Systemy informacji geograficznej

Transkrypt

Systemy informacji geograficznej
Systemy informacji
geograficznej
Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Michał Rzeszewski
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Od Wielkich Odkryć
do Cyfrowej Ziemi
Henryk Żeglarz
Al Gore
źródło: http://wikipedia.pl
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia - Digital Earth
●
●
Gore, A., 1992: Earth in the balance: Ecology
and the human spirit. Boston, Houghton Mifflin
Gore, A., 1998: Digital Earth-Understanding
our planet in the 21st Century. Referat
wygłoszony 31 stycznia 1998 w California
Science Center
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Koncepcja Cyfrowej Ziemi (DE)
●
●
Postęp technologiczny umożliwia gromadzenie
i przechowywanie ogromnej ilości danych;
Zgromadzona wiedza jest
i pozostaje niewykorzystana;
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
zbyt
obszerna
LANDSAT
●
Program LANDSAT
–
zdjęcia w rozdzielczości
przestrzennej 60-15m
–
rozdzielczość czasowa
16 dni
–
co 16 dni, od 1984
roku powstaje niemal
pełny obraz
powierzchni Ziemi
w kilku kanałach
spektralnych
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Jezioro Carnegie, Australia, Landsat 7
źródło: http://earthobservatory.nasa.gov
Koncepcja Cyfrowej Ziemi (DE)
●
●
●
●
Postęp technologiczny umożliwia gromadzenie
i przechowywanie ogromnej ilości danych;
Zgromadzona wiedza jest
i pozostaje niewykorzystana;
zbyt
obszerna
Cyfrowa Ziemia (Digital Earth) - jako sposób
powiązania i wizualizacji wszystkich informacji
w sposób naturalny dla ludzkiego sposobu
postrzegania;
Realizacja może nastąpić wyłącznie jako
inicjatywa oddolna, społeczna (grassroots)
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
●
Brak jednoznacznej definicji
●
Definicja robocza:
Cyfrowa Ziemia - wirtualna reprezentacja
planety, pozwalająca na jej zdalną eksplorację
oraz interakcję z całym zasobem opisujących ją
danych
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia - technologie
●
●
Dostępne „od ręki” :
–
Informatyka: moce obliczeniowe i możliwość
magazynowania danych;
–
Obrazowanie: wysokorozdzielcze techniki
teledetekcji;
–
Komunikacja: szerokopasmowy dostęp do
internetu.
Optymistyczna przyszłość:
–
Interoperacyjność: dane niezależne od miejsca,
systemu i oprogramowania;
–
Metadane: pełny opis pochodzenia i rodzaju.
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- potencjalne aplikacje
●
●
●
●
●
Wirtualna dyplomacja - mniej abstrakcyjne
granice, geopolityka
Przestępczość - terytoria wpływów,
świadomość społeczna
Bioróżnorodność - kompilacja i wizualizacja
danych
Zmiany klimatu - aspekt globalny
obserwowanych procesów i zjawisk
Rolnictwo precyzyjne - dostęp do informacji
przestrzennej
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- potencjalne aplikacje
●
●
●
●
●
Wirtualna dyplomacja - mniej abstrakcyjne
granice, geopolityka
Przestępczość - terytoria wpływów,
świadomość społeczna
Bioróżnorodność - kompilacja i wizualizacja
danych
Zmiany klimatu - aspekt globalny
obserwowanych procesów i zjawisk
Rolnictwo precyzyjne - dostęp do informacji
przestrzennej
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- mapy przestępczości
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- potencjalne aplikacje
●
●
●
●
●
Wirtualna dyplomacja - mniej abstrakcyjne
granice, geopolityka
Przestępczość - terytoria wpływów,
świadomość społeczna
Bioróżnorodność i ochrona środowiska kompilacja i wizualizacja danych
Zmiany klimatu - aspekt globalny
obserwowanych procesów i zjawisk
Rolnictwo precyzyjne - dostęp do informacji
przestrzennej
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- monitoring katastrof
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- potencjalne aplikacje
●
●
●
●
●
Wirtualna dyplomacja - mniej abstrakcyjne
granice, geopolityka
Przestępczość - terytoria wpływów,
świadomość społeczna
Bioróżnorodność - kompilacja i wizualizacja
danych
Zmiany klimatu - aspekt globalny
obserwowanych procesów i zjawisk
Rolnictwo precyzyjne - dostęp do informacji
przestrzennej
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Cyfrowa Ziemia
- potencjalne aplikacje
●
●
●
●
●
Wirtualna dyplomacja - mniej abstrakcyjne
granice, geopolityka
Przestępczość - terytoria wpływów,
świadomość społeczna
Bioróżnorodność - kompilacja i wizualizacja
danych
Zmiany klimatu - aspekt globalny
obserwowanych procesów i zjawisk
Rolnictwo precyzyjne - dostęp do informacji
przestrzennej
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Organizacja i rozwój
●
US Digital Earth Initiative (do 2001), póżniej:
US Government’s Interagency Digital Earth
Working Group (IDEW)
Alexandria Digital Earth
Prototype (ADEPT) - na
rycinie obecnie działająca
Alexandria Digital Library
(ADL)
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Organizacja i rozwój
●
International Society for Digital Earth (ISDE)
International Journal of Digital Earth
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
http://www.digitalearth-isde.org/
Istniejące komponenty
●
Infrastruktury Danych Przestrzennych (SDI Spatial Data Infrastructures): zespół środków prawnych,
organizacyjnych, ekonomicznych i technicznych, które
powszechny dostęp do danych i usług geoinformacyjnych
określonego obszaru, przyczyniają się do efektywnego
geoinformacji dla zrównoważonego rozwoju tego obszaru,
racjonalne gospodarowanie zasobami geoinformacyjnymi
2004)
–
istnieją od lat 90-tych
–
nacisk na interoperacyjność
–
otwarte technologie
–
w Europie: INSPIRE
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
zapewniają
dotyczących
stosowania
umożliwiają
(Gaździcki
Istniejące komponenty
●
Sieci geo-sensorów
–
istniejące lub nowo-tworzone sieci sensorów
wzbogacone o możliwość sieciowej komunikacji,
organizacji, zdalnego zarządzania i wymiany
informacji z innymi systemami
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Istniejące komponenty
●
Sieci geo-sensorów
–
GEOSS (Global Earth Observation System of
System) ma za zadanie łączyć istniejące systemy,
zapewniając interoperacyjność i otwartość
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Istniejące komponenty
●
Sieci geo-sensorów
–
WSN (Wireless Sensor Networks) nowy sposób
pozyskiwania danych przy wykorzystaniu małych,
tanich, samoorganizujących się sensorów
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Istniejące komponenty
●
Sieci geo-sensorów
–
Wysoka rozdzielczość
–
Nieinwazyjność
–
Aktywne zbieranie danych
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Istniejące komponenty
●
Geoprzeglądarki
–
NASA
World
Wind,
Keyhole
EarthViewer
(Google Earth), ArcGIS
Explorer, MS Virtual Earth
–
Model rozwoju niezależny
od użytkowników
–
Przedsięwzięcia
całkowicie komercyjne
–
Organizacja danych
przestrzennych
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
NASA World Wind
Istniejące komponenty
●
Geoprzeglądarki
–
Łatwy dostęp, intuicyjny
interfejs użytkownika
–
Ogromna popularność
–
Pierwszy stopień kontaktu
z Cyfrową Ziemią
–
Możliwość publikacji
własnych danych przy
pomocy API np. mashupy
Google Earth
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Mashupy
●
●
●
●
Mashup - aplikacja/strona internetowa łącząca
informacje z różnych źródeł
Przeważnie konstruowane w oparciu o podkład
zapewniany przez sieciową geoprzeglądarkę
i zewnętrzne dane atrybutowe
Najpopularniejszym rozwiązaniem jest Google
Maps API
Także: MapQuest, Yahoo Maps itp.
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Mashupy
Japan Geigermap - aktualne pomiary promieniowania pochodzące
ze źródeł rządowych, akademickich i prywatnych
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Mashupy
●
Map Tube
http://maptube.org
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Istniejące komponenty
●
VGI (Volunteered Geographic Information) informacja przestrzenne od wolontariuszy
–
Internet, łatwość geolokalizacji (geotagi, GPS),
oprogramowania Open Source GIS
–
Potrzeba wynikająca z niedostatku
i nieadekwatności publicznych map
–
Neogeografia
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Neogeografia
●
Wikimapia
http://wikimapia.org
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Neogeografia
●
OpenStreetMap
http://openstreetmap.org
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Neogeografia
●
Google Map Maker
http://www.google.com/mapmaker
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Istniejące komponenty
●
VGI (Volunteered Geographic Information) informacja przestrzenne od wolontariuszy
–
Internet, łatwość geolokalizacji (geotagi, GPS),
oprogramowania Open Source GIS
–
Potrzeba wynikająca z niedostatku
i nieadekwatności publicznych map
–
Neogeografia
–
„Ludzie jako sensory” (Goodchild 2007):
możliwość wykorzystania ogromnej liczby
informacji i mapowanie pojęć abstrakcyjnych
(percepcja zagrożeń, nastrojów etc.)
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
„Ludzie jako sensory”
http://www.globeatnight.org
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Ponowne odkrywanie świata
●
●
Cyfrowa Ziemia jako narzędzie nowej ery
odkryć geograficznych
Wirtualne odkrycia
–
zdalna eksploracja
–
swobodny dostęp
–
potencjał poznawczy
–
nowe narzędzia
–
kształcenie umiejętności
przestrzennych
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Czy Cyfrowa Ziemia istnieje?
●
●
●
Od czasu opracowania koncepcji Cyfrowej
Ziemi wiele jej elementów stało się realną
częścią naszego życia np. geoprzeglądarki
Jednocześnie stały rozwój technologiczny
spowodował stałe zwiększanie potrzeb
i oczekiwań użytkowników
Potrzeba rewizji podstawowych założeń
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Nowa generacja - Europejski
punkt widzenia
●
Next Generation Digital Earth: International
Journal of Spatial
Data Infrastructures
Research, 2008, Vol. 3, 146-167.
–
Nie jedna Cyfrowa Ziemia ale wiele globów dla
różnych grup użytkowników
–
Orientacja na problemy - nauka, zdrowie,
ochrona środowiska itp.
–
Wymiar czasowy, także dostęp do scenariuszy i
prognoz
–
Wizualizacja pojęć abstrakcyjnych
–
Otwarty dostęp i pełna interoperacyjność
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Nie tylko Ziemia
Google Mars
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Nie tylko Ziemia
USGS - PIGWAD Mars
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Nie tylko Ziemia
NASA - „Be a Martian”
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia
Dziękuję za uwagę
GIS - Wykład 7: Cyfrowa Ziemia