Základy teorie GIS Tomáš Řezník Vymezení pojmů Kartografie je věda, technologie a umění tvorby map, včetně jejich studia jako vědeckých dokumentů a uměleckých prací (International Cartographic Association, 1973) Geoinfor matika je vědou o nalezení strukturovaného modelu prostorových dat, který vede k efektivní vizuální reprezentaci těchto dat (International Cartographic Association, 2002) Význam GIS Při vzniku ve smyslu Geographie Information Systems (60. a 70. léta) Informační systém, který zaznamenává prostorovou lokalizaci Dnes GIS jako zkratka slov Geographie Information Science Vymezení GIS Digitální kartografie Dálkový průzkum Zeme (DPZ) Počítačem podporované projektování (CAD) Pionýrské období (počátek 60. let - 1975), důležitý vliv průkopnických osobností a institucí (zvláště univerzit) na dosažené výsledky Druhá fáze (1973 - začátek 80. let), ujednocení pokusů a činností agenturami a institucemi na lokální úrovni Třetí fáze (1982 - konec 80. let), dominuje komercionalizace problematiky Čtvrtá, současná fáze, uživatelský přístup, výrazná konkurence poskytovatelů, služby ze vzdálených serverů, standardizace a tvorba otevřených systému; zvyšuje se důraz na uživatele a možnosti použití Struktura GIS Hardwarová Softwarová Geoinformace A i A Personální Hardware Soft wa re Dnes zejména Desktop GIS (tj. GIS pro PC) Výrazná konkurence Musí umět a mít přinejmenším: uživatelské rozhraní, umožňovat vstup údajů, jejich transformaci, zobrazovat a vytvářet výstupy, umožňovat prostorové analýzy Funkcionalita leaderů přibližně na stejné úrovni V ČR 50% legálních licencí jsou ESRI Stále větší rozvoj open source Data více než 70 % nákladů na GIS spočívá v získávání údajů dvě hlavní reprezentace prostorových objektů (tzv. datové modely): rastr a vektor vrstva Eile Edit View Iheme graphics Window Help pip [g glElB MB&\ jg MMMM BED E ^iffjju 0|ltlM-b|(aia^i ■oTl Scale ~\\ -921 ..614.45 ++ -929,321.77 t SRm ífcstart| £ gfr [Ö] Microsoft PowerPoint - [.,, 11 ^ A re View GIS 3,2a «•VSŽ^Vfl 9:24 Eile Edit View Iheme graphics Window Help pip [g glElB MB&\ jg MMMM BED E OIMMti|6HQCTiä|f NMŤ Scale ~\\ /v __r ífcstart| £ gfr [Ö] Microsoft PowerPoint - [.,, 11 ^ A re View GIS 3,2a «•V3Ž^¥fl mi Eile Edit View Iheme graphics Window Help pip [g glElB MB&\ jg IMMMM BED M OIMMtiHaKSKra R T. Scale 1j -802796.97 ++ ■1,214,483.73 t ífcstart| £ gfr [Ô] Microsoft PowerPoint - [.,, 11 ^ Are View GI5 3,Za E «•*!«Ž»¥Ů 9:Z5 0 BBS WB&XsBB G5E1 E E BBl EBg] BBESBBIEffl EB m nm mmmmmm íem e Digitalizace Íirevedeni dat v analogové forme do brmy digitální Manuálně (zadávání dat prostřednictvím klávesnice, tak také tzv. vektorizace) Automaticky (snímání mapy, fotografie, obrazu skenerem) Kombinací obou zmíněných Hlavní nedostatek digitalizace vyplývá z faktu, kdy většina map nebyla zhotovena pro jejich pozdější digitalizaci Funkce GIS Znacna cast funkcionality GIS je obdobná i jiným metodám a nástrojům Formou GIS je mnohdy snazší a efektivnější Zpracováni dat Modely Geovizualizace Geodatabáze : "Q3 M up y Databáze Funkce GIS ve školství Pomocí GIS naučit studenty, co je GIS Tvorba map Možnost použít freewarove programy Kristýna GIS (profesionální GIS) ArcExplorer (jen pro vizualizaci, snadné ovládání, malá funkcionalita) GIS v praxi ■ Státní správa a samospráva ■ Ekologie ■ Geomorfologie a geologie ■ Hydrologie ■ Zemědělství a lesnictví ■ Doprava a inženýrské sítě ■ Zdravotnictví, bankovnictví a management ■ Internetové a mobilní aplikace ■ Soukromý sektor GIS v praxi Tvorba map Zobrazování dat Uložení dat Modelování Analýzy DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země) Rozhodovací procesy Tvorba metadat („dat o datech") Publikace map, modelů na Webu PROSTOROVÉ ENVIRONMENTÁLNI JEDNOTKY JIHOMORAVSKÉHO KRAJE SEZNAM PROSTOROVÝCH ENVTRONMENTÁLNÍCH JEDNOTEK JIŽNÍ MORAVY: 1 Olesnická 42 Olomučanská 81 Pohořelice 121 BHzkovická 2Křetínská 43 Blansko 82 Pohořelická 122 Záleská 3 Letovická 44Kiiřimská 83 Písečná 123 Uheríická 4Vlkovská 4SKiirim 84 Rajhnidská 124 Vranovská Dyje 5 Velké Opatovice 46 Vranovská 85 Výhon 125 Safovská 6 Malá Haná 47Tiänovská 86 Tesanská 126 Národní park Podyjí 7 Korenecká 48 Tišnov 87 Borkovanská 127 Štítarská B Boskovice 49 Bily potok-Svratka SSŽdamcki 128 Kraví 9 Létavice 50Veverská 89 Chfibská 129 Hlubocká lQLysická 51 Bobravsko-svratecká 90 Moravanská 130 Mikulovická 11 Kunštátská 52 Západní primas« Brna 91 Domanínská 131 Plenkovická 12 Hodonínská 53 Severní pfimästi Bma 92 Bzenecká 132 Bezkovská 13 Bedrichovská 54 Brno (kompakt) 93 Strážnická Morava 133 Znojmo 14 Sýkofská 55 Východní přimésti Bma 94 Veselí nad Moravou 134 Dyjsko-danížská ISLubfi 5fi Jiíní primes h Htiü 95 Dolní Veliíka 135 Ůruuiovská 16 Hofická 57 Důlní Ŕícka/Litava 96 Velká/Blatnice l36Deblinek-Mlýnek 17 Blanenská 58 Slavkov 97 Suchovská l37Hodonická 18 Oborská 59 Střední Litava 98 Javořinka 138 Jaroslavícká Dyje 19 Holíkovská 60 Buíůvicc 99 Certoryje 139 Karlovská 20 Vvsočanská 61 Horní Litava 100 Mandát 140 Dolní JcviSovka 21 Moravský kras 62 Ždáiiický les - východ 101 Radějovské 141 Durtajovickc kopce 22 Jedovcická 63 Ždinický les-západ 102 Strážnice 142 Dolnodnnajovícká 23 Studnice 64Kobeřícká 103 Hodonín 143 Pálavá 24 Nové sady 65 Saratická 104 les Boří 144 Mikulov 25 WP Dědice 66 Otmarovská 105 Dubůanská 145 Milovícká 26 Podivice 67 Dolní Svratka 106 Kyjovská 146 Valtická 27 PustiniĚrská 68 Dolní Bobrava 107 Kyjov 147 Valtice 28 Drysická 69 Ofechovská 108 Úlehle 148 Boří les 29 Dolní Hani 70 Dolnokounická 109 Mutfciická 149 Lednická 3uŠvábenská 71 Krumlovský les 110 Boleradická 150 Lednická Dyje 31 Hradisko 72 Ivančice-Oslavany 111 Hustopečská 151 Podivínská 32 Hvésdlická 73 Zbysovská 112 Nové Mlýny 152 Prechovská 33 Letonická 74 Rosice-Zastávka-Tetcice 113 LilobralřiLká 153 Tvrdoníeká 34 Rcmsínov 75 Domaäovská 114 Miroslavská 154 Kyjovka-Morava 35 Rcmsínovská 76 Chvojnická 115Hostcradická 155 soutok Moravy a Dyje 36 Vyškov 77 Oslavsko-jihlavská llůChlupicki 156 Breclav-Paštomá 37 Olšanská 78 Dobfínská 117 Hornodunajovická 157 Deblínská (u Tišnova) 38 Rakovtcká 7° Moravský Krumlov llSRokytná 158 Šlapanice 39 Bukovinská SOLodenická 119Bíhafovkká 159 Hustopeče 40 Říčka 120 Kynicky 160 Dubnaay 41 Adame vská 161 JeviĚovická ^S^^^S+*JL 4C"- ym> ^Y £y-, \X 2 n / íŕa A jf íV^l >V, T^ ŕ/r $múž JJ// xf E wÁ3 f^Ár ) 1 ■ SÍDELNÍ STRUKTURA polnohospodářská a lesní krajina bez osídleni rurální krajina se slabým stupněm osídlení | rurální krajina se středním stupněm osídlení souvisle zastavěná území přimésti vodní nádrž "^V | 13Í [ BLIŽŠÍ SPECIFIKACE EKOSYSTÉMŮ První písmeno (malé i velké): A orná půda, sídla B orná půda,(lesy), sídla C omá půda, lesy, sídla D lesy, sídla E lesy, (omá půda), sídla F lesy, orná půda, sídla, rybníky G menší města H stíedni mčsta I vítäi místa J město Brnu K lesy L CHKO: lesy, omá půda, vesnická sídla M lemy lesů: orná půda, vesnická sídla, chaty N přimésti: lesy, chaty, sídliště, vcsniee,omá půda Ú přimésti: omá půda, sídla P přimésti: orná půda, sídla, chaty Q omá půda R vinice,zahrady, sady, chaty, lesíky, orná půda S lužní lesy .louky, oprámy T CHKO: lesy, louky, solitéry U CHKO: lesy, louky, omá půda, lada V sídla, omá půda, těžba W vodní nádrže X národní park: lesyJiluboké údolí Y omá půda, lužní lesy, sady Z lužní lesy, louky Druhé písmeno a další písmena: m vojenský výcvikový prostor ti sídelní/dupiaviLi/vodití koridor p přírodní park r rekreace s sady u hluboká údolí v vinice KRAJINNÝ KRYT ENVIRONMENTÁLNÍCH JEDNOTEK omá půda, sídla (lesy) orná půda, lesy, sídla louky a pastviny lesy, sídla (orná půda) lesy lužní lesy EKOLOGICKÉ ZÁTĚŽE Riziko: Typ zátěíe: střední ^ voda a zemina & nízké £h žádné 1 : 300 000 0 5 10 H H H 20 30 40 50 km 3 Be. Tomáš REZNÍK Geografický ústav Masarykova univerzita v Brně Stav ke dni 1.1.2004 hranice Jihomoravského kraje vodní toky vodní plochy GIS v praxi Tvorba map Zobrazování dat Uložení dat Modelován! Analýzy DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země) Rozhodovací procesy Tvorba metadat („dat o datech") Publikace map, modelů na Webu Legenda Q100 bez fiktivního silničního obchvatu Nárůst Q100 s fiktivním silničním obchvatem Fiktivní silniční obchvat Fiktivní val silničního obchvatu , ■ • & Eáy" '^5 5606 H Q100 m Oblast k evakuaci -Q100 EZI Obytné budovy Rekreační budovy \Z3 Veřejné budovy Zemědělské budovy Ostatní budovy ^ Místa soustředění Prijmeni Jméno CP Vek Fytelo/á Věra 2 ProduktK/nívěk Reneš Pavel 2 Roduktvnívěk Králik Jaromír 2 Roduktivnívěk Smotlachcvá Adéla 4 Dítě Zima/á Zdena 153 Dítě Smerda Pavel 29 Dítě Sekaninová Adéla 1 Produktivní věk Ncvákcva Nora 153 Dítě Novák o/a Alena 29 Produktivní věk Minářová Petra 27 Produktivní věk Minář Patrik 27 Fbstproduktivní Dvořáková Soňa 29 Produktivní věk Švaříček Evžen 27 Roduktivnívěk Listopad Adam 2 Roduktivnívěk Eidemu llerová Jana 29 Roduktivnívěk Novotný Richard 27 Roduktivnívěk Sobotka Michal 27 Roduktivnívěk Babí k Roman 2 Dítě Kralert František 27 Fbstproduktivní Podlipská Petra 153 Roduktivnívěk Hrůza Vladimír 53 Fbstproduktivní Hudec Adam 4 Dítě | 0 25 50 100 Meters GIS v praxi Tvorba map Zobrazování dat Uložení dat Modelování Analýzy DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země) Rozhodovací procesy Tvorba metadat („dat o datech") Publikace map, modelů na Webu HRANICE HASEBNÍCH OBVODU JEDNOTEK PO PRO LETNI OBDOBÍ stávající jednotky JP01 Hasební obvody Bohumín Bruntál Bílovec Frýdek M istek Havířov Hlučín Karviná Krnov Nový Jičín Opava Orlová Ostrava - Fifejdy Ostrava - Hrabúvka 9 Jednotky JPÜ1 Ostrava - Poruba Silnice Ostrava - Slezská Ostrava - Zábřeh ------ Hranice hasebních obvodu Rýma rov — Hranice kraje Třinec Vítkov Obce Český Téšín EU Nepokryté území o HRANICE HASEBNÍCH OBVODU JEDNOTEK PO PRO LETNÍ OBDOBÍ stávající a plánované jednotky JP01 Hasební obvody Bohumín Bruntál Bílovec Frenštát pod Radhoštěm Frýdek- Místek Frýdlant nad Ostravicí Havířov Hlučín Jablunkov Karviná Kopřivnice Krnov Moravský Beroun Méstc Albrechtice Nový Jičín Odry OPTIMALIZACE HASEBNÍCH OBVODŮ PROSTŘEDNICTVÍM GIS Opava Orlová Ostrava -Ostrava -Ostrava Ostrava -Ostrava ■ Ostrava -Ostrava - ■ Fifejdy - Hrabová Hrabüvka • Poruba ■ Radvanice - Slezská . Zábřeh Polanka nad Odrou Pfívoz Rýmařov Třinec Vrbno pod Pradědem Vítkov Český Těšín nz\ Plánované jednotky JP01 Jednotky JP01 Silnice Hranice hasebních obvodů Hranice kraje Oboe Nepokryté území o ArcGIS Desktop sada pokročilých aplikací GIS ve třech úrovních funkčnosti (ArcView, ArcEditor a Arcinfo) V tomto kurzu ArcView - produkty ArcMap a ArcCatalog™ ArcCatalog Umožňuje organizovat a spravovat data GIS, mapy, glóby, datové sady, modely, metadata a služby. Obsahuje nástroje pro: prohlížení a vyhledávání geografických informací zaznamenávání, prohlížení a správu metadat definování, export a import schémat a návrhů geodatabáze vyhledávání prostorových dat na místních sítích nebo na internetu administraci produktu ArcGIS Server O ArcCatalog - Arclnfo File Edit View Go Tools Window Help t-l^alíÉ e x q 9 □ *? $ o eis Location: Catalog ~3 Stylesheet: FGDCESFil "3 if 1i*i u £l Catalog E-{J C:\ B-{J E:i, Si* F:\ + j*H:\ Ö-LÖ Database Connections + ^fc Address Locators S"{^ Coordinate Systems É-(@§ GIS Servers É-j^ Search Results - Sgy Workspace *| /* Create Arclnfo W $* Create Feature D ^ Create Folder ■Jk Create Personal G B--^ Geocoding Tools ■^ Automate Geocoding •^ Create Address Locatjjj ■fr Deautomate Geocodir ■jfr Delete Address Locati ^ JEŠ sSSflEEEBflB SbI ■Jk Rebuild Geocoding Iní J& Standardize Addresse B-^ Geostatistical Analyst Toe i--^ GA Layer To Grid ÉJ-^ Linear Referencing Tools Jj \-^r Calibrate Routes |--^ Create Routes ■ J& Dissolve Route Event: j —Jk Locate Features Alom I ■■^ Make Route Event La1 j--^ Overlay Route Event; L-^ Transform Route Evei ^ Spatial Analyst Tools ^ Spatial Statistics Tools B-^ Analyzing Patterns i.....S Average Nearest .....^ High/Low Clusterij .....^ Spatial Autocorrel + S^ Mapping Clusters + i^ Measuring Geographic 0-^ Utilities __________I Favorites Index Search Contents | Preview | Metadata | Name l»D:\ i*F:\ J^Database Connections Sj&Address Locators (^ Coordinate Systems (j^GIS Servers ^Search Results I Type Folder Connection Folder Connection Folder Connection Folder Connection Folder Connection Database Connections Folder Coordinate Systems Folder GIS Servers Folder Search Results Folder ArcMap Centrální aplikace Všechny mapově orientované úlohy včetně kartografie, prostorových analýz a editace dat Dva různé pohledy na mapu: zobrazení geografických dat (View) a zobrazení výkresu mapy (Layout) %-Výstavba silnie a rychlostních komunikací v České republice - ArcMap - Arclnfo JSjxj File Edit View Insert Selection Tools Window Help d oř h #U ^ m ""> ra [AxioMap] * |1:887 407 ~3 ||i£ I #l * □ I Iff B & Layers B 0 mezinárodníjetiště B D ZEMSIT B 0 SILNICE TRIDA_SIL — 2 B 0 dalnice_ve_stavbe DRUH, DOKONC -■D, 2006 ■■ D, 2010 -■R, 2006 ■ ■ R, 2010 B 0 SIDLAP B 0 krajskajinesta B 0 KRAJE □ -. [-*f*ft* .A^mj*ňď+ -j ■". 1 FlH^^u i 1 KnBi F\inu m JM ? Pnf/Qfli-i rum *Sfv TCV 1H w ) ^0*růO^ "ř#* ÍÄ* W) ■i F 'JjI i1 ^!V i Lfcrv-- —si 1« f Puffer. LftHtf WW Pi * ^ů*růO^ i-fcrr-w *M 1« T Fhrlpy^n i ■"■TrT-OV ~Hf 3M 4 Pd|-0CTi P-Am-lrC« 33* T>D * topripri hg^4-^«P«MI ř'.-- *r* ID nn/pnn Slrchw iľ' ~iSF 11 FuJ|flflTi MvúUVÍ IR m ij ŕ\*rŕor. Í-J*^^ H* řK* B lis 1-i Fnt™m N-*t" JM JJJ Pnt/BU-i ■Wvuri lili rj_ 1___________________________1 B*wrt ■■! «T "H* « «.^|..i l-UnH-d | HMťri p«ái .shx ATRIBUTY *.dbf -^PROPOJUJE GEOMETRII A ATRIBUTY \m\ e HEB fflEB llggll 1H m ÍOTiTÍFľu[®^1oT ^jflj^ 8cale 1j -905.355.22 ++ -975.181.15 t ^ Attributes of Sídla p.shp ■WA.MJ| gulf^M fíitfŠVXafar | stáfep_ SMôttlÁf Ý NäZ&Y IPolyqon i! 4240836.000 11188.809 : 2 ľ RumKnk Polygon i 6716031.500 14052.464: 3 ..................................^00*^-............................................... 1 i Varnsdorf Polygon I 1827866.875 8023 842 4 1 j 5tudánka Polygon j 832978.188 4713.141 i 5 1 j Maxičky Polygon j 17280996. ÖÖÖ 36343.102 6 1 I Děčín Polygon j 617089.125 3234121 7 1 ! Krásny Studenec Polygon j 788318.5ÖÖ 3563.411 ! 8 1 I Krásny Studenec Polygon i 862833.250 3863.534 i 9 1 i Breziny Polygon j 2514146. ÖÖÖ 6730.232 10 1 i Boletice n. Labern Polygon j 1055825.625 5777.391 i 11 1 ! Krásná Studánka -/.^ Polygon j 4226325.5ÖÖ 9524 368 12 1 i N. Bor p Polygon i 443012.438 2708.625 i 13 1 i Horní Krupka Polygon j 801123.625 3551.396 14 1 j Machnín í jsttv^ Polygon j 557042.125 3308.475 i 15 1 j Liberec Polygon j 825307.875 4427 335 16 1 I Liberec .iivEulÍM Polygon I 25699756. ÖÖÖ 36892 496 17 1 I Liberec Polygon j 4150431.ÖÖÖ 12465.888 i 18 1 i Bohosudov räTftW Polygon I 874914.438 3892.560 i 19 1 i Unčín Polygon | 872074.875 3836 772 20 1 I Horní Suchá Polygon | 442038.531 2714 297 21 1 i Ústí n.L Polygon 1 1296551.500 4831.345 i 00 1 j Božtěšice Polygon : 16852206.000 28610.250: 23 1 í (J stí n. L S Attributes of Kraj e.sh p StiáfFČ A/ňi f&š??í?ŕňr >Vi3ĽP^ £&$; &M/ ŕ» s/LW? 2 U 25 5& .Polygon.. Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon Polygon 3162900000! .....D^ilOÜOOO] 496080000! 3316600000 .....476^5^^ 11013000000! .....756^59^^ .....45Í^0OOO0: .....51 "íl 400000 i .....raĚĚooooo^ .....6924300000 i í 0N071 ONÖMÖNÖMÖNO j 3960600000 i .....7üraÖ000] ^L 419095 j Liberecký Í601702Íta "iŤiOSsTKaMOvärskí j 425120} ]'"S2446lT 1214174 í" T301885Í"" 430820 j "1180Í3Í1 ■■■■■——"j 427321 j CZ051 .....0197Ť2]"CZ042" 1161933: CZ01 i" .....304220T'CZ04Í"' ! LB T'üs" 582039 j PÍze^ky 495415 j Pardubický h 112882 j .........["558307"}"" .........["508718"}" 1128766! .....553B48J..... .....5ÍÍ0Í26]..... 1128674JCZ021 .........548374]"cZ03a"" .........506534T"CZ053"" iST Tpl T'pÄ 643412 j Olomoucký j 642796 j 642346 j 636750 I CZ071 i OL 541629 i Moravskoslezský :128327V 1277412 1262660; CZ081 MS "577442 jy^oc'ina......................................j"521068}........521308 i 517630JCZ06Í.....i VY" "765455J'jÍnoceský....................................j" 622888}........630190]...............625087 }"CZ03Í.....jJC'" " 386S1 "älzirnskŕ..........................................!" 586803}........5^7848i...............593130 j CZÖ72 "1 ŽL"" ' 736104 [Jihomoravský...........................hl 36832 í.....11341701............l"T2T792TraÖ^""]jM"" 07 06" "Öf. 05" 08" ...„.„... 04"' 09" ......... ......... .......... 03" ........... .......... CZ05 C204" czöi"' ..„_... "CZOS" "CZOS" CZÖ7" "ii^os"" CZÖ7" "c^og" 67506 i "1315421" '14^442]" 47820" .....8G575Í' "J72543Í' .....180825]"' .....79472]"" .....96974i" " 197177":" .....8^576i" 96363 i .....&9724 ľ 160648:" 304783} "588210T" "835446"}" 218076'}" "382973"}" "804165"}" 388616 | "35346i"}" "449984"}" 900262'}" 361356'}" 442311: "417430'}" 792647: Origin: (-783,131.68, -1,130,018.70) Extent: (14,875.12, 6,670.46) Area: 99,223,789.46 sq zrJStart| £ g} [g] Microsoft PowerPoint-[.. : ArcView GIS 3,1a E «•^^ÜÖ **> Užitečné odkazy ■ ArcExplorer - GIS prohlížeč zdarma httD://www.esri.com/software/arcexDlorer ■ IZGARD - prohlížeč armádních dat httD://arwen.ceu.cz/website/dmu25lml/viewer.htm Regionální informační systém """' i 5848 cz.html