Introduktion till geografisk informationsbehandling. Infrastruktur för geografiska data. Användning av geografiska data

Transkript

1 Kapitel 1 Introduktion till geografisk informationsbehandling Lars Harrie och Lars Eklundh 1.1 Inledning Tillämpningar inom geografisk informationsbehandling Användning av geografisk informationsbehandling Tillämpningsområden för geografisk informationsbehandling Värdet av geografisk informationsbehandling Geografiska data Konceptuella modeller av verkligheten Egenskaper hos geografiska data Terminologi Programvaror för geografisk informationsbehandling GIS-program Andra programvaror inom geografisk informationsbehandling Geografisk informationsbehandling igår och idag Bokens struktur Läsanvisningar Lästips Kapitel 2 Användning av geografiska data Karin Larsson, Lennart Olsson, Fredrik Ekelund och Björn Lahti 2.1 Inledning Visualisering Visualisering i kartor Visualisering av statistiska data Visualisering av punktbaserad information Visualisering av kontinuerliga data Visualisering av kartor och bilder geometrisk anpassning Sökning och urval Sökning i attributdata Sökning i geometriska data Kombinerad sökning Analys Lokalisering Nätverksanalys och positioneringstjänster Analys av rumsliga förhållanden och processer Analys av dynamiska rumsliga processer Geografisk informationsbehandling som stöd i en organisation Lästips Kapitel 3 Infrastruktur för geografiska data Ewa Rannestig och Ulf Sandgren 3.1 Inledning Det institutionella ramverket Geodataråd, Geodatastrategi, och Lantmäteriets samordningsroll Upphovsrätt och licensfrågor Integritet och säkerhet vid behandling av data Finansiering och prissättning Standarder, specifikationer och riktlinjer Vad är en standard? Behovet av standarder för geografisk information Organisation av standardiseringsarbetet Exempel av standarder för geografisk informationsbehandling Grundläggande geografiska data Viktiga svenska geografiska data Exempel på globala och europeiska geografiska data Geodetiska referenssystem Teknisk infrastruktur Metadata Geodataportaler

2 3.6 Forskning, utveckling och utbildning EG-direktivet Inspire Syfte och omfattning Huvudområden GMES och GEO Lästips Kapitel 4 Referenssystem och kartprojektioner Jonas Ågren och Hans Hauska 4.1 Inledning Att ange ett läge på jorden Koordinater och koordinatsystem Tredimensionella kartesiska koordinater Jordellipsoiden och geodetiska koordinater Plana koordinater Geoidhöjd och höjd över havet Geodetiska referenssystem Globalt anpassade tredimensionella referenssystem Höjdsystem Geoidmodeller Regionalt anpassade tvådimensionella referenssystem Kommunala referenssystem Kartprojektioner Principiell uppbyggnad av kartprojektioner Några vanliga kartprojektioner Kartprojektioner i Sverige Koordinattransformationer Tredimensionell likformighetstransformation Direktprojektion Lästips Kapitel 5 Insamling av geografiska data Dan Klang och Jonas Ågren 5.1 Inledning Geodetisk datainsamling Traditionella geodetiska metoder Positionsbestämning med GNSS Introduktion till fjärranalys och fotogrammetri Fjärranalys Fotogrammetri Aktiva sensorer Datainsamling med fotogrammetri och fjärranalys Planering Georeferering Bearbetning Analys Lästips Kapitel 6 Rumsliga datastrukturer Lars Eklundh och Petter Pilesjö 6.1 Inledning Lagring av tal och text i datorn Binär lagring av data Lagring av heltal Lagring av decimaltal Lagring av text Vektorstrukturen Punkter Linjer Ytor Rasterstrukturen Representation av geometriska objekt i rasterstrukturen Representation av kontinuerliga ytor Lagring av rasterdata Lagring av höjddata Höjddata i vektorform

3 6.5.2 Höjddata i rasterform Datastrukturer för 3D Att välja datastruktur Konvertering mellan vektor- och rasterstrukturerna Lästips Kapitel 7 Lagring av geografiska data Lars Harrie och Per Svensson 7.1 Inledning Grundläggande databasteknik Lagring av data Lagring i filer och i databaser Relationsdatabas Hybrida lagringssystem GIS-program med hybrid lagringsstruktur Filsystem i det hybrida lagringssystemet Integrerade lagringssystem Objektorienterade databaser Objektrelationella och spatiala databaser Interoperabilitet för spatiala databaser Distribuerade lagringssystem och karttjänster Klient-server modell Att skapa en karttjänst Standardiserade karttjänster Informationsmodellering Modelleringsspråket UML Lästips Kapitel 8 Bearbetning av geografiska data Lars Eklundh och Lars Harrie 8.1 Inledning Digitalisering och skanning Digitalisering Skanning Georeferering Typer av transformationer Val av passpunkter Val av transformationstyp Matematisk bakgrund till transformationerna Interpolation Linjär interpolation mellan två punkter Interpolation av ytor Interpolation med trendytor Avståndsviktad medelvärdes interpolation Närmaste-granne interpolation Spline-interpolation Geostatistik och kriging Rumslig prediktion med stödvariabler Jämförelse mellan olika interpolationsmetoder Lästips Kapitel 9 Analys av geografiska data Petter Pilesjö och Lars Eklundh 9.1 Inledning Sökning i geografiska data Geometriska operationer på vektordata Beräkning av avstånd Beräkning av linjelängd Beräkning av polygonarea och polygonens tyngdpunkt Avstånd mellan geometriska objekt Korsningen mellan linjer Punkt i polygon Buffertzoner

4 9.4 Överlagring av vektordata Introduktion Överlagring av punkter på polygoner Överlagring av linjer på polygoner Överlagring av polygoner på polygoner Anpassning av vektordata Sammanslagning Klippning och uppdatering Polygonsammanslagning och eliminering Kantpassning Analys av nätverk Kortaste vägen i ett nätverk Analys av rasterdata Grundläggande geometriska rasteroperationer Cellvisa operationer Ytbaserade operationer Filteroperationer Friktionsytor Anpassning av raster Analys av höjddata Sluttningslutning Sluttningsriktning Hydrologiska tillämpningar Brutenhet och relativ relief Siktlinjer och siktfält Solinstrålning och terrängskuggning Terrängformer Rumslig fördelning och geometrisk form Statistik för punkter Statistik för linjer Statistik för polygoner Statistik för rasterytor Geografisk analys genom kombination av olika dataskikt Analys av attributen Förändringsstudier Lokalisering Oskarp logik Modellering och uppskalning Ett praktiskt exempel på analys med GIS Definition av uppgiften Data samt generell lösning av uppgiften Genomgång av arbetsstegen Diskussion Lästips Kapitel 10 Kvalitetsaspekter Christina Wasström, Gunhild Lönnberg Lars Harrie 10.1 Inledning Kvalitet på geografiska data Standarder för kvalitet Kvalitetsteman och kvalitetsparametrar Stickprovsteknik Metoder för kvalitetsutvärdering Redovisning av kvalitet av en datamängd Felfortplantning Analytisk bestämning av felfortplantningen Stokastisk simulering av felfortplantning Brister i modellen Brister i representationen hos geografiska data Brister i modellering av det geografiska fenomenet Exempel på kvalitetsanalys Lästips

5 Kapitel 11 Kartografi Wolter Arnberg och Bengt Rystedt 11.1 Inledning De kartografiska processerna Den kartografiska kommunikationsprocessen Den kartografiska... produktions processen Begreppen skala och ritmanér Kartografiska konventioner Den kartografiska design-processen Olika typer av kartor Att skapa topografiska kartor Urval Klassificering Generalisering Symbolisering Att skapa tematiska kartor Inledning Olika typer av tematiska kartor Exempel på tillämpningar Gruppering och klassindelning Symbolisering, mätskalor och visuell hierarki Symbolisering och mätskalor Sammanhang i kartan visuell hierarki Färg RGB additiv färg CMYK subtraktiv färg Färghantering i datorn Kartans upplösning Webbteknik och hypermedia Animering Mobila och adaptiva kartor Lästips Referenser Sakordsregister