Přeskočit obsah

Práce s webovými mapovými službami

Cíle cvičení

  • seznámení s prostředím webového systému ArcGIS Online

  • shrnutí datových zdrojů webových mapových vrstev

  • přidávání dat do mapy (ze serverů různých poskytovatelů)

  • extrakce informací z více vrstev ke konkrétnímu místu

Prostorová data

Prostorová data (geodata) jsou data, která obsahují informaci o konkrétní geografické poloze objektů na Zemi. Poloha může být přímo (souřadnice objektu) či nepřímo (např. adresou). Informace o poloze obvykle bývá doplněna o informaci vlastnostech (atributech) objektu, která jsou uložena v atributové tabulce. Dva nejběžnější datové formáty používané k ukládání (geo)prostorových dat jsou vektorové (body, linie, plochy) a rastrové (satelitní snímky, digitální modely terénu).

Atributy (geo)prostorových dat

Podstatnou částí geoprostorových dat jsou atributy. Jedná se o doplňkové informace přiřazené ke každému prvku a uspořádané ve formě tzv. atributové tabulky. Sloupce této tabulky jsou tzv. atributy, řádky jsou tzv. záznamy. Každý atribut má svůj název a datový typ (např. celé číslo, des. číslo, text, datum). V záznamu nemusí být nutně vyplněny všechny atributy (záleží na nastavení databáze).

Zobrazování atributů konkrétního prvku probíhá nejčastěji formou tzv. vyskakovacího okna (pop-up window). Tento prvek uživatelského rozhraní se objeví po kliknutí na prvek v mapě a ve výchozím stavu zobrazuje tabulku s atributy pro daný prvek. Atributy se v geomatice používají pro filtrování prvků (zobrazení/skrytí) nebo řízení symbologie (např. obarvení budov podle počtu podlaží).

vyskakovací okno (po kliknutí na prvek)

Vektorová vs. rastrová data

  • Vektorová data

    Reprezentují prvky reálného světa pomocí základních geometrických elementů: bodů, linií a ploch (tzv. polygonů)

    Podrobnost dat je určena podrobností souřadnic vrcholů geometrického prvku

    Vhodné pro modelování a analýzu diskrétních objektů (např. poloha bodů, kategorie pokrytí půdy)

    Vhodné pro tvorbu map, měření délek, geometrické výpočty

    Možné problémy s topologií (mezery a překryvy)

    Základními formáty vektorových dat jsou Esri Shapefile, GeoJSON, GeoPackage či KML/GML

  • Rastrová data

    Reprezentují prvky reálného světa v podobě pravidelné mřížky tvořené tzv. pixely (z angl. picture element)

    Podrobnost dat je určena prostorovým rozlišením rastru, tj. velikostí hrany pixelu (v metrech)

    Vhodné pro modelování a analýzu spojitých jevů (nadmořská výška, teplota, srážky)

    Využívané pro obrazová data (např. satelitní snímky)

    Nevýhodou velikost souborových dat

    Základními formáty rastrových dat jsou GeoTIFF, JPEG, PNG či GIF

Rozdíl v grafické reprezentaci vektorových a rastrových dat
Rozdíl v grafické reprezentaci vektorových a rastrových dat (Geletič et al. 2019)

Mapové služby

Mapové služby jsou webové nástroje poskytující geoprostorová data ze serveru na klienta prostřednictvím internetu. Klientem je (zjednodušeně) zařízení uživatele (např. webový prohlížeč) vysílající požadavek pro získání dat ze serveru. V praxi se většinou klient služby dotazuje pomocí GIS aplikace (webové či desktopové), která na pozadí posílá serveru požadavky a následně zobrazuje přijatá data (viz obrázek). Díky vazbě dat na souřadnicový systém lze takto kombinovat data s různými rozsahy a z různých zdrojů v jednom mapovém okně a data se zobrazí polohově správně.

Pro mapové služby existují různé standardy komunikace:

  • OGC standardizované otevřené formáty:

    • WMS (Web Map Service): umožňuje sdílení geografické informace ve formě rastrových dat v prostředí Internetu
    • WFS (Web Feature Service): umožňuje sdílení geografické informace ve formě vektorových dat v prostředí Internetu

  • proprietární standard společnosti Esri:

    • ArcGIS REST
Kde hledat mapové služby?

Geoportály

Geoportály jsou webové platformy, které poskytují přístup k geografickým datům a službám. Slouží jako centrální bod pro vyhledávání, prohlížení a stahování prostorových informací, jako jsou mapy, letecké snímky, katastrální data nebo údaje o životním prostředí. Mohou představovat cenný zdroj dat pro analýzu a plánování projektů. Lze zde například využít data o reliéfu terénu, dopravní infrastruktuře nebo vlastnických vztazích k pozemkům. Geoportály často nabízejí i nástroje pro prostorovou analýzu a vizualizaci dat, což může pomoci lépe porozumět kontextu projektů.
Geoportály v širším slova smyslu představují také důležitý nástroj v územním plánování a správě měst. Umožňují veřejnosti i odborníkům přístup k aktuálním a relevantním informacím o daném území. Uživatelé mohou využít geoportály k získání podkladů pro své projekty, ale také k prezentaci svých návrhů veřejnosti. Díky geoportálům se stává územní plánování transparentnější a efektivnější, což přispívá k lepšímu rozvoji měst a regionů.

Tipy na některé zajímavé geoportály:

Geoportál ČÚZK Geoportál AOPK Geoportál ČSÚ Geoportál Praha Geoportál města Brna

ArcGIS Online

ArcGIS Online je cloudová platforma pro geografické informační systémy od společnosti Esri. Umožňuje uživatelům vytvářet, sdílet a analyzovat mapy a geografická data prostřednictvím webového prohlížeče. ArcGIS Online představuje cenný nástroj pro vizualizaci a analýzu prostorových dat, jako mohou být urbanistické plány, dopravní sítě, demografické údaje nebo informace o životním prostředí. Platforma nabízí širokou škálu nástrojů pro tvorbu interaktivních map, 3D modelů a webových aplikací, které mohou být využity při plánování a prezentaci projektů.

Zdroj: GIS Geography

Díky ArcGIS Online mohou uživatelé snadno integrovat různé zdroje dat, provádět prostorové analýzy a vytvářet vizuálně atraktivní prezentace svých návrhů. Platforma také podporuje spolupráci a sdílení dat mezi uživateli, což umožňuje studentům a pedagogům efektivněji pracovat na společných projektech. ArcGIS Online je tak vhodným nástrojem pro moderní geografické vzdělávání, který studentům umožňuje rozvíjet dovednosti v oblasti prostorové analýzy a vizualizace.

Zadání úlohy

Je dán bod o zeměpisných souřadnicích dle individuálního zadání (viz níže).

Individuální zadání

S využitím mapové prohlížečky ArcGIS Online, mapových služeb či geoportálů o zadaném bodu zjistěte:

  1. příslušnost k obci a v jakém katastrálním území bod leží

    • využijte vrstev Obec a KatastralniUzemi z Geoprohlížeče ČÚZK (prohlížecí služba databáze RÚIAN). (4)

    • jako odpověď uveďte přesný název obce a název a číslo katastrálního území

  1. geologické podloží pod zadaným bodem

    • využijte vhodné vrstvy ze stránek České geologické služby
      (Pro zobrazení atributů je nutné nejprve povolit vyskakovací okna) (13)
    • jako odpověď uveďte atributy hornina a horninový typ

  1. adresu nejbližšího adresního bodu

    • využijte vrstvy AdresniMisto z Geoprohlížeče ČÚZK (prohlížecí služba databáze RÚIAN).
    • jako odpověď uveďte přesnou adresu (z atributu)

  1. poštovní směrovací číslo nejbližší pobočky České pošty (pouze pobočky, ne výdejní boxy apod. – zde si vyzkoušíte funkci filtrování dat (5))

    • využijte vrstvy Pobočky České pošty od České informační agentury životního prostředí (CENIA) s nastaveným tak, že atribut ZKR_NAZ_FUN nabývá hodnot Podávací, Samostatná pošta Partner, Dodejna I, Dodejna II a Samostatná dodejna (6)
    • jako odpověď uveďte pětimístné poštovní směrovací číslo nejbližší pobočky

  1. nadmořskou výšku lokality

    • výšku odečtěte ze tří různých mapových podkladů a výsledky porovnejte
    • doporučenými zdroji jsou např. Základní topografické mapy ČR, mapový portál Mapy.cz nebo webová aplikace Analýzy výškopisu (ČÚZK) (14)
    • jako odpověď uveďte 3 hodnoty nadmořské výšky včetně zdroje každé z nich

  1. k jaké změně využití území v zadaném bodě došlo mezi lety 1990 a 2018

    • využijte data evropského programu Copernicus – Corine Land Cover Europe
    • dostupné ze stránek  Evropské agentury pro životní prostředí (EEA)  či  Copernicus Land Monitoring Service (CLMS)
      (Ze stránek EEA či CLMS použijte mapovou službu 'REST API', resp. 'ESRI: REST', u WMS bohužel není v tomto případě možné vyčítat hodnoty atributů vrstvy. Pro zobrazení atributů je nutné nejprve povolit vyskakovací okna) (11) (12)
    • jako odpověď uveďte kód a slovní název kategorie Land Cover pro obě období a jejich slovní porovnání

  1. jaké hodnoty dosahovala v zadané lokalitě intenzita světelného znečištění v roce 2022

    • využijte vrstvy Světelné znečištění v ČR za rok 2022 od České informační agentury životního prostředí (CENIA).
      (vrstva byla přepublikována pro účely výuky – odkaz proto nevede přímo na server agentury CENIA)
    • jako odpověď uveďte hodnotu intenzity znečištění z rastru v rozmezí 1 až 5

  1. příslušnost zadané lokality ke stavebnímu a matričnímu úřadu

 

Dále vytvořte a vyexportujte mapové kompozice:

  1. využití území dle CORINE Land Cover 2018 (3) nad Základní topografickou mapou, měřítko volte 1 : 10 000 (10), formát A4 landscape (1)

  1. nejbližšího maloplošného chráněného území přírody (nikoli okolí Vašeho bodu, ale okolí chráněného území) nad Základní topografickou mapou, měřítko kompozice a orientaci papíru A4 volte tak, aby se dané chráněné území optimálně vešlo (2)

K vytvoření kompozic využijte platformu ArcGIS Online, Geoprohlížeč ČÚZK či Národní geoportál INSPIRE a příslušné datové vrstvy. Vrstvy prolněte pomocí nástrojů průhlednosti vrstev (9). Kompozice exportujte do formátu PDF či PNG (funkce Print) a vložte do technické zprávy.

  1. vytvořeno nástrojem Print v ArcGIS Online
  2. vytvořeno nástrojem Print v ArcGIS Online
  3. legenda k datům Corine Land Cover
  4. zadání souřadnic bodu v Geoprohlížeči ČÚZK
  5. funkce pro filtrování dat
  6. nastavení filtru
  7. nastavení ZTM jako podkladové mapy
  8. nastavení ZTM jako podkladové mapy
  9. nastavení průhlednosti vrstvy
  10. nastavení měřítka při exportu mapy
  11. výběr mapové služby REST
  12. aktivace vyskakovacích oken
  13. aktivace vyskakovacích oken
  14. zadání souřadnic bodu v aplikaci Analýza výškopisu
  15. po zapnutí režimu "Výpis souřadnic bodu" odečtěte výšku "H" v souřadnicovém systému S-JTSK

Výstupy cvičení

Povinným výstupem úlohy je technická zpráva v elektronické podobě odevzdaná v termínu prostřednictvím systému Moodle.

Termín pro odevzdání úlohy: neděle 22. března, 23.59 hod

Technická zpráva - vzor

Úloha je uznána, pokud technická zpráva obsahuje všechny požadované náležitosti (viz níže) a má správný formát (PDF).

Požadované náležitosti technické zprávy
  • Formát odevzdání PDF, název souboru U4_Prijmeni_Jmeno.pdf, případně U4_Prijmeni_Jmeno_oprava01.pdf
  • Rozpiska se jménem, názvem úlohy, individuálním číslem zadání a souřadnicemi zadaného bodu
  • Odpovědi na všechny otázky v zadání úlohy včetně zdrojů – jako zdroj nelze uvést pouze "ArcGIS Online" – tato služba je pouze prohlížečka, uvedení jako zdroj proto nedává smysl. Zdrojem získaných informací jsou konkrétní datové vrstvy – na ty lze odkazovat jejich přesným názvem a URL adresou služby.
  • Grafické přílohy dle zadání (podúlohy 9 a 10 )
  • Závěr s krátkým (3 až 6 vět) objektivním hodnocením výsledků úlohy. Lze např. zhodnotit, proč jsou některé výsledky takové, jaké jsou. Nebo zmínit využití podobné úlohy ve vašem oboru.

Opravy

V případě, že odevzdaný výstup není správný, je vyučujícím prostřednictvím systému Moodle vrácen k opravě. Opravený výstup se odevzdává opět prostřednictvím systému Moodle. Výstup lze odevzdat po maximálně jedné opravě, v případě pozdního odevzdání či nesprávného výstupu po první opravě je úloha trvale označena jako nesplněná.

Tabulka hodnocení úloh