GIS på GEUS

af Bjørn Hermansen

Flybillede af sydkysten af Sjælland mellem Skælskør og Næstved. Flybilleder spiller stadig en vigtig rolle ved fremstilling af topografiske kort, og de Geografiske Informations Systemer (GIS) bruger gerne en kombination af oprettede flybilleder, satellitoptagelser og digitale kort.

Indledning

Geografiske Informations Systemer (GIS) anvendes i dag af alle statslige geologiske undersøgelser og store kortproducenter verden over. Ligeledes vinder GIS hastigt indpas i administrative institutioner, der anvender stedfæstede data i Danmark f.eks. kommuner, amter og en del ministerier. Kort fremstillet med GIS kan udveksles via moderne elektroniske medier (cd-rom, Internettet m.v.). Desuden er mulighederne for statistiske, matematiske og geografiske analyser af data blevet kraftigt øget, og det er blevet meget nemmere at opdatere kort i forhold til traditionelle metoder.

Forgængerne for GEUS - DGU fra 1888 og GGU fra 1946 - blev oprindeligt oprettet for at varetage den geologiske kortlægning af henholdsvis Danmark og Grønland. Kortlægningen har således stået på i over 110 år. Institutionen har i denne periode været den næststørste kortproducent i Danmark - kun overgået af Kort- og Matrikelstyrelsen. Det var derfor naturligt, at det var her, edb-teknologien som et af de første steder, vandt indpas i kortfremstillingen.

Allerede sidst i 1970erne blev edb anvendt til opbevaring og udtegning af oplysninger om boringer. I 1983 begyndte institutionen at udvikle programmer til automatisk kortudtegning. To af disse systemer (ZETA og UNIKORT) blev efterhånden udviklet til egentlige GIS - baseret på henholdsvis vektor- og rasterdata. Fra sidst i 1980erne var institutionen endda internationalt førende, idet version 3 af ZETA-systemet - så vidt vides - var verdens første menustyrede GIS.

Fra 1992/93 aftrappede GEUS egenudviklingen af GIS og overgik gradvist til kommercielle systemer med hovedvægten på Arc/Info.

	GIS er i dag en bred betegnelse for alle edb-systemer som kan håndtere kort og stedfæstede data i geografiske koordinatsystemer som UTM eller længde/breddegrader. Et GIS er offest karakteriseret ved at kunne: · Skabe digitale kortdata · Opdatere kort og tilknyttede data · Foretage beregninger og analysere på kortdata · Udskrive resultater - oftest i form af kort

	GIS har mange forskellige anvendelsesmuligheder. På GEUS anvendes GIS bl.a. til · Fremstilling af digitale geologiske kort · Analyse af fundne geologiske strukturer · Areal- og volumenberegninger · Geografisk visualisering af resultater · Dannelse af data til brug i modelberegninger · Beregning af hydrologiske sammenhænge i vandløbsnetværk

Mange af funktionerne og metoderne i GIS kendes også fra andre edb-systemer. Figuren illustrerer overlappet mellem nogle af disse systemer.

GIS-baseret fremstilling af digitale geologiske kort

Generelt kan man basere et nyt digitalt kort på remote sensing (satellitbilleder og flyfoto), fotogrammetri eller digitalisering (manuelt eller automatisk) af eksisterende kortplaner.

I alle tilfælde må man - efter at have skabt rammerne - tilføje det nye digitale kort et tematisk indhold i form af geologisk information.

Geologiske kort over Grønland på digital form

De geologiske kort over Grønland fremstilles i dag helt fra grunden med et GIS. Det færdige resultat er derfor ikke alene et trykt papirkort, men også digitale kort og en tilknyttet geologisk database. Arbejdet begynder i mange tilfælde med stereografiske flyfoto, der med fotogrammetriske metoder fører til digitale kortdata. Data overføres til Arc/Info som sammenkobler geometrien med de tilhørende geologiske informationer (attributdata). Skannede kort, flyfoto og database-oplysninger kan ligeledes tilføjes, så et sammenhængende GIS-produkt er resultatet.

Der er indtil nu produceret to nye kort med digitalt grundlag i 1:100.000: 60 Ø.1 Nord Lindenow Fjord og 69 V.1 Syd Uiffaq samt et nyt kort i 1:500.000: Lambert Land.

Desuden vektoriseres nogle af de tidligere udgivne kort og gøres herefter tilgængelige i GIS format. Indtil nu er oversigtskortet 1:2.500.000 og 12 kort i 1:100.000 serien vektoriseret.

GEUS fremstiller i samarbejde med KMS et digitalt topografisk kortværk over Grønland - "G250 vektor". Kortlægningsafdelingen står for en del af digitaliseringen ud fra flyfoto, mens Afdeling for Malmgeologi omdanner de af KMS samlede kort til et let anvendeligt GIS-format.

Fremstillingen af "G250 vektor" er af væsentlig betydning for at få et digitalt basiskort over Grønland, der kan danne baggrund for bl.a. de geologiske temaer. Status ultimo 2000 er, at ca. 55% af Grønland er dækket (Fig 1).

	Fig. 1. De kortblade - "G250 vektor" - som er færdige i GIS-formater til Arc/Info og ArcView.
	Fig. 2. Aeromagnetisk kort fra Sydgrønlands cd-rom'en.

Afdeling for Malmgeologi har udgivet digitale temakort på 3 cd-rom fra henholdsvis Inglefield Land (Nordvestgrønland), Wegener Halvø (Østgrønland) og Sydgrønland. De digitale temakort indeholder data om topografi, geologi, geofysiske tolkninger, geokemiske analyser, mineralforekomster, placering af gamle feltkort og et referenceindex. De nye data har for Sydgrønland (Fig. 2) ført til en ny og revideret udgave af det geologiske kort i skala 1:500 000.

I Afdeling for Malmgeologi anvendes GIS i øvrigt til, at registrere udbredelsen af råstofkoncessioner i Grønland samt til at beregne arealernes størrelse i km2 og sikre, at der ikke er overlap med eksisterende koncessioner.
En miljøkortlægning af Grønlands kyster blev påbegyndt i 1999, idet GEUS i samarbejde med Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) og Københavns Universitet udarbejdede et såkaldt "Oliespilds-følsomhedskort" for cirka 15.000 km af Vestgrønlands kyst 62°-68°N nær de områder, hvor olieefterforskningen er begyndt.

Kortet er lagt på Internettet og kan ses på:

http://www.geus.dk/departments/quaternary-marine-geol/oliespild_v_gr/index.htm

Geologiske kort over Danmark på digital form

Alle geologiske kort over Danmark og tilgrænsende områder "fødes" i dag på digital form. Nogle af disse kort bliver senere trykt, mens andre udelukkende udkommer på cd-rom. Kortene produceres overvejende i GIS-laboratoriet på GEUS, men også Geofysisk afdeling har i flere år udgivet digitale kort (Fig. 3).
Siden det første fuldt digitalt producerede kort i 1994 kom fra GIS-laboratoriet ("Prækvartæroverfladens højdeforhold"), er der produceret en lang række kort. Især udgivelsen af digitale geologiske jordartskort 1:25.000 (Fig. 4 og udsnit over Samsø nederst på siden) har været omfattende, idet der ved udgangen af år 2000 var udarbejdet hele 368 kortblade i denne serie, som nu dækker ca. 82% af det danske landareal.

Fig. 3 Seismiske linier på interpoleret rasterkort fra Geofysisk afdeling

Fig. 4. Udsnit af Digitalt jordartskort.

I september 2000 blev der udgivet en cd-rom med titlen "Digitalt kort over Havbundssedimenter omkring Danmark 1:500.000" (Fig. 5). Dette kort blev til gennem den typiske proces, hvor et ældre papirkort indledningsvis digitaliseres for senere at bliver rettet og opdateret i et GIS. Data fra GEUS blev suppleret med data fra samarbejdspartnere fra Danmark, Sverige, Tyskland og Polen. Kortet vil senere kunne kombineres med tilsvarende kort over f.eks. den norske del af Nordsøen og den østlige Østersø.

De trykte kort i GEUS- officielle kortserie - senest jordartskortet for Sakskøbing og Smålandsfarvandet - fremstilles også ud fra digitale kort, selv om der ofte anvendes andet grafisk værktøj til det endelige layout. GIS-platformen muliggør her specialkort med særlige temaer (Fig. 6), 3-D virkning eller profiler. Når kort udgives på cd-rom er det en god anledning til at udnytte de særlige muligheder som mediet tillader. Kortet kan gøres "sømløst", så man kan arbejde på tværs af kortbladsgrænser. Ekstra data kan lægges på databasefiler, så de kan anvendes ved evt. beregninger og analyser af kortet. En GIS-viewer (et program med begrænsede GIS-faciliteter) kan leveres sammen med data til dem, som evt. ikke selv har et GIS. Dette giver rekvirenten mulighed for at kombinere data på en selvvalgt måde eller ændre kortlayoutet. Endelig kan man indlægge såkaldte "hotlinks" som ved et "klik" på kortet kan kalde et billede af den udpegede lokalitet frem eller skabe forbindelse til en relevant side på Internettet.

		Fig. 5 Digitalt havbundstypekort over sydlige Øresund.
		Fig. 6 Dybden til prækvartæroverfladen. Udsnit af Sakskøbingkortbladet.

Analyser og beregninger

Ofte anvendes GIS til forholdsvis enkle formål så som:
· Koncession- og licensbehandling (kortproduktion og arealberegning)
· Illustration af den geografiske fordeling af indsamlede prøvers forskellige analyseværdier
· Ressourceevaluering baseret på data fra databaser og sammenstillet med GIS
· Afrapporteringer fra feltarbejde (illustrationer)
· Kontrol af prøveindsamlings punkter (aflæste eller fra GPS - vises på et kort)
· Sammenstilling af korttemaer med satellitdata og flyfoto
· Zonering ud fra boringer, vandløb, skel eller råstofgrave

Andre gange udføres mere komplekse beregninger, hvor især det at fremstille fladedækkende korttemaer ved hjælp af interpolation mellem målepunkter, boringer eller seismik er meget udbredt. Et resultat af en sådan proces kan være en digital højdemodel, som - udover terrænet på jordoverfladen - f.eks. kan afspejle havbundsdybder, prækvartæroverfladen eller grundvandsspejlet (Fig. 7).

Fig. 7. Digital terrænmodel, øverst for Mariager Fjord og nederst for en del af Smålandsfarvandet; her ses Femø, Fejø og Askø midt i billedet.

De anvendte systemer

De mest anvendte GIS er i dag det professionelle værktøj Arc/Info til produktion og opdatering af digitale kort og ArcView til kortudtegning, illustrationsformål eller enkle beregninger. Der er efterhånden kommet flere udvidelser til ArcView, så også mere komplicerede opgaver kan løses med dette forholdsvis billige og letanvendelige værktøj. Opdelingen mellem Arc/Info og ArcView er nu ved at blive opløst fra producentens side.

MapInfo anvendes især til ukompliceret kortfremstilling - specielt indenfor det maringeologiske område. Geofysikerne anvender et GIS kaldet Z-Map-plus, som er integreret med og skræddersyet til de geofysiske modelværktøjer på Landmark-platforme.

Til remote sensing, billedbehandling o.a. specielle anvendelser har GEUS anskaffet anden software f.eks.:

Geosoft - geofysiske/geokemiske data

Envi - remote sensing, hyperspektrale data, satellit data

PCI - remote sensing, satellit data

Win-Chips - remote sensing og billedbehandling

Størstedelen af programmerne kan ret uproblematisk udveksle data indbyrdes og med de nævnte GIS.

Nye digitale kortdata

Manglen på digitale korttemaer har i årevis været "flaskehalsen" for udbredelsen af GIS til mange nye emneområder. GEUS har derfor i flere år arbejdet på at fremskaffe nye typer kortdata i samarbejde med det øvrige Miljø- og Energiministerium.

I 2000 øgedes mængden af tilgængelige digitale korttemaer imidlertid betydeligt, idet ministeriet dels købte store digitale kortværker fra KMS og dels selv producerede en række nye kort gennem samarbejdet om Areal Informations Systemet (AIS).
(Se websiden: ais.dmu.dk

De fra KMS indkøbte digitale kortværker er Det digitale Matrikelkort (DdM) og TOP10DK. DdM indeholder den officielle, meget detaljerede matrikulære opdeling af landet. TOP10DK er det mest præcise topografiske grundkort over Danmark i 1:10.000, som indeholder omkring 80 forskellige temaer (veje, bygninger, vandløb, kystlinier, højdekurver osv.).

Disse mange nye digitale kort åbner nu op for en hel række nye GIS-anvendelser - såvel inden for kortfremstilling og sagsbehandling som til en bred vifte af forskningsområder.

Fremtiden

Stadig flere af GEUS- resultater og data offentliggøres på Internettet. Det er derfor naturligt også at tilbyde GIS-funktionalitet på nettet. De første GIS-kort er nu tilgængelige og snart vil også adgangen til flere af GEUS- databaser kunne ske via GIS-faciliteter på nettet.

En anden udvikling, der ligger lige for, vil være at have et GIS med på feltarbejdet på en bærbar eller håndholdt PC og kombinere de medbragte kort og geodata med den aktuelle position hentet som en digital koordinat via det satellitbårne GPS (Global Positioning System). En sådan metode vil kunne udstyre geologen med et nyt og nyttigt redskab i felten ikke mindst ved den geologiske kortlægning i Grønland.

Udsnit af Danmarks Digitale Jordartskort 1 : 25000 - her omkring Samsø - er genstand for et omfattende salg til amter, kommuner og private firmaer. I fremtiden vil dette salg kunne ske direkte ved selvbetjening over Internettet.