Geoinformatika IX – Poloha v prostoru jaro 2023 Petr Kubíček kubicek@geogr.muni.cz Laboratory on Geoinformatics and Cartography (LGC) Institute of Geography Masaryk University Czech Republic HYDROLOGICKÉ ANALÝZY https://river-runner.samlearner.com Geoinformatika Směr odtoku • Směr odtoku je takový směr, kterým při simulaci povrchového odtoku odtéká voda z dané buňky. • Podle toho, zda je pro danou buňku povolen pouze jeden směr odtoku (směr odpovídající největšímu spádu) či směrů více, jedná se buď o jednosměrný (single flow) či vícesměrný (multiple flow) odtok. • ArcGIS určuje pouze jednosměrný odtok pomocí algoritmu SFD8 (Single Flow 8- Direction), též nazývaný D8 – fokální analýza. Geoinformatika Směr odtoku - kódování POLOHA V PROSTORU Geoinformatika Složky geografických dat • Neprostorová složka (tzv. Atributy) – … • Časová složka – … • Prostorová složka –tvar –topologie –Poloha Jak se určuje poloha v prostoru? Geoinformatika Určení polohy entity v prostoru • Nepřímé: – pomocí tzv. geokódů (systémy založeny na skokové změně polohy) – bodové pravidelné (čtvercová síť vrtů) – bodové nepravidelné (adresy ÚIR - RUIAN) – liniové pravidelné nepravidelné (traťové úseky) – plošné pravidelné (sítě zoologického mapování) nepravidelné (parcely) • Přímé použitím referenčních systémů k zemskému tělesu k rovině, na níž je zemský povrch zobrazen – RUIAN (?) – Registr územní identifikace, adres a nemovitostí. Geoinformatika Kde je střední škola vhodná pro mé dítě?? Geoinformatika Geokódování • Umožňuje připojit souřadnice k záznamům lokalizovaným adresou, pomocí porovnání se souborem, který obsahuje adresy i souřadnice. • tři základní typy geokódovacích funkcí: – přiřazení zeměpisných souřadnic k úplné adrese, která odpovídá určité části uliční čáry (středové linie), adresnímu bodu, případně vztažnému bodu budovy či parcely. Výsledkem bod zobrazený na mapovém podkladu. – Umístění záznamu bez přesné adresy, a to pouze pomocí určité geografické reference obsažené v popisných atributech (PSČ, název města, kód volebního obvodu. – Data nemají žádný přímý prostorový indikátor. Přesto je často možné je geograficky lokalizovat díky jejich známému vztahu s existujícím subjektem (například názvem nemocnice, číslem silnice..). Takováto lokalizace je často velmi přibližná a je třeba s ní nakládat s určitou rezervou. Geokódování – uliční čára Geoinformatika Geokódování - adresní bod Obecně následující kroky (závisí na konkrétním SW): • Standardizace adresy – vytvoření souladu mezi zdrojovými adresami a podkladovým souborem. RUIAN • Automatické geokódování adresy – jedná se o počítačem provedený proces, kdy jsou porovnávány syntaxe obou databází/souborů a v některých případech lze nastavit míru tolerance mezi nimi. Takto geokódované adresy mohou dostat příznak nejvyšší spolehlivosti. • Ruční geokódování adresy – postupné procházení databáze nezařazených adres a jejich případné ruční přiřazení. • Zpracování adres, které nelze zařadit – existují další možnosti pro umístění těchto adres. Pokud ani tato varianta není průchozí, nezbývá, než použít přibližné umístění pomocí uličního segmentu či PSČ. Geoinformatika Zpětné geokódování • V některých případech se můžeme setkat i s opačným požadavkem – známe zeměpisné souřadnice a k nim potřebujeme přiřadit nejbližší známe adresy. • LBS –location based services (Kde je…?) • Loopt LBS (Android, iOS) Geoinformatika Pravidelné čtvercové sítě Geoinformatika Brno urban grid Geoinformatika Gazetteer • Zpracování textů na Internetu - geokódováním také označování rozpoznávání geografických názvu a míst v nestrukturovaném textu, jejich přiřazení ke skutečnému geografickému prostoru a případně vizualizace výsledků na mapě. • Prvním krokem je obvykle rozpoznání geografických názvů v textu, obvykle pomocí tzv. gazetteeru - místopisného seznamu (zeměpisného slovníku) jednotlivých názvů (lokalit, měst, obcí, vrcholů). • Jednotlivá slova z textu jsou postupně porovnávána s názvy v seznamu a jsou vybírána ta, která si odpovídají. • EuroGeonames - Eurogeographics • Kvalitní gazetteer - alternativní názvy, zeměpisné souřadnice místa, či oblasti, stát a administrativní jednotku v níž se název nachází a případně informaci o jeho důležitosti (hierarchické úrovni). Geoinformatika Lineární referencování • Metoda lineárního referencování a dynamického segmentování byla vyvinuta pro usnadnění úloh na liniových sítích typu: – silniční síť – železniční síť – inženýrské sítě – říční sítě • Při práci s geografickými prvky v sítích lze jednodušeji popisovat jejich polohu bez vyjadřování jejich polohy v souřadnicovém systému. • Dynamickou segmentaci je možné chápat jako metodu nepřímého vyjádření polohy v prostoru. • Poskytuje efektivní aparát pro reprezentaci objektů s bodovou a liniovou prostorovou reprezentací. Geoinformatika Principy dynamické segmentace Zjednodušeně lze říci, že dynamická segmentace nám slouží k tomu, abychom mohli popsat polohu objektu, který je umístěn v liniové síti, jako jeho vzdálenost od určitého známého bodu. • Definujme si cestu (linear feature) jako lineární prvek (polylinie), na kterém jsou definována staničení a události. Cestou může být silnice, ulice, parovod, řeka apod. Pro každý vrchol cesty je známo staničení. • Staničení (measurement system) je systém, jež obsahuje každá cesta. Na tento systém se pak následně umísťují události (např. kilometráž dálnice). Staničení má počátek v nějakém zvoleném bodě a jeho hodnota je dána vzdáleností od tohoto bodu. • Událost (event) je atribut spojený s cestou. Událost je dvojího druhu: bodová (např. havárie na dálnici), jež vyžaduje jedno staničení pro své určení, či liniová (např. druh povrchu dálnice v určitém úseku nebo rekonstrukce určitého úseku), jež vyžaduje dvoje staničení (od, do) pro své určení. Ukázka vztahu datové tabulky a staničení na cestě Vztah linie 1: M – jedna linie M atributů Geoinformatika Přímé určení polohy – referenční plochy - geoid, referenční elipsoid, Transformace prostorového tělesa (Země) do roviny mapy – matematická kartografie. Používají se nejrůznější aproximace – geoid (matematicky vyjádřitelný, komplexní) Zemský povrch nahrazujeme referenční plochou referenční elipsoid a referenční kouli. Mezi referenční plochy patří také rovina, do které je zobrazena výsledná mapa. Na všech třech referenčních plochách jsou definovány souřadnicové soustavy. • Referenční elipsoid • Elipsoid je matematicky definované těleso, je rotační (rotuje kolem menší poloosy - S-J). Bývá definován tak, aby jeho střed ležel ve středu Země a aby se co nejlépe přimykal geoidu. • Souřadné soustavy na referenčním elipsoidu - zeměpisná šířka a délka, někdy též nazývané geodetická šířka a délka - φ a λ • Volba náhradního elipsoidu pro konkrétní použití se v anglické literatuře nazýva datum. Bessel, Krasovského, WGS 84 • Referenční koule - z.š. =U, z.d.=V • Referenční rovina - pravoúhlé souřadnice X a Y, polární souřadnice ρ a ε Geoinformatika Státní mapová díla podle Nařízení vlády č. 430/2006 Sb. • katastrální mapy • Státní mapa v měřítku 1:5 000 (dříve SMO5) • Základní mapa České republiky v měřítcích (ZABAGED) – 1: 10 000 – 1: 50 000 – 1:100 000 – 1:200 000 • Mapa České republiky 1:500 000 • Topografická mapa v měřítcích (DMÚ) – 1: 25 000 – 1: 50 000 – 1:100 000 • Vojenská mapa ČR v měřítcích: – 1:200 000 – 1:500 000 • Mapa České republiky 1:500 000 • tematická mapová díla vytvořená pro celé území státu na