MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ.1.07/2.2.00/15.0204 Bi9000 GIS v botanice a zoologii Funkce GIS • Vstup dat • Správa dat • Analýza dat • Prezentace dat import dat pořizování dat kontrola, transformace, konverze, čištění dat, aktualizace geografická databáze prezentace vizualizace manipulace, dotazy analýzy, modely 1. Vstup 2. Správa 4. Prezentace 3. Analýza Základní funkce GIS 1. Vstup – návrh DB, pořízení primárních dat, zpracování sekundárních dat 2. Správa - editace stávajících dat, aktualizace, konverze mezi formáty 3. Analýza - dotazy, analýzy a modely - získání informací obsažených v datech, odvození požadovaných informací, vytvoření nových informací = to nejdůležitější! 4. Prezentace - nová data, mapové výstupy, exporty pro jiné technologie VSTUP DAT – primárně – v terénu VSTUP DAT – primárně – v terénu VSTUP DAT – primárně – v terénu VSTUP DAT primárně – v terénu VSTUP DAT – primárně – v terénu šikmý letecký snímek přímé sluneční záření VSTUP DAT – primárně – v terénu VSTUP DAT – primárně – v terénu VSTUP DAT – primárně – v terénu • Digitalizace existujících, nejčastěji mapových podkladů nebo výkresové dokumentace v analogové podobě. • Skenování • Vektorizace se provádí buď na tabletu-digitizéru nebo nad skenovaným obrazem VSTUP DAT – sekundárně • Vektorizace • Automatická – rychlá metoda, náročná na typ a čistotu dat, použitelné pro mapy tištěné z digitálních podkladů • Poloautomatická – interaktivní, na sporných místech rozhoduje uživatel jakým směrem pokračovat • Ruční (on screen) – nekonečné klik klik klik myší, často jediná možnost u starých podkladů VSTUP DAT – ruční vektorizace Vektorizace Je třeba dbát na měřítko vektorizovaného podkladu VSTUP DAT – import digitálních dat Před použitím dat z jiných digitálních zdrojů je třeba pečlivě prozkoumat několik kritérií, která rozhodnou o vhodnosti či nevhodnosti konkrétního zdroje • FORMÁT • Tématický obsah • Měřítko a přesnost • Čas vzniku • Souřadný systém • Kompatibilita datového modelu • Cena METADATA data o datech, tzn. informace co popisovaná data obsahují a kde se nacházejí. VSTUP DAT – odhad Pořízená data je většinou nutné kontrolovat a upravovat. Typické je nalezení a zobrazení chyb jako jsou: • Topologická čistota (přetahy, nedotahy, nežádoucí průsečíky) • chybějící identifikátory polygonů • chyby v hodnotách popisných atributů atd. SPRÁVA DAT – kontrola Zpracování dat – transformace mezi souřadnými systémy 1. souřadné systémy vztahující se k zemskému tělesu:  geografický souřadný systém, poloha na zemském povrchu je udávána pomocí zeměpisné délky () a zeměpisné šířky ()  kartézský souřadný systém – s počátkem ve středu Země, udává polohu pomocí trojce souřadnic (x,y,z) Stanovení polohy v prostoru  globální souřadné systémy (WGS84, S-42, S-JTSK), používají se v kartografii (ty budeme používat v GIS především)  lokální souřadné systémy, používají se v geodézii 2. Souřadné systémy, vztahující se k rovině, do níž je povrch Země promítnut Chceme-li určitou velkou část zakřiveného zemského povrchu zobrazit na ploché mapě, musíme provést několik transformací  Redukovat měřítko  Systematicky promítnout zakřivený povrch do roviny = transformace geografických souřadnic (,) do odpovídajících pravoúhlých souřadnic (x,y) na mapě. Tato transformace se skládá z 5 dílčích kroků: 1. Transformace zemského povrchu na povrch geoidu (zjednodušeně řečeno zanedbáváme reliéf, nezanedbáváme zploštění Země na pólech apod., tento útvar však nelze matematicky popsat) 2. Transformace povrchu geoidu na povrch rotačního elipsoidu (což už je útvar, který lze matematicky popsat) 3. Transformace povrchu elipsoidu na povrch koule 4. Transformace povrchu koule na plochu rozvinutou do roviny 5. Rozvinutí plochy do roviny a zavedení pravoúhlého souřadného systému Kartografických zobrazení existují v současnosti ve světe stovky, používá se vždy takové, které nejlépe vyhovuje zobrazovanému území (poloha na globu, tvar, protažení území v určitém směru…) V ČR jsou závazné tři geodetické referenční systémy: 1. Světový geodetický referenční systém WGS84 Řečkovice  :49°15‘04.47“  :16°34’29.59“ 2. Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální S-JTSK Řečkovice Y:-599872.51m X:-1154368.90m 3. Souřadnicový systém 1942 S-42 Řečkovice Y:3614786.94m X:5458851.24m Umístění rastru Georeferencování použití identických bodů z existující vrstvy GIS, popř.měřením GPS Georeferencování Transformace mezi souřadnými systémy u rastru - Resampling Generalizace • Požadavky redukce objemu dat - platí, že čím více je dat, tím je větší možnost udělat chybu, větší nároky na kapacitu HW • Víceúčelovost požadavků pro údaje - z jedné digitální reprezentace dat je nutné vytvářet mapy s různými informacemi i v různých měřítkách, často velice rozdílných • Požadavky zobrazování a komunikace (percepce-vnímání) dat - vychází z kartografických doporučení některých limitů, při jejichž překročení se mapy stávají nečitelnými Výběr a zjednodušování reprezentace detailů objektů s ohledem na měřítko a/nebo účel mapy Metody Generalizace - I • Selekce • Eliminace • Zjednodušení Metody Generalizace - II • Agregace • Prostorová redukce • Typifikace Metody Generalizace - III • Reklasifikace a spojení • Řešení konfliktů Konverze vektor - rastr • Body • Bod odpovídá jedné buňce; pozor na více bodů v jedné buňce • Linie • Všechny buňky zasažené linií • Polygony • Zasahuje-li více polygonů do jedné buňky, je nutné určit přenášenou hodnotu • Metody: • Centroidu • Dominantního typu • Nejdůležitějšího typu Konverze vektor - rastr Konverze rastr - vektor • Body • Středy buněk • Linie • Nutné určit jednoznačný průběh linie, skeletonizace; generalizace a/nebo vyhlazení průběhu linie • Plochy • Po hranách či středech buněk; následuje generalizace či vyhlazení linie hrany polygonu Aktualizace Aktualizace Aktualizace