Sisteme informatice geografice in cartografie si cadastru

MIC ISTORIC AL CARTOGRAFIEI

Informatiile documentare despre harti ne arata ca ele au existat inca dinaintea erei noastre: au fost gasite schite primitive la egipteni, chinezi, canadieni, amerindieni realizate pe suporturi foarte variate, incepand de la os, coji de copac, nisip, lemn, pietre etc. Continutul acestor schite se refera la suprafete restranse si reprezinta diferite elemente ale cadrului natural, ca reteaua hidrografica, lacurile, padurile, pesterile.

Cea mai veche harta ajunsa in Romania, zgariata pe o tabla de argint, este a Mesopotamiei, datand din sec. XIV-XV i.Cr.

Primele harti propriu-zise apar la grecii antici. Cea dintai harta greceasca a fost realizata de ANAXIMADRU din MILET si cuprinde lumea cunoscuta a timpului sau, inconjurata de OKEANOS, in ipoteza Pamantului plan.

Cele mai remarcabile rezultate cartografice in antichitate au fost construirea primului glob geografic de catre CRATES si imaginarea primelor sisteme de proiectie de catre HIPARH (sec. II i.Cr.) si PTOLEMEU (sec. II d. Cr.).

Romanii n-au imbogatit cu nimic baza teoretica a reprezentarilor cartografice, chiar daca au intocmit si ei harti numite itinerarii, necesare in razboaiele lor de expansiune. O astfel de harta este Tabula Peutingeriana.

In feudalism, dezvoltarea comertului atrage dupa sine intocmirea hartilor legate de necesitatile practice. Astfel se construiesc harti marine de catre italieni, cunoscute sub numele de portulane, care se refereau de obicei la bazinul unei singure mari.

Secolul al XVI-lea se caracterizeaza printr-o fructuoasa si valoroasa activitate cartografica, cei mai importanti reprezentanti ai acestei perioade fiind MERCATOR si ORTELIUS (olandezi). Mercator publica in anul 1578 un prim atlas de harti geografice dupa hartile lui Ptolemeu, dar reconstituite si corectate de el. La intocmirea hartilor, utilizeaza proiectia cartografica si propune mai multe proiectii, dintre care una pentru navigatie, care ii poarta numele, fiind folosita si in prezent.

Sec. al XVII-lea este cunoscut prin aparitia unor atlase care, pe langa hartile respective contineau si texte.

Din secolul al XVIII-lea merita amintita activitatea de intocmire a hartilor la scari mijlocii si mari. Prima harta topografica este harta Frantei a lui Cassini la scara 1:86400.

In anul 1871 are loc primul congres de geografie, unde se pune problema alegerii meridianului de origine sau a primului meridian, probleme rezolvata in 1884 la o conferinta special convocata la Washington, cand s-a ales ca meridian de origine meridianul observatorului de la Greenwich.

La sfarsitul secolului al XIX-lea (1891), la Congresul de la Berna, pentru unificarea hartilor topografice nationale intr-o harta internationala, s-a adoptat propunerea lui A. Penck de a construi o harta a globului la scara 1:1.000.000. In 1899 s-a hotarat intocmirea unei harti batimetrice a Oceanului Planetar la scara 1:10.000.000 care a aparut in 1904.

Intre cele doua razboaie mondiale s-au realizat diferite tipuri de harti si atlase. Opera cartografica de importanta mondiala a acestei perioade este Marele Atlas Sovietic al Lumii.

Dupa al doilea razboi mondial, dezvoltarea cartografiei este in plina ascensiune, se continua cu intocmirea atlaselor nationale, a hartilor topografice pentru noile state aparute, cu aparitia unor dictionare poliglote, cu organizarea unor confe- rinte internationale de cartografie etc.

Dupa etapele „aproximarilor dimensionale, geometrizarii geografiei” si „aplicarii metodelor statistice in geografie”, anii 1960 marcheaza debutul etapei informatizarii cartografiei. Aceasta etapa se identifica cu debutul sistemelor informatice geografice (SIG), ea fiind conditionata de perfectionarea rapida a calculatoarelor. Primii pasi au fost marcati prin constituirea bazelor de date, care ulterior au putut fi utilizate si de catre alti beneficiari.

Un pas inainte in informatizarea cartografiei l-a constituit realizarea atlaselor electronice, care pot contine, pe langa informatiile unei baze de date traditionale, si informatie sub forma grafica (harti generale, harti tematice, cartograme, blocdiagrame, cartodiagrame, profile etc.). Atlasele electronice prezinta avantajul modificarii rapide a informatiei continute sub forma grafica de la un eveniment sau fenomen geografic prezent la unul viitor, intrunind atributul de „operational” si „functional”.

CUPRINS

Capitolul 1. Cartografia, realitati si perspective 9
1.1. Mic istoric al cartografiei 9
1.2. Cartografia ca stiinta 12
1.3. Functiile hartii 15
1.4. Proiectiile cartografice 17
1.5. Natura atributelor Z 21
1.6. Procesarea datelor digitale 31
1.7. Noi produse cartografice 36
1.8. Concluzii asupra hartilor tematice 38

Capitolul 2. Notiuni generale de cadastru 39
2.1. Scurt istoric al cadastrului 39
2.2. Definirea, rolul, functiile si clasificarea cadastrului 41

Capitolul 3. Date geografice 49
3.1. Date vectoriale, date raster si date de tip grila 50
3.2. Organizarea datelor in baze de date 58
3.2.1. Baza de date 58
3.2.2. Proiectarea BD 59
3.2.3. Baze de date geospatiale 60
3.3 Crearea bazei de date cadastrale 63
3.3.1 Stabilirea a entitatilor cadastrale si a atributelor acestora 63
3.3.2 Stabilirea straturilor bazei de date cadastrale 64
3.3.3 Parcela 65
3.3.4 Cladirea 67
3.3.5 Reteaua 70
3.3.6 Artera de circulatie 70
3.3.7 Proprietarul sau detinatorul 71
3.3.8 Relatii intre entitati 72
3.3.9 Baza de date de pozitie (straturi) 72
3.3.10. Constituirea bazei de date 74
3.3.11. Exploatarea bazei de date 76

Capitolul 4. Statistica si cartografia 78
4.1. Istoricul statisticii si geostatisticii 78
4.1.1. Statistica 78
4.1.2. Geostatistica 80
4.2. Metode statistice 80
4.2.1. Tabelarea si prezentarea datelor 81
4.2.2. Masurari ale tendintei centrale 82
4.2.3. Masuri ale variabilitatii 83
4.2.4. Corelatia 83
4.3 Modele matematice si modele statistice 84
4.4 Clasificarea elementelor, sisteme de clasificare 84
4.4.1. Coeficienti de corelatie 84
4.4.2. Analiza gruparilor 85
4.4.3. Calculul cantitatii de informatie a clasificarii 85
4.5. Constructia hartilor statistice 88

Capitolul 5. Semiologia si cartografia tematica 90
5.1. Definitii ale semioticii 90
5.2. Semn si interpretare 91
5.3. Semiologie grafica 93
5.4. Inscriptii pe harti 99

Capitolul 6. Sistemele informatice geografice si cartografia 102
6.1. Sistemul informatic geografic 102
6.2. Componentele sistemului informatic geografic 105
6.2.1. Sistemul informatic spatial 105
6.2.2. O definire practica a unui sistem informatic geografic 107
6.3. Sisteme informatice geografice generale si dedicate 109
6.4. Analiza geospatiala 110
6.5. Pachete de programe utilizate in SIG 111
6.6. Integrarea in SIG a pachetelor de programe de analiza spatiala 112

Capitolul 7. Geostatistica si cartografia 114
7.1. Interpolarea spatiala 114
7.2. Metode exacte de interpolare 118
7.2.1. Interpolarea cu ponderea egala cu valoarea inversa a distantei 118
7.2.2. Metoda Kriging 119
7.2.3. Metoda celui mai apropiat vecin 121
7.2.4. Metoda functiei bazei radiale 122
7.2.5. Metoda Shepard modificata 123
7.2.6. Triangularizare cu interpolare liniara 123
7.2.7. Metoda vecinului natural 124
7.3. Metode aproximative de interpolare 125
7.3.1. Metoda regresiei polinomiale 125
7.3.2. Interpolarea polinomiala locala 126
7.3.3. Metoda mediei glisante 126
7.4. Elipsa de selectie 127
7.5. Modele de variograme 127
7.6. Generarea izocurbelor si reprezentarea suprafetei 3-D 128

Capitolul 8. Harti si documente cadastrale 130
8.1. Sisteme de proiectie, necesitate, utilizare 130
8.1.1. Generalitati 130
8.1.2. Sistemul de proiectie stereografica 1970 131
8.1.3. Sistemul proiectiei stereografice 1930 a municipiului Bucuresti 133
8.1.4. Sistemul de impartire a foilor de plan pentru proiectia stereografica 133
8.1.5. Nomenclatura pentru proiectia stereografica a municipiului Bucuresti 135
8.1.6. Cartografierea planurilor cadastrale 136
8.1.7. Planul cadastral de ansamblu 138
8.1.8. Alte documente principale ale cadastrului general 139

Capitolul 9. Cartografia folosind web sau telecartografia 142
9.1. Necesitatea cartografiei folosind web sau telecartografiei 142
9.2. Tendinte in cartografia web 143
9.3. Utilizatorii hartilor realizate pe web 145
9.4. Principii cartografice pentru web 147
9.5. Publicarea de harti pe web 148
9.6. Aspecte practice ale proiectarii hartii pe web 149
9.7. Agentia Nationala de Cadastru si Publicitate Imobiliara si telecartografia 153
9.8. Harti turistice pe web 154
9.9. Atlase electronice pe web 155
9.10. Harti meteorologice 156
9.11. Harti de trafic 157

Bibliografie 159

Anexa 1: Comparatia programelor SIG dupa sistemul de operare utilizat 163
Glosar de termeni SIG 165
Lista figurilor 177
Lista tabelelor 181

DESPRE AUTORI

Prof. univ. dr. ing. Nitu Constantin, Facultatea de Geografie - Universitatea din Bucuresti, Academia Tehnica Militara, Bucuresti

http://webdidacticanova.blogspot.ro/

Cursuri predate:

Sisteme informationale geografice; Cartografie computerizata; Sisteme informatice geografice; Informatica geografica; Geoinformatica; Baze de date geografice; Modelarea numerica altitudinala (modelarea digitala a reliefului); Invatarea asistata de calculator; Geodezie.

Publicatii: peste 100 de publicatii (cursuri universitare, caiete de lucrari practice, dictionare, lucrari in volum, harti, articole stiintifice publicate in tara si in strainatate, articole de informare stiintifica).

Proiecte de cercetare stiintifica:

Participarea, in calitate de membru al echipei de cercetare, responsabil de tema si director de proiect, la peste 70 proiecte de cercetare finantate de Ministerul Apararii Nationale, Directia Topografica Militara, Academia R.S.R., C.N.F.I.S., C.N.S.T., Centrul de Calcul Minier Cluj-Napoca, Centrul de Calcul Minier Petrosani, I.C.P.A., I.G.F.C.O.T., I.S.C.I.F., I.S.P.I.F, M.E.I., Ministerul Agriculturii (in perioada 1974 - 2006).

Tiberius Tomoiaga