Přeskočit obsah

Modelové úlohy – Analýza území

V průběhu semestru jsou zpracovány tři modelové úlohy zaměřené na využití různých typů prostorových analýz při hodnocení území s ohledem na vhodnost stavby tří objektů:

Individuální zadání

SKLÁDKA

Cíl

Cílem úlohy je procvičit přípravu vektorových prostorových dat z různých datových zdrojů a využití základních nástrojů prostorové analýzy nad vektorovými daty při řešení jednoduché multikriteriální úlohy v zadaném území.

Zadání

V zadané obci identifikujte vhodné plochy pro výstavbu skládky.

Při analýze zohledněte následující podmínky:

Podmínka Vzdálenost/hodnota
Záplavové území mimo Q20 a nižší
Vzdálenost od vodního toku nebo plochy min. 200 m
Vzdálenost od OPVZ a OPVN min. 200 m
Vzdálenost od stavebního objektu
(zpusobvyuzitikod = 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15)		 min. 300 m
Vzdálenost od MZChÚ či OP MZChÚ min. 300 m

Za potenciálně vhodné pro výstavbu skládky považujte plochy, které:

  • splňují výše uvedené prostorové podmínky,
  • nachází se na trvalém travním porostu,
  • mají rozlohu více než 1 ha.

Z výsledných ploch vyberte 3 nejvhodnější lokality. Při jejich výběru zohledněte vzdálenost od lesa a pozemních komunikací. Preferujte lokality, které se nacházejí dále od lesa a současně v přiměřené vzdálenosti od pozemní komunikace (silnice III. třídy a vyšší).

Výstupy

Výstupy této analýzy mohou být prezentovány ve formě mapového posteru či webové mapové aplikace / story mapy.

1. Mapový poster

Mapový poster ve formátu A3 bude obsahovat přehlednou vizualizaci zobrazující celé území obce a 3 detailní mapy nejvhodnějších lokalit pro výstavbu skládky.

Pro 3 nejvhodnější lokality uveďte následující informace:

  • rozloha [ha],
  • vzdálenost od nejbližší pozemní komunikace [m],
  • vzdálenost od lesa [m].

2. Webová mapová aplikace / story mapa

Webová mapová aplikace / story mapa bude vhodným způsobem prezentovat 3 nejvhodnější lokality pro výstavbu skládky.

Pro 3 nejvhodnější lokality budou uvedeny následující informace:

  • rozloha [ha],
  • vzdálenost od nejbližší pozemní komunikace [m],
  • vzdálenost od lesa [m].

Postup

Jak na to?
  1. přidání dat
  2. příprava zadaného území
    • z vrstvy ObecSRozsirenouPusobnosti vytvořte novou vrstvu, která bude obsahovat pouze hranice zadaného ORP (Select) (13)
    • kolem území ORP vytvořte obalovou zónu o šířce 300 m (Buffer) (14)
  3. příprava tematických vrstev
    • z vrstev mapových služeb hromadně extrahujte pouze prvky v rozsahu území ORP včetně obalové zóny 300 m (Select-batch) (15) (16)
    • extrahované vrstvy dodatečně hromadně ořízněte dle tvaru území ORP s obalovou zónou 300m (Clip-batch)
    • z vrstvy StavebniObjekty vyberte pouze požadované typy ploch (Select By Attributes)
    • vrstvy Maloplošná zvláště chráněná území a Ochranná pásma MZCHÚ spojte do jedné vrstvy (Merge)
  4. příprava omezujících ploch
    • kolem příslušných vrstev vytvořte obalovou zónu o zadané šířce (Buffer-batch)
    • nově vzniklé vrstvy s obalovými zónami spojte do jedné vrstvy, která bude vymezovat tzv. omezující plochy (Merge)
  5. vlastní analýza
    • od plochy zadaného území (bez obalové zóny) odečtěte vrstvu s omezujícími plochami (Erase) (17)
    • nově vzniklou vrstvu prostorově překryjte s vrstvou Trvalý travní porost (Intersect)
    • z prvků nové vrstvy (vytvořené po prostorovém překrytí) vyberte pouze území větší než 1 ha (Select By Attributes)
    • výběr exportujte do samostatné vrstvy (Data-Export Features) či vhodně nastavte výraz v Definition Query
  6. kritérium vzdálenosti
    • pro finální vrstvu prvků nejprve vypočtěte vzdálenost k pozemním komunikacím (Near), vhodně pojmenujte výstupní atribut, např. NEAR_DIST_silnice (18)
    • poté identickým způsobem vypočtěte pro finální vrstvu prvků i vzdálenost k lesům (Near), vhodně pojmenujte výstupní atribut, např. NEAR_DIST_les
  7. výběr nejvhodnějších lokalit
    • ve finální vrstvě seřaďte atributy dle vzdálenosti k lesu a ve výběru prioritizujte lokality, které se nachází co nejdále od lesa, ale zároveň nejsou příliš vzdáleny od pozemní komunikace (maximálně do 500 m)
  8. mapový poster
    • vybrané prvky vhodně vizualizujte (Symbology) a popište (nový sloupec v AT, např. Lokalita 1–3)

    • finalizujte layout:

      a. vhodně nastavte parametry layoutu (formát A3, orientace dle charakteru území)

      b. vhodně nastavte transparentnost podkladové mapy

      c. rozsah hlavní mapy omezte dle obalové zóny ORP (Map-Properties-Clip layers)

      d. ve vedlejších mapách zobrazte detail vybraných 3 lokalit (duplikace původní mapy, tvorba záložek, kopie map framů)

      e. vhodně nastavte referenční měřítko všech map

      f. u každé vedlejší mapy uveďte název lokality, její plochu a vzdálenost od lesa a pozemní komunikace (vložte jako dynamický text, plochu uvádějte v ha --> výpočet přes Calculate Field, uvádějte max. na 2 desetinná místa)

SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNA

Cíl

Cílem úlohy je využití základních nástrojů prostorové analýzy nad rastrovými daty (topografické analýzy, reklasifikace, mapová algebra).

Zadání

V zadané obci identifikujte vhodné plochy pro výstavbu solární elektrárny.

Při analýze zohledněte následující hodnoticí kritéria:

  • Sklonitost svahu: Pro instalaci solárních panelů jsou vhodné zejména rovinaté nebo mírně svažité terény.
Sklonitost Bodové ohodnocení
0–1° 3
1–4° 2
4–7° 1
>7° 0
  • Orientace svahu: Pro instalaci solárních panelů jsou vhodné zejméne plochy orientované na jih, jihovýchod nebo jihozápad.
Orientace svahu Bodové ohodnocení
azimut 0°–112,5° 0
azimut 112,5°–135° (VJV-JV) 1
azimut 135°–157,5° (JV-JJV) 2
azimut 157,5°–202,5° (JJV-J-JJZ) 3
azimut 202,5°–225° (JJZ-JZ) 2
azimut 225°–247,5° (JZ-ZJZ) 1
azimut 247,5°–360° 0
  • Typ využití půdy: Pro výstavbu solární elektrárny jsou vhodné např. trvalé travní porosty, solární elektrárnu je však možné vybudovat i na orné půdě.
Typ využití půdy Bodové ohodnocení
louka, trvalý travní porost 3
orná půda 1
ostatní typy 0

Za potenciálně vhodné pro výstavbu solární elektrárny považujte plochy, které:

  • dosahují celkového hodnocení min. 7 bodů,
  • mají rozlohu více než 1 ha.

Z výsledných ploch vyberte 3 nejvhodnější lokality. Při jejich výběru zohledněte bodové hodnocení a celkovou rozlohu. Preferujte lokality, které mají vyšší bodové ohodnocení a větší rozlohu.

Výstupy

Výstupy této analýzy mohou být prezentovány ve formě mapového posteru či webové mapové aplikace / story mapy.

1. Mapový poster

Mapový poster ve formátu A3 bude obsahovat přehlednou vizualizaci zobrazující celé území obce a 3 detailní mapy nejvhodnějších lokalit pro výstavbu solární elektrárny.

Pro 3 nejvhodnější lokality uveďte následující informace:

  • rozloha [ha],
  • celkové bodové ohodnocení.

2. Webová mapová aplikace / story mapa

Webová mapová aplikace / story mapa bude vhodným způsobem prezentovat 3 nejvhodnější lokality pro výstavbu solární elektrárny.

Pro 3 nejvhodnější lokality budou uvedeny následující informace:

  • rozloha [ha],
  • celkové bodové ohodnocení.

Postup

Jak na to?

  1. připravte si DMR5G pro své území

    • Add Data From Path --> Data-Export Raster (1) --> Extract by Mask (2)

      *pozn. v případě potřeby exportujte rastr pro své území po více (vzájemně se překrývajících) částech, poté oba rastry spojte nástrojem Mosaic to New Raster

  2. připrava vektorových vrstev

    • přes Add Data From Path přidejte do mapy požadované vrstvy ze ZABAGED_POLOHOPIS z mapových služeb ArcGIS REST
    • z vrstev mapové služby hromadně extrahujte pouze prvky v rozsahu území ORP (Select-batch)
    • z vrstvy Orná půda a ostatní dále nespecifikované plochy vyberte pouze požadované typy ploch (Select By Attributes)
    • vybrané vrstvy hromadně ořízněte dle hranic ORP (Clip-batch)
    • jednotlivé vrstvy spojte do jedné vrstvy (Merge)
    • v atributové tabulce nově vzniklé vrstvy vytvořte nový atribut hodnoceni (Add Field)--> hodnoty pro jednotlivé typy ploch vyplňte dle zadaných kritérií (Calculate Field)
    • polygonovou vrstvu převeďte na rastr (Feature to Raster) (3) (4)
  3. vytvořte rastry sklonitosti (Slope) a orientace svahů (Aspect) (nezapomeňte v Environments nastavit parametry Output Coordinate System, Cell Size a Snap Raster)
  4. proveďte reklasifikaci rastrů sklonitosti a orientace svahů dle zadaných kritérií (Reclassify) (5)
  5. zkombinujte rastry využití plochy, sklonitosti a orientace svahů do jednoho rastru, jež bude území ORP klasifikovat dle bodového hodnocení zadaných podmínek (Raster Calculator) (6)
  6. výstupní rastr opět reklasifikujte, aby zobrazoval pouze území vhodné pro výstavbu solární elektrárny (minimálně 7 bodů)
  7. převeďte rastr na polygonovou vrstvu (Raster to Polygon) a vyberte pouze území splňující zadané kritérium, které je větší než 1 ha (Select By Attributes)
  8. polygonovou vrstvu vhodně upravte (Eliminate Polygon Part) a vizualizujte (Symbology)

ROZHLEDNA

Cíl

Cílem úlohy je využití základních nástrojů GIS pro práci s výškovými daty, analýzu viditelnosti a prezentaci prostorových dat ve 3D prostředí

Zadání

Ze 3 výškových bodů v zadané obci identifikujte nejvhodnější lokalitu pro výstavbu rozhledny.

Jako hlavní kritérium výběru lokality je viditelnost co největší plochy v okruhu 10 km od zadaného bodu zadaného ORP či viditelnost co největšího počtu významných prvků (budovy, krajinné prvky).

Uvažuujte následující parametry rozhledny: - maximální přípustná výška stavby je 35 m, - pozorovací ochoz je ve výšce 32 m.

Na základě výsledků analýzy vytvořte 3D scénu zobrazující vhodné lokality pro výstavbu rozhledny s modelovanou viditelností. Ve scéně můžete libovolně vyznačit budovy či významné krajinné prvky, které jsou z dané lokality viditelné. Volitelně můžete namodelovat i samotnou stavbu rozhledny.

Výstupy

Výstupy této analýzy mohou být prezentovány ve formě mapového posteru či webové 3D scény.

1. Mapový poster

Mapový poster ve formátu A3 bude obsahovat přehlednou vizualizaci zobrazující rastr viditelnosti nad topografickou mapou pro vybranou lokalitu. V mapě budou viditelné také zájmové prvky (kostel, zámek, zřícenina, hrad, ...). V mapovém posteru bude také printscreen jednoho z pohledů z vytvořené 3D scény.

2. Webová 3D scéna

Webová 3D scéna zobrazující pohled z vybraného lokality pro výstavbu rozhledny s modelovanou viditelností. Ve scéně můžete libovolně vyznačit budovy či významné krajinné prvky, které jsou z dané lokality viditelné. Volitelně můžete namodelovat i samotnou stavbu rozhledny.

Postup

Jak na to?
  1. příprava území pro analýzu
    • kolem území ORP vytvořte obalovou zónu o šířce 20 km (Buffer) (21)

  2. příprava DMP1G

    • Add Data From Path --> Data-Export Raster (22) --> Extract by Mask (24)

      *pozn. v případě potřeby exportujte rastr pro své území po více (vzájemně se překrývajících) částech, poté oba rastry spojte nástrojem Mosaic to New Raster (23)

  3. přidání dat

    • přes Add Data From Path přidejte do mapy vrstvu KotovanyBod z mapových služeb ArcGIS REST ze ZABAGED_POLOHOPIS nebo DATA50
    • z vrstvy KotovanyBod extrahujte pouze prvky v rozsahu území ORP (Select) (25)
    • extrahované vrstvy dodatečně hromadně ořízněte dle tvaru území ORP (Clip)
    • v atributové tabulce vrstvy vyberte pouze 5 nejvyšších kót ve Vašem ORP a vytvořte novou vrstvu bodových prvků (Data-Export Features)
  4. analýza viditelnosti
    • vytvořte rastr viditelnosti pro vrstvu s 5 výškovými kótami (Visibility) (nezapomeňte v Observer parameters nastavit parametr Observer offset dle výšky pozorovatele na plošině rozhledny. Pro větší přesnost výpočtu je vhodné nastavit i parametr Observer elevation, který lze převzít z atributové tabulky vrstvy s kótovanými body) (8)
  5. vyberte lokalitu, ze které je vidět největší plocha Vašeho území
    • pro jednotlivé výškové kóty (OBSXY) postupně sumarizujte počet viditelných pixelů (název atributu-Summarize) (9)
    • dle jednotlivých sumarizačních tabulek určete, která lokalita má pro hodnotu "1" největší počet pixelů (10)
  6. vytvořte vizualizaci rastru viditelnosti pro vybranou lokalitu
    • v nastavení symbologie vrstvy nastavte Primary symbology-Unique Values dle atributu vybraného lokality (např. OBS1) (11)
Bonusová otázka č. 1: Ze které lokality je vidět nejvíce zájmových bodů (kostel, zámek, zřícenina, hrad, ...)?
  1. příprava vrstev
    • zájmové vrstvy Kostel, VezovitaStavba, Zamek, Zricenina, Hrad spojte do jedné vrstvy (Merge)
  2. zjistěte, jaké zájmové body se nachází v zóně viditelnosti
    • pro bodovou vrstvu zájmových prvků extrahujte informaci o zóně viditelnosti z rastru viditelnosti (Extract Values to Points)
  3. zjistěte, které zóny viditelnosti jsou viditelné z kterých lokalit
    • vzniklou bodovou vrstvu s informací o zóně viditelnosti (atribut "RASTERVALUE") propojte s informacemi z atributové tabulky rastru viditelnosti, ve které je u každé zóny viditelnosti (atribut "Value") uvedeno, ze které lokality je tato zóna viditelná (atribut "OBSXY") --> (Join)
    • propojenou tabulku exportujte do samostatné vrstvy (Data-Export Features)
  4. zjistěte, ze které lokality je vidět největší počet zájmových bodů
    • v nově vzniklé vrstvě sumarizujte počet hodnot "1" pro atributy "OBSXY" (název atributu-Summarize) (26)
Bonusová otázka č. 2: Jaké stavební objekty jsou z dané lokality viditelné? Uveďte, jaká část stavebního objektu (v %) je viditelná.
  1. přidání dat
    • přes Add Data From Path přidejte do mapy vrstvu StavebniObjekt z mapové služby RÚIAN
    • z vrstvy StavebniObjekt extrahujte pouze prvky v rozsahu území ORP s obalovou zónou 20km (Select)*
    • extrahované vrstvy dodatečně hromadně ořízněte dle tvaru území ORP s obalovou zónou 20km (Clip)
  2. převeďte rastr viditelnosti na vektorovou vrstvu (Raster to Polygon)
    • v nově vzniklé vrstvě vhodně nastavte výraz v Definition Query, aby vrstva zobrazovala pouze viditelnou plochu (atribut "gridcode" = 1)
  3. zjistěte, které SO se nachází v zóně viditelnosti, a vypočítejte, z kolika % jsou dané SO viditelné
    • pro výpočet plochy překryvu vrstvy stavebních objektů a polygonové vrstvy viditelnosti využijte nástroj (Tabulate Intersection), jako "Zone Fields" nastavte atribut "kod", který jednoznačně definuje každý stavební objekt (27)
    • vzniklou tabulku s informacemi o ploše a procentu překryvu obou vrstev propojte s vrstvou stavebních objektů (atribut "kod") --> (Join)
    • propojenou tabulku exportujte do samostatné vrstvy (Data-Export Features)
  4. vhodným nastavením symbologie vizualizujte SO dle procenta viditelnosti (Symbology-Graduated Colors)
  1. nastavení parametrů funkce Export Raster
  2. nastavení parametrů funkce Extract by Mask
  3. nastavení parametrů funkce Feature to Raster
  4. nastavení Environments funkce Feature to Raster
  5. nastavení parametrů nástroje Reclassify pro rastr sklonitosti
  6. nástroj Raster Calculator
  7. výběr prvků na základě polohy
  8. nastavení parametrů funkce Visibility
  9. nastavení funkce Summary Statistics
  10. počet pixelů viditelných z dané lokality
  11. nastavení symbologie rastru viditelnosti
  12. připojení WFS serveru
  13. výběr prvku v nástroji Select
  14. nastavení parametrů nástroje Buffer
  15. práce s proměnnou %Name% v názvu vrstvy
  16. nastavení rozsahu zpracování v nástroji Select
  17. nastavení parametrů nástroje Erase
  18. nastavení parametrů nástroje Near
  19. nastavení parametrů funkce Export Raster
  20. nastavení parametrů funkce Extract by Mask
  21. nastavení parametrů nástroje Buffer
  22. nastavení parametrů funkce Export Raster
  23. nastavení parametrů funkce Mosaic To New Raster
  24. nastavení parametrů funkce Extract by Mask
  25. nastavení rozsahu zpracování v nástroji Select
  26. nastavení parametrůfunkce Summary Statistics
  27. nastavení parametrů funkce Tabulate Intersection

Podmínky zápočtu

Každý student odevzdává jeden mapový poster formátu A3 či webovou mapovou aplikaci / story mapu / 3D scénu, na kterém kartograficky prezentuje výsledky jedné z řešených úloh dle vlastního výběru.

Termín odevzdání: neděle 31. ledna 2027

Ukázka vizualizace analýzy pro výstavbu skládky v ORP Mělník

Ukázka vizualizace analýzy pro výstavbu skládky v ORP Mělník