

Deschiderea rasterului. Afișează lista fișierelor raster deschise în lucrarea curentă. Se pot deschide un număr de fișiere raster, numărul fiind limitat doar de memoria liberă a calculatorului. Fișierele raster pot avea formatul BMP, JPEG, GIF, EMF, WMF, TIFF (orientat), PNG, ICO. Acestea se afișează în fereastra lucrare în ordinea în care apar în listă. Daca imaginile raster se suprapun, atunci va fi afișat întotdeauna ultimul. La afișarea rasterelor se poate obține afișarea transparentă a imaginilor raster cu setarea Afișare transparentă din meniu.

Fișierele raster nou deschise au coordonata coltului stânga-jos egala cu (500000, 500000) în afara de cele orientate. Rasterul curent se selectează cu mouse-ul. Pentru orientarea rasterului curent folosiți meniul Orientare raster. Pentru afișarea rasterului curent folosiți meniul Căutare raster.

Orientarea rasterului. Orientarea imaginii raster curente se efectuează pe baza a cel puțin trei puncte comune, cu coordonatele proiecție din teren cunoscute. Principiul funcției este introducerea de la tastatură sau selectarea din lucrarea curentă a coordonatelor din teren a punctelor de orientare care se găsesc marcate pe imaginea raster neorientată. Pe baza acestei corespondențe de puncte funcția calculează parametrii de orientare, cu ajutorul cărora efectuează transformarea pixel cu pixel a imaginii raster.

Pentru a afișa imaginea raster neorientată care la importare este plasată cu colțul stânga-jos la coordonatele 500.000, 500.000, selectați funcția Căutare raster. Selectarea punctelor care se vor folosi pentru orientare, se face în fereastra Orientare, unde apar numerele punctelor comune din tabelul RASTORNT al bazei de date a lucrării.

Pentru transpunerea punctelor cunoscute din colana Cunoscute în coloana Folosite, se efectuează dublu-clic pe punctul dorit, în coloana Cunoscute. Pentru eliminarea unui punct din coloana Folosite se efectuează un dublu-clic pe punctul dorit. Ștergerea tuturor punctelor din coloana Folosite, se face cu butonul Resetare.

Dacă tabelul RASTORNT nu conține înregistrări sau se dorește editarea lui, se va selecta butonul Puncte cunoscute. Acest tabel poate fi completat folosind Funcțiile de editare ale bazei de date, sau prin importarea listei de coordonate ale punctelor de orientare, în sistemul de programe care gestionează baza de date.

În cazul în care lucrarea MapSys curentă conține puncte de orientare, acestea se pot culege prin selectare, folosind butonul MapSys. După ce au fost selectate în ordine aceste puncte, se va apăsa butonul din dreapta al mouse-ului sau butonul Esc de la tastatura. În acest caz va fi afișată fereastra Orientare, cu ambele coloane (Cunoscute, Folosite) completate.

Daca se accepta punctele de orientare, prin selectarea butonului OK se poate începe digitizarea pe suprafața rasterului a punctelor cunoscute, în ordinea din lista Folosite. Pentru afișarea rasterului curent, se utilizează funcția Căutare raster.

După terminarea preluării punctelor, se va efectua Transformarea plană cu punctele de orientare. Transformarea se poate reface dacă au fost găsite puncte cu erori inacceptabile. Din acest calcul vor rezulta parametrii de transformare cu care se va transforma întreaga imagine raster. Selectați butonul din fereastra Transformare pentru a începe transformarea.

Durata operației de orientare depinde de mărimea fișierului raster. Parametrii de orientare ai fișierului raster orientat, vor fi salvați în directorul fișierului raster în fișierul cu denumirea <numeraster>.log. Fișierul care conține datele de geo-referențiere al rasterului este salvat tot în această locație, având denumirea <numeraster>.RAI în cazul fișierelor de tip BMP. Dacă se face copierea rasterelor într-un alt director, acestea se vor copia împreună cu fișierele de orientare.

Procesul de vectorizare

Vectorizarea automată reprezintă o metodă de generare a elementelor vectoriale pe baza imaginii raster curente. Pentru atingerea eficienței maxime a vectorizării automate este necesar ca imaginea raster să conțină într-o formă cât mai clară detaliile care se doresc prelucrate cu aceasta funcție. În acest sens, se recomandă filtrarea imaginii raster cu funcția Extrage culori. Dacă după aceasta, imaginea raster conține zgomot sau întreruperi frecvente care ar necesita ample lucrări de corectare după vectorizarea automată, se poate alege funcția Vectorizare locala.

Imaginea raster curentă va fi vectorizată folosind setările date în fereastra Vectorizare automată. Elementele vectoriale se vor genera în stratul curent. Valorile implicite care sunt afișate la apelarea meniului sunt pregătite pentru o vectorizare optimă. Setările sunt împărțite în trei categorii:

3.5.2. Prelucrarea datelor

3.5.2.1. Realizarea topologiei

Operația de generare a topologiei reprezintă principalul pas pentru edificarea unui Sistem Informațional Geografic bazat prin definiție pe obiecte topologice validate din punct de vedere geometric și logic. Operația este aplicată întregii lucrări, respectiv tuturor rasterelor. Funcția de topologie creează obiecte topologice din elementele grafice primare (punct, linie, polilinie, text/număr cadastral), generându-se un tabel primar în baza de date Microsoft Access MDB a lucrării, care va conține elementele numerice și de identificare ale obiectelor topologice.

Topologia este generată întotdeauna pentru stratul curent dar elementele grafice primare ale obiectelor topologice din stratul curent se pot afla în straturi diferite, care se vor preciza de către utilizator. Mai mult, aceleași elemente grafice pot fi componente ale mai multor tipuri de obiecte topologice. Această funcționalitate permite reducerea redundanței elementelor grafice, nefiind necesară crearea elementelor grafice noi atunci când acestea se suprapun cu unul deja existent.

Baza de date poate fi editată din meniul Fereastra baza de date. Pentru actualizarea topologiei deja existente pe una sau mai multe porțiuni de lucrare, se poate utiliza funcția Extras.

Tabel generat implicit se setează pe numele stratului curent. În cazul în care au fost adăugate atribute suplimentare la baza de date, după construirea topologiei se păstrează doar atributele (suplimentare) acelor poligoane la care a fost atribuit un număr cadastral, deci înaintea definirii atributelor suplimentare trebuie adăugat la fiecare poligon un număr cadastral. Prin butonul Straturi se pot selecta straturile din care vor fi incluse elementele pentru construirea obiectelor grafice și pentru atribuirea numerelor cadastrale. Selectarea se face prin dublu-clic la numărul stratului. Straturile care apar gravate sunt invizibile. Numele unui strat se poate afișa dacă se plasează cursorul deasupra numărului acesteia.

După apăsarea butonului Ok, în cazul topologiei poligon se cere definirea conturului exterior în cadrul căruia se vor construi poligoanele și se vor calcula suprafețele. Conturul selectat trebuie să fie în stratul curent. Astfel este posibilă calcularea a unui bloc de suprafețe. Dacă se dorește calcularea întregii suprafețe, se apasă butonul din dreapta al mouse-ului (ESC), fără selectarea conturului.

După terminarea operației se afișează un fișier raport care conține informații despre parametrii și rezultatele construirii topologiei. Punctele care creează erori de neînchidere se marchează cu un pătrat, iar liniile care nu fac parte din două poligoane diferite (unul pe partea stângă și unul pe partea dreaptă a liniei) vor fi selectate.

………………………………….

..

Figura nr. 3.15. – Realizarea topologiei și rezolvarea neînchiderilor

3.5.2.2. Culegere atribute

Această funcție încarcă în câmpurile bazei de date ale stratului topologic curent, valorile preluate din elementele de tip text, din interiorul obiectelor topologice ale stratului curent. Fereastra care apare la apelarea meniului se compune din două coloane: Nume este prima coloană unde sunt afișate numele câmpurilor bazei de date ale stratului topologic curent. În coloana strat se introduce stratul din care se preiau atributele în câmpul corespunzător din baza de date.

Introducerea numărului stratului se face prin selectarea dublă a liniei corespunzătoare. Dându-se mai multe straturi sursă, cu o singură operație se pot culege atribute din diferite straturi.

3.5.2.3.Realizarea straturilor tematice

Straturile tematice sunt reprezentări grafice ale atributelor obiectelor topologice. Din punct de vedere grafic, reprezentările pot fi de tipul culoare plină, hașurare, simbol sau bitmap. Clasificarea atributelor tematice se poate face uniform, individual sau pe intervale. Reprezentările tematice sunt salvate imediat după generare sub forme de fișiere tematice care pot fi încărcate apoi în orice combinație. Se pot face reprezentări tematice pentru orice tip de obiecte topologice (poligon, linie, punct).

Câmpurile de atribute pe baza cărora se face reprezentarea trebuie să se creeze după generarea topologiei în tabelul topologic corespunzător stratului topologic. Completarea câmpurilor de atribute se poate face prin funcțiile specifice din meniul topologie, manual sau cu ajutorul unor aplicații externe. Atributele pot fi de tip text sau numeric. Odată create, reprezentările tematice pot fi actualizate oricând, dacă au fost efectuate schimbări în topologia obiectelor.

Generare strat tematic

Aceasta funcție generează o reprezentare a obiectelor topologice al unui strat, în funcție de valoarea unui câmp dintr-o bază de date precizată de utilizator. Implicit, este setat stratul curent și baza de date al stratului topologic curent, dar se poate selecta oricare strat topologic și orice bază de date MDB. Singura condiție este ca baza de date folosită pentru reprezentarea tematică să aibă un câmp de legătură cu baza de date al stratului topologic din care derivă stratul tematic. Crearea unui strat tematic se compune din doi pași cărora le corespund doua ferestre de setare: Generare strat tematic si Caracteristici strat tematic.

După terminarea configurării se selectează butonul Continua. După crearea stratului tematic, aceasta se poate încărca și afișa în fereastra lucrare cu meniul Strat tematic – Setare straturi tematice.

Figura nr.3.23 Generare strat tematic

Strat topologic conține date referitoare la baza de date al stratului topologic pentru care se creează stratul tematic.

  Tabel corespunde stratului topologic pentru care se dorește crearea stratului tematic. Apar numai numele de coloana ale bazei de date a lucrării curente.

  Legătura. Câmpul de legătura dintre baza de date curentă și baza de date a reprezentării tematice pentru identificarea obiectelor topologice. Formatul este Nume Câmp Topologic = Nume CâmpTematic. Folosind operatorul AND se pot combina mai multe relații de legătura. Ligatura se poate introduce de la tastatură.

Câmp topologic. Numele câmpului de legătura al bazei de date topologice (curent).

  Interogare/Tabel tematic. Selectarea tabelului sau al interogații care conține informații tematice.

  Câmp tematic. Selectarea câmpului care conține datele pe baza cărora se face reprezentarea tematică. Pentru reprezentarea cu intervale, acest câmp trebuie sa fie de tip numeric. A doua fereastră de configurare, Caracteristici strat tematic depinde de tipul topologiei stratului curent și de setările efectuate la grupul Tip. În continuare se va descrie varianta cea mai complexa a ferestrei de setare nr. 2, în cazul topologiei de tip Poligon, cu setarea Tip strat tematic Intervale. Celelalte tipuri de topologii precum si celelalte tipuri de strat tematic reduc complexitatea opțiunilor.

Scara culorilor

Dacă se dorește o reprezentare cu nuanțe de culori extreme, se validează dreptunghiul de setare. Apoi, prin selectarea dreptunghiului culorii, se alege culoarea pentru valoarea minimă și culoarea pentru valoarea maximă. Valorile intermediare vor primi nuanțe de trecere dintre aceste culori.

  Scara mărimilor

Scara se va lua în considerare cu simboluri sau cu imagini WMF (validare cu dreptunghiul de setare), dimensiunea acestora făcându-se în funcție de valoarea câmpului tematic. Mărimea sau intervalul de mărimi luate ca simbol sau imagine WMF se atribuie în fereastra alăturata.

Fereastra Legendă

Afișează legenda corespunzătoare setărilor pentru straturi tematice de tip Valori individuale și Intervale. Conținutul ferestrei legendă se poate afișa ca o legendă în fereastra lucrării cu opțiunea Strat tematic – Adăugare legenda.

Setare straturi tematice

Fereastra Straturi tematice conține lista straturilor tematice deschise, permite ștergerea sau adăugarea de straturi tematice la listă, re-generarea straturilor tematice existente, setarea vizibilității straturilor tematice și afișarea unor informații despre straturile tematice. Fișierele de straturi tematice au extensia .THM și sunt create în directorul lucrării.

Straturi tematice deschise

Lista straturilor tematice care se vor afișa în lucrarea curenta. Ordinea de afișare este ordinea din listă; primul strat tematic afișat este primul din listă. Intervalul de scară în care apare un strat tematic, este afișat în coloanele Apare la scara respectiv Dispare la scara, considerând că se face o mărire de la o scară mică la o scară mare. Modificarea valorilor factorilor de scară se face în câmpurile din partea de jos al ferestrei. Elementele grafice de celelalte tipuri se desenează dopa ce a fost terminată desenarea straturilor tematice. Prin selectarea cu dublu-clic al numelui unui strat tematic din lista, se pot modifica caracteristicile acestuia.

Adăugarea unei legende existente pe suprafața lucrării. Fesierele legendă sunt de formatul WMF cu numele identic cu cel al stratului tematic și se creează odată cu acesta. După selectarea meniului se cere poziția legendei și înălțimea acesteia. În sistemele de operare Windows 95 si Windows 98, legendele sunt create numai dacă calea de acces a fișierelor legendă nu conține spații.

Deplasare legendă. Se selectează legenda cu punctul din stânga sus al acestuia, apoi se selectează noua poziție. Dacă punctul din stânga-sus al legendei nu se poate selecta, se va micșora scara în fereastra grafică.

Capitolul IV

Aspecte finale

4.1. Discuții și concluzii

Realizarea bazelor de date constitue o necesitate pentru majoritatea sectoarelor de activitate, implicit și pentru sectorul forestier.

Diversele atribute care au fost culese cu ocazia realizării bazelor de date pentru fondul forestier, pot oferi diverse informații brute sau prelucrate referitoare la zona de interes studiată.

Ca urmare, se pot analiza o serie de informații referitoare la:

-unitățile silvice analizate;

-suprafața ocupată de diferite arborete;

-caracteristicile structurale ale arboretelor;

-caracteristicile calitative ale arboretelor;

-elementele administrative ce se referă la locația studiată;

harta tematică reprezintă un produs de o deosebită valoare în adoptarea deciziilor.

Diversele aspecte referitoare la atributele culese se identifică în format tabelar, putând fi gestionate în conformitat cu necesitățile din teren.

4.2.Recomadări pentru producție

Obținerea produselor finale, variate, necesită un proces adecvat de culegere și prelucrare a datelor primare cu o seriozitate corespunzătoare.

Obținerea unor rezultate precise, cu o acuratețe ridicată, necesită ca punctele de detaliu să fie poziționate cu fidelitate și respectiv o precizie ridicată.

Coordonatele punctelor, indiferent de ordin, se recomandă să fie determinate în sistemul național de referință (STEREO 70 pentru x și y și respectiv MAREA NEAGRĂ 1975 pentru cote.) cu precizii corespunzătoare, care să se încadreze în ecartul prevăzut de normele tehnice.

Se recomandă utilizarea materialelor cartografice de documentare la scară cunoscută, pentru a se evita o serie de confuzii ce pot apărea

În cazul unor situații neclare, dacă este necesar se vor clarifica pe teren eventualele diferende.

Bazele de date se vor proiecta și organiza în așa fel încât să satisfacă toate necesitățile care se impun, având în vedere informațiile utile care vor constitui intrările în baza de date.

Din punct de vedere economic, sistemele informatice geografice se caracterizează printr-o eficiență superioară și printr-o flexibilitate deosebită, putând deservi diferite necesități cu caracter tehnic sau social.

Bibliografie

1.Abdulamit, Altan; Barbu, Cosmin, 2000, Fundamente GIS, Editura *H*G*A*, București;

2.Aronoff, Stan.,1989, Geographic Information Systems: A Management Perspective, WDL Publications, Ottawa;

3.Bernhardsen, T., 1992, Geographic Information Systems Viak It and Norvegian Mapping Authority;

4.Boș N., 2003, Cadastru general, Editura ALL BECK, București;

5.Chezan M., Petanec D., Popescu C., Fazakas P., 2006, Sisteme Informatica Geografice, Editura Eurobit, Timișoara;

6.Chrisman, Nicholas, 1998, Exploring Geographic Information Systems ESRI, Redlands California;

7.Clarke, Keith C., 1997, Getting started with Geographic Information Systems Prentice-Hall;

8.Cornelius Sarah; Heywood, Ian, 1995, Spatial Operations UNIGIS – Manchester Metropolitan University;

9.Dangermond, J., 1983, Software Components Commonly Used in Geographic Information Systems, ESRI, Redlands, California;

10.DeMers, M.N., 1997, Fundamentals of Geographic Information Systems John Wiley & Sons, Inc;

11.Dumitru G., 2001, Sisteme Geografice Informaționale, Ed. Albastră;

12.Maguire, David J. Goodchild, Michael Rhind, David W., 1991, Geographical Information Systems, Longman Group, Essex;

13.Reeve, Derek, 1994, Atribute Data and Database Theory UNIGIS – Manchester Metropolitan University;

14.Sabău N.C., Crainic Gh. C., 2006, Teledetecție și cadastru forestier, Editura Universității din Oradea;

***Amenajamentul Ocolului Silvic Codrii Cămării R.A., Primăria Dobrești, Județul Bihor – Studiu general.

Programe utilizate

Programe culegere date

MAPSYS PDA 2.0

Programe prelucrat date și raportare grafică

MAPSYS 7.0

Programe de informare cartografică

Adrese utilizate

1.www.trimble.com

2.www.geotop.ro

3.www. geo-strategies. com/support/training

4.www.gis.com

Bibliografie

1.Abdulamit, Altan; Barbu, Cosmin, 2000, Fundamente GIS, Editura *H*G*A*, București;

2.Aronoff, Stan.,1989, Geographic Information Systems: A Management Perspective, WDL Publications, Ottawa;

3.Bernhardsen, T., 1992, Geographic Information Systems Viak It and Norvegian Mapping Authority;

4.Boș N., 2003, Cadastru general, Editura ALL BECK, București;

5.Chezan M., Petanec D., Popescu C., Fazakas P., 2006, Sisteme Informatica Geografice, Editura Eurobit, Timișoara;

6.Chrisman, Nicholas, 1998, Exploring Geographic Information Systems ESRI, Redlands California;

7.Clarke, Keith C., 1997, Getting started with Geographic Information Systems Prentice-Hall;

8.Cornelius Sarah; Heywood, Ian, 1995, Spatial Operations UNIGIS – Manchester Metropolitan University;

9.Dangermond, J., 1983, Software Components Commonly Used in Geographic Information Systems, ESRI, Redlands, California;

10.DeMers, M.N., 1997, Fundamentals of Geographic Information Systems John Wiley & Sons, Inc;

11.Dumitru G., 2001, Sisteme Geografice Informaționale, Ed. Albastră;

12.Maguire, David J. Goodchild, Michael Rhind, David W., 1991, Geographical Information Systems, Longman Group, Essex;

13.Reeve, Derek, 1994, Atribute Data and Database Theory UNIGIS – Manchester Metropolitan University;

14.Sabău N.C., Crainic Gh. C., 2006, Teledetecție și cadastru forestier, Editura Universității din Oradea;

***Amenajamentul Ocolului Silvic Codrii Cămării R.A., Primăria Dobrești, Județul Bihor – Studiu general.

Programe utilizate

Programe culegere date

MAPSYS PDA 2.0

Programe prelucrat date și raportare grafică

MAPSYS 7.0

Programe de informare cartografică

Adrese utilizate

1.www.trimble.com

2.www.geotop.ro

3.www. geo-strategies. com/support/training

4.www.gis.com