Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra geoinformatiky
Bc. Jakub BARTESKA
EDUKAČNÍ PORTÁL BOTANICKÉHO AREÁLU PRO VÝUKU BOTANIKY S PODPOROU GIS
Magisterská práce
Vedoucí práce: Ing. Zdena Dobešová, Ph.D.
Olomouc 2012
Prohlašuji, že jsem magisterskou práci magisterského studia oboru Geoinformatika vypracoval samostatně pod vedením Ing. Zdeny Dobešové, Ph.D. Všechny použité materiály a zdroje jsou citovány s ohledem na vědeckou etiku, autorská práva a zákony na ochranu duševního vlastnictví. Všechna poskytnutá i vytvořená digitální data nebudu bez souhlasu školy poskytovat.
V Olomouci 20. duben 2012
Děkuji vedoucímu práce Ing. Zdeně Dobešové, Ph.D. za podněty a připomínky při vypracování práce.
OBSAH ÚVOD .......…………………………………………..………….…………………...6 1 CÍLE PRÁCE............................................................................................................... 7 2 POUŽITÉ METODY .................................................................................................. 8 2.1 Použité metody..................................................................................................... 8 2.2 Použitá data .......................................................................................................... 8 2.3 Použité programy ................................................................................................. 9 2.4 Použité technologie ............................................................................................ 11 3 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY ................................................ 15 3.1 Botanické informační systémy v České republice ............................................. 15 3.2 Botanické informační systémy v zahraničí ........................................................ 23 4 VLASTNÍ ŘEŠENÍ ................................................................................................... 25 4.1 Zájmové území................................................................................................... 25 4.2 Postup zpracování dat ........................................................................................ 26 4.2.1 Sběr dat ................................................................................................... 26 4.2.2 Digitalizace a úprava dat ........................................................................ 27 4.3 Tvorba databáze ................................................................................................. 28 4.4 Tvorba webového rozhraní ................................................................................ 31 4.4.1 Grafický návrh ........................................................................................ 32 4.4.2 Administrační prostředí .......................................................................... 33 4.4.3 Uživatelské prostředí .............................................................................. 36 4.4.4 Bezpečnost aplikace................................................................................ 38 4.5 Tvorba mapové aplikace .................................................................................... 39 5 VÝSLEDKY............................................................................................................... 42 6 DISKUZE ................................................................................................................... 44 7 ZÁVĚR ....................................................................................................................... 46 POUŽITÁ LITERATURA A INFORMAČNÍ ZDROJE SUMMARY PŘÍLOHY
5
ÚVOD Moderní technologie GIS (geografických informačních systémů) se v několika posledních letech stávají součástí všech přírodních vědeckých oborů. Výjimkou není obor botanika. Hlavním přínosem informačních technologií v oboru botanika je evidence a správa velkého množství botanických dat ve formě databází. Většina botanických areálu spravuje vlastní evidenci rostlin a nasbíraná data prezentuje nejčastěji ve formě webových stránek s možností jednoduchého vyhledání podle názvu rostliny. Zájemcům o botaniku je předkládáno velké množství popisných charakteristik rostliny, ale bez zobrazení umístění rostliny na mapě. Tato práce je zaměřena na vznik edukačního portálu Sdruženého areálu Botanické zahrady Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci (dále jen UP v Olomouci) a Sbírkových skleníků Výstaviště Flora Olomouc a. s. Edukační portál bude sloužit pro zatraktivnění výuky studijních oborů botaniky a geoinformatiky na UP v Olomouci. Hlavní částí portálu je botanický informační systém BOTANGIS, který slouží jako rozhraní pro evidenci rostlin obou areálů. Součástí informačního systému je mapová aplikace s plány Sdruženého areálu a lokalizací rostlin. Magisterská práce byla řešena v rámci projektu číslo: CZ.1.07/2.2.00/15.0261 s názvem „Inovace a zvýšení atraktivity studia botaniky s využitím geoinformačních technologií“, který je řešen na Katedře geoinformatiky [22].
6
1 CÍLE PRÁCE Cílem magisterské práce je vytvořit edukační portál Sdruženého botanického areálu, který se skládá z Botanické zahrady Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci a Sbírkových skleníku Výstaviště Flora Olomouc a. s. Portál se bude skládat z botanického informačního systému, který umožní evidenci a ukládání botanických dat o vybraných
rostlinách,
a
to
zejména
popisných
charakteristik
a
obrazové
fotodokumentace rostlin. Druhou částí portálu bude mapová aplikace s plány a lokalizací rostlin obou areálů, která bude propojená na evidenci vybraných rostlin. Výsledný edukační portál je realizovaný na webovém serveru Katedry geoinformatiky UP V Olomouci, na adrese http://gislib.upol.cz/botangis. Uživatelům je tak dostupný přes internet. Účelem edukačního portálu je inovovat a zatraktivnit výuku předmětů botaniky a geoinformatiky na UP v Olomouci. Botanický informační systém bude využíván především ve výuce studentů Katedry botaniky. Systém bude zdrojem komplexních a přehledných informací o vybraných rostlinách ze Sdruženého botanického areálu. Výhodou bude možnost vyhledávání informací o rostlině v uložených datech pomocí filtru a zadaných parametrů a lokalizace rostliny v geoinformačním systému botanického areálu. Pro řešení této magisterské práce bude funkcionalita informačního systému a mapové aplikace prezentována na příkladu dřevin Botanická zahrady UP v Olomouci. Proto je dílčím cílem aktualizace stávajících podkladových vrstev Botanické zahrady, včetně aktualizace stavu dřevin a jejich umístění v zahradě. Součástí práce je literární rešerše stávajícího stavu botanických informačních systémů v České republice a v zahraničí.
7
2 POUŽITÉ METODY Kapitola je přehledně rozdělena na podkapitoly o použitých metodách, získaných a použitých datech, o programech a technologií podílejících se na tvorbě informačního systému.
2.1 Použité metody Mapové servery Mapové servery můžeme označit za programy pracující na bázi architektury klientserver a zpracovávající geografická data. Spolupracují přitom s webovým serverem, který jim předá potřebné parametry z webového formuláře. Parametry jsou v mapovém serveru zpracovány a vrácen je buď soubor s mapou nebo výsledek dotazu. Mapové servery mají většinou dvě části: jedna pracuje s grafickými daty a druhá s popisnou složkou. Na základě požadavků klienta mapový server zpracuje příslušná mapová a databázová data a výslednou stránku prostřednictvím webového serveru klientovi odešle [17]. Mapové servery mají v dnešní době velmi rozšířenou funkcionalitu. Jedná se zejména o klasické funkce posouvání výřezu, přiblížení/oddálení výřezu, zapnutí/vypnutí viditelných vrstev, nastavení průhlednosti vrstev, identifikace objektů atd. Nově přibyly funkce pro propojení se sociálními sítěmi a RSS kanály. Pro účely mapového serveru mohou být použity také nejrůznější síťové služby, které zobrazují data z jiných zdrojů např. WMS (Web Map Service) nebo WFS (Web Feature Service).
2.2 Použitá data Data pro vytvoření plánu Botanické zahrady UP v Olomouci byly získány ze dvou zdrojů – starší diplomové práce a vlastní měření. Prvním zdrojem byla obhájená magisterské práce Projektová studie informačního systému Botanické zahrady UP [3] od studentky Kristýny Pajurkové, která byly vypůjčena z Katedry geoinformatiky. Zmíněná
8
magisterská práce si kladla za cíl zmapovat areál Botanické zahrady včetně výskytu dřevin. Dalším zdrojem se stala absolventská práce Terezy Pěnkavové Dřeviny botanické zahrady – průvodce [4]. Práce vznikaly v letech 2005 – 2008. Jelikož v Botanické zahradě docházelo v letech 2009 a 2010 ke stavebním úpravám bylo rozhodnuto, že pro tuto magisterskou práci dojde k přeměření celého areálu Botanické zahrady. Digitální data předchozích prací byla využita jako podkladové vrstvy pro nové zaměření zahrady. Více o měření a zpracování dat v kapitole 4.2 Postup zpracování dat. Tereza Pěnkavová, v té době studentka Vyšší odborné školy zahradnické v Mělníku, si kladla za cíl absolventské práce správně určit všechny rostlinné druhy stromů a keřů vyskytující se v Botanické zahradě. Při plnění úkolu ji pomáhala Ing. Eva Křístková, PhD., správkyně Botanické zahrady. Výslednými daty od Terezy Pěnkavové byla tabulka se všemi dřevinami ze zahrady, dělenými podle rostlinného druhu na keře a stromy. Poloha dřevin byla zaznamenána ručně do tištěného plánu, který byl zpracován Kristýnou Pajurkovou v její magisterské práci [3]. Výsledkem se staly tematické vrstvy datového formátu SHP (shapefile) keřů a stromů, doplněné o atributy s popisnými informacemi. Jelikož v posledních letech v Botanické zahradě nedocházelo pouze ke stavebním úpravám, ale udály se změny i ve výskytu dřevin, došlo v této magisterské práci také k aktualizaci tematické vrstvy dřevin. Více o počtu dřevin v zahradě a průběhu aktualizace dat v kapitole 4.2 Postup zpracování dat.
2.3 Použité programy Podkapitola popisuje programy použité při návrhu a tvorbě databáze, webových stránek a mapy v rámci magisterské práce. Jedná se o programy, které jsou volně ke stažení na internetu, a nebo jsou k dispozici na Katedře geoinfomatiky.
XAMPP XAMPP je volně stažitelný balík aplikací pro zprovoznění domácího serveru vytvořený organizací Apache Friends. Umožňuje na lokálním disku zprovoznit webový server Apache HTTP Server s PHP a databázi MySQL. Instalace a konfigurace všech komponent je jednoduchá a proběhne najednou. Pro potřeby diplomové práce byl použit XAMPP ve verzi 1.7.7 [10].
9
phpMyAdmin 3.4.5 Program phpMyAdmin 3.4.5 je nejčastěji používaný software pro komplexní správu databáze MySQL prostřednictvím webových stránek. Svojí přehledností a intuitivností převyšuje všechny ostatní nástroje určené pro správu MySQL databází. V tomto webovém rozhraní lze např. vytvářet a editovat databáze a tabulky, používat dotazy jazyka SQL pro výběr nebo mazání záznamů z databáze či exportovat všechny tabulky z databáze [35]. PSPad 4.5.4 PSPad 4.5.4 je volně dostupný editor pro psaní skriptu v nejrůznějších programovacích jazycích. V této magisterské práci byl použit pro programování uživatelského a administračního prostředí a to v jazycích HTML, XHTML, CSS, PHP, JavaScript a XML. Editor funguje v české lokalizaci a práce s ním je velmi intuitivní a uživatelsky vstřícná [21]. ArcGIS Desktop ArcGIS Desktop je softwarový balík firmy ESRI. Jedná se o nejpoužívanější geografický informační systém. Nejčastěji používaný program ArcMap 10 rozlišuje velké množství mezinárodních i národních souřadnicových systémů, proto je vhodný pro práci s kartografickými zobrazeními. Je užitečný v práci s databázovými tabulkami a snadno použitelný při tvorbě nových vektorových vrstev či editaci těch stávajících. Do tohoto programu lze snadno importovat libovolné množství vrstev, které lze jednoduchým způsobem editovat a upravovat dle vlastních požadavků pomocí tzv. ToolBoxů (nástrojů). Ty umožňují mnoho operací, jako spojování, ořez apod. pro úpravu vektorových vrstev [1]. Pro publikování vytvořených vrstev na server byl ze softwarového balíku ArcGIS Desktop použit program ArcCatalog 10. Více v kapitole 4.5 Tvorba mapové aplikace. ArcGIS Viewer for Flex 2.5 ArcGIS Viewer for Flex 2.5 je webová aplikace běžící na straně klienta. Tato aplikace určená pro vizualizaci geografických dat pracuje nad službami, které poskytuje ArcGIS Server. Jedná se o prostředí s lehce nastavitelným konfiguračním prostředím, umožňujícím snadno a rychle vytvářet mapové aplikace bez složitého programování. Vzhled, funkcionalitu a obsah lze snadno konfigurovat pomocí XML souboru. Základem této aplikace je tzv. widget. Jedná se o nástroj, který obohacuje aplikaci o funkčnost jemu vlastní. Každá aplikace může obsahovat několik widget např. pro vyhledávání, pro
10
tisk, pro legendu, pro měření. Pro zjednodušení konfigurace ArcGIS Viewer for Flex je možné využít aplikační prostředí AppBuilder [20].
Obr. 2 ArcGIS Viewer for Flex se zobrazenými widgety (zdroj: http://help.arcgis.com/en/webapps/flexviewer/)
CorelDraw CorelDraw je grafický vektorový software určený k tvorbě obrázků, znaků, schémat a dalších grafických výstupů. Je možné do něj importovat velké množství souborů různých formátů a po úpravě v grafickém prostředí exportovat kvalitní grafické výstupy [1]. Tento program byl využit především při grafickém návrhu webových stránek a zobrazených ikon. K této práci byla využita verze CorelDRAW 12.
2.4 Použité technologie Pro vytváření informačního systému botanického areálu bylo využito značkovacích jazyků HTML/XHTML pro tvorbu webových stránek, jazyka CSS neboli kaskádových stylů pro formátování stránek, databázového systému MySQL pro vytvoření databáze, skriptovacího jazyka PHP pro komunikaci s databází atd.
HTML/XHTML HTML/XHTML (HyperText Markup Language/eXtensible HyperText Markup Language) jsou značkovací jazyky pro tvorbu webových stránek, které jsou pomocí služby WWW publikovány na internetu. Texty příkazů s názvy a parametry jsou v HTML většinou uzavírány do párových značek neboli tagů, kterými jsou lomené závorky <,>. Mezi značky se vepisují části textu a tím je určen význam (sémantika) obsahu dokumentu. XHTML byl navržený jako nástupce HTML, ale oba jazyky 11
pokračují ve svém vlastním vývoji. XHTML používá pro svůj zápis přísnější pravidla. Všechny tagy, včetně nepárových, musí být uzavřené – počáteční a koncový tag a musí být zapsány malými písmeny [24]. CSS CSS (Cascading Style Sheets) je jazyk pro formátování stylů zobrazení webových stránek, s jeho pomocí měníme barvu textu, velikost písmen, zarovnání textu atd. Byl vyvinut konsorciem W3C a hlavním smyslem bylo oddělit vzhled dokumentů od jeho struktury a obsahu. Výhodou je použití externího stylopisu s koncovkou *.css s definovanými pravidly, na který se dá nalinkovat z více stránek pomocí tagu [24]. PHP PHP (Hypertext Preprocessor) je serverový skriptovací jazyk, který umožňuje vytvářet dynamické webové stránky. PHP je dílem jednotlivců, kteří ho udržují ve formě otevřených zdrojových kódů. Pro svou jednoduchost a nezávislost na platformě je velmi oblíbený a v kombinaci s MySQL je často používaný na webových serverech. Skripty PHP je možné vložit přímo do HTML/XHTML kódu. Pro účely magisterské práce bylo použito PHP verze 5.3 [5]. MySQL MySQL (My Structured Query Language) je relační databázový systém, který je volně přístupný a patří k nejrozšířenějším nekomerčním databázím. Práce s databázemi, tabulkami
a
daty
probíhá
pomocí
příkazů,
které
vycházejí
z deklarativního
programovacího jazyka SQL (Structured Query Language). To znamená, že příkazy vkládáme do zvláštního programovacího jazyka, který skripty zpracovává. Pro účely magisterské práce bylo použito MySQL verze 5.1 [5]. JavaScript JavaScript je programovací jazyk vhodný pro tvorbu dynamických internetových stránek. Také (stejně jako PHP) se vkládá přímo do HTML/XHTML kódu. JavaScript je klientský skript. Je odesílán se stránkou do prohlížeče klienta a tam je vykonáván. Omezením JavaScriptu může být, existence různých verzí jazyka i prohlížečů, což vede k častým chybám a také k možnosti zakázat vykonání JavaScriptu v prohlížeči uživatele [24].
12
TinyMCE TinyMCE je komplexní javascriptový editor pro zadávání textu do webových formulářů. Prostředí je stejné jako standardní textové editory. Aplikace umožňuje vlastní nastavení vzhledu a tlačítek. Nevýhodou je obsáhlý a nepřehledný zdrojový kód [38]. jQuery jQuery je javascriptová knihovna, která klade důraz na interakci mezi Javascriptem a HTML. Pomocí jQuery lze jednoduše a rychle měnit vzhled, rozšiřovat obsah a přidávat animace a efekty do webových stránek. Navíc pro jQuery existují stovky pluginů, které rozšiřují jeho vlastnosti a zjednodušují běžné javascriptové úkoly [29]. Lightbox Lightbox je javascriptová volně přístupná fotogalerie, která využívá frameworku jQuery. Jde o jednu z mnoha webových prohlížeček fotografií různých formátů. Mezi přednosti patří jednoduchý design a implementace [27]. jCarousel jCarousel je jQuery plugin určený pro automatické přehrávání položek (nejčastěji obrázků) v horizontálním nebo vertikálním směru. Je snadno implementovatelný do HTML kódu [25]. V magisterské práci byl využit na úvodní stránce webu (Obr. 3).
Obr. 3 Úvodní stránka uživatelského prostředí BotanGIS (zdroj: http://gislib.upol.cz/botangis)
13
DataTables DataTables je další plugin frameworku jQuery, který umožňuje přidat dynamické vlastnosti do HTML tagů tabulek na webových stránkách. Příkladem použití je variabilní délka stránky, řazení ve sloupích s detekcí datového typu a filtrování záznamů [19]. AJAX AJAX (Asynchronous JavaScript And XML) je metoda využití JavaScriptu k načítání dat bez nutnosti znovunačtení webové stránky. Důležitou součástí výměny dat je javascriptový objekt XMLHttpRequest, pomocí kterého se načítání dat provádí. Je implementován do většiny moderních internetových prohlížečů. Výhodou této technologie je odstranění blikání při přechodu mezi stránkami a také objem dat přenášený mezi serverem a prohlížečem [8]. Do podvědomí uživatelů se AJAX dostal díky společnosti Google a jeho aplikacemi, především Google Maps a jiných mapových portálů. které využívají dynamického načtení obrázku. XML XML (eXtensible Markup Language) je značkovací jazyk, který slouží především pro výměnu dat mezi aplikacemi a pro publikování dokumentů. Nezabývá se vhledem dokumentů, ale popisuje strukturu z hlediska věcného obsahu jednotlivých částí. XML je volně přístupný formát, který není závislý na nějaké platformě nebo technologii. Specifikace XML je založena na jednoduchém textu a je zpracovatelná v libovolném textovém editoru, navíc je přípustné vytvářet dokumenty v libovolném kódování. Tímto se vylučují problémy s převodem jednoho formátu do druhého. Další výhodou je vysoký informační obsah a snadná konverze do jiných formátů [32]. ArcGIS Server ArcGIS Server je komerční mapový server od firmy Esri poskytující řadu GIS služeb, které běží na straně serveru. Server je schopný publikovat mapové a datové služby dle standardů OGC (Open Geospatial Consorcium), kterými jsou např. WMS a WFS. Nabízí nástroje pro geoproscessing, geokódování, editaci dat a podporuje rozhraní REST (Representational State Transfer) a SOAP (Simple Access Project Protocol). Na straně klienta lze k ArcGIS Serveru přistupovat pomocí několika API (ArcGIS API for Flex, ArcGIS API for JavaScript, ArcGIS API for Silverlight). Je možné využít hotových webových mapových prohlížeček (knihoven) - ArcGIS Viewer for Flex nebo ArcGIS Viewer for Silverlight [12]. 14
3 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY Kapitola popisuje současné webové informační systémy a portály vhodné pro výuku studentů, pro odborníky i laickou veřejnost zabývající se botanikou. Je zde prezentován výběr regionálních botanických systémů, které svým rozsahem zahrnují území arboret a botanických zahrad (Arboretum Kostelec nad Černými lesy, Botanická zahrada při VOŠ a SZeŠ v Táboře) a výběr celostátních informačních systémů, které ve svých databázích
shromažďují
data
o
rostlinách
z celého
území
České
republiky
(FLORIUS, Botanická fotogalerie). Jako zdroj k tomuto výběru posloužilo sdružení Unie botanických zahrad České republiky [40], která sdružuje arboreta, botanické zahrady a významné sbírky. Výčet je doplněn vybranými zahraničními botanickými weby.
3.1 Botanické informační systémy v České republice Arboretum Kostelec nad Černými lesy, ČZU Praha Arboretum je využíváno k praktické výuce dendrologie a je sběrným místem pro herbáře a diplomové práce studentů České zemědělské univerzity v Praze. Arboretum vede sbírku dřevin, ve které je evidováno přes 8 000 jedinců, celkový počet taxonů je 1707. Jedním z výukových materiálů je Atlas letorostů a pupenů dřevin, který vznikl s podporou grantu Fondu rozvoje vysokých škol – Určování dřevin podle letorostů. Atlas se vyskytuje na adrese http://letorosty.fld.czu.cz/uvodem/. Tento atlas je zahrnut do výuky dendrologie a pro širokou veřejnost nabízí využití k identifikaci opadavých dřevin. V Atlasu se vyskytuje 109 druhů krytosemenných a 5 druhů opadavých nahosemenných dřevin. Atlas obsahuje rozsáhlou fotogalerii jednotlivých druhů dřevin. Nabízí možnosti zobrazení detailních fotografií podle identifikačních znaků např. pupenových šupin nebo listových jizev. Předností atlasu je členění na výukovou a testovací část. Ve výukové části se nachází katalog dřevin, jejich základní charakteristika a popis. Pro přehlednost a orientaci je k dispozici třídění podle názvů, čeledí nebo skupin. Testovací část slouží k prověření znalostí studentů ve formě poznávacích a doplňovacích testů. Webové stránky atlasu jsou dostupné http://www.arboretum.czu.cz/ [11].
15
Obr. 4 Atlas letorostů a pupenů dřevin (zdroj: http://www.arboretum.czu.cz)
Botanická zahrada při VOŠ a SZeŠ v Táboře Na webových stránkách Botanické zahrady v Táboře existuje informační systém nazvaný Katalog rostlin, který slouží pro vyhledávání a evidenci rostlin z místní botanické zahrady. Systém je vhodný pro výuku botaniky. K vyhledání položky lze přistoupit dvěma způsoby. Nejjednodušší je full-textové vyhledávání názvu rostliny, který vepíšeme do přichystaného pole. Po provedení příkazu se zobrazí výsledky hledaného názvu v podobě fotografií s popisem, které fungují jako odkaz na detailní popis rostliny. V detailu se kromě obrazové dokumentace vyskytují informace o typické barvě květu a jaký typ ochrany rostlina sdílí. Dalším způsobem jak nalézt rostlinu je projít abecedně řazený seznam všech položek rozdělený podle čeledí nebo podle skupiny. Další
Katalog unie botanických zahrad Katalog unie botanických zahrad neboli Katalog Florius vznikl v roce 2005 pro potřeby Botanické zahrady hl. m. Prahy jako náhrada za zastaralý evidenční systém. Systém Florius vychází ze struktury databáze mezinárodní organizace sdružující botanické zahrady BGCI (Botanic Gardens Conservation International). O systém Florius projevila zájem Unie botanických zahrad ČR, proto byl dále vyvíjen tak, aby umožňoval propojení s dalšími botanickými zahradami. V katalogu je nyní připojeno 11 botanických zahrad - Arboretum Žampach, Botanická zahrada Děčín, Botanická zahrada Praha, Botanická zahrada Rakovník, Botanická zahrada Semetín, Botanická zahrada Tábor, Botanická zahrada Teplice, Botanická zahrada UK Praha, BZ léčivých rostlin UK Hradec Králové, Botanický ústav AV ČR, Dendrologická zahrada VUKOZ Průhonice, ZOO a Botanický park Ostrava. Pro vyhledání konkrétní rostliny slouží dva typy vyhledávácích formulářů. Rozdíl je ve složitosti zadání dotazu. První možností je zadání jednoduchého dotazu, které spočívá ve vyplnění pole pro rod, druh nebo čeleď. Ve výsledku získáme přehled o výskytu hledané položky ze všech zainteresovaných botanických zahrad. Druhou možností vyhledání rostliny je využití kombinovaného dotazu. Formulář umožňuje vytvořit kombinace dotazu s pěti podmínkami pomocí operátorů zároveň/nebo. Každá podmínka se skládá z údaje, který hledáme např. rod, druh, čeleď, lokalita. Dále se skládá
17
z libovolné hodnoty, kterou vepisujeme do připraveného pole a nakonec ze vztahu, který je mezi údajem a hodnotou např. začíná, obsahuje, rovná se. Příklad kombinovaného dotazu se dvěma podmínkama :
ČELEĎ
se rovná
Aceraceae (a zároveň)
DRUH
začíná
op (vyhledat)
Výsledkem je výpis všech odpovídajících položek, které fungují jako odkazy na jejich podrobný popis. Rozhrání pro vyhledávání se nachází na adrese http://florius.cz [30].
Obr. 6 Katalog Unie botanických zahrad (zdroj: http://florius.cz)
Portál české flóry Portál české flóry je v roce 2011 zprovozněný webový informační systém pro vyhledávání a determinaci rostlin a pro výuku botaniky. Vznikl na půdě Katedry botaniky Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci. Využití portálu je nejen pro edukační činnost studentů UP v Olomouci, ale také pro odborné i amatérské zájemce o květenu České republiky. Systém je rozdělen do čtyř základních oddílů – Květena, Vegetace, Dendrologie, Fotogalerie. V každém z těchto oddílů (s výjimkou Vegetace) je možné využít tři typy vyhledávání. Prvním typem je fulltextové vyhledání rostliny podle zadaného názvu. Druhým typem je zjednodušené vyhledávání rostliny pomocí procházení v rodovém a druhovém seznamu rostlin dle 18
abecedního pořadí. Třetí možností je vyhledávání rostlin podle abecedního seznamu čeledí. Na Portálu české flóry se nachází funkce určení druhu rostliny pomocí determinačních klíčů. Determinační klíče jsou charakteristiky a vlastnosti typické pro danou rostlinu. Popis determinačních klíčů a další údaje se zobrazí po kliknutí na vybranou rostlinu. Portál české flóry je zaměřen především na obrazovou fotogalerii. V systému se vyskytuje přes 14 500 fotografií, které jsou rozděleny do kategorií podle zaměření fotografie
například
na
kmen,
plod,
pupeny
apod.
Portál
běží
na
adrese
http://flora.upol.cz/ [37].
Obr. 7 Portál české flory (zdroj:http://flora.upol.cz)
Botany.cz Botany.cz je webová stránka o botanice, která vznikla v dubnu roku 2003. Návštěvníci těchto webových stránek získají rozsáhlý soubor materiálů vztahujících se k výuce botaniky. Nejvýznamnějším prvkem na tomto webu je oddíl Květena ČR, která obsahuje veškeré druhy rostlin České republiky a vychází z knihy Klíč ke květeně České republiky (Kubát K. a kol., Academia, Praha 2002). Květena ČR obsahuje původní i nepůvodní druhy rostlin vyskytující se na území České republiky, kterých je dle publikace přes 3 700. Podrobné údaje o rostlinách na 19
Botany.cz se týkají původních druhů rostlin České republiky, kterých je asi 2 500. Část z tohoto počtu rostlin je detailněji popsána v části stránek nazvaných Herbář, která je průběžně doplňována. Nachází se zde abecední řazení rostlin podle rodu. Klinutím na odkaz rostliny získáme její podrobné informace, např. česká jména, rozšíření rostliny, ekologie, rozsáhlý popis a fotografie rostlin s místem vzniku fotografie. Stránky fungují na adrese http://botany.cz/cs/ [16].
Květena České republiky Květena České republiky jsou botanické stránky vhodné pro studium botaniky a určování neznámých druhů rostlin. Na stránkách je možné vyhledávat podle českých a latinských názvů čeledí, rodů a druhů. Zajímavostí je vyhledávání podle stanoviště, kterými jsou např. louky a pastviny, lesy a paseky, rašeliniště a prameniště. Dále na těchto stránkách funguje práce s determinačními klíči, které určují vlastnosti a charakteristiky rostlin. Návštěvník webových stránek, který chce určit neznámou rostlinu, může použít determinační klíč uspořádaný podle barvy a typu květu. Výsledkem hledání jsou fotografie rostlin se zvolenými vlastnostmi, které slouží jako odkazy k detailnějším informacím o rostlině. Podrobný popis rostliny obsahuje také dobu kvetení v podobě výčtu měsíců a údaj, zda je rostlina chráněná. Více na adrese http://www.kvetenacr.cz [31].
Obr. 8 Květena ČR (zdroj: http://www.kvetenacr.cz)
Atlas rostlin Atlas rostlin jsou webové stránky občanského sdružení Přírodou.cz, které obsahují elektronický atlas rostlin České republiky. V Atlasu je možnost jednoduchého
20
a rozšířeného vyhledávání rostlin podle čeledí nebo podle rodů v českých, případně latinských názvech. Rozšířené vyhledávání nabízí kombinaci hledání vloženého výrazu s dalšími
šesti
podmínkami.
Podmínky
v dotazu
mohou
být:
Kvetoucí
v měsíci, Ohrožení, Ochrana zákonem, Účinky, Barva květu, Prohledat pouze čeleď. Ke každé rostlině v Atlasu existuje její obsáhlá popisná část, která uživatele informuje například o látkách obsažených v rostlině, léčivých účincích rostliny, atd. Samozřejmostí je obsáhlá galerie fotografií. Na stránkách funguje určování neznámých rostlinných druhů pomocí klíče, což návštěvníkům stránek umožňuje pomocí zvolených znaků určit okruh rostlin vyhovujících zvoleným kritériím. Určování pomocí klíče je podmíněno registrací nového uživatele.
Registrovat
se
a
vyhledávat
v databázi
je
možné
na
adrese
http://rostliny.prirodou.cz/ [13].
Obr. 9 Atlas rostlin (zdroj: http://rostliny.prirodou.cz)
Botanická fotogalerie Tento projekt vznikl v roce 2011 na Ústavu botaniky a zoologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně. Botanická fotogalerie funguje jako databáze fotografií cévnatých rostlin a rostlinných společenstev České republiky. Podle názvu je zřejmé, že významnou roli tohoto informačního systému zaujímají fotografie, kterých je v databázi přes 6 000. Fotografie lze nejen prohlížet, systém také umožňuje vyhledávání fotografií s rostlinami pomocí velkého množství parametrů (např. systematické zařazení, informace o plodu). S rostoucím počtem přidaných fotografií a s možností lokalizovat na mapě České republiky nález neznámého druhu rostliny se Botanická fotogalerie stává významnou pomůckou pro determinaci rostlin pro odborníky i amatéry.
21
Fotogalerie je napojena na jiné botanické databáze např. Botany.cz nebo Florabase. Více o projektu na adrese http://www.botanickafotogalerie.cz/ [14].
Florabase Florabase je databanka cévnatých rostlin z území České republiky, která vznikla za účelem sjednocení údajů z regionálních a celostátních botanických databází do jedné databáze. Výhodou této společné platformy je usnadnění poskytování botanických dat odborníkům i amatérům a výměna těchto dat mezi odbornými botanickými institucemi. Na webovém portále databáze Florabase jsou poskytovány údaje ze dvou zdrojů. Prvním je FLDOK (FLoristická DOKumentace) Botanického ústavu Akademie věd ČR, v. v. i. a druhým ČNFD (Česká národní fytocenologická databáze), spravovaná Ústavem botaniky a zoologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Zajímavou funkcí této databáze je lokalizace nálezů rostlin nad mapovým serverem GoogleMaps. Lokalizace je založena na kliknutí do obdélníkové mapové sítě přibližné velikosti 12,1x11 km nad územím České republiky. Po kliknutí do mapy se zobrazí výpis všech evidovaných taxonů pro tento obdélník (Obr. 11). K přístupu do databáze je nutná registrace na adrese http://florabase.cz/databanka/index.php [18].
22
Obr. 11 Lokalizace taxonu nad GoogleMaps (zdroj: http://florabase.cz)
3.2 Botanické informační systémy v zahraničí Tropicos Tropicos jsou webové stránky botanické zahrady v Missouri, které ve své evidenci shromažďují popisné charakteristiky a fotodokumentaci rostlin z celého světa. V jejich databázi jsou exempláře, bibliografie a názvosloví nashromážděné za posledních 25 let. Systém obsahuje přes 1.2 miliónů vědeckých názvů a 4 milióny záznamů. Webové stránky nabízejí jednoduché a rozšířené vyhledávání záznamu. Jednoduché vyhledávání spočívá ve vepsání vědeckého názvu rostliny do připraveného pole. Výsledkem jsou všechny shodující se názvy z databáze. Rozšířené vyhledávání nabízí možnosti vyhledat podle čeledi, rodu, druhu nebo jiných specifických znaků. Nabízí se také možnost vyhledávat podle čeledi v obrazové fotodokumentaci rostlin. Zajímavou možností je stáhnout si ze stránek Tropicos KML (Keyhole Markup Language) soubor pro aplikaci GoogleEarth, který obsahuje výskyt vybraných druhů rostlin ve světě. Stránky se nacházejí na http://www.tropicos.org [39].
Obr. 12 Tropicos web (zdroj: http://www.tropicos.org)
23
Plants Database Plants Database jsou botanické webové stránky amerického ministerstva zemědělství. Zaměřují se na výskyt rostlin v Severní Americe. Nabízejí několik přístupů pro vyhledání rostliny od jednoduchého full-textového vyhledávání, po rozšířené vyhledávání obsahující více jak 50 podmínek pro vyhledání. Z typu podmínek to jsou např. volba státu, kde se rostlina vyskytuje, o jakou růstovou formu se jedná, zda se k hledané rostlině vyskytuje obrazová dokumentace nebo kresby. Struktura rozšířeného vyhledávání je velmi přehledná a dobře ovladatelná. Stránky o floře Severní Ameriky se nachází na http://plants.usda.gov/java/ [36].
The International Plant Names Index The International Plant Names Index je databáze názvů rostlin a k nim se vztahujících popisných charakteristik. Vznikla pro potřebu primárního výzkumu v názvosloví rostlin. Data z této databáze jsou volně poskytována a je zajištěna jejich odbornost. Databáze byla vytvořena za podpory Královské botanické zahrady v Kew, Harvardské univerzity a Australského národního výzkumu rostlin. Na stránkách je k dispozici vyhledávání dvojího typu – rychlé vyhledání podle vloženého názvu a vyhledávání podle zadaných parametrů. Tato databáze se těší mezinárodního významu, jelikož je často uváděna v referencích zahraničních
i
českých
botanických
webů.
Databáze
je
k dispozici
na
http://www.ipni.org/index.html [23].
Angiosperm Phylogeny Website Angiosperm Phylogeny Website jsou stránky z produkce botanické zahrady v Missouri. Dalším subjektem podílejícím se na provozu stránek je Univerzita v Missouri. Stránky slouží jako zdroj informací a pomůcka k výuce pro studenty zmíněné univerzity. Na stránkách se vyskytuje rozsáhlý abecední seznam odkazů na popisné charakteristiky čeledí, rodů a druhů rostlin z celého světa. Kromě popisu jsou k dispozici mapy se zakresleným výskytem jednotlivých čeledí, rodů a druhů. Tyto obsahem nabité stránky se nacházejí na http://www.mobot.org/mobot/research/APweb/welcome.html [9].
24
4 VLASTNÍ ŘEŠENÍ 4.1 Zájmové území Botanická zahrada Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci je druhou nejstarší botanickou zahradou na českém území. První zmínka o botanické zahradě v Olomouci pochází z roku 1787. V tomto období šlo o založení botanické zahrady, která by sloužila pro výuku na olomouckém medicínsko-chirurgickém učilišti. Tato zahrada zanikla se zrušením studia v roce 1874. Na jaře roku 1901 bylo zahájeno budování botanické zahrady na místě, kde se nachází dnes. Výstavba byla podporována ze strany města Olomouc. Významný podíl na výstavbě měl lékárník Edmund Tuma a městský zahradník Karel Pohl, který ovlivnil i uspořádání zahrady (Obr. 13). Botanická zahrada leží mezi areálem Sbírkových skleníků Výstaviště Flora Olomouc a.s. a železniční tratí na ulici U Botanické zahrady. Od roku 1959, kdy vznikla Přírodovědecká fakulta UP v Olomouci, až do současnosti funguje pod správou Katedry botaniky. Zahrada se nachází v rovinatém terénu cca 210 m n.m. a její rozloha činí 0,65 ha. Zahrada se člení na několik částí. Parková část je nejcennější, tvoří ji travnatý podrost a stromy, z nichž některé dosahují výšek přes 30 m a byly vysázeny již v 18. století. Záhonová část se nachází ve střední a zadní partii zahrady. Pravidelně uspořádané záhony slouží především k výuce botanického systému rostlin. V záhonech jsou umístěny významné druhy dřevin i rostlin. Mezi další části Botanické zahrady patří skalky, které se nachází v blízkosti zahradního domku a vodní plochy. V roce 2003 započaly práce na výstavbě dvou vodních ploch nazvaných „smohe“, které se nacházejí uprostřed parkové části zahrady. V roce 2010 proběhly významné změny ve struktuře zahrady, došlo k rekonstrukci oválného jezírka v blízkosti zahradního domku, a také došlo k přestavbě v zadní části Botanické zahrady. Na místě původních záhonů a slatiniště vznikl dlážděný oválný prostor s posezením, vhodný pro výuku a relaxaci studentů a návštěvníků zahrady. Tyto změny mají za účel přilákat do zahrady nové návštěvníky. S těmito změnami souvisí i množství výstav, přednášek a kulturních akcí pořádaných Katedrou botaniky ve spolupráci se Sbírkovými skleníky. V rámci zahrady je evidováno cca 2 000 položek živých rostlin. Pěstují se především byliny, trávy, nižší keře a polokeře. Informační systém, který je hlavním výstupem této magisterské práce je testován a vyvíjen na datech týkajících se především dřevin, těch je v Botanické zahradě 358 kusů.
25
Obr. 13 Původní zahrada (zdroj: http://botany.upol.cz)
4.2 Postup zpracování dat 4.2.1
Sběr dat
Pro zmapování skutečného stavu Botanické zahrady Přírodovědecké fakulty bylo potřeba nové měření parkových ploch, záhonů, budov a dalších prostor v zahradě. Výhodou pro ruční měření bylo geometricky shovívavé rozložení záhonů a travnatých ploch tvarovaných nejčastěji do pravidelných obdélníků. Měření spočívalo v přeměření jednotlivých ploch Botanické zahrady pomocí měřičského pásma. Naměřené údaje byly v terénu ručně zakresleny na tištěný podkladový plán a poté byly v programu ArcMap 10 upravovány nad katastrální mapou. Stavební úpravy zmíněné v kapitole 4.1 Zájmové území, nejvíce poznamenaly zadní část zahrady, kde došlo ke zrušení slatiniště a části záhonu. Po stavebních úpravách vznikl oválný dlážděný prostor , na který navazuje nově vybudovaná skalka s kamenným obložením.
26
Obr. 14 Pohled na nově zaměřenou ploch (foto: autor)
Sběr a aktualizace dat dřevin pro tematickou část magisterské práce probíhal ve spolupráci s pracovníky Katedry botaniky. Byly procházeny všechny části Botanické zahrady, na kterých se vyskytovaly stromy nebo keře zaznamenané v evidenci dřevin od Terezy Pěnkavové. U každé rostliny byla kontrolována její poloha v zahradě, její identifikační číslo, rod, druh a čeleď. V některých případech docházelo ještě k přeurčování původního rodového a druhového jména rostliny, jelikož se rostlina při svém růstu a vývoji mění. Pokud nebyla rostlina nalezena, uschla nebo byla přesazena, vyškrtla se z evidence jako neexistující položka. Zakreslení rostliny, která byla nově vysazena a v evidenci chyběla, probíhalo rovněž v terénu s pracovníky. Všechny údaje i s poznámkami byly z papírové podoby převedeny do digitální podoby.
4.2.2
Digitalizace a úprava dat
Digitalizace naměřených dat probíhala v programu ArcMap 10, který nabízí mnoho užitečných nástrojů pro vytváření ploch, linií, bodů a popisů. Program ArcMap 10 nabízí jednoduchou tvorbu nových ploch a lomených linií. Do tohoto programu byly importovány starší mapové vrstvy parkových ploch, záhonů, budov a ostatních částí Botanické zahrady z předchozích bakalářských a diplomových prací, které posloužily jako podklad nově vzniklých vrstev. Vytváření nových vrstev probíhalo pomocí posunování lomových bodů a úpravy délek linií jednotlivých polygonů v mapové vrstvě. Délky nových polygonů odpovídaly naměřeným údajům z terénního měření.
27
Aktualizace datové vrstvy stromů a keřů probíhala pomocí umístění nové dřeviny jednoduchým kliknutím na určené místo v Botanické zahradě. Poté bylo v atributové tabulce daného rostlinného typu doplněno identifikační číslo, latinský název rodu a druhu a pozice v areálu zahrady. Stejné údaje dřevin byly vkládány do tabulky v programu MS Excel, která sloužila jako přehledná evidence všech dřevin nacházejících se v Botanické zahradě. Zde byly popisné údaje doplněny názvem čeledí, autorem, taxonomickou jednotkou a poznámkou, zda je rostlina původní nebo existuje jako výmladek z jiné rostliny. Z tabulky se vycházelo při plnění do databáze informačního systému.
Obr. 15 Tabulka s dřevinami (zdroj: autor)
V průběhu vzniku této magisterské práce bylo ze stávající evidence dřevin Botanické zahrady 30 položek odstraněno a 36 položek nově zaevidováno. V době odevzdání magisterské práce se v Botanické zahradě vyskytovalo na 358 kusů dřevin.
4.3 Tvorba databáze Tato kapitola popisuje návrh struktury databáze, fyzické vytvoření databáze a naplnění databáze testovacími daty. Samozřejmostí bylo, aby databáze obsahovala správná data. Databáze proto odpovídá integritním omezením, zajišťující aby co nejpřesněji reprezentovala zobrazovanou realitu [2]. Návrhu struktury databáze pro rostliny Botanické zahrady UP v Olomouci a Sbírkových skleníků Výstaviště Flora Olomouc a. s. předcházely četné konzultace s odborníky z Katedry botaniky. Jako předloha posloužila dosavadní databáze z webových stránek Katedry botaniky, která již nebyla dostačující pro potřeby 28
pracovníků katedry a nová evidence rostlin ji měla nahradit. V původní databázi bylo možné ke vkládané položce ukládat pouze základní pasportní data, těmi byly např. identifikační číslo, rod, druh, čeleď, taxonomická jednotka atd. Podle požadavků od botaniků se měla nová databáze rozšířit o další popisné informace týkající se historie přeurčení, růstové formy rostliny, rozšíření rostliny na Zemi, detailního popisu listu, květu a plodu, atd. Dalším požadavkem byla možnost přiřadit k rostlinám v databázi odpovídající fotodokumentaci, která by zachycovala celou rostlinu nebo její části. Pro zajištění správného vkládání dat bylo nutné oddělit do sekcí vkládání a editaci rostlin zvlášť za Botanickou zahradu a za Sbírkové skleníky. Jelikož se návrhy atributů těchto dvou sekcí shodovaly, bylo možné vkládat záznamy do jedné tabulky. Pro rozlišení, zda se data vkládají za Botanickou zahradu nebo Sbírkové skleníky, slouží atribut opravneni datového typu enum (sklenikar, botanik). Vkládání do správné sekce podle oprávnění je ošetřeno po přihlášení uživatele do administračního prostředí. Z pohledu náročnosti tvorby databáze bylo nejtěžším úkolem vytvořit pro botaniky možnost editovat číselníky, vztahující se k některým položkám. Číselník neboli obor hodnot je dán výčtem možností (datový typ enum), nebo jako v případě této databáze samostatnou tabulkou. Tato tabulka pak obsahuje pouze údaje vztahující se ke konkrétnímu poli v databázi. Jako příklad uveďme, že pole s názvem Areál rozšíření bude obsahovat pouze položky Asie, Afrika, Evropa a další světadíly. Tímto se zaručí správný vstup údajů a bude zajištěna atributová integrita dat [2]. Po dostatečném seznámení se s požadavky botaniků a s jejich původní evidencí rostlin bylo možné přistoupit ke konceptuálnímu návrhu a poté fyzickému vytvoření databáze. Návrh struktury databáze probíhal v grafickém editoru a spočíval především v nadefinování jednotlivých tabulek neboli typů entit a jejich vzájemných vztahů. Tabulky obsahují různý počet atributů - vlastností, které mají různé datové typy (integer, varchar, datetime,...). Ve všech případech byl v databázi zvolen vztah 1:N, který na příkladu přiřazení fotky k rostlině znamená, že k jednomu záznamu můžeme přiřadit N fotografií. Každá tabulka obsahuje jednoznačně identifikovatelný atribut, který identifikuje jednotlivé záznamy. Definici jednoznačného atributu odpovídá primární klíč, který byl zaveden a v návrhu struktury databáze na obrázku je vyznačen červenou barvou (Obr. 16). Návrh struktury databáze je také v příloze č. 2 této magisterské práce. Všechny primární klíče v tabulkách databáze jsou datového typu integer s funkcí auto_increment, která novému záznamu přiřadí vlastní ID vyšší o jedna. Zelenou barvou je vyznačen atribut v tabulce, který je přidán z jiné tabulky, kde je zároveň primárním 29
klíčem. Návrh databáze byl časově velmi náročný, avšak velmi důležitý. Od struktury databáze se odvíjí možnosti další práce s daty, rychlost zpracování dotazu a vyhledávání v databázi. Tento návrh databáze nepodporuje vkládání chybných dat např. použitím číselníků pro některé položky rostliny.
Obr. 16 Návrh struktury databáze
Nejvíce atributů (53) má tabulka rostliny. Přehled všech tabulek a jejich atributů je umístěn v příloze č. 2. Atributy v tabulce rostliny se vztahují k základnímu pasportu rostliny (id, idRodu, idCeledi, autor,...), k rozšířenému pasportu rostliny (puvod, rokZiskani, sberatel, darce,...), k popisné části listu (idTypListu, idPostaveniListu, idTvarListu,...),
k popisné
části
květu
(idBarvaKvetu,
idKvetniObaly,
idUsporadniKvetu,...), k popisné části plodu (idTypPlodu) a k ostatním položkám (soukromaPoznamka, herbarovaPolozka). Atributy s názvem začínajícím na id (s výjimkou idRostliny a id) jsou v tabulce rostliny cizími klíči a vazbou 1:N jsou provázány na odpovídající číselníky. Celkem se k tabulce rostliny váže 24 číselníků. Do tabulky se neukládají názvy položek z číselníku, ale jejich id. Tímto přístupem je zajištěno, aby data v databázi nebyla duplikována. Tabulka mimo jiné obsahuje atribut urlMapy, do kterého jsou vkládány souřadnice výřezu mapy z mapové aplikace tohoto edukačního portálu. Přes tento atribut je detail rostliny propojen s mapou Botanického areálu a umožňuje zobrazení konkrétní rostliny v mapě.
30
Na tabulku rostliny jsou vazbou 1:N napojeny další dvě tabulky log_akci a fotky. Tabulka fotky ukládá informace k dané rostlině prostřednictvím cizího klíče idRostliny. Obsahuje atributy (nazev, autor, kdyVytvoril, IdUzivatele, IdKategorie) pro popis a pro zařazení do kategorie (list, květ, habitus, atd.) podle tématu fotografie. Výběr kategorie je řešen pomocí číselníku. Součástí tabulky jsou také atributy souborMaly, souborStredni, souborVelky, které ukládají cestu k adresářům s fotkami. Každá fotografie je rozdělena do tří adresářů podle jejího rozměru a na webových stránkách edukačního portálu se vyskytuje v těchto třech verzích. V tabulce log_akci jsou uloženy informace o vytvoření, editaci, smazání rostliny jednotlivými uživateli. Tímto způsobem je zajištěno vyhledání uživatele, který v určitém čase editoval danou rostlinu. Primárním klíčem je IdLogu a cizími klíči jsou IdObjektu a IdUzivatele. Přes něj je napojena vazbou N:1 další tabulka uzivatele. V tabulce uzivatele je primárním klíčem již zmíněný atribut IdUzivatele. Dalšími ukládanými informacemi jsou přihlašovací údaje uživatele a jeho oprávnění buďto k Botanické zahradě, ke Sbírkovým skleníkům anebo obojí v případě admina a superadmina (jmeno, prijmeni, email, login, heslo, aktivni, opravneni). Jelikož bude výsledek této práce sloužit jako edukační portál, na webových stránkách bude možnost za studijní obory (geoinformatika, botanika, pedagogika) přidávat odkazy na výukové materiály a informovat návštěvníky o změnách a novinkách. Pro tento účel byla vytvořena tabulka novinky, která je přes atribut IdUzivatele připojena vazbou 1:N k tabulce uzivatele. Dalšími atributy jsou IdNovinky jako primární klíč, IdKategorie jako připojený číselník se studijními obory, datumVytvoreni, text novinky a atribut s možností skrýt novinku (aktivni). Bez jakékoliv vazby funguje tabulka napoveda, do níž jsou ukládány texty s nápovědou k jednotlivým názvům položek, zobrazitelné na webových stránkách. Vazba na konkrétní položku je řešena „napevno“ přímo v kódu (viz kapitola 4.4.2 Tvorba administračního rozhraní). Pro fyzické vytvoření databáze a pro její další správu bylo použito webového rozhraní nástroje phpMyAdmin 3.4.5 . Všechny tabulky jsou kódovány v utf8_czech_ci.
4.4 Tvorba webového rozhraní Kapitola si klade za cíl popsat vznik webového rozhraní pro edukační portál Sdruženého botanického areálu od grafického návrhu stránek až po filtrování v uložených záznamech. V kapitole jsou uvedeny nástroje a technologie, kterými byla přidělena funkcionalita jednotlivým částem webových stránek. 31
Po diskuzi se zástupci botanického areálu a po zpracování rešeršní části diplomové práce byly navrhnuty funkce a nástroje, kterými by měl edukační portál disponovat. Největší výhodou portálu by měly být nástroje pro vyhledávání a filtrování záznamů uložených v databázi. Na přání botaniků vznikly vyhledávací filtry nejen pro základní pasportní data rostlin např. čeleď, rod, druh, ale také pro rozšířená popisná data typu stavba listu, růstová forma, doba kvetení, barva květu apod. Právě vyhledávání a filtrování pomocí širšího spektra parametrů dává tomuto portálu něco navíc oproti běžným botanickým webům. Další funkcí, kterou se portál odlišuje od ostatních webových stránek zaměřených na botaniku, je propojení vloženého záznamu rostliny s mapovou
aplikací.
Jinými
slovy
je
možné
zobrazit
umístění
rostliny
v mapě botanického areálu a provádět nad mapou jednoduché analýzy.
4.4.1
Grafický návrh
Obr. 17 Původní grafický návrh edukačního portálu z programu CorelDraw
Grafický návrh vznikal v programu CorelDraw. V horní části stránek se nacházejí odkazy v podobě záložek na Úvodní stránku, Botanickou zahradu, Sbírkové skleníky, Mapu a záložka O aplikaci. Na obrázku výše je uveden původní návrh stránky 32
s vyhledávacím filtrem pro Botanická zahrada. Pod okny vyhledávacího filtru se nachází výpis vyhledaných záznamů. Ve spodní části se nachází odkaz na přihlášení do administrace, logolink projektu a odkazy na instituce podílející se na vzniku tohoto edukačního portálu.
4.4.2
Administrační prostředí
Dalším dílčím krokem bylo vytváření vzhledu a funkcionality administračního a uživatelského rozhraní pomocí PHP, MySQL, JavaScript, JQuery, XHTML kódů a CSS kaskádových stylů. Administrační prostředí slouží pro uživatele zastupující botanický areál. Ti budou moci přidávat, editovat a mazat záznamy rostlin nebo číselníků a přidávat k vloženým záznamům fotografie. Dále mohou v administraci vkládat aktuality a odkazy na výukové materiály, které se budou objevovat v novinkách na webových stránkách. Jak bylo zmíněno v kapitole 4.3 Tvorba databáze, bylo nutné rozdělit správu ukládaných záznamů do databáze pomocí čtyř odpovídajících rolí podle práv a zájmových oblastí. Nejvyšší postavení má role superadmin, který může provádět všechny změny v obou zájmových oblastech areálu – Botanická zahrada i Sbírkové skleníky, navíc může zasahovat do účtů ostatních uživatelů administrace. Pod ním je role admin, která dědí práva od superadmina, ale nemůže zasahovat do uživatelských účtů. Pod adminem jsou na stejné úrovni další dvě role, zvlášť pro každou oblast. Uživatelé nižšího oprávnění mají možnost pracovat pouze ve své sekci. Mohou vytvářet, editovat a mazat jen jim přístupné záznamy a číselníky. Obě sekce nabízejí stejnou funkcionalitu, a proto probíhalo kódování těchto skriptů současně.
33
ovládací panel
vyhledávací filtr
výpis záznamů
Obr. 18 Ukázka administračního rozhraní (zdroj: http://gislib.upol.cz/botangis)
V levé části administračního prostředí se nachází ovládací panel pro správu obou sekcí. V panelu se na prvním místě nachází odkaz pojmenovaný Rostliny, který vede do správy záznamů o rostlinách vložených do databáze. Pod ním se vyskytuje sloupec odkazů na číselníky určené k editaci. Číselníky pro Botanickou zahradu a Sbírkové skleníky jsou administrovány samostatně. Tzn. že číselníky rodů, čeledí, pozic v areálu atd. obsahují různé záznamy. Jejich obsah je plně v kompetenci administrátora příslušného areálu. Data jsou z databáze do číselníků generována prostřednictvím PHP skriptů s vloženými SQL příkazy. Pro vkládání a úpravu záznamů do číselníku byly vytvořeny PHP skripty s ověřením, zda jsou správně vyplněny všechny povinné údaje. Pro smazání záznamu z číselníku byl vytvořen PHP skript, který ověří zda-li se záznam vybraný ke smazání nevyskytuje u jiného ID záznamu. Pokud tomu tak je, skript zobrazí informační okno s upozorněním a nedovolí záznam z číselníku odstranit. Nesmazatelný záznam lze zároveň rozeznat podle jeho zbarvení do šedi = disablování, které je rovněž nastaveno ve skriptu. Přidání nového záznamu neboli nové rostliny funguje přes odkaz Přidat v pravém horním rohu administrace. Stránka pro přidání záznamu je rozdělena podle položek, které tvoří soubor popisných údajů o rostlině a jejich částech. Vyskytují se zde údaje pro základní pasport rostliny, rozšířený pasport rostliny, dále soubor položek o růstové formě, původu a rozšíření rostliny, popis listu, popis květu, popis plodu a poznámky
34
o rostlině. Pomocí pluginu Autocomplete [26], který je doplňkem javascriptové knihovny jQuery,
byla položkám
rod
a
čeleď
základního
pasportu
přiřazena funkce
„našeptávače“, známá z webových aplikací od společnosti Google. Uživatel vepíše do okna první písmeno hledaného slova a skript mu „nabídne“ všechny záznamy z daného číselníku uložené v databázi začínající na toto písmeno. Ostatní položky, které nedisponují našeptávačem, je možné vyplnit buď pomocí seznamu s nabízenými možnostmi nebo vepsat údaj do připraveného pole. V administraci, podobně jako v uživatelském prostředí na webových stránkách, se nachází vyhledávací filtr pro selektování v uložených záznamech. Výsledky hledání se generují do tabulky pod vyhledávacím filtrem. Vyhledávací filtr pracuje pomocí JavaScriptu, který je uložen společně s definovanými funkcemi v hlavičce skriptu include.admin.head.php. Filtr je podle typu položek rozdělen na základní a rozšířenou část vyhledávání. Jako vstupní data jsou do vyhledávacího filtru generovány záznamy z číselníků. Stejně jako při vkládání nového záznamu pracují filtry v základním vyhledávání pomocí „našeptávače“. Ostatní číselníky z rozšířeného vyhledávání nabízejí své záznamy pomocí zobrazitelného seznamu. Fungování filtru pracuje na principu sestavování SQL příkazů. Ty mohou být jednoduché tzn. pouze s jedinou podmínkou, a nebo kombinované několika podmínkami pro velmi konkrétní hledání. Množství kombinací a jednoduchost jejich zadávání je jednou z největších výhod výsledného botanického webu. Zajímavostí je také filtrování rostlin podle položky Květ – doba kvetení, zde je možné ze seznamu vybrat najednou více měsíců. Záznamy selektované vyhledávacími filtry se generují do tabulky spolu s dvěma odkazy – detail, přes který je možné upravovat údaje o rostlině a nahrávat fotografie a odkaz smazat, který vymaže rostlinu z databáze. Prostředí stránek detailu je téměř shodné s prostředím pro přidání nového záznamu o rostlině. Navíc se ve spodní části stránek vyskytuje rozhraní pro nahrávání
fotografií a jejich popis. Také se zde vyskytuje tabulka, která
zaznamenává logování akcí (přidání, editace) u dané rostliny. Nahrávání fotek se uskutečňuje pomocí pluginu uploadify [41], který je doplňkem jQuery. Dalším užitečným pluginem z jQuery bylo využití DataTables [19], který umožňuje vzestupné nebo sestupné abecední řazení záznamů ve výpisu záznamů pod vyhledávacím filtrem. V administračním prostředí webových stránek byla rovněž vytvořena správa pro přidávání aktualit a odkazů na výukové materiály pro studenty. Přidávání aktualit funguje
35
na stejném principu jako vkládání nového záznamu rostliny. Kromě textu aktuality se do databáze ukládá i datum vložení a obor, pro který je aktualita určena. Dalšími rozhraními v administraci, určenými tentokrát jen pro roli superadmin, jsou editace nápovědy a správa uživatelských účtů. Texty nápovědy jsou ukládány do databáze, odkud jsou PHP skriptem generovány a přiřazovány k jednotlivým položkám v podobě modrého otazníku (Obr. 19). Ten je generován pomocí technologie AJAX a jQuery pluginem jTip [28]. Rámeček s textem nápovědy se zobrazí po přejetí ukazatele nad ikonou otazníku. Tento způsob zobrazení nápovědy se opakovaně vyskytuje v administraci i v uživatelském prostředí webových stránek. Správa uživatelských účtů odpovídá principu správy záznamu o rostlině. V detailu jednotlivých
účtů
se
kromě
přihlašovacích
údajů
generuje
tabulka
z databáze, s logovacími akcemi uživatelů. Z této tabulky je možné zjistit kdy a jakou rostlinu uživatel vytvořil, editoval nebo smazal.
Obr. 19 Zobrazení textu nápovědy
4.4.3
Uživatelské prostředí
Uživatelské prostředí edukačního portálu je určeno všem návštěvníkům bez nutnosti přihlášení na uživatelský účet. Mělo by sloužit jako pomůcka studentům při studiu botaniky i náhodným návštěvníkům pro rozšíření jejich znalostí o botanice. Jak bylo uvedeno v kapitole 4.4.1 Grafický návrh, edukační portál je prostřednictvím záložek v horní části stránek rozdělen do pěti sekcí. Nejdůležitějšími sekcemi jsou Botanická zahrada, Sbírkové skleníky a Mapa. Sekce stránek Botanická zahrada a Sbírkové skleníky pracují na stejném principu, rozdíl je pouze v datech generovaných z databáze do jejich číselníků a poté do výpisu pod vyhledávacím filtrem. Generování 36
odpovídajících dat je ošetřeno v kódu pomocí PHP skriptu. Tvorba rozhraní vyhledávacího filtru v uživatelském prostředí webu vycházela z tvorby téhož nástroje v administračním prostředí. Odlišné jsou jen parametry v definici CSS kaskádových stylů. Tabulka se záznamy pod vyhledávacím filtrem vychází také z administračního prostředí, stejně tak zde došlo k jiné definici v CSS stylech. Do tabulky se navíc generuje pole s miniaturní fotografií přidělené každému záznamu, které slouží jako odkaz do fotogalerie rostliny. Další funkcionalitou převzatou z administrace je propojení do detailu neboli popisné části rostliny a propojení na umístění rostliny v mapě. Tyto akce se uskuteční po kliknutí na ikonu detailu
a mapy . Užitečným nástrojem v tabulce
výpisu rostlin je možnost abecedního řazení položek v atributech sestupně nebo vzestupně. K tomu slouží jQuery plugin DataTables [19] aplikovaný již v administraci. Stránka detail rostliny (Obr. 20) zobrazitelná po kliknutí na ikonu, není v uživatelském prostředí určená k editaci, ale ke strukturovanému zobrazení všech vložených údajů k rostlině. Tyto podrobné informace o rostlině jsou strukturovány podle vlastností a části rostliny, kterou popisují. Ve spodní části stránky se zobrazují fotografie dané rostliny nahrané v administračním prostředí. Po kliknutí se fotografie automaticky zobrazí ve webové prohlížečce fotografií Lightbox [27]. Společně s fotografií se do prohlížečky z databáze vygeneruje i název, autor a kategorie fotografie. Stejně jako v administračním prostředí i v detailu rostliny se k jednotlivým položkám pomocí pluginu jTip [28] generuje ikona otazníku s textem nápovědy.
37
Obr. 20 Stránka s detailem a fotogalerií rostliny (zdroj: http://gislib.upol.cz)
4.4.4
Bezpečnost aplikace
Všechny vytvořené PHP skripty, včetně ajaxových PHP skriptů, jsou zabezpečeny proti přímému volání z URL adresy. Ajaxové skripty v administračním prostředí ověřují, zda-li je uživatel přihlášen do systému a zda-li má požadované oprávnění (Skleník, Zahrada, Admin, Superadmin) pro vykonání požadované akce daným PHP skriptem. Oprávnění pro spuštění daného PHP skriptu je kontrolováno při každém obnovení stránky. Aplikace je rovněž zabezpečena proti nejčastějším XSS (Cross-site scripting) útokům hackerů. Útočníci díky tomuto zabezpečení nebudou moci do stránek podstrčit svůj vlastní javascriptový kód. Nepoškodí tak funkčnost stránek, ani nezískají citlivé údaje uživatelů administračního prostředí. Hesla jsou v databázi šifrována účinným algoritmem MD5 (Message-Digest) [33]. Při přihlašování do administrace dochází k porovnání otisku MD5 zadaného hesla s heslem uloženým v databázi.
38
4.5 Tvorba mapové aplikace Tvorba mapové aplikace propojené s databází rostlin byla rozdělena do několika dílčích kroků. Bylo nutné vybrat aplikaci, která by běžela online v prostředí webového prohlížeče a uměla by zobrazit vlastní vytvořená data nad mapovým podkladem. Po domluvě s vedoucím práce padla volba na využití technologie ArcGIS Server na straně serveru a knihovny ArcGIS Viewer for Flex verze 2.5 na straně klienta. Knihovna pracuje s technologií Flex od firmy Adobe. Jedná se o konfigurovatelnou mapovou aplikaci umožňující vizualizaci vytvořených geografických dat, jejich analýzu a editaci v prostředí internetu. Její vzhled, funkcionalitu a obsah lze snadno konfigurovat pomocí XML souboru. Existuje také možnost naprogramování a úpravy zásuvných modulů (tzv. widget), díky kterým je možné vytvořit aplikaci pro potřeby konkrétního uživatele s různými specializovanými nástroji. Přednostmi aplikace jsou uživatelská jednoduchost, estetická stránka a především pak zcela nové a inovativní řešení. Přináší funkce a zvyklosti z robustních specializovaných programů do prostředí internetu a umožňuje tak vysokou uživatelskou interaktivitu či možnost zakomponování dynamických a multimediálních komponent (průhlednost, fotografie, propojení na tabulku s informacemi, RSS kanály, propojení na sociální sítě apod.) Aplikace je umístěna na webovém serveru Katedry geoinformatiky Univerzity Palackého v Olomouci. Využití ArcGIS Viewer for Flex přináší pozitivum v jednoduché přizpůsobitelnosti a rozšiřitelnosti aplikace. Základní konfigurace může probíhat přes hlavní konfigurační soubor config.xml nebo přes aplikační prostředí AppBuilder. Obsah konfiguračního souboru se dá rozdělit do několika částí. V obecných nastaveních se stanoví výběr fontu písma v prostředí, zbarvení postraních lišt, název aplikace umístěný v horní liště apod. Následuje nastavení uživatelského rozhraní Vieweru a definování mapového obsahu tzn. které vrstvy budou sloužit jako podklad a které budou operativní. Posledním krokem je výběr widget nástrojů z nabízeného balíku. Konfigurace mapové aplikace pro tuto magisterskou práci probíhala v aplikačním prostředí AppBuilder. V prostředí AppBuilder se postupuje po krocích, které ještě víc usnadňují konfiguraci výsledné mapové aplikace. V prvním kroku se vkládají podkladové a operativní vrstvy mapy. V tomto případě vytvořené SHP vrstvy záhonů, parkových ploch, vodních ploch, atd. z Botanické zahrady, včetně vrstvy keřů a stromů a jejich popisu. Jako podkladová vrstva byla vybrána barevná ortofotomapa České republiky. Ta
39
byla nahrána jako WMS služba z národního geoportálu INSPIRE [34] do správcovského prostředí ArcGIS Serveru - ArcGIS Online. Podobně se postupovalo u publikování vrstev Botanické zahrady vytvořených pro tuto práci. Jediným rozdílem bylo, že data ve formátu SHP společně s projektem souboru formátu MXD musely být přes software ArcCatalog publikovány jako REST služby do ArcGIS Serveru, běžícího na serveru Katedry geoinformatiky. Poté k nim bylo přistupováno přes webové správcovské rozhraní ArcGIS Online. V ArcGIS Online probíhalo sestavení barevné kompozice mapy. Bodovým vrstvám byla kromě barvy stanovena velikost znaku. Kromě základního nastavení barev, je možné přidávat prvky interaktivity. Lze libovolně nastavovat průhlednost vrstev a povolit zobrazení informačních oken po kliknutí do mapy. Pro potřeby této mapové aplikace bylo povoleno zobrazení informačních oken (Obr. 21) po kliknutí na znak stromu nebo keře. Okna obsahují informace o vědeckém názvu vybrané dřeviny, její identifikační číslo a odkaz vedoucí do detailu rostliny v uživatelském prostředí. Tyto informace jsou čerpány z atributové tabulky vrstvy. Pořadí vrstev v ArcGIS Online bylo stanoveno od bodových po podkladovou WMS mapu, aby nedošlo k překryvu vrstev. Všechny vložené vrstvy včetně barevné kompozice tvoří v ArcGIS Online celek a budou náplní výsledné mapy. Pro takovýto celek je vygenerován odkaz s identifikačním kódem. Odkaz se poté nahrává do prostředí AppBuilderu a mapa se v něm automaticky zobrazuje.
Obr. 21 Konfigurace v ArcGIS Online (zdroj: autor)
40
Druhým krokem bylo přidání widget, které budou rozšiřovat funkcionalitu mapové aplikace. Byly vybrány widgety pro vyhledávání v bodové vrstvě stromů a keřů, abecední seznam všech dřevin v mapě, zobrazení legendy, kreslení a měření v mapě a tisk do PDF. Ikony reprezentující widgety jsou umístěny při horní liště mapové aplikace. Více informací o funkcích vybraných widget je uvedeno v příloze č. 4 Návod pro uživatelské prostředí BotanGIS. Ve třetím kroku bylo nastaveno zobrazení navigačních prvků mapy. Pro účely této práce bylo ponecháno zobrazení navigačního panelu s tlačítky pro posunutí a přiblížení/oddálení mapy. Panel je umístěn v levém horním rohu. Na opačné straně se nachází tlačítko s možností vypnutí/zapnutí nahraných vrstev. Posledním krokem bylo vybrat barevné schéma pro okrajové lišty a tlačítka mapy a nadepsat titul mapy. Vzniklá složka s nastavenými konfiguračními soubory a výslednou mapou byla nahrána na server Katedry geoinformatiky. Odtud je mapa pomocí odkazu v PHP skriptu přesměrována na určené místo do webových stránek edukačního portálu (Obr. 22). Pro správný běh aplikace na internetu je potřeba webového prohlížeče s podporou přehrávání Flash aplikací. Aplikace byla otestována pro všechny nejpoužívanější prohlížeče (Firefox, Internet Explorer, Opera a Chrome) v různých verzích a funguje zcela bez potíží. Novější prohlížeče již mají plugin pro přehrávání Flash aplikací v sobě implementovány.
Obr. 22 Zobrazení mapy na edukačním portálu (zdroj: http://gislib.upol.cz/botangis)
41
5 VÝSLEDKY Výsledný edukační portál je umístěn na adrese http://gislib.upol.cz/botangis. Pro potřeby areálů Botanické zahrady UP v Olomouci a Sbírkových skleníků Výstaviště Flora a.s. byla vytvořena MySQL databáze, do které se ukládají záznamy o rostlinách z obou areálů. Databáze rostlin obsahuje jednak základní pasportní údaje, dále rozšířený pasport, morfologické charakteristiky listů a květů, historii determinace a rozšiřující informace o využití rostliny a doprovodné poznámky (např. zvláštnosti rostliny). Struktura databáze se skládá z jedné hlavní tabulky rostliny s 53 atributy, na kterou je navázáno 24 číselníků. Dále databáze obsahuje 7 tabulek pro fotogalerii a administraci. Pro přístup vybraných zástupců Sdruženého areálu k databázi bylo pomocí PHP, XML, AJAX a JavaScript technologií vytvořeno administrační prostředí edukačního portálu. Vybraným zástupcům byla přidělena práva podle areálu, který zastupují. Celkově však existují čtyři úrovně přístupových rolí, a to jsou dle možností editace Superadmin, Admin, Zahrada a Skleník. Poslední dvě role mají možnosti editace na stejné úrovni. Pomocí struktury databáze a PHP skriptů bylo vkládání a editace v tabulce rostlin a v číselnících administračního prostředí ošetřeno tak, že zástupci za Botanickou zahradu a zástupci za Sbírkové skleníky nemohou zasahovat do cizích záznamů. Přitom byly zachovány předepsané normální formy a v databázi nevznikají duplicitní data. Role Admin má přístup do záznamů obou areálů. Tím byla vyřešena možná situace v budoucnu, kdy jedna osoba může evidovat data jak za Botanickou zahradu, tak za Sbírkové skleníky. Role Superadmin má taktéž přístup k záznamům obou areálů, navíc edituje obsah nápovědy vyskytující se v administračním i webovém prostředí. Nejdůležitějším právem role Superadmin je vkládání a editace nových uživatelů do administrace. Všechny role mají možnost přes administrační prostředí vkládat na webové stránky portálu novinky, krátké zprávy návštěvníkům a odkazy na studijní materiály. Pro potřeby botaniků shromažďovat k uloženým záznamům rostlin také jejich obrazovou dokumentaci bylo vytvořeno rozhraní pro nahrávání fotografií rostlin, které se ukládají do databáze.
Fotografie jsou společně s popisnými charakteristikami
k nahlédnutí v uživatelském prostředí.
42
Dalším nástrojem, který se vyskytuje jak v administračním prostředí, tak v uživatelském prostředí je vyhledávací filtr. Filtr umožňuje uživatelům vyhledávat rychleji a přesněji požadované záznamy z databáze pomocí zadaných podmínek. Studenti a ostatní uživatelé mají volný přístup ke vloženým datům přes uživatelské prostředí, které bylo vytvořeno pomocí stejných technologií jako administrační. Také zde se generuje tabulka, která zobrazuje vybrané údaje záznamů rostlin z databáze. Zbytek popisných údajů, včetně fotografií, je k zobrazení po kliknutí na příslušnou ikonu detailu. Tabulka disponuje funkcemi abecedního řazení záznamů sestupně a vzestupně. Nad tabulkou je umístěn vyhledávací filtr stejný jako v administračním prostředí. Filtry i obě prostředí jsou graficky odlišeny pomocí CSS kaskádových stylů. Dalším cílem magisterské práce bylo propojit informační systém rostlin na geografický informační systém, který by lokalizoval rostlinu na mapě areálů. To se podařilo pomocí technologie ArcGIS Server a ArcGIS Viewer for Flex, která umožňuje vytvořit online mapovou aplikaci prezentující vlastní data. Prostorová data Botanické zahrady pro mapovou aplikaci byla původně převzata ze starších diplomových prací. Jelikož byla data zastaralá, došlo k jejich aktualizaci pomocí terénního měření a následné digitalizaci v programu ArcMap. K aktualizaci došlo rovněž u datové vrstvy dřevin Botanické zahrady, společně s pracovníky byla zahrada prozkoumána a do evidence se zaznamenaly nové dřeviny a vyřadily odumřelé kusy. V rámci aktualizace dat vznikla i analogová mapa dřevin, která je přílohou č. 5 magisterské práce. Všechna tato data byla nahrána do adresářové struktury ArcGIS Server, který běží na serveru Katedry geoinformatiky. Odtud je výsledná mapa přes ArcGIS Viewer for Flex vložena do edukačního portálu. Mapová aplikace disponuje několika nástroji, které usnadňují její ovládání a umožňují provádět jednoduché analytické operace. Propojení z mapy do detailu vybrané rostliny je zajištěno pomocí odkazu v informačním okně každé rostliny na mapě. Návody pro administrační a uživatelské prostředí jsou přílohou č. 3 a č. 4 magisterské práce. Pro potřeby a podle zadání magisterské práce byl edukační portál otestován ostrými daty dřevin z Botanické zahrady. Pro budoucí využití edukačního portálu bylo přichystáno rozhraní pro vkládání dat bylin z Botanické zahrady a dat ze Sbírkových skleníků, včetně jejich samostatné mapy.
43
6 DISKUZE Při aktualizaci dat dřevin v Botanické zahradě docházelo k problémům s evidencí stromů a dřevin. V zahradě dříve docházelo k přeurčování názvů dřevin a v některých případech k přesazování na vhodnější místa v zahradě. Z toho důvodu vznikaly zmatky v číselné identifikaci dřevin. Problémem byl také výskyt výmladků, což jsou mladé kusy dřevin rostoucí nedaleko svých původních rodičovských kusů. V Botanické zahradě byly těmto výmladkům udělovány stejné identifikační čísla jako u jejich původního kusu, což bylo pro zachování správnosti databáze nepřípustné. Po domluvě s pracovníky Botanické zahrady byly výmladky rostoucí v blízkosti původní dřeviny evidovány jako jeden výskyt tzn. jedno ID. Výmladkům ve větší vzdálenosti od původní dřeviny bylo určeno nové ID. Podobným problémem bylo evidování odumřelých kusů dřevin. Při aktualizaci dřevin s pracovníky zahrady byla rostlina určena jako odumřelá tzn. z evidence byla odstraněna. Po ukončení aktualizace a uběhnutí několika měsíců bylo pracovníky nahlášeno, že rostlina původně odumřelá opět začala růst tzn. došlo k jejímu zapsání do evidence. Při vytváření databáze bylo na podobné příklady myšleno, a proto vzniklo pole Existence exempláře s výběrem Ano-Ne, pro možnou úpravu výskytu rostliny. Důležitou součástí tvorby edukačního portálu byly diskuze s odborníky na botaniku, podle jejichž požadavků byl portál vytvářen. Tím byly odstraněny problémy spojené s nevědomostí autora o obsahu botanických databází a způsobech evidence rostlin. Naopak botanikům bylo navrženo technické řešení, které zaručovalo správnost a fungování informačního systému a přitom splňovalo jejich požadavky. Primární byly požadavky na evidenci popisných informací o rostlinách za účelem výuky botaniky. Protože provoz obou areálů je garantován správci, byl do návrhu databáze a administračního prostředí na jejich požadavek přidán atribut Soukromá poznámka. Tento textový atribut umožňuje zápis provozních poznámek pro rostlinu typu: „V březnu 2012 proveden ořez větví.“ apod. Tento atribut není dostupný nepřihlášenému uživateli. Tím se podařilo rozšířit použitelnost informační systému i pro správu areálu. Informační systém měl být vytvářen pomocí volně dostupných programů, což se podařilo s výjimkou tvorby mapové aplikace. Původně byla navržena tvorba mapové aplikace v prostředí UMN MapServer (mapový server minnesotské univerzity), která funguje na open source platformě. Jelikož by byla tato aplikace pro potřeby edukačního portálu moc robustní a nebyla by zaručena její spolehlivost, zvolil autor po domluvě s vedoucím práce tvorbu mapové aplikace v prostředí ArcGIS Serveru a prohlížečky 44
Viewer for Flex. Tato aplikace je sice komerční, ale díky vybavenosti Katedry geoinformatiky tímto a souvisejícími softwary od firmy Esri, padlo původní rozhodnutí. Aplikace nabízí uživatelskou jednoduchost, estetickou kvalitu a především inovativní řešení. Aplikací využívající stejnou technologii je v současné době na území České republiky pouze několik. Problémem u této technologie je aktualizace datových SHP vrstev v mapě, především bodové vrstvy dřevin. Ideálním řešením by bylo přidávat a odstraňovat záznamy dřevin přímo v mapové aplikaci. Pro potřeby mapy Botanické zahrady je postačující stávající řešení aktualizace tzn. přepsání původního SHP souboru dřevin, umístěného na serveru Katedry geoinformatiky, aktuálnějším souborem. Po domluvě s botaniky byla stanovena jednoroční aktualizace datové vrstvy dřevin, kterou provede odpovědný pracovník na Katedře geoinformatiky. Edukační portál bude sloužit nejen k evidenci vybraných rostlin Sdruženého areálu, ale především k zatraktivnění výuky předmětů na Katedře botaniky. Studenti budou pomocí portálu plnit zadané úlohy typu: „Vyhledej všechny dřeviny v zahradě, které mají tvar listu – eliptický.“ apod. Obrazová fotodokumentace může posloužit u úloh typu: „Pojmenuj a zařaď do systému dřevinu na obrázku.“ atd. Pro budoucí využití edukačního portálu by bylo vhodné doplnit do systému tiskové moduly pro tisk vybraných výstupů a pro zvýšení edukačního potenciálu lokalizovat portál do anglického jazyka.
45
7 ZÁVĚR Cílem magisterské práce bylo vytvořit edukační portál botanického areálu pro výuku botaniky s podporou GIS. Vytvořený edukační portál funguje na webové adrese http://gislib.upol.cz/botangis. Účelem portálu je zatraktivnění a inovace výuky studijního oboru botanika. Nejdůležitější částí portálu je vytvořený informační systém, který slouží pro evidenci botanických dat z Botanické zahrady UP v Olomouci a Sbírkových skleníků Výstaviště Flora Olomouc a. s. V době odevzdání magisterské práce byla do informačního systému vkládána ostrá data, kterými jsou popisné charakteristiky a obrazová fotodokumentace vybraných rostlin z Botanické zahrady. Data jsou ukládána do databáze přes administrační prostředí informačního systému specialisty botaniky. Do administračního prostředí vstupují a vkládají data zástupci Sdruženého botanického areálu pouze přes přihlašovací formulář na výše uvedených webových stránkách. Pro studenty a ostatní uživatele funguje na zmíněné adrese uživatelské prostředí systému. Návštěvník webových stránek má možnost zobrazit si záznamy z databáze. Pomocí připravených vyhledávacích filtrů může vybírat konkrétní rostliny ze záznamů dle zadaných parametrů. Popisné charakteristiky a obrazová dokumentace rostliny jsou zobrazitelné po kliknutí na příslušnou ikonu detailu. Součástí portálu je geografický informační systém s plány obou areálů, který je propojen na evidenci rostlin. Tematické vrstvy plánu Botanické zahrady, včetně vybraných rostlin, byly pro tuto magisterskou práci aktualizovány pomocí terénního měření. Výsledné mapové rozhraní, umístěné na zmíněných webových stránkách, lokalizuje rostliny v Botanické zahradě a lze v něm provádět i jednoduché analytické operace. Výsledný informační systém pracuje pomocí vytvořených PHP skriptů propojených s MySQL databází. Funkcionalita systému byla vytvořena pomocí jazyku AJAX, XML a JavaScript. Mapa vznikla v pomocí technologií ArcGIS Server a ArcGIS Viewer for Flex. Pro zjednodušení práce ve výsledném botanickém informačním systému byly vytvořeny návody pro administrační a uživatelské rozhraní, které jsou přílohou této práce.
46
POUŽITÁ LITERATURA A INFORMAČNÍ ZDROJE Literatura [1] BARTESKA, J.: Zimní turistická mapa Moravskoslezských Beskyd, [bakalářská práce], Univerzita Palackého v Olomouci, fakulta Přírodovědecká, Katedra geoinformatiky, 2010, 54 s. [2] DOBEŠOVÁ, Zdena. Databázové systémy v GIS. 1. vydání. Olomouc : Univerzita Palackého, 2004. [3] PAJURKOVÁ, K.: Projektová studie informačního systému Botanické zahrady UP, [diplomová práce], Univerzita Palackého v Olomouci, fakulta Přírodovědecká, Katedra geoinformatiky, 2007, 48 s. [4] PĚNKAVOVÁ, T.: Dřeviny botanické zahrady – průvodce, [absolventská práce], Vyšší odborná škola Mělník, 2007 [5] PONKRÁC, M.: PHP a MySQL bez předchozích znalostí: průvodce pro samouky. 1. vyd. Brno, Computer Press, 2007, 221 s. [6] ŠIMÁČEK., P.: Mapový server sadů, parků a zahrad města Olomouce, [magisterská práce], Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta, Katedra geoinformatiky, 2008, 75 s. [7] VOŽENÍLEK, V.: Diplomové práce z geoinformatiky. Vydavatelství Univerzity Palackého, 2002,Olomouc, UP, 31 s. Internetové zdroje [8] AJAX. SYMBIO [online]. 1999 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.symbio.cz/slovnik/ajax.html [9] Angiosperm Phylogeny Website. Missouri Botanical Garden [online]. 2008 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.mobot.org/mobot/research/APweb/welcome.html [10] Apache Friends - XAMPP. [online]. 2002 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.apachefriends.org/en/xampp.html [11] ARBORETUM KOSTELEC N.Č.L. [online]. 2007 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.arboretum.czu.cz/ [12] ArcGIS Server. ARCDATA PRAHA: Geografické informační systémy [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.arcdata.cz/produkty-asluzby/software/esri/serverova-reseni-esri/arcgis-server/
[13] ATLAS ROSTLIN. PŘÍRODOU.CZ [online]. 2006 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://rostliny.prirodou.cz/ [14] BOTANICKÁ FOTOGALERIE [online]. 2011 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.botanickafotogalerie.cz/index.php?lng=cz [15] Botanická zahrada při VOŠ a SZEŠ v Táboře [online]. 2007 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://szestabor.cz/botanicka/ [16] BOTANY.cz [online]. 2007 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://botany.cz/cs/ [17] ČEPICKÝ, Jáchym. Mapový server snadno a rychle. Root.cz [online]. 2005, 1, [cit. 2012-03-10]. Dostupné z WWW: . [18] Databanka Flóry České republiky [online]. 2009 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://florabase.cz/databanka/index.php [19] Data Tables [online]. 2008 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://datatables.net/ [20] ESRI. ArcGIS Viewer for Flex [online]. 2011 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://help.arcgis.com/en/webapps/flexviewer/ [21] FIALA, Jan. PSPad : Freeware editor [online]. 2001 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: . [22] Inovace a zvýšení atraktivity studia botaniky s využitím geoinformačních technologií [online]. 2011 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z: http://www.geoinformatics.upol.cz/app/botangis/ [23] The International Plant Names Index [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.ipni.org/index.html [24] JANOVSKÝ, D.: Jak psát web: o údržbě a zlepšování internetových stránek [online]. 1996, [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW:. [25] Jcarousel. Sorgalla.com [online]. 2009 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://sorgalla.com/jcarousel/ [26] JQuery Autocomplete. MICHÁLEK, Martin. Vzhůru dolů [online]. 2005 [cit. 201204-14]. Dostupné z WWW: http://kratce.vzhurudolu.cz/post/114319614/jqueryautocomplete-tutorial
[27] JQuery lightBox plugin. [online]. 2007 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://leandrovieira.com/projects/jquery/lightbox/ [28] Jquery Tooltip-Jtip. AjaxDaddy [online]. 2010 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.ajaxdaddy.com/javascript-tooltip-jtip.html [29] JQuery: užitečný a mocný javascriptový framework. Profi Magazín [online]. 2008 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.profimagazin.cz/jquery/jqueryuzitecny-a-mocny-javascriptovy-framework [30] Katalog Unie botanických zahrad FLORIUS [online]. 2005 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://florius.cz/ [31] KOCIÁN, Petr. Květena ČR [online]. 2003 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.kvetenacr.cz/ [32] KOSEK, Jiří. XML [online]. 1999 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.kosek.cz/clanky/xml/index.html [33] Message-Digest algorithm. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Message-Digest_algorithm [34] Národní geoportál INSPIRE [online]. 2010 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://geoportal.gov.cz/web/guest/wms/ [35] PhpMyAdmin.cz [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: . [36] PLANTS DATABASE [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://plants.usda.gov/java/ [37] Portál české flóry [online]. 2011 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://flora.upol.cz/ [38] TinyMCE. Návody pro C4 [online]. 2007 [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://navody.c4.cz/tinymce [39] Tropicos [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.tropicos.org/Home.aspx [40] Unie botanických zahrad ČR [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW: http://www.ubzcr.cz/ [41] Uploadify [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z WWW:http://www.uploadify.com/
SUMMARY The aim of this thesis is to create an educational portal of botanical area with the support of GIS. Educational portal is designed to increase the attractiveness of teaching and innovation of subject at the Department of Botany and Department of Geoinformatics. The portal is an information system for recording data from botanical garden UP Olomouc and greenhouses of Fairgrounds Flora JSC. The portal is linked to the map application that locates plants in the botanical garden. The first aim of this thesis was to update map layers of botanical garden by measuring in terrain. A layer of wood was also updated by measuring in terrain. There were created 36 pieces of wood and there were removed 30 pieces of wood in the botanical garden. In sum there is 358 pieces of wood in the botanical garden. In phpMyAdmin was created a MySQL database that contains 33 tables. Main table contains 53 fields. Attributes in the table contain descriptive characteristics of the plant and also photos of the plant. There was created two web-based environment. First webbased environment is for adding, editing and deleting data in the database. This environment can be accessed only by specific users – administrators. Second web-based environment is for student and all other users. In the web environment the user can display data from database. Users can search a plant using a filter and according to specified parameters. Plants from database are linked to the map application that locates plants in the botanical garden. Web environment was created using PHP, XML, AJAX and JavaScript codes. The map application was created using ArcGIS Server and ArcGIS Viewer for Flex. Educational Portal of botanical area is on http://gislib.upol.cz/botangis.
PŘÍLOHY
SEZNAM PŘÍLOH 1. Seznam vytvořených vrstev pro mapu Botanické zahrady UP v Olomouci 2. Grafický návrh struktury databáze 3. Návod pro práci v administračním prostředí edukačního portálu 4. Návod pro práci v uživatelském prostředí edukačního portálu 5. Dřeviny Botanické zahrady Univerzity Palackého v Olomouci - mapa (volná) 6. DVD (volná)
Příloha č.1 Seznam vytvořených SHP vrstev pro mapu Botanické zahrady UP v Olomouci 1. parkove_plochy [polygon] 2. zahony [polygon] 3. vodni_plochy [polygon] 4. skalka [polygon] 5. cesta [polygon] 6. budova [polygon] 7. kere [bod] 8. stromy [bod]
Příloha č. 2 Grafický návrh struktury databáze
Příloha č. 3 Návod pro práci v administračním prostředí edukačního portálu
NÁVOD
EDUKAČNÍ PORTÁL BOTANGIS administrační prostředí
Olomouc 2012
Obsah 1. Popis rozhraní aplikace.......................................................................................................... 3 1.1 Spuštění aplikace a přihlášení do administračního prostředí ............................................. 3 1.2 Základní rozhraní ................................................................................................................ 4 2. Postupy při vkládání nových dat........................................................................................... 5 2.1 Vložení nové aktuality ......................................................................................................... 5 2.2 Vložení nového záznamu rostliny ....................................................................................... 6 2.3 Vložení fotografie .............................................................................................................. 10 2.4 Přidání uživatele................................................................................................................ 12 3. Postupy při aktualizaci a mazání dat .................................................................................. 13 3.1 Editace a mazání aktuality ................................................................................................ 13 3.2 Editace a mazání záznamu rostliny .................................................................................. 13 3.3 Editace a mazání fotografií ............................................................................................... 13 3.4 Editace a mazání uživatele ............................................................................................... 14 3.5 Editace a mazání nápovědy.............................................................................................. 14 4. Číselníky ................................................................................................................................ 14 4.1 Vložení záznamu do číselníku .......................................................................................... 15 4.2 Editace a mazání záznamu číselníku................................................................................ 15 5. Vyhledávací filtry .................................................................................................................. 16
1. Popis rozhraní aplikace V této části návodu je popsáno spuštění a přihlášení do administračního rozhraní edukačního portálu BotanGIS. Aplikace funguje na webových stránkách http:// gislib.upol.cz/botangis .
1.1 Spuštění aplikace a přihlášení do administračního prostředí Po spuštění webové adresy http://gislib.upol.cz/botangis ve webovém prohlížeči, najede úvodní strana uživatelského prostředí edukačního portálu BotanGIS. Pro přihlášení do administračního prostředí slouží odkaz vpravo dole Přihlášení do administrace.
Po kliknutí na odkaz je uživatel vyzván k vložení přihlašovacích údajů, které mu byly sděleny.
3
1.2 Základní rozhraní Po přihlášení se objeví základní rozhraní s ovládacím panelem na levé straně. Ovládací panel je rozdělen do několika sekcí. Pokud je uživatel přihlášen jako zástupce Botanické zahrady nebo Sbírkových skleníků, ovládací panel zobrazí pouze vybranou sekci Zahrada (2) nebo Skleník (3) a k tomu sekci Pro všechny (1), která slouží pro vkládání novinek na web.
1 2
3
4 Sekce Zahrada (2) a Skleník (3) zahrnuje správu tabulek z databáze, kterými jsou číselníky pro evidenci. První odkaz v seznamu obou sekcí - Rostliny, zobrazuje tabulku všech vložených záznamů a vyhledávací filtr (viz 5. Vyhledávací filtr). V prvním řádku tabulky jsou názvy sloupců zobrazující údaje o : Id číselníku – interní identifikační číslo, slouží pro správný chod databáze Id rostliny – číselné označení rostliny, je jedinečné pro Botanickou zahradu i Sbírkové skleníky
4
Autor - autor názvu rostliny Rod (vědecky) – latinský název rodu Druh(vědecky) – latinský název druhu Čeleď(vědecky Tach) – latinský název čeledi systému Tachtadžján Čeleď(vědecky Apg) – latinský název čeledi systému APG Pozice v areálu – umístění rostliny v botanickém areálu Pomocí šipek v záhlaví tabulky je možné abecedně řadit údaje vzestupně a sestupně. Pro každý záznam jsou vytvořená tlačítka detail a smazat, která slouží pro editaci a odstranění záznamu.
Seznam odkazů v ovládacím panelu začínající názvem Číselník ... vedou ke vkládání a mazání záznamů v příslušné tabulce (viz kapitola 4. Číselníky). Pokud je uživatel přihlášen jako superadmin je společně se zmíněnými sekcemi zobrazena navíc sekce Pro superadmina (4), která slouží k přidání nových uživatelských účtů a editaci nápovědy.
2. Postupy při vkládání nových dat V této části jsou popsány rozhraní pro vkládání záznamů.
2.1 Vložení nové aktuality Sekce Pro všechny (1) slouží pro vkládání aktualit a novinek do webových stránek. Po kliknutí na odkaz Novinky se na pravé straně stránek zobrazí tabulka již vložených aktualit. K přidání aktuality slouží tlačítko Přidat v pravém horním rohu. Po kliknutí se objeví formulář pro přidání aktuality.
5
Do textového pole se vepisuje text aktuality, včetně možnosti vložit odkaz. Z rolovacího seznamu je možné vybrat, pro jaký obor (Botanika, Geoinformatika, Pedagogika) je aktualita určena. Předposledním krokem je výběr, zda-li má být aktualita ihned vyvěšena na webových stránkách – Ano/Ne. Uložení aktuality proběhne kliknutím na Uložit. Po uložení přibude v tabulce aktualit námi vložená aktualita s datem vložení. Přes tlačítko detail je možné aktualitu upravit, přes tlačítko smazat ji odstraníme (viz 3.1. Editace a mazání aktuality).
2.2 Vložení nového záznamu rostliny Přidání nového záznamu rostliny je stejné jak pro sekci Zahrada, tak pro sekci Skleník. Pro vepsání vhodných údajů do připravených polí je doporučeno přečtení textu nápovědy, který se zobrazí přejetím ukazatele přes modrý otazník u každé položky (viz 3.5. Editace a mazání nápovědy). Po kliknutí na odkaz Rostliny v příslušné sekci, se zobrazí tlačítko Přidat umístěné v pravém horním rohu nad tabulkou rostlin.
Kliknutím na toto tlačítko se zobrazí formulář pro vložení nového záznamu rostliny. Formulář je rozdělen podle typů vkládaných údajů o rostlině a jejich částí. První částí formuláře je Základní pasport rostliny. Do položky Id rostliny se vkládají pouze číselné údaje, položka Url mapy slouží pro propojení s mapovou aplikací (viz Návod pro uživatelské prostředí). Pro položky Čeleď a Rod v této pasportní části existuje funkce „našeptávače“ tzn. stačí vepsat pouze první písmeno hledaného slova a automaticky se nabídne seznam odpovídajících záznamů z číselníku (pozn. Pokud se požadovaný záznam nenabízí, je třeba jej doplnit v správě číselníků viz 4. Číselníky). Do ostatních položek je možné libovolně vepisovat požadované údaje.
6
Další části je Rozšířený pasport rostliny. Zde se vyskytují položky Vývojový stupeň, Pozice v areálu BZ (pozn. v sekci Skleník název Pozice ve skleníku) a Země původu (položky), které nabízejí seznam možných záznamů ke vložení ve formě číselníků (pozn. Pokud se požadovaný záznam nenabízí, je třeba jej doplnit v správě číselníků viz 4. Číselníky). Ostatní položky jsou textová pole.
V části Růstová forma, původ, rozšíření je možno vybírat pouze ze záznamů v číselnících.
7
V části List – popis se doplňují záznamy z připravených číselníků (pozn. pokud se požadovaný záznam nenabízí, je třeba jej doplnit v správě číselníků viz 4. Číselníky). pouze položka List – zajímavosti funguje jako textové pole a je možné do něj libovolně vepisovat.
Stejný postup jako v List – popis, platí i v části Květ – popis. V položce Květ – doba kvetení je možné vybrat více měsíců držením tlačítka Ctrl na klávesnici a kliknutím na vybrané měsíce.
8
V části Plod – popis se doplňuje jeden záznam z číselníku a další záznam přes textové pole.
V části Rostlina – poznámky se vepisují údaje do připravených textových polí podle typu položky. Položka Soukromá poznámka je viditelná pouze pro přihlášené uživatele v administračním prostředí, údaje z této položky nebudou viditelné pro běžné návštěvníky webových stránek. Položka Existence exempláře udává, zda se rostlina fyzicky vyskytuje v botanickém areálu. Položka Zobrazovat udává, zda-li chceme rostlinu zobrazit pro běžné návštěvníky webových stránek. Výchozí nastavení v obou položkách je Ano. Pro Herbářovou položku je nastaveno Ne.
9
Po stisknutí tlačítka Uložit se vepsané údaje zapíší do databáze, a zároveň se přidá nový záznam do tabulky v základním rozhraní (viz 1.2. Základní rozhraní). Při ukládání je kontrolováno, zda zadaný číselný identifikátor rostliny Id rostliny není již použit v evidenci pro jinou rostlinu. Při existenci čísla se objeví červené hlášení.
2.3 Vložení fotografie Fotografie se vkládají až po uložení nové rostliny. Fotografie nelze vkládat zároveň při vkládání popisu.
10
Pro nahrání nové fotografie je potřeba vstoupit do detailu rostliny k níž chci fotografie nahrát tzn. v tabulce se vloženými záznamy rostlin, kliknu na tlačítko detail ve sloupci Akce.
Zobrazí se formulář stejný jako u přidání nového záznamu, ale s již vyplněnými položkami. Ve spodní části se nachází rozhraní pro přidání fotografií.
Kliknutím na tlačítko Přidat fotky se otevře okno pro výběr fotografií z používaného počítače. Velikost vkládané fotografie by neměla překročit 5 MB. Název vkládané fotografie není třeba přepisovat.
Vybereme požadované fotografie a stiskneme tlačítko Otevřít. Poté proběhne automatické nahrání fotografií. Po úspěšném nahrání se na chvíli zobrazí zelené potvrzovací okno.
11
K nahraným fotografiím doplníme jejich popisné údaje o názvu fotografie, autorovi fotografie a kategorii fotografie podle jejího zaměření. Vše musíme potvrdit stiskem tlačítka Uložit, které se nachází vpravo dole pod fotografiemi. Pozn. Po vložení se rozměry fotografie automaticky změní na rozlišení 800*600 pixelů. Počet nahraných fotografií k jedné rostlině není omezen, ale při jednom nahrání je možné vložit maximálně 5 fotografií.
Upozornění: Následující návod slouží pouze pro uživatele typu superadmin.
2.4 Přidání uživatele Odkaz Uživatelé v sekci Pro superadmina (4) slouží pro přidání nového uživatele. Po kliknutí na tento odkaz se zobrazí tabulka se stávajícími uživatelskými účty. Nový účet se vkládá kliknutím na tlačítko Přidat v pravém horním rohu. Po kliknutí se zobrazí formulář pro vložení identifikačních a přihlašovacích údajů.
U položky Právo je důležité vybrat ze seznamu jaká práva bude mít nový uživatel tzn. v jaké oblasti může působit. Na výběr jsou práva: Zahrada, Skleník, Admin (Zahrada+Skleník), Superadmin (Zahrada+Skleník+Editace uživatelů a nápovědy). Po kliknutí na Uložit přibude v tabulce uživatelů nový záznam. V tabulce se kromě jména a nicku zobrazuje datum a čas posledního přihlášení a dvě tlačítka vedoucí k editaci uživatelského účtu nebo ke smazaní účtu. Po kliknutí na tlačítko detail u vybraného uživatele se zobrazí tabulka s akcemi (přidáni, smazání, úprava rostliny Id č. xx), které uživatel provedl.
12
3. Postupy při aktualizaci a mazání dat V této části jsou popsány rozhraní pro aktualizaci, úpravu a mazání vložených dat.
3.1 Editace a mazání aktuality Upravit text nebo odstranit aktualitu je možné po kliknutí na odkaz Novinky v Základním rozhraní (viz 1.2. Základní rozhraní). Zobrazí se tabulka s vloženými novinkami. V posledním sloupci tabulky nazvaným Akce, se vyskytují dvě tlačítka detail a smazat. Kliknutím na tlačítko detail se dostaneme do stejného rozhraní jako při vkládání nové aktuality (viz 2.1. Vložení nové aktuality), ale pole budou již vyplněna. Je možné libovolně přepisovat text v polích a měnit údaje v položkách. Tlačítkem smazat odstraníme aktualitu z webu a z databáze.
3.2 Editace a mazání záznamu rostliny Editovat údaje u vybrané rostliny je možné po kliknutí na odkaz Rostliny v ovládacím panelu. Zobrazí se známá tabulka se všemi vloženými rostlinami a dále platí stejný postup jako u 3.1. Editace a mazání aktuality. Tlačítko detail slouží k přepisování údajů ve formuláři, tlačítko smazat slouží pro vymazání rostliny z tabulky a databáze. Místo smazání záznamu o rostlině je doporučeno v případě kácení (přesazení) nastavit atribut Existence exempláře na hodnotu NE.
3.3 Editace a mazání fotografií Editovat údaje o fotografii nebo úplně odstranit fotografii je možné přes tlačítko detail stejně jako u 3.2. Editace a mazání záznamu rostliny.
13
Upozornění: Následující návod slouží pouze pro uživatele typu superadmin. 3.4 Editace a mazání uživatele Editovat údaje uživatele nebo odstranit uživatele je prováděno stejným způsobem jako u 3.1. Editace a mazání aktuality.
3.5 Editace a mazání nápovědy Editace nápovědy se nachází v sekci Pro superadmina (4) – Editace nápovědy. Úprava je možná po kliknutí na tlačítko detail u daného záznamu z tabulky. Po uložení se změny ihned projeví ve všech místech zobrazení nápovědy. Nápověda se zobrazuje po přejetí šipkou nad modrým otazníkem v jednotlivých částech administrace.
4. Číselníky Číselníky slouží jako množina možných údajů pro určitou položku. Přes seznam Číselníků v ovládacím panelu, který slouží jako odkazy, lze vkládat, editovat a mazat údaje v číselnících. Číselníky pro Botanickou zahradu a Sbírkové skleníky mají stejné názvy, ale jejich údaje se liší. Uživatel v sekci Zahrada vkládá, edituje a maže pouze číselníky této sekce.
14
4.1 Vložení záznamu do číselníku Ze seznamu vybereme číselník, do kterého chceme nový záznam vložit. Zobrazí se tabulka s údaji za daný číselník. Pro vložení klikneme na tlačítko Přidat v pravém horním rohu a zobrazí se pole pro vepsání požadovaného údaje. Potvrdíme tlačítkem Uložit.
Po uložení se nově vložené údaje zapíší do tabulky a budou se automaticky zobrazovat v číselnících u vkládání nového záznamu rostliny (viz 2.2. Vložení nového záznamu rostliny).
4.2 Editace a mazání záznamu číselníku Editace a mazání probíhá opět přes tabulku s údaji za vybraný číselník. V posledním sloupci tabulky s názvem Akce se nachází tlačítka detail pro editaci a smazat pro odstranění údaje z číselníku. Pokud je záznam v číselníku použitý jako údaj u nějaké rostliny, systém nedovolí tento záznam smazat. Uživatel to pozná podle šedivého zbarvení tlačítka že se přesto pokusí položku smazat, bude upozorněn oznámením.
15
. V případě,
5. Vyhledávací filtry Vyhledávací filtry slouží pro usnadnění vyhledávání ve vložených záznamech rostlin. Filtr je pomocí rozklikávacího odkazu a čáry rozdělen na základní a rozšířený. V základním filtru je pro vyhledávací pole použita funkce „našeptávače“ (viz 2.2 Vložení nového záznamu rostliny), která po vepsání prvního písmena vkládaného slova nabídne seznam všech slov z číselníku dané položky začínajících na toto písmeno. V položkách rozšířeného filtru je možné vybírat pouze z nabízených seznamu údajů.
Při zadávání údajů ve vyhledávacím filtru je možné kombinovat více položek dohromady tzn. vyhledají se záznamy zpřesněné více podmínkami. Záznamy se pod vyhledávacím filtrem generují automaticky do tabulky bez nutnosti stisknutí klávesy Enter.
16
Příloha č. 4 Návod pro práci v uživatelském prostředí edukačního portálu
NÁVOD
EDUKAČNÍ PORTÁL BOTANGIS uživatelské prostředí
Olomouc 2012
Obsah 1. Popis rozhraní aplikace.......................................................................................................... 3 2. Botanická zahrada .................................................................................................................. 4 2.1 Tabulka záznamů ................................................................................................................ 4 2.2 Detail záznamu.................................................................................................................... 5 2.3 Umístění rostliny v mapě..................................................................................................... 6 2.4 Vyhledávací filtr ................................................................................................................... 7 3. Sbírkové skleníky ................................................................................................................... 8 4. Mapa......................................................................................................................................... 8 4.1 Práce s mapou .................................................................................................................... 9 4.2 Nástroje mapy ..................................................................................................................... 9
1. Popis rozhraní aplikace Edukační portál běží na webové adrese http://gislib.upol.cz/botangis. Po načtení odkazu, se zobrazí Úvodní stránka edukačního portálu. V horní části se vyskytují odkazy do sekcí Botanická zahrada a Sbírkové skleníky, odkaz na webovou mapu botanického areálu a odkaz na informace o aplikaci BotanGIS. V dolní části stránek se vyskytuje informační okno Poznámky ke studijním oborům, do kterého se přidávají aktuality a novinky pro obory Botanika, Geoinformatika a pedagogika. Nachází se zde také odkaz Přihlášení do administrace, který slouží pro uživatele vstupující do administračního prostředí.
3
2. Botanická zahrada V sekci Botanická zahrada se zobrazuje tabulka se všemi vloženými záznamy rostlin a vyhledávací filtr určený pro tuto tabulku.
2.1 Tabulka záznamů Tabulka zobrazuje všechny záznamy vložených rostlin. V hlavičce tabulky jsou názvy sloupců zobrazující údaje o : Fotka – ve sloupci se zobrazuje miniaturní fotografie dané rostliny, po kliknutí na fotografii se uživatel dostane do fotogalerie rostliny Id - číselné označení rostliny, je jedinečné pro Botanickou zahradu i Sbírkové skleníky Rod (vědecky) – latinský název rodu Druh(vědecky) – latinský název druhu Čeleď(vědecky Tach) – latinský název čeledi systému Tachtadžján Čeleď(vědecky Apg) – latinský název čeledi systému APG Pozice v areálu BZ– umístění rostliny v botanické zahradě Akce – vyskytují se zde ikony pro zobrazení detailu rostliny (viz 2.2. Detail záznamu) a umístění rostliny na mapě botanického areálu (viz 2.3. Umístění rostliny v mapě) Pomocí šipek v hlavičce tabulky je možné abecedně řadit údaje vzestupně a sestupně.
4
2.2 Detail záznamu Kliknutím na ikonu detailu se zobrazí stránka se všemi podrobnostmi o rostlině. Stránka je strukturovaná do několika částí, podle toho jakou vlastnost a část rostliny popisuje.
Základní pasport – základní údaje o ID, českých a vědeckých názvech čeledí, rodů, druhů a autor názvu rostliny Rozšířený pasport – zobrazuje rozšiřující údaje o vlastnostech rostliny např. nižší taxonomickou jednotku, vývojový stupeň a údaje o historii determinace Růstová forma, původ, rozšíření
5
List – popis – zobrazuje podrobnosti o vlastnostech listu dané rostliny Květ – popis – zobrazuje podrobnosti o vlastnostech květu dané rostliny Plod – popis – zobrazuje podrobnosti o vlastnostech plodu dané rostliny Rostliny – poznámka – zobrazuje údaje o využití a významu rostliny, zvláštnostech, zdali je rostlina vedena v herbáři a zda-li se fyzicky vyskytuje v botanické zahradě Ve spodní části stránky se nachází Fotogalerie rostliny. Prohlížet je možné kliknutím na vybranou fotografii a posunutí šipkami vpravo a vlevo. U každé položky v těchto částech je možné zobrazit nápovědu přejetím ukazatele myši přes modrý otazník. Text nápovědy definuje jednotlivé položky.
2.3 Umístění rostliny v mapě Kliknutím na ikonu lupy s mapou se webová stránka přepne do rozhraní webové mapy. Webová mapa zobrazí umístění rostliny v rámci Botanické zahrady.
6
Rostlina se zobrazí jako bod s popisem. Body jsou odlišeny barevně podle rostlinného typu (strom, keř, bylina,atd.). Kliknutím na bod v mapě se zobrazí informační okno s názvem a Id rostliny a s odkazem na zobrazení stránky detailu rostliny, stejné jako v kapitole 2.1. Detail záznamu.
Webová mapa Botanické zahrady nabízí více užitečných nástrojů, více v 4. Mapa .
2.4 Vyhledávací filtr Vyhledávací filtr se nachází nad tabulkou záznamů rostlin a slouží pro usnadnění vyhledávání ve vložených záznamech.
7
Filtr je pomocí rozklikávacího odkazu rozdělen na základní a rozšířený. V základním filtru je pro vyhledávací pole použita funkce „našeptávače“, která po vepsání prvního písmena vkládaného slova nabídne seznam všech slov z číselníku dané položky začínajících na toto písmeno. V položkách rozšířeného filtru je možné vybírat pouze z nabízených údajů v rolovacím seznamu. Při zadávání údajů ve vyhledávacím filtru je možné kombinovat více položek dohromady tzn. vyhledají se záznamy zpřesněné více podmínkami.Záznamy se pod vyhledávacím filtrem generují automaticky do tabulky bez nutnosti stisknutí klávesy Enter.
3. Sbírkové skleníky Sekce Sbírkové skleníky nabízí stejné rozhraní jako sekce Botanická zahrada. Vyhledávací filtr a tabulka záznamu rostlin má stejnou podobu i funkcionalitu jako pro Botanickou zahradu, jediným rozdílem je název sloupce Pozice v areálu skleníků v hlavičce tabulky. V tabulce se rovněž vyskytuje ikona detailu všemi podrobnostmi o rostlině.
, po kliknutí se zobrazí stránka se
, kliknutím se webová stránka Stejný princip platí pro ikonu umístění v mapě přepne do rozhraní webové mapy. Webová mapa zobrazí umístění rostliny v rámci areálu Sbírkových skleníků. Stejně jako v mapě Botanické zahrady, lze kliknout na bod a zobrazí se informační okno s názvem rostliny, Id rostliny a odkazem na podrobnosti o rostlině.
4. Mapa Sekce Mapa zobrazuje stránku s webovou mapou Botanická zahrady a webovou mapou Sbírkových skleníků. Mapy jsou samostatně zobrazitelné pomocí záložek nad mapou.
8
V pravém horním rohu se nachází odkaz Nápověda, po kliknutí na něj se zobrazí základní pokyny pro práci s mapou.
4.1 Práce s mapou Pohyb v mapě se uskutečňuje pomocí ovládacího panelu na levé straně. Kromě pohybu do stran kliknutím na šipky, lze mapu pomocí tlačítek +/- přiblížit a oddálit. Druhým způsobem jak ovládat mapu je kliknutí na ikonu ruky . Společně se stisknutím levého tlačítka myši a pohybem myši do stran, pohybujeme i s mapou. Funkce přiblížení/oddálení mapy funguje rolováním kolečka myši. Najetím ukazatele na tlačítko
v pravém horním rohu se zobrazí seznam
všech tematických vrstev mapy. Kliknutím na ikonu tematické vrstvy v mapě.
, lze ovládat zobrazení dané
4.2 Nástroje mapy Mapa nabízí několik užitečných nástrojů v podobě ikon v horní liště mapy. Ikona lupy Vyhledávání nabízí vyhledávání prostorovým výběrem, pomocí kreslení geometrických tvarů do mapy a vyhledávání pomocí zadání názvu rostliny do vyhledávacího pole.
9
Ikona Seznam dřevin po kliknutí zobrazí abecední seznam všech dřevin na mapě (pozn. v mapě Sbírkových skleníků existuje ikona pro zobrazení seznamu všech rostlin pro skleníky).
Ikona Legenda -
zobrazuje pořadí tematických jevů z mapy a jejich popis.
Ikony Kreslení a měření a Tisk nabízejí v prvním případě kreslení geometrických obrazců a vepisování textu do mapy a tlačítko tisk je určeno pro vytisknutí aktuálního výřezu mapy do formátu PDF.
