Vizualizace dat a tvorba výstupů výstupů Multidiscipliná Multidisciplinární rní problematika: – Psychologie – Technologie tvorby a využ využití ití klasických analogových obrazů obrazů – Kartografie s propracovanými postupy vytvá vytváření ení map – Informatika – Poč Počítač tačová ová grafika a proces digitá digitální lního zpracová zpracování data a obrazů obrazů
Vizualizace dat a tvorba výstupů výstupů Slouž Slouží k př převodu dat z digitá digitální lní databá databáze do čitelné itelné formy Zohledň Zohledňuje se lidský faktor Mož Možné výstupy Mapy (GIS slouž slouží jako prostř prostředek digitá digitální lní kartografie) Grafy Tabulky Zprá Zprávy
Poč Počítač tačová ová technika a vizualizace Poč Počítač tač a př přísluš slušné vstupní vstupní a výstupní výstupní grafické grafické rozhraní rozhraní – z mnoha dů důvodů vodů rozhodují rozhodující role: role: – Rychlost zpracová zpracování a vizualizace velké velkého množ množství ství dat – Interaktivní Interaktivní prá práce (s monitorem)
rychlá rychlá a jednoduchá jednoduchá změ změna způ způsobu zobrazení zobrazení (výř (výřez, barevná barevná škála, perspektiva pohledu… pohledu…)
– Zviditelně Zviditelnění vlastností vlastností jinak (naš (našimi smysly) nevní nevnímatelných
Kombinová Kombinování dat Zpracová Zpracování dat, která která v prvotní prvotní formě formě nejsou vhodná vhodná pro vizuá vizuální lní vní vnímání
– Mohou být zobrazová zobrazovány změ změny v prů průběhu času – Generová Generování trojdimenzioná trojdimenzionální lního zobrazení zobrazení a jeho kombinace s jinými údaji
Mapa Mapa je zmenš zmenšené ené zevš zevšeobecně eobecněné zobrazení zobrazení povrchu Země Země, ostatní ostatních nebeských tě těles nebo nebeské nebeské sfé sféry, sestrojené sestrojené podle matematické matematického zá zákona na rovině rovině a vyjadř vyjadřují ující pomocí pomocí smluvených znaků jmenované znaků rozmí rozmístě stění a vlastnosti objektů objektů vázaných na jmenované povrchy Většina map má existuje velké má víceú ceúčelovou povahu velké množ množství ství nejrů nejrůzně znějších ších klasifikač klasifikačních systé systémů, např např. podle: Územní zemního rozsahu – mapa svě světa, polokoulí… polokoulí… Účelu – pro výuku, propagaci, obranu stá státu… tu…. Měří ěřítka – malá malá, stř střední ední, velká velká Záznamu skuteč skutečnosti – analogové analogové, digitá digitální lní, obrazové… obrazové… Způ Způsobu vzniku – původní vodní, odvozené odvozené Časové asového hlediska – statické statické, dynamické dynamické, genetické genetické, reprospektivní reprospektivní, prognostické prognostické Obsahu… Obsahu…
1
….podle obsahu
Mapa a poč počítač tač - elektronická lektronická mapa (EM)
mapy obecně obecně geografické geografické obsahují obsahují rozsá rozsáhlé hlé geografické geografické celky, vě většina prvků prvků je silně silně zgeneralizovaná zgeneralizovaná
mapy topografické topografické polohopisné polohopisné, mí místopisné stopisné zobrazují zobrazují realitu velice podrobně podrobně, s malou mí mírou generalizace
mapy př přehledné ehledné (chorografické (chorografické) kladou dů důraz na celkový př přehled, potlač potlačují ují jednotlivosti)
mapy tematické tematické (účelové elové, speciá speciální lní) přednostně ednostně zobrazují zobrazují zvolená zvolená témata, ostatní ostatní prvky buď buď potlač potlačují ují nebo úplně plně vynechá vynechávají vají
Výhody EM oproti tiš tištěným mapá mapám: interakce s objekty v mapě mapě (výbě (výběr objektů objektů bodem, obdé obdélní lníkem, polygonem nebo SQL dotazem a získá skání prostorové prostorové a atributové atributové informace) dynamické dynamické promě proměnné nné kartografických znaků znaků (blikají (blikající a rotují rotující objekty, pohybují pohybující se výplně výplně aj.) podpora multimé multimédií dií – multimé multimédia v EM mohou: – lépe vyjá vyjádřit prostorové prostorové informace informace – vylepš vylepš it zá zájem o použ používání map (atraktivitu)
interaktivní interaktivní změ změna měř měříítka mapy a výř výřezu mapové mapového pole
mapa ficcké mapa založ založená ená na vizualizaci kartogra kartografi (prostorové ové ém (prostorové) databá databáze, ze, ulož uložená ená na paměť paměťov médiu v digitá digitální lní formě formě kombinuje ví více moderní moderních technologií technologií: GIS digitá digitální lní kartografii artografii multimé multimédia (text, zvuk, zvuk, video, animace animace)) virtuá virtuální realitu realitu
Výhody EM oproti tiš tištěným mapá mapám:
mož možnost individuá individuální lní tvorby obsahu map (vykreslová (vykreslování libovolných vrstev, vlastností vlastností jevu apod.) mož možnost změ změny kartografické kartografického zobrazení zobrazení kartometrická kartometrická měřen ěřeníí na mapá mapách (vzdá (vzdálenosti a plochy) snadná snadná aktualizace obsahu snadná snadná přenositelnost zlepš zlepš ení ení prestiž prestiže vydavatelů vydavatelů a už uživatelů ivatelů
2
Tematické Tematické mapy Nejč Nejčastě astěji vytvá vytvářeným mapovým výstupem v GIS jsou tematické tematické mapy Slouž Slouží dvě dvěma hlavní hlavním účelů elům: – jako zdroj informací informací – jako prostř prostředek prezentace výsledků výsledků geografické geografického výzkumu.
Tematické Tematické mapy analytické analytické obsahují obsahují prvky tak, jak byly zjiš zjištěny v teré terénu nebo analytickým šetř etření ením mají mají nezevš nezevšeobecně eobecněný nebo má málo zevš zevšeobecně eobecněný obsah, který přímo nevyjadř nevyjadřuje vzá vzájemné jemné vazby jednotlivých jevů jevů většinou zná znázorň zorňují ují pouze rozmí rozmístě stění objektů objektů nejč nejčastě astěji použ používají vají jednu zná znázorň zorňovací ovací metodu Př. mapa sklonu svahů svahů relié reliéfu, mapa srá srážek atd.
Hranice mezi mapou tematickou, obecně obecně geografickou mapou atd. nemusí nemusí být ostrá ostrá Podle koncepce lze tematické tematické mapy dě dělit na:
Tematické Tematické mapy komplexní komplexní vyjadř vyjadřují ují více jevů jevů odliš odlišného pů původu a charakteru, charakteru, ale př příbuzné buzného tématu mohou obsahovat řadu ná vznikají návazných jevů jevů z rů různých oborů oborů vznikají většinou na zá základě kladě spoluprá spolupráce odborní odborníků různých specializací specializací je pro ně uje srovná ně typická typická hierarchizace obsahu - umožň umožňuje srovnání vzá vzájemné jemné důlež ležitosti jednotlivých objektů objektů téhož hož druhu různých obsahových objektů objektů mezi sebou
použ používají vají většinou kombinace ně několika zná znázorň zorňovací ovacích metod nejrozší ejíí při úspoř nejrozšířřeně enější typ tematických map - přináš inášej spoře mí místa ví více informací informací, než než několik analytických map dohromady př. geologická geologická mapa odkrytá odkrytá.
Tematické Tematické mapy syntetické syntetické mají mají již již zobecně zobecněný obsah, obsah, neboť neboť zná znázorň zorňují ují více rů různých prvků prvků nebo jevů jevů v souhrnu ukazují ukazují jejich vzá vzájemné jemné souvislosti nebo vztahy Vyjadř Vyjadřují ují slož složitě itější informace než než mapy analytické analytické nebo komplexní komplexní (informace odvozené m cestou abstrakce, generalizace a odvozené předevší edevším synté syntézy vzá vzájemných souvislostí souvislostí mezi jednotlivými prvky a jevy či skupinami prvků jejich studium vyž prvků a jevů jevů) vyžaduje kvalifikované kvalifikovaného uživatele Zná množ Znázorň zorňují ují synté syntézu ví více jevů jevů jako novou kvalitu množství ství jevů jevů nahrazují nahrazují nově nově definovaným jevem Použ m př Používají vají se př předevší edevším při zná znázorň zorňová ování výsledků výsledků regionalizace a typologie Př. mapa př přírodní rodních krajin.
3
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM Zásada jednoty
Znalost vizualizač vizualizačních nástrojů strojů GIS NENÍ NENÍ dostateč dostatečným kvalifikač kvalifikačním předpokladem pro kartografickou tvorbu !!!
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM zásada koordinace mnohé mnohé mapy mají mají dobř dobře a sprá správně vně zpracované zpracované jednotlivé jednotlivé prvky, ale hodnota výsledné výsledného efektu je sní snížena v dů důsledku špatné patné koordinace sestavitelských, kartografických a reprodukč reprodukčních prací prací Vyvá Vyváženost vš všech částí stí tematické tematické mapy je dů důlež ležitým předpokladem pro její její kladné kladné hodnocení hodnocení, proto se kaž každá mapa zpracová zpracovává minimá minimálně lně nadvakrá nadvakrát, tj. ve dvou fázích: – nejprve se zhotoví zhotoví pracovní pracovní mapa, na které které se vyř vyřeší obsah mapy (ten se již již dále nemě nemění) – ve druhé druhé fázi se řeší kartografické kartografické otá otázky tak, aby mapa vyhovovala vš všem pož požadavků adavkům soudobé soudobé kartografie
– žádný objekt nemůž e být zná nemůže znázorně zorněn ani zkoumá zkoumán izolovaně izolovaně, ale pouze ve vztazí vztazích k jiným objektů objektům a jevů jevům – shodné shodné objekty a jevy musí musí být té též shodně shodně zná znázorně zorněny – obsah celé celé plochy tematické tematické mapy musí musí být tedy zpracová zpracován se stejnou pozorností hluché prostory nebo mé méně pozorností, nesmí nesmí mít hluché zpracovaná zpracovaná místa – Kaž Každá mapa má má tři strá stránky odbornou (obsah mapy) technickou (kartografická (kartografická interpretace obsahu mapy - tisk, pí písmo, prů průběh linií linií, kvalita papí papíru atd.) estetickou (kompozice mapy, použ použité ité barvy atd.). Všechny tyto strá stránky by mě měly být zpracová zpracovány jednotně jednotně.
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM zásada jednoduchosti – platí platí, že ně někdy mé méně znamená znamená více – Jednoduchost je tř třeba zachovat u vš všech souč součástí stí mapy (kompozice, topografické topografického podkladu, strukturovanosti legendy, provedení provedení kartografických znaků znaků, popisu atd.).
zásada prostorové prostorové názornosti – kaž každý čtená tenář mapy v dů důsledku prostorové prostorové podstaty kartografické kartografické interpretace čte mapu ze dvou vzdá vzdáleností leností Nejprve z vě větší vzdá vzdálenosti př přečte kompozici Detaily obsahu se čtou z podstatně podstatně menší menší vzdá vzdálenosti.
4
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM zásada srozumitelnosti Vyjadř Vyjadřovací ovací jazyk mapy musí musí být srozumitelný nejen autorovi, ale mnohem širší mu okruhu už iršímu uživatelů ivatelů. „nejlepší nejlepší legenda je nepotř nepotřebná ebná legenda“ legenda“ Proto: – téma mapy musí musí být v ná názvu jednoznač jednoznačné, formulová formulováno struč stručně a jasně jasně – legenda musí musí být dostateč dostatečně srozumitelná srozumitelná (snadno zapamatovatelná zapamatovatelná, sestavena v logicky uspoř uspořádaný systé systém) – kartografické kartografické provedení provedení musí musí být co nejjednodušší nejjednodušší a technicky realizovatelné realizovatelné dostupnými prostř prostředky – není není vhodné vhodné vykreslovat do mapy př příliš liš mnoho objektů objektů (na úkor čitelnosti) – znaky a barvy na mapě ě musí í být snadno rozliš š itelné map mus rozli itelné
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM
Všeobecné eobecné zásady tvorby TM zásada zvýrazně zvýraznění dominant – Myš Myšlenkový postup: účel mapy - téma - název - hlavní hlavní vyjadř vyjadřovací ovací prostř prostředky - legenda
– Co je dominanta??? zálež leží na tom co je dů důlež ležité ité z hlediska účelu mapy či jedineč tníí v mapované jedinečné nebo zvláš zvláštn mapovaném území zemí
zásada výbě výběru – Kaž Každé zpracová zpracovávané vané téma vyž vyžaduje individuá individuální lní výbě výběr objektů objektů a jevů jevů pro obsah mapy – Zásada je v úzké zkém sepě sepětí s metodou a stupně stupněm kartografické kartografické generalizace a měř měříítkem mapy – Hlavní kritériem pro zá zásadu výbě výběru je účel mapy Hlavním krité
Příklady vhodné vhodné kompozice tematické tematické mapy
zásada měř měříítka – je úzce spojena se zá zásadou generalizace – podlé podléhá účelu mapy – ve vě většině ině oborů oborů se pro podrobné podrobné tematické tematické mapy použ používají vají zpravidla měř měříítka do 1 : 25 000 vč včetně etně pro př přehledné ehledné tematické tematické mapy měř měříítka od 1 : 50 000.
zásada generalizace – mapa malé malého měř měříítka upouš upouští od zná znázorň zorňová ování podrobností podrobností – bez generalizace nelze v mapě mapě přehledně ehledně vyjá vyjádřit prostorové prostorové vazby. – v komerč komerčních GIS není není problematika kartografické kartografické generalizace musí většinou řešena musí ji řešit už uživatel
5
Příklady vhodné vhodné kompozice tematické tematické mapy
Příklady vhodné vhodné kompozice tematické tematické mapy
Příklady vhodné vhodné kompozice tematické tematické mapy
Jak můž eme ovlivnit či být ovlivně můžeme ovlivněni sprá správnou či nesprá nesprávnou vizualizací vizualizací (uká (ukázky)
6
Zcela nevhodná nevhodná barevná barevná škála rastru
Nekvalitně Nekvalitně barevný rastr To vš vše má má být les ???
Nejednotná Nejednotná barva rastru vyvolá vyvolává dojem, že zobrazovaný jev se na ploš ploše mě mění
Zdů Zdůrazně raznění pomocí pomocí urč určité ité barevné barevné škály Př. Relativní Relativní ohrož ohrožení ení území zemí sesuvy pů půdy
Červená ervená evokuje nebezpeč nebezpečí, zelená zelená bezpeč bezpečí Použ Použité ité barvy jsou metaforou k semaforu (což (což uživatel podvě podvědomě domě vní vnímá)
vysoké vysoké
stř střední ední
Toto že je stejný les??? Informace poskytovaná poskytovaná uživateli je té téměř nulová nulová
Zdů Zdůrazně raznění pomocí pomocí urč určité ité barevné barevné škály Př. Vzdá Vzdálenostní lenostní pásma od navrhované navrhované spalovny
Vybarvení Vybarvení vzdá vzdálenostní lenostních pásem červenou škálou signalizuje vyšší vyšší kvantitu nějaké jakého jevu (spady – nebezpeč nebezpečí) v blí blízkosti spalovny
nízké zké
7
Šálen Šáleníí barev
Další Další dojmy z barev… barev…
Který stř ? středový čtvereč tvereček je nejtmavší nejtmavší? Běžn ěžná barevná barevná škála pro vyjá vyjádření ení nadmoř nadmořské ské výš výšky Také Také může ůže budit dojem, že oblast u moř moře je lesnatá lesnatá či travnatá travnatá a vrcholy pusté… pusté…
Co vzmůž e klasifikace dat vzmůže
(stejné (stejné území zemí + stejná stejná data + jiná jiná klasifikace = úplně plně jiný výsledek) Př. Lesní Lesní porosty a jejich ohrož ohrožení ení kůrovcem MAX 1.
Bodové Bodové a ploš plošné vyjá vyjádření ení jevu Př. Snowova mapa – GIS v roce 1854 Bodově Bodově vyjá vyjádřený výskyt úmrtí mrtí na choleru a umí umístě stění zdrojů zdrojů vody Z rozmí rozmístě stění a hustoty bodů bodů úmrtí mrtí je vizuá vizuálně lně zřetelné etelné pravdě pravděpodobné podobné ohnisko nákazy Nebezpeč Nebezpečná studna byla odhalena ☺
Klasifikace podle poč počtu napadených stromů stromů v dané daném porostu
2. Poč Počet napadených stromů stromů byl normalizová normalizován podle plochy (tj. je vyjá vyjádřen poč počet na jednotku plochy)
Různé zné ploš plošné vyjá vyjádření ení téhož hož Kde je nakaž nakažená ená studna ???
8
Moc symbolů symbolů Př. „Symbol stromu, projektantova spá spása“ sa“
Návrh výstavby bez zeleně zeleně Působí sobí stroze až až nepř nepříjemně jemně
Pár symbolů symbolů stromů stromů A hned je to lepší… lepší… Hodně Hodně zeleně zeleně Návrh vyhlí vyhlíží sympaticky, vzbuzuje dojem př příjemné jemného bydlení bydlení Schvalovací Schvalovací orgá orgán se stá stává povolně povolnějším, ším, zá zákazní kazníci otví otvírají rají peněž enky… … peněženky
Ukázky a příklady vizualizace v GIS (a chyby v nich)
9
10
Digitá Digitální lní model teré terénu – nadmoř nadmořská ská výš výška je vyjá vyjádřena jen barevnou škálou
Osvit modelu teré terénu
Kombinace osvitu teré terénu a barevné barevného vyjá vyjádření ení nadmoř nadmořské ské výš výšky
Hydrologické Hydrologické skupiny pů půd a osvit digitá digitální lního modelu teré terénu
11
Různé zné způ způsoby vizualizace DTM
Ohrožení požárem na digitálním modelu terénu
Druž Družicový sní snímek v nepravých barvá barvách
12
13
Stereoskopické Stereoskopické vyjá vyjádření ení druž družicové icového sní snímku
14
Prů Průlet nad území zemím
15
