1 9) Prostorová data Eduard Lazorík 2 Obsah •Mapa: základní pojmy •Staré mapy, georeferencování •Tvorba geografického informačního systému 3 Prostorová data a mapa •Prostorová data: informace o umístnění objektu na povrchu Země •Atributová data: informace o dalších vlastnostech konkrétního bodu v prostoru •Mapa: prostorová a atributová data uspořádaná v systematické podobě a promítnuté na dvourozměrnú plochu •Základní funkce: orientace v prostoru •Forma •Lidská paměť •Obrazový záznam •Písemný záznam •Digitální záznam Zápatí prezentace 4 5 https://hips.hearstapps.com/pop.h-cdn.co/assets/16/30/1469581712-stick-chart.jpg Zápatí prezentace 6 7 Obrázok, na ktorom je text Automaticky generovaný popis 8 Obrázok, na ktorom je text, cicavec Automaticky generovaný popis https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carte_Pisane_Portolan.jpg Zápatí prezentace 9 10 ̶ Zápatí prezentace 11 https://www.google.cz/maps/ 12 Složky mapy •Plocha/polygon •Čára/linie •Bod •Popis/anotace Feature class basics—ArcGIS Help | ArcGIS Desktop https://quizizz.com/_media/quizzes/75b16307-400e-45a9-b3dc-2f07e9c12a0c_900_900 13 Souřadnicový systém •Způsob umístnění objektu na zemském povrchu •Základ vytvořen již v antickém Řecku (myšlenka o kulaté Zemi, Eratosthenes), použití pro výpočet obvodu Země •Rychlý rozvoj odstartovali objevitelské plavby spolu s novou matematikou a přístroji •Množství regionálních systémů •Greenwichský poludník od roku 1851, celosvětově od roku 1884 https://en.wikipedia.org/wiki/Eratosthenes#/media/File:Eratostene--Calcolo_Raggio_Terrestre.jpg https://ban.m.wikipedia.org/wiki/Berkas:FedStats_Lat_long.svg 14 Mapové projekce •Způsob převodu zakřiveného zemského povrchu na plochú mapu •Měnící se vlastnosti mapy: plocha, tvar, směr, azimut, vzdálenost •Vybírají se na základě účelu mapy •Nejznámejší je Mercatorova projekce používaná od roku 1569, rovníkovú oblast zobrazuje přesně, ale k pólům sa to výrazně zhoršuje – v digitálním prostředí dominuje (zachovává uhly) a označuje se Web Mercator nebo Pseudo-Mercator •Křovákovo zobrazení vytvořené pro území ČSR v roce 1922, používá se doteď, jemně se odchyluje od severu https://i2.wp.com/geoawesomeness.com/wp-content/uploads/2013/09/projections.jpg?w=576 15 https://en.wikipedia.org/wiki/Mercator_projection#/media/File:Worlds_animate.gif 16 https://cs.wikipedia.org/wiki/Křovákovo_zobrazení#/media/Soubor:Česká_republika,_Křovák.png 17 Mapa jako historický pramen •Mapy jsou běžnou součastí fondů paměťových institucí •Staré mapy – historické mapy •Účel tvorby: ideologické zobrazení, estetické potěšení, orientace, státní správa •Technické provedení: dobové poznání povrchu, způsob zaznamenávání údajů •Neměnné složky: kontinenty?, ostrovy?, pohoří? •Měníci se složky: tok řek, využití půdy, sídliská, jejich rozsah, komunikace, hranice území, názvosloví... Stare mapy The Mercator Projection Distorts Countries https://kielakowie.com/extrapgs/maps/mapa_swiata.jpg https://i.insider.com/5935b48079474ccf008b6c7c?width=1200&format=jpeg 18 Georeferencování •Propojení původně analogové mapy se světovým koordinačním systémem v digitálním prostoru •Probíhá po digitalizaci map a vytvoření metadat •Georeferencování českých starých map zastřešuje projekt https://www.staremapy.cz funguje na technologii poskytované přes aplikaci Georeferencer, co umožňuje spájet národní projekty do jednotného systému http://www.oldmapsonline.org •Georeferencované mapy ČR dostupné taky na http://chartae-antiquae.cz, mapy.cz, staré mapy z Europy https://mapire.eu/en/ 19 staremapy.cz ●2013, projekt TEMAP (MZK, UK, MU) ●Georeferencování digitalizovaných starých map ○Nástroje pro lokalizování, překrývání lok. map, export dat (hist. kartografie) ○Nahráno cca 64 000 map (většina zpracovaná) ●Využívá zapojení veřejnosti - crowdsourcing (aktivní dobrovolníci) ○Zábava, prohlížení a zkoumání starých map (+každoroční soutěž) ○Trojice nejaktivnějších dobrovolníků propojila stovky tisíc shodných bodů ○Lepší přehled o datech ve sbírkách ●Jak georeferencovat: https://www.staremapy.cz/napoveda/ 20 staremapy.cz ●Stará mapa získává souřadnice - zlepšuje geografické/prostorové vyhledávání: https://vufind.mzk.cz/Search ●Zgeoreferencované mapy jsou zaindexovány v mezinárodním vyhledávači (rozšíření uživatelů) - https://www.oldmapsonline.org/ ●Využití v PVH: ○Zkoumání vývoje krajiny a měst (urbanismus); zaniklé osady, objekty (fabriky, mlýny) přír. zvláštnosti a jiné (plavební kanál), přesídlování nebo změny toků, ... ○Lingvistické analýzy - toponyma (exonyma, endonyma - názvy lokalít) ○Vizualizace 21 Prostorová analýza •Metóda studující vztahy na základě jejich geografického umístnění •Mapa nejen jako nástroj na orientaci nebo historický pramen, ale i jako pomůcka pro zobrazení a analýzu různorodých fenoménů •Prvním známým případem je mapa Charlesa Piqueta z roku 1832 znázorňující počet případů cholery v pařížských okresech •K prostorovým datům sa ve větší míře přidávají atributová data •Analogovo velmi složitě zvládnutelné, výrazný nástup až po přesunu do digitálního prostředí Charles Picquet Maps One of the First Applications of Spatial Analysis in Epidemology : History of Information https://s3.amazonaws.com/s3.timetoast.com/public/uploads/photo/18623489/image/medium-40c3052d52788d ab3beb108542aeb146.png 22 GIS •Geografický informačný systém (Geographic Information System) •Zároveň vědná disciplína (Geographic Information Science) •Počítačová infrastruktura umožňující zachytit, spravovat, manipulovat a zobrazovat prostorová data v spojení s atributovými •Pojem prvýkrát použil Roger Tomlinson v roce 1968 v souvislosti s počítačovou podporou tvorby map pro kanadskú vládu •O rok později vznikla firma ESRI, která jako první dokázala vytvořit komerční produkty v oblasti GIS a dodnes je v ní lídrem Roger Tomlinson - Wikidata ESRI Academy: GIS Fundamentals Course - Surveying Group https://www.wikidata.org/wiki/Q7359015#/media/File:RogerGlobe.jpg https://enertic.org/wp content/uploads/2021/03/Esri.png 23 Pojmy •Zobrazení prostoru oVektorová grafika: definovaná souborem matematických vztahů, rozděluje prostor prostřednictvím bodů, linií nebo polygonů oReprezentuje homogenní plochu oVýhodná pro zobrazování nespojitých javů. oRastrová grafika: její stavební jednotkou je buňka většinou čtvercového tvaru, no při zobrazení terénu jsou výhodnější trojuholníkové nebo nepravidelné tvary oZaměřuje se na mapu jako celek oJe využitelnější při zobrazování spojité změny javů. Raster, Vector, Resolution - BTX Project - Computer Graphics https://fabacademy.org/2019/labs/berytech/students/joseph-zoulikian/Images/week_3/3%20vect%20restor .jpg 24 Obrázok, na ktorom je stôl Automaticky generovaný popis Zápatí prezentace 25 https://www.google.cz/maps/ Zápatí prezentace 26 https://www.google.cz/maps/ 27 Pojmy •Vrstva: nástroj strukturování dat, spojené vrstvy tvoří plnohodnotní mapu, vrstvy mohou být tvořeny rastrovou nebo vektorovou grafikou, jsou většinou tematicky uspořádané •Atributová data: připojeny k vrstvě jako databázová tabulka s dalšími informacemi i negeografického charakteru •GeoPackage (.gpkg): formát používaný programem GQIS pro ukládaní geografických a atributových dat GIS to BIM – ARCHICAD & Grasshopper – Enzyme https://i.pinimg.com/736x/a1/05/d0/a105d0641463d657f319e67c6a438d77.jpg 28 Software •https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_geographic_information_systems_software •Nejpoužívanější jsou produkty firmy ESRI jako ArcGIS, ty jsou ale placené https://www.esri.com/en-us/home •Nejpoužívanější bezplatný program je QGIS https://qgis.org/en/site/ •Původne Quantum GIS •Vznik v roce 2009, vývojár Gary Sherman, od roku 2013 se název zkrátil na QGIS •V současnosti verze 3.34 29 Tvorba GIS •Výběr vhodného pramene, souboru pramenů, dat z historického výzkumu •Stanovení výzkumné otázky a promyšlení způsobu uspořádaní dat •Příprava prostorových dat •Příprava atributových dat •Úprava vrstev, podkladové mapy •Analýza •Vizualizace 30 Obrázok, na ktorom je stôl Automaticky generovaný popis Zápatí prezentace 31 Obrázok, na ktorom je text Automaticky generovaný popis 32 Geokódování ∙Geokódování je vstupem do každé práce v GIS ∙Přirazování zeměpisních souřadnic konkrétním bodům nebo naopak ∙Dva typy: oDopředné: hledají se zeměpisné souřadnice konkrétního místa oZpětné/reverzné: hledá se konkrétní pozice po zadání zeměpisních souřadnic Seznam použitelného softwaru: https://guides.library.illinois.edu/c.php?g=741567&p=5327854 https://www.geoapify.com/tools/geocoding-online ∙Google Maps ∙Chat GPT 33 ̶ 34 Historical Geocoding Assistant ∙Vznikl na půde Ústavu religionistiky FF MU v rámci projektu zkoumajícího disidentské náboženské sítě https://dissinet.cz ∙Webová aplikace http://dissinet.cz/apps/hga/ ∙Pracuje s Google Spreadsheet 35 Google My Maps ∙https://www.google.com/maps/d/home ∙Výborný pomocník pro tvorbu jednoduchých, interaktivních, kooperatívních a webově přístupních map ∙Umožňují vkladat atributová data a jejich základní analýzu ∙Nutnost mít založené Google konto, omezený výběr mapových podkladů Obrázok, na ktorom je mapa Automaticky generovaný popis https://iiif.io 36 QGIS ∙Volná infrastruktura pro tvorbu složitého GIS i jednoduchých map ∙Umožňuje velkú dávku uživatelské svobody, co zároveň robí program komplikovanějším na používaní ∙Český tutoriál https://training.gismentors.eu/qgis-zacatecnik/index.html a množstvo videí v angličtine na YouTube ∙Volně dostupné mapy světa https://www.naturalearthdata.com ∙Volně dostupné mapy ČR https://www.arcdata.cz/produkty/geograficka-data/arccr-500 ∙tutoriál pro přidání online mapových vrstev od Google https://www.hatarilabs.com/ih-en/how-to-add-a-google-map-in-qgis-3-tutorial 37 Limity GIS ∙Složitější implementace časových dat ∙Složitost práce v programu pro laika ∙Finančná náročnost profesionálních programů ∙Zdlouhavé budování vrstev, oprava chyb je složitá, komplexnost dat způsobuje neflexibilitu systému ∙Nekoherentná data v pramenech 38 Příklady využití GIS •Histórie světa od 3000 p.n.l. – současnost https://www.runningreality.org •Cestování v Římské říši https://orbis.stanford.edu •Francouzská gotika http://mappinggothic.org •Mapy i s datasetmi z projektu DISSINET https://dissinet.cz/publications#maps •Česká knižní produkce https://mapa.knihoveda.cz/?1 •Pán prstenů http://lotrproject.com 39 Zdroje ̶BŘEHOVSKÝ, Martin – JEDLIČKA, Karel. Úvod do GIS – přednáškové texty. Brno: ZČU-Plzeň, 2005. ̶GREGORY, Ian N. A Place in History: A guide to using GIS in historical research. 2nd edition. Belfast: Queens University, 2005. (https://www.researchgate.net/publication/228725974_A_place_in_history_A_guide_to_using_GIS_in_hist orical_research) ̶MERTEL, Adam. Visualization and Analysis of Historical Data in GIS. [Dizertačná práca] Brno: Přírodovědecká fakulta MU, 2019. ̶ENGEL, Pál – C. TÓTH, Norbert. Itineraria regum et reginarum Hungariae (1382-1438). Budapest: MTA Történettudományi Intézetében, 2005. ̶ŠEDIVÝ, Juraj. Map Portals and Databases of Towns in Central Europe. An Appendix or Substitute for Printed Historical Town Atlases? In. Città e Storia. Rím: Università Roma, 2015, X(2), s. 261-280. ̶ 40 ̶https://www.georeferencer.com ̶https://dissinet.cz/apps/hga/ ̶https://qgis.org/en/site/index.html ̶https://www.naturalearthdata.com ̶https://www.arcdata.cz/produkty/geograficka-data/arccr-4-0 ̶https://mapy.mzk.cz ̶https://searchworks.stanford.edu/view/ds112yt9877 ̶https://ucebnice.geogr.muni.cz/dejiny/obsah.php ̶