15.9.2014
1
ÚVOD DO
GEOINFORMATIKY
Doc. RNDr. Tomáš ŘEZNÍK, Ph.D.
Praktikum z geoinformatiky – podzim 2014
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Administrativně-pedagogický pohled
• 0/2, z, 2 kredity
• Vztah k Z0062 Kartografie a geoinformatika
• 1 neomluvená absence
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Geoinformatika dnes
Převzato z: http://gis.ny.gov, upraveno
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Geografická informace vs. GIS
• Geografická informace (GI)
- informace o místech na zemském povrchu
- synonyma: geografická, prostorová informace
- čas
• Znamená „S“ něco navíc? Nebo jde v
dnešní době jen o relikt?
- Systems: technologie
- Science: koncept a teorie
- Studies: společenský kontext
GIS není ničím převratným. Všechny
aplikace bylo (a je) možné dělat jinak.
Pomocí GIS jsou mnohdy jednodušší,
rychlejší, efektivnější.
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Pozice GIS ve vzdělání
• Sekundární vzdělávání
– Proč vyučovat GIS?
• Rámcové vzdělávací programy
– Učit o GIS nebo učit GIS?
• Terciérní vzdělávání
– Přes 7000 univerzit na světě učí GIS
15.9.2014
2
GIS Day (letos 20. 11. 2013) & GIS Night
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Technologie geografické informace
• Global Positioning System (GPS)
• Dálkový průzkum Země (DPZ)
• Geografické informační systémy (GIS)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Stručný vývoj GIS
• 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 systémů;
zvyšuje se důraz na uživatele a možnosti použití
- cloud
- sociální sítě → crowdsourcing
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
• 80% aktivit veřejné správy a samosprávy je
geograficky založeno (hasicí obvody, cenové mapy,
plánování rozvoje, výstavba dálnic, přírodní zdroje,
sběr odpadu…)
• Business (zákaznické průzkumy, logistika, realitní
kanceláře, pojišťovny, precizní zemědělství, stavby...)
• Obranné a vojenské účely (vojenský management,
analýzy družicových snímků,…)
• Vědecký výzkum (mj. geologie, botanika,
archeologie, ekonomika, kriminalistika, lékař. aj.)
• Sociální oblast (mapování přístupnosti,…)
• Krizové řízení (ve všech fázích kriz. cyklu)
K čemu je potřeba GIS?
• Hardwarová
• Softwarová
• Data
• Personální (Lifeware)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Struktura GIS
GIS
Data
Uživatel Hardware
+
Software
• Prostorová data: reprezentují prvky
lokalizovatelné na Zemi
• Atributová data: popisná informace vztažená k
prostorovým datům
• Datové vrstvy: výsledek kombinace prostorových
a atributových dat
• Datové modely: způsob provázání uložené
informace (vektor a rastr – viz. dále)
• Topologie: vztahy mezi geografickými prvky
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Data v GIS
15.9.2014
3
Datové vrstvy (layers, themes)
reálný svět
geografické souřadnice
využití krajiny
půdy
infrastruktura
topografie
říční síť
Datové vrstvy – rastr vs. vektor
grid/rastr vektor
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Hlavní funkcionalita GIS
• Pomocí GIS naučit studenty, co je GIS
• Tvorba map
• Možnost použít freewarové programy
– QuantumGIS - QGIS (profesionální GIS)
– OpenJump (profesionální GIS)
– ArcExplorer (jen pro vizualizaci, snadné
ovládání, malá funkcionalita)
– JanMap (český freeware GIS SW)
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Funkce GIS ve školství
• 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
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
GIS v praxi Tvorba map
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Převzato z: http://www.cuzk.cz
15.9.2014
4
Tvorba map
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
3D modely krajiny
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Modelování měst
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Převzato z: Herman, L. (2011)
3D plány areálů
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Převzato z: Russnák, J. (2012)
Precizní zemědělství
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Převzato z: http://geodis.cz
NDVI
(Normalized
Difference
Vegetation
Index)
Landsat 8
Data každých
14 dní zdarma
Analýza sklonitosti
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
15.9.2014
5
Modelování povodní
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Síťové analýzy
15.9.2014
6
Laserové skenování ČR
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Převzato z: http://www.cuzk.cz
• víc hovoříme o geoinformatice než o GIS
• éra webových služeb
• prostorové informační infrastruktury
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Dnešní pohled na geoinformatiku
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
K čemu je prostorová datová infrastruktura?
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Jak najdu prostorová data?
mapa
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Jak najdu prostorová data?
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Jak připojím prostorová data?
15.9.2014
7
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Pro jaká témata mohu vyhledávat?
Příloha I
1. Souřadnicové referenční systémy
2. Zeměpisné soustavy
souřadnicových sítí
3. Zeměpisné názvy
4. Správní jednotky
5. Adresy
6. Katastrální parcely
7. Dopravní sítě
8. Hydrografie
9. Chráněná území
Příloha II
1. Nadmořská výška
2. Krajinný pokryv
3. Ortofoto snímky
4. Geologie
1. Statistické jednotky
2. Budovy
3. Půda
4. Využití území
5. Lidské zdraví a bezpečnost
6. Služby veřejné správy
7. Zařízení pro sledování ŽP
8. Průmyslová a výrobní
zařízení
9. Zemědělská akvakulturní
zařízení
10. Rozložení obyvatelstva -
demografie
11. Správní oblasti/chráněná
pásma/regulovaná území a
jednotky podávající hlášení
12. Oblasti ohrožené přírodními
riziky
13. Stav ovzduší
14. Zeměpisné meteorologické
prvky
15. Zeměpisné oceánografické
prvky
16. Mořské oblasti
17. Bioregiony
18. Stanoviště a biotopy
19. Rozložení druhů
20. Energetické zdroje
21. Nerostné suroviny
Laboratoř geoinformatiky a kartografie, Masarykova univerzita
Pro jaká témata mohu vyhledávat?
Metadata
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
datum vytvoření (Date of creation)
název (Resource title)
organizace (Responsible party)
abstrakt (Resource abstract)
lokalizace (Geographic location)
původ (Lineage)
soulad (Conformity)
klasifikace (Topic category)
GIS software
GIS software GIS software
prostorový rozsah
tematika
souř. systém
časový rozsah
…
Publikace metadat
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Vyhledávací/katalogová služba
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
CSW server
klient
CSW server CSW server CSW server
CSW server CSW server
Jak najdu prostorová data?
http://geoportal.gov.cz
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
15.9.2014
8
Jak najdu prostorová data?
http://geoportal.gov.cz
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Jak najdu prostorová data?
http://geoportal.gov.cz
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Jak najdu prostorová data?
http://geoportal.gov.cz
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Jak najdu prostorová data?
Na úrovni EU http://inspire-geoportal.ec.europa.eu/
Laboratoř geoinformatiky a kartografie