GPS i GIS w analizie przestrzennej

GPS i GIS to dwa ważne narzędzia współczesnej geografii, ale nie oznaczają tego samego. GPS jest systemem satelitarnej nawigacji, który pozwala określić położenie punktu na powierzchni Ziemi. GIS to z kolei system informacji geograficznej, czyli zestaw narzędzi służących do gromadzenia, porządkowania, analizowania i prezentowania danych odnoszących się do przestrzeni.

W praktyce GPS odpowiada głównie na pytanie: gdzie coś się znajduje?, a GIS pomaga odpowiedzieć także na pytania: dlaczego właśnie tam?, co znajduje się w pobliżu? oraz jakie zależności występują między obiektami. Dzięki temu oba narzędzia są szeroko stosowane w geografii, planowaniu przestrzennym, transporcie, ochronie środowiska i zarządzaniu kryzysowym.

Położenie miejsca na Ziemi określa się za pomocą współrzędnych geograficznych. Składają się na nie szerokość geograficzna i długość geograficzna. Szerokość wskazuje położenie na północ lub południe od równika, a długość na wschód lub zachód od południka zerowego przechodzącego przez Greenwich.

Odbiornik GPS odbiera sygnały z satelitów i na tej podstawie wyznacza położenie użytkownika. W nowoczesnych urządzeniach, takich jak smartfony czy nawigacje samochodowe, wynik jest przedstawiany bezpośrednio na mapie cyfrowej. Oprócz samego położenia urządzenie może podawać także czas, prędkość przemieszczania się i przybliżoną wysokość.

Dokładność pomiaru zależy od warunków odbioru sygnału. Może się pogarszać np. w gęstej zabudowie miejskiej, w tunelach albo w miejscach, gdzie sygnał z satelitów jest ograniczony. Dlatego odczyt z GPS należy traktować jako bardzo użyteczny, ale nie zawsze idealnie dokładny.

Podstawą działania GIS są dane przestrzenne i dane opisowe. Dane przestrzenne mówią, gdzie znajduje się obiekt, jaki ma kształt, przebieg lub zasięg. Dane opisowe informują o jego cechach, np. nazwie miejscowości, liczbie ludności, rodzaju użytkowania ziemi czy przebiegu granicy administracyjnej.

W GIS informacje porządkuje się w warstwy informacyjne. Każda warstwa przedstawia jeden typ obiektów, na przykład drogi, rzeki, lasy, szkoły albo granice gmin. Dzięki temu można wyświetlać tylko potrzebne elementy i zestawiać je ze sobą. To bardzo ułatwia analizę przestrzenną, czyli badanie rozmieszczenia obiektów i relacji między nimi.

Na przykład po nałożeniu warstwy dróg, zabudowy i szkół można sprawdzić, które obszary mają dobry dostęp do edukacji, a które są gorzej skomunikowane. Właśnie takie porównywanie danych w tej samej przestrzeni jest jedną z najważniejszych zalet GIS.

Mapa cyfrowa to mapa zapisana elektronicznie, którą można powiększać, filtrować i łączyć z innymi zbiorami informacji. Jest bardziej elastyczna niż mapa papierowa, bo pozwala szybko zmieniać zakres danych i sposób ich prezentacji. W analizie przestrzennej korzysta się także z fotografii lotniczych, zdjęć satelitarnych i ortofotomap.

Zdjęcia satelitarne pokazują rzeczywisty obraz powierzchni Ziemi z góry. Dzięki nim można obserwować zmiany użytkowania ziemi, rozwój obszarów miejskich, stan lasów, skutki powodzi czy pożarów. Ortofotomapa łączy zalety zdjęcia i mapy, bo przedstawia teren w realistyczny sposób, ale jednocześnie umożliwia dokładniejsze określenie położenia obiektów.

GPS i GIS mają liczne zastosowania praktyczne. GPS jest używany głównie w nawigacji satelitarnej: w samochodach, telefonach, transporcie publicznym, turystyce pieszej, ratownictwie i logistyce. Umożliwia odnalezienie trasy, zapis przebiegu podróży i szybkie ustalenie aktualnego położenia.

GIS znajduje zastosowanie tam, gdzie trzeba analizować przestrzeń. W planowaniu przestrzennym pomaga wybierać lokalizację inwestycji i oceniać dostępność komunikacyjną. W ochronie środowiska służy do monitorowania zmian pokrycia terenu, zanieczyszczeń i zagrożeń przyrodniczych. W analizie sieci osadniczej pozwala badać rozmieszczenie miast, wsi, usług i dróg.

W geografii szkolnej ważne jest rozumienie, że GIS nie jest tylko „mapą w komputerze”. To narzędzie pozwalające łączyć dane z wielu źródeł i wyciągać wnioski o zjawiskach zachodzących w przestrzeni.

Analiza przestrzenna polega na badaniu położenia obiektów oraz związków między nimi. Dzięki niej można określić, gdzie występują skupiska ludności, które obszary są słabo dostępne komunikacyjnie, gdzie najlepiej zlokalizować nową szkołę albo które tereny są zagrożone powodzią. Jest to więc narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji.

Współczesna geografia coraz częściej opiera się na danych cyfrowych. Umiejętność odczytywania współrzędnych geograficznych, korzystania z map cyfrowych oraz rozumienia zasad działania GIS i GPS staje się ważna nie tylko w nauce, ale i w codziennym życiu. Pozwala sprawniej poruszać się w przestrzeni i lepiej rozumieć zjawiska zachodzące wokół nas.