Geoinformacja wprowadzenie do systemów organizacji danych i wiedzy
wydawnictwo: Wydawnictwo Gall
ISBN:[zasłonięte]978-83968-11-6
wydanie: 2011
format: B5, str. 288, oprawa TWARDA
Wiedza, postrzegana jako kapitał, wymaga odpowiedniego zarządzania odwołującego się do rozwiązań systemowych, wykorzystujących współczesne technologie komunikacyjne, które tworzą dedykowane systemy jej organizacji (SOW). W ramach budowanych systemów SOW definiowane są wszelkiego rodzaju niezbędne narzędzia organizowania informacji, które umożliwiają zarządzanie skodyfikowaną w różnych środowiskach sieciowych wiedzą formalną, w tym w szczególności internetowych serwisach informacyjnych, systemach informacji przestrzennych (GIS) czy innych bazach danych, które wykorzystywane są do różnych celów.
Potrzeba tworzenia tego rodzaju systemów organizacji wiedzy jest koniecznością wynikającą z informacyjnego nadmiaru niewyselekcjonowanych i nieprzetworzonych danych i informacji, które przytłaczają w swojej masie przeciętnego ich odbiorcę. Odszukanie np. w Internecie wiarygodnych informacji, niezbędnych przy wykonywaniu określonych zadań, jest przy tym czasochłonne i obarczone poczuciem trudnej do zdefiniowania niepewności, odniesionej do jakości i kompletności pozyskanych tym sposobem danych i informacji.
W tworzonych systemach wykorzystywane są różnorodne narzędzia, poczynając od stosunkowo prostych list terminów, poprzez taksonomie, schematy klasyfikacyjne i kategoryzacje, tezaurusy, ontologie, sieci neuronowe czy inne tego rodzaju modele.
W książce przedstawiono m.in. zagadnienia związane z możliwością opisu świata rzeczywistego za pomocą wybranych modeli baz danych, ze szczególnym uwzględnieniem sposobu ich reprezentacji w modelach pojęciowych, wybrane zagadnienia dotyczące właściwości danych przestrzennych, sposoby klasyfikowania obiektów przestrzennych, a także istotny problem niepewności dotyczący przetwarzania danych geoinformacyjnych, związanych z reprezentacją poszczególnych encji świata rzeczywistego w modelach konceptualnych z wykorzystaniem systemów GIS.
Z uwagi na interdyscyplinarny charakter, książka adresowana jest do każdego, kto interesuje się tematyką dotyczącą analizy danych przestrzennych i zastosowaniami praktycznymi geoinformatyki, a w szczególności tworzeniem systemów organizacji danych i wiedzy oraz zarządzania nimi z wykorzystaniem narzędzi geoinformacyjnych. Może być ona przydatna w pogłębieniu wiedzy w zakresie teoretycznych podstaw budowy modeli baz danych, umożliwiających pozyskiwanie, gromadzenie, przetwarzanie, analizę, interpretacje i udostępnianie danych geoprzestrzennych, stanowiących reprezentację opisywanego świata rzeczywistego.
Wprowadzenie. 5
Rozdział I. Teoria informacji. 9
1. Pojęcie informacji, danych i wiedzy. 9
2. Teoria informacji. 15
3. Pojęcie jakości informacji . 17
4. Cechy informacji. 27
5. Mierniki jakości informacji. 29
6. Rodzaje informacji i ich funkcje. 34
7. System informacyjny i jego procesy. 35
Rozdział II. Modele reprezentacji danych i wiedzy . 41
1. Pojęcie modelu danych i wiedzy . 41
2. Podstawowe pojęcia obiektowości. 43
3. Rodzaje modeli baz danych . 53
3.1. Hierarchiczny model danych . 54
3.2. Relacyjny model danych i wiedzy . 55
3.2.1. Struktura modelu baz danych . 55
3.2.2. Struktura modelu baz wiedzy . 59
3.2.3. Normalizacja danych. 62
3.3. Grafowy model danych . 69
3.3.1. Pojęcie grafu i jego rodzaje . 69
3.3.2. Przykłady zastosowania grafów. 77
3.4. Modele obiektowe. 86
Rozdział III. Metody reprezentacji danych przestrzennych . 93
1. Rodzaje danych przestrzennych i ich charakterystyki . 93
2. Struktura modelu bazy danych przestrzennych. 95
3. Reprezentacja danych w modelu przestrzennym. 97
4. Generalizacja danych przestrzennych . 98
4.1. Pojęcie generalizacji. 98
4.2. Modele generalizacji danych . 100
4.3. Generalizacja kształtu obiektów . 101
4.4. Kompleksowy model generalizacji. 105
4.5. Dynamiczne modele generalizacji . 106
5. Modele rastrowe . 108
6. Modele wektorowe . 110
6.1. Prosty model wektorowy. 111
6.2. Topologiczny model wektorowy . 112
7. Numeryczny model terenu (NMT). 116
Rozdział IV. Właściwości danych przestrzennych . 127
1. Pojęcie autokorelacji przestrzennej i przestrzenno-czasowej. 127
2. Miary odległości pomiędzy próbkami i ich wpływ na wyniki pomiaru. 129
3. Dobór reprezentatywnej próby pomiarowej . 131
4. Analizy przestrzenne. 134
4.1. Rodzaje analiz przestrzennych. 134
4.1.1. Przestrzenna autokorelacja i jej miary. 142
4.1.2. Interpolacja przestrzenna . 145
4.1.3. Regresja przestrzenna. 152
4.1.4. Interakcja przestrzenna. 154
5. Modelowanie przestrzenne i symulacja. 156
5.1. Pojęcie modelu, modelowania i symulacji. 156
5.2. Rodzaje modeli . 158
5.3. Metody symulacyjne . 160
5.4. Wybrane metody symulacji przestrzennej . 163
5.4.1. Automaty komórkowe. 164
5.4.2. Programowanie agentowe. 170
Rozdział V. Klasyfikacja obiektów informacyjnych. 175
1. Cechy obiektów w zbiorze danych i sposoby ich wyodrębniania. 175
2. Metody klasyfikacji obiektów. 181
3. Kryteria oceny metod klasyfikacyjnych. 183
4. Metody wyboru cech niezależnych . 186
4.1. Wybór cech na podstawie klasyfikacji obiektów. 187
Rozdział VI. Niepewność danych przestrzennych w systemach GIS . 193
6.1. Przesłanki niepewności danych przestrzennych. 193
6.2. Niepewność wyników pomiarów i ich cyfrowej reprezentacji w modelu pojęciowym. 194
6.3. Szacowanie niepewności i dokładność pomiaru obiektów przestrzennych. 197
6.4. Dokładność danych przestrzennych. 201
6.5. Rozdzielczość danych przestrzennych . 203
6.6. Spójność baz danych przestrzennych. 204
6.7. Kompletność bazy danych. 206
6.8. Pojęcie jakości danych. 206
6.9. Pojęcie niepewności w modelowaniu obiektów i zjawisk przestrzennych. 212
6.9.1. Klasyczne modelowanie. 212
6.9.2. Probabilistyczne modelowanie obiektów przestrzennych . 213
Rozdział VII. Zarządzanie informacją. 217
1. Systemy organizacji wiedzy. 217
2. Listy terminów . 221
3. Klasyfikacje, kategoryzacje. 221
4. Tezaurusy. 223
5. Ontologie. 226
5.1. Pojęcie ontologii. 226
5.2. Powody tworzenia ontologii. 231
5.3. Fazy tworzenia ontologii . 232
6. Organizacja informacji . 236
Rozdział VIII. Udostępnianie danych z systemów informacyjnych. 241
1. Pojęcie bezpieczeństwa informacji w systemach informacyjnych . 241
2. Ograniczenia prawne związane z udostępnianiem danych . 243
2.1. Ochrona baz danych. 243
2.2. Ochrona informacji niejawnych . 246
2.3. Ochrona danych osobowych . 247
2.4. Ochrona praw autorskich . 249
3. Jawność formalna danych gromadzonych w państwowym zasobie geodezyjnym i kartograficznym. 253
4. Udostępnianie danych z zasobu geodezyjnego i kartograficznego w świetle ustawy o dostępie do informacji publicznej. 257
5. Zasady udostępniania baz danych podmiotom realizującym zadania publiczne. 260
6. Implementacja dyrektywy INSPIRE do polskiego porządku prawnego. 263
Literatura. 275
Indeks rzeczowy. 285
