GIS adalah istilah yang relatif luas, yang dapat mengacu pada beberapa teknologi dan proses, sehingga melekat pada banyak operasi, dalam rekayasa, perencanaan, manajemen analisis, dan.
Sejarah pengembanganPada tahun 1854, John Snow digambarkan wabah kolera di London menggunakan poin untuk mewakili lokasi dari beberapa kasus individu, mungkin awal penggunaan metode geografis. Nya belajar dari distribusi kolera menyebabkan sumber penyakit, sebuah terkontaminasi air pompa (Pompa Broad Street, yang menangani dia terputus, sehingga mengakhiri wabah) di dalam hati dari wabah kolera.EW Gilbert versi (1958) dari 1855 peta John Snow wabah kolera Soho menampilkan cluster kasus kolera dalam epidemi London 1854Sedangkan elemen dasar topografi dan tema ada sebelumnya dalam kartografi, John Snow peta itu unik, menggunakan metode kartografi tidak hanya menggambarkan tetapi juga untuk menganalisis kelompok fenomena geografis yang tergantung untuk pertama kalinya.Awal abad 20 melihat perkembangan photozincography, yang memungkinkan peta untuk dibagi menjadi lapisan, misalnya untuk satu lapisan vegetasi dan satu lagi untuk air. Hal ini terutama digunakan untuk kontur cetak - gambar ini adalah tugas yang padat karya tetapi memiliki mereka pada lapisan yang terpisah berarti mereka dapat bekerja tanpa lapisan lainnya untuk membingungkan juru gambar. Karya ini pada awalnya ditarik di piring kaca tapi kemudian, film plastik diperkenalkan, dengan keuntungan menjadi lebih ringan, menggunakan lebih sedikit ruang penyimpanan dan menjadi kurang rapuh, antara lain. Ketika semua lapisan selesai, mereka digabungkan menjadi satu gambar menggunakan kamera proses besar. Setelah pencetakan warna datang, ide lapisan juga digunakan untuk membuat pelat cetak yang terpisah untuk setiap warna. Sementara penggunaan lapisan lama kemudian menjadi salah satu fitur khas utama dari GIS kontemporer, proses fotografi yang baru saja dijelaskan tidak dianggap sebagai GIS itu sendiri - sebagai peta hanya gambar tanpa database untuk menghubungkan mereka ke.Perangkat keras komputer memacu pembangunan oleh penelitian senjata nuklir membawa aplikasi 'pemetaan' untuk tujuan umum komputer dengan awal 1960-an. [5]
Tahun 1960 melihat perkembangan GIS operasional pertama di dunia yang benar di Ottawa, Ontario, Kanada oleh Departemen federal Kehutanan dan Pembangunan Pedesaan. Dikembangkan oleh Dr Roger Tomlinson, yang disebut Kanada Sistem Informasi Geografis (CGIS) dan digunakan untuk menyimpan, menganalisis, dan memanipulasi data yang dikumpulkan untuk Inventarisasi Tanah Kanada (CLI) - upaya untuk menentukan kemampuan tanah untuk pedesaan Kanada oleh pemetaan informasi tentang tanah, pertanian, rekreasi, satwa liar, unggas air, kehutanan dan penggunaan lahan pada skala 1:50.000. Faktor klasifikasi Peringkat juga ditambahkan untuk memungkinkan analisis.CGIS adalah peningkatan dari aplikasi 'komputer pemetaan' karena memberikan kemampuan untuk overlay, pengukuran dan digitalisasi / pemindaian. Ini didukung sistem koordinat nasional yang membentang benua, baris kode sebagai busur memiliki topologi tertanam benar dan menyimpan atribut dan informasi lokasi dalam file terpisah. Sebagai akibatnya, Tomlinson menjadi dikenal sebagai 'ayah dari GIS, terutama untuk dia menggunakan lapisan dalam mempromosikan spasial analisis data geografis konvergen CGIS berlangsung pada 1990 dan membangun sebuah sumberdaya lahan database besar digital di Kanada. Ini dikembangkan sebagai sistem berbasis mainframe dalam mendukung perencanaan sumber daya federal dan provinsi dan manajemen. Kekuatannya adalah benua-lebar analisis data yang kompleks. CGIS yang tidak pernah tersedia dalam bentuk komersial.Pada tahun 1964, Howard T. Fisher untuk membentuk Laboratorium Komputer Grafis dan Analisis Spasial di Harvard Graduate School of Design (LCGSA 1965-1991), di mana sejumlah teori konsep penting dalam penanganan data spasial yang dikembangkan, dan yang pada tahun 1970 memiliki didistribusikan mani kode software dan sistem, seperti 'SYMAP', 'Kotak' dan 'Odyssey' - yang berfungsi sebagai sumber untuk selanjutnya komersial pembangunan untuk universitas, pusat penelitian dan perusahaan di seluruh dunia Pada awal 1980-an, M & S Computing (kemudian Intergraph) bersama dengan Sistem Bentley Incorporated untuk platform CAD, Sistem Lingkungan Research Institute (ESRI), Caris (Computer dibantu Daya Sistem Informasi) dan Erdas (Bumi Sumber Data System Analisa) muncul sebagai vendor komersial perangkat lunak GIS, berhasil menggabungkan banyak fitur CGIS, menggabungkan generasi pertama pendekatan pemisahan informasi spasial dan atribut dengan pendekatan generasi kedua untuk mengatur data atribut menjadi struktur database. Secara paralel, pengembangan dua sistem domain publik dimulai pada akhir 1970an dan awal tahun 1980. Pada akhir abad ke-20, pertumbuhan yang cepat di berbagai sistem telah konsolidasian dan standar pada platform dan relatif sedikit pengguna mulai mengeksplorasi konsep GIS melihat data melalui Internet, yang membutuhkan standar format data dan transfer. Baru-baru ini, semakin banyak gratis, open-source paket GIS berjalan di berbagai sistem operasi dan dapat disesuaikan untuk melakukan tugas tertentu. Data semakin geospasial dan aplikasi pemetaan sedang dibuat tersedia melalui world wide web. Beberapa buku otoritatif tentang sejarah GIS telah diterbitkan
GIS teknik dan teknologiTeknologi SIG modern menggunakan informasi digital, yang metode berbagai data digital penciptaan yang digunakan. Metode yang paling umum dari penciptaan data digitalisasi, dimana salinan rencana peta atau survei keras ditransfer ke media digital melalui penggunaan komputer dibantu-program (CAD) desain, dan geo-referensi kemampuan. Dengan ketersediaan luas orto-diperbaiki citra (baik dari sumber satelit dan udara), kepala-up digitalisasi menjadi jalan utama melalui mana data geografis diekstrak. Kepala-up digitalisasi melibatkan penelusuran data geografis secara langsung di atas citra udara bukan dengan metode tradisional untuk melacak bentuk geografis pada tablet digitalisasi terpisah (kepala-down digitalisasi).
Berkaitan informasi dari berbagai sumberGIS menggunakan spatio-temporal (ruang-waktu) lokasi sebagai variabel indeks kunci untuk semua informasi lainnya. Sama seperti database relasional yang berisi teks atau angka dapat berhubungan tabel yang berbeda banyak menggunakan variabel umum indeks kunci, GIS dapat menghubungkan informasi lain yang tidak terkait dengan menggunakan lokasi sebagai variabel indeks kunci. Kuncinya adalah lokasi dan / atau luas dalam ruang-waktu.Setiap variabel yang dapat ditemukan secara spasial, dan semakin juga temporal, dapat dirujuk menggunakan GIS. Lokasi atau luasan di Bumi ruang-waktu dapat dicatat sebagai tanggal / waktu terjadinya, dan x, y, dan z koordinat yang mewakili, bujur, lintang, dan ketinggian, masing-masing. Koordinat ini SIG dapat mewakili sistem diukur lain temporo-spasial referensi (misalnya, film bingkai nomor, aliran stasiun gage, jalan raya mil penanda, patokan surveyor, alamat bangunan, jalan persimpangan, gerbang masuk, kedalaman air yang terdengar, POS atau gambar CAD asal /) unit. Unit digunakan untuk mencatat data spasial-temporal dapat sangat bervariasi (bahkan ketika menggunakan data yang sama persis, lihat proyeksi peta), tapi semua bumi berbasis spasial-temporal lokasi dan referensi tingkat seharusnya, idealnya, menjadi relatable satu sama lain dan akhirnya ke "nyata" lokasi fisik atau luas dalam ruang-waktu.Terkait dengan informasi spasial yang akurat, suatu varietas yang luar biasa dari dunia nyata dan diproyeksikan data masa lalu atau masa depan dapat dianalisis, ditafsirkan dan diwakili untuk memfasilitasi pendidikan dan pengambilan keputusan. Karakteristik utama dari GIS telah mulai membuka jalan baru penyelidikan ilmiah ke dalam perilaku dan pola sebelumnya dianggap informasi yang tidak terkait dunia nyata.
GIS ketidakpastianAkurasi GIS tergantung pada sumber data, dan bagaimana hal itu dikodekan menjadi data yang dirujuk. Surveyor tanah telah mampu memberikan tingkat akurasi yang tinggi posisi memanfaatkan posisi GPS berasal . Tinggi resolusi digital medan dan citra udara, komputer kuat, teknologi Web, yang mengubah kualitas, utilitas, dan harapan GIS untuk melayani masyarakat dalam skala besar, namun demikian ada sumber data lain yang memiliki dampak pada keakuratan GIS keseluruhan seperti: kertas peta yang tidak ditemukan sangat cocok untuk mencapai akurasi yang diinginkan sejak umur mempengaruhi peta mereka dimensi stabilitas.Dalam mengembangkan dasar topografi digital data untuk GIS, peta topografi adalah sumber utama data. Foto udara dan citra satelit merupakan sumber tambahan untuk mengumpulkan data dan mengidentifikasi atribut yang dapat dipetakan dalam lapisan lebih lokasi yang faksimili skala. Skala tipe render area peta dan geografis representasi adalah aspek yang sangat penting karena isi informasi terutama tergantung pada set skala dan locatability dihasilkan representasi peta itu. Untuk mendigitalkan peta, peta harus diperiksa dalam dimensi teoritis, kemudian dipindai ke dalam format raster, dan menghasilkan data raster harus diberikan dimensi teoritis dengan proses terpal / warping karet teknologi.Sebuah analisis kuantitatif peta membawa masalah akurasi ke dalam fokus. Peralatan elektronik dan lainnya yang digunakan untuk membuat pengukuran untuk GIS jauh lebih tepat daripada mesin analisis peta konvensional. Semua data geografis secara inheren tidak akurat, dan ini ketidakakuratan akan merambat melalui operasi SIG dengan cara yang sulit diprediksi.GIS juga dapat mengkonversi informasi digital yang ada, yang mungkin belum dalam bentuk peta, menjadi bentuk yang dapat mengenali, mempekerjakan untuk proses analisis data, dan menggunakan dalam membentuk keluaran pemetaan. Sebagai contoh, gambar satelit digital yang dihasilkan melalui penginderaan jauh dapat dianalisis untuk menghasilkan sebuah layer peta seperti informasi digital tentang penutupan tanaman pada lokasi tanah. Lain sumber daya cukup baru-baru dikembangkan untuk penamaan objek GIS lokasi adalah Tesaurus Getty Nama-Nama Geografis (GTGN), yang merupakan kosakata yang terstruktur yang berisi sekitar 1.000.000 nama dan informasi lain tentang tempat-tempat Demikian juga, sensus diteliti atau data tabular hidrologi dapat ditampilkan dalam peta seperti bentuk, menjabat sebagai lapisan informasi tematik untuk membentuk peta GIS.Data representasi
Artikel utama: GIS format fileData GIS merupakan benda nyata (seperti jalan, tata guna lahan, elevasi, pohon, saluran air, dll) dengan data digital menentukan campuran. Benda nyata dapat dibagi menjadi dua abstraksi: objek diskrit (misalnya, rumah) dan bidang kontinu (seperti jumlah curah hujan, atau ketinggian). Secara tradisional, ada dua metode yang luas digunakan untuk menyimpan data dalam GIS untuk kedua jenis abstraksi pemetaan referensi: raster gambar dan vektor. Titik, garis, dan poligon adalah barang dari referensi atribut lokasi dipetakan. Sebuah metode hibrida baru menyimpan data adalah mengidentifikasi titik awan, yang menggabungkan tiga dimensi poin dengan informasi RGB pada setiap titik, mengembalikan "warna gambar 3D". GIS peta tematik kemudian menjadi lebih dan lebih realistis visual deskriptif dari apa yang mereka berangkat untuk menunjukkan atau menentukan.Data captureContoh dari perangkat keras untuk pemetaan (GPS dan laser pengintai) dan pengumpulan data (komputer kasar). Kecenderungan saat ini untuk GIS adalah bahwa pemetaan yang akurat dan analisis data selesai sementara di lapangan. Digambarkan hardware (lapangan-peta teknologi) digunakan terutama untuk inventarisasi hutan, pemantauan dan pemetaan.
Data yang ada dicetak pada peta kertas khusus dan film atau PET dapat didigitalkan atau discan untuk menghasilkan data digital. Digitizer A menghasilkan data vektor sebagai poin Operator jejak, garis, dan poligon batas dari peta. Scanning hasil peta dalam data raster yang dapat diproses lebih lanjut untuk menghasilkan data vektor.Data survei dapat langsung dimasukkan ke dalam SIG dari sistem pengumpulan data digital pada instrumen survei menggunakan teknik yang disebut koordinat geometri (COGO). Posisi dari sistem satelit navigasi global (GNSS) seperti Global Positioning System (GPS), alat lain survei, juga dapat dikumpulkan dan kemudian diimpor ke GIS. Tren saat ini dalam pengumpulan data memberikan pengguna kemampuan untuk memanfaatkan komputer lapangan dengan kemampuan untuk mengedit data hidup dengan menggunakan koneksi nirkabel atau sesi editing terputus. Hal ini telah ditingkatkan oleh ketersediaan pemetaan biaya rendah unit kelas GPS dengan akurasi decimeter secara real time. Ini menghilangkan kebutuhan untuk mengirim proses, impor, dan memperbarui data di kantor setelah kerja lapangan telah dikumpulkan. Ini mencakup kemampuan untuk menggabungkan posisi dikumpulkan menggunakan pengintai laser. Teknologi baru juga memungkinkan pengguna untuk membuat peta serta analisis langsung di lapangan, membuat proyek lebih efisien dan pemetaan yang lebih akurat.Penginderaan jauh data juga berperan penting dalam pengumpulan data dan terdiri dari sensor yang melekat pada platform. Sensor termasuk kamera, scanner digital dan LIDAR, sementara platform biasanya terdiri dari pesawat dan satelit. Baru-baru ini dengan pengembangan Miniatur UAV, udara pengumpulan data menjadi mungkin dengan biaya yang jauh lebih rendah, dan secara lebih sering. Misalnya, Pramuka Aeryon digunakan untuk memetakan area 50 hektar dengan jarak sampel tanah dari 1 inci (2,54 cm) hanya 12 menit Sebagian besar data digital saat ini berasal dari interpretasi foto dari foto udara. Soft-copy workstation digunakan untuk mendigitalkan fitur langsung dari pasang stereo foto digital. Sistem ini memungkinkan data yang akan diambil dalam dua dan tiga dimensi, dengan ketinggian diukur langsung dari sepasang stereo menggunakan prinsip-prinsip fotogrametri. Saat ini, foto udara analog di-scan sebelum masuk ke dalam sistem soft-copy, tetapi sebagai kamera digital berkualitas tinggi menjadi lebih murah langkah ini akan dilewati.Satelit penginderaan jauh memberikan satu sumber penting dari data spasial. Berikut satelit menggunakan paket sensor yang berbeda untuk pasif mengukur reflektansi dari bagian dari spektrum elektromagnetik atau gelombang radio yang dikirim dari sensor aktif seperti radar. Penginderaan jauh mengumpulkan data raster yang dapat diproses lebih lanjut menggunakan band yang berbeda untuk mengidentifikasi objek dan kelas yang menarik, seperti tutupan lahan.Ketika data ditangkap, pengguna harus mempertimbangkan apakah data harus diambil dengan baik akurasi keluarga atau akurasi mutlak, karena ini tidak bisa hanya mempengaruhi bagaimana informasi akan diinterpretasikan tetapi juga biaya pengambilan data.Selain mengumpulkan dan memasukkan data spasial, data atribut juga mengadakan GIS. Untuk data vektor, ini termasuk informasi tambahan tentang objek yang diwakili dalam sistem.Setelah memasukkan data ke dalam GIS, data biasanya memerlukan editing, untuk menghapus kesalahan, atau diproses lebih lanjut. Untuk data vektor itu harus dibuat "topologi yang benar" sebelum dapat digunakan untuk beberapa analisis lanjutan. Misalnya, dalam jaringan jalan, saluran harus terhubung dengan node di suatu persimpangan. Kesalahan seperti undershoots dan lampaui juga harus dihilangkan. Untuk peta hasil scan, noda pada peta sumber mungkin perlu dihapus dari raster yang dihasilkan. Misalnya, bintik kotoran mungkin menghubungkan dua garis yang tidak boleh terhubung.
Raster ke vektor terjemahanRestrukturisasi data dapat dilakukan oleh GIS untuk mengkonversi data ke dalam format yang berbeda. Sebagai contoh, GIS dapat digunakan untuk mengkonversi peta gambar satelit untuk struktur vektor dengan menghasilkan garis di sekitar semua sel dengan klasifikasi yang sama, sementara menentukan hubungan spasial sel, seperti kedekatan atau inklusi.Lebih maju pengolahan data dapat terjadi dengan pengolahan citra, teknik yang dikembangkan pada akhir tahun 1960 oleh NASA dan sektor swasta untuk menyediakan peningkatan kontras, rendering warna palsu dan berbagai teknik lain termasuk penggunaan dua dimensi transformasi Fourier.Karena data digital dikumpulkan dan disimpan dalam berbagai cara, kedua sumber data mungkin tidak sepenuhnya kompatibel. Jadi GIS harus mampu mengkonversi data geografis dari satu struktur yang lain.
Proyeksi, sistem koordinat dan pendaftaranArtikel utama: Proyeksi PetaBumi dapat direpresentasikan dengan berbagai model, yang masing-masing dapat memberikan yang berbeda koordinat (misalnya, lintang, bujur, ketinggian) untuk suatu titik tertentu di permukaan bumi. Model yang paling sederhana adalah dengan mengasumsikan bumi adalah bola sempurna. Sebagai pengukuran lebih bumi telah mengumpulkan, model bumi telah menjadi lebih canggih dan lebih akurat. Bahkan, ada model yang berlaku ke berbagai wilayah bumi untuk memberikan akurasi meningkat (misalnya, Amerika Utara Datum, 1927 - NAD27 - bekerja dengan baik di Amerika Utara, tapi tidak di Eropa). Lihat datum (geodesi) untuk informasi lebih lanjut.Analisis spasial dengan GISMengingat berbagai macam teknik analisis spasial yang telah dikembangkan selama setengah abad terakhir, setiap ringkasan atau review hanya dapat menutupi tunduk pada kedalaman terbatas. Ini adalah bidang yang berubah dengan cepat, dan paket GIS semakin termasuk alat-alat analisis sebagai standar built-in fasilitas atau sebagai toolsets opsional, 'analis' add-in atau. Dalam banyak fasilitas seperti yang disediakan oleh pemasok perangkat lunak asli (vendor komersial atau non kolaboratif tim pengembangan komersial), sedangkan dalam kasus lain fasilitas telah dikembangkan dan disediakan oleh pihak ketiga. Selain itu, banyak produk menawarkan kit pengembangan perangkat lunak (SDK), bahasa pemrograman dan dukungan bahasa, script fasilitas dan / atau interface khusus untuk mengembangkan alat sendiri analitis atau varian. Analisis situs Geospasial dan terkait buku / ebook upaya untuk menyediakan panduan yang cukup komprehensif untuk subjek. Dampak dari jalur ini banyak sekali untuk melakukan analisis spasial menciptakan dimensi baru untuk intelijen bisnis disebut "kecerdasan spasial" yang jika disampaikan melalui intranet, mendemokrasikan akses ke macam operasional biasanya tidak mengetahui rahasia ini jenis informasi.
Kemiringan dan aspekKemiringan, aspek dan kelengkungan permukaan dalam analisis medan yang semua berasal dari operasi lingkungan menggunakan nilai ketinggian tetangga yang berdekatan sel. Penulis seperti Skidmore, Jones dan Zhou dan Liu telah membandingkan teknik untuk menghitung kemiringan dan aspek. Lereng adalah fungsi dari resolusi, dan resolusi spasial yang digunakan untuk menghitung kemiringan dan aspek selalu harus ditentukan Elevasi pada suatu titik akan memiliki garis singgung tegak lurus (kemiringan) yang melewati titik tersebut, dalam arah timur-barat dan utara-selatan. Kedua garis singgung memberikan dua komponen, ∂ z / ∂ x dan ∂ z / ∂ y, yang kemudian digunakan untuk menentukan arah keseluruhan dari lereng, dan aspek lereng. Gradien didefinisikan sebagai besaran vektor dengan komponen sama dengan derivatif parsial dari permukaan dalam arah x dan y. Perhitungan kemiringan grid secara keseluruhan 3x3 dan aspek untuk metode yang menentukan timur-barat dan utara-selatan komponen menggunakan rumus berikut masing-masing:\ Tan S = \ sqrt {\ left (\ frac {\ partial z} {\ partial x} \ right) ^ 2 + \ left (\ frac {\ partial z} {\ partial y} \ right) ^ 2}\ Tan A = \ left ({\ frac {\ left ({\ frac {- \ parsial z} {\ partial y}} \ right)} {\ left ({\ frac {\ partial z} {\ partial x} } \ right)}} \ right)Zhou dan Liu [22] menggambarkan algoritma lain untuk menghitung aspek, sebagai berikut:A = 270 ^ \ CIRC + \ arctan \ left ({\ frac {\ left ({\ frac {\ partial z} {\ partial x}} \ right)} {\ left ({\ frac {\ partial} {z \ partial y}} \ right)}} \ right) - 90 ^ \ CIRC \ left ({\ frac {\ left ({\ frac {\ partial z} {\ partial y}} \ right)} {\ left | {\ frac {\ partial z} {\ partial y}} \ right |}} \ right)Analisis dataSulit untuk berhubungan peta lahan basah untuk jumlah curah hujan yang tercatat di berbagai titik seperti bandara, stasiun televisi, dan sekolah tinggi. GIS, bagaimanapun, dapat digunakan untuk menggambarkan dua dan tiga dimensi karakteristik permukaan bumi, bawah permukaan, dan suasana dari titik informasi. Sebagai contoh, GIS dapat dengan cepat menghasilkan peta dengan isopleth atau garis kontur yang menunjukkan jumlah yang berbeda dari curah hujan.Seperti peta dapat dianggap sebagai peta kontur curah hujan. Banyak metode canggih dapat memperkirakan karakteristik permukaan dari sejumlah titik pengukuran. Sebuah dua dimensi peta kontur yang dibuat dari pemodelan permukaan titik pengukuran curah hujan dapat dilakukan overlay dan dianalisis dengan peta lain dalam SIG meliputi wilayah yang sama.Selain itu, dari serangkaian tiga dimensi poin, atau model elevasi digital, garis kontur elevasi isopleth mewakili dapat dihasilkan, bersama dengan analisis lereng, relief berbayang, dan produk elevasi lainnya. Daerah aliran sungai dapat dengan mudah didefinisikan untuk setiap jangkauan tertentu, dengan menghitung semua daerah berdekatan dan menanjak dari suatu titik tertentu yang menarik. Demikian pula, sebuah thalweg diharapkan dari mana air permukaan akan ingin melakukan perjalanan di sungai intermiten dan permanen dapat dihitung dari data elevasi di GIS. pemodelan topologiGIS dapat mengenali dan menganalisis hubungan spasial yang ada dalam data spasial digital disimpan. Hubungan ini memungkinkan topologi pemodelan spasial yang kompleks dan analisis yang akan dilakukan. Hubungan topologi antara entitas geometris tradisional termasuk kedekatan (apa yang berdekatan apa), penahanan (apa membungkus apa), dan kedekatan (seberapa dekat sesuatu adalah untuk sesuatu yang lain).
JaringanJaringan geometris adalah jaringan linear dari objek yang dapat digunakan untuk mewakili fitur yang saling berhubungan, dan untuk melakukan analisis spasial khusus pada mereka. Sebuah jaringan geometris terdiri dari tepi, yang dihubungkan pada titik-titik persimpangan, mirip dengan grafik dalam matematika dan ilmu komputer. Sama seperti grafik, jaringan dapat memiliki berat badan dan aliran ditugaskan untuk bagian tepinya, yang dapat digunakan untuk mewakili berbagai fitur yang saling berhubungan lebih akurat. Jaringan geometris sering digunakan untuk jaringan jalan model dan jaringan utilitas publik, seperti listrik, gas, dan jaringan air. Pemodelan jaringan juga umum digunakan dalam perencanaan transportasi, pemodelan hidrologi, dan pemodelan infrastruktur.
Pemodelan HidrologiGIS model hidrologi dapat memberikan unsur spasial yang model hidrologi lainnya kurang, dengan analisis variabel seperti kemiringan, aspek dan DAS atau daerah tangkapan air. Analisis Terrain adalah dasar hidrologi, karena air selalu mengalir ke bawah lereng. Sebagai analisis medan dasar dari model elevasi digital (DEM) melibatkan perhitungan lereng dan aspek, Dems sangat berguna untuk analisis hidrologi. Kemiringan dan aspek kemudian dapat digunakan untuk menentukan arah aliran permukaan, sehingga akumulasi aliran untuk pembentukan sungai, sungai dan danau. Daerah aliran yang berbeda juga dapat memberikan indikasi yang jelas batas-batas tangkapan a. Setelah arah aliran dan akumulasi matriks telah dibuat, query dapat dilakukan yang menunjukkan kontribusi atau daerah penyebaran pada titik tertentu. Untuk lebih jelasnya dapat ditambahkan ke model, seperti kekasaran medan, jenis vegetasi dan jenis tanah, yang dapat mempengaruhi infiltrasi dan tingkat evapotranspirasi, dan karenanya mempengaruhi aliran permukaan. Salah satu kegunaan utama dari pemodelan hidrologi adalah dalam penelitian pencemaran lingkungan.
Pemodelan KartografiContoh penggunaan lapisan dalam aplikasi GIS. Dalam contoh ini, tutupan hutan lapisan (lampu hijau) adalah di bagian bawah, dengan lapisan topografi di atasnya. Selanjutnya adalah lapisan sungai, maka lapisan batas, maka lapisan jalan. Urutan sangat penting untuk benar menampilkan hasil akhir. Perhatikan bahwa lapisan kolam terletak tepat di bawah lapisan sungai, sehingga garis aliran dapat dilihat melapisi salah satu kolam.
The "pemodelan kartografi" istilah (mungkin) diciptakan oleh Dana Tomlin dalam disertasi PhD-nya dan kemudian dalam bukunya yang memiliki istilah dalam judul. Pemodelan kartografi mengacu pada proses dimana lapisan tematik beberapa daerah yang sama yang diproduksi, diproses, dan dianalisis. Tomlin digunakan lapisan raster, tetapi metode overlay (lihat di bawah) dapat digunakan secara lebih umum. Operasi pada layer peta dapat dikombinasikan menjadi algoritma, dan akhirnya ke dalam model simulasi atau optimasi.
Peta overlayKombinasi dari beberapa dataset spasial (titik, garis atau poligon) membuat vektor dataset keluaran baru, secara visual mirip dengan susun beberapa peta dari daerah yang sama. Ini mirip dengan lapisan lapisan diagram Venn matematika. Sebuah overlay serikat menggabungkan fitur geografis dan tabel atribut dari kedua input menjadi output single baru. Overlay berpotongan mendefinisikan area di mana kedua input tumpang tindih dan mempertahankan satu set bidang atribut untuk masing-masing. Sebuah overlay perbedaan simetris mendefinisikan daerah output yang mencakup total luas kedua input kecuali untuk daerah tumpang tindih.Ekstraksi data adalah proses GIS mirip dengan overlay vektor, meskipun dapat digunakan baik dalam vektor atau raster analisis data. Daripada menggabungkan sifat dan fitur dari kedua dataset, ekstraksi data melibatkan menggunakan "klip" atau "topeng" untuk mengekstrak fitur dari satu set data yang berada di bawah luasnya dataset lain.Dalam analisis data raster, overlay dataset ini dicapai melalui proses yang dikenal sebagai "operasi lokal pada raster beberapa" atau "aljabar peta," melalui fungsi yang menggabungkan nilai-nilai matriks setiap raster itu. Fungsi ini mungkin berat beberapa masukan lebih dari yang lain melalui penggunaan sebuah "model indeks" yang mencerminkan pengaruh berbagai faktor pada fenomena geografis.geostatistik
Artikel utama: GeostatistikGeostatistik adalah analisis titik-pola yang menghasilkan prediksi lapangan dari titik data. Ini adalah cara memandang sifat statistik dari data tersebut khusus. Hal ini berbeda dari aplikasi umum dari statistik karena mempekerjakan penggunaan teori grafik dan aljabar matriks untuk mengurangi jumlah parameter dalam data. Hanya orde kedua properti dari data GIS dianalisis.
Ketika fenomena diukur, metode observasi mendikte keakuratan segala analisis selanjutnya. Karena sifat dari data (misalnya pola lalu lintas di lingkungan perkotaan; pola cuaca di atas Samudera Pasifik), tingkat konstan atau dinamis presisi selalu hilang dalam pengukuran. Ini kehilangan presisi ditentukan dari skala dan distribusi dari pengumpulan data.
Untuk menentukan relevansi statistik analisis, rata-rata ditentukan sehingga poin (gradien) di luar dari setiap pengukuran langsung dapat dimasukkan untuk menentukan perilaku mereka diprediksi. Hal ini disebabkan keterbatasan statistik terapan dan metode pengumpulan data, dan interpolasi diperlukan untuk memprediksi perilaku partikel, poin, dan lokasi yang tidak secara terukur.Model Hillshade berasal dari Digital Elevation Model (DEM) dari luas Valestra di apennines utara (Italia)Interpolasi adalah proses dimana permukaan dibuat, biasanya dataset raster, melalui input data yang dikumpulkan di sejumlah titik sampel. Ada beberapa bentuk interpolasi, masing-masing yang memperlakukan data secara berbeda, tergantung pada sifat dari kumpulan data. Dalam membandingkan metode interpolasi, pertimbangan pertama harus apakah sumber data akan berubah (tepat atau perkiraan). Berikutnya adalah apakah metode ini subjektif, interpretasi manusia, atau objektif. Kemudian ada sifat transisi antara poin: mereka tiba-tiba atau bertahap. Akhirnya, ada apakah metode adalah global (menggunakan seluruh set data untuk membentuk model), atau lokal dimana algoritma diulang untuk bagian kecil dari medan.Interpolasi adalah pengukuran dibenarkan karena prinsip autokorelasi spasial yang mengakui bahwa data yang dikumpulkan di posisi apapun akan memiliki kesamaan besar, atau pengaruh lokasi tersebut dalam waktu sekitar langsung nya.Model elevasi digital (DEM), jaringan yang tidak teratur segitiga (TIN), algoritma tepi menemukan, poligon Thiessen, analisis Fourier, (tertimbang) rata-rata bergerak, pembobotan jarak terbalik, kriging, spline, dan analisis kecenderungan permukaan adalah semua metode matematis untuk menghasilkan data interpolative .
Geocoding AlamatArtikel utama: GeocodingGeocoding ini interpolating lokasi spasial (X, Y koordinat) dari alamat jalan atau data spasial direferensikan lain seperti Kode Pos, banyak paket dan lokasi alamat. Sebuah tema referensi diperlukan untuk alamat geocode individu, seperti file jalan tengah dengan rentang alamat. Alamat lokasi individu secara historis telah diinterpolasi, atau diperkirakan, dengan memeriksa rentang alamat sepanjang ruas jalan. Ini biasanya disediakan dalam bentuk tabel atau database. GIS kemudian akan menempatkan titik di mana sekitar alamat yang dimiliki sepanjang segmen tengah. Sebagai contoh, sebuah titik alamat 500 akan berada di titik tengah ruas garis yang dimulai dengan alamat 1 dan berakhir dengan alamat 1000. Geocoding juga dapat diterapkan terhadap data paket yang sebenarnya, biasanya dari peta pajak kota. Dalam hal ini, hasil dari geocoding akan ruang benar-benar diposisikan sebagai lawan dari titik interpolasi. Pendekatan ini sedang semakin digunakan untuk memberikan informasi lokasi yang lebih tepat.Ada peringatan berbahaya beberapa yang sering diabaikan ketika menggunakan interpolasi. Lihat entri penuh untuk Geocoding untuk informasi lebih lanjut.Berbagai algoritma digunakan untuk membantu dengan alamat yang cocok ketika ejaan alamat berbeda. Alamat informasi yang entitas tertentu atau organisasi memiliki data, seperti kantor pos, mungkin tidak sepenuhnya sesuai dengan tema referensi. Mungkin ada variasi dalam ejaan nama jalan, nama komunitas, dll Akibatnya, pengguna umumnya memiliki kemampuan untuk membuat kriteria yang sesuai yang lebih ketat, atau untuk bersantai parameter tersebut sehingga alamat lebih akan dipetakan. Perawatan harus diambil untuk meninjau hasil agar tidak peta alamat salah karena parameter pencocokan terlalu bersemangat.
Geocoding LookupReverse geocoding adalah proses kembali jumlah alamat jalan estimasi yang berkaitan dengan suatu koordinat tertentu. Sebagai contoh, pengguna dapat mengklik pada tema jalan tengah (sehingga memberikan koordinat) dan memiliki informasi kembali yang mencerminkan jumlah rumah diperkirakan. Ini nomor rumah yang diinterpolasi dari berbagai ditugaskan untuk segmen jalan. Jika pengguna mengklik pada titik tengah dari segmen yang dimulai dengan alamat 1 dan berakhir dengan 100, nilai yang dikembalikan akan berada di dekat 50. Perhatikan bahwa reverse geocoding tidak kembali alamat yang sebenarnya, hanya memperkirakan apa yang harus ada berdasarkan rentang yang telah ditentukan.Data output dan kartografiKartografi adalah desain dan produksi peta, atau representasi visual dari data spasial.
