Geografické informační systémy

 Geografické informační systémy vás v různé podobě budou provázet celé studium. Naučíte se, jak vytvářet prostorová data, jak z nich pomocí jednoduchých i složitějších analýz něco užitečného zjistit a jak svá zjištění zobrazit v klasických nebo interaktivních on-line mapových výstupech. Taji geoinformatiky vás postupně provedou předměty Geografické informační systémy I a II, Mapování a kartografie I a II, Sběr a publikace prostorových dat, Geodatabáze, Programování pro GIS a DPZ, Zpracování dat Lidar, Otevřená data a GIS a Prostorové analýzy v životním prostředí. Podrobný obsah přednášek najdete níže. Pro představu se podívejte také na stránky předmětů aktuálního akademického roku.

Geografické informační systémy I

1. Co a k čemu je GIS. Úvod do problematiky, definice, vymezení, základní pojmy.
2. Datové modely v GIS. Reprezentace reálného světa v GIS.
3. Souřadnicové systémy, určování polohy objektů v prostoru.
4. Vizualizace dat v GIS.
5. Mapové kompozice.
6. Zadání semestrální práce.
7. Sběr, získávání a zpracování prostorových dat. Metadata.
8. (Volně) Dostupné zdroje prostorových dat.
9. Relační databázový model, atributy a atributové dotazování, SQL.
10. Prostorové analýzy ve vektorové reprezentaci (buffer, topologické překrývání).
11. Přesnost a chyby prostorových dat, měřítko.
12. Open source GIS, ArcGIS online.

 Geografické informační systémy II

1. Úvod do rastrových analýz. Konverze dat, reklasifikace.
2. Základy automatizace úloh v ArcGIS.
3. Mapová algebra.
4. Prostorové interpolace – deterministické metody.
5. Prostorové interpolace – stochastické metody.
6. Zadání a představení semestrálního projektu.
7. Digitální modely terénu I.
8. Digitální modely terénu II.
9. Hydrologické analýzy. Základ analýz eroze.
10. Vzdálenostní analýzy v rastrové reprezentaci.
11. Základní pojmy teorie grafů. Analýzy sítí.
12. Syntéza poznatků GIS I a GIS II – příklady výzkumných a praktických projektů.

Mapování a kartografie I

1. Úvod do kartografie a mapování, vývoj, základní pojmy
2. Základy geodézie, bodová pole, základní souřadnicové výpočty
3. Měření úhlů
4. Měření délek
5. Výškopis
6. Základní vytyčovací úlohy
7. Základy matematické kartografie, zákony zkreslení, jednoduchá zobrazení
8. Kartografická zobrazení na území ČR
9. Mapování na území ČR
10. Státní mapová díla, klady a značení mapových listů
11. Mapy katastru nemovitostí
12. Účelové mapy

Mapování a kartografie II

1. Jazyk mapy, obsahové prvky map
2. Zrakové vnímání, teorie barev
3. Generalizace
4. Topografické mapy
5. Reprezentace reliéfu
6. Tematické mapy
7. Klasifikace
8. Souhra mapových prvků
9. Hodnocení map, kartometrie
10. Kartografické metody výzkumu
11. Digitální mapy, mapy na internetu
12. Tvorba kartografických děl

Sběr a publikace prostorových dat

(práce v učebně je kombinována s praktickým nácvikem sběru dat v terénu)

1. Návrh struktury záznamů pro sběr dat
2. Mapování s turistickým GPS přístrojem
3. Zpracování dat I., tvorba mapového výstupu
4. Esri File Geodatabase
5. Seznámení s ArcGIS online
6. Příprava a publikace webové mapy
7. Collector for ArcGIS – úvod
8. Collector for ArcGIS – sběr dat
9. Zadání samostatné práce
10. Zpracování dat II
11. Tvorba webové mapové aplikace
12. Zápočtový test

Programování pro GIS a DPZ

1. Motivační úloha. Úvod do programování a do jazyka Python. Možnosti nástroje Model Builder programu ArcGIS.
2. Základy jazyka Python I: proměnné, datové typy, cykly.
3. Základy jazyka Python II: datové typy, podmíněné příkazy, textové soubory.
4. Základy jazyka Python III: funkce, moduly, práce s vybranými moduly (os, os.path, …)
5. Úvod do modulu ArcPy. Volání nástrojů ArcGIS pomocí modulu ArcPy. Procházení souborů a adresářů pomocí modulu ArcPy.
6. Automatizace jednoduchých úloh (dávkové zpracování velkého množství dat). Tvorba uživatelských rozhraní nástrojů v ArcGIS.
7. Práce s tabulkami I: manipulace se sloupci, propojování tabulek, SQL výběry.
8. Práce s tabulkami II: procházení, čtení a zápis řádků pomocí kurzorů.
9. Práce s geometrií prvků I: čtení a zápis geometrií.
10. Práce s geometrií prvků II: použití geometrií v analýzách.
11. Automatizace tvorby mapových výstupů.
12. Tvorba geo-aplikací pomocí volně dostupných modulů jazyka Python.

Prostorové analýzy v životním prostředí

Projektový předmět propojující a doplňující poznatky získané v předcházejících semestrech.

Přednášky:
1.    Kvalita geodat jako limitující faktor environmentálních rozhodnutí – syntéza a doplnění poznatků.
2.    Data a prostorové analýzy v hydrologii a vodním hospodářství – syntéza a doplnění poznatků.
3.    Data a prostorové analýzy v zemědělství a lesnictví – syntéza a doplnění poznatků.
4.    Data a prostorové analýzy v hodnocení krajinných struktur a urbánního prostředí – syntéza a doplnění poznatků.
5.    Data a prostorové analýzy v ekologii a ochraně přírody – syntéza a doplnění poznatků.
6.    GIS a DPZ jako nástroje pro podporu rozhodování. Shrnutí, příklady z praxe.
Cvičení:
1.    Zadání projektu (komplexní vyhodnocení dopadů záměru v krajině z hlediska různých složek prostředí a limitů území).
2 - 3. Analýza datových zdrojů: data z různých zdrojů, různého původu (včetně crowdsourcing) a měřítka, různé kvality, tematicky zahrnující vodu, zemědělství, lesnictví, další složky land use / biotopy, reliéf, druhová data, územní limity atd.).
4.    Volba vhodných dat pro úlohu (kvalita, rozsah, rozlišení / referenční měřítko atd.). Shromáždění a příprava dat. Struktura a topologie geodatabáze.
5 – 9. Prostorové a statistické analýzy.
10.   Interpretace výsledků. Formulace závěrů. Konceptuální návrh interaktivní on-line prezentace projektu.
11 – 12. Příprava interaktivní on-line prezentace projektu.