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.
Spis Treści
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 |