Prostorové funkce (geoprocessing), spatial join

Cíl cvičení

Seznámení se se základními geoprocessingovými nástroji v GIS v rámci řešení komplexní úlohy.

Základní pojmy

Použité datové podklady

Pobočky České pošty v Plzeňském kraji (bodová vrstva)
Obce ČR (ArcČR 500, polygonová vrstva)

Náplň cvičení

Představte si, že pracujete jako GIS analytik pro Českou poštu a vaším úkolem je z důvodu úspor navrhnout řešení snížení počtu poboček. Snahou tohoto kroku je však i minimalizace negativních dopadů na obyvatele, proto bylo rozhodnuto o následujících podmínkách, které musíte ve svém návrhu dodržet:

Rušení poboček nebude probíhat v obcích s méně než 2500 obyvateli.
V obcích nad 2500 obyvatel neklesne počet poboček pod 1.
Vzájemná vzdálenost poboček v jedné obci nebude nižší než 3 km vzdušnou čarou.

Jakou finanční úsporu jste schopni svým návrhem zajistit, pokud by provoz jedné pobočky vycházel ročně na 2,5 milionu CZK? Pro zjednodušení budete úlohu řešit pouze v rámci Plzeňského kraje a ke každé pobočce přistupovat rovnocenně.

Pracovní postup

1. Výběr obcí v Plzeňském kraji s více než 2500 obyvateli (atributový dotaz) a tvorba samostatné vrstvy selektovaných prvků.

Select — Atributový dotaz na vrstvu obcí

2. Výběr typu pobočky zavedením Definition Query (výraz: ZKRNAZ_DRU = 'pošta').

Definition Query pro vrstvu poboček pošty

Map 1 — Vizualizace stavu nad podkladovou mapou

3. Spatial join: k výběru obcí připojíme pobočky na základě jejich polohy. Zároveň přidáme nový atribut POCET_POBOCEK, který bude určen na základě sumy libovolného ze stávajících atributů vrstvy poboček (např. count(GmIID)).

4. Následně zadáme atributový dotaz na vrstvu obcí, který vybere prvky s více než 1 pobočkou (POCET_POBOCEK is greater than 1).

Select by attribute — Atributový dotaz na vrstvu obcí

5. V dalším kroku použijeme nástroj CLIP a vytvoříme novou vrstvu obsahující takové pobočky pošty, které se nacházejí v obcích s více než 1 pobočkou. Tím, že v předchozím kroku byla provedena selekce pouze některých prvků z vrstvy obcí, do funkce CLIP vstoupí pouze tento aktivní výběr.

Clip features — Oříznutí vrstvy poboček aktivními prvky ve vrstvě obcí.

6. S využitím nástroje BUFFER vytvoříme obalovou zónu kolem každé pobočky o poloměru 3 km.

7. Nyní přistoupíme k vizuálnímu vyhodnocení poboček vhodných ke zrušení. Např. v Klatovech lze při dodržení zadaných kritérií zrušit právě 2 pobočky České pošty (zvýrazněné včetně svých obalových zón), resp. zachovat maximálně 2 pobočky (viz níže).

Map 3 — Příklad poboček aspirujících na zrušení

8. V atributové tabulce poboček vytvoříme pomocí Add Field pomocný atribut RUSENO (datový typ short, defaultní hodnota 0).

9. Manuálně vybereme (pomocí Select) pobočky vyhovující kritériím zrušení změnou hodnoty atributu RUSENO na 1.

10. Nyní je možné zobrazit rušené pobočky zavedením Definition Query (výraz RUSENO = 1) nebo naopak pobočky splňující podmínky, aby byly zachovány (výraz RUSENO = 0).

Map 4 — Pobočky pošty, kterou mohou být zachovány.

11. Závěrem lze porovnat, jak rušení poboček České pošty v r. 2023 skutečně proběhlo; přehled naleznete např. zde. Celý problém je samozřejmě složitější, jelikož finální výběr ovlivnily další faktory jako priorita pobočky (hlavní vs. vedljší), bezbariérovost, apod.

Úlohy k procvičení

Úlohy

K řešení následujích úloh použijte datovou sadu ArcČR 500 verzi 3.3 dostupnou na disku S ve složče K155\Public\data\GIS\ArcCR500 3.3. Zde také najdete souboru s popisem dat ve formátu PDF.

Jaká je výměra (v ha) bažin a rašelinišť ležících v lese. Kolik to je procent z celkové výměry bažin a rašelinišť?
Jaká je výměra (v km²) území omezeného pouze na ČR do 100 m od dálnic?
Kolik obcí v ČR leží celou svojí plochou do vzdálenosti 10 km od řeky Labe. Jaký je celkový počet obyvatel těchto obcí?
Na kolika místech kříží dálnice, rychlostní silnice či silnice 1.třídy s železnicí. Kolik z těchto křížení leží do vzdálenosti 1km od nejbližší železniční stanice?
Jaká je výměra území (v ha), na kterých leží les či vodní plocha. Existuje území, které by odpovídalo současně oběma podmínkám?
Vytvořte společnou datovou vrstvu pro letiště a železniční stanice. Kolik objektů tato vrstva obsahuje?
Kolik procent z celkové výměry ČR činí uzemí, která jsou vzdálená od nejbližšího rybníku více než 25 km?
Jaká je výměra uzemí ČR (v km²), která leží dále než 5 km od nejbližší silnice a zároveň dále než 10 km od nejbližší železniční stanice? Na území kterých obcí leží největší z hledaných lokalit?
Kolik procent území Jihočeského kraje tvoří vodní plochy?