Kartografie a geoinformatika

Definice GNSS podle GSA

"Gnss označuje konstelaci satelitů poskytující signály z vesmíru, které přenášejí údaje o poloze a čase do přijímačů, které pak tato data používají k určení polohy."

Systémy CAD

- architektura - stavitelství - strojírenství- územní plánování - urbanismus

Otevřená data

- data zveřejněná na internetu úplná, snadno dostupná, strojově čitelná, dostupná specifikace, dané podmínky, atd - cíl: evidovat, publikovat, zveřejnit -> Data brno, Data Ostrava, Data Praha, ČSÚ

dynamická/interaktivní mapa

- generovaná podle požadavků uživatele = mapa, která umožňuje uživateli ovlivňovat mapu podle svých potřeb a rozhodovat o obsahu a vzhledu formou interaktivních prvků -> The True Size Of.

ArcGIS

- geografický informační systém určený pro práci s prostorovými daty - komerční software - rozhraní v češtině - ArcData Praha = ofIciální distributor v ČR

V jakých vědeckých oborech lze využít geoinformatiku?

- geomorfologie - klimatologie a meteorologie - hydrologie - nauka o krajině, biogeografie - ekologie - botanika - zoologie - archeologie, historie

Výhody rastrové reprezentave

- jednoduchost datové struktury - jednoduchá kombinace s jinými daty rastrové povahy (DPZ) - rychlé nalezení odpovědí na polohové dotazy

Prostorová analýza: tři základní prostorové koncepty

- koncept polohy - koncept vzdálenosti - koncept plochy

Atributy dat

- kvantitativní X kvalitativní - model prostorových dat (určitý soubor pravidel)

DPZ příklady

- letecké snímky - ortofoto - panchromatické snímky - multispektrální snímky

Výhoda vektorové reprezentace

- menší paměťová náročnost - kvalitní grafika - možnost pracovat s objekty jednotlivě - možnost provádění množství analytických operací - vysoká geometrická přesnost

Čím se liší skupiny softwarů?

- možnosti zpracování dat - nabídka analytických a vizualizačních nástrojů - pořizovací cena - licenční podmínky

Model prostorových dat

- negeometrická data (atributová, popisná, časová) - geometrická

QGIS

- nejrozšířenější na poli open-source - nulové vstupní náklady

Metody

- návrh datového modelu - realizace a databáze - vstup dat - analýzy a syntézy - vizualizace - sdílení

Jaká data mohou nést informaci o poloze?

- polohové souřadnice - mapy - grafy - tabulky a databáze - fotografie - DPZ

Hydrologie

- povodí, subpovodí, proudění vody, ukládání materiálu - krizový management např.: simulační model MIKE

Funkce GISu

- sběr, uložená správa, analýzy, vizualizace sdílení (vstup, správa, analytická analýza a prezentace prostorových dat)

Nevýhody vektorové reprezentace

- složitější zjišťování odpovědí na polohové dotazy - obtížnější tvorba překryvů mapových vrstev - výpočetní náročnost

Nevýhody rastrové reprezentace

- snížení kvality při přiblížení - značná paměťová náročnost

Počítačová kartografie

- tvorba a tisk analogových map v počítačovém prostředí - tvorba digitálních map - webová kartografie - digitální mapování

Vektorová data

- tvořena geometrickými elementy - základní prvky jsou bod, linie, polygon - forma uspořádaných dvou souřadnic x, y (kartézské souřadnice) - nepodléhají ztrátě kvality - atributové/databázové tabulky

Rastrová data

- tvoří obrázek (využívá se u fotografií) - data jako matice hodnot v pravidelné mřížce - buňky se nazývají pixely - podléhá ztrátě kvality při zvětšení - hodnoty jsou číselné, velikost určuje prostorové rozlišení mapy

Využití geoinformatiky v praxi

- veřejná správa (ministerstva, katastrální úřady, magistráty, obecní úřad) - soukromý sektor (mapování, správa a prezentování prostorových jevů)

statická mapa

- většinou v rastrovém formátu - při přiblížení se nemění obsah mapy

Mapový portál (geoportál)

- webový server/portál - poskytuje uživatelům geografická prostorová data - zobrazení dat, úprava, analýzy atd -> Národní geoportál INSPIRE, geoportál ČÚZK, Geoportál hlavního měst Prahy, Mapový postál města Brna

Mapové aplikace

- zobrazuje mapové nebo jiné kartografické výstupy -> Mapy.cz, Google maps, Silniční a dálniční síť ČR (ŘSD)

Digitální fotogrammetrie

- zpracování digitálních leteckých snímků - rozpoznávání zájmových objektů na snímcích - tvorba modelů terénu

Jaký může být GIS software?

-free source X open source - komerční X nekomerční software

Specifika digitální mapy

.webová mapa digitalizovaná mapa interaktivní mapa animovaná mapa ortofotomapa ortofotosnímek multimediální mapa

Timelapse

1984-2020 přes 15 milionu satelitních snímků

ENSRI

= Environmental System Resear Institute = společnost, která vyvíjí software pro práci s GIS - výukové materiály, kurzy

GNSS

= Globální Navigační Satelitní Systémy = využíván pro určení polohy na Zemi - celosvětové pokrytí za pomocí družic

ICT

= Informační a komunikační technologie = technologie, systémy, aktivity a procesy, které umožňují vznik, zobrazení, zpracování, skladování a přenos informací a dat = veškeré informační technologie používané pro komunikaci a práci s informacemi

Nauka a okrajině

= aktuální a historické využívání krajiny

Obchod a finance

= analýza obchodních příležitostí a činností, sledování vztahů mezi nabídkou a poptávkou, sledování produktivity jednotlivých poboček, nástroje pro realitní trh, cenová mapa pozemků

Geodatabáze

= databáze pro ukládání, dotazování a manipulaci s geografickou informací a prostorovými daty - uložené informace atributového, textového, obrázkového charakteru - základ pro tvorbu tematických map - možnost propojení s jinými databázemi, přidání nových atributů atd

Geodata

= digitální prostorová data = data o poloze, tvaru a vztazích mezi jevy reálného světa prezentované v digitální podobě - nutné přiřadit data o poloze v zeměpisném souřadnicovém systému

Digitální mapa

= digitální záznam konstrukčních prvků a obsahu mapy, který je možný získat pomocí skenování (digitalizace mapy) = často jsou využívány nadstavbové prvky, specifické formy kompozičních prvků - nastavitelné měřítko - nastavitelná rozsah prezentace - možnost animací u obrázků - jednodušší a rychlejší automatická aktualizace - možnost interakce mezi mapami a uživateli - potenciál pro 3D reprezentaci - využití nástrojů (měření, aktuální lokalita uživatele) - jednodušší vyhledávání prvků podle vyhledavače - závislost na energii, připojení online

Uzavřený X Free open source

= dle otevřenosti a dostupnosti

Komerční X nekomerční software

= dle vstupních finančních prostředků, nároků

GIT

= geoinformační technologie = informační technologie určené pro zpracování geodat a geoinformací

GPS

= global positioning sydstem = americký

Ochrana přírody

= hodnocení kvality vody a správa vodních toků, vyhodnocování povodňových rizik, hodnocení klimatických změn, mapování rizik vodní či větrné eroze, sledování ohrožených druhů pomocí GNSS, odhadování nepovolené těžby dřeva

Mapové služby

= kartografická tvorba, letecké snímkování -> školní atlasy a mapy

Uzavřený software

= licencovaným autoři stanovují možnosti používání, bez možnosti úprav, distribuce a přístupu ke zdrojovému kódu

Webová mapa

= mapa, která je publikovaná a zpřístupněná pomocí internetu - statické X dynamické mapy -> Google Maps, mapy.cz, OpenStreetMap

digitalizovaná mapa

= mapa, která vznikne přepracováním analogové mapy do digitální podoby (nepř.: skenováním) -> OldMaps - staré mapy

Integrovaný záchranný systém

= orientace v prostoru a rychlá lokalizace, nalezení ryhlejší cesty, predikce a prevence -> Informační systémy krizového a operačního řízení- podpora Integrovaného záchranného systému ČR, analýzy časové dostupnosti sil a prostředků, tvorba evakuačních plánů, mapování kriminality

Geologie

= prostorové umístění geologických jednotek, vytváření geologických map z rozsáhlých databází

Český hydrometeorologický úřad

= předpověď počasí, analýzy počasí a klimatu, zobrazení radarových dat

Zemědělství

= rajonizace oblastí se zvýšeným rizikem eroze, monitoring škůdců a chorob, analýzy a prognózy sklizně na základě různých parametrů, precizní zemědělství

Biogeografie

= rozmístění druhů a společenstev na Zemi, modelování podmínek vhodných pro některé druhy

DPZ

= sběr informací o zemském povrchu bez přímého kontaktu = přístroje pro sběr dat: družice, letadla s kamerami, skenery, senzory

Doprava

= sledování vozidel MHD, navigační systémy, mapování silniční a uliční sítě, aktuální informace o událostech (uzavírky, nehody, opravy, výstavby), monitorování intenzity dopravy

INSPIRE

= směrnice Evropské komise a Rady - cíl: vytvořit evropský legislativní rámec potřebný k vybudování evropské infrastruktury prostorových info - v ČR ho zřizuje Ministerstvo životního prostředí

Krajské úřady

= správa a publikace prostorových dat napříč organizacemi, územní plánování, tvorba Digitální mapy veřejné správy

Český statistický úřad

= správa a publikace prostorových dat, zpracování (prostorových) statistik

Správa inženýrských sítí

= správa dat vodovodní kanalizační sítě, energetické sitě, telekomunikační sítě, mapy sítí, komunikace operátorů a dispečerů se zákazníky, údržba a řízení strojů

Český úřad zeměměřický a katastrální

= správa katastru nemovitostí, tvorba a zpřístupnění mapových děl

Papírová (analogová) mapa

= statický, dvojrozměrný obraz povrchu Země přenesený na papír ve fixním měřítku - fixní měřítko - fixní rozsah reprezentace - statické obrázky - obtížnější oprava a aktualizace - jednosměrný tok informací - pomalejší, náročnější prostorová analýza - obvykle ve 2D prostoru - nemožnost integrace dalších nástrojů - časově náročnější vyhledávání v mapě - po vytištění prakticky nezávislá

Kartografie

= tvorba databází map, obdobně zeměměřičství

Obrana a ochrana

= tvorba map pro armádu, analýzy a modely reliéfu, simulace vizualizace vegetačního pokryvu, určování prostupnosti terénu

Free a open source software

= uživatelé svobodně používají, upravují, zlepšují, kopírují, rozšiřují

Média

= vizualizace prostorových dat s výsledky voleb, průběhu pandemie

Geografie

= vytváření geografických dat, zpracování analýz k území, ke krajině, k obyvatelstvu, k vizualizaci výsledků geografických výzkumů

Geoinformatika

= vědní obor, jehož výzkumné cíle jsou realizovány prostřednictvím geoinformačních technologií = "geografie v počítačovém prostředí" = prostorová analýza geografických jevů, dálkový průzkum Země, počítačová kartografie, modelování atd

Urbanismus

= zpracování územních plánů, architektura, památková péče

Ekologie, botanika, zoologie

= záznamy výskytu druhů, jejich rozšiřování či ubývání, změny eko-logické stability prostředí, tah ptáků apod

ČÚZK

= Český úřad zeměměřického a katastrálního - data, aplikace, síťové služby - data: katastr nemovitostí, RÚIAN, ZABAGED, ortofoto

GSA

Agentura pro evropský globální navigační satelitní systém

Mobilní GIS aplikace

Field Maps, Survey 123, Mapy.cz, CARTO, Locus GIS, Global Mapper, Gisella, MapPT

Software (komponent)

GIS programy umožňující prostorové operace s daty, jejich analýzu, syntézu, vizualizaci

nejznámější zástupci GNSS (polohové a navigační družicové systémy

GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou

Co je to GIS?

Geografický Informační Systém = počítačový systém, který pracuje s prostorovými informacemi

Koncept vzdálenosti

Jak je to daleko? Jak je to dlouhé? Metody: - měření vzdálenosti a délky -> souřadnicový systém - obalové zóny - prostorové interpolace

Koncept plochy

Jak velkou plochu má polygon? S jakou pravidelností/nepravidelností jsou prvky rozmístěny? Metody: - měření plochy - zjišťování centrality prvků a jevů - analýza povrchů

Koncept polohy

Kde to je? - vztahy, korelace, vysvětlení - metody: překryvné analýzy X mapová algebra

RÚIAN

Registr územní identifikace, adres a nemovitosti

ZABAGED

Základní BÁze GEografických Dat

Nauka o krajině, biogeografie

aktuální využívání ploch = land use zdravotní stav porostu rozložení podmáčených půd

Geomorfologie

digitální modely reliéfu modelování povrchových procesů

Klimatologie a meteorologie

dálkový průzkum Země předpovědní modely

Kde využít vytvořený gis model?

evidence katastru nemovitostí, předpovídání vývoje počasí, určení záplavových zón řek, výběr vhodné lokace pro čistírnu odpadních vod, plánování výstavby silnic, atd

Galileo

evropský gnss

kompotenty GISu

hardwar, softwar, geografická informace (data), lidé, metody

Prostorová interpolace

odhad hodnot, které neznáme = meteorologie, geomorfolohie, sociální témata

Specifické formy kompozičních prvků

ovládací prvky, boční menu, vyskakovací okno, postranní panel

Vizuální analýza

pouhé použití lidského zraku a mozku - snadná, účinná metoda prostorové analýzy dat - nutná expertnost

analýza povrchů

pouze pro kontinuální jev (průběžný jev) - analýza nadmořských výšek uložených v rastru - digitální model reliéfu (DMR)

Hardware (komponent)

počítače, počítačové sítě, GPS jednotky, mobilní přístroje, tiskárny

CLOUD

prostředí, kde jsou data uložena na vzdáleném serveru

Data (komponent)

rastrová, vektorová, obrázková, atributová data o jevech a objektech

GLONASS

ruský gnss (Global Navigation Satellite System)

Nadstavbové prvky

tabulky, loga, grafy, diagramy, infografika, vedlejší mapy, textové pole, obrázky

Google Earth

virtuální glóbus vytvořeno firmou Keyhole (2001)

Lidé (komponent)

vývojáři, analytici, správci, uživatelé, kartografové, učitelé, experti/odborníci (geografové, informatici, odborníci dalších oborů)

Metody (komponent)

způsoby, pravidla, procesy, jak je nakládáno s prostorovými informacemi (daty)

BeiDou

čínský gnss