MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ.1.07/2.2.00/15.0204 Bi9000Bi9000 GIS v botanice a zoologiiGIS v botanice a zoologii Funkce GISFunkce GIS • Vstup dat • Správa dat • Analýza dat • Prezentace dat import datimport dat popořřizovizováánníí datdat kontrola, transformace, konverze,kontrola, transformace, konverze, ččiiššttěěnníí dat, aktualizacedat, aktualizace geografickgeografickáá databdatabáázeze prezentaceprezentace vizualizacevizualizace manipulace, dotazymanipulace, dotazy analýzy, modelyanalýzy, modely 1.1. VstupVstup 2.2. SprSpráávava 4.4. PrezentacePrezentace 3.3. AnalýzaAnalýza ZZáákladnkladníí funkce GISfunkce GIS 1.1. VstupVstup –– nnáávrh DB, povrh DB, pořříízenzeníí primprimáárnrníích dat, zpracovch dat, zpracováánníí sekundsekundáárnrníích datch dat 2.2. SprSpráávava -- editace steditace stáávajvajííccíích dat, aktualizace, konverze mezi formch dat, aktualizace, konverze mezi formáátyty 3.3. AnalýzaAnalýza -- dotazy, analýzy a modelydotazy, analýzy a modely -- zzíískskáánníí informacinformacíí obsaobsažžených vených v datech, odvozendatech, odvozeníí popožžadovaných informacadovaných informacíí, vytvo, vytvořřeneníí nových informacnových informacíí == to nejdto nejdůůleležžititěějjšíší!! 4.4. PrezentacePrezentace -- novnováá data, mapovdata, mapovéé výstupy, exporty pro jinvýstupy, exporty pro jinéé technologietechnologie VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu VSTUP DATVSTUP DAT primprimáárnrněě –– v terv teréénunu VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu ššikmý letecký snikmý letecký sníímekmek ppřříímméé slunesluneččnníí zzáářřeneníí VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu VSTUP DATVSTUP DAT –– primprimáárnrněě –– v terv teréénunu • Digitalizace existujících, nejčastěji mapových podkladů nebo výkresové dokumentace v analogové podobě. • Skenování • Vektorizace se provádí buď na tabletu-digitizéru nebo nad skenovaným obrazem VSTUP DATVSTUP DAT –– sekundsekundáárnrněě • 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 DATVSTUP DAT –– ruruččnníí vektorizacevektorizace VektorizaceVektorizace Je třeba dbát na měřítko vektorizovaného podkladu VSTUP DATVSTUP DAT –– import digitimport digitáálnlníích datch 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 DATVSTUP DAT –– odhadodhad 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. SPRSPRÁÁVA DATVA DAT –– kontrolakontrola ZpracovZpracováánníí datdat –– transformace mezitransformace mezi sousouřřadnými systadnými systéémymy 1. souřadné systémy vztahující se k zemskému tělesu: geografický souřadný systém, poloha na zemském povrchu je udávána pomocí zeměpisné délky (λ) a zeměpisné šířky (ϕ) 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 (ϕ,λ) 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 ϕ :49°15‘04.47“ λ :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 UmUmííststěěnníí rastrurastru GeoreferencovGeoreferencováánníí použití identických bodů z existující vrstvy GIS, popř.měřením GPS GeoreferencovGeoreferencováánníí Transformace mezi souTransformace mezi souřřadnýmiadnými systsystéémy u rastrumy u rastru -- ResamplingResampling GeneralizaceGeneralizace -- • 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 GeneralizaceMetody Generalizace -- II •• SelekceSelekce • Eliminace • Zjednodušení Metody GeneralizaceMetody Generalizace -- IIII • Agregace • Prostorová redukce • Typifikace Metody GeneralizaceMetody Generalizace -- IIIIII • Reklasifikace a spojení • Řešení konfliktů Konverze vektorKonverze vektor -- rastrrastr • 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 KonverzeKonverze vektorvektor -- rastrrastr Konverze rastrKonverze rastr -- vektorvektor • 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 AktualizaceAktualizace AktualizaceAktualizace AktualizaceAktualizace