SISTEME INFORMATICE GEOGRAFICE ÎN CARTOGRAFIE ŞI ÎN CADASTRU

Transcription

1 UNIVERSITATEA DIN BUCUREŞTI Prof. univ. dr. ing. Constantin NIŢU SISTEME INFORMATICE GEOGRAFICE ÎN CARTOGRAFIE ŞI ÎN CADASTRU Bucureşti, 2014

2

3 Conţinut Pag Conţinut. Lista figurilor Lista tabelelor... Capitolul 1. Cartografia realităţi şi perspective Cartografia ca ştiinţă Funcţiile hărţii Proiecţiile cartografice Natura atributelor Z Procesarea datelor digitale Noi produse cartografice Concluzii asupra hărţilor tematice... Capitolul 2. te geografice te vectoriale, date raster şi date de tip grilă 2.2 Organizarea datelor în baze de date Baza de date Proiectarea BD Baze de date geospaţiale Crearea bazei de date cadastrale Stabilirea a entităţilor cadastrale şi a atributelor acestora Stabilirea straturilor bazei de date cadastrale Parcela Clădirea Reţeaua Artera de circulaţie Proprietarul sau deţinătorul Relaţii între entităţi Baza de date de poziţie (straturi) Constituirea bazei de date Exploatarea bazei de date... Capitolul 3. Statistica şi cartografia Istoricul statisticii şi geostatisticii Statistica Geostatistica Metode statistice Tabelarea şi prezentarea datelor Măsurări ale tendinţei centrale Măsuri ale variabilităţii Corelaţia Modele matematice şi modele statistice

4 3.4 Clasificarea elementelor, sisteme de clasificare Coeficienţi de corelaţie Analiza grupărilor Calculul cantităţii de informaţie a clasificării Construcţia hărţilor statistice... Capitolul 4. Semiologia şi cartografia tematică Definiţii ale semioticii Semn şi interpretare Semiologie grafică Inscripţii pe hărţi... Capitolul 5. Sistemele informatice geografice şi cartografia Sistemul informatic geografic Componentele sistemului informatic geografic Sistemul informatic spaţial O definire practică a unui sistem informatic geografic Sisteme informatice geografice generale şi dedicate Analiza geospaţială Pachete de programe utilizate în SIG Integrarea în SIG a pachetelor de programe de analiză spaţială... Capitolul 6. Geostatistica şi cartografia tematică Interpolarea spaţială Metode exacte de interpolare Interpolarea cu ponderea egală cu valoarea inversă a distanţei Metoda Kriging Metoda celui mai apropiat vecin Metoda funcţiei bazei radiale Metoda Shepard modifiedă Triangularizare cu interpolare liniară Metoda vecinului natural Metode aproximative de interpolare Metoda regresiei polinomiale Interpolarea polinomială locală Metoda mediei glisante Elipsa de selecţie Modele de variograme Generarea izocurbelor şi reprezentarea suprafeţei 3-D... Capitolul 7. Hărţi şi documente cadastrale Sisteme de proiecţie, necesitate, utilizare Generalităţi Sistemul de proiectie stereografică Sistemul proiecţiei stereografic 1930 a municipiului Bucureşti Sistemul de impărţire a foilor de plan pentru proiectia stereografică Nomenclatura pentru proiecţia stereografică a municipiului Bucureşti Cartografierea planurilor cadastrale

5 7.1.7 Planul cadastral de ansamblu Alte documente principale ale cadastrului general... Capitolul 8. Cartografia folosind web sau telecartografia Necesitatea cartografiei folosind web sau telecartografiei Tendinţe în cartografia web Utilizatorii hărţilor realizate pe Web Principii cartografice pentru web Publicarea de hărţi pe web Aspecte practice ale proiectării hărţii pe web Agenţia Naţională de Cadastru şi Publicitate Imobiliară şi telecartografia Hărţi turistice pe web Atlase electronice pe web Hărţi meteorologice Hărţi de trafic... Bibliografie... Anexa 1. Comparaţia programelor SIG după sistemul de operare utilizat

6 Lista figurilor Figura 1.1. Cubul de MacEachren (MacEachren şi Kraak, 1997 ; Kraak şi Ormeling, 1998) Figura 1.2. Reprezentarea reţelei cartografice în proiecţia Samson Figura 1.3. Caracteristici ale datelor geografice Figura 1.4. Exemplu de cartodiagramă cu cinci clase Figura 1.5 Efectele alegerii formei pe hartă (după Grasland, 1996). Figure 1.6. Vizualizarea cartografică: triunghiul lui Taylor Figura 1.7 : Exemplu de imagine wireframe" (Niţu, C., et al 2002) Figura 1.8. Exemplu de imagine suprapusă peste o imagine a suprafeţei terenului Figura 2.1 Principiul datelor vectoriale şi raster Figura 2.2 Pixelul ca celulă de date raster Figura 2.3 te vectoriale şi date raster Figura 2.4 Spectrul electromagnetic Figura 2.5 Imaginile în şapte benzi spectrale ale aceleiaşi zone Figura 2.6 Exemple de rezoluţii spaţiale diferite Figura 2.7 Rezoluţia radiometrică Figura 2.8 Rezoluţie temporală Figura 2.9 Grilă regulată, în nodurile căreia se cunosc valorile Z Figura 2.10 Reţea de triunghiuri oarecare (TIN) Figura 2.11 Împărţirea pe secţiuni şi pe straturi a colecţiei de date Figura 2.12 Exemplu de arhitectură de metadate Figura 2.13 Legătura sdintre lumea reală, date şi metadate Figura 2.14 Schema exploatării bazei de date cadastrale Figura 2.15 Relaţia parcelă proprietar Figura 2.16 Stratul parcelelor unei zone Figura 2.17 Relaţiile clădire parcelă proprietar Figura 2.18 Exemplu de clădire Figura 2.19 Stratul clădirilor unei zone Figura 2.20 Stratul clădirilor anexă ale unei zone (de exemplu şoproane) Figura 2.21 Concepţia obiectelor terenului Figura 2.22 Modelul datelor Figura Culegerea datelor din diferite surse Figura 2.24 Rolul aplicaţiilor la stratul Clădiri Figura 2.25 Întreţinerea datelor referitoare la mediu Figura 2.26 Intreţinerea datelor pbiectelor obstacole Figura 3.1 Exemplu de grafic al frecvenţei cumulate Figura 3.2 Reprezentarea frecvenţei sub formă de histogramă Figura 3.3 Valori statistice pentru patru areale învecinate Figura 3.4 Porţiune de hartă statistică realizată cu programul EPIMAP Figura 4.1. Triunghiul semioticii Figura 4.2 Percepţia şi separarea formelor grafice Figura 4.3 Forma ca variabilă vizuală Figura 4.4 Dimensiunea ca variabilă vizuală Figura 4.5 Tonul, intensitatea şi saturaţia culorii Figura 4.6 Comninaţia formă culoare Figura 4.7 Intensitatea ca variabilă vizuală Figura 4.8 Tipuri de haşuri pentru obiecte areale (programul MICROCAM) Figura 4.9 Orientarea ca variabilă vizuală Figura 4.10 Combinarea elementelor grafice Figura 4.11 Fonturi şi alte caracteristici de scriere Figura 4.12 Exemple de scriere a denumirilor cu diferite fonturi în aplicaţia Ocad Figura Scrierea pe o direcţie oarecare cu aplicaţia Ocad Figura 5.1 Sistemele unei organizaţii (după Alexei şi Dulgheru, 2004) Figura 5.2 Componentele unui sistem informatic

7 Figura 5.3 O nouă reprezentare a omponentelor unui SIG Figura 6.1 Reprezentarea 2,5D a grilei regulate de puncte Figura 6.2 Puncte selectate în cele patru cadrane Figura 6.3 Poligoanele Thiessen rezultate Figura 6.4 Poledrele rezultate, cu baze poligoane Thiessen Figura 6.5 Poziţiile punctelor cu valorile Z (a). poligoanele Thiessen (b) şi harta finală (c) Figura 6.6 Reţeaua TIN şi structura datelor (liste de date) Figura 6.7 Elipsa de selecţie Figura 6.8 Modelul exponenţial şi modelul gaussian de variogramă Figura 6.9 Modelele cuadratice de variograme Figura 6.10 Modelele putere de variograme Figura 6.11 Modelul liniar şi modelul de undă Figura 6.12 Modelele sferic şi logaritmic de variogramă Figura 6.13 Modelul pentasferic şi modelul cubic de variogramă Figura 6.14 Câteva reprezentări 2,5 D cu diferite metode dev interpolare Figura Modelul TIN, vedere 2,5 D Figura 7.1. Geometria proiecţiei stereografice Figura 7.2. Nomenclatura hărţilor şi planurilor topografice Figura 7.3. Nomenclatura planurilor cadastrale ale municipiului Bucureşti Figura 7.4. Exemplu de ortofotoplan cu parcelele marcate Figura 7.5. Plan cadastral cu limitele parcelelor Figura 7.6. Plan de situaţie Figura 8.1. Aplicaţii de cartografiere pe web şi tipuri de hărţi Figura 8.2. Cine, pentru cine şi cum se face o hartă pe web Figura 8.3.Plata pentru hărţi şi geodate pe web Figura 8.4. Harta şi fotograma Figura 8.5. Noi moduri de prezentare: proiectia ortogonală şi proiecţia perspectivă Figura 8.6. Publicarea pe web a unei hărţi statice Figura 8.7. Publicarea pe web folosind maşina virtuală JAVA Figura 8.8. Structura ferestrei aplicaţiei web Figura 8.9. Modul de scriere a denumitilor pe hartă Figura Zonă a ferestrei de alegere a itinerariului Figura Fereastra cu itinerariul selectat Lista tabelelor Tabelul 1.l Tipuri de date, tipuri de hărţi Tabelul 2.1 Rezoluţia spaţială a imaginilor de teledetecţie Tabelul 3.1 Populaţia localităţilor unei zone geografice Tabelul 3.2 Valorile parametrilor pentru metoda progresiei geometrice Tabelul 3.3 Parametrii metodelor de clasificare

8

9 Capitolul 1. Cartografia, realităţi şi perspective 1.1. Cartografia ca ştiinţă Geografia este o ştiinţă cu un obiect de studiu propriu, dar şi cu aspectul spaţial al dispunerii obiectelor şi fenomenelor (Bailly şi Beguin, 1998). Un acelaş obiect îl pot avea şi alte discipline. De exemplu, fenomenele sociale distribuite geografic pot fi studiate de sociologi, jurişti, politicieni, informaticieni, criminologi ş.a., aşadar nu numai geografii definesc prin longitudine şi latitudine, dar şi prin altitudine, permiţând descrierea concentrărilor critice punctuale sau areale între cartiere, localităţi, imobile, staţiuni sau centre turistice. Geograful cartograf va încerca să înţeleagă concentrările spaţiale observate, dar şi să explice şi să sugereze soluţii pentru o mai bună gestiune a problemei în spaţiu. Două probleme sunt puse de către geograf: unde şi de ce acolo? Harta va fi de departe un instrument excelent pentru a reprezenta, a modela şi a trage concluzii asupra realităţii spaţiale analizate. Cartografia este şi ea o ştiinţă, prin esenţă matematică, şi al cărui obiectiv este conceperea, pregătirea şi realizarea hărţilor şi a altor produse cartografice analogice sau digitale. Altfel spus, cartografia vizează reprezentarea lumii sub formă grafică şi geometrică, dar, folosind calculatorul electronic şi modelarea digitală şi analitică. Ca şi alte ştiinţe, cartografia este influenţată puternic de progresul cunoaşterii, de instrumentele şi metodele de observare şi măsurare, de evaluarea fenomenelor pe care trebuie să le prezinte. Cartografia răspunde unei vechi nevoi a uumanităţii de a conserva memoria locurilor şi a căilor de comunicaţii. Din punctul de vedere strict al reprezentării suprafeţei terestre, cartografia devine, începând cu secolul al XVII-lea, un instrument de cunoaştere şi de putere în serviciul statelor şi un mijloc de prevedere, de planificare a acţiuni umane (antropice) asupra mediului. Rolul hărţilor în comunicarea de informaţii spaţiale nu este de neglijat (Monmonnier, 1993, Niţu, 1996, Niţu et all, 2002). În cartografie şi în geografie, un obiect spaţial poate fi definit fie ca o observaţie (de exemplu o casă cu o adresă, dar şi o deplasare cu un vehicul), fie ca o colecţie de obiecte (de exemplu ansamblul clădirilor dintr-o localitate, dar şi toate deplasările vehiculelor dintr-o zonă). Aşadar, şi fenomenele vor fi pentru cartograful modern tot «obiecte spaţiale». Fiecare obiect spaţial este caracterizat printr-o localizare, poziţia fiind definită de puncte de coordonate cunoscute (latitudine, longitudine şi altitudine sau coordonate rectangulare plane şi altitudine), dar şi prin mai multe atribute (densitate a populaţiei, numărul de copaci pe cap de locuitor, gradul de poluare sonoră etc.). Convenim să notăm atributele ca o mulţime Z, cu componentele Z1, Z2, Z3,, Zn. Putem

10 introduce aici şi componenta altitudine, separând datele de poziţie definite doar în spaţiul cu două dimensiuni. Pentru reprezentarea tuturor componentelor colecţiei Zi se folosesc diferite artificii grafice. Până la urmă, harta este un mijloc de comunicare între cartograf şi utilizatorul hărţii. Regulile care presupun folosirea stimulilor vizuali au fost tratate în literatura cartografică de către Bertin (1967) şi sunt redescoperite" acum şi integrate în Sistemele Informatice Geografice (SIG) şi în tehnicile de vizualizare. Harta este cu mult mai mult decât o simplă imagine; MacEachren (1995) rezumă aceste lucruri foarte bune printr-un cub (figura 1.1). După tipul de oameni cărora harta le este destinată, după felul de relaţii între date şi după interacţiunea dintre cititor şi documentul cartografic, harta va servi pentru: 1) explorarea unei noi baze de date spaţiale (folosire personală de către autor); 2) analiza/înţelegerea unui fenomen; 3) sintetizarea unui ansamblu de observaţii şi/sau de variabile şi 4) prezentarea rezultatelor analizei dintr-un document de sinteză (publicarea unei hărţi clare, uneori chiar în detrimentul preciziei informaţiei spaţiale). Figura 1.1. Cubul de MacEachren (Kraak şi Ormeling, 1998) Se foloseşte aici de mai multe ori termenul dimensiune. Această noţiune are semnificaţii diferite în limbajul obişnuit şi în cartografie. Global, substantivul dimensiune este asociat cu definiţia număr de parametri independenţi, şi adesea înşişi aceşti paramètri, care permit descrierea unui fenomen în matematică şi în ştiinţele experimentale (Webencyclo Atlas, 2000). În cartografie, noţiunea dimensiune se referă stât la problemele matematice ale reprezentării în plan prin proiecţiile cartografice, cât şi la problemele de vizualizare şi de cartografie tematică. Deoarece orice obiect spaţial este caracterizat de trei dimensiuni (x, y şi z), fiecare dimensiune este tratată într-un subcapitol din cele de mai jos. Un subcapitol se referă de la cea de a treia dimensiune (volumul elipsoïdului terestru), la a doua dimensiune (planul hărţii) şi se referă la erorile mărimilor x şi y. Alt subcapitol descrie principiile de bază ale cartografiei înainte de a arăta importanţa naturii mărimilor Zi în cartografia tematică. Alt subcapitol tratează problema reprezentării mai realistă a celei de a treia dimensiuni prin tehnicile moderne de vizualizare sau prin modelarea digitală a reliefului terenului, disciplină apropiată, dar diferită de cartografie. 1.2 Funcţiile hărţii Funcţiile hărţii au constituit obiectul studiilor cartografice încă din deceniul al şaselea al secolului al XX-lea. S-a dezvoltat metacartografia şi s-au abordat studii

11 cartografice de teoria informaţiei cartografice, semiotică, teoria modelării etc. S-a înţeles şi mai mult legătura dintre realizatorul şi utilizatorul hărţii, căpătând o dezvoltare şi mai mare studiul funcţiilor hărţii. Se tratează funcţiile hărţii prin prisma realizării şi utilizării SIG. În literatura actuală despre SIG, cei mai buni specialişti, proveniţi din experţi cartografi şi geografi, îşi îndreaptă eforturile spre definirea utilizatorului SIG, nevoilor de date şi alte produse ale SIG, utilizarea SIG drept suport decizional spaţial etc. Funcţiile hărţii sunt următoarele: 1) Funcţia cognitivă este legată de toate procesele, procedurile şi operaţiunile, de toate modelele care generează şi îmbunătăţesc cunoştinţele referitoare la spaţiul geografic. Toate procesele cartografice şi de analiză cartografică, asistate de calculator sau clasice, transformările, generalizarea, simulările, animaţiile cartografice trebuie incluse aici, dacă e posibil într-o secvenţă de operaţiuni ce duc de la modelele aproape reale la modelele abstracte ale spaţiului. 2) Funcţia de comunicare (inclusiv subfuncţia de demonstrare) cuprinde toate procesele şi operaţiunile transferului de cunoştinţe spaţiale. Funcţia poate fi împărţită în diferite subfuncţii, după volumul cunoştinţelor transferate, nivelul anterior de cunoaştere şi mijloacele de transfer al cunoştinţelor. Cuvintele cheie pentru a sublinia această funcţie sunt comunicarea educaţională, comunicarea prin mass media, comunicarea academică şi comunicarea administrativă. 3) Funcţia de suport pentru decizie cuprinde procesele şi operaţiunile care, bazate pe evaluarea fenomenelor spaţiale, au ca rezultat deciziile şi acţiunile spaţiale. Funcţia poate fi împărţită în mai multe subfuncţii, după tipurile şi şirul de decizii şi tipul şi şirul de acţiuni, bazate pe cercetarea domeniului spaţial pentru indivizi, grupuri sociale sau întreaga societate. Una din noţiunile cheie aici este navigaţia. 4) Funcţia socială cuprinde procesele ce rezultă nu din acţiunile spaţiale, ci din cele sociale referitoare la mediu. Una din subfuncţii este cea profesională, legată de locul şi rolul cartografului; statutul social al cartografului; câteva noţiuni cheie aici sunt instruirea profesională, cunoştinţe ale expertului, etica profesională şi chiar venitul cartografului sau al specialistului SIG. Subfuncţia socială de control descrie hărţile ca instrumente ale puterii sociale, exercitată prin accesul la datele şi informaţiile spaţiale, prin drepturile de autor sau monopolul asupra datelor. Aici trebuie incluse hărţile oficiale, precum cele cadastrale şi alte hărţi cu putere legiferată. Subfuncţia culturală consideră cartografierea ca o activitate de cultură (şi civilizaţie), hărţile considerându-se uneori şi obiecte artistice, subiect al colecţiilor sau chiar în patrimoniul naţional. 1.3 Proiecţiile cartografice Problema reprezentării pe un plan a suprafeţei terestre se pune încă de la vechii greci şi chinezi, plecând de la nevoile de navigaţie. S-a ajuns la diferite metode de reprezentare, păstrând nealterate valorile de pe elipsoid ale distanţei, unghiurilor sau suprasfeţei, probleme care sunt tratate în alt manual. Prin proiecţie cartografică" se înţelege sistemul de corespondenţă dintre coordonatele geografice şi coordonatele punctelor corespondente din planul de proiecţie. Fiecărei proiecţii cartografice îi corespund funcţii giferite de tipul

12 X = f1(φ,λ) Y = f2(φ,λ) (1.1) unde X şi Y sunt coordonatele în planul proiecţiei, φ este latitudinea, iar λ este longitudinea, pe sfera terestră sau pe elipsoidul terestru. Din punctul de vedere al deformărilor, există proiecţii conforme care nu deformează unghiurile (într-un pumct), proiecţii echivalente, care păstrează nedeformate ariile şi proiecţii echidistante care păstrează rapoartele distanţei pe o anumită direcţie. Sunt şi proiecţii oarecare ce nu au niciuna din proprietăţile de mai sus, numite şi afilactice. Ne amintim că planeta Pământ nu e o sferă perfectă şi poate fi aproximată cel mai bine cu un elipsoid, a cărui diferenţă dintre semiaxa mare (la ecuator) şi axa mică (la pol) este de circa 27 km. Proiecţiile se deosebesc şi după suprafaţa pe care se face reprezentarea (rezultând proiecţiile conice, cilindrice şi azimutale) şi locul acestei suprafeţe (rezultând proiecţiile tangente şi secante), după perspectivitate (proiecţiile polare, ecuatoriale, transversale şi oblice şi după tipul de construcţie (ortografice, gnomonice şi stereografice). Geografii folosesc toate tipurile de proiecţii cartografice, în funcţie de mărimea zonei de reprezentat, poziţia pe Terra a acestei zone, conţinutul hărţii, destinaţia hărţii şi scara la care se construieşte harta. În pachetele de programe SIG există module şi proceduri de calcul al coordonatelor rectangulare în orice proiecţie cartografică, de calcul al coordonatelor latitudine şi longitudine din coordonatele în sistemul de coordonate X şi Y al proiecţiei etc. Un bun program pentru experimentarea diferitelor proiecţii cartografice este MICROCAM, folosit la început la Academia Militară de la West Point. Figura 1.2. Reprezentarea reţelei cartografice în proiecţia Samson

13 1.4 Natura atributelor Z Am arătat că în colecţia de variabile Zi intră altitudinea şi orice atribut ataşat unei poziţii oarecare Pentru fiecare variabilă Zi este specific un mod de reprezentare cartografică, respectiv un tip de hartă tematică, ţinând seama că o hartă este atât o reprezentare matematică, dar şi o operă de artă şi un suport de transmitere a cunoştinţelor. Mijloacele vizuale trebuie să ţină seama şi de percepţia receptorului, celui care «citeşte» harta, pentru a înţelege mesajul transmis. Să nu se uite că un document cartografic poate sta la baza unor decizii strategice sau operative. Matricea informaţiilor geografice constituie baza oricărui document cartografic; şi în mod tradiţional, această matrice conţine poziţii şi atribute. O poziţie este un punct Pi, definit de coordonatele sale Xi şi Yi sau φi şi λi. Atributele sunt notate cu Zi şi sunt denumite conţinut". Zi este o măsură, adică un proces de asignare a unei clase a unui fenomen observat în punctul Pi, după anumite reguli. Asignarea se face după procese operaţionale definite, cu rezultate reproductibile. În geografia fizică, aceste măsuători pun puţine probleme, fiind vorba aici de cote, presiune, temperatură, cantitatea de precipitaţii sau de substanţă poluantă etc. În geografia umană, există în mod frecvent un decalaj semnificativ între data măsurării şi fenomenul ce urmează a fi studiat (de exemplu la recensăminte, cu variabile ca suprapopulare, percepţie, comportament, potenţial etc.). Clasificarea hărţilor se poate face în multe feluri, după diferite criterii ca scara, proiecţia sau conţinutul. Mai întâi, în domeniul producţiei cartografice, hărţile se împart în două categorii: hărţile geografice de bază şi hărţile tematice. Hărţile de bază reprezintă obiectele suprafeţei terestre, detalii planimetrice, de hidrodrafie şi de vegetaţie: forme de teren, puncte de reper, căi de comunicaţie, localităţi, toponime, hidronime, oiconime etc. Hărţile pe care nu este reprezentat relieful sunt denumite uneori hărţi planimetrice. Hărţile de bază pe care este reprezentat şi relieful se numesc hărţi topografice. Hărţile topografice se construiesc la mai multe scări, una dintre ele fiind scara de bază, iar celelalte scări numindu-se derivate. În România, hărţile topografice au fost realizate pentru toată ţara, în trei ediţii succesive, scara de bază fiind 1 :25.000, iar scările derivate 1 : : , 1 : , 1 : şi 1 : Pentru multe oraşe au fost realizate hărţi topografice la scara 1 : , denumite impropriu «planuri topografice». Hărţile au fost construite în sistemul geodezic de coordonate 1942, cu elipsoid Krassovski, în proiecţia Gauss-Krűger Sistemul de cote are ca nivel de referinţă nivelul Mării Baltice. Hărţile tematice ţin seama de distribuţia spaţială a variabilelor calitative şi/sau cantitative referite la suprafaţa terestră (figura 1.3). În mod tradiţional, hărţile tematice calitative reprezintă distribuţia datelor nominale de bază, rezultate clasificate neierarhic, Aceste variabile sunt denumite şi diferenţiale. Exemple de acest tip de hărţi sunt numeroase cu repartiţia vegetaţiei, tipurile de sol, tipurile de precipitaţii etc. Hărţile tematice cantitative sunt mai complexe, deoarece vizează localizarea datelor ordinale, intervalelor şi rapoartelor. tele ordinale oferă utilizatorului informaţii asupra rangului şi a ierarhiei (de exemplu o hartă ce indică zonele locuite, clasificate în sate, comune, oraşe şi minicipii). tele cardinale, numerice sau cantitative sunt fie un raport sau o proporţie, fie intervale. Aici nu e vorba de rang sau

14 ordine între valori, ci de distanţe exacte între valori (denumite şi norme într.un spaţiu neeuclidian). tele interval se referă la un punct zero sau origine arbitrar, iar raportul la un punct zero nearbitrar. Valoarea zero, chiar arbitrară, semnifică faptul că raportul între două valori nu poate fi interpretat corect. Si clasificarea nominală ordinală numerică (sau cardinală) este admisă în manualele de cartografie, fiind vorba de o variabilă nominală (este ea oare calitativă?), ca şi asupra noţiunii de variabilă ordinală (unii autori clasifică datele ordinale în date calitative, alţii în cantitative, Slocum, 1999). În fine, anumiţi autori limitează folosirea termenului de cantitativ pentru variabilele numerice (cardinale). În figura 1.3, noţiunile de calitativ şi cantitativ sunt umbrite, deoarece ele pot fi interpretate diferit. Intenţia nu este de a se analiza acest subiect. Vor fi prezentate cinci principii elementare ale cartografiei tematice, care determină percepţia structurii spaţiale a variabilei Z, influeţând mesajul indus de către hartă. Figura 1.3. Caracteristici ale datelor geografice Principiul 1 : Tipul hărţii este determinat de natura variabilei măsurate Tipul de hartă este determinat în principal de natura variabilei nominale măsurate. Ea va conduce automat la o hartă cromatică, respectiv o hartă pe care «culorile» (culori, valori, granulaţii) aplicate unităţilor după alegerea autorului. Dăm ca exemple reprezentarea zonelor cu vegetaţie sau reprezentarea unei variabile numerice asociată judeţelor ţării pe harta administrativă, fie o hartă cu simboluri, fie o cartogramă (hartă coropletică. vezi principiul 2). Aceasta din urmă este reprezentarea unui fenomen distribuit spaţial pe o scară continuă. În acest caz, trebuie să fie aplicată o gradaţie judicioasă; prin nuanţe de culori. Variaţia culorilor (ca şi variaţia orientării sau a formei simbolurilor) este, în principiu, rezervată ilustrării variaţiilor calitative. În sfârşit, folosirea culorilor este condusă de reguli grafice extrem de stricte, de modele convenite (Ormeling şi Kraak, 1998, Slocum, 1999). O cartografiere tematică a unei variabile Zi ar trebui să fie precedată de o analiză exploratoare descriptivă a datelor, respectiv o statistică descriptivă completă relativ la Zi, adică media, narianţa, histograma frecvenţelor etc., statistici descriptive utile pentru construirea unei «imagini» inteligente şi inteligible. Principiul 2: Tipul variabilei măsurate determină tipul hărţii Valorile absolute şi relative nu sunt cartografiate la fel. Când Zi este exprimată prin mărimi absolute, se foloseşte în principiu harta cu simboluri, respectiv o hartă cu

15 simboluri centrate pe locurile indicate, suprafaţa fiecărui simbol fiind proporţională cu valoarea Zi înregistrată fie direct, fie prin clase de valori. Un exemplu este cartografierea nomărului de victime, morţi şi răniţi, într-un an în accidente rutiere. Simbolul poate fi un cerc pentru fiecare unitate administrativă sau pentru fiecare drum principal. Diametrul cercului va fi proporţional cu numărul de victime. Pot fi acceptate şi alte forme de simboluri că variabila Zi este exprimată prin valori relative, de exemplu prin densitate, o valoare procentuală sau un indice, cartografierea se face, în principiu, cu ajutorul unei cartodiagrame (hartă coropletică), respectiv o hartă pe care suprafaţa obiectelor elementare (comune, oraşe, judeţe, sectoare statistice etc.) este colorată judicios (vezi principiul 3), cu ajutorul unei gradaţii de valori de nuanţe de gri sau cu trame în progresie aritmetică sau geometrică. Principiul 3: Discretizarea valorilor Z nu este făcută la întâmplare Pe baza rezultatelor obţinute la analiza descriptivă exploratorie a datelor spaţiale, autorul cartodiagramei (hărţii coropletice) va defini modul de discretizare a valorilor variabilei studiate, alegând, dacă se poate automat, tentele folosite. Se va face împărţirea în clase, alegând valorile limitelor claselor. Există numeroase metode de împărţire în clase. Alegerea unei metode depinde de fenomenul de cartografiat (Niţu et all, 2002). mărul de clase este legat şi de variabilele vizuale ale reprezentărilor grafice şi tehnicile folosite, care conduc în general la 5-7 clase (maxim 9), dar şi de către aplicarea unor formule simple inspirate din tehnicile de construire a histogramelor de frecvenţă, bazate pe principiul proporţionalităţii cu logaritmul numărului de poziţii. Pentru cele 41 de judeţe ale ţării se recomandă folosirea a cinci clase. Ca urmare, limitele claselor vor fi definiite după criteriile stricte în funcţie de obiectivul hărţii, de cei cărora le e destinată harta, dar mai ales plecând de la distribuţia statistică a datelor studiate. În literatura cartografică sunt arătate diferite categorii de metode, intuitive, exogene, matematice, statistice, grafice şi experimentale. În figura 1.4 sunt prezentate judeţele ţării clasificate după suprafaţa agricolă în Iniţial a fost obţinută imaginea color, care a fost transformată în imagine alb-negru, tente de gri, cu ajutorul programului Corel PhotoPaint, din motive de tipărire ulterioară. mărul de clase este de cinci. Aici nu există probleme de interpretare a imaginii. Distribuţia statistică a valorilor de cartografiat poate fi eventual normalizată printr-o transformare statistică corespunzătoare (de exemplu exponenţială sau logaritmică), aceasta permiţând discretizarea în foncţie de medie şi varianţă, familiară pentru statisticieni. În acest ultim caz, în legendă se trec datele iniţiale, netransformate. mărul de clase şi limitele claselor influenţează puternic imaginea şi percepţia cititorului hărţii. Se acceptă că cititorul şi autorul hărţii se educă reciproc şi autorul trece de la obiectivele iniţiale proprii la cerinţele impuse de utilizatorul avizat. Civilizaţia hărţii mai are multe probleme de rezolvat.

16 Figura 1.4. Exemplu de cartodiagramă cu cinci clase Principiul 4: Nivelul şi natura agregării spaţiale determină imaginea finală Cartografierea tematică se face cu distribuţii spaţiale pe unităţi administrative. tele sunt culese de către diferite persoane, pe eşantioane mici. Ca atare, în etapa de analiză statistică datele sunt agregate spaţial, nivelul şi natura de agregare spaţială determinând imaginea finală a hărţii. De corectitudinea datelor răspund cei care le culeg. Imaginea şi mesajul pe care aceasta îl poartă sunt influenţate puternic de alegerea unităţilor statistice de bază, de dimensiunile, formele şi alte mijloace vizuale folosite, definite într-o figură de mai sus drept «conţinut». Tradiţional, caracteristicile de conţinut (puncte, linii, areale) sunt combinate cu cele ale atributului Zi (nominal, ordinal, numeric). Se obţine astfel un tabel sau o matrice care sugerează alternativele principale cartografice posibile pentru o aceeaşi realitate spaţială (tabelul 1.1). că variabila de cartografiat este ordinală, simbolul va varia după clasă (de exemplu un cerc mic pentru o comună, un cerc cu rază mai mare pentru un oraş şi un cerc cu rază şi mai mare pentru un municipiu). În sfârşit, se poate aminti de faptul că simbolul cerc are centrul definit de coordonatele geografice ale centrului localităţii, iar suprafaţa este proporţională cu nomărul de locuitori ai acelei localităţi. Pentru hărţile cu semne convenţionale liniare, de exemplu reprezentând drumurile, se are în vedere fie importanţa lor (variabilă nominală), fie categoria drumului, variind lăţimea liniei aşa cum e pe hărţile rutiere (variabilă ordinală), fie în cele din urmă importanţa fluxului înregistrat al traficului, tot prin variaţia lăţimii (variabilă numerică).

17 În ceea ce priveşte cartografierea arealelor, rezultă hărţi corocromatice sau cartodiagrame în culori (variabila fiind nominală sau ordinală) şi hărţi cu simboluri şi coropletice (variabila fiind cardinală). Figura 1.4 arată modurile de alegere a formelor reprezentărilor pe hartă. Sunt scoase în evidenţă diferenţele în imagine, atât pentru harta cu simboluri, cât şi pentru harta coropletică (Grasland, 1996). Tabelul 1.l1 Tipuri de date, tipuri de hărţi Tipul de variabilă Nominală Pnctual Tipul de detaliu Liniar Areal - discret Simboluri cu formă, culoare şi orientare (1) Tipuri de oraşe după foncţii (2) Hartă prin puncte (3) Simboluri linire cu formă sau culoare Ordinală Simboluri punctuale după valoare Oraşe după ierarhia urbană Cardinală, intervale Simboluri punctuale după valoare Societăţi comerciale după data creării Simboluri punctuale după mărime sau valoare Oraşe după de populaţie Hartă cu simboluri Simboluri liniare după valoare Drumuri după trafic (mic, mediu, mare) Simboluri liniare după valoare te ale traseului Cardinale, raport Drumuri după categorii Simboluri linare după mărime sau valoare Drumuri după trafic Areal-continuu Plaje variind după culoare sau orientare Afectare parcele agricole Hartă chorocromatică Plaje după valoare Niveluri de investiţii (rar) Plaje după valoare te de polderizare Plaje după valoare Curbe de nivel Temperaturi Medii, Isolignes Curbe de nivel Fâneţe în suprafaţa agricolă, Hartă choropletică Cantităţi de Precipitaţii. izolinii (rar) Principiul 5: Respectarea regulilor elementare de semiologie grafică În cartografie sunt folosite semne convenţionale şi inscripţii pentru a reprezenta poziţia sau localizarea, direcţia, deplasarea, procesele şi corelaţiile. Aceste elemente ale lumii reale sunt abstracţiuni şi în general se reprezintă pe hărţi prin puncte, linii şi suprafeţe (areale). Experienţa şi competenţa sunt indispensabile pentru o simbolizare corectă a obiectelor şi fenomenelor spaţiale. Bertin (1983) a inventariat aceste resurse utilizând categorii: dimensiunea sau mărimea, forma, textura, culoarea, valoarea, textura-structură, granulaţia şi orientarea simbolurilor. Aceste caracteristici constituie un ansamblu de stimuli fiziologici şi psihologici combinaţi pentru a reda atributele Z, respectiv cea de a treia dimensiune. Fiecăruia din aceste aspecte îi corespund reguli stricte, reţinând doar că fiecare cartograf sau geograf trebuie să le cunoască. Analiza va fi făcută într-un capitol separat. De exemplu, amintim doar trei reguli de bază. Regula specificităţii se referă la natura fenomenelor şi impune figuri de aceeaşi natură pentru obiecte sau fenomene de aceeaşi natură şi figuri diferite pentru obiecte sau fenomene diferite. Cu alte cuvinte,

18 fiecare valoare Zi are un tip de simbol convenabil. Regula proporţionalităţii impune un paralelism strict între ierarhia obiectelor sau fenomenelor şi ierarhia figurilor sau simbolurilor. Altfel exprimat, dimensiunea sau intensitatea figurilor trbuie să fie proporţională cu valoarea din realitate. Regula universalităţii se referă la constanţa în reprezentare şi folosirea aceloraşi simboluri pentru aceeaşi variabilă. Figura 1.5 Efectele alegerii formei pe hartă (după Grasland, 1996). Harta este departe de a fi un document artistic, fruct al imaginaţiei cartografului. Se convine să se gestioneze regulile după care se construeşte harta, dar în acelaş timp de a fi conştienţi că se pot alege tipul de hartă, numărul şi limitele claselor de valori, unităţile de bază, modul de discretizare, folosirea regulilor de semiologie grafică. În era informaţională, infrastructura informatică, elenentele hardware şi software permit culegerea, prelucrarea automată, structurarea şi gestiunea datelor, proiectarea şi desenarea semiautomată sau automată a hărţilor, de mai multe tipuri şi la mai multe scări, proiectarea semnelor convenţionale şi a inscripţiilor, transmiterea hărţilor oriunde pe Terra, dar şi în acest caz cunoscând şi respectând sintaxa, gramatica, regulile de cartografiere, pentru o interpretare corectă a documentelor cartografice (lifeware). În cele din urmă, construcţia unei hărţi relevează statistici şi interpretarea acestor statistici atinge numeroase probleme de analiză a datelor, respectiv aşanumita problemă a unităţii areale modificabile (modifiable areal unit problem sau MAUP), eroarea ecologică şi eroarea atomizată (Fotheringham, Brunsdon şi Charlton, 1998; Courgeau şi Baïcaini, 1997). Trebuie menţionat că aici au fost analizate doar hărţile tematice tradiţionale, Vor fi amintite ulterior şi forme mai recente de cartografiere cu folosirea calculatorului

19 electronic în ceea ce a treia dimensiune. Noile reprezentări constituie alternative grafice oferite faţă de cercetările cartografice (Niţu, C., 1992, Niţu, C. et all, 2002). 1.5 Procesarea datelor digitale În ultimele decenii, cartografia asistată de calculator s-a dezvoltat rapid, ducând la o eră nouă în cartografie. Apar noi produse nerealizate nicicând cu ideile şi tehnologiile cartografiei clasice şi cartografia asistată de calculator predomină cartografia tradiţională. Această situaţie obligă pe cartografi să-şi revizuiască atitudinea, să reexamtneze concepţia hărţii, să fundamenteze noi principii teoretice pentru procesele tehnice. S-au dezvoltat în acest context cartografia automată, gestiunea datelor cartografice şi sistemele informatice geografice, continuă explorarea unor noi domenii legate de procesarea datelor, capacitatea de memorare (stocare), flexibilitatea transformării datelor, vizualizare, eficienţa întreţinerii datelor etc. Unul din interesele principale ale domeniului multimedia actual este de a se produce periferice pentru a realiza: a) transformarea geometrică a coordonatelor, cotelor şi distanţelor; b) transformarea statistică a variabilelor Z (funcţii de poziţie); c) transformarea datelor numerice în imagini şi vizualizarea acestora sau transformarea imaginilor în date digitale, prin digitizare raster (scanare) sau digitizare vectorială. Vizualizarea, ultima şi cea mai cunoscută din cartografie, depinde de suportul hărţii. Noţiunea de hartă nu se mai rezumă la suportul hârtie sau folie de material plastic (hărţi reale); afişările cartografice pe ecranele grafice (hărţi temporale) şi structura de date cartografice numerice (harta virtuală) aparţin de asemenea cartografiei. Ca o consecinţă, noţiunea de hartă trebuie revăzută. Vizualizarea este şi o retorică iconică. Hărţile reale sunt tipărite pentru a fi analizate în linişte, pe când hărţile temporale sunt reprezentate pe ecran (în sistemele color RGB sau ITS) pentru o vizualizare rapidă, pentru verificarea unui detaliu local; secvenţele animate trebuie focalizate pe procese geografice şi nu pe detalii. Ca atare, şi modul de reprezentare pe ecran nu trebuie să fie acelaşi ca pentru reprezentările clasice, referindu-ne aici la culori, densitatea detaliilor, semne convenţionale, inscripţii, legendă etc. Figure 1.6. Vizualizarea cartografică: triunghiul lui Taylor

20 Plecând de la momentul când se dispune de date continui în x, în y şi în z, vizualizarea prezintă un avantaj incontestabil: vizualizarea permite să se ţină seama de o realitate tri- sau pluridimensiunală reală, încât imaginea tradiţională pe hârtie sau pe ecran este limitată la pseudo 3D" sau 2,5D. Există trei moduri de vizualizare cartografică, prin linii, prin suprafeţe sau prin volume (vezi figurile 1.7 şi 1.8). Complexitatea imaginii produse implică faptul că folosirea sa este rezervată unui public avizat, citirea fiind destul de delicată, aşa cum este imaginea medicală de la un tomograf sau de la un ecograf. Crearea acestui tip de imagine nu este la îndemâna pricui. Variabila Zi de cartografiat este de cele mai multe ori măsurată ca mărime discretă, dar reprezuntă de fapt o mărime continuă. Se foloseşte o metodă de interpolare, existând numeroase metode, respectiv liniare, polinomiale, ponderate, ale suprafeţelor de tendinţă, krigeage etc. Cu vizualizarea se atinge aici à o disciplină emergentă unde apar numeroase probleme specifice, de regulă, modelării reliefului. Regulile cartografiei tematice şi ale semiologiei grafice trebuie respectate, indiferent de netoda de interpolare folosită în geostatistică. Complexitatea tehnică trebuie să facă imaginea lizibilă şi utilizabilă de către un public neavertizat. Bazele de date relative la o imagine sunt de volum mare, stocate în formate diferite, cu utilizări specifice datelor raster. În figura 1.8 este prezentată o imagine 2,5D respectiv o suprafaţă a terenului peste care s-a suprapus imaginea alb-negru a unei aerofotograme. În prelucrările datelor, un rol important revine simulării, care capătă noi valenţe. Simulările spaţiale constau în predicţia de noi forme, conform modelelor acceptate. Modelele nu sunt altceva decât o formulare a proceselor geografice, fiind expresia ipotezelor asupra modului de modificare a suprafeţei. Modelele sunt folosite pentru a genera noi date plecând de la cele observate, afişarea rezultatelor arătând suprafeţele teoretice (sau reţele, fluxuri, peisaje artificiale, precum cele fractale etc.). Un bun exemplu este găsirea drumului optim între două localităţi. Simularea unor fenomene şi situaţii geografice este un domeniu aplicativ actual şi de viitor al sistemelor nformatice geografice. Devine posibilă reprezentarea unor forme abstracte, nu ca cele deja existente. De exemplu, secvenţele animate ale vectorilor în spaţiul 3D este un mod bun de studiere prin înţelegerea modului de comportare a componentelor principale la analiza multivariată. Figura 1.7. Exemplu de imagine wireframe" (Niţu, C., et al 2002)

21 Figura 1.8. Exemplu de imagine suprapusă peste o imagine a suprafeţei terenului În concluzie, viitorul cartografiei este legat de rezolvarea unor probleme practice şi teoretice ce pot fi rezumate ca probleme ale datelor şi probleme ale modelelor spaţiale. a) Probleme ale datelor Dintre acestea se amintesc: natura datelor geocodate (X,Y, Zn) la diferite scări şi după diferite transformări; comportarea calităţii datelor la diferite transformări; protejarea dreptului de autor după transformări; modul de gestionare a marelui volum de date rezultate din digitizarea raster sau vectorială sau importate de la sistemele fotogrammetrice şi de teledetecţie; modul de generalizare şi de reducere a acestei cantităţi de date pentru a optimiza stocarea; criteriile de respectat pentru a alege arhivele necesare de păstrat; modul de generare a datelor ce lipsesc, fie pentru cele pierdute, fie de la cele compactate anterior; cum să se aleagă un standard naţional sau internaţional pentru schimbul de date sau pentru a colabora la realizarea hărţilor cu modificări continentale sau globale etc. b) Probleme ale modelelor spaţiale Dezvoltarea bazelor de date geocodate, inclusiv în SIG, este interesantă nu numai pentru afişarea rapidă a datelor spaţiale, ci şi pentru analiza, combinarea, transformarea şi animarea datelor (geoimaginilor) ce au fost stocate. Toate transformările arătate mai sus necesită modele şi modelare, atât pentru datele cantitative, cât şi pentru cele calitative. Problemele legate de modelele spaţiale sunt: ce modele se introduc în SIG şi de ce tip proceduri standard, modele cerute de utilizator, o structură model (similară concepţiei structurii datelor); protecţia modelelor şi metodelor (împotriva viruşilor, împotriva copierii neautorizate, împotriva accesului neautorizat etc.); schimbarea concepţiei de învăţare a cartografiei etc.

22 1.6 Noi produse cartografice Animaţia. A fost utilizată de cartografi folosind camerele de filmat pe suport film cinematografic, dar calculatoarele au transformat viteza şi eficienţa metodelor aplicate. Camerele digitale se folosesc cu succes pentru culegerea datelor. Procese fizice dinamice, dar în timp îndelungat pot fi derulate la o scară de timp diferită, de exemplu variaţia coastelor marine. Poate fi reprezentată dinamic suprafaţa terestră văzută dintr-un vehicul în zbor, chiar simulat. Aceste inovaţii au adăugat noi variabile celor propuse de Bertin (dimensiune, formă, intensitate, valoare, consistenţă, orientare), precum timp de afişare, ordine, viteză de rulare (cadre pe secundă) etc. Multimedia. Adăugarea sunetului, textului, animaţiilor şi videoclipurilor în unele produse a devenit un lucru comun. Aceste tehnici pot fi integrate în multe hărţi digitale sau alte instrumente digitale cartografice şi permit introducerea de hiperlegături la imaginea hărţii pentru a permite un acces instantaneu la alte baze de cunoştinţe. Atlasele electronice. Atlasele electronice (care în general îmbracă multe forme multimedia) au crescut ca număr şi diversitate, oferind inovaţii pentru prezentarea datelor (numai vizualizare, interactivitate sau analiză SIG). Atlasele electronice sunt stocate pe CD sau pe situri Internet, cu acces posibil din orice punct al lumii (Cartointernet sau cartografia web sunt noi capitole ale cartografiei moderne). Reţeaua Internet permite chiar şi schimbul de date spaţiale, hărţi şi atlase electronice, proceduri de cartografiere, lecţii şi articole pentru învăţarea noilor tehnologii (elearning, Niţu, C., 2005). Toate aceste noi produse au devenit obişnuite şi eficiente ca realizare. Mijloace de navigaţie. Navigaţia modernă se bazează pe folosirea hărţilor digitale şi a bazelor de date structurate ale SIG. Există deja sisteme chiar portabile sau montate pe avioane, vapoare, autovehicule etc. Cu dezvoltarea rapidă şi diversificarea jocurilor şi divertismentului cu calculatorul electronic, au fost dezvoltate multe tehnologii pentru afişarea hărţilor digitale. Realitatea virtuală (sau Lumile virtuale). Se construiesc multe baze de date pentru simularea realităţii. Acestea oferă avantaje mari pentru planificatori, ingineri proiectanţi, specialişti din turism ş.a. Este acceptată în general ideea că funcţionalitatea SIG este încă săracă matematic şi statistic. Noi instrumente precum S-Plus (MathSoft) pot face cu adevărat o cartografiere analitică în ajutorul analizei spaţiale. Trebuie dezvoltate noi proceduri de analiză şi sinteză. Spaţiohărţi raster satelitare. O dată cu apariţia geoimaginilor satelitare comerciale cu rezoluţie spaţială metrică sau chiar decimetrică, cu creşterea accesului la software şi mijloace de calcul puternice, apar spaţiohărţi atractive, cu pixeli interpretaţi, abandonându-se hărţile vectoriale pentru multe aplicaţii, în locul lor apărând geoimaginile redresate, inclusiv cu multimedia. Cartografia de zi cu zi. Cu toate cele de mai sus, cartografia de zi cu zi (realizarea hărţilor străzilor unui oraş, hărţilor reţelei rutiere, hărţilor turistice, hărţilor de trafic etc.), fie la nivel oficial instituţional (public sau comercial), fie la nivel ştiinţific sau chiar personal. În realizarea acestor hărţi se pot folosi noile tehnologii. Nevoia de hărţi va exista mereu, unele dintre acestea prezente în cărţi, în atlase, în mijloacele mass media. Aşadar, profesiunea de cartograf este încă necesară mulţi ani, dar cu modificări substanţiale.

23 1.7. Concluzii asupra hărţilor tematice Trei aspecte trebuie remarcate pe parcursul acestei lucrări, respectiv trecerea de la suportul hârtie la suportul digital sau multimedia, adâncirea aspectelor semiologiei inclusiv la reprezentarea pe ecrane grafice şi reprezentarea celei de a treia dimensiuni Z folosind noile tehnici de vizualizare. Cartograful şi geograful sunt confruntaţi cu metodologii şi tehnici noi, acestea determinând percepţia, citirea şi folosirea documentului cartografic analogic şi digital şi, ca o consecinţă, luarea deciziilor de gestiune şi modificare a mediului. O a doua problemă priveşte fineţea sau acurateţea şi precizia cu care imaginea hărţii reprezuntă realitatea, cum reflectă harta tematică analogică sau digitală realitatea spaţială, cu o anumită probabilitate. O altă caracteristică este gradul de abstractizare sau de generalizare.

24

25 Capitolul 2. te geografice tele geografice sunt de mai multe tipuri. tele pot fi metrice (date geometrice de poziţie, date metrice derivate, date metrice Z corespunzătoare spaţiilor tematice etc.) sau semantice (coduri, identificatori, adrese de date etc). tele de poziţie definesc, de regulă, poziţia unui punct în spaţiul geografic natural, într-un sistem de referinţă adoptat. Poziţia punctului poate fi definită ca P(ϕ,λ,H), unde ϕ şi λ reprezintă latitudinea şi longitudinea în sistemul de referinţă acceptat, respectiv, cu elipsoidul sau sfera de parametri metrici, fizici şi de orientare aleşi, iar H este cota sau altitudinea faţă de suprafaţa geoidului. tele tematice Z se referă, de regulă, la celelalte n-3 dimensiuni ale spaţiului Sn şi sunt referite întotdeauna la datele de poziţie. Uneori şi cota poate fi considerată o dată tematică. De asemenea, se poate considera de bază şi spaţiul tetradimensional (S4), adăugând timpul la cele trei dimensiuni liniare. te tematice sunt considerate şi valorile reflectanţei spectrale, valorile densităţii optice etc. De foarte mare importanţă pentru toate tipurile de date este precizarea unităţii de măsură pentru mărimea descrisă. Relaţiile dintre elemente sau dintre date se exprimă tot prin date numerice. Relaţiile dintre elementele geosferei sunt naturale, economice, sociale etc. După numărul elementelor participante relaţiile pot fi binare, unul la mai mulţi, mai mulţi la unul şi mai mulţi la mai mulţi. Sunt şi relaţii de bază, implicite, geometrice, topologice, ierarhice etc. tele geografice referitoare la un teritoriu dat sunt în volum foarte mare şi accesul la o dată singulară sau la un grup de date pune probleme deosebite de organizare. tele geografice nu reprezintă conglomerate amorfe de valori numerice sau nenumerice. De aici rezultă necesitatea adoptării diferitelor structuri de date. În prelucrare se întâlnesc şi diferite tipuri de date ca date numerice - întregi (-7, 2, 99, 9999 etc.), reale în simplă precizie (cu zecimale şi cu 7 cifre semnificative) şi în dublă precizie (cu 14 cifre semnificative), date logice, date text, date alfanumerice etc. tele logice pot lua valorile adevărat sau fals. tele text conţin literele diferitelor alfabete şi semnele speciale întâlnite în texte, iar cele alfanumerice conţin date text şi cifre. tele sunt memorate în celule de memorie. Orice tip de dată poate fi codificat astfel încât data să fie stocată într-un anumit mod în memorie. tele cartografice reprezintă un caz particular al datelor geografice. Totalitatea datelor care se referă la hartă formează datele cartografice. Din acestea fac parte în primul rând datele de poziţie pe elipsoid, latitudine şi longitudine, cota faţă de geoid sau faţă de elipsoid, dar şi cele care determină poziţia pe hartă, X şi Y, în orice proiecţie cartografică. Şi celelalte tipuri de date tematice pot fi date cartografice.

26 2.1 te vectoriale, date raster şi date de tip grilă Din alt punct de vedere, datele geografice sau cele cartografice se reprezintă în diferite spaţii ca date vectoriale, date teserale (în particular raster) şi date de tip grilă. Fiecare tip este legat de cea de a treia dimensiune Z, care se poate referi la un punct definit pe suprafaţa de referinţă sau la o zonă de formă regulată sau neregulată a acestei suprafeţe. tele vectoriale presupun exprimarea obiectelor punctuale, liniare, areale şi de volum prin coordonate (Xi,Yi), i=1,n, cu n=1 în cazul obiectelor punctuale, n 2 în cazul obiectelor liniare, n 3 în cazul obiectelor areale (în cazul când n=3 punctele să nu fie colineare), n 4 în cazul celor de volum, dar în acest caz limitele sunt arii ce trebuie definite altfel etc. Referiri concrete la acest tip de date se găsesc în literatura de specialitate (Niţu, C., et all, 2002). Pe lângă datele de poziţie, sunt stocate şi valori ale atributelor obiectelor geografice. tele teserale consideră ca element areal placa ce acoperă o suprafaţă dată (în particular pixelul), de forme şi dimensiuni distincte. În spaţiul bidimensional al suprafeţei de referinţă, din motive de simplificare a calculelor, dimensiunile pixelului sunt egale cu unitatea de suprafaţă. Figura 2.1 Principiul datelor vectoriale şi raster La împărţirea în figuri regulate, spaţiul 2D se împarte izoedric, astfel ca fiecare celulă (placă, pixel) să poată fi suprapusă peste o celulă adiacentă. Există 81 de moduri de împărţire izoedrică a unei suprafeţe 2D (de exemplu un plan, deoarece orice suprafaţă 2D poate fi reprezentată într-un plan), dintre care 11 sunt cele mai semnificative. Figura 2.2 Pixelul ca celulă de date raster

27 Se analizează cazul cel mai general, nu doar cel particular când pixelul are numai formele de dreptunghi sau pătrat. În figura 2.2 este arătat un pixel, care poate lua o anumită valoare. Poate fi făcută o comparaţie sugestivă între datele vectoriale şi datele raster, exprimată în figura 2.3. Exemplificarea este făcută pentru elemente liniare, de exemplu râuri. Ca date vectoriale sunt reţinute şi memorate coordonatele succesive ale punctelor ce definesc traseul, iar ca date raster o matrice de valori care au o anumită semnificaţie. Săgeţile din figură reprezintă posibilităţile de transformare dintr-un tip în altul, respectiv vectorizarea şi rasterizarea. Figura 2.3 te vectoriale şi date raster În cazul datelor teserale (raster), sunt de remarcat câteva tipuri de rezoluţii care au mare importanţă în prelucrarea datelor SIG. tele raster (figura 2.2) constau din valori ale celei de a treia dimensiuni (de exemplu treptele de gri, presiunea, cota) pentru fiecare pixel (element de imagine, pentru cazul simplificat de formă pătrată). Unui pixel îi pot corespunde mai multe valori, de exemplu, în cazul imaginilor, potrivit numărului de benzi spectrale. Poziţia unui pixel este exprimată prin coordonate plane. Într-un sistem de coordonate 2D, poziţiile sunt organizate pe linii şi pe coloane (matricial). Se cunosc în teledetecţie patru feluri de rezoluţii, care sunt proprii şi SIG: spectrală, spaţială, radiometrică şi temporală. Rezoluţia spectrală caracterizează datele imagine şi se referă la domeniile lungimii de undă a energiei electromagnetice din spectrul său. În figura 2.4 este arătat spectrul electromagnetic. De exemplu, pentru banda 1 a înregistrărilor Landsat Thematic Mapper, domeniul spectrului este 0,45 0,52 µm. Se foloseşte şi termenul de multirezoluţie la exploatarea fotogrammetrică, în sensul că se utilizează mai multe înregistrări ale aceleiaşi zone corespunzătoare mai multor benzi spectrale şi cu rezoluţie spaţială diferită. Figura 2.4 Spectrul electromagnetic (niţu et all, 2002)

28 Sateliţii de teledetecţie preiau imagini în mai multe benzi spectrale, care pot fi folosite în numeroase scopuri, problemă adâncită la disciplina teledetecţie. În figura 2.5 sunt reprezentate imaginile pentru satelitul Landsat Thematic Mapper, în cele şapte benzi spectrale. Figura 2.5 Imaginile în şapte benzi spectrale ale aceleiaşi zone Rezoluţia spaţială este dată de suprafaţa în teren a pixelului (de exemplu 10X10 m pentru înregistrările pancromatice SPOT) sau la scara geoimaginii, în cazul scanării hărţilor sau fotogramelor. În acest caz, rezoluţia spaţială este exprimată uneori şi prin numărul de puncte pe unitatea de lungime (punctele având forma de cerc). Pentru ecranele grafice rezoluţia se exprimă prin numărul de pixeli pe orizontală şi pe verticală, de exemplu 1024X732. În figura 2.6 sunt arătate două valori ale rezoluţiei spaţiale pentru aceeaşi zonă. Figura 2.6 Exemple de rezoluţii spaţiale diferite De multe ori referirile la rezoluţia spaţială se fac şi prin intermediul scării geoimagini la scară mare sau geoimagini la scară mică. În teledetecţie de exemplu, înregistrările SPOT se consideră a fi la scară mare, iar înregistrările AVHRR la scară mică. este totuşi echivalenţă între rezoluţie şi scară. O geoimagine are mereu aceeaşi rezoluţie spaţială, dar aceasta poate fi afişată la orice scară. Exploatarea în acelaşi sistem a tipurilor diferite de geoimagini este facilitată de cunoaşterea tuturor acestor moduri de exprimare a rezoluţiei spaţiale. Pentru a se studia posibilităţile de (foto)interpretare, în tabelul 2.1 se dau valorile rezoluţiilor pentru înregistrările Landsat şi SPOT. Rezoluţia radiometrică exprimă numărul de trepte ale valorii tematice Z sau logaritmul acestui număr (respectiv numărul de biţi pe care se poate înregistra valoarea treptei teoretice maxime).de exemplu, pentru înregistrările pancromatice SPOT există

29 256 de trepte de strălucire sau trepte de gri (figura 2.7), fiecare valoare fiznd înregistrată pe 8 biţi. Valoarea 0 este pentru negru şi 255 pentru alb. Sensor Landsat MSS Landsat TM SPOT XS SPOT P Tabelul 2.1 Rezoluţia spaţială a imaginilor de teledetecţie Rezoluţia R Rm/pixel Rm/per. linii Figura 2.7 Rezoluţia radiometrică Rezoluţia temporală exprimă, de exemplu, intervalul de timp după care se obţine înregistrarea datelor pentru aceeaşi zonă (pentru Landsat este de 16 zile). În figura 2.8 sunt date trei înregistrări ale aceleiaşi zone la momente diferite de timp, cu sateluiţi diferiţi (SPOT, ERS-1 şi Landsat). Figura 2.8 Rezoluţia temporală (niţu et all, 2002) La SIG tridimensionale (aplicate în geologie, în studiul poluării mediului, în meteorologie etc.) obiectele volumetrice se reprezintă prin tablouri 3D, geometria de construcţie a solidului bazată pe arbori octali şi reţeaua de tetraedre. Elementul de volum este voxelul. tele de tip grilă sunt asemănătoare datelor raster, cu deosebirea că cea de a treia dimensiune se referă geometric la un punct, nu la o zonă, dar modul de structurare se aseamănă cu cel al datelor raster şi, ca atare, se folosesc multe proceduri comune ultimelor două tipuri de date. Cel mai simplu mod de reprezentare este cel al grilei regulate (sigura 4.5).

30 Figura 2.9 Grilă regulată, în nodurile căreia se cunosc valorile Z tele în punctele grilei pot fi măsurate pe fotograme aeriene în cazul reliefului sau pot fi determinate prin interpolare, folosind valorile Z cunoscute în puncte vecine. Grila poate fi şi neregulată, respectiv reţea de triunghiuri oarecare (TIN, figura 2.10). Pentru relief, punctele reţelei neregulate se aleg în punctele şi pe liniile caracteristice. Folosind valorile Z din punctele grilei neregulate, pot fi determinate valorile Z ale punctelor unei grile regulate. Ambele tipuri de reţele pot fi utilizate la determinarea punctelor izocurbelor (curbelor de nivel sau izohipselor, izobarelor, izogonelor, izobarelor etc.).. Figura 2.10 Reţea de triunghiuri oarecare (TIN) tele sunt memorate în diferite forme, în fişiere sau chiar în baze de date. Se poate trece de la orice formă multimedia a datelor la date digitale stocate ca succesiuni de 0 şi 1. Conversia AD (analog digital) se face în etapa de culegere a datelor, folosindu-se perifericele de intrare. Prezentarea datelor pentru utilizator se face prin conversia DA (digital analog), rezultând text scris, imagini pe ecran sau tipărite, sunete, videoclipuri, filme etc. Conversia se face tot prin prelucrarea de către calculator, dar folosind periferice de ieşire. 2.2 Organizarea datelor în baze de date Baza de date Baza de date (BD) este o colecţie de date sau informaţii. Exemple simple de baze de date pot fi colecţia de denumiri geografice a unei ţări (toponime, hidronime, oiconime etc.), baza de date cadastrale, colecţia de date privind fotogramele aeriene, datele reţelelor utilitare ale unei localităţi, datele unei facultăţi etc. Din BD pot fi extrase date referitoare la anumite obiecte sau fenomene, conform unor condiţii sau criterii, pot fi create formulare speciale şi rapoarte cu datele extrase etc. Programele care gestionează bazele de date se numesc sistene de gestiune a bazelor de date. Bazele de date pot fo relaţionale sau pe obiecte.

31 Elementele principale ale unei BD relaţionale sunt listele sau tabelele. Tabelul are linii şi coloane (câmpuri) de celule. Toate elementele unei linii formează o înregistrare logică sau un articol. Elementul de de la intersecţia unei coloane cu o linie sau o înregistrare se numeşte celulă. Fiecare dată este introdusă într-o celulă, toate celulele unei coloane formând un câmp.. Denumirea câmpului este dată de denumirea coloanei. tele pot fi introduse de operator direct în tabele, prin intermediul unor formulare speciale ce se crează în prealabil de către utilizator sau automat prin unele proceduri speciale şi sunt afişate pe ecran. Din formulare datele sunt trecute automat în tabele. Pentru fiecare tip de tabel poate fi proiectat un tip de formular. Cu programul ACCESS, de exemplu, pot fi create rapoarte cu date extrase din BD. Forma rapoartelor poate fi şi cea de hartă sau geoimagine sau alta care să conţină o geoimagine. tele extrase din BD şi eventual introduse în rapoarte se obţin prin interogarea BD (DB querry) Proiectarea BD Proiectarea BD constă în: a) stabilirea datelor ce trebuie introduse în BD, stabilirea organizării acestora, respectiv a tipurilor de tabele şi a tuturor câmpurilor; b) stabilirea tipurilor de operaţii de introducere a datelor şi a tipurilor de formulare de completat cu date; c) stabilirea tipurilor de interogări posibile şi a rapoartelor tipărite sau afişate. De exemplu, în cazul unei universităţi, ca tabele sau liste pot fi lista facultăţilor, lista catedrelor facultăţilor, lista sediilor universităţii, lista specializărilor, lista personalului didactic, lista căminelor, listele laboratoarelor pe factltăţi, lista bunurilor imobile etc. Listele de mai sus au câmpuri diferite, ca denumire, cod, suprafaţă, cantitate, poziţie etc. Ca exemple de rapoarte sunt conenzile pentru furnizori, bonurile fişe fiscale pentru personal cu salariile, preţurile parţiale şi costul total, situaţii statistice pe diferite perioade de timp, rapoarte de informare etc. În secretariatul unei facultăţi trebuie stabilite lista grupelor de elevi (studenţi), liste ale studenţilor pe specializări, pe ani şi pe grupe, liste ale obiectelor de studiu, liste ale personalului didactic etc. Ca rapoarte sau produse finale pot fi tabele pe grupe şi ani cu situaţia şcolară, situaţii statistice, încărcarea didactică etc. Toate tabelele, formularele şi rapoartele trebuie proiectate ca formă, structură, timp şi periodicitate de realizare etc. Trebuie acordată o atenţie deosebită organizării tabelelor, astfel încât să fie evitate repetarea datelor în tabele diferite şi redundanţa datelor. Sunt necesare totuşi unele date redundante, dar numai pentru control. Anumite câmpuri sunt comune în mai multe tabele, aceste câmpuri permiţând legarea între ele a tabelelor Baze de date geospaţiale De mare importanţă este şi formatul fişierului sau al bazei de date spaţiale (de exemplu SHP, BLL, PDF, BIP UTM, JPEG, NCDOT TIFF, NCDOT MrSID, MrSID UTM, BIP etc.), atât pentru date raster şi vectoriale, cât şi pentru atribute. Uneori este indicat pentru date grafice un format universal de schimb, de exemplu DXF. Schema de împărţire pe foi de hartă sau trapeze geografice şi

32 Figura 2.11 Împărţirea pe secţiuni şi pe straturi a colecţiei de date pe teme sau straturi permite o culegere corectă a datelor, o stocare eficientă şi un acces rapid. De exemplu, datele ce au fost culese de pe hărţile topografice în proiecţia Gauss-Kruger sau proiecţia UTM se pot păstra pe trapezele din care provin, pentru care există standarde internaţionale. Restricţiile de utilizare ale unor colecţii de date sunt legate de gradul de clasificare a datelor în funcţie de conţinut şi de precizie. Aceste date clasificate pot fi puse la dispoziţie pe reţelele de calculatoare, dar cu luarea măsurilor corespunzătoare de secretizare. Figura 2.12 Exemplu de arhitectură de metadate La server şi la anumiţi utilizatori trebuie să existe dispozitive de secretizare şi desecretizare, pentru a nu permite accesul neautorizat, Alte date trebuie protejate şi pentru costul lor. Trebuie să existe o împărţire clară a datelor în publice, cu acces gratuit şi chiar cu obligaţia de a le pune la dispoziţie.

33 Figura 2.13 Legătura sdintre lumea reală, date şi metadate Metadatele sunt date despre datele bazei de date. În metadate sunt descrise formatele, unităţile de măsură pentru datele de poziţie, pentru distanţe, unghiuri, arii, pentru atribute etc. Doar prin accesul la metadate pot fi accesate şi ulterior prelucrate şi reordonate datele geografice sau cartografice. Aceste metadate sunt accesate înaintea datelor geografice propriu-zise.accesul rapid la date este o altă caracteristică a colecţiilor de date şi ale sistemelor pe care sunt stocate sau care le accesează. Între formatul datelor şi volumul acestora există o strânsă legătură. Chiar modul de organizare a datelor are mare importanţă. tele de poziţie sunt stocate în structuri distincte, de exemplu în structura topologică pentru date vectoriale. De regulă, datele atribut sunt păstrate în baze de date separate, în cele mai multe cazuri relaţionale. 2.3 Crearea bazei de date cadastrale Se tratează câteva aspecte ale creerii bazei de date cadastrale în caddrul concepţiei generale a cadastrului modern, care se realizează numai cu tehnologia informaţiei (IT), în cadrul siatemelor informatice (gografice) cadastrale realizate pentru toate localităţile ţării, interrelaţionate în cadrul unui sistem informatic (geografic) cadastral naţional Stabilirea a entităţilor cadastrale şi a atributelor acestora Primele entităţi cadastrale sunt parcela, construcţia şi proprietarul. Aceste emtităţi au diverse atribute. Unele atribute servesc pentru identificarea entităţilor. Atributele de identificare a entităţilor cadastrale poartă numele de chei de indentificare. Un atribut de identificare este un atribut ce se caracterizează prin unicitatea valorii sale pentru fiecare realizare (instanţă) a entităţii cadastrale pe care o caracterizează. în cadrul diagramelor entitate-asociere Stabilirea straturilor bazei de date cadastrale Caracteristica principală a bazei de date cadastrale constă în faptul ca entităţile cadastrale sunt reprezentate prin straturi tematice, iar atributele acestor entităţi cadastrale sunt organizate în relaţii (prezente în tabele) şi sunt înregistrate în fişiere de tip date sub formă de liste relaţionale ce conţin atributele entităţilor cadastrale reprezentate. La stabilirea straturilor se iau în vedere următoarele principii: - fiecare acoperire (categorie de detalii topografice) să se reprezinte pe un singur strat;

34 - pe un strat entităţile cadastrale să fie reprezentate printr-un singur tip de entitate geometrică (punct, linie sau poligon); - pe fiecare strat se realizează un singur tip de topologie; - pentru fiecare strat se crează în baza de date cadastrale un tabel de atribute şi o relaţie a entităţii cadastrale care reprezintă acoperirea înregistrată. O variantă cu straturile şi acoperirile stabilite în urma analizei structurale a sistemului informatic analizat este prezentată într-un tabel. Accesul la datele cadastrale inregistrate în baza de date se face pe baza dicţionarelor de date, numite şi cataloage de sistem. Din punct de vedere al organizării logice, sistemul informatic cadastral este format dintr-o bază de date, exploatată de una sau mai multe aplicaţii specializate cadastrale pe diferite subzone de interes sau pe diferite nivele de decizie, conform schemei de mai jos. Figura 2.14 Schema exploatării bazei de date cadastrale Parcela Dintre toate entităţile, parcela reprezintă elementul de referinţă, teritoriul aferent al unei localităţi putând fi considerat ca suma tuturor parcelelor existente în localitate, indiferent de mărimea acestora. Parcela este considerată orice subdiviziune a teritoriului având o utilizare specificată (separare pe criteriul folosinţei) şi care aparţine unui proprietar. Mai multe parcele adiacente, care aparţin unui singur proprietar şi care au o adresă comună, formează corpul de proprietate, terenul respectiv reprezentând obiectul principal al evidenţei cadastrale (separare pe criteriul proprietăţii sau deţinerii). Figura 2.15 Relaţia parcelă proprietar Din motive de organizare, de structurare a datelor şi de localizare, pot fi avute în vedere mai multe trepte şi categorii de grupare a parcelelor, pe lângă corpul de proprietate. Astfel, mai multe corpuri de proprietate aflate în sectorul delimitat prin artere de circulaţie, formează un cvartal. Unul sau mai multe cvartale reunite pe baza

35 unor criterii geografice, administrative, economice sau urbanistice, constituie o zonă sau o unitate teritorială de referinţă (UTR). Una sau mai multe unităţi teritoriale de referinţă, grupate pr criterii geografice, istorice sau de tradiţie, formează un cartier. În sfârşit, localitatea poate fi considerată ca suma tuturor cartierelor. Figura 2.16 Stratul parcelelor unei zone În baza de date cadastrale, datele geospaţiale sau de tip G pot fi reţinute într-un fişier de tip shp sau stratul parcelelor, iar datele tematice sau de tip T într-un tabel gestionat cu SDE sau cu un alt SGBD. Câmpurile tabelului rezultă din clasificarea parcelelor în clase şi subclase (după destinaţie, după folosinţă etc.). Unul din câmpuri este rezervat folosirii de către sistem, iar alte câmpuri conţin adrese sau pointeri la articolele listelor de clădiri, listelor de proprietari, listelor reţelelor sau listelor de restricţii sau servituţi Clădirea Clădirea este o construcţie ridicată pe/sub suprafaţa terenului având ca principal scop protecţia şi adăpostirea oamenilor, bunurilor, animalelor, instalaţiilor, maşinilor etc. În principiu, orice clădire este amplasată pe o parcelă (teritoriul aferent clădirii), în cadrul unui corp de proprietate unic. Un aspect aparte îl reprezintă construcţiile subterane (tuneluri) care se pot afla sub mai multe parcele (cum au fost acestea definite mai sus) sau chiar sub alte construcţii. Rezolvarea propusă constă în evidenţa unora dintre aceste construcţii (de exemple minele) în straturi speciale ale hărţii digitale.

36 O construcţie (clădire) este constituită din cel puţin un corp de clădire, care reprezintă o componentă unitară din punct de vedere structural, regim de înălţime, data construirii etc. Figura 2.17 Relaţiile clădire parcelă proprietar Figura 2.18 Exemplu de clădire De asemenea, o construcţie include cel puţin o subdiviziune identificabilă prin proprietar, funcţionalitate etc. O subdiviziune se poate extinde pe mai multe corpuri de clădire, aparţinând aceleiaşi construcţii. La rândul său, subdiviziunea este compusă din cel puţin o cameră (încăpere). În baza de date cadastrale, datele spaţiale sau de tip G, care definesc poziţia pe suprafaţa terestră a clădirii, pot fi reţinute într-un fişier de tip shp sau stratul clădirilor, iar datele tematice sau de tip T într-un tabel gestionat cu SDE sau cu un alt SGDB. Câmpurile tabelului rezultă din clasificarea clădirilor şi apartamentelor în clase şi subclase (după destinaţie, folosinţă, materialul de construcţie etc., potrivit legislaţiei în vigoare). Unul din câmpuri este rezervat folosirii de către sistem, iar alte câmpuri conţin adrese sau pointeri la articolele listelor de parcele, listelor de proprietari, listelor reţelelor sau listelor de restricţii sau servituţi.

37 Figura 2.19 Stratul clădirilor unei zone Figura 2.20 Stratul clădirilor anexă ale unei zone (de exemplu şoproane) Reţeaua În general, o reţea este constituită dintr-un suport de transport (conductă, cablu, arteră rutieră etc.) prin care circulă un semnal oarecare (apa potabilă, apa reziduală, apa pluviometrică, curentul electric, gazul metan, semnalul telefonic, maşinile de intervenţie, mijloacele de transport etc.). Între diferitele puncte de alimentare, distribuţie şi conexiune, numite şi noduri (staţii de pompare, cămine de vizitare, intersecţii de artere rutiere, racorduri, hidranţi, staţii de transformare, garaje, stâlpi etc.). În baza de date cadastrale, reţeaua se reprezintă prin poziţia nodurilor acestora şi prin traseele suportului de transport (arcele) care leagă nodurile între ele. Traseele pot fi liniare sau de tip coridor, de fapt obiecte areale, dar uneori considerate ca liniare. Atât arcele, cât şi nodurile, în afară de configuraţia spaţială (poziţia în teritoriu), pot primi şi alte caracteristici (diametru, capacitate, material, adâncime, înălţime pantă, stare etc). Avănd în vedere marea diversitate a reţelelor şi caracteristicile acestora, în cadrul proiectului iniţial trebuie considerate în ordine principalele reţele edilitare, fiind prevăzută şi posibilitatea implementării succesive a altor categorii. Pentru reţele, elementele acestora pot fi definite ca obiecte, obiectele generalizând detaliile parcelă şi clădire şi putând fi atribuite şi altor detalii Artera de circulaţie Artera de circulaţie (reţeaua de străzi) reprezintă elemente deosebit de importante în cadrul spaţiului urban, în primul rând prin funcţia lor principală, de infrastructură

38 pentru transport. De asemenea, străzile, împreună cu apele curgătoare şi căile ferate, reprezintă elemente de delimitare a teritoriului şi de traseu general pentru reţelele edilitare. Figura 2.21 Concepţia obiectelor terenului În sfârşit, în sistemele cu baze de date tematice, arterele de circulaţie (străzile) reprezintă, prin adresa poştală, principalul element de localizare a celorlalte entităţi care compun mediul urban. Având în vedere funcţiile multiple ale arterelor de circulaţie, este necesar ca evidenţa acestora în baza de date să fie privită şi tratată din mai multe puncte de vedere (al terenului ocupat, al funcţiei de transport, al sensului de transport, al referinţei spaţiale) Proprietarul sau deţinătorul Proprietarul sau deţinătorul este persoana fizică sau juridică ce are în proprietate sau în folosinţă un bun imobil (parcelă, clădire, reţea, porţune de reţea), pe baza unor acte juridice. Având în vedere necesităţile legate de evidenţe şi rapoarte, este necesar să se creeze tabelul sau lista proprietarilor, în care fiecare persoană (fizică sau juridică) să apară o singură dată cu datele sale definitorii (nume, cod numeric personal sau de alt tip, adresa de domiciliu etc) şi cu elementele necesare (referinţe sau pointeri) pentru identificarea bunurilor materiale care îi aparţin (partida cadastrală), din tabelul parcelelor şi tabelul clădirilor, sau care îi sunt încredinţate pe o anumită perioadă de timp şi sub un anumit temei juridic Relaţii între entităţi Între diferitele entităţi existente în baza de date există relaţii de interdependenţă, unele fiind deja menţionate mai înainte, care vor trebui reproduse corespunzător. De exemplu, o construcţie se află întotdeauna pe teritoriul unei parcele; pe un teren (corp de proprietate) sau o subdiviziune dintr-o clădire (apartament) poate fi deţinută, în calitate de proprietari, de mai multe persoane (în indiviziune); un teren sau o subdiviziune de clădire, deţinute de unul sau mai mulţi proprietari, pot fi închiriate sau concesionate unor persoane fizice sau juridice etc Baza de date de poziţie (straturi) Baza de date este formată din două componente corelate între ele. Astfel, este avută în vedere o bază de date spaţiale sau geospaţiale, adică date de poziţie sau date de

39 tip G, formată din mai multe straturi de date şi o bază de date tematice sau date de tip T, formată din mai multe tabele relaţionate care includeatributele ce caracterizează diferitele entităţi incluse în sistenul informatic cadastral. În cele ce urmează se prezintă câteva exemple de straturi folosite în sistem cu atributele lor. De obicei straturile sunt organizate astfel încât informaţia grafică diferită de tip punct, linie sau poligon să fie stocată pe straturi separate. Straturile principale pot fi: 1. parcela de tip poligon; 2. clădiri de tip poligon; 3. străzi de tip poligon; 4. număr cadastral parcelă de tip punct; 5. reţea electrică de tip linie; 6. reţea canale de tip linie; 7. reţea apă de tip linie; 8. reţea telefonică de tip linie; 9. reţea de termoficare de tip linie; 10. hidrant de tip punct; 11. stâlp de tip punct; 12. rigola de tip linie; 13. capac camin de tip punct; 14. capac camin gaze de tip punct După determinarea atributelor necesare pentru fiecare strat, se stabilesc parametrii specifici fiecărui atribut şi tipurile de valori ce vor fi stocate. Dicţionarul de date va conţine toate informaţiile referitoare la tabele sau liste, respectiv denumirile câmpurilor, tipul câmpului (întreg, zecimal, text etc.), valoarea implicita a câmpului, limitele domeniului valorilor etc.), relaţiile dintre articolele fiecărei liste şi dintre liste etc. Se realizează şi o schemă a tabelelor şi a relaţiilor. Luarea deciziei în această fază, uşurează sarcina de proiectare şi realizare a tabelelor şi fişierelor de date. Pentru ilustrarea valorilor atributelor, menţionăm că definirea fiecărui atribut cuprinde trei etape: a) Codificarea implică a decide care atribute vor fi stocate ca numere şi ca litere sau în alt mod. Stabilirea unor cuvinte de cod pentru atribute facilitează selectarea şi prezentarea caracteristicilor unei clase. De exemplu, cuvântul de cod ar putea fi utilizat pentru identificarea unui simbol numeric în tabelul simbolurilor, astfel încât fiecare caracteristică având acel cod să fie desenată cu acelaşi simbol. b) Alocarea memoriei pentru stocare trebuie avută învedere pentru fiecare atribut (numărul de octeţi, caractere etc.). c) Realizarea unui dicţionar de date, cu numele atributelor şi o descriere a valorilor atributelor (şi codurilor dacă este necesar) Constituirea bazei de date În principiu, se pot distinge următoarele etape majore de constituire şi realizare a bazei de date pentru crearea unui SIG cadastral: - proiectarea bazei de date; - culegerea şi validarea datelor, popularea BD;

40 - urmărirea modificărilor intervenite în teritoriu şi operarea acestora în baza de date (actualizarea continuă sau periodică). extragerea de rapoarte din BD. Figura 2.22 Modelul datelor Fiecare etapă presupune existenţa unei anumite dotări materiale, logice şi de personal.achiziţia datelor este procesul de convertire a datelor din forma în care există într-una care poate fi utilizată de un SIG. Figura Culegerea datelor din diferite surse În principiu, sunt posibile mai multe variante de realizare a bazei de date, în funcţie de situaţia concretă din teritoriu şi de resursele disponibile. Deoarece datele spaţiale pot fi obţinute dintr-o foarte mare varietate de surse, trebuie făcută o diferenţiere între achiziţia datelor noi şi a celor existente. Sursele de date tematice (atribute) pot fi analogice (cartoteci, notiţe, date statistice etc.) sau digitale (baze de date, sisteme informatice, fişiere etc.). Trebuie menţionat că noile date se pot introduce direct în SIT/SIG, dar datele existente trebuie controlate şi actualizate înainte de a fi integrate. tele respective există înregistrate, sub diverse forme, în evidenţele întreţinute de către diversele compartimente ale primăriilor şi altor instituţii centralizate sau descentralizate, astfel încât este necesar să se întreprindă măsurile organizatorice şi tehnice pentru a le aduce ăntr-o formă unitară, compatibilă cu structura BD. Pe de altă parte este posibil să se constate că o serie de date, necesare desfăşurării corespunzătoare a

41 activităţii lipsesc sau sunt incomplete, ceea ce impune necesitatea culegerii lor în teren. Există posibilitatea preluării datelor prin conversia din alte surse digitale (SIG), adică transferul electronic de date Exploatarea bazei de date Exploatarea BD constă în consultarea pe baza unor interogări sau întocmirea de rapoarte. Forma acestor rapoarte este proiectată la proiectarea tabelelor şi straturilor BD. Câteva exemple de aplicţii pentru stratul Cladiri sunt arătate în figura Figura 2.24 Rolul aplicaţiilor la stratul Clădiri. Pentru a furniza informaţii utile, baza de date trebuie să fie actuală, adică să reprezinte corect terenul (spaţiul geografic) aflat în permanentă schimbare. Softul de exploatare este format din mai multe funcţii de analiză a datelor spaţiale continue în BD şi de reprezentare (vizualizare) a informaţiilor rezultate, specifice domeniului aplicaţiei. O aplicaţie poate include şi funcţii de actualizare a bazei de date. Pentru a obţine informaţiile specifice domeniului, pornind de la datele conţinute în harta digitală, funcţiile de analiză utilizează informaţii spaţiale aferente tehnologiei SIG. Figura 2.25 Întreţinerea datelor referitoare la mediu În urma acestor operaţii folosite în cadrul aplicaţiilor SIG pentru administrarea teritoriului urban se pot extrage anumite rapoarte, prin efectuarea de interogări, vizualizări, actualizări şi analize asupra datelor din BD. Unele obiecte sunt intr-un anumit sens obstacole. Şi aceste obiecte pot fi întreţinute, conform figurii de mjai jos.

42 Figura 2.26 Intreţinerea datelor pbiectelor obstacole

43 Capitolul 3. Statistica şi cartografia Statistica este o ramură a matematicilor care se ocupă cu culegerea, organizarea, prelucrarea şi analiza datelor numerice şi cu probleme ca proiectarea experimentărilor sau a testării şi luarea deciziei referitoare la fenomenul studiat. 3.1 Istoricul statisticii şi geostatisticii Statistica Forme simple de reprezentări statistice există de la începutul civilizaţiei, de la reprezentările pictografice rupestre pentru a consemna numărul de locuitori, numărul şi tipurile de animale, alte elemente ale mediului. Înainte de anul 3000 î. C., babilonienii foloseau mici plăci de argilă pentru a înregistra proprietăţile agricole. Egiptenii au analizat populaţia altor ţări şi starea sănătăţii înainte de a se apuca de construcţia piramidelor. Cărţile biblice şi cronicile sunt în primul rând documente statistice. Aceleaşi realizări se întâlnesc la chinezi şi la vechii greci. Imperiul Roman a fost prima autoritate administrativă care a avut culese date semnificative despre numărul şi starea sănătăţii populaţiei, suprafaţa teritoriilor controlate pe care locuia această populaţie. În evul mediu, în multe ţări erau stabilite impozite pe proprietăţi în funcţie de suprafaţa acestora. Folosirea metodelor ştiinţifice în statistică a început în secolul al XIX-lea, pentru toate fenomenele ştiinţelor naturii şi sociale, cercetătorii recunoscând necesitatea reducerii informaţiei doar la valori numerice, pentru a înlătura ambiguitatea descrierilor verbale. În prezent statistica este un mijloc eficient pentru descrierea precisă a valorilor datelor economice, politice, sociale, psihologice, biologice, fizice etc. şi este un instrument eficient pentru corelarea şi analiza acestor date. În România există Institutul Naţional de Statistică, cu atribuţii în culegerea şi prelucrarea datelor statistice. Sunt elaborate lunar diverse buletine, iar anual anuarul statistic. Documentele vizează domeniile geografie, meteorologie şi mediu inconjurător, populaţie, piaţa forţei de muncă, veniturile, cheltuielile şi consumul populaţiei, locuinţe şi utilităţi publice, securitate şi asistenţă socială, sănătate, educaţie, cultură şi sport, preţuri, conturi naţionale, investiţii si imobilizări corporale, cercetare dezvoltare şi inovare, agricultură şi silvicultură, activitatea intreprinderii, industrie si construcţii, transporturi, poştă şi telecomunicaţii, comerţ exterior, comerţ interior şi servicii de piaţă, turism, finanţe şi justiţie etc. Munca statisticianului, inclusiv geograf, nu se rezumă doar la culegerea şi tabelarea datelor, ci şi mai ales la prelucrarea şi interpretarea informaţiilor. Dezvoltarea teoriei probabilităţii a mărit numărul aplicaţiilor statisticii. Multe date pot fi estimate

44 precis cu diferite distribuţii de probabilitate, iar rezultatele distribuţiilor statistice pot fi folosite la analiza datelor. Probabilitatea poate fi folosită pentru a determina calităţile unor teste statistice, mai ales pentru aprecierea volumului necesar de date care trebuie culese pentru o problemă particulară Geostatistica Statistica spaţială studiază populaţiile statistice cu dispunere a eşantioanelor întrun anumit spaţiu. Când spaţiul de dispunere este spaţiul bidimensional sau tridimensional terestru, disciplina de studiu se numeşte geostatistică. În cadrul acestui domeniu ne vom ocupa într-un capitol separat doar de câteva metode de interpolare, aplicabile multor fenomene geografice. Sunt prezentate acele metode de interpolare din statistică ce sunt folosite mult în SIG şi în cartografierea tematică. Mult mai multe informaţii de statistică geografică puteti gasi la saitul AI-GEOSTATS ( 3.2 Metode statistice Valorile unei mărimi statistice sunt cuprinse într-o listă de valori sau măsurători. insistăm aici asupra precauţiilor ce trebuie avute la culegerea datelor Tabelarea şi prezentarea datelor tele culese trebuie aranjate şi trecute în tabele şi prezentate astfel încât să permită analiza şi interpretarea rapidă şi semnificativă. Pentru a examina, de exemplu, 31 de localităţi după mărimea populaţiei (tabelul 3.1), localitîţile sunt ordonate în ordinea crescătoare a numărului de locuitori, respectiv 2021, 2327, 2645, 2805, 3018,., 9518, 9582 şi Aici se văd rapid valorile minimă şi maximă, iar diferenţa dintre aceste două valori se poate calcula uşor (8139). O reprezentare grafică a frecvenţei relative sau cumulate ar fi sugestivă pentru apreciere. r o reprezentare în plan cu nuanţe de culoare sau cu tipuri de haşuri ar fi şi mai sugestivă. Manualele şi mijloacele de comunicare în masă prezintă frecvent grafice ca cele din figurile 3.1 şi 3.2. Figura 3.1 Exemplu de grafic al frecvenţei cumulate

45 Figura 3.2 Reprezentarea frecvenţei sub formă de histogramă Măsurări ale tendinţei centrale După ce datele au fost culese şi tabelate, analiza începe cu calculul unei singure valori, care va caracteriza variabila care se măsoară şi va reprezenta toate datele. Deoarece datele se referă la un punct central, valoarea numerică ce se determină se numeşte tendinţă centrală. Fie tabelate valorile x1, x2,,xn, unde n reprezintă numărul total de valori. Valorile statistice care caracterizează grupul de valori pot fi media aritmetică simplă sau media aritmetică ponderată (Niţu, 1996). La cursul de introducere în geoinformatică au fost explicate pe larg şi folosite aceste valori în programul SURFER. că sunt considerate direct valorile şirului, valoarea mediei aritmetice neponderate va fi x0 = (Σx)/n, respectiv raportul dintre suma valorilor şi numărul lor. că mai întâi se face împărţirea celor n vanori în m clase, fiecare interval sau clasă j având la rândul său o valoare medie mj, atunci valoarea medie va fi x0 = (ΣfiImi)/(Σfi), i=1,2,,m, unde fi reprezintă numărul de elemente din clasa i. Mediana şi moda sunt alte două mărimi ce caraczterizează tendinţa centrală. Mediana este valoarea din mijloc a unui şir ordonat cu număr impar de valori, respectiv media aritmetică simplă a celor două valori din mijlocul şirului, dacă numărul de valori este par. Moda este valoarea ce apare cel mai frecvent a variabilei x. că există două valori care apar cel mai frecvent, şirul de valori se consideră bimodal Măsuri ale variabilităţii Valoarea nedie este valoarea cea mai probabilă a unei variabile x. r este important să se aprecieze cu ce precizie a fost determinată valoarea medie sau în ce interval de împrăştiere sau de variabilitate este situată valoarea medie..o măsură a acestei variabilităţi este intervalul de încredere şi probabilitatea ca valoarea determinată să aparţină acestui interval. De exemplu, dacă este dat un interval de încredere (x0-a, x0+a) şi o probabilitate p=0,95, înseamnă că 95% din valorile xi aparţin intervalului dat. Valoarea a se exprimă, de regulă, în multipli ai deviaţiei standard. Deviaţia standard se notează cu litera grecească δ şi are valoarea calculată în funcţie de

46 diferenţele (xi-x0), respectiv δ = {[Σ(xi-x0)]/(n-1)}1/2. Se ştie că puterea de 1/2 reprezintă radicalul de indice 2. Valoarea δ2 reprezintă varianţa. că varianţa standard este mică, măsurătorile sau valorile şirului sunt centrate în jurul valorii medii, iar dacă este mare, valorile sunt mai împrăştiate Corelaţia Când două fenomene sociale, fizice, biologice etc. cresc sau descresc proporţional şi simultan datorită unor aceloraşi factori externi, fenomenele sunt corelate pozitiv sub aceleaşi condiţii, iar dacă unul creşte şi celălalt scade, fenomenele sunt corelate negativ. Este calculată şi valoarea numerică a gradului de corelaţie, exprimată pentru un coeficient de corelaţie. Coeficientul de corelaţie este µ şi poate fi calculat foarte uşor cu relaţia µ=[σ(x-x0)/δx)(y-y0)/δy)]/n, unde δx este deviaţia standard a primei variabile, δy este deviaţia standard a celei de a doua variabile, iar n este numărul total de cazuri din cele două şiruri de valori x1, x2,,xn şi y1, y2,, yn. Corelaţia pozitivă maximă este +1, iar cea negativă maximă -1. Valoarea 0 arată lipsa de corelaţie. 3.3 Modele matematice şi modele statistice Un model matematic este exprimat prin relaţii matematice sau formule, care arată dependenţa funcţională a unei mărimi de alte mărimi. Foarte multe fenomene fizice, biologice, geografice etc. sunt descrise de astfel de relaţii matematice. că în relaţiile de calcul intră mărimi ce pot avea valori aleatoare sau statistice, atunci modelul matematic devine model statistic. În acest caz probabilitatea devine o caracteristică de apreciere a anumitor valori ale unor variabile. 3.4 Clasificarea elementelor, sisteme de clasificare Coeficienţi de corelaţie Specialiştii SIG trebuie să-şi organizeze şi să-şi clasifice elementele sistemului, datele geografice, datele statistice din componenţa acestora etc. Majoritatea sistemelor de clasificare, fie matematice, fie nematematice, utilizează: a) comparaţia între perechi de observaţii; b) separarea perechilor de observaţii în categorii în care există un grad general de asemănare. Sistemele matematice de clasificare sunt asemănătoare, de exemplu, calculând un coeficient a cărui valoare este o măsură a gradului de similaritate, bazat pe observaţiile făcute. Coeficienţii de similaritate au valori între 1 şi +1 şi formează pentru toate perechile de observaţii o matrice pătrată, simetrică, pozitiv definită. Coeficienţii de similaritate pot fi definiţi în mai multe feluri Analiza grupărilor Scopul analizei grupărilor este prezentarea relaţiilor din interiorul unei matrici de coeficienţi de similaritate. Aceasta se poate face în forma cea mai simplă prin

47 ordonarea variabilelor într-o arborescenţă, în care elementele sunt astfel grupate, încât relaţiile să fie reprezentate, cel mai simplu, prin coeficienţi de similaritate. Analiza grupărilor se poate, de exemplu, aplica în cartografie, la împărţirea pe grupe a localităţilor, după numărul de locuitori. Tratarea în extenso a acestei probleme nu face obiectul lucrării de faţă. De remarcat că această analiză se poate face şi prin intermediul teoriei informaţiei Calculul cantităţii de informaţie a clasificării Fiecărei clase îi corespunde un anumit înţeles (o semnificaţie). că o anumită dată este introdusă într-o clasă, se poate determina cantitatea de informaţie specifică acelei date (Niţu et all, 2002). Cantitatea de informaţie H se determină cu formula H=-ΣPilog2Pi (4.1) unde m este numărul claselor, iar Pi probabilitatea (în cazuri practice frecvenţa) de apariţie a elementului în clasa dată. Pentru n metode diferite de clasificare a aceluiaşi grup de date se poate determina şirul cantităţilor de informaţie H1, H2,, Hn. Se poate determina pentru fiecare metodă valoarea maximă α a cantităţii de informaţie H1max, H2max, H3max,,Hn max. Entropia lor relativă este dată de rapoartele H10 =H1/H1max; H20 = H2/H2max; ; Hn0 = Hn/Hn max (3.2) şi redundanţele R1 = 1 H10; R2 = 1 H20;.; Rn = 1 Hn0 (3.3) În urma determinării tuturor caracteristicilor arătate, se pot trage concluzii asupra unei metode optime de clasificare. Pentru a exemplifica cele de mai sus, fie de clasificat localităţile rurale dintr-o zonă a ţării noastre, după numărul de locuitori. O clasificare optimă se va obţine atunci când redundanţa este minimă. Metoda se poate aplica pentru clasificarea tuturor elementelor geoimaginii, zonei de teren, bazei de date a SIG etc., inclusiv, de exemplu, pentru alegerea tipului de date (vectoriale sau raster). tele sunt prezentate în tabelul 4.1 Dintre metodele ce se pot folosi, se amintesc metodele progresiei aritmetice, progresiei geometrice, seriilor, cea utilizată în recunoaşterea formelor etc. Pentru exemplificare, în tabelul 3.2 sunt date clasele (intervalele) pentru clasificarea prin metoda progresiei geometrice, şi valorile calculate ale parametrilor. Pentru cazurile practice, în tabele se înlocuieşte Pi cu Fi, respectiv frecvenţa fiind raportul dintre numărul de elemente favorabile (numărul elementelor clasei) şi nimărul total de elemente. Cu mai multe metode folosite rezultă datele din tabelul 3.3. Concluzia care rezultă este că se aplică metoda care dă redundanţa minimă (pentru cazul din tabel, metoda seriilor, pentru care redundanţa este 0,061).

48 Nr. crt Populaţie Intervale (clase) Nr. crt Tabelul 3.1 Populaţia localităţilor unei zone geografice Populaţie Nr. Populaţie Nr. Populaţie crt. crt Tabelul 3.2 Valorile parametrilor pentru metoda progresiei geometrice măr localităţi Frecvenţa (Fi) -log2 Fi -Filog2Fi Metoda mărul de intervale Progresiei aritmetice Progresiei geometrice Seriilor 5 0,129 0,355 0,387 0,097 0,032 1,000 0,889 1,495 1,369 3,369 4,950 0,381 0,531 0,530 0,327 0,158 1,927 Tabelul 3.3 Parametrii metodelor de clasificare Cantitatea Entropi Entropia Redundanţ de a relativă a informaţie maximă H 1,684 2,322 0,725 0, ,927 2,322 0,830 0, ,635 2,807 0,939 0, Construcţia hărţilor statistice La disciplina cartografie computerizată a fost prezentat modul de realizare cu calculatorul a unei hărţi de orice tip. De multe ori este necesar să se reprezinte grafic anumite valori statistice, aceste valori fiind date în unele puncte de coordonate cunoscute sau pentru anumite areale date prin coordonatele punctelor conturului liniar. Pentru primul caz trebuie să se revadă lecţiile disciplinei sisteme informatice geografice, în care au fost reprezentate grafic variabilele de forma Z=F(x,y), când au fost reprezentate curbele de aceeaşi valoare Z, denumite izocurbe (curbe de nivel sau izohipse, izobare, izoterme, izohiete, izocline etc.). Au fost realizate şi unele vederi tridimensionale ale variabilelor Z. În activitatea didactică şi în activitatea de cercetare ştiinţifică vor fi

49 întâlnite multe cazuri de măsurare, calcul şi reprezentare grafică a unor asemenea tipuri de valori. Unele date statistice pot fi atribuitele unor areale, ca de exemplu unităţi administrative ale unei ţări, ţări ale unui continent, ţări ale întregjj planete etc. În fig. 3.3 sunt date valorile pentru patru areale învecinate Figura 3.3 Valori statistice pentru patru areale învecinate Reprezentarea grafică prin scrierea valorilor nu este semnificativă. Ar fi bine dacă s-ar reprezenta grafic pentru fiecare areal o nuanţă de culoare sau un model de haşură, iar într-o legendă să se treacă valoarea statistică şi culoarea sau modelul de haşură care îi corespunde. Cu ajutorul calculatorului pot fi reprezentate multe nuanţe de culori. mărul de nuanţe pentru modelul de reprezentare RGB (red - green - blue) este egal cu produsul numerelor de trepte pentru fiecare culoare (de exemplu 256x256x256= ). r este necesar uneori a împărţi valorile Z în clase. Această împărţire nu se face oricum, ci după metode statistice bine documentate. }n fig. 3.4 este arătat modul de reprezentare prin haşuri a unei porţiuni a unei hărţi statistice. S-a ales reprezentarea alb.negru datorită greutăţilor de multiplicare a imaginii în culori. Reprezentarea s-a făcut de autor cu programul EPIMAP al firmei Intergraph. Figura 3.4 Porţiune de hartă statistică realizată cu programul EPIMAP

50

51 . Capitolul 4. Semiologia şi cartografia tematică Semiotica este disciplina care cercetează felul în care funcţionează comunicarea şi semnificarea, respectiv relaţiile dintre cod şi mesaj, dintre semn şi discurs. Unitatea fundamentală semiotică este semnul. 4.1 Definiţii ale semioticii Definiţia lui Saussure. Conform lui Ferdinand de Saussure (1998), care alături de Charles Sanders Peirce este pionier al semioticii moderne, limba este un sistem de semne ce exprimă idei, comparabil cu alte sisteme omoloage precum codul morse, limbajul surdomuţilor etc. El denumeşte prin termenul semiologie ştiinţa care ar putea să studieze sistemele de semne, de la grecescul semeion (Eco, 1988). r Saussure s-a ocupat mai mult de lingvistica generală, explicând termenii de diacronie, pancronie, limbă, limbaj, vorbire, semn. Definiţia lui Peirce. Ceea ce Charles Sanders Peirce numeşte semiotică este disciplina care are ca obiect fenomenele semiozice. În concepţia lui Peirce, semioza este o relaţie triadică între semn, obiectul său şi interpretantul său, astfel încât această relaţie nu poate fi redusă la relaţii diadice. Coordonatele semioticii generale a lui Eco (2003). În lucrarea «O teorie a semioticii», Umberto Eco încearcă să construiască o teorie generală a semioticii pe baza teoriei codurilor, la care se adaugă o investigaţie asupra producerii de semne. O asemeanea teorie trebuie să poată să dea seamă de toate funcţiile-semn. Întrucât semnul are caracter de artefact, are încărcătură culturală în virtutea căreia poate fi interpretat, acest lucru face din semiotică o teorie generală a culturii. 4.2 Semn şi interpretare Semiologia, aşa cum este ea inţeleasă astăzi, îşi are originea în tematizarea, contemporană cu noi, a comunicării. Chiar dacă o istorie mitologizantă a oricărei discipline teoretice tinde să îi găsească origini absolute, succesiunea tematizărilor sau epistemelor gândirii - ceea ce este, cunoaşterea şi comunicarea - distribuie în mod categoric disciplinele şi problematizările şi implicit pe cele ale semiologiei.

52 Privite de pe terenul problematizării a ceea ce este, calitatea de lucru a semnului împiedică constituirea lui ca obiect epistemic autonom, ordinea existenţei, a gândirii şi a rostirii fac una, nu sunt despărţite. O dată cu a doua tematizare, a recunoaşterii, ceea ce este devine relativ ceea ce cunoaştem. Adică ceea ce nu cunoaştem nu există în mod real pentru noi. Semiologia devine o teorie generală, centrală o dată cu cea de-a treia tematizare care este cea a comunicării. Acum ceea ce este şi ceea ce cunoaştem ca realitate este relativ la comunicare: ceea ce nu comunicăm nu există! Simetric faţă de prima tematizare, totul este una acum, din perspectiva comunicării însă. Există două axiome care fac din semn, în principal, un obiect sui generis: - pausemia, adică totul e semn; totul are semnificaţie sau poate avea; - polisemia, adică orice semn (obiect) poate avea mai multe semnificaţii (unicitatea existenţei nu determină unicitatea semnificaţiei). Figura 4.1. Triunghiul semioticii Cercetările contemporane de semiotică în cartografie studiază simbolul sau semnul convenţional nu în mod izolat, ci ca parte a sistemului de semne (mediu şi gen). Una dintre problemele esenţiale este aceea a definirii modalităţii de formare a înţelesului nu numai din punctul de vedere al comunicării, ci si din acela al construcţiei si prezentării realitaţii. Semiotica şi (acea ramură denumită) semantica au un ţel comun în ceea ce priveşte înţelesul semnelor, în timp ce semantica abordează numai domeniul CE? înseamnă un semn, semiotica abordează domeniul CUM? realizează semnul acest înţeles. Semiotica înglobează semnatica împreună cu celelalte ramuri ale semiologiei: semantica studiază relaţiile dintre semne si înţelesul lor; sintaxa studiază structura formală dintre semne; pragmatismul tratează relaţiile dintre semne si diferitele interpretări. 4.3 Semiologie grafică Pentru oameni harta, redusă la principiul său esenţial, este un mijloc de comunicare, în fond o mulţime de semne convenţionale şi inscripţii distribuite pe un plan, care corespund obiectelor şi fenomenelor definite în spaţiul geografic şi relaţiilor dintre

53 acestea. Această concepţie este criticabilă în multe privinţe. Ea presupune nişte idei gata făcute, preexistente cuvintelor; ea nu ne spune dacă imaginea este de natură vizuală sau psihică. Conţinutul hărţii este un sistem de semne comparabil cu vorbitul, scrisul, cu alfabetul surdomuţilor, cu riturile simbolice, cu formele de politeţe, cu semnalele militare etc. r semiologia nu trebuie confundată cu semantica, cea care studiază schimbările de semnificaţie, mai ales prin intermediul variabilelor vizuale. Prestigiul semnelor convenţionale şi inscripţiilor se explică prin: imaginea grafică ne frapează ca un obiect permanent şi solid, mai potrivit decât sunetul pentru a constitui unitatea hărţii de-a lungul timpului; pentru majoritatea indivizilor, impresiile vizuale sunt mai clare si mai durabile decât impresiile acustice (de aici indivizii sunt mai legati de imagine, imaginea grafică impunându-se în cele din urmă în detrimentul sunetului); harta contribuie si la creşterea importanţei scrierii, avându-şi atlasele de semne convenţionale şi gramaticile sale; la şcoală se învaţă geografia şi istoria doar folosind hărţi şi prin intermediul cărţii; limbajul hărţii apare reglat de un cod; or, acest cod este, el insuşi, o regulă scrisă, supusă unei folosinţe riguroase, cartografia; iată ce conferă comunicării cartografice o importanţă primordială după scris; sfârşim prin a uita că privim imaginile înainte de a învăţa să vorbim şi de a învăţa să scriem, si raportul firesc este răsturnat. Semiologia grafică (Bertin, 1967) este un ansamblu de reguli care permit utilizarea unui sistem grafic de semne pentru transmiterea unor informaţii. Limbajul grafic este o formă de prezentare cu un alfabet de semne grafice elementare (puncte, segmente de dreaptă, elemente areale), un vocabular cu variabile vizuale şi o sintaxă cu reguli de percepţie vizuală. Percepţia vizuală se referă la receptorul hărţii şi este posibilă datorită posibilităţilor receptorului de a sesiza elemente grafice de anumite dimensiuni (figura 4.2 a) şi a posibilităţilor de separare a imaginilor vecine (figura 4.2 b). Figura 4.2 Percepţia şi separarea formelor grafice Un rol foarte important îl au variabilele vizuale, prin intermediul cărora ochiul poate diferenţia între ele elementele imaginii. Prin intermediul acestor variabile variază semnele grafice utilizate. Variabilele vizuale sunt forma, dimensiunea, culoarea, valoarea, textura, granulaţia şi orientarea. Diferenţierea simbolurilor grafice pe baza formei este destul de intuitivă. Există forme geometrice şi simbolice. Variaţia formei este aplicată doar datelor iniţiale de tip calitativ şi pentru obiectele punctuale, liniare şi areale.

54 Figura 4.3 Forma ca variabilă vizuală Şi variabila vizuală dimensiune are o importanţă deosebită în diferenţierea semnelor grafice. Această variabilă permite introducerea noţiunhii de proporţionalitate. Pot varia dimensiunea orizontală sau verticală, suprafaţa sau volumul. Variaţia dimensiunilor se aplică obiectelor punctuale, liniare sau areale, dar şi inscripţiilor. Figura 4.4 Dimensiunea ca variabilă vizuală O altă variabilă vizuală este culoarea. Diferenţierea simbolurilor cartografice pe baza culorii permite utilizarea puterii de percepţie a ochiului uman Sunt numeroase studii asupra culorilor. Acestea vizează inclusiv cele două moduri de obţinere a nuanţelor de culori, respectiv aditivă şi substractivă. În metoda substractivă, culoarea este compusă din trei elemente diferenţiabile, respectiv tonul, intensitatea (denumită şi valoare) şi saturaţia. Figura 4.5 Tonul, intensitatea şi saturaţia culorii Variaţia culorii se aplică datelor de tip cantitativ şi calitativ şi pentru obiecte punctuale, liniare şi de suprafaţă sau areale. În figura 4.6 este exemplificat rolul culorii, pemtru mai multe tipuri de obiecte, combinată cu forma.

55 Figura 4.6 Combinaţia formă culoare Referitor la culori, trebuie să amintim că nuanţele de bază din care sunt combinate substractiv culorile sunt galben, magenta şi cyan (principiul CMYK). Culorile secundare sunt albastru, verde şi roşu, din combinaţia aditivă a acestora obţinându-se orice altă nhuanţă (principiul RGB). Se numesc culori complementare perechile galben albastru, magenta verde şi cyan roşu. Altă variabilă vizuală este valoarea. Diferenţierea simbolurilor cartografice după valoare permite prezentarea pentru utilizatorul hărţii a noţiunii de intensitate deja analizată. Valoarea ia forme diferite, în funcţie de modul de reprezentare. Figura 4.7 Intensitatea ca variabilă vizuală Variaţia valorii se aplică datelor de tip cantitativ şi calitativ, pentru obiecte areale. Figura 4.8 Tipuri de haşuri pentru obiecte areale (programul MICROCAM). Alte variabile vizuale pentru diferenţierea simbolurilor cartografice sunt textura şi granulaţia. Variaţia texturii se aplică prin repetarea formei (tramă, figura 4.8). Textura se aplică numai obiectelor de tip areal, pentru date de tip cantitativ şi calitativ. Dimensiunea

56 zonei reprezentate are un rol important în lizibilitatea mesajului texturii. Granulaţia este considerată dimensiunea elementelor care constituie textura. Orientarea este o altă componentă a variabilelor vizuale. Diferenţierea simbolurilor cartografice pe baza orientării lor permite să se profite de sensibilitatea ochiului la variaţia acestei orientări. Orientarea se aplică configuraţiilor spaţiale, în particular reţelelor şi câmpurilor vectoriale, de exemplu de transport şi a curenţilor de aer şi de apă. Se aplică elementelor punctuale, liniare şi areale. Toate variabilele vizuale descrise mai sus pot fi combinate în diferite moduri, în funcţie de harta tematică ce se realizează. Variabilele de mai sus sunt combinate cu tipurile de reprezentări analizate la prelucrarea statistcă a datelor. Astfel de combinaţii sunt arătate în figura A fost obţinută o imagine în culori, dar care, pentru motive de reprezentare la tipărire a fost convertită în tonuri de gri. Figura 4.9 Orientarea ca variabilă vizuală Figura 4.10 Combinarea elementelor grafice 4.4 Inscripţii pe hărţi În plus faţă de variabilele grafice de reprezentare a obiectelor şi fenomenelor pe hărţi, de mare importanţă sunt inscripţiile cartografice. Pe hărţi sunt trecute denumirile detaliilor, denumirile variabilelor reprezentate, valorile caracteristicilor sau atributelor şi unităţile de măsură ale acestora (de exemplu cote metri, coordonate rectangulare metri sau kilometri, coordonate geografice grade, minute şi secunde sexagesimale, temperaturi grade Celsius, densitatea populaţiei numărul de locuitori pe kilometrul patrat etc.), inscripţii explicative (titlul hărţii, nomenclatura, scara, legenda, autorul hărţii, editura, data întocmirii, materialele sursă folosite etc. Regulile de scriere a inscripţiilor pe hărţi sunt descrise în literatura de specialitate (Osaci-Costache, G., 2003). La realizarea hărţilor cu calculatorul electronic, programele SIG (de exemplu ArcGIS), de cartografie computerizată (de exemplu Ocad) sau de grafică (de exemplu Corel sau Adobe Photoshop) au module şi funcţii speciale de

57 aplicare a textelor. Există şi programe speciale doar cu funcţiile de aplicare a inscripţiilor, aşa cum este de exemplu programul EZ Label. La scrierea textelor sunt folosite diferite fonturi, cu posibilitatea alegerii direcţiei de scriere, înălţimii caracterelor, grosimii liniilor, înclinării spre stânga sau pe dreapta, distanţei între caracterele succesive (figura 4.11). Figura 4.11 Fonturi şi alte caracteristici de scriere În figura 4.12 sunt arătate câteva denumiri obţinute cu simbolurile proiectate în aplicaţia Ocad, cu folosirea diferitelor fonturi. În figura 4.13 este exemplificată scrierea pe o direcţie oarecare cu aceeaşi aplicaţie. Figura 4.12 Exemple de scriere a denumirilor cu diferite fonturi în aplicaţia Ocad Figura Scrierea pe o direcţie oarecare cu aplicaţia Ocad

58 Scrierea diferenţiază detaliile la care se referă. Sursele conţinutului scrierii trebuie să fie documente oficiale, respectiv legi, decrete, hotărâri ale primăriilor sau consiliilor judeţene etc. facem referire aici la regulile ortografice de scriere a toponimelor, oiconimelor, hidronimelor etc. Nici că am scris «Dunărea» în figura 4.13 să nu fiu amendat, eu fiind de partea specialiştilor care susţin că şi fără cuvântul «fluviul» optează pentru forma articulată.

59 Capitolul 5. Sistemele informatice geografice şi cartografia 5.1 Sistemul informatic geografic Sistemul reprezintă un ansamblu de elemente sau componente independente, între care există relaţii, respectiv interacţiuni dinamice, pe baza unor reguli, scopul fiind atingerea unui obiectiv. Sistemul poate fi format din mai multe subsisteme. După natura lor, sistemele pot fi naturale sau artificiale. Sistemele artificiale se dezvoltă şi se modernizează continuu prin introducerea calculatorului electronic ca element central. Teoria sistemelor tratează componenţa, funcţiile şi durata de viaţă a oricărui sistem. Această teorie se referă îndeosebi la sistemele artificiale de funcţionare a întreprinderii sau organizaţiei, considerând că întreprinderea însăşi este un sistem format din trei subsisteme decizional (de conducere), informaţional şi operativ (condus). Managementul nu poate exista decât în coroborare cu un sistem informaţional adecvat, care sa asigure cele 3 functii de bază, operaţională, decizională şi documentară. În cadrul subsistemului operativ sau condus, din care face parte personalul de execuţie, se desfăşoară procesele economice specifice agentului economic sau activităţile de bază ale oricărei organizaţii. Figura 5.1 Sistemele unei organizaţii (după Alexei şi Dulgheru, 2004) În acest subsistem sunt culese datele necesare subsistemului informaţional. Subsistemul informaţional prelucrează datele culese şi furnizează date şi informaţii

60 necesare celorlalte două subsisteme. tele şi informaţiile furnizate subsistemului decizional sau de conducere, inclusiv proiecte de decizii cu evidenţierea celor optime, asigură luarea celor mai bune decizii pentru conducerea activităţilor întreprinderii sau organizaţiei. Subsistemul decizional sau de conducere cuprinde personalul de conducere. Se obişnuieşte ca sistemul informaţional să conţină ca ansamblu distinct sistemul informatic, o parte a subsistemului în care procesele de culegere, transmitere, stocare, prelucrare şi furnizare a datelor se realizează folosind componente ale IT&C (Informational Technologies and Communications). 5.2 Componentele sistemului informatic geografic Sistemul informatic spaţial Printre sistemele informatice dezvoltate în ultimele decenii, un rol aparte îl au sistemele informatice spaţiale, sisteme concise sau elaborate (Niţu, C., et all, 2002), care înregistrează, prelucrează, memorează, furnizează şi utilizează datele despre obiectele, evenimentele şi fenomenele caracteristice unui spaţiu definit. Informaţia referitoare la aceste elemente are caracteristici metrice şi semantice. Dintre caracteristicile sau atributele metrice, un rol preponderent îl au datele de poziţie, respectiv coordonatele. Când spaţiul definit este o zonă terestră mică, sistemul informatic spaţial (SIS) devine sistem informatic teritorial (SIT). Când spaţiul de definiţie a poziţiei elementelor este spaţiul geografic, SIS devine sistem informatic geografic (SIG). Un SIG poate rezulta din concatenarea şi generalizarea unor sisteme informatice teritoriale ale unor zone adiacente. În unele ţări se acceptă doar denumirea de sisteme informatice teritoriale pentru toate aceste genuri de sisteme (Niţu et all, 2002). În cazul SIG, datele de poziţie sunt coordonatele geografice, definite într-un datum geodezic acceptat, universal sau coordonatele rectangulare plane.. Figura 5.2 Componentele unui sistem informatic (Niţu et all, 2002) SIG cuprinde, într-o accepţiune mai largă, fazele de la specificarea datelor de intrare până la deciziile de control asupra proceselor naturale, economice sau sociale, iar într-o accepţiune limitată, numai fazele de la specificarea datelor de intrare, până la afişarea rezultatelor sub formă grafică (cartografică) sau alfanumerică. Ieşirile sistemului sunt folosite în acest caz de către alte sisteme informatice (caqdastral, de protecţie a mediului, de management economic, militar, de cartografiere

61 etc.). Elementele unui SIG sunt grupate în: hardware (calculatorul electronic, reţeaua de calculatoare, perifericele obişnuite de intrare ieşire şi de memorare, perifericele specializate utilizate în special la culegerea datelor, reţelele de comunicaţii etc.); software (programele de sistem, programele de comunicaţii, programele de gestiune a datelor, programele ce asigură prelucrarea şi validarea datelor culese, programele de analiză geografică etc.); sursele şi colecţiile de date şi informaţii cu produsele ce le conţin; tehnologiile de culegere, validare, organizare, stocare, furnizare şi utilizare a datelor şi informaţiilor sub diferite forme; personalul care proiectează, realizează şi utilizează sistemul. Sistemele se pot categorisi în multe moduri. După destinaţia produselor (ieşirilor), există sisteme informatice topografice, cadastrale, geologice, hidrologice, oceanografice, glaciologice, climatologice, silvice, de transport etc. Exemple de asemenea sisteme sunt numeroase (Niţu et all, 2002).. După domeniul geografic de definiţie pentru date sistemul poate fi municipal, judeţean, regional, naţional, continental, intercontinental şi global O definire practică a unui sistem informatic geografic Figura 5.3 ar trebui să fie citită printr-o frază, legând între ele prin relaţii traduse prin acţiuni toate blocurile componente ale sistemului, plecând de la componenta cea mai importantă, adică personalul. Figura 5.3 O nouă reprezentare a omponentelor unui SIG Oamenii constituie componenta cea mai importantă, cu toate că alţii cred că datele. Sistemele informatice, geografice sau negeografice, pleacă de la nevoile oamenilor din organizaţii de a-şi desfăşura activitatea, a răspunde la întrebări şi în general să interacţioneze cu realitatea, cu oamenii şi organizaţiile. Un sistem informatic este realizat pentru a asigura activitatea, în timp mai scurt, cu rezultate mai bune, mai consistente, de a furniza nivele superioare de confidenţă în ieşiri. Procesul de proiectare şi implementare a unui SIG începe cu oamenii şi nevoile lor şi se termină cu aplicaţiile la dispoziţia oamenilor care desfăşoară activitatea. Întregul sistem există pentru a asigura sarcţiunile sau atribuţiile oamenilor. Un exemplu sugestiv

62 este sistemul informatic geografic cadastral. Acesta rezolvă evidenţa automată a bunurilor imobile, parcele şi construcţii, pentru o anumită zonă. Aplicaţiile sunt pe locul următor în ierarhie, deoarece ele definesc activităţile care trebuie făcute. În organizaţii oamenii trebuie să creeze toate tipurile de rapoarte, inclusiv sub forma de hărţi tematice, să ia decizii şi în general să aplice stilul personal de muncă. În sistemul informatic cadastral, aplicaţiile vizează culegerea, validarea şi gestiunea datelor, realizarea schiţelor şi hărţilor cadastrale, realizarea de rapoarte etc. Aplicaţiile prelucrează date. poate fi generată o hartă a unui traseu de deplasare fără tabelele de date necesare cu poziţiile succesive şi cu datele referitoare la detaliile hărţii. Aceste tabele aparţin bazei de date (posibil mai multor baze de date) şi sistemul necesită software-ul de accesare a datelor, de gestiune şi manipulare a acestor date, astfel încât aplicaţia să poată genera unul sau mai multe produse utile. tele asigură funcţionarea corectă şi completă a aplicaţiei şi dacă nu ar exista software-ul pentru stocarea şi regăsirea datelor, aplicaţia nu ar avea ce să prelucreze. Înainte de anii 1970 au apărut sistemele de gestiune a bazelor de date relaţionale în afaceri şi în administraţie (SGBDR sau RDBMS). O aplicaţie nu poate lucra cu date singulare nestocate într-o bază de date (BD), ci în fişiere specifice acestei aplicaţii şi limbajului de programare folosit. Iată de ce aceste date nu sunt mai importante decât software-ul. Triada este arătată în dreptunghiul umbrit din centrul figurii 5.3 «aplicaţii-date-software» şi reprezintă inima sistemului informatic. În mod ideal, triada ar trebui să lucreze comandată de oamenii ce cunosc tehnologia SIG (dacă aplicaţiile sunt proiectate) şi trebuie să fie destul de flexibile să lucreze indiferent de îmbunătăţirile în hardware, chiar în absenţa oricărui hardware. 5.3 Sisteme informatice geografice generale şi dedicate Tipul de SIG luat în consideraţie în lucrare este cel general, respectiv cel corporatist şi cel de întreprindere (corporate or entreprise GIS), dar orientat mai mult pe realizarea hărţilor tematice şi pe cadastru. Un SIG general al unei organizaţii cartografice este construit în jurul unei baze de date integrate care asigură funcţiile secţiilor sau departamentelor care au nevoie de procesare spaţială sau chiar cartografiere. Această bază de date este motorul unui SIG general al organizaţiei. Un SIG general al organizaţiei cartografice (sau unul cadastral) are câteva caracteristici: datele sunt standardizate şi redundanţa este redusă; integritatea bazei de date este maximizată (informaţiile corecte, precise şi actualizate permanent sau periodic din bazele de date se folosesc după reguli bine stabilite); există o unanimitate în definirea rapoartelor şi ieşirilor cartografice; costurile informaţiilor geografice sunt centralizate. Sistemele dedicate sunt specifice tuturor domeniilor de activitate. se dau aici exemple de numeroase sisteme, obiectul cursului fiind cartografia tematică şi cadastrul. r într-un SIG, o importanţă destul de mare revine analizei geografice, finalizată în cele

63 mai multe cazuri prin rapoarte, în rândul acestora înscriindu-se şi formele speciale de rapoarte, respectiv hărţile tematice şi alte produse cartografice digitale sau grafice, inclusiv cadastrale. 5.4 Analiza geospaţială Analiza geospaţială sau spaţială se defineşte prin ansamblul de operaţiuni care se execută asupra datelor geospaţiale pentru a examina obiecte, fenomene şi modele din spaţiul terestru. Pentru aceasta, trebuie înţeleasă baza de cunoştinţe geografice necesare unui analist spaţial, componentele lumii reale şi clasele pe care acesta trebuie să le recunoască. În al doilea rând, Trebuie cunoscute câteva structuri construite cu componentele de bază şi relaţiile dintre ele, de interes pentru geografi. În al treilea rând, trebuie înţeleasă concepţia statisticilor spaţiale. În al patrulea rând, trebuie cunoscută infrastructura bazată pe web, folosită din ce în ce mai mult pentru analiza spaţială, în particular pentru construcţia hărţilor şi pentru analiza cadastrală. Metodele de analiză spaţială sunt robuste, simple şi intuitive, dar şi complexe, metode matematice avansate. Analiza spaţială există la interfaţa dintre om şi calculator, cele două părţi fiind la fel de importante (Niţu et all, 2002). Primitivele de bază folosite în analiza spaţială sunt poziţia geografică, atributele (nominal, numeric, ordinal, raport sau procentual, densitate, dar şi valoare medie, valoare modală etc.). obiectele (cu dimensiuni şi forme diferite, punctuale, liniare, areale şi de volum sau volumetrice), hărţi (mijloacele fundamentale de reprezentare şi comunicare a datelor spaţiale). Proprietăţile multiple ale poziţiilor, câmpurile (pentru elemente continui, nediscrete), reţelele (de orice fel, de transport, electrice, de termoficare, de alimentare cu gaze, de alimentare cu apă, de evacuare a apelor pluviometrice, de colectare a gunoaielor, de canalizare, toate însoţite de fluxuri), estimări ale densităţilor, gradul de detaliere, rezoluţia şi scara, topologia, raporturile spaţiale, colocaţia, distanţele şi direcţiile, multidimensionalitatea, contextul spaţial (prin compararea atributelor obiectelor cu altele ale altor obiecte în imediata apropiere), cecinătatea, eterogenitatea spaţială, dependenţa spaţială, eşantionarea spaţială (descriere rezonabilă exactă a suprafeţei cu câteva eşantioane bine plasate), interpolation spaţială (detaliată într-un capitol separat), netezirea etc. Sstatisticile spaţiale implică însuşirea şi lucrul cu unele noţiuni ca probabilitatea spaţială, densitatea de probabilitate, incertitudinea. 5.5 Pachete de programe utilizate în SIG În anexa 1 sunt date câteva pachete de programme folosite în SIG. Este posibil să se clasifice pachetele de programe SIG în mai multe feluri Una din clasificări este cea din anexă, după sistemul de operare folosit. O altă clasificare are în vedere structurarea şi modul de gestiune a datelor De aici rezultă şi diferenţele în aplicarea algoritmilor de analiză geografică şi de cartografiere tematică. Există multe pachete de programe SIG simple, mici, centrate pe date raster, precum IDRISI, ERDAS şi IMAGINE. Capabilităţile de gestiune a datelor la aceste pachete este totuşi limitată. Utilizatorii unor asemenea pachete nu beneficiază de avantajele SGBD, cu acces multiutilizator, independent faţă de programele de aplicaţii, securitatea datelor şi validarea actualizărilor. O proiectare alternativă foloseşte SGBD pentru capabilităţi de gestiune a datelor atribute. În asemenea sisteme hibride datele geometrice şi topologice folosite pentru a

64 descrie geografia sunt memorate în fişiere separate de date, pe când atributele asociate obiectelor spaţiale geografice sunt stocate în baze de date. S-a trecut deja la bazele de date orientate pe obiecte. Al treilea tip de proiect SIG este cel în care sunt agregate toate datele spaţiale şi atributive într-o singură bază de date. Primele exemple sunt SYSTEM9, bazat pe SGBD EMPRESS, GEOVISION, bazat pe SGBD Oracle şi ArcGIS, bazat pe Geodatabase şi chiar pe Oracle Spatial 10g. 5.6 Integrarea în SIG a pachetelor de programe de analiză spaţială există toate procedurile de analiză în programele SIG, ceea ce trebuie reţinut pentru cartografia tematică. Există pachete de programe speciale care conţin puternice module de analiză spaţială şi chiar de realizare a hărţilor. Integrarea SIG cu alte pachete de programe se face în diferite moduri, cu avantaje şi dezavantaje. Factorii principali care determină alegerea modului de integrare sunt: a) gradul de extensibilitate şi deschiderea celor două sisteme pentru intrarea/ieşirea datelor; b) dacă unul dintre cele două sisteme este dominant; c) dacă sistemul final trebuie să fie un sistem integrat, în caz contrar putându-se adopta doar transferul datelor; d) modul de schimb al datelor între cele două sisteme dinamic sau pe loturi (batch); e) gradul de efort şi pregătirea integratorului de sisteme (Niţu, C., et all, 2002). Cea mai bunhă iinterfaţare a programelor se face prin prin intermediul unei baze de date. Pentru ArcGIS pot fi folosite pentru integrare SGBD ca Oracle, DB2, Ingres, Informix, Sybase ş. a. O asemenea legătură s-a realizat deja între ArcGIS şi pachetul de programe de prelucrare statistică, prin intermediul SGBD Oracle. Soluţia de mai sus nu poate fi aplicată decât de organizaţiile mari. Au fost realizate multe încercări de integrare a unor pachete de programe SIG cu unele pachete de prelucrare statistică. Rezultatul este constituit din sistemele integrate de programe SIGSAS (sisteme informaţionale geografice sisteme de analiză spaţială). Dintre pachetele de programe de analiză spaţială avute în vedere la integrare se amintesc S-PLUS, SAS, GRIM, SAM, SAW etc.

65 Capitolul 6. Geostatistica şi cartografia Statistica spaţială studiază populaţiile statistice cu dispunere a eşantioanelor întrun anumit spaţiu. Când spaţiul de dispunere este spaţiul bidimensional sau tridimensional terestru, disciplina de studiu se numeşte geostatistică. În cadrul acestui domeniu ne vom ocupa doar de câteva metode de interpolare, aplicabile multor fenomene geografice. Sunt prezentate metodele interpolare folosite mult în SIG şi în cartografierea tematică. Mult mai multe informaţii de statistică geografică puteti gasi la saitul AI-GEOSTATS ( I 6.1 Interpolarea spaţială Sunt necesare câteva definiţii. O mozaicare a unui plan este umplerea planului prin repetarea unor figuri (poligoane), astfel ca figurile să nu se acopere si să nu existe goluri. Împărţirea zonei plane este îmoărţirea teserală (capitolul al doilea), iar datele referitoare la subzone se numesc date teserale. mărul n de laturi ale poligonului acoperitor este 3 < n <, dar practic le limităm la triunghiuri, patrulatere, pentagoane si hexagoane (regulate sau neregulate). Operaţiunea de mozaicare sau parchetare aparţine matematicii teserale. Aspecrul hărţii cu împărţirea teritoriului pe judeţe este un exemplu de parchetare. Operaţiunea duală a unei mozaicări (parchetări) este o altă mozaicare, obţinută prin unirea centrelor poligoanelor din mozaicarea originală si care împart o frontieră comună. De exemplu, mozaicul dual al unui mozaic de triunghiuri echilaterale este un mozaic de hexagoane regulate. tă fiind in planul euclidian o mulţime de două sau mai multe puncte distincte in număr finit, toate poziţiile din acel spaţiu sunt asociate cu cele mai apropiate puncte din mulţimea dată. Rezultatul este o mozaicare a planului într-o multime de regiuni asociate cu elementele mulţimii de puncte, care e denumită diagramă plană ordinară Voronoi. Regiunile sunt denumite poligoane Voronoi ordinare (Niţu, C., et all, 2002). Dându-se o diagramă Voronoi unde generatoarele (punctele pi) în număr de trei sau mai multe, dar in număr finit, necolineare, sunt unite toate pe perechi de puncte ale căror poligoane Voronoi au o frontieră comună. Rezultă o a doua mozaicare. că această mozaicare constă numai din triunghiuri, are denumirea de triangulaţie Delaunay. Interpolarea spaţială implică găsirea şentru Z a unei funcţii f(x, y) care reprezintă intreaga suprafaţă a valorilor z asociate cu puncte (x, y) dispuse neregulat. In plus, această funcţie face o predicţie a valorilor z pentru alte poziţii dispuse regulat.

66 O asemenea funcţie este cunoscută ca funcţie de interpolare. Există două tipuri de funcţii de interpolare, exacte si aproximative (netezirea datelor). Se deosebesc si funcţiile de interpolare locale si globale. Metodele exacte fac ca într-un punct în care se dă o valoare Z, dacă se aplică şi aici interpolarea, se determină exact acea valoare Z. Cu alte cuvinte, analizând probabilistic, în acel punct ponderea este infinită, iar probabilitatea de determinare a cotei devine 1 (eveniment cert). De fapt, o metodă este exactă doar atunci când se cunoaşte dinainte expresia funcţiei Z, dacă aceasta există. Chiar şi unele metode exacte pot folosi un factor de netezire, în acest caz metodele trecând de la o grupă la alta. că se ia cazul reliefului, este imposibil ca suprafaţa acestuia să fie exprimată printr-o funcţie exactă. Metodele probabilistice constau în determinarea unei funcţii de interpolare folosind un număr limitat de puncte în care se cunosc valorile X, Y şi Z. O reprezentare analitică a suprafeţei se poate obţine doar pentru o zonă limitată, dar punctele cu valori Z trebuie să fie dispuse în punctele şi pe liniile caracteristice. Ca mod de aplicare, se pot determina mai întâi valorile Z în punctele unei grile (reţele) rectangulare regulate, a cărei densitate poate fi aleasă de către utilizator, în funcţie de mărimea de interpolat, caracteristicile calculatorului şi ale memoriei externe unde se depun datele etc. În figura 6.1 se vede o altă reprezentare a grilei de puncte cu valori Z cunoscute. Figura 6.1 Reprezentarea 2,5D a grilei regulate de puncte Dintre metodele exacte se pot aminti: interpolarea cu ponderea egală cu valoarea inversă a distanţei (fără specificarea factorului de netezire); kriging; metoda celui mai apropiat vecin; metoda funcţiei bazei radiale; metoda Shepard modificată (fără specificarea factorului de netezire); metoda prin triangularizare cu interpolare liniară; metoda vecinului natural..metodele de interpolare prin netezire sau aproximative presupun folosirea unui factor de netezire. Acest tip de interpolare reduce efectele variabilităţii la scară mică între datele Z din punte vecine. Aceste metode nu consideră că în punctul în care se cunoaşte valoarea Z ponderea este infinită, respectiv probabilitatea să fie egală cu 1. Ca interpolatoare cu netezire pot fi considerate metodele: interpolarea cu ponderea egală cu valoarea inversă a distanţei (cu specificarea factorului de netezire); kriging; regresiei polinomiale; funcţiei bazei radiale; Shepard modificată (cu specificarea factorului de netezire); a polinoamelor locale; a mediei alunecătoare. În principiu, pentru a determina valoarea Z în punctul P0 (X,Y), se folosesc punctele cu coordonate şi cote cunoscute, dintr+un cerc sau o elipsă (figura 6.1).

67 Figura 6.2 Puncte selectate în cele patru cadrane 6.2 Metode exacte de interpolare Interpolarea cu ponderea egală cu valoarea inversă a distanţei Metoda poate intra în ambele grupe, în funcţie de faptul dacă se consideră sau nu un factor de netezire. Pentru aceasta, unei valori Zi cunoscute i se atribuie ponderea 1/ (di)u. Metoda e una exactă, ponderea fiind infinită când punctul de interpolat coincide cu un punct cu valoarea Z cunoscută. Una din caracteristicile metodei este generarea unor curbe cu valori Z constante rotunde în vecinătatea punctelor în care se cunosc valorile Z.. Pentru a reduce acest efect, se poate folosi un parametru de netezire. Funcţia matematică de interpolare este (6.1) EMBED MSPhotoEd.3 unde respectiv dij este distanţa între un punct j" şi un punct vecin i", Zj este valoarea determinată prin interpolare, Zi este valoarea în punctul vecin, iar ό este un parametru de netezire. Ponderea este 1/(hij)u, iar exponentul u determină cât de repede scade valoarea cu creşterea distanţei de la un punct vecin. că u are valoarea 0, rezultă o suprafaţă plană, cu valoarea Z medie neponderată a valorilor punctelor vecine. că u creşte, metoda se

68 transformă în cea a celui mai apropiat vecin şi suprafaţa rezultată este una poligonală. Poligoanele furnizează cele mai apropiate observaţii de punctul în care trebuie determinată valoarea. Pentru u se pot accepta valori practice pozitive apropiate de zero (de exemplu sub formă exponenţială 1.5e-025) şi valori foarte mari (de exemplu 1.e+025), dar în mod obişnuit sunt acceptate valorile 1, 2 sau 3. Parametrul de netezire δ permite utilizatorului să asocieze datelor de intrare sau iniţiale o anumită incertitudine. Cu cât valoarea acestui parametru este mai mare, scade influenţa oricărei valori Z vecine Metoda Kriging Metoda Kriging (după D.G. Krige produce reprezentări cartografice cu aspect vizual plăcut. Metoda încearcă să scoată în evidenţă tendinţele din datele Z iniţiale, aşa încât, de exemplu, se înlătură efectul de înconjurare cu curbe perfect rotunde a punctelor cu valori Z cunoscute. La folosirea metodei este avut în vedere şi un model al variogramei. Variograma caracterizează fiecare set de date. Pentru însuşirea noţiunii sunt necesare concepţii statistice avansate. Variograma este o măsură a modului de modificare a valorilor faţă de medie. Principiul subliniat este acela că în medie, două observaţii alăturate sunt cu mult mai similare decât două observaţii îndepărtate. Deoarece procesele de subliniere a datelor au adesea orientări preferenţiale, valorile se pot modifica mai rapid într-o direcţie decât în alta. În acest fel variograma este o funcţie de direcţie. Kriging este de fapt o metodă a mediei ponderate de determinare a valorilor Z în punctele unei grile. Ponderile sunt determinate astfel încât eroarea medie a estimării este zero şi varianţa estimării este minimă (principiul sumei minime a patratelor erorilor sau principiul celor mai mici patrate). Variograma este o funcţie tridimensională. Există două variabile independente (direcţia θ şi distanţa de separare h) şi o variabilă dependentă [valoarea γ(θ,h) a variogramei]. Când este specificată o variogramă pentru metoda kriging, se specifică unele valori ca pragul, domeniul şi nugget (pepită - parte a varianţei unei variabile regionalizate care nu are componentă spaţială), dar se specifică şi informaţia privind anizotropia). tele variogramei sunt definite tot în reţea, ca şi datele Z. Variograma (graficul XY) este un sector radial (sector de cilindru) de la grila variogramei, care poate fi imaginată ca o suprafaţă particulară. O asemenea variogramă este asociată cu o direcţie. Ultimul model de variogramă trebuie să fie aplicat tuturor direcţiilor. Când se constrânge modelul, utilizatorul începe cu mai multe sectoare, dar trebuie ca la urmă să integreze mental sectoarele într-un model final 3D. Metoda de interpolare Kriging poate fi exactă sau aproximativă, în funcţie de parametrii aleşi de utilizator. În metodă sunt cuprinse anizotropia şi tendinţele scoase în evidenţă într-o manieră eficientă şi naturală. Există două tipuri de Kriging Kriging punctual şi Kriging bloc. Metoda Kriging punctual estimează valorile punctelor în nodurile grilei. Kriging bloc estimează valoarea medie a blocurilor rectangulare centrate în nodurile grilei. Blocurile au dimensiunile şi forma unei celule a grilei. Kriging bloc estimează valoarea medie a unui bloc, generează curbe nenetezite. Deoarece Kriging bloc nu estimează valoarea într-un punct, nu este un

69 interpolator perfect. Acest lucru se întâmplă chiar dacă observaţiile cad exact într-un nod al grilei, metoda estimând pentru acel nod altă valoare apropiată de cea dată Metoda celui mai apropiat vecin Metoda celui mai apropiat vecin asignează unui punct de coordonate X,Y valoarea Z a celui mai apropiat punct din toate ponctele vecine. Aici rezultatul are o interpretare geometrică aparte. Mai multe puncte primesc aceeaşi cotă, ceea ce duce la aproximarea reliefului cu o serie de poliedre cu un contur oarecare, baza unui poliedru fiind un poligon Thiessen Figura 6.3 Poligoanele Thiessen rezultate. Este cel mai bine când valorile Z sunt masurători pe o scară nominală, de exemplu tipul de sol (exprimat prin cifre). Sunt făcute predicţii ale valorilor atributelor pentru poziţii neeşantionate, folosind un singur punct, cel mai apropiat. Figura 6.4 Poliedrele rezultate, cu baze poligoane Thiessen

70 Figura 6.5 Poziţiile punctelor cu valorile Z (a). poligoanele Thiessen (b) şi harta finală (c) Metoda permite completarea cu date a zonelor unde datele lipsesc. Şi aici, ca la toate metodele, nu participă la interpolare toate punctele cu valori Z, ci numai cele care intră într-o elipsă de căutare (selecţie) definită de utilizator, de cele mai multe cazuri un cerc de selecţie cu raza dată. Unele programe permit şi aici, ca şi la alte metode, definirea unor linii sau zone de ruptură, peste care nu se mai aleg puncte Metoda funcţiei bazei radiale Metoda de interpolare cu funcţia bazei radiale realizează o suprafaţă netedă. Metoda este una exactă. Puteţi introduce un factor de netezire şi aici. Dintre funcţiile posibile, cea optimă este considerată a fi funcţia multicuadrică. Funcţiile nucleu de bază sunt similare variogramelor de la metoda Kriging. Iată câteva funcţii: a) b) c) d) e) Multiquadrică inversă B(h) = 1/[(h2 + R2)0.5] Multilogaritmică B(h) = log(h2 + R2) Multicuadrică B(h) = (h2 + R2)0.5 Spline natural cubic B(h) = (h2 + R2)3/2 Spline placă subţire B(h) = (h2 + R2)log(h2 + R2) (6.2) unde: h este distanţa relativă anizotropică, rescalată, de la punctul în care se interpolează valoarea Z şi un nod în care se cunoaşte valoarea Z, iar R este un factor de netezire ales de utilizator. Valoarea implicită pentru R2 este calculată în unii algoritmi ca raportul dintre lungimea diagonalei plane a setului de puncte cu date Z şi produsul 25xN, unde N este numărul de puncte Metoda Shepard modificată Metoda foloseşte interpolarea prin cele mai mici pătrate după inversul distanţei, fiind similară cu metoda mediei ponderate după inversul distanţei la o putere oarecare. Folosirea celor mai mici pătrate elimină efectul de rotunjire a liniilor în jurul unui nod. Poate fi o metodă exactă sau una aproximativă, în funcţie de parametrii introduşi de utilizator.

71 Se poate alege pentru început calculul unei suprafeţe cuadrice locale prin cele mai mici pătrate, în fiecare punct dat (vecinii cuadrici). Un parametru al vecinilor cuadrici specifică dimensiunea vecinătăţii locale prin numărul de vecini locali. Valorile interpolate sunt generate folosind o medie ponderată cu distanţa. Ecuaţiile de erori sau de corecţii provin din funcţia cuadrică aleasă. Se scrie câte o ecuaţie de erori pentru fiecare punct vecin, ponderea ecuaţiei fiind inversul distanţei. Dimensiunea vecinătăţii locale se specifică prin parametrul număr de vecini Triangularizare cu interpolare liniară Metoda de triangularizare urmată de interpolare liniară foloseşte toate punctele cu valori X,Y şi Z date şi cu ele construieşte triunghuri formate din puncte vecine, astfel ca întreaga suprafaţă să fie acoperită cu triunghiuri. Un caz particular este cel al triangularizării Delauney (Niţu, C. et all, 2002). Punctele sunt astfel unite câte două, încât o latură nu poate trece peste alt triunghi. Premiza duce la o metodă exactă de interpolare. Figura 6.6 Reţeaua TIN şi structura datelor (liste de date) Fiecare triunghi defineşte un plan, astfel că triunghiul este faţa superioară a unui paraslelipiped cu baza inferioară pe planul orizontal de valoare Z nulă. Cota fiecărui punct din interiorul triunghiului rezultă din interpolarea liniară faţă de valorile Z în cele trei vârfuri ale triunghiului Metoda vecinului natural Metoda vecinului natural este foarte simplă. Fie o mulţime de poligoane Thiessen, mulţimea duală a unei triangulaţii Delaunay (Niţu, C. et all, 2002). că mulţimii de puncte i se mai adaugă un nou punct, poligoanele Thiessen se modifică. De fapt, doar unele poligoane se vor micşora şi niciunul nu se va mări. Zona asociată cu poligonul Thiessen ţintă dintr-un poligon existent este denumită zonă de împrumut". Algoritmul

72 de interpolare a vecinului foloseşte o mediere ponderată a datelor Z vecine, unde ponderile sunt proporţionale cu aria zonei de împrumut". Metoda exclude extrapolarea în afara conturului poligonal exterior al punctelor date cu valori Z sau al poligoanelor Thiessen. 6.3 Metode aproximative de interpolare Dintre metodele de interpolare cu netezire sau aproximative se amintesc doar cele care nu au fost descrise mai sus, respectiv regresia polinomială, interpolarea cu poligoane locale şi metoda mediei glisante Metoda regresiei polinomiale Metoda regresiei polinomiale se foloseşte mai ales pentru definirea sau scoaterea în evidenţă a tendinţei generale a valorilor Z pentru o anumită zonă. De fapt nu este o metodă de interpolare preopriu-zisă, deoarece nu determină o predicţie a valorii Z necunoscute. Polinoamele pot fi de diferite grade, care să reprezinte geometric diferite suprafeţe: un plan; o suprafaţă biliniară (şa); o suprafaţă cuadrică; o suprafaţă cubică; o altă suprafaţă definită de utilizator. Puterile maxime ale variabilelor X şi Y în ecuaţia polinomială pot fi parametri ale căror valori se aleg de către utilizator. Ecuaţia generală a suprafeţei spaţiale de ordinul n+m este Z=A00 + A10X + A01Y + A11XY + A20X2 + A11XY + A02Y2 + A30X3 + A21X2Y + A12XY2 + A03Y +. + AMNXMYN (6.3), 3 scrisă intenţionat dezvoltată, în care Aij reprezintă coeficienţii (i=1,m, j=1,n) Interpolarea polinomială locală Interpolarea polinomială locală foloseşte ecuaţii polinomiale şi metoda celor mai mici patrate. Forma polinoamelor poate fi: -de ordinul I: F(X,Y) = a + bx + cy; -de ordinul al doilea: F(X,Y) = a + bx + cy + dxy + ex2 + fy2; -de ordinul al treilea: F(X,Y) = a + bx + cy + dxy + ex2 + fy2+ gx2y + hxy2 + kx3 + my3 (6.4) Metoda mediei glisante Metoda mediei glisante atribuie valori Z prin medierea valorilor Zi ale punctelor vecine din elipsa de selecţie. Se face media aritmetică a valorilor Z din punctele vecine selectate. că există mai puţine puncte decât numărul minim de puncte specificat, punctului nu i se atribuie valoare sau, cu alte cuvinte, i se atribuie valoarea vidă (blanc).

73 Metoda nu este recomandată pentru generarea izoliniilor din mulţimi mici şi moderate de date. La programarea unor algoritmi de interpolare poate exista şi opţiunea de utilizare a întregii mulţimi de puncte cu valori Z date, în fiecare punct a cărei valoare Z trebuie determinată. 6.4 Elipsa de selecţie Pentru anumite valori specifice unor fenomene fizice care uneori au o intensitate specifică unei anumite direcţii,se foloseşte o elipsă de selecţie în locul unui cerc de selecţie, de exemplu în lungul unor cursuri din bazine hidrografice, în lungul unor căi de comunicaşţii, în lungul unei linii de ţărm etc. În cazul unei elipse de căutare sau de selecţie trebuie specificate ca parametri valorile orientării axei mari a elipsei şi ale lungimilor axelor. În figura de mai jos este dată elipsa pentru a = 2, b = 1, orientarea φ = 45o Figura 6.7 Elipsa de selecţie 6.5 Modele de variograme Există mai multe modele de variograme care pot fi folosite la metodele de interpolare. Uneori nu este necesară decât o variogramă sau grafic în plan care reprezintă o dreaptă (cu parametrii scară şi lungime). Pentru o variogramă pot fi folosiţi anumiţi parametri. În manualele şi instrucţiunile programelor sunt date formele grafice şi expresiile analitice ale variogramelor (modelele liniar, exponenţial, gaussian, cuadric, putere, de undă, sferic, logaritmic, pentasferic, cubic, ezc.). 6.6 Generarea izocurbelor şi reprezentarea suprafeţei 3-D Rutinele de reprezentare pe ecran, la ploter sau la imprimantă a curbelor de nivel si a suprafetei 3-D intr-un SIG necesită ca punctele (x,y,z) să fie dispuse într-o grilă. Punctele (x,y,z) pot aparţine unei grile regulste sau unei grile neregulate. tele iniţiale dispuse neregulat pot fi folosite pentru a se determina mai întâi o grilă regulată cu valorile z interpolate din cele existente. Există numeroase metode matematice ce pot fi folosite pentru

74 generarea grilei regulate de puncte cu noi date. Cateva metode au fost cele de interpolare descrise mai ssus. Toate metodele de generare a grilei sunt aproximări si pot genera erori, existând limitări inerente ale diferitelor metode matematice. Precizia interpolării depinde mult de frecvenţa şi distribuţia spaţială a datelor iniţiale. există o metodă considerată cea mai buna. Pentru fiecare tip de variabilă si tip de dispunere a punctelor, pentru diferite rugozităţi ale suprafeţei, se pot determina experimental metode optime sau parametrii acestora. Figura 6.8. Câteva reprezentări 2,5 D cu diferite metode de interpolare Figura 6.9. Modelul TIN, vedere 2,5 D

75 Capitolul 7. Hărţi şi documente cadastrale 7.1 Sisteme de proiecţie, necesitate, utilizare Generalităţi Pe teritoriul ţării noastre, în decursul anilor, au fost folosite diferite sisteme de proiecţie, pentru nevoile tehnico-economice şi pentru securitatea naţională. Sistemul de proiecţie legiferat este sistemul stereografic O dată cu trecerea la cadastrul digital, nu mai există situaţii limită în care deformaţiile specifice proiecţiei stereografice cu plan secant unic depăşesc toleranţele admise în calculul suprafeţelor (de exemplu în cadastrul imobiliar-edilitar, cadastrul minier), pentru zonele situate la extremitatea teritoriului ţării şi în zona punctului central al proiectiei. Sunt documente cartografice la scară mare care se întocmesc în sisteme de proiecţpe stereografică locală. Pentru legătura cu ţările vecine, punctele frontierei naţionale se calculeaza şi în sistemele de referinţă adoptate de aceste ţări. Pentru stabilirea sistemului de proiectie optim, Agenţia Naţională de Cadastru şi Publicitate Imobiliară, în colaborare cu Direcţia Topografică Militară a elaborat şi elaborează studii care reconfirmă că proiectia stereografică 1970 este cea care asigură deformaţii minime la dereninarea suprafeţelor Sistemul de proiecţie stereografică 1970 Proiecţia stereografică este o proiecţe cartografică perspectivă conformă, păstrând nedeformate valorile unghiurilor, dar deformează radial lungimile şi ca atare şi ariile. Este un sistem de proiecţie pe plan secant unic, având următorii parametri de bază: - coordonatele geografice ale punctului central al proiectiei, ϕ = 46 ; λ = 25 (la nord de localitatea Făgăraş); - coordonatele rectangulare plane (convenţionale) ale punctului central al proiecţiei, X0= ,00 m; Y0= ,00 m, astfel ca toate punctele să fie în primul cadran (numai valori pozitive); - raza medie de curbură a elipsoidului pentru punctul central al proiecţiei, R0 = ,681 m; - raza cercului de deformaţie liniară nulă, S''= m; - adâncimea planului secant unic πu faţă de planul tangent (πt) în punctul central al proiectiei, i=1.389,478 m. Pentru 1 km de pe planul secant rezultă coeficientul de reducere la scara de la planul tangent la planul secant C=0,99975 (valoare constantă). Asta ănseamnă că pentru a obţine valoarea coordonatelor X şi Y din planul tangent în planul secant, se multiplică

76 valorile coordonatelor cu C sau invers, pentru a transforma o coordonată din planul secant în planul tangent, trebuie împărţită la coeficientul C. Figura 7.1. Geometria proiecţiei stereografice Din figura 7.1 se observă că pe cercul de secanţă deformaţia distanţei este egală cu zero (cercul de deformaţie nulă). Cel mai simplu şi mai precis sistem local de proiecţie este cel în care planul de proiecţie este paralel cu planul de proiecţie secant al proiecţiei stereografice1970. Proiecţia stereografică 1970 foloseşte sistemul geodezic de coordonate 1942, cu elipsoid Krassovsky. În manualele de specialitate sunt date formulele de schimbare a datumului geodezic. În programele de prelucrare există procedurile de determinare a coordonatelor rectangulare în proiecţia stereografică ale punctelor cunoscând latitudinea şi longitudinea pe elipsoid în datumul geodezic Există şi posibilitatea trecerii de la un datum la altul, de exemplu de la WGS 84 la sistemul 1942, atunci când măsurarea coordonatelor geodezice se face cu receptoare GPS Sistemul proiecţiei stereografice 1930 a municipiului Bucureşti Sistemul stereografic al municipiului Bucuresti are particularitatea că axa OX este spre est şi axa OY este pe nord. Unele puncte geodezice din reţeaua municipiului au coordonate în ambele sisteme, pentru a se putea face trecerea de la un sistem la altul.:actualmente problema se complică şi mai mult cu folosirea receptoarelor GPS care măsoară coordonatele geodezice în sistemul WGS 84. S-a ales ca plan de proiecţie un plan paralel cu planul secant Braşov, astfel încât cercul de deformaţii nule să treacă prin punctul de ordinul I Foişorul de Foc situat în centrul oraşului. Coordonatele geodezice ale

77 acestui punct (fundamental) în proiecţia stereografică plan secant Bucureşti sunt ym = şi xm = La reprezentarea municipiului Bucureşti pe acest plan de proiecţie deformaţiile liniare relative variază în intervalul 3.17 cm/km, pentru zona de nord a oraşului şi cm/km pentru zona de sud. Deformaţiile areolare au valori cuprinse între 0.64 mp/ha şi mp/ha. Suprafaţa municipiului Bucureşti se înscrie într-un cerc cu centrul în punctul Foişorul de Foc şi de rază 15 km Sistemul de impărţire a foilor de plan pentru proiectia stereografica Deoarece pentru aproximativ două treimi din suprafaţa ţării s-a realizat deja de IGFCOT şi DTM, până în 1970, planul topografic de bază în proiecţia Gauss la scările 1:5.000 şi 1: şi pentru a face legătura cu hărţile topografice la scăerile 1 : : realizate de D.T.M., s-a decis păstrarea nomenclaturii Gauss şi pentru foile de plan în proiectia stereografică Hărţile şi planurile topografice în proiecţia Gauss-Krűger au un cadru geografic format din imaginile plane ale arcelor, rezultând aşanumitele trapeze curbilinii, denumite în mod curent trapeze Gauss". Cunoscand sistemul de împărţire folosit în proiecţia Gauss-Krűger, se folosesc aceleaşi reguli şi pentru planurile topografice (figura 7.2). Pentru dimensiunile trapezelor se folosesc mărimile Δλ, diferenţa de longitudine dintre arcele de meridian şi Δϕ, diferenşa de latitudine dintre arcele de paralel. Figura 7.2. Nomenclatura hărţilor şi planurilor topografice Deoarece pentru planul la scara 1 : Δλ = 3'45" şi Δϕ = 2'30", dimensiunile pe arcele de meridiane şi paralele ale foilor de plan topografic sau cadastral la scările

78 1:5.000 sunt Δλ = 1'52",5 şi Δϕ = 1'15", iar pentru 1:2.000 Δλ = 56",25 şi Δϕ = 37",5. Cu privire la dimensiunile trapezelor în metri, acestea diferă în mod sensibil, ca şi suprafaţa acestora, în funcţie de latitudinea geografică. Astfel, dimensiunile şi suprafaţa maxime ale unui trapez sunt în sudul ţării, iar cele minime sunt în nord Nomenclatura pentru proiecţia stereografică a municipiului Bucureşti Foile de plan din arhiva direcţiei de specialitate a Primăriei Municipiului Bucuresti, sunt realizate la scările 1:2000 şi 1:500. Nomenclatura lor este arătată în figura 7.3, cu cifre şi litere, unde literele reprezintă coordonata X (est), iar cifrele coordonata Y (nord). Figura 7.3. Nomenclatura planurilor cadastrale ale municipiului Bucureşti Grupul format de două litere şi două cifre (figura 7.3) dă poziţia zonei la scara 1: 2000, care cuprinde 16 planuri la scara 1: 500 a caror nomenclatură este formată succesiv

79 din cifră (coordonata Y, spre nord), literă (coordonata X, spre est) şi cifră (numărul de ordine al planului 1:500, în sens orar) Cartografierea planurilor cadastrale Planurile cadastrale se realizează clasic sau automat folosind atlasul de semne convenţionale adoptat şi tehnologiile prevăzute în instrucţiunile de lucru. Elementele de conţinut care se trec pe planul cadastral, respectând regulile de generalizare cartografică, sunt: - limitele teritoriului administrativ al localităţii, cu punctele de hotar cu numerotările actualizate, limitele zonei intravilane, limitele corpurilor de proprietate aparţinând persoanelor fizice şi juridice cu parcelele subânscrise pe categorii de folosinţă; - simbolurile de identificare a categoriilor şi subcategoriilor de folosinţă a terenurilor; - numerotarea cadastrală a parcelelor din extravilan şi a cvartalelor din inztsvilan, a parcelelor şi, după caz, a corpurilor de proprietate; - datele de identificare a proprietarilor; - schemele de dispunere a foilor de plan; - date de executare a lucrărilor de cadastru, data actualizării etc. Se pot folosi metodele topografice de ridicare în teren, constituire a bazelor de date de tip G şi D, iar apoi desenarea şi editarea făcându-se automatizat. Metodele fotogrammetrice presupun stereorestituţia analitică sau digitală sau prtofotoredresarea şi digitizarea ortofotogramelor pe care s-a realizat fotointerpretarea. Indiferent de metoda folosită, întâi se realizeazî bazele de date de poziţie sau geospaţisle (tabele de tip G, de exemplu din straturi) şi tematice sau de atribute (tabele de tip D). Ortofotogramele analogice se fac pe materiale nedeformabile. Figura 7.4. Exemplu de ortofotoplan cu parcelele marcate.

80 Se pot realiza şi ortofotoplanuri color, pe care sunt marcate limitele parcelelor. Ortofotoplanul din figura 7.4 a fost obţinut dintr-un fotoplan în culori (din motive de imprimare). Prin vectorizarea ortofotiplanului se poate realiza baza de date. În figura 7.5 este arătată imaginea unui plan cadastral pe ecran, înainte de afişarea altor inscripţii existente în baza de date. Figura 7.5. Plan cadastral cu limitele parcelelor Planul cadastral de ansamblu Pentru a avea o imagine de ansamblu a teritoriului administrativ, dispunându-se de bazele de date create, se realizează prin generalizare cartografică planul cadastral de ansamblu. Planul cadastral de ansamblu cuprinde intreg teritoriul administrativ în cel mult patru foi şi se intocmeşte la scarile 1:10.000, 1: sau 1: Generalizarea elementelor de conţinut ale planului cadastral se efectuează mai întâi selecţia elementelor, unificarea unora şi modificarea modului de reprezentare, generalizarea formei, deplasarea reciprocă a unor elemente etc., astfel încât planul să fie uşor de citit şi de interpretat. Ca elemente principale de conţinut ale planului cadastral de ansamblu se reţin: limitele administrative; limitele zonelor intravilane cu denumirile lor, apele curgătoare şi lacurile, cu denumirile lor; pădurile; tarlalele, prin limite şi numere cadastrale; mari exploatatiii agricole şi islazuri; cvartalurile prin limite în intravilan, cu numerele cadastrale; parcelele aparţinând domeniului public (parcuri, terenuri de sport, cimitire); sediile primariei, scolilor, oficiilor poştale, poliţiei, judecătoriei şi ale altor instituţii publice; căile de comunicaţie etc.. Pe planurile cadastrale de ansamblu nu se trec parcelele şi corpurile de proprietate ale persoanelor fizice, dar în contururile tarlalelor şi cvartalurulor se inscriu cifrele de inceput şi sfâr.it ale corpurilor de proprietate cuprinse. Fiecare plan cadastral de ansamblu, tipărit sau afişat pe ecran, trebuie să conţină: - denumirea localităţii şi a judeţului;

81 - scara numerică a planului; - scara grafică; - schema de dispunere a foilor planului cadastral de ansamblu şi a foilor planurilor cadastrale componente, cu marcarea prin haşurare a caroului care se referă la foaia în cauză; - direcţia nordului geografic (când reţeaua cartografică nu este orientată spre nordul geografic); - denumirea firmei care a întocmit planul cadastral de ansamblu şi a autorului; - data editării şi data actualizării, eventual data aerofotografierii când este cazul; - legenda (când este cazul) Alte documente principale ale cadastrului general Legea cadastrului şi a publicităţii imobiliare stabileşte documentele principale ale cadastrului general. Documentele care se intocmesc la nivel de comună, oraş sau municipiu sunt cele de mai jos, între paranteze fiind trecute elementele digitale după părerea autorului: - registrul cadastral al parcelelor (baza de date cu lista parcelelor tabel de tip D şi stratul limitelor parcelelor tabel de tip G); - indexul alfabetic al proprietarilor şi domiciliul acestora (tabelul proprietarilor în baza de date, de tip D); - registrul cadastral al propietarilor (lista proprietarilor, tabel de tip D); - registrul corpurilor de proprietate (lista corpurilor de proprietate, tabel de tip D); - fişele centralizatoare ale partidelor cadastrale pe proprietari şi categorii de folosinţă (lista centralizatoare pe proprietari şi lista categoriilor de folosinţă, ambele de tip D). Aşadar, baza de date are date de tip G sau straturi de date geospaţiale şi tabele de tip D, de atribute, pe baterii de discuri, cu efect juridic echivalent cu al documentelor clasice. Planul cadastral descris mai sus este documentul care face legătura dintre teren şi registrele sau baza de date cadastrale. Se pot realiza şi alte documente, mai ales folosind baza de date digitale. În figura 7.6 este dat un exemplu de plan de situaţie pentru o zonă mică. Figura 7.6. Plan de situaţie

82 Baza de date cadastrale a unei localităţi se poate crea şi gestiona cu programme mai simple, de exemplu Microsoft Access sau cu unele mai complexe (de exemplu Oracle), în funcţie de mărimea localităţii şi de complexitatea datelor. Toate produsele realizate cu ajutorul bazei se numesc rapoarte ale bazei de date, inclusiv hărţile tematice şi cartodiagramele. Asamblarea la nivel virtual a bazelor de date cadastrale ale localităţilor unui judeţ constituie baza de date cadastrale distribuită a judeţuloui. Aceasta se poate realiza şi real centralizat, într-un singur loc, pe cel puţin două servere puternice. De aici se pot realiza rapoarte de sinteză care servesc organelor judeţene pentru proiectarea teritorială, pentru realizarea planurilor urbanistice generale, pentru egovernment etc.

83 Capitolul 8. Cartografia folosind web sau telecartografia 8.1 Necesitatea cartografiei folosind web sau telecartografiei World Wide Web (WWW) este cel mai nou mediu de prezentare şi furnizare a datelor geospaţiale. În acest proces harta joacă un rol cheie şi are mai multe funcţii, amintite în primul capitol. torită naturii WWW, harta poate avea şi funcţia de interfaţă sau index pentru informaţii suplimentare. Poziţiile geografice de pe hartă pot fi relaţionate cu fotografii, text, sunet sau alte hărţi (multimedia). Hărţile pot fi folosite şi pentru o vizualizare prealabilă a produselor din date geospaţiale de achiziţionat. În acest cadru este propusă o schemă de clasificare a hărţilor web. Se disting hărţile web statice şi dinamice. Pentru hărţile statice conţinutul şi modul de afişare nu pot fi modificate. Aceste hărţi pot servi şi ca interfaţă pentru legături cu alte pagini web. Pe hărţile dinamice, conţinutul sau modul de afişare pot fi modificate şi alese de către utilizator. Aceste hărţi pot fi folosite şi ca interfaţă grafică. Şi hărţilor dinamice interactive li se pot aplica operaţiuni de mărire sau micşorare (zoom), deplasare în plan (pan) şi de modificare online a modului de reprezentare (figura 8.1). Cea mai folosită hartă este cea statică, doar o imagine raster obţinută, de exemplu, prin scanarea hărţilor tradiţionale. Figura 8.1. Aplicaţii de cartografiere pe web şi tipuri de hărţi

84 Reţeaua WWW are diferite opţiuni de afişare a proceselor dinamice prin animaţii. Aşanumita imagine animată GIF poate fi văzută în versiunea doar pentru vizualizare a hărţilor dinamice. Dinamicile interactive pot fi create prin Java, JavaScript sau prin mediile virtuale în VRML sau QuicktimeVR. 8.2 Tendinţe în cartografia web Chiar cartografia folosind web este o tendinţă modernă în cartografia generală. Tendinţele generale din cartografie amintite în primul capitol sunt valabile şi în cartografia folosind web. Tendinţele sunt legate de necesităţile de interactivitate şi dinamică, dar şi de folosirea largă a sistemelor informatice geografice, din care rezultă mult mai multe hărţi realizate de mai mulţi oameni. În contextul mânuirii sau gestionării datelor geospaţiale, procesul de vizualizare cartografică este considerat a fi conversia datelor geospaţiale din baza de date în produse cartografice (hărţi, diagrame, cartodiagrame etc.). Acest proces este ghidat de veşnica problemă a celui ce realizează harta, cum se realizează harta şi pentru cine )figura 8.2). Figura 8.2. Cine, pentru cine şi cum se face o hartă pe web Vizualizarea se poate face pentru prezentare şi pentru explorare sau cercetare. Prezentarea este legată de cazul tradiţional al cartografiei, unde cartograful analizază datele geospaţiale şi crează hărţile ca mijloc de comunicare. Aceste hărţi au numeroase utilizări. Explorarea sau cercetarea necesită un expert într-un anumit domeniu care realizează hărţi atunci când are de-a face cu date necunoscute, de exemplu cel ce interpretează imaginile de teledetecţie sau medicul care interpretează o imagine tomografică sau ecografică. Aceste hărţi sunt destinate în general unui singur scop. Când are de-a face cu datele, acesta ar trebui să aibă expertiză cartografică, furnizată de software sau câteva alte mijloace. Cartografia clasică a avut un rol important în explorarea lumii. Hărţile au fost utilizate pentru a cartografia noilor teritorii. A început déjà o nouă fază, cea a cartografierii ciberspaţiului. De regulă, trebuie respectate următoarele reguli: să se prezinte scările de afişare pentru hartă; să lase utilizatorul să aleagă culorile doar dintr-o paletă predefinită, correspunzător relaţiilor dintre date; să se propună domenii tematice (pentru a evita

85 conflictele tematice, suprapunerea datelor improrii etc.); limitarea numărului de straturi afişabile pentru evitarea unor probleme de percepţie 8.3 Utilizatorii hărţilor realizate pe Web Reţeaua WWW este din ce în ce mai mult folosită. Asistăm la o adevărată democratizare a accesului la web. Profilul utilizatorului devine din ce în ce mai diversificat. mărul de utilizatori ai Internet şi ai reţelei WWW creşte exponenţial. Reţeaua web a devenit şi un furnizor de date, inclusiv geospaţiale. Este totuşi dificil să se găsească date foarte precise pe web. Doar unele prganizaţii pun la dispoziţie asemenea date gratuit. r reţeaua web nu tinde să devină furnizorul principal de date, ci doar canalul de acces rapid la date, mijlocul principal de distribuţie a datelor. Utilizatorii de hărţi Web pot fi împărţiţi în două categorii principale, după gradul lor de cunoştinţe în domeniul tematicii (conţinutului) hărţii pe de o parte şi după nivelul de cunoştinţe a funcţionalităţii SIG (expertiză) pe de altă parte. Aspectele economice ale cartografiei web sunt prezentate din perspectiva utilizatorului, respectiv gratis sau cu plată, a proprietăţii şi securităţii, a dreptului de autor. Alte probleme de luat în seamă sunt calitatea proiectării hărţilor web, diferitele condiţii de realizare şi siturile (ca să nu scriu site-urile) unui geoportal web, care sunt sau nu întreţinute în mod regulat. Figura 8.3.Plata pentru hărţi şi geodate pe web Bibliotecile de hărţi şi date geospaţiale au apărut în numeroase ţări, pe unele din acestea fiind disponibile inclusiv cele trei ediţii ale hărţilor topografice realizate de către Direcţia Topografică Militară. r printre siturile cartografice pe care se poate vizualiza harta oricărei zone geografice se distinge MapQuest, după unii cel mai bun din lume. 8.4 Principii cartografice pentru web Hărţile există pentru a răspunde la întrebări ca unde mă găsesc?, unde aş putea găsi..?, ce este în vecinătatea mea?, încotro să mă duc?, ce detaliu este în

86 poziţia?, unde mai găsesc asemenea detaliu? etc. Hărţile trebuie proiectate corect şi complet pentru a putea răspunde la asemenea întrebări. Prin culori, simboluri, inscripţii, hărţile descriu de fapt realitatea, obiectele şi fenomenele lumii reale şi relaţiile dintre acestea. Şi aici sunt valabile principiile semioticii descrise într-un capitol separat. Au fost analizate forma, dimensiunea, culoarea etc. La afişarea unei hărţi pe ecran un rol important îl are şi contrastul, care amplifică rolul de comunicare al hărţii, creind clase ale elementelor de conţinut, în funcţie de importanţă. În figura 8.4 se observă clar diferenţa dintre o hartă şi o fotografie aeriană de aceeaşi scară. Multe portaluri cartografice permit afişarea opţională ca fundal fie a hărţii, a aerofotogramei sau a înregistrării satelitare, fie a unei imagini rezultată din combinarea acestora. Figura 8.4. Harta şi fotograma Figura 8.5. Noi moduri de prezentare: proiecţia ortogonală şi proiecţia perspectivă 8.5 Publicarea de hărţi pe web Reţeaua World Wide Web este un mijloc relativ nou de publicare de hărţi şi alte produse cartografice, tehnologia de vizualizare fiind folosită zilnic de milioane de oameni. r pentru cei interesaţi în publicarea informatiei pe Web sunt necesare câteva noţiuni de bază despre Web şi despre diferitele posibilităţi de cartografiere. Există multe programe şi aplicaţii de realizare a hărţilor statice cu posibilităţi limitate de interactivitate. Dintre programe amintim MapMaker, Global Mapper, Ocad, Map Windows, Microcam, ArcView, ArcMAP etc. Acum posibilităţile se lărgesc prin apariţia unor programe speciale de publicare pe web, cum ar fi aplicaţiile stocate pe

87 server sau elementele plugin şi aplicaţiile de pe calculatorul clientului, ca de exemplu applet-urile şi script-urile Java sau Internet Map Server al lui ArcGIS (ESRI) sunt folosite ca exemple de combinare a tehnologiilor SIG cu tehnologiile web Figura 8.6. Publicarea pe web a unei hărţi statice Figura 8.7. Publicarea pe web folosind masina virtuală JAVA 8.6 Aspecte practice ale proiectării hărţii pe web Cartograful trebuie să ţină seama de unele limitări, oportunităţi şi caracteristici ale Web. Combinarea funcţionalităţii cu un înalt nivel ode atracţie vizuală şi o proiectare care este conformă mediului şi sugerează ceva utilizatorului ar trebui să fie motorul pentru cartograf. Cartografii au un control minim sau nu îl au deloc asupra acţiunilor şi configuraţiilor sistemului utilizatorului. Dimensiunile fişierelor trebuie să fie mici, pentru a mări viteza de transfer a datelor, aceasta ducând la hărţi cu proiecte mai simple. Opţiunile de alegere dinamică a scării şi efectul de lupă (zooming) pot diminua problema formatului mic. Ierarhiei vizuale a componentelor de conţinut ale hărţii i se acordă o mai mare atenţie comparativ cu harta clasică tipărită, depinzând de definirea intenţiei de utilizare a hărţii. O atenţie specială este acordată variabilelor grafice ale aplicaţiei orientate pe web şi variaţiilor acestora ca umbra, culoarea aplicată chiar artistic şi transparenţa. Alegerea nuanţelor de culoare este limitată totuşi în funcţie de formatul şi dimensiunea fişierului folosit pentru a transmite harta prin web şi de configuraţia sistemului utilizatorului. Sunt importante şi alte elemente specifice ferestrelor grafice şi componentelor acestora (câmp al hărţii, bara de meniuri, barele de instrumente etc.). În cazul legendei este necesar ca

88 aceasta să nu fie interactivă. trebuie omise textele din interiorul hărţii, unii autori omiţând inscripţiile sau trecânhdu-le fără a ţine seama de regulile cartografice. Trebuie să se ţină seama mereu de reacţia utilizatorilor pentru corectare. Pe web, titlul poate fi un obiect căruia i se poate ataşa o funcţie Web. Cu un clic pe acest titlu poate fi deschisă o pagină de descriere a caracteristicilor hărţii. Partea din fereastră destinată reprezentării conţinutului hărţii trebuie să fie elementul principal, ocupând minim 50% din suprafaţa ferestrei interfaţă. Această zonă poate fi integrată întrun dreptunghi cadru. Structura cu harta desenată ar trebui să fie fixă, pe când elementele cu celelalte anexe ar trebui să fie adaptabile. Figura 8.8. Structura ferestrei aplicatiei web Pe web, legenda poate fi de diferite tipuri: fixă lângă hartă; neinteractivă, întro fereastră separată; verticală (pop-up); într-un panou de control. În toate cazurile legenda este afişată concomitent cu harta şi trebuie să conţină doar elementele vizualizate pe hartă. Pe web, forma grafică este cea mai bună pentru indicarea scării unei hărţi, fiind contraindicat aici modul numeric de reprezentare. Orientarea este marcată, de regulă, printr-o pictogramă care indică direcţia nord. Aceasta se introduce în partea din dreapra sus a ferestrei. O problemă aparte este cea a inscripţiilor de pe hartă. Pe web acestea pot să nu fie aplicate, dar aplicarea lor dă un plus de citire şi interpretare a imaginii hărţii. Trebuie respectate regulile cunoscute din cartografia clasică, dar mai ales aici cele de reprezentare a imaginilor prin afişare pe ecran. Aceleaşi obiecte sau fenomene trebuie să se inscripţioneze în acelaş fel, cu referire aici la font, dimensiunea caracterelor exprimată în puncte, scrisul pe o direcţie orizontală, verticală sau oarecare, culoarea aleasă pentru font etc. Aceste noţiuni au fost studiate la disciplina de scriere cartografică. Inscripţiile trebuie să fie uşor citibile, cu forme cât mai simple posibile. Este recomandabil să se evite crearea de conflicte cu alte elemente ale hărţii (limite adminiastrative, drumuri etc.). În funcţie de context, se foloseşte scrierea normală, oblică, spaţiată, dreaptă, italică, pe o curbă cu maxim două puncte de inflexiune etc. În figura 8.9 este arătată o hartă a unui cartier din municipiul Arad, copiată după afişarea pe ecran, pe care puteţi analiza modul de scriere. Imaginea color a fost convertită în imagine cu tonuri de gri. Şi ca să se analizeze cât mai bine exemplul de mai sus, luat la întâmplare, alte reguli de scriere pentru vizualizare pe ecran sunt : utilizarea a maxim 4 mărimi sau corpuri diferite de scriere; adaptarea scrierii la scară, dar nu în mod proporţional; pentru

89 diferenţierea scrierii se pot folosi fonturi de dimensiuni diferite, numai minuscule sau numai majuscule, îngroşate (bold) sau nu, folosind culoarea ca variabilă vizuală; dimensiunea pentru o bună vizualizare pe ecran trebuie să fie de minim 12 puncte; evitarea scrierilor «fine» pe ecran sau cu Serif (folosiţi mai bine Arial, Times New Roman, Garamond) etc. Asupra altor reguli de reprezentare a conţinutului hărţii nu mai facem referiri aici. Figura 8.9. Modul de scriere a denumitilor pe hartă 8.7 Agenţia Naţională de Cadastru şi Publicitate Imobiliară şi telecartografia Agenţia Naţională de cadastru şi Publicitate Imobiliară (ANCPI) răspunde şi conduce lucrările geodezice şi cartografice de importanţă naţională pe teritoriul ţării. ANCPI emite standardele şi normativele privind conţinutul hărţilor. Şi în cartografia pe web sunt valabile asemenea normative şi standarde. Acum depozitele de hărţi şi fondul geodezic naţional se referă doar la produsele clasice şi parţial la formele digitale ale acestora sau ale seturilor de date. Politicile de viitor trebuie să reflecte trecerea de la analogic la digital, respectiv de creştere a interesului în conectarea şi partiţionarea bazelor de date distribuite prin mijloacele infrastructurii datelor geospaţiale (geospatial data infrastructure, GDI). Utilizatorii de date vor avea acces la această infrastructură prin World Wide Web, vor putea compara produsele diferiţilor producători şi furnizori de date, de exemplu prin cost sau calitate. Viitorul implică faptul că ANCPI nu va mai fi depozitarul principal de date şi singura autoritate în domeniu, dar acest lucru fiind clar stabilit şi în legislaţie. Deocamdată ANCPI are oportunitatea să anticipeze aceste schimbări şi să joace un rol de iniţiere a depozitelor de date digitale la nivel naţional (crearea geopotralului). facem aici alte aprecieri.

90 8.8 Hărţi turistice pe web Unul din marile avantaje ale folosirii WWW în afacerile din turism este că reţeaua permite clienţilor să aibă un acces direct mult mai uşor la un mare volum de informaţii actualizate şi chiar la rezervare de acasă şi plată online. Accesul poate fi făcut chiar şi cu un calculator PDA (Personal Digital Assistant), cu o aplicaţie WAP (Wireless Application Protocol). Orice turist poate culege informaţii înaintea plecării sau poate face chiar o călătorie virtuală pe itinerariul ales. Există o mare varietate de utilizări ale hărţilor turistice existente pe web, fie statice, fie dinamice. Tot mai multe organizaţii turistice recunosc utilitatea hărţilor pe Web şi chiar aspectele lor interactive. Există situri şi geoportaluri pe care utilizatorul îşi poate planifica deplasarea pe ore şi minute, îşi poate alege hotelurile, obiectivele de vizitat şi chiar simbolurile cu care acestea sunt reprezentate. Poate vizualiza şi fotografii ale locurilor în care urnează să meargă. Există tehnici de mărire a hărţilor afişate sau de deplasare în planul ecranului (pan). Hărţile astfel construite pot fi trecute pe calculatorul propriu, pe un calculator PDA sau chiar pe telefonul mobil modern prin fir, radio (bluetooth) sau prin intermediul unei microcartele. În cele ce urmează se prezintă ferestrele de cerere de afişare a itinerariului Bucureşti Budapesta ( Excursia a fost făcută în vara anului Figura Zonă a ferestrei de alegere a itinerariului Figura Fereastra cu itinerariul selectat