Geoinformatika IX – Poloha v prostoru jaro 2024 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 Co je součástí? a) geodetické referenční systémy závazné na celém území České republiky), b) databáze geodetických údajů vytvářené pro celé území České republiky, c) databáze geografických údajů, d) státní mapová díla, e) zásady používání výše uvedeného Geoinformatika Geodetické referenční systémy a) prostorové systémy: • Světový geodetický systém 1984, WGS84, • Evropský terestrický referenční systém 1989, ETRS89, b) rovinné souřadnicové systémy: • Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální, zkratka názvu je S-JTSK, • Světové geodetické systémy - WGS84-LCC, WGS84- UTM. • Evropský referenční systém – ETRS c) výškové systémy: • Evropský výškový referenční systém EVRS, • Výškový systém baltský – po vyrovnání Bpv, • Světový výškový referenční systém 1996 (WGS84EGM96) a referenční systém 2008 (WGS84- EGM2008). Mořský vodočet v Kronštadtu – výchozí bod systému Bpv (wikipedie). Geoinformatika Databáze geodetických a geografických údajů Geodetické údaje: • databáze bodových polí, • databáze státní sítě permanentních stanic. Geografické údaje: • základní báze geografických dat České republiky (ZABAGED), • databáze geografického názvosloví (Geonames), • ortofoto České republiky, • vojenský model území. Geoinformatika Státní mapová díla (1) Základní státní mapová díla a) Základní topografická mapa České republiky V S-JTSK (1 : 5 000, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000 a 1 : 250 000 ), b) Základní topografická mapa České republiky v ETRS 89 (1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000 a 1 : 250 000). c) Mapa České republiky v měřítku 1 : 500 000, d) Vojenská topografická mapa České republiky (1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000 a 1 : 250 000). e) Vojenská mapa České republiky (1 : 500 000 a 1 : 1 000 000). (2) Tematická státní mapová díla jsou mapová díla vytvářená zejména na témata v působnosti orgánů veřejné správy. Zdroj: geoportal.cuzk.cz