FAKULTET ZA SAOBRAĆAJ, KOMUNIKACIJE I LOGISTIKU

BERANE

STUDENT:

Ivan Radenović

Tema:

Istraživanje GIS koncepta

SEMINARSKI RAD

MENTOR:

Prof. dr Zoran Avramović

Berane 2014 god

Sadržaj:

1. Uvod..............................................................42. ISTRAŽIVANJE I UPOZNAVNJE GIS KONCEPTA............................5

2.1 Geografski informacioni sistem (GIS)...........................52.1.1 Tematski slojevi i skupovi podataka.........................5

2.1.2 Predstavljanje geografskih prostornih entiteta (Geographic Features)...........................................................5

2.2 GEOINFORMACIONI SISTEMI.........................................62.2.1 ArcCatalog aplikacija.......................................6

2.2.2 ArcMap aplikacija...........................................62.2.3 Identifikovanje odnosa između geografskih prostornih entiteta..................................................................62.2.4 Pripajanje opisne informacije lejeru........................6

2.3 FORMATI PROSTORNIH PODATAKA.....................................72.3.1 Rasterski model podataka....................................7

2.3.2 Vektorski model podataka....................................72.3.3 Formati prostornog podatka..................................8

2.3.4 Fajl formati za rasterske prostorne podatke.................82.4 PROSTORNE ANALIZE...............................................9

2.5 POVEZIVANJE (RELATE) I PRIPAJANJE (JOIN) TABELA................103. GEOGRAFSKI INFORMACIONI SISTEM (GIS).............................10

4. ZNAČAJ PRIMENE GIS TEHNOLOGIJA U MENADŽMENTU...................114.1 GIS u opštinama................................................12

Ivan Radenović 2

4.2 Poboljšana organizacija podataka...............................134.3 Kvalitetnije analize i odlučivanje.............................14

4.4 Smanjenje troškova.............................................155. GIS (Geographic Information System)..............................15

5.1 Istorija razvoja...............................................165.2 Primenjene tehnike u GIS-u.....................................17

5.2.1 Kreiranje podataka.........................................175.2.2 Povezivanje srodnih informacija iz različitih izvora.......17

5.2.3 Prikaz podataka............................................185.2.4 Prikupljanje podataka......................................19

5.2.5 Prevođenje iz rastera u vektor.............................205.2.6 Projekcije, koordinatni sistemi i registracija.............20

5.3 Prostorna analiza GIS-om.......................................215.3.1 Modeliranje podataka.......................................21

5.3.2 Topološko modeliranje......................................215.3.3 Mreže......................................................21

5.3.4 Kartografsko modeliranje...................................215.3.5 Vektorsko preklapanje......................................22

5.3.6 Geostatistika..............................................225.3.7 Obrnuto geokodiranje.......................................22

5.3.8 Izlazni podaci i kartografija..............................235.3.9 Tehnike grafičkog prikaza..................................23

6. GIS softver......................................................246.2 Budućnost GIS-a................................................24

7. GIS-BAZIRANE TEHNOLOGIJE I NJIHOVA PRIMENA.......................257.1 Geografski informacioni sistemi za podršku odlučivanju.........25

7.2 Dosadašnja iskustva u primeni GIS tehnologija u poljoprivredi..288. ZAKLJUČAK........................................................33

Ivan Radenović 3

1. Uvod

Dovoljno je pomisliti koliko je samo vremena potrebno da se zaneku lokaciju na karti pronađu i izdvoje svi dodatni podaci onjoj smešteni u raznim tabelama, da se povežu, usklade i,konačno, analiziraju. Zbog zadovoljavanja ovakvih potreba zgodnoje formirati informacione sisteme koji će imati podatke oprostoru, koji će pratiti određena stanja prostora i koji ćepomagati pri kontroli i upravljanju prostorom. Da bi se formiraotakav sistem neophodno je da se obezbede kvalitetni kadrovi,računarska infrastruktura, podaci i odgovarajuće baze podataka.Sve ovo se može nazvati jednim imenom, Geografski InformacioniSistemi – GIS. Nekada skupa tehnologija, ograničena samo na naučne ustanove ivojne institute, postala je pristupačna svima. Današnje GIStržište ima promet od mnogo milijardi eura. GIS se uči u školamai na fakultetima.Mogu da ga koristite sve institucije i preduzećakoja se na bilo koji način bave prostorom, odnosno upravljanjem ieksploatacijom prostornih objekata: urbanizam, građevinskozemljište, putna i železnička mreža, vodovod, kanalizacija,elektrodistribucija, distribucija gasa, telekom, toplovod,ekologija, zelenilo, poljoprivreda i šumarstvo itd.

Ivan Radenović 4

2. ISTRAŽIVANJE I UPOZNAVNJE GIS KONCEPTA

2.1 Geografski informacioni sistem (GIS)

- GIS predstavlja kompjuterizovani, integrisani sistem zaprikupljanje, komuniciranje, skladištenje, održavanje i radsa prostornim i atributnim podacima geografski lociranim naZemlji ili u prostoru.

Ivan Radenović 5

- To je kompjuterski softverski sistem koji čini srce jednoggeoinformacionog sistema, sa mogućnostima održavanja,editovanja, analiziranja i razmene geografski referenciranihpodataka i informacija.

- Ovaj softver omogućava dalje korisnicima da pravljenjemprostornih upita rade kompleksne analize, kreiraju planoveili karte sa statističkim podacima i prezentiraju rezultatesvojih istraživanja, generisanjem grafičkih i alfanumeričkihizveštaja u integrisanom okruženju.

2.1.1 Tematski slojevi i skupovi podataka

GIS organizuje geografske podatke u tematske slojeve i tabele.Kako su geografski skupovi podataka u GIS-u georeferencirani, oniimaju realne lokacije i međusobno se preklapaju. Homogeni skupoviprostornih objekata su organizovani u slojeve kao što su parcele,izvori, zgrade, foto snimci i digitalni modeli. Preciznodefinisani skupovi prostornih podataka su od presudnog značaja zapraktičnu upotrebu geografskih informacionih sistema, dok jeprincip tematskih slojeva od velikog značaja za GIS skupovepodataka.

2.1.2 Predstavljanje geografskih prostornih entiteta (Geographic Features)

Kako opisujemo geografske prostorne entitete (features)?- Uz pomoć dva tipa podataka:

- Prostorni podaci (gde)- određuju lokaciju- čuvaju se u shape fajlu, geobazi podataka ili sličnom geografskom fajlu

- Atributni podaci (šta, koliko, kada)- određuju karakteristike na toj lokaciji, bilo prirodne ili kreirane od strane čoveka- čuvaju se u tabeli baze podatakaKako se oni digitalno predstavljaju u GIS-u?

Ivan Radenović 6

- Grupisanjem u lejere na osnovu sličnih karakteristika (hidrografija, nadmorske visine, vodeni tokovi, kanalizacione linije, prodavnice...) i korišćenjem:

- Vektorskog modela podataka (coverage u ARC/INFO, shapefile u ArcView),

- Rasterskog modela podataka (GRID ili Image u ARC/INFO & ArcView)

- Izborom odgovarajućih osobina podataka za svaki lejer uzimajućiu obzir:

- projekciju, razmeru, tačnost i rezolucijuKako ih povezujemo sa kompjuterskim aplikacionim sistemom?- korišćenjem sistema za upravljanje relacionim bazama podataka(RDBMS)

2.2 GEOINFORMACIONI SISTEMI

2.2.1 ArcCatalog aplikacija

ArcCatalog će se koristiti za pretraživanje, pregled iupravljanje podacima.

2.2.2 ArcMap aplikacija

ArcMap dozvoljava dva pogleda na mape: Data View i Layout View. DataView omogućava da istražite, postavite upite, uređujete, dodelitesimbole i da na drugi način pripremite vaše podatke za kreiranje„izlazne“ mape. Layout View omogućava vam korišćenje alata zakreiranje pratećeg sadržaja mape.Uvek kada radite u ArcMap-u, radite sa map dokumentom. Ovajdokument može da sadrži različite frejmove podataka, koji mogubiti ispunjeni setovima prostornih podataka (spatial datasets).Map dokument ima ekstenziju mxd.

Ivan Radenović 7

2.2.3 Identifikovanje odnosa između geografskih prostornih entiteta

Mape predstavljaju lokaciju geografskih prostornih entiteta uodnosu na druge prostorne entitete. Samim pogledom na mapu umogućnosti ste da razlikujete prostorne entitete koji su severnoili južno ili pored drugih prostornih entiteta. Ovakav tip odnosasoftveru je razumljiv kroz topologiju.Topologija je grana geometrije koja definiše geometrijske vezeizmeđu prostornih entiteta koji su predstavljeni tačkama,linijama i poligonima. Geometrijske osobine prostornih entitetaostaju nepromenjeni usled transformacija kao što su rastezanjeili savijanje, i nezavise su od koordinatnog sistema, razmere imernih jedinica. ArcGIS koristi spajanje i graničenje, kao iostale planimetričke odnose kao što su površ, dužina i pravac,kako bi analizirao prostorne oblike.

2.2.4 Pripajanje opisne informacije lejeru

Povezivanje prostornih entiteta i atributa:- Klase prostornih entiteta su tabele koje čuvaju prostorne

podatake,- Svaki prostorni entitet ima zapis u toj tabeli- Jedinstveni identifikator povezuje prostorni entitet i

attribute.

2.3 FORMATI PROSTORNIH PODATAKA

2.3.1 Rasterski model podataka

- Površ je prekrivena mrežom kvadratnih ćelija (najčešće),jednakih veličina,

Ivan Radenović 8

- Poznate su koordinata krajnjih tačkaka mreže (dvo-dimenzionalana matrica), pa je ovakav set podataka timejednoznačno definisan,

- Atributi: Jednoj ćeliji se dodeljuje jedna vrednost (uvećini slučejeva). Zajedno ove vrednosti čine jedan sloj, abaza podataka može imati veliki broj takvih slojeva,

- Image – slikovni podaci su vrsta rastera čiji “atributi”predstavljaju vrednosti refleksije iz spectra geomagnetskogzračenja.

- ćelije se kod slikovnih podataka često nazivaju pikseli(elementi slike).

- Većina rasterskih podataka se dobija kao rezultat:– daljinske detekcije (LANDSAT, SPOT),– skeniranja planova i karata (mapa),– digitalni model visina

- Rasterski model podataka najbolje je koristiti kodneprekidnih prostornih entiteta (features):

- visine,- temperature,- tipove zemljišta,- način korišćenja zemljišta

2.3.2 Vektorski model podataka

- Osnovni koncept vektorskog GIS-a je taj da se svi prostornientiteti iz realnog sveta mogupredstaviti ili kao:

- Tačke (ili čvorovi): drveće, aerodromi, gradovi ili kao- Linije (lukovi): vodeni tokov, ulice, kanalizacija ili kao- Površi (poligoni): parcele, gradovi, države, šume, vrste

stena.- Lokacije su određene x, y kordinatama, koje se mogu povezatiradi formiranja linija i poligona.- Veza sa atributima uspostavlja se na osnovu ID broja(jedinstvenog identifikatora svakom prostornom entitetu (feature)dodeljen je ID)

Ivan Radenović 9

- Naljbolja primena postiže se kod prostornih entiteta sadiskretnim granicama:

- granice poseda- političke granice- Transport.

2.3.3 Formati prostornog podatka

ArcGIS može da radi sa prostornim podacima u više formata.

2.3.4 Fajl formati za rasterske prostorne podatke

Rasterski model je implementiran u nekoliko različitihkompjuterskih fajl formata:

- GRID je ESRI-jev format za čuvanje i obradu rasaterskihpodataka,

- Standardni formati slikovnih podataka, kao što su JPEG, TIFFi MrSid formati, mogu se koristiti za prikaz rasterskihpodataka ali ne i za analizu (moraju se konvertovati uGRID),

- Georeferenciranje je potrebno radi prikaza slikovnih podatakazajedno sa vektorskim podacima na mapi.

– Zahtevaju pratići fajl koji pruža informaciju o lokaciji nazemljinoj površi.

Opšti vektorski modeli su implementirani od strane proizvođačasoftvera u specifične kompjuterske fajl formate.

Shapefile(ArcView, 1993)

- može da sadrži samo jednu klasu prostornih entiteta (featureclass)

- atributna tabela se čuva u dBASE formatu i njeno ime jeshapefile.dbf

- svaki shape file se sastoji od najmanje tri fajla:shapefile.shp, shapefile.shx, shapefile.dbf (ako shape fajl imadefinisan koordinatni sistem, prostorna referentna

Ivan Radenović 10

informacija se čuva u shapefile.prj fajlu) Coverage (ArcInfo,1981)

- Može da sadrži jednu ili više klasa prostornih entiteta(feature class)

- Atributi se čuvaju u INFO tabele- Više fizičkih fajlova (12 ili više) u jednom folderu →

fajlovi sa podacima o lokaciji i fajlovi sa opisnim podacimaza datu geografsku oblast Geodatabase (ArcGIS 8.0, 2000)

- Svaka klasa prostornih entiteta može da čuva jedinstven tipprostornih entiteta, a mogu i da se grupišu u kolekciju kojase naziva feature dataset (set podataka prostornih entiteta),jedini uslov je da imaju isti koordinatni sistem.

– Klase prostornih entiteta u setu podataka prostornih entiteta,mogu biti organizovane u geometrijske mreže. Geometrijske mrežečuvaju topološke veze njihovih prostornih entiteta kao što sudužina, pravac i povezivanje linija. One kombinuju klase, tačkamai linijama predstavljenih, prostornih entiteta za modelovanjelinearnih prostornih entiteta, kao što su električne ilivodovodne mreže.

- Čuva prostorne entitete (features) i njihove atribute u istojbazi podataka.

– za projekte malih opsega čuva se u MDB formatu (kao jedan .mdbfajl)– za projekte većeg opsega čuva se u nekom od podržanih RDBMSformataDXF - Drawing Exchange Format (AutoCad 1.0, 1982)

- je Autodeskov format za razmenu crteža nastalih u raznimAutoCAD aplikacijama (ektenzija: .dxf)

- Prvenstveno je namenjen za prevođenje AutoCAD crteža u fajlformate koje bi mogli da čitaju i koriste drugi CAD/CAM/CAEsistemi

- Objavljen i u ASCII i u binarnom format.

2.4 PROSTORNE ANALIZE

Najveća vrednost GIS tehnologija je mogućnost analiza geografskihobjekata i fenomena realnog sveta. Prostorne analize zasnivaju se

Ivan Radenović 11

na korišćenju raznih tehnika i metodologija (matematičkialgoritmi i funkcije, statističke funkcije, verovatnoće).U opštem slučaju razlikujemo sledeće tipove prostornih analiza:

- Postavljanje upita i generisanje raznih izveštajaSavremeni GIS softveri raspolažu alatima za pristup podacima uDBMS sistemima, koji i standardnim korisnicima daju mogućnost dapostavljaju upite bazirane na traženoj lokaciji ili atributimakao parametrima. Kombinacijom ovih upita mogu se od podatakagenerisati razne informacije i tako praviti izveštaji, radianalize ili se kombinovati sa drugim izvorima informacija.Kompleksniji upiti se mogu postavljati poznavajući sintaksu SQLjezika baza podataka.– Upiti po atributu

- Koristi SQL “where” (gde) klauzulu da bi selektovaoprostorne entitete (features)

- SQL jezik se koristi da bi se definisao jedan ili višekriterijuma po kojima korisnik želi da selektuje prostorneentitete (features), tj. redove iz atributne tabele.Kriterijumi se definišu korišćenjem izraza koji se sastojeod atributa, operatora i vrednosti.

– Upiti po lokaciji- Pronalaženje prostornih entiteta (features) na osnovu

njihove geografske ili prostorne veze sa drugim prostornimentitetima (features).

- Na osnovu prostornih entiteti jednog lejera, selektuju seprostorni entiteti u drugom lejeru

- MerenjaNajčešći slučejevi utvrđivanja odnosa između geografskih objekatasu merenje dužina objekata i međusobnih rastojanja, utvrđivanjepovršina, oblika, određivanje pravaca, nagiba, itd.

- TransformacijeObuhvataju metode pretvaranja jednog modela podataka u drugi(npr. prevođenje rasterskog u vektorski model), prostorneinterpolacije, prostornu regresiju, buffer operacije idr.- Prostorne interakcijeOvaj tip analize omogućava protok ljudi, materijala, informacijai dr. između geoprostornih lokacija.

Ivan Radenović 12

Analize se vrše na osnovu definisanog funkcionalnog modela iparametara, numeričkih metoda obrade.- Simulacije i modeliranjeOvaj tip prostorne analize se zasniva na testiranju hipotezakorišćenjem poznatih statističkih metoda, kojima se na osnovuograničenog uzorka procenjuje da li je moguća generalizacija nprna čitavu populaciju.Za mnoge tipove geografskih operacija kao krajnji rezultatnajbolja je vizuelizacija u obliku mape ili grafikona- Mape su veoma efikasne za čuvanje i razmenu geografskihinformacija.– Mape se mogu integrisati sa izveštajima, todimenzionalnimpogledima, digitalnim fotografijama i ostalim digitalnimmedijima.- Tumačenje rezultata dobijenih određenom analizom u mnogomezavisi od načina prikaza tih rezultata. Zato je važno odabratiodgovarajuću formu prikazivanja. Razmera i boje treba da buduodgovarajući, a sama mapa mora biti lako razumljiva.- Generisanje grafičkog sadržaja u GIS softverima relativno jelako , kao i promena razmere. Ono što nije tako jednostavno jekontrolisanje sadržaja generisanog prikaza na ekranu (GISautomatski ne primenjuje sve kartografske principe kodgenerisanja sadržaja i prilagođavanja zahtevanim razmerama)

2.5 POVEZIVANJE (RELATE) I PRIPAJANJE (JOIN) TABELA

Struktura tabele:- Svaka tabela je podeljena u redove (zapise) i kolone

(polja).- Tipovi podataka koji se čuvaju u kolonoma mogu biti

brojevi, tekstovi, datumi (tipovi podataka polja se razlikuju u zavisnosti od formata tabele).

- Jedinstveni nazivi kolonaAtributne Tabele

- Atributne tabele sadrže opisne informacije o prostornimentitetima (features).

Ivan Radenović 13

- Svaka klasa prostornih entiteta (feature class) je povezanasa odgovarajućom tabelom.

- Svaki red je rezervian za po jedan prostorni entitet(feature).

- Svi prostorni entiteti u tabeli imaju iste attribute.- Svaki prostorni entitet ima svoj ID (jedinstveni

identifikator)Povezivanje tabela

- Može da čuva atribute u tabeli prostornih entiteta ilizasebnoj tabeli

- Povezivanje tabela pomoću kolona koje čuvaju iste vrednostiključeva

- Mora biti poznata veza između tabela (cardinality)Veze između tabela

- Koliko objekata A je povezano sa objektima B?- Tipovi veza između tabela (Types of cardinality) o Jedan-

prema-jedan (one to one), jedan-prema-više (one to many) iliviše-prema-jedan (many to one), i više-prema-više (many tomany)

- Mora biti poznat tip veze (cardinality) pre spajanje tabela

3. GEOGRAFSKI INFORMACIONI SISTEM (GIS)

Nije lako precizno definisati geografske informacione sisteme,jer će odgovora biti onoliko koliko ima i korisnika. Zbog toga jejednostavnije krenuti od tradicionalne definicije, ali uz stalnopodsećanje na to da se uloga GIS-a tokom poslednjih godinaneprestano menja. Geografski informacioni sistem (GIS) je kompjuterskisistem za prikupljanje, obradu, prenos, arhiviranje i analizupodataka koji imaju i geografsku reference.

Ivan Radenović 14

To je tehnička definicija, koja naglašava istorijski razvoj GIS-akao kombinaciju projektovanja uz pomoć računara i mogućnostirukovanja digitalnom kartografijom spojenom sa atributnim bazamapodataka. Odnosno, može se reći da je GIS sistem za upravljanjeprostornim podacima i njima pridruženim osobinama. U širem smisluGIS je oruđe „pametne karte“ koje ostavlja mogućnost korisnicimada postavljaju interaktivne upite (istraživanja koja stvarakorisnik), analiziraju prostorne informacije i uređuju podatke.GIS se sastoji od četiri interaktivna podsistema:

- podsistem za unos koji vrši konverziju karata (mapa) idrugih prostornih podataka u digitalni oblik (vrši se tzv.digitalizacija podataka),

- podsistem za skladištenje i pozivanje podataka,- podsistem za analizu,- izlazni podsistem za izradu karata, tabela i za pružanje

odgovora na postavljene upite.

Ivan Radenović 15

4. ZNAČAJ PRIMENE GIS TEHNOLOGIJA U MENADŽMENTU

Tehnologija geografskog informacionog sistema može se koristitiza naučna istraživanja, upravljanje resursima, imovinskoupravljanje, planiranje razvoja, prostorno planiranje,kartografiju i planiranje infrastrukture. Mogu da ga koristitesve institucije i preduzeća koja se na bilo koji način baveprostorom, odnosno upravljanjem i eksploatacijom prostornihobjekata.

- hardver - fizičko računarsko okruženje na kome GIS radi, odglomaznih centralizovanih računara koji nose celekorporacije, dosojnih kućnih PC računara,

- softver - obezbeđuje funkcije i alate neophodne zaprikupljanje, analizu i prikazivanje podataka o prostoru,

- podaci o prostoru - u obliku karte i alfanumerički, koji se mogudobiti konverzijom klasične papirne dokumentacije uodgovarajuće GIS kompatibilne formate ili kupovinom natržistu,

- korisnici - raspon GIS korisnika kreće se od tehničkih lica -specijalista koji razvijaju i održavaju sistem, do krajnjihkorisnika koji izvršavaju svakodnevne poslove,

- metode - uspešan GIS radi prema pažljivo kreiranim planovimai pravilima poslovanja specifičnim za svaku radnuorganizaciju ili oblast primene.

GIS se često koristi i za potrebe marketinškog istraživanja,geologiji, građevinarstvu, saobraćaju, ali i u svim oblastimakoje koriste podatke vezane za karte. Povezivanjem globalnogsistema za pozicioniranje (GPS) i GIS tehnologije u jedinstvenisistem obezbeđuje se praćenje mobilnih objekata u realnom vremenui prikazivanje tačne pozicije objekata na odgovarajućojgeografskoj karti.

Ivan Radenović 16

Kao odgovor na većinu upita izveštaj se dobija u formi tematskekarte. Vizuelizacija informacija u formi karte ima niz značajnihprednosti u odnosu na numeričke izveštaje. Raspored, pravilakretanja i promene nekih vrednosti mnogo je lakše uočiti natematskoj karti, nego što se mogu uočiti u alfanumeričkimtabelama. GIS omogućuje kreiranje različitih formi izveštaja – odtematskih karata i 3D modela terena preko multimedijalnih prikazado klasičnih tabelarnih izveštaja.

U zavisnosti od konkretnih potreba moguće je izraditi sledećetematske karte za neku regiju: Granice i podela područjageneralnog plana, Planirano javno građevinsko zemljište i ostalograđevinsko zemljište, Planirano korišćenje zemljišta, Planiranisaobraćaj, Planirani sistem snabdevanja vodom za piće, Planiranisistem kanalisanja atmosferskih i otpadnih voda, Planiranouređenje vodotoka, Planirani sistem snabdevanja el. Energijom,Plan. snabdevanja toplotnom energijom i prirodnim gasom,Planirane telekomunikacije, Plan prioriteta, Planirano stambenotkivo, Planirane privredne zone, Planirane komercijalne zone igradski centri, Planirane javne službe, javni objekti ikompleksi, Planirani sportski objekti i kompleksi, Planiranezelene površine, itd.

4.1 GIS u opštinama

Geografski informacioni sistem se ne može jednostavno kupiti,nego se mora razviti za specifične potrebe organizacije kojanamerava da ga eksploatiše. Prva faza pri kreiranju GIS-a jeprikupljanje podataka, što ujedno predstavlja i jedan od najvećihinicijalnih troškova.

4.2 Poboljšana organizacija podataka

Ivan Radenović 17

Оsnovna karakteristika GIS-a je prostorna integracija podataka:baza podataka sa raznim atributima, tj. podacima o nekompodručju, geografskom pojmu (naseljima, rekama, reljefu,iskorišćenosti zemljišta, itd.) je direktno povezana saodgovarajućim objektima na karti. Upravljanje podrazumevamanipulaciju sa podacima - organizovanje, uređivanje i održavanjebaze podataka. Tabelarni podaci, a u zadnje vreme i grafički,čuvaju se u relacionim bazama podataka. Ove baza podatakaformirane su kao skup tabela. Zajednička polja u različitimtabelama koriste se za njihovo povezivanje. Ova izuzetnojednostavna ideja koristi se zbog svoje fleksibilnosti i širokeprimene i u raznim drugim aplikacijama van GIS.

Zahvaljujući slojevitoj strukturi baze podataka, GIS omogućujerad u distribuiranoj bazi podataka. Svaka služba ima mogućnost dasamostalno obrađuje i ažurira posebne delove baze podataka, dokGIS integriše sve te segmente u jednu celinu, tako da krajnjikorisnik uvek vidi kompletnu bazu podataka i to u najažurnijemstanju. Zahvaljujući ovakvoj organizaciji izbegnuto je višestrukoponavljanje podataka kod raznih klijenata ili neažurnostdigitalnih ili alfanumeričkih podloga, jer rezultati poslednjeobrade nisu uneti bazu ili preuzeti sa nekog dela mreže, pri čemuse značajno olakšava rad i podiže produktivnost.

U okviru Оdeljenja za informacione tehnologije i informisanjejavnosti se izrađuju tematske mape i analiziraju podaci sa terenapohranjeni u geografske baze podataka primenom GIS alata. Poredsoftverskih alata, neophodan uslov za formiranje geografskoginformacionog sistema dvomilionskog grada su podaci. Tačnostpodataka, njihov jasan i pravoremeni prikaz uslovljeni sukontinuitetom u prikupljanju (unosu u bazu) i redovnimažuriranjem podataka. Pored toga, potpuna funkcionalnost uprikupljanju podataka postiže se nabavkom hardvera (TrimbleGeoExplorer Geoxh ) i softvera za snimanje podataka i rad na terenu(ESRI ArcPad). Primenom specijalnih alata u okviru softverskogpaketa ArcGIS napravljen je korak ka konačnom cilju da se podaci

Ivan Radenović 18

iz baza Sekretarijata od šireg značaja postave na internet i takobudu dostupni svim građanima – npr. interaktivna mapa Beograda. Kada se jednom formira GIS baza podataka, postaje lako dobitiodgovore na jednostavna pitanja kao što su: Šta je to na karti?Gde se nalazi neki objekat? Ko je vlasnik parcele? Koliko jerastojanje između dva mesta? Koje su zone namenjene industrijskojgradnji? Ili neki složeniji upiti tipa: Koje zemljište je pogodnoza izgradnju sportskih terena? Koji je dominantni tip zemljišta ureonu? Ako izgradimo autoput, kakav će biti uticaj na saobraćaj?Koliko ima kuća u pojasu od 100 m od reke? Koliko imapotencijalnih kupaca u krugu od 10 km od prodavnice? Koji sutroškovi eksproprijacije zemljišta u pojasu od 80m od autoputa?

Značajna je i primena GIS-a u upravljanju vanrednim situacijama.[8] GIS omogućava da se nakon velikih prirodnihm nepogoda brže iefikasnije organizuju ekipe spasioca i humanitarnih radnika naterenu. Tako je pre par godina bilo u Džakarti. Karte suprikazivale samo osnovne geografske podatke (glavne puteve, reke,planine itd.), ali su u kombinaciji sa satelitskim snimcima,poslužile kao osnova za formiranje lokalnog geografskoginformacionog sistema. Nakon toga su operativci na terenu,opremljeni prenosivim računarima i ličnim digitalnim pomoćnicima,kao i ESRI-jevim programom ArcPad, prikupljali informacije bitneza formiranje baze podataka.[9] Na primer, lokacije na kojima suformirane privremene bolnice, broj doktora, stanje zaliha lekova,preduzete akcije pružanja pomoći, broj nestalih osoba itd.

4.3 Kvalitetnije analize i odlučivanje

Kada bi se mogle povezati informacije o padavinama jedne državesa aerosnimcima te države, tada bi postojala mogućnost da se znakoji krajevi presušuju u koje doba godine. GIS, jer koristi

Ivan Radenović 19

informacije iz velikog broja različitih izvora i u velikom brojurazličitih formi, može pomoći pri takvoj vrsti analize.

Svaka informacija kojoj se može pridružiti koordinata, adresa,poštanski kod ili naziv oblasti, time stiče prostorno određenje imože se predstaviti na karti. Postupak određivanja položaja naosnovu adresa ili sličnih informacija naziva se geokodiranje ipredstavlja ključnu operaciju za prikazivanje informacija uprostoru. Zahvaljujući geokodiranju, prostorne informacijepostaju značajan činilac u raznim analizama. GIS radi sa dva fundamentalno različita modela za predstavljanjerealnog sveta u digitalnom obliku: vektor i raster.Vektorskimodel predstavlja naše okruženje u formi tačaka, linija ipoligona (površina). Ovi geometrijski elementi čuvaju se kaoparovi X,Y koordinata. Rasterski model je izuzetno pogodan upravoza takve veličine. Rasterska slika (npr. skenirana karta) jenalik matrici, gde svaka ćelija ima određene atribute ivrednosti.

Po unosu podataka obično je potrebna njihova dorada u smislupotpunog prilagođavanja sistemu. Često je potrebno izvršitiformiranje topologije ili uskladiti razmere različitih karata.Određeni elementi plana moraju se ukloniti ili pojedini doraditi.GIS omogućuje nove metode analize podataka i time doprinosi bržemi kvalitetnijem odlučivanju. To nije sistem koji će reći štatreba raditi, ali pružiće priliku da se bolje organizuju ianaliziraju informacije kao podršku za donošenje pravih odluka.

Statistički podaci predstavljeni u formi tematske karte, dobijajusasvim novu vrednost. Prikzan je društveni proizvod po glavistanovnika. Očigledno je da su najveće vrednosti u Podgorici.Pregledom ovih podataka u tabelarnoj formi, trebalo bi mnogo viševremena da se sagleda prostorna komponenta. Značajni rezultati se mogu postići kombinovanjem ekspertnogsistema i GIS-a, kao na primer u prevenciji poplava izazvanihmogućim izlivanjem reka i rečnih kanala.

Ivan Radenović 20

Uvođenjem i primenom GIS tehnologije u Sekretarijatu za saobraćajotvara se mogućnost upravljanja saobraćajem i stvara osnova zaprimenu sistema koji koriste transport telematiku za rešavanjeproblema koji se javljaju u svim oblastima saobraćaja, u samimvozilima, uličnoj mreži, organizaciji i upravljanju, kao imeđusobnu povezanost svih navedenih elemenata. Оvi sistemi suuveliko primenjuju u razvijenim zemljama i obuhvaćeni su nazivomITS (Intelligent Transportation Systems).

4.4 Smanjenje troškova

Savremene GIS tehnologije koriste informacije u digitalnomobliku, za čije pravljenje se koriste različite metode. Unajširoj upotrebi je digitalizacija, kojom se štampana karta iliplan prevode u digitalni oblik upotrebom CAD (computer-aided design)programa, i mogućnosti georeferenciranja. Velika dostupnostsatelitskih snimaka i aerosnimaka, digitalizacija precrtavanjempostala je osnovni metod ekstrakcije geografskih podataka.Digitalno precrtavanje podrazumeva crtanje geografskih podatakadirektno preko aerosnimaka umesto korišćenja, sada već,zastarelog metoda trasiranja geografskih podataka pomoćudigitajzera.

Mogućnost integracije prostornih i alfanumeričkih podatakaomogućila je značajne uštede mnogim kompanijama. GIS se danaskoristi za najrazličitije zadatke: vođenje infrastrukturnihobjekata, alokaciju resursa, lociranje zemljišta za izgradnju,katastar zemljišta, objekata i instalacija, analize prinosa upoljoprivredi, lociranje prekida u elektro-energetskim mrežama,analizu tržišta, planiranje marketinga, urbanistička planiranja,analize troškova, upravljanje projektima, arhiviranje projekata,monitoring životne sredine i slično.

Ivan Radenović 21

5. GIS (Geographic Information System)

Geografski informacioni sistem (GIS) je sistem za upravljanjeprostornim podacima i njima pridruženim osobinama. U najstrožemsmislu to je računarski sistem sposoban za integrisanje,skladištenje, uređivanje, analizu i prikaz geografskihinformacija. U širem smislu GIS je oruđe "pametne karte" kojeostavlja mogućnost korisnicima da postavljaju interaktivne upite(istraživanja koja stvara korisnik), analiziraju prostorneinformacije i uređuju podatke. Tehnologija geografskog informacionog sistema može se koristitiza naučna istraživanja, upravljanje resursima, imovinskoupravljanje, planiranje razvoja, kartografiju i planiranjeinfrastrukture. GIS bi na primer mogao pomagati planerima uslučaju opasnosti da lako izračunaju vreme potrebno za odgovor uslučaju prirodne katastrofe ili bi se mogao koristiti zapronalaženje močvara koje treba zaštititi od zagađenja. GIS sečesto koristi i za potrebe marketinškog istraživanja, geologijiali i u svim oblastima koje koriste podatke vezane za karte.

5.1 Istorija razvoja

Pre 35,000 godina na zidovima u pećinama Laska u Francuskojkromanjonski lovci su nacrtali slike životinja koje su ulovili.Pored životinjskih crteža ucrtane su i staze za koje se

Ivan Radenović 22

pretpostavlja da prikazuju puteve migracije tadašnjih ljudi. Tirani zapisi sledili su dvoelementnu strukturu modernoggeografskog informacionog sistema: grafička datoteka povezana jes atributnom bazom podataka. Pretpostavlja se da je najranija primena geografskih metoda bila1854. godine, kada je Džon Šou pratio razvoj kolere u Londonumarkirajući crnim krugovima lokacije zaraženih subjekata na mapi.Zahvaljujući njegovoj studiji o širenju kolere pronađen je izvorzaraze, kontaminirana pumpa za vodu u centru jednog naselja.Takođe, u 19. veku primenjene su geodetske tehnike za topografskokartiranje uz ranije verzije tematskog kartiranja, npr. za naučnepodatke ili podatke popisa stanovništva.

Rani 20. vek doživeo je razvoj "fotografske litografije" u kojojsu karte bile odvojene u slojeve. Razvoj računarskog hardverapodstaknutog istraživanjem nuklearnog oružja vodio je primenamaračunarskog "kartiranja" opšte namene u ranim 1960-im. Godine1967. razvoj prvog pravog svetskog operacionog GIS – a u Otavi,Ontario podstaknulo je federalno Ministarstvo energije, rudarstvai resursa. Razvio ga je Rodžer Tomlinson, a nazvan je "KanadskimGIS-om" (Canadian GIS; CGIS) i koristio se za skladištenje,analiziranje i rukovanje podacima prikupljenim za Kanadskizemljišni inventar (Canadian Land Inventory; CLI) - inicijativaza određivanje sposobnosti zemlje u ruralnoj Kanadi kartiranjeminformacija o tlu, poljoprivredi, rekreaciji, divljini, vodenimpticama, šumarstvu i upotrebi zemljišta u razmeri 1:250,000.Takođe, dodat je klasifikacioni faktor procene kako bi omogućioanalizu. CGIS je bio prvi svetski "sistem" kao i poboljšanje nadprimenama "kartiranja" pošto je dozvoljavao mogućnostipreklapanja, merenja, digitalizovanja skeniranja, a podržavao jenacionalni koordinatni sistem koji se proširio kontinentom,kodirane linije poput "lukova" imale su pravu ugrađenutopologiju, te je pamtio osobine i lokacijske informacije uodvojenim datotekama. Njegov osnivač, geograf Rodžer Tomlinson,postao je poznat kao "otac GIS-a". CGIS, koji je trajao do 1990-ih, izgradio je najveću digitalnubazu podataka o zemljišnim resursima u Kanadi. Razvio se kaoglavni bazni sistem za podršku federalnog i provincijskog

Ivan Radenović 23

planiranja i upravljanja resursima. Njegova snaga je bila uanalizi kompleksnih skupova podataka širom kontinenta. CGIS nikadnije bio dostupan u komercijalnom obliku. Njegov početni razvoj iuspeh podstakao je različite komercijalne primene kartiranja kojesu prodavale firme kao naprimer Intergraph. Razvojmikroračunarskog hardvera proširili su prodavači poput ESRI-ja,MapInfo-a i CARIS-a kako bi uspešno uneli mnoga obeležja CGIS-a,povezujući pristup generacije na odvajanje prostornih iatributnih informacija s pristupom generacije na organizovanjeatributnih podataka u strukture baza podataka. Rast industrije tokom 1980-ih i 1990-ih ubrzan je rastućomupotrebom GIS-a na UNIX-ovim radnim stanicama ali i personalnimračunarima. Do kraja 20. veka brzi rast u različitim sistemimaučvrstio se i standardizovao na relativno malo platformi pa sukorisnici počeli izvoziti koncept gledanja GIS podataka prekoInterneta, tražeći oblikovanje podataka i prenosne standarde.

5.2 Primenjene tehnike u GIS-u

5.2.1 Kreiranje podataka

Moderne GIS tehnologije koriste digitalne informacije,zahvaljujući čemu je omogućeno korišćenje raznolikih metodaprevođenja podataka u digitalni zapis. Najčešće primenjeni modelje takozvana digitalizacija, uz pomoć koga se mapa u štampanojformi ili nacrt plana prenosi na digitalni medij pomoćukompjuterskih programa za crtanje (CAD).

5.2.2 Povezivanje srodnih informacija iz različitih izvora

Ako se mogu povezati informacije o padavinama neke države sasnimcima iz vazduha određene regije u toj državi, moglo bi sereći koje će se močvare osušiti u određeno vreme u godini. GIS,Ivan Radenović 24

koji koristi informacije iz različitih izvora u različitimoblicima, može pomoći pri takvim analizama. Primarni zahtev zaizvorne podatke sastoji se od poznavanja položaja varijable.Položaj se može označiti x, y i z koordinatama geografske dužine,širine i nadmorske visine ili drugim geokodnim sistemima poputZIP Codea ili razdaljinskim znakovima na auto - putu. Svakavarijabla koja se može prostorno definisati, može se uneti u GIS-u. Nekoliko kompjuterskih baza podataka koje se direktno moguuneti u GIS trenutno stvaraju vladine agencije i nevladineorganizacije. Različite vrste podataka u formi mapa mogu se unetiu GIS. GIS takođe može pretvarati postojeće digitalne informacije, kojemožda još nisu u formi mape, u oblike koje može prepoznati ikoristiti. Na primer, digitalne satelitske slike stvorenedaljinskim snimanjem mogu se analizirati kako bi stvorile na mapisličan sloj digitalnih informacija o vegetacijskom pokrivaču.Drugi poprilično razvijen izvor za imenovanje GIS objekata jeGettyjev leksikon razvijen izvor za imenovanje GIS objekata jeGettyjev leksikon geografskih imena (Getty Thesaurus ofGeographic Names; GTGN), rečnik koji sadrži oko 1,000,000 imena idrugih informacija o mestima.

Jednako se tako podaci o popisu stanovništva ili hidrološkitablični podaci mogu pretvoriti u formu mape, služeći kao slojevitematskih informacija u GIS-u.

5.2.3 Prikaz podataka

GIS podaci predstavljaju objekte u stvarnom svetu (puteve,upotrebu zemljišta, visinu) pomoću digitalnih podataka. Objekti ustvarnom svetu mogu se podeliti u dve apstrakcije: zasebnidiskretni objekti (kuće) i neprekinuta polja (količina padavinaili visina). Za obe apstrakcije postoje dve metode koje sekoriste za skladištenje podataka u GIS-u: rasterska i vektorska.

Ivan Radenović 25

Tip rasterskih podataka sastoji se od redova i kolona ćelija gdesvaka ćelija sadrži pojedinačnu vrednost. Vrlo često su rasterskipodaci slike (rasterske slike), ali uz samu boju, vrednostzapisana za svaku ćeliju može biti zasebna vrednost, poputzemljišne upotrebe, neprekinuta vrednost, poput padavina, ilinikakva vrednost ako nije dostupan nijedan podatak. Dok rasterskaćelija sadrži pojedinačnu vrednost, ona se može proširitiupotrebom rasterskih granica za prikaz RGB (zelene, crvene iplave) boja, kolornih mapa (mapiranje između tematskog koda i RGBvrednosti) ili proširene atributne tablice sa jednim redom zasvaku jedinstvenu vrednost ćelije. Rezolucija rasterskog skupapodataka je njegova širina ćelije u metričnim jedinicama. Naprimer, jedna ćelija rasterske slike predstavlja jedan metar nazemlji. Obično ćelije predstavljaju kvadratna područja zemlje,ali se mogu koristiti i ostali oblici. Tip vektorskih podataka za prikaz objekata koristi geometrijupoput tačaka, linija (serije tačkastih koordinata) ili poligona,takođe nazivanim područjima (oblici ograničeni linijama). Primeriuključuju granice vlasništva za stambenu podelu prikazanepoligonima i položaje izvora prikazane tačkama. Vektorska seobeležja moraju napraviti tako, kako bi poštovala prostorniintegritet kroz primenu topoloških pravila poput onoga da se„poligoni ne smeju preklapati“. Vektorski se podaci mogu takođekoristiti za prikaz neprekinuto varirajućih pojava. Izolinije itriangulirane nepravilne mreže (TNM; eng. triangulated irregularnetworks ili TIN) koriste se za prikazivanje visine ili drugihneprestano promenljivih vrednosti.

Postoje prednosti i nedostaci upotrebe rasterskih ili vektorskihpodatkovnih modela za prikazivanje stvarnosti. Rasterski skuppodataka beleži vrednost svih tačaka na pokrivenom području štomože zahtevati više mesta za skladištenje podataka nego što tozahtevaju podaci u vektorskom obliku. Rasterski podaci takođedopuštaju laku primenu preklapajućih operacija, koje su mnogoteže s vektorskim podacima. Vektorski se podaci mogu prikazatikao vektorski crteži korišćeni na tradicionalnim mapama za

Ivan Radenović 26

razliku od rasterskih podataka koji će se pojaviti kao slika kojabi +mogla imati blokirajući izgled za granice objekata.

Dodatni neprostorni podaci mogu se skladištiti pored prostornihpodataka predstavljeni koordinatama vektorske geometrije ilipoložajem rasterske ćelije. U vektorskim podacima dodatni supodaci obeležja objekta. Na primer, poligon šumskog inventaramože imati i identifikacionu vrednost i informacije o vrstamastabala. U rasterskim podacima vrednost ćelije može sadržatiatributnu informaciju, ali se može koristiti i kao identifikatorkoji se može povezati sa podacima u drugoj tablici.

5.2.4 Prikupljanje podataka

Prikupljanje podataka - unos informacija u sistem - oduzima velikdeo vremena GIS tehničarima. Stoga, postoje različite metode kojese koriste za unošenje podataka u GIS gde se skladište udigitalnom obliku. Postojeći podaci štampani na papiru ili RETfilm mape se digitalizuju ili skeniraju radi dobijanja digitalnihpodataka. Digitalizator proizvodi vektorske podatke dok operatorbeleži tačke, linije i poligonske granice sa mape. Skeniranjemmape dobijaju se rasterski podaci koji se dalje mogu obrađivatiza kreiranje vektorskih podataka. Geodetski podaci mogu sedirektno uneti u GIS iz instrumenata za prikupljanje digitalnihpodataka. Položaji sa globalnog pozicionog sistema (GPS) i drugihgeodetskih uređaja, takođe se mogu direktno uneti u GIS.

Daljinsko prikupljanje podataka igra važnu ulogu u procesuprikupljanja podataka a sastoji se od senzora pričvršćenih zaodređenu platformu. Senzori uključuju kamere, digitalne skenere iLIDAR, dok se platforme obično sastoje od letelica i satelita.

U ovom trenutku većina digitalnih podataka dolazi iz fotografskeinterpretacije vazdušnih snimaka. Radne stanice sa mekom kopijamakoriste se za digitalizovanje karakteristika direktno sa stereopara digitalnih fotografija. Ovi sistemi dopuštaju da se podaci

Ivan Radenović 27

snime u 2 ili 3 dimenzije sa visinama izmerenim direktno sastereo para upotrebom fotogrametrijskih principa. Danas seanalogni vazdušni snimci skeniraju pre nego što se unesu u sistemmeke kopije, ali kako digitalne kamere visokog kvaliteta postajusve jeftinije ovaj će korak ubuduće nestati.

Satelitsko daljinsko snimanje omogućuje drugi važni izvorprostornih podataka. Ovde sateliti koriste različite senzorskepakete da pasivno izmere refleksiju iz delova elektromagnetnogspektra ili radio talasa koji su poslati sa aktivnog senzora kaošto je radar.

Daljinskim snimanjem prikupljaju se rasterski podaci koji sedalje mogu obrađivati i služiti za identifikovanja objekata, npr.zemljinog pokrivača.

Kada su podaci sakupljeni, korisnik treba razmotriti da lipodatke treba uneti u sistem sa relativnom ili apsolutnomtačnošću s obzirom da uneti podaci neće samo imati uticaja nainterpretaciju podataka već i na troškove unošenja.

Pored prikupljanja i unošenja prostornih podataka, atributni sepodaci takođe unose u GIS. Za vektorske podatke to uključujedodatne informacije o objektima prikazanim u sistemu.

Nakon unošenja podataka u GIS, sistem obično zahteva uređivanje,radi uklanjanja grešaka, ili daljeg obrađivanja. Za vektorskepodatke GIS se mora napraviti "topološki ispravnim" pre nego štose koristi u naprednoj analizi. U uličnoj mreži, na primer,linije se moraju povezati s čvorištima na raskršćima. Greškepoput prelaženja ispod ili iznad snimanog objekta takođe semoraju ukloniti. Za skenirane mape, greške na izvornoj mapi moždase moraju ukloniti sa dobijenog rastera. Tako na primer mrljanečistoće može povezati dve linije koje ne bi trebale bitipovezane.

Ivan Radenović 28

5.2.5 Prevođenje iz rastera u vektor

Restrukturiranje podataka može se izvesti GIS-om kako bi sepodaci preveli - konvertovali u različite formate. GIS se može,na primer, koristiti za pretvaranje satelitske slike mape uvektorsku strukturu generisanjem linija oko svih ćelija sajednakom klasifikacijom, dok se istovremeno određuju prostorniodnosi ćelija poput graničnosti ili pripadnosti. Budući da se digitalni podaci prikupljaju i skladište narazličite načine, dva izvora podataka možda neće biti upotpunosti kompatibilna. Stoga GIS mora biti u mogućnosti dapretvori geografske podatke iz jedne strukture u drugu.

5.2.6 Projekcije, koordinatni sistemi i registracija

Mape imovinskog vlasništva i mape tla mogu prikazivati podatke urazličitoj razmeri. Informacije na mapama moraju se obraditi uGIS-u tako da ih on registruje i prilagodi informacijamaprikupljenim sa drugih mapa. Pre nego što se digitalni podacianaliziraju, možda se moraju podvrgnuti drugim zahvatima – npr.projekciskoj i koordinatnoj transformaciji (konverziji) - koji ihintegrišu u GIS.

Zemlja se može prikazati različitim modelima od kojih svaki možeomogućiti različiti skup koordinata (npr. širinu, dužinu, visinu)za bilo koju datu tačku na Zemljinoj površini. Najjednostavnijimodel pretpostavlja da je Zemlja savršeno okrugla. Pošto seobavljaju sve više merenja Zemlje, modeli koji je prikazuju susve sofisticiraniji i pouzdaniji. Zapravo postoje modeli koji seprimenjuju na različitim područjima na Zemlji radi omogućavanjapovećane pouzdanosti (npr. Severnoamerički datum, 1980. - NAD80 -radi dobro u Sjevernoj Americi, ali ne i u Evropi). Projekcija je fundamentalna komponenta u kreiranju mapa.Projekcija je matematičko sredstvo prenošenja informacija saZemljinog modela, koji predstavlja trodimenzionalnu zakrivljenu

Ivan Radenović 29

površinu, na dvodimenzionalno sredstvo - papir ili ekranračunara.

Različite se projekcije koriste za različite vrste karata, jersvaka projekcija zasebno odgovara određenoj vrsti upotrebe. Naprimer, projekcija koja precizno prikazuje oblike kontinenataporemetiće njihove relativne veličine. Budući da većinainformacija u GIS-u dolazi iz postojećih mapa, GIS koristiprocesorsku snagu računara za pretvaranje digitalnih informacija,prikupljenih iz izvora sa različitim projekcijama i/ilirazličitih koordinatnim sistemima, u zajedničku projekciju ikoordinatni sistem.

5.3 Prostorna analiza GIS-om

5.3.1 Modeliranje podataka

Teško je povezati mape močvara sa količinom padavina zabeleženomna različitim tačkama poput aerodroma, televizijskih stanica isrednjih škola. GIS se, pak, može koristiti za oslikavanjedvodimenzionalnih ili trodimenzionalnih karakteristika Zemljinepovršine, litosfere i atmosfere sa informacijskih tačaka. GIS može, npr. brzo stvoriti kartu sa linijama koje označavajukoličinu padavina. Takva se karta može smatrati izolinijskomkartom padavina. Mnoge sofisticirane metode mogu procenitikarakteristike površina sa ograničenog broja mernih tačaka.Dvodimenzionalna izolinijska karta stvorena iz površinskogmodeliranja padavinskih mernih tačaka može se preklopiti ianalizirati sa bilo kojom drugom kartom u GIS-u koja pokriva istopodručje.

5.3.2 Topološko modeliranje

Ivan Radenović 30

Da li su se u proteklih 35 godina otvorile benzinske stanice ilifabrike koje rade pored močvara? Neke koje se nalaze trikilometara i uzbrdo od močvare? GIS može prepoznati i analiziratiprostorne odnose koji postoje unutar digitalno skladištenihprostornih podataka. Ti prostorni odnosi dopuštaju da se izveduanaliza i kompleksno prostorno modeliranje. Topološki odnosiizmeđu geometrijskih entiteta tradicionalno uključuju graničenje(šta se graniči sa čime), sadržaj (šta se gde sadrži) i blizinu(koliko je nešto blizu nečem drugom).

5.3.3 Mreže

Da su sve fabrike blizu močvare slučajno ispustile istovremenohemikalije u reku, koliko bi onda trebalo vremena određenojkoličini zagađivača da se proširi močvarom? GIS može simuliratikretanje materije duž linearne mreže. Vrednosti poput nagiba,ograničenja brzine, prečnika cevi mogu se uvrstiti u mrežnomodeliranje radi mnogo pouzdanijeg prikazivanja toka pojave.Mrežno modeliranje se obično koristi u transportnom planiranju,hidrološkom i infrastrukturnom modeliranju.

5.3.4 Kartografsko modeliranje

Termin „kartografsko modeliranje“ je nastao od strane DenaTomlina i prvi put je primenjen u njegovoj doktorskoj disertacijia kasnije i u njegovoj knjizi. Kartografsko modeliranje se odnosina proces kriranja, obrade i analiziranja nekoliko tematskihnivoa iz iste oblasti. Tomlin je koristio rasterske nivoe,međutim danas se mnogo češće koriste preklapajuće vektorskemetode. Operacije na mapama se mogu sjediniti u algoritme a zatimu simulacione i optimizacione modele.

Ivan Radenović 31

5.3.5 Vektorsko preklapanje

Predstavlja kombinaciju dva odvojena skupa prostornih podataka(tačaka, linija i poligona) za stvaranje novog izlaznog skupavektorskih podataka. Atributne tablice dva ulazna skupavektorskih podataka dobijaju svoja polja i vrednosti spojene uatributnu tablicu novog skupa izlaznih podataka. Ova preklapanjasu slična matematičkim Venovim dijagramima. Na primer, "unijskopreklapanje" ili "unija" tipično objedinjuje sva geografskaobeležja oba skupa vektorskih podataka u novi skup izlaznihpodataka.

5.3.6 Geostatistika

Upotreba geostatistike za predviđanje polja iz tačaka. Analizatačkastog obrasca. Način gledanja na statistiku prostornihpodataka. Ono što je čini jedinstvenom od ostalih vrstastatistike je upotreba teorije grafova i matrične algebre zaredukciju broja parametara u podacima koji se analiziraju. Ovo jeneophodno jer je to u stvari drugi red podataka koje GIS treba daanalizira. Geokodiranje Predstavlja izračunavanje prostornihpoložaja (X, Y koordinata) iz uličnih adresa. Referentna tema jepotrebna za geokodiranje individualnih adresa kao što je datotekasredišnje ulične linije sa nizom adresa. Položaji individualnihadresa se interpoliraju ili procenjuju proučavanjem niza adresaduž uličnog segmenta. Oni su obično dostupni u obliku tablice ilibaze podataka. GIS tada smešta tačku približno onde gde adresapripada duž segmenta središnje linije. Na primer, adresna tačka500 biće u središnjoj tački linijskog segmenta koji počinjeadresom 1 i završava adresom 1000. Geokodiranje se takođe možeprimeniti na aktuelne podatke o parcelama, i to sa opštinskihporeskih mapa. U tom će slučaju rezultat geokodiranja bitipozicioniran prostor nasuprot interpoliranoj tački. Treba senapomenuti da postoji nekoliko (moguće opasnih) grešaka koje sečesto ne opaze prilikom upotrebe interpolacije. Radi lakšegpoklapanja adresa, kada se adrese različito pišu, koriste seIvan Radenović 32

različiti algoritmi. Informacije o adresama koje određene vrsteorganizacija poseduju, kao što su pošte, se možda neće upotpunosti poklapati sa onom koja se traži. Mogu postojativarijacije u pisanju naziva imena, imenu opštine, i td. Sa tim uvezi, korisnik može sam napraviti strožiji kriterijum poklapanja,ili ga smanjiti tako da se pojavi više adresa. Treba voditiračuna prilikom pregleda rezultata jer i savršeni parametripreklapanja mogu dovesti do pogrešne adrese na mapi.

5.3.7 Obrnuto geokodiranje

Obrnuto geokodiranje je proces vraćanja procenjenog uličnog brojakoji se odnosi na datu koordinatu. Na primer, korisnik možekliknuti na temu središnje ulične linije (tako dostavljajućikoordinatu) i povratiti informaciju koja odražava procenjenikućni broj. Taj kućni broj se interpolira od opsega dodeljenomtom uličnom segmentu. Ako korisnik klikne na središnju tačkusegmenta koji počinje s adresom 1 i završava sa 100, povratnavrednost će biti negde blizu 50. Treba imati u vidu da obrnutogeokodiranje ne vraća stvarne adrese, već samo procenjuje odonoga što bi trebalo biti bazirano na predodređenom nizu.

5.3.8 Izlazni podaci i kartografija

Kartografija je dizajn i produkcija mapa ili vizualni prikazprostornih podataka. Većina moderne kartografije zavisi odmogućnosti računara, obično uz upotrebu GIS-a. Većina GISsoftvera daje korisniku znatnu kontrolu nad izgledom podataka. Kartografski rad služi dvema glavnim funkcijama: Prvo, on proizvodi crteže na ekranu ili papiru koji prenosirezultate analize ljudima koji stvaraju odluke o resursima. Zidnese karte i ostali crteži mogu proizvesti, omogućujući posmatračuda vizualizira i pritom razume rezultate analiza ili simulacija

Ivan Radenović 33

mogućih događaja. Web Map Serveri olakšavaju distribucijustvorenih karata putem web tehnologije. Drugo, ostaleinformacije iz baze podataka mogu se stvoriti radi dalje analizeili upotrebe. Na primer, popis svih adresa unutar 1 kilometra odsredišta toksičnog izliva.

5.3.9 Tehnike grafičkog prikaza

Tradicionalne mape predstavljaju apstrakcije realnog sveta,prikaz važnih elemenata oslikanih na listu papira sa simbolimakoji prikazuju fizičke objekte. Ljudi koji koriste mape morajuznati interpretirati te simbole. Topografske mape pokazuju oblikZemljine površine izolinijama; stvaran Zemljin oblik može sevideti samo u mislima. Današnje tehnike grafičkog prikaza, poput senčanja koje setemelji na visini u GIS-u, mogu učiniti odnose među elementimakarte vidljivima, povisujući nečiju sposobnost da izvlači ianalizira informaciju. Na primer, dve se vrste podataka spajaju uGIS-u da bi proizvele perspektivni pogled na deo okruga San Mateou Kaliforniji. Digitalni model nadmorske visine, koji se sastoji od visinapovršine zapisanih na 30-metarskoj vodoravnoj mreži, pokazujevelike visine belom a manje visine crnom bojom. Propratna slika Landsatova tematskog kartografa pokazujeinfracrvenu sliku naknadno obojenu koja predstavlja isto područjeu 30-metarskim pikselima, ili elementima slike, za istekoordinatne tačke, piksel po piksel, kao visinske informacije.

6. GIS softver

GIS softver predstavlja glavni metod pristupa geografskimpodacima, kroz koji se prenose, transformišu, preklapaju,obrađuju i prikazuju. Postoje mnogobrojni komercijalni tj. opensource i shareware proizvodi koji ispunjavaju ove zadatke.Ivan Radenović 34

Komercijalni softver je najčešće u upotrebi u industriji, sa ESRI– jem kao liderom, dok naučne institucije, vlada i ostali koristeopen source softver, kao sto je GRASS i drugi. Većina zahteva koji se mogu postaviti GIS-u se mogu rešitibesplatnim softverom sa otvorenim kodom (open source). Relativnoskoro je međunarodna fondacija OS - Geo počela da podržava istvara visoko kvalitetni geoprostorni softver sa otvorenim kodom.Sa širokom upotrebom ne-svojinskih formata kao što su Share Fileformat za vektorske podatke i Geotiff format za rasterskepodatke, kao i usvajanje protokola otvorenog geoprostornogkonzorcijuma kao što su Web Mapping Service (WMS) i Web FeatureService (WFS), razvoj softvera sa otvorenim kodom nastavlja saevolucijom, pogotovu za web i aplikacije orijentisane ka webservisima. Najpoznatiji GIS softverski paketi sa otvorenim kodomsu GRASS GIS, Quantum GIS, Map Server, GDAL/OGR, PostGIS, uDig,OpenJUMP, gvSIG i drugi.

6.2 Budućnost GIS-a

Mnoge discipline mogu izvući korist iz GIS tehnika. Aktivno GIStržište je dovelo do nižih cena i neprestanog poboljšanjahardverskih i softverskih komponenata GIS-a. Ti razvoji će, jedanza drugim, rezultirati u mnogo široj upotrebi tehnologije unauci, upravi, trgovini i industriji sa primenama u nekretninama,javnom zdravstvu, kartiranju kriminala, nacionalnoj odbrani,održivom razvoju, prirodnim resursima, transportu i logistici. Zahvaljujući location based servisu, GIS omogućava korisnicimamobilnih uređaja sa GPS – om da prikažu svoju lokaciju u odnosuna fiksnu tačku (najbliži restoran, benzinska pumpa,protivpožarni hidrant i drugo) ili da pošalju svoju pozicijucentralnom serveru radi prikaza ili neke druge obrade. Ove uslugenastavljaju da se razvijaju sa povećanom integracijomfunkcionalnosti GPS – a i sa konstantno rastućim mogućnostimamobilne elektronike (mobilni telefoni, PDA uređaji i drugo).

Ivan Radenović 35

7. GIS-BAZIRANE TEHNOLOGIJE I NJIHOVA PRIMENA

Informacioni sistemi su već dugo sastavni deo modernog načinaposlovanja u razvijenom svetu, tako da su se na njihovoj bazivremenom razvili i posebni oblici biznisa (na primer, elektronskoposlovanje). Jedan od informacionih sistema koji se, počev oddevedesetih godina XX veka, sve više koristi u sferi poslovneekonomije i biznisa jeste i geografski informacioni sistem (GIS).Nastanak i evolucija GIS-a ima zajedničkih tačaka sa razvojemdrugih informacionih sistema, ali poseduje i dosta razlika kojega čine jedinstvenim. Trebalo bi naglasiti da postoje dve osnovnelinije istraživanja GIS-a – jedna, koja se bavi GIS-om utehničkom smislu (njegovog kreiranja, tehničkih karakteristika,elemenata) i druga, koja je korisnička, gde se izučavaju načiniupotrebe GIS-a u različitim oblastima (prostorne i neprostorneanalize, predviđanje, donošenje odluka). Stoga nije neobično štopostoji veliki broj istraživanja u segmentu upotrbe GPS-a, GIS-ai drugih informacionih alata u različitim sferama privrede ianaliza prostornih dimenzija ekonomskih aktivnosti. Jedno odinterasantnih pitanja jeste i upotreba GIS-baziranih tehnologijau unapređivanju poljoprivredne proizvodnje (jedan od rezultata jei nastanak koncepta „precizne poljoprivrede“). Cilj ovog rada

Ivan Radenović 36

jeste da prikaže i opiše neke od GIS-baziranih tehnologija sakorisničkog aspekta, odnosno njihovu konkretnu upotrebu upoljoprivredi. Biće dat kratak osvrt i na primenu GIS-a uagrarnom sektoru Srbije, odnosno postojanja prepreka efikasnomsprovođenju novih koncepata u poljoprivrednoj proizvodnji. Ovo jenaročito aktuelno nakon donošenja strateškog dokumenta2005.godine - „Strategija razvoja poljoprivrede Srbije“, gde je,između ostalog, potencirano značajnije učešće poljoprivrede uukupnom BDP zemlje, potom pitanje snadbevanja tržišta bezbednom ivisoko kvalitetnom hranom, zaštita životne sredine i povećanjeprofitabilnosti turističke ponude, funkcija premošćivanja procesatranzicije u Srbiji kako bi se uspešno prebrodile predstojećepromene prilikom ulaska u STO i EU (Strategija razvojapoljoprivrede Srbije, 2005). Kao jedan od načina, da se ovimciljevima približimo, jeste modernizacija poljoprivredneproizvodnje uvođenjem novih tehnologija, pre svega, informacionihtehnologija u sve faze agrarne proizvodnje.

7.1 Geografski informacioni sistemi za podršku odlučivanju

Geografski informacioni sistemi dugo godina unazad postoje kaoprepoznatljiva tehnika i alat za rešavanje prostornih problema umnogim oblastima života i rada. Iako u mnogim karakteristikamasličan sa drugim informacionim sistema, GIS je, ipak, imaodrugačiji i složeniji razvoj. Prvi GIS korišćen je kao naprednazamena crtanju karata, dok su prvi informacioni sistemi bilivezani za fajl-sisteme i generisanje izveštaja off-line (HuertaE., Navarrette C., Ryan T., 2005). Naredene faze razvojainformacionih sistema uvele su baze podataka, integracijurazličitih sistema i postavljanje sistema „on-line“. Poslednjihdecenija, GIS se razvijao sve više u pravcu upotrebe prostornih

Ivan Radenović 37

analiza, ali i uvođenja koncepata iz oblasti sistema za podrškuodlučivanju (SPO) ili ekspertskih sistema (ES). Možda je jedan odrazloga sporijeg prodiranja GIS-a u svet biznisa i taj što je GISimao daleko više specifičnosti od drugih informacionih sistema, išto je istovremeno koristio i obrađivao prostorne i neprostornepodatke. To ga je delimično usporavalo u sopstvenompozicioniranju i prihvatanju od strane korisnika (kompleksniji uhardverskom, softverskom i funkcionalnom smilu). Sve dodevedesetih godina XX veka, GIS se, posmatrano kroz naučnediscipline, najpre vezivao za geografiju, arhitekturu,kartografiju (prve dve faze razvoja), pa potom za informatičkediscipline, statistiku, planiranje (poslednjih dvadeset godina) itek poslednje decenije prošlog veka počinje da zalazi u sferuposlovne ekonomije i menadžmenta, maloprodaje i telekomunikacija(Maguire D.J, 2000)

GIS u biznisu postaje novo naučno polje gde su njegovi koncepti,metode i teorije nastajale kombinacijom znanja i teorija iz višenaučnih disciplina: geografije, kartografije, informatike,statistike, ekonomije. U susretu sa rastućim nizom različitihzahteva i problema, GIS je počeo da širi oblast proučavanja iide, ne samo ka čuvanju, analizi i prikazivanju podatakareferentno vezanih za prostor, već i ka korišćenju neprostornihmetoda i modela, znanja i veština iz drugih naučnih oblasti. Timeje on postao moćan alat donosioca odluka, kako na operativnom,tako i na strateškom nivou. Cilj svakog procesa odlučivanja jestepredviđanje događaja, optimalno iskorišćenje postojećih resursa,minimiziranje grešaka i gubitaka, a maksimiziranje profita izarade. U tom smislu, integracija različitih matematičkih istatističkih modela u GIS mogla je samo da doprinese poboljšanjukvaliteta odluka koje se donose.

Tako nastaju prostorni sistemi za podršku odlučivanju (PSPO), kodkojih je najčešće GIS krucijalni segment (mogu i sistemi zapodršku odlučivanju biti okosnica razvoja PSPO). Prema nekim

Ivan Radenović 38

autorima, PSPO su ustvari geografski informacioni sistemi kodkojih su značajno razvijene funkcije koje se odnose na prostorneanalize i modelovanje (Malazewski J., 1999). Prema drugima, PSPOsu integrisani prostorni podaci koji su primenjeni kroz određenemodele za podršku odlučivanju (Keenan P., 2005). Najčešće se PSPOspominju kao specijalno dizajnirani GIS za podršku procesuodlučivanja, koji istovremeno integriše geografske podatke iodgovarajuće alate za analizu (Huerta E., Navarrette C., Ryan T.,2005). Neki ove prostorne sisteme čak nazivaju „inteligentni GIS“(Birkin M. et al., 1996), potencirajući pri tom prednosti kojeovakav sistem ima nad klasičnim GIS-om. Reč je, zapravo, ointegraciji postojećeg GIS-a i određenih matematičkiih istatističkih modela (u zavisnosti o kojoj oblasti se radi) čimese pokušalo približiti pronalasku metoda za rešavanjepolustruktuiranih ili nestruktuiranih prostornih problema.

Međutim, kada se govori o arhitekturi prostornih sistema zapodršku odlučivanju uočavaju se određene razlike u zavisnosti odtoga na kakvoj bazi su se sami sistemi razvijali. Postoje dveosnovne linije po kojima je započela, i danas teče, evelucijaPSPO: jedna na bazi GIS-a, a druga na bazi SPO (Peterson K,1998). Kao što smo već rekli, prema prvoj varijanti PSPO jenajvećim delom razvijen na bazi GIS-a. Kod ove varijante posebnoje naglašen segment prikupljanja i manipulacije prostornimpodacima, kao i pitanje složenosti prostornih veza koje međuproučavanim pojavama postoje. Ovakvi PSPO se najčešće koriste zarešavanje onih zadataka kod kojih je dominantna prostornakomponenta. Najveća primena datih PSPO je, recimo, u domenumaloprodaje (prostorni interaktivni modeli već se nalazeintegrisani u neke GIS softverske pakete kao što su SPANS (TYDACTecnologies Inc) ili TransCAD (Caliper Corporation)).

Druga linija razvoja PSPO podrazumeva njihovo baziranje nasistemima za podršku odlučivanju, a posebno na jednoj njihovojvrsti – tzv. Ekspertskim sistemima (ES). Reč je o skupu sistema

Ivan Radenović 39

baziranih na veštačkoj inteligenciji koji se koriste za lakšudekompoziciju složenih problema. Oni obično kombinuju logičkapravila donošenja odluka sa nekim skupom prikupljenih podataka.Pri tome se oslanjaju na teoriju logičkog zaključivanja,razvijajući sve to na heurističkim metodama ili konvencionalnimkompjuterskim algoritmima. Kod ovih PSPO naglašen je procesdonošenja odluka, gde je prostorna analiza samo jedan odsekundarnih segmenata. PSPO su ovde kreirani prema određenomdomenu primene i podrazumevaju analizu i obradu podataka vezanihza taj domen. Njihova najveća primena je u menadžmentu, oblastiplaniranja i regulacije prostornim jedinicama (npr. izdvajanjazona upravljanja u poljoprivrednoj proizvodnji), u oblastidentifikacije i upravljanja rizicima, ali i u maloprodaji u deluspecifikacije miksa proizvoda za određivanje alternativnihlokacija. U drugom delu ovog rada više ćemo se bazirati nageografskim sistemima za podršku odlučivanju sa pratećiminformacionim tehnologijama i njihovoj primeni u poljoprivredi.Pre upotrebe PSPO u bilo kojoj oblasti primene, pa ipoljoprivredi, moraju se preduzeti opsežne analize zadatka injegovih karakteristika koji je pred sistem postavljen. Važno jekreirati PSPO koji odgovara postavljenim zahtevima u zadatku.Ukoliko je ta podudarnost na niskom nivou, može se desiti daupotreba PSPO proizvede suprotan efekat od očekivanog – dovede dopogrešnih rezultata i pogrešnih zaključaka (Huerta E., NavarreteC., Ryan T., 2005). Ovakve analize trebalo bi da prethode svakomuvođenju PSPO jer do sada nije kreiran jedinstven PSPO - sposobanda odgovoriti na veliki broj raznovrsnih zadataka koristeći samojedan model. Zato je neophodno svakom zadatku, odnosno problemupronaći i odgovarajuću varijantu PSPO. Ako je klasičan GIS pružaoveliku pomoć u analizi i, delimično, u predviđanju nekihtrendova, GIS-bazirani sistemi za podršku odlučivanju treba dapostanu neophodna pomoć u delu rešavanja struktuiranih problemana operativnom nivou, ali i podrška u rešavanju nestruktuiranihzadataka. Budući trendovi korišćenja ovih tehologija ukazuju da

Ivan Radenović 40

će se sve češće upotrebljavati tzv. inteligentni interfejsikojima će nadoknađivati eventualni nedostatak znanja i veštinakorisnika PSPO u domenu kartografije ili prostornih analiza.Dostupnost PSPO na internetu, takođe, je značajan podstrek daljemrazvoju ovih sistema. Sa druge strane, GIS-baziranimtehnologijama pružaju se velike mogućnosti u oblastima prostornihoptimizacija. Svakako da u tome svoje mesto pronalazi ipoljoprivreda, odnosno težnja za unapređivanjem poljoprivredneproizvodnje korišćenjem savremenih informacionih alata.

7.2 Dosadašnja iskustva u primeni GIS tehnologija u poljoprivredi

Primena znanja i inovacija u poljoprivredi prisutna su već dužiniz decenija. Najčešće su se ogledala u merama melioracije,zaštite, prihranjivanja, ali i procesima selekcije, ukrštanja igenetske modifikacije među biljkama i životinjama. Istina,mogućnosti primene i širenja inovacija u poljoprivredi, kao i usvim drugim granama, direktno su zavisili od stepena ekonomskograzvoja datih zemalja, tj. njihovih sposobnosti da naučnadostignuća primene u praksi u što kraćim vremenskim intervalima.Zato je difuzija inovacija u poljoprivredi najbolje tekla,upravo, u najrazvijenijim ekonomijama, dok je u drugim zemljamasveta stizala sa zakašnjenjem. Unapređenje poljoprivredneproizvodnje prisutno je u svim poljoprivrednim granama kroz:unapređenje i selekciju vrsta, povećanje prinosa po jedinicipovršine, povećanje produktivnosti u oblasti mlekarstva iliproizvodnje mesa, procese ukrštanja i genetske modifikacije, kroznove načine upravljanja poljoprivrednim gazdinstvima, i sl.Procesi unapređenja veoma često se sprovode zahvaljujući

Ivan Radenović 41

savremenim informacionim tehnologijama, među kojima je i GISpronašao svoje mesto.

GIS omogućava jednostavno prikupljanje, čuvanje, analizu iprikazivanje podataka referentno vezanih za prostor. Preko takoprikupljenih informacija, GIS se može iskoristiti za analize,monitoring i upravljanje poljoprivrednim površinama sa dalekovećom preciznošću nego do sada. Poznato je da veliki broj faktorautiče na poljoprivrednu proizvodnju (od karakteristika zemljišta,fizičko-geografskih uslova proizvodnje, vrsta useva koje se gaje,do čitavog niza društveno-ekonomskih varijabli). Zato je veomateško sagledati sve te faktore istovremeno, a još teže baviti semodelovanjem sa toliko velikm brojem promenljivih. GIS je svojimtehnikama otvorio mogućnosti, ne samo za jednostavne analize, većje kreirao i infrastrukturu za upotrebu samog sistema radikvalitetnijeg modelovanja i upravljanja poljoprivrednimprostorom. Prikazaćemo samo neke od ilustrativnih primera primeneGIS tehnologija u postizanju kvalitenije („preciznije“)proizvodnje u oblasti zemljoradnje:

- Monitoring useva – podrazumeva praćenje i izdvajanjeposebnih zona na posmatranim parcelama, a na osnovu količinaprinosa koje one daju, a potom i otkrivanja uzroka kojidovode do razlika u količini prinosa između pojedinih zona imonitoringa svih varijabilnih faktora koji utiču na količinuprinosa.

Sve ovo ima za cilj da poljoprivrednom proizvođaču pomogne da štobolje odredi odnos svih potrebnih agrotehničkih mera koje trebada primeni, kako bi poboljšao količinu i kvalitet svojih prinosa(npr: količine i vrste mineralnih đubriva i sredstava za zaštitubiljaka koje treba da upotrebi u određenoj zoni,). Pomoću uređajakoji se ugrađuju na mašine za ubiranje prinosa prati se tačnakoličina prinosa koja se ubere u određenom trenutku i naodređenoj lokaciji (pomoću GPS, GIS-a, kompjutera i senzora).

Ivan Radenović 42

. Uz to se mogu prikupljati i još neke važne informacije u vezisa opštim uslovima staništa i stanju samih useva (karakteristikezemljišta, mikroklimatski uslovi, vlažnost zrna, itd).Prikupljeni podaci se čuvaju, obrađuju i analiziraju u GISalatima, tako da dobijeni rezultati predstavljaju informacije naosnovu kojih poljoprivrdni proizvođač može da sazna mnogo okarakteristikam poljoprivrednih površina na kojima uzgaja useve,a potom, kombinijući dobijene informacije sa nekim od postojećihmodela, da donose različite odluke u operativnom i strateškomsmislu,

- „Targetiranje“ uzoraka zemljišta – odgovarajućim tehnikamaza uzimanje uzoraka zemljišta sa „targetiranih“ lokacija,podaci se unose u GIS, gde se jasno izdvajaju zone saodređenim vrstama i karakteristikama zemljišta. Na osnovudodatnih analiza utvrđuju se eventualni nedostaci uhemijskom ili fizičkom sastavu zemljišta i pruža se pomoćpri odlučivanju u vezi upotrebe sredstava za prihranjivanjeili zaštitu,

- Varijabilna primena agrotehničkih mera – podrazumeva prvoprikupljanje podataka koji se unose u GIS da bi se steklajasna predstava u vezi sa realnim stanjem faktorapoljoprivredne proizvodnje na posmatranim površinama(vrednosti tih faktora su promenljive u prostoru i vremenu).Na osnovu toga, u GIS-u je moguće odrediti tačne količinipotrebnih inputa na određenim lokacijama i u određenimvremenskim intervalima (nalik „just-in-time“ konceptu ulancu snadbevanja). Dakle, GIS omogućava da se inputi unoseu sistem selektivno,

- Daljinska detekcija – već poznata tehnika prikupljanjapodataka u GIS-u, ali i, generalno, u kartografiji. Snimcipravljeni ovom metodom korisniku pružaju informacije oposmatranom objektu ili pojavi, bez kontakta sa njom.

Ivan Radenović 43

Poljoprivredni proizvođač preko ove metode može dobitiinformacije koje se odnose na brojne elemente u sistemu svoggazdinstva, a na osnovu njih i odgovarajućih softverskih paketamoguće je raditi brojne analize u cilju dobijanja odgovora narazličita pitanja, koja se odnose na prostorne dimenzijepoljoprivredne proizvodnje.

Primena GIS-a u poljoprivredi može se posmatrati na dva nivoa –makro i mikro nivou. Makronivo odnosi se na korišćenje GIStehnologija u izradi sistema za upravljanje poljoprivrednomproizvodnjom na velikim površinama (nivo regiona ili jednezemlje). Znatno konkretnija primena GIS-a je na mikro nivou, gdese ove tehnologije koriste za: utvrđivanje povoljnosti uslova ilinedostataka određenih elemenata na parceli, analizu uzrokanjihovog nastanka, za modelovanje mogućih rešenja i na kraju zaodabir strategije upravljanja datim gazdinstvom. Cilj svakeuspešne poljoprivredne proizvodnje jeste da ostvari maksimalneprinose uz minimalne troškove, a da pri tom optimalno upravljaljudskim resursima i primenom agrotehničkih mera. Ako bi se ovajcilj pretočio u zadatak koji bi trebalo da reši jedanpoljoprivredni proizvođač, onda je jasno zašto mu je u procesudonošenja odluka neophodna pomoć inteligentnih interfejsa,sistema za podršku odlučivanju i informacionih tehnologija. Prvikorak je da se identifikuju svi relevantni faktori koji utiču nasamu proizvodnju, i pri tome da se jasno definiše njihovavarijabilnost u prostoru i vremenu. Potom je neophodno utvrditikojim bi agrotehničkim merama trebalo delovati da bi se povećaokvalitet i kvantitet ukupne proizvodnje (vrste, količine, mesto ivreme). Zato je polje istraživanja upravljanja prostornimdimenzijama poljoprivredne proizvodnje upravo najviše posvećenoiznalaženju optimalnih metoda, tehnika i modela za prikupljanje,analizu, modelovanje i prikazivanje referentno vezanih podatakaza agrarni prostor. Da bi se ostvarili maksimalni profiti uzminimalne propratne negativne efekte, neophodno je da se usvojenimetod upravljanja stalno preispituje i usklađuje, u zavisnosti odIvan Radenović 44

varijacija samih uslova na različitim lokacijama poljoprivrednogzemljišta. GIS-bazirane tehnologije sirove podatke koje dolaze saterena, transformišu u upotrebljive informacije, koje se daljemogu unostiti u modele vezane za sistem upravljanjapoljoprivrednim zemljištem.

Upravo gore pomenuta sposobnost GIS-baziranih tehnologija, daizdvajaju zone sa različitim kombinacijama poljoprivrednihfaktora, omogućila je primenu u praksi koncepta „precizne“poljoprivrede (precision farming) (Adrian M., Dillard Ch., MaskP, 2005). „Precizna“ poljoprivreda podrazumeva korišćenjeinformacione tehnologije u analizi prikupljenih podataka saciljem da se jasno izdiferenciraju oblasti sličnih, odnosnorazličitih karakteristika i potreba. Na osnovu toga,poljoprivredni proizvođač ima informaciju kada, gde, čime ikoliko treba delovati kako bi se krajni efekat (količina prinosa)poboljšao. Reč je, zapravo, o pažljivo kreiranom menadžmentupoljoprivrednim zemljištem i proizvodnjom, tako da uneti inputitačno deluju na nedostajuće elemente, na svakoj poljoprivrednojpovršini posebno, i u pravom trenutku. Govori se dakle, o primenitehnologija i principa u cilju efikasnog upravljanja prostornom ivremenskom raznolikošću poljoprivredne proizvodnje (Mishira A,Chidanbara S.K., Blaji D, 2003). Sa druge strane, u praksi jegotovo nemoguće pronaći takve poljoprivredne površine kod kojihpostoji pravilna izdiferenciranost faktora proizvodnje, već jenepravilnost u razmeštaju faktora poljoprivrede gotovouobičajena. Zato je pri donošenju odluka u ovom slučajuneophodno, sem GIS-a i njegovih tehnologija, koristiti i znanjaekspertskih sistema (ES) i sistema za podršku odlučivanju (SPO)(Bian F., Sha Z., Hong W, 2004). Na osnovu prikupljenih podataka,uz odgovarajuće modele koji ne moraju biti samo prostornogkaraktera, GIS se dalje nadograđuje u pravcu kreiranje čitavogsistema za rešavanje složenijih problema. Pomenuti koncept„precizne“ poljoprivrede pomaže poljoprivrednom proizvođaču da

Ivan Radenović 45

smanji troškove proizvodnje, aktivno štiti životnu sredinu,povećava profit i uspešnije upravlja svojim posedom.

Pokušaćemo da prikažemo funkcije jedne aplikacije za primenukoncepta „precizne poljoprivrede“. Reč je o SSToolbox-u (SST).Aplikacija je bazirana na GIS-u i koristi desktop ArcViewsoftverski paket, a nadograđena je dodatnim funkcijama i modelimaiz sfere ekspertskih sistema. Aplikacija ima veoma jednostvan nizosnovnih funkcija: analiza i identifikacija potrebnih podataka,prikupljanje podataka, njihov unos i analiza.

Bez obzira iz koliko različitih izvora se podaci prikupljaju,njihovo skladištenje se vrši na jednom mestu i u odgovarajućimformatima kako bi bili dostupni za lak prispup, prikazivanje,obradu ili premeštanje na druge lokacije. Prvi problem koji tomprilikom treba rešiti jeste pitanje fizičkog i logičkogorganizovanja čuvanja podataka. STT je u tom smislu razviohijerarhiju strukture podataka preslikavajući hijerarhijskuorganizovanost iz realnog poljoprivrednog okruženja: atar,gazdinstvo i parcela. Atar se može sastojati od jednog ili višegazdinstava, a gazdinstvo može biti sačinjeno od jedne ili višeparcela.

Digitalne osnove se kreiraju pomoću GPS-a, digitalizacijom nekogod dostupnih izvora (satelitski ili aerofotosnimak, monitoringuređaji) ili uvozom digitalnih osnova iz drugih aplikacija.Podaci se, potom, unose na osnove struktuirano i onako kako suraspoloživi, odnosno dostupni (podaci o uslovima: hidrografija,tipovi zemljišta, specifični parametri zemljišta, reljefni model,nagibi terena, nivo plodnosti zemljišta, itd; podaci oupravljanju proizvodnjom: vrste gajenih kultura, načiniobrađivanja zemljišta, primena sredstava za prihranjivanje,pesticidi, navodnjavanje, prinosi; površina i granice atara,podaci o stanovništvu, saobraćaj, vodosnadbevanje, katastarskipodaci, korišćenje zemljišta, digitalni modeli nagiba zemljišta,itd). Unos i ažuriranje podataka je konstantan proces. Kada seIvan Radenović 46

unese osnovni set podataka, korisnik može da krene u njihovuanalizu, pri čemu se tek onda mogu spoznati prave mogućnosti oveaplikacije: komparativne analize troškova proizvodnje, optimalnoplaniranje gajenja kultura, analiza varijabilnosti agronomskihfaktora, statističke analize, itd. Na primer, korisnik može daproračuna primenu vrste i količine sredstava za prihranjivanjeili zaštitu, na određenom prostoru, kako bi poboljšao trenutnonepovoljno stanje, potom može da kvantifikuje koristi odluke dagaji jednu kulturu u odnosu na neku drugu, zatim da prekobivarijantne regresije utvdi vezu između varijabilnosti plodnostizemljišta i prinosa na datoj površini. Sa pomenutim SST-ijem upaketu se nalazi i softverski paket SST FarmCrawler kojiomogućava proizvoljnu selekciju i grupisanje tipova podataka pokriterijumu koji određuje korisnik sistema. Osim funkcijaprikupljanja i anlaliza, ove aplikacije omogućavaju i adekvatnoprikazivanje dobijenih rezultata (karte, tabele, grafikoni,izveštaji).

Praksa je pokazala brojna ograničenja u upotrebi GIS-baziranihtehnologija u poljoprivredi. Ograničenja su najčešće finansijskeprirode, odnosno nedostatak novca poljoprivrednika zainvestiranje u ovakve tehnologije. Tako su, recimo, Indija i Kinaveć napravile prve korake u istraživanju primene koncepta„precizne“ poljoprivrede i isplativnosti primene tzv. alata zapreciznu poljoprivredu (Mishira A, Chidanbara S.K., Blaji D,2003), ali je nedostatak finansijskih sredstava u deluistraživanja i imlementacije na poljoprivrednim gazdinstvimajedan od najvećih problema (u Indiji preko 30% ukupne populaciježivi ispod donje granice siromaštva). Druga značajna preprekaovom konceptu može da bude nedostatak znanja i veština u vezi sakorišćenjem informacionih tehnologija i odgovarajućih softvera(GIS, GPS, monitoring uređaji). Zato bi bilo poželjno da serazličiti vidovi edukacije o primeni novih tehnologija upoljoprivredi uvedu u sve nivoe obrazovanja poljoprivrednestruke. O stanju poljoprivrede u našoj zemlji i korišćenju novihIvan Radenović 47

tehnologija u ovoj delatnosti govore zvanične informacijedostupne od strane resornog ministarstva. Poljoprivreda jeproklamovana kao strateška grana privrede, te su stoga svaistraživanja, razvoj i inicijative u ovoj oblasti dobrodošli.Agrarni sector doprinosi budžetu Crne Gore sa oko 21% godišnje,ali je opšta konstatacija da su poljoprivredni potencijali CrneGore nedovoljno iskorišćeni. Poljoprivreda se smatra i važnomizvoznom granom Crne Gore jer u ukupnom izvozu Crne Gorepoljoprivreda zauzima 26% (Strategija razvoja poljoprivrede CrneGore, 2005.). Potencijali Crne Gore u izvozu poljoprivrednihproizvoda su veliki, ali su trenutno naši poljoprivredniproizvodi nekonkurentni na probirljivom svetskom tržištu. Ukupnaekonomska situacija u kojoj se Crna Gora nalazila tokom poslednjedve decenije negativno je uticala i na modernizacijupoljoprivredne proizvodnje, a tranzicioni talas još uvek nijedoneo preorijentaciju, niti svesti, niti načina privređivanja kodvelikog dela poljoprivrednih proizvođača u Crnoj Gori.Poljoprivreda ima veliki broj nedostataka u odnosu napoljoprivrede razvijenih evropskih zemalja (usitnjeni posedi sasvega 5,5% gazdinstava preko 10 ha, mali prinosi po jedinicipovršine odnosno grlu stoke, heterogenost useva i nelojalnihuslova konkurencije samog tržišta, zasterala mehanizacija, malaulaganja u istraživanja i razvoj, nizak nivo obrazovanostipoljoprivrednika) (Strategija razvoja poljoprivrede Crne Gore,2005). Postavlja se logično pitanje – kako u takvom okruženjuuvoditi informacone tehnologije i nove koncepte u poljoprivrednuproizvodnju? Čitava filozofija primene koncepta „precizne“poljoprivrede zasniva se na iznalaženju optimalnih količinainputa kako bi se maksimizirali prinosi i prihodi. Da bi se topostiglo, potrebno je da se uspostavi adekvatan monitoring isistem prikupljanja svih relavantnih podataka, bitnih za analizeu okviru GIS-a, da se izvrše analize i da se rezultati primene upraksi. Kako Crna Gora nije napravila ni prvi korak ka uvođenjupomenutih tehnologija u poljoprivredu, prvo predstoji veliki

Ivan Radenović 48

posao oko restruktutitanja čitavog agranog sektora, a istovremenosa tim i uspostavljanje informatičke baze kao podloge za primenurazličitih informacionih tehnologija. Stoga bi, u ciljupripremanja infrastrukture za primenu GIS-baziranih tehnologija upoljoprivredi Crne Gore, trebalo preduzeti sledeći niz koraka:

- kreiranje nacionalnih digitalnih osnova,- sređivanje i ažuriranje katastarskih podataka,- omogućavanje javnosti podataka i njihova dostupnost,- identifikovanje relevantnih podataka za oblast

poljoprivrede,- odabranje alata za upravljanje prikupljenim podacima,- odabranje odgovarajućih načina prikupljanja podataka (sa

visokim nivoom tačnosti),- biranje tehnika analize prikupljenih podataka,- stvaranje ekspertskog tima na nacionalnom nivou koji bi

utvrdio koristi i troškove primene koncepta „preciznepoljoprivrede“ u Crnoj Gori ili nekom njenom delu (agronomi,inženjeri, proizvođači, geografi, ekonomisti, pedolozi,prostorni planeri...),

- stvaranje jakih udruženja poljoprivrednih proizvođača jer jeprimena pomenutih alata veoma skupa, ali i moguća uz snažnupodršku državnog i privatnog sektora,

- pripremanje, kreiranje, upravljanje i sprovođenje pilotstudija o primeni koncepta precizne poljoprivrede u CrnojGori,

- sprovođenje konstante edukacije poljoprivrednih proizvođačao potrebi i neophodnosti primene odgovarajućih količinasredstava za zaštitu, prihranjivanje, navodnjavanje i sl.

Osim primene GPS, GIS-a i drugih tehnologija i alata uprikupljanju, čuvanju, obradi, analizi i prikazivanju podataka,neophodno je ići i korak dalje u smislu nadogradnje sistema.Neophodno je dobijene rezultata iskoristiti u procesu modelovanja(uz korišćenje ekspertskog znanja i sistema za podršku

Ivan Radenović 49

odlučivanju), kako bi se odabrale odgovarajuće strategije zaupravljanje poljoprivrednim zemljištem i proizvodnjom narazličitim nivoima. Kao jedan od mogućih pravaca razvojainformatičke baze poljoprivrede u Crnoj Gori, svakako bi bila iizgradnja nacionalne prostorne informacione infrastrukture, uokviru koje bi, između ostalog, svoju poziciju imala ipoljoprivreda. U „Strategiji razvoja poljoprivrede Crne Gore“ datje predlog i za osnivanje Agencije za poljoprivredno zemljište,čiji bi zadatak bio da vodi statistiku, nadgleda, analizira,preporučuje i pomaže u donošenju odluka u vezi sa korišćenjempoljoprivrednog zemljišta. S tim u vezi bi bili i poslovi okouređenja katastra, njegovog ažuriranja, digitalizovanja i sdrugihperacija u vezi sa formiranjem informacione infrastrukture.Predloženi GIS centar na nacionalnom nivou mogao bi da budeorganizaciona jednica i same agencije, a imao bi ispod sebeorganizovanu mrežu regionalnih GIS centara. U „Nacrtu Zakona opoljoprivredi“ predviđa se i formiranje integrisannogpoljoprivrednog informacionog sistema, koji bi, takođe, mogao dabude širi, nacionalni okvir za formiranje pomenutih GIS centara.U ovakvom nacionalnom okviru, može se govoriti i o primenigeografskih informacionih sistema za podršku odlučivanju namakronivou, tj. na nivo donošenja strateških odluka upoljoprivrednoj proizvodnji Crnoj Gori i njenog kvalitetnog,ravnomernog i održivog razvoja.

Ivan Radenović 50

8. ZAKLJUČAK

U cilju optimalnog korišćenja GIS-a, nije dovoljno da korisniksamo nabavi odgovarajući hardver, softver i ljude koji će raditina sistemu, već i da sistem bude adekvatno organizacionopostavljen. To podrazumeva da, kao i u svakom drugom poslu,nabavka novog alata nije rešenje samo po sebi ako on nijepravilno inkorporiran u celinu posla kojim se korisnik bavi.Danas, posle nekoliko decenija razvoja, GIS je dokazao svojeprednosti u svim oblastima gde se zahteva vizuelizacijaprostornih podataka i manipulisanje velikim brojem podataka, kojisu opisani vrlo složenim konceptima i imaju veliki broj korisnikaraznih struka. GIS tehnologija omogućava veliki napredak u svimoblastima i procesima upravljanja, praćenja, organizacije iodlučivanja u odnosu na konvencionalne metode rada. Zato se možeočekivati da će se i u Crnoj Gori, posle trenutnog zastoja,ubrzati njegova implementacija i njegova primena.

Ivan Radenović 51

Literatura:

[1] Anđelić S., Kasalica S., Dragović N., ''Mogućnosti primene PAUKsistema u železničkom saobraćaj'', XIII naučno-stručna konferencija oželeznici sa međunarodnim učešćem – ŽELKОN '08, Niš, Srbija, ISBN978-86-80587-78-3, COBISS.SR-ID 134193420, str. 125-128 [2] Novković N., Manić A., Savić T.: „Uvođenje geo -informacionog sistema (GIS) u opštini Kovin“, Završni rad,mentor: prof. dr Zoran Čekerevac, VŠSSPIM, Kruševac, 2009.

Ivan Radenović 52

[3] Čekerevac Z, Čekerevac P, Some Consequences of the Fire inthe Arsenal near Paraćin City and the Closure of Pan-EuropeanKoridor 10 in October 2006, Naučna konferencija LOGVD 2008Dopravna logistika a krizove situacie, Žilina, Septembra 2008. [4] Čekerevac Z , Dvorak Z , Glumac S, „An Expert System forCombating Flood Crisis and Aridity on Example Vojvodina'sHydrology System in Serbia“, Naučna konferencija CrisesSituations Solution in Specific Environment, 27 – 28. maj 2009,Žilina, Slovačka [5] Lazić Ž., Anđelić S., ''Primena informacionih tehnologija ujavnom preduzeću Železnice Srbije'', I konferencija Novi horizontisaobraćaja i komunikacija 2007, Teslić, Republika Srpska, 2007. [6] Dvorak Z, Havliček J, Soušek R, Evaluation of Public RisksConnected to Evasion of DangerousSubstances Using GIS, Mechanics,Transport Communications, Academc Journal, ISSN 1312-3823, No.3,2009, Sofia [7] NOVÁK, L., ŠIMÁK, L.: Súčasné požiadavky na informačnúpodporu krízového riadenia akrízového plánovania v SR. In: Zborník z konferencie „krízovýmanažment vo verejnej správe a ochrana obyvateľstva“. APZ,Bratislava 2008, str. 41-51. ISBN 978-80-8054-457-7.

Ivan Radenović 53