GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY 2

UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY 2 GIS a související obory, oblasti použití a implementace

Lubomír Vašek Zlín 2013

Tento studijní materiál vznikl za finanční podpory Evropského sociálního fondu (ESF) a rozpočtu České republiky v rámci řešení projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0463, MODERNIZACE VÝUKOVÝCH

MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD

2 GIS a související obory, oblasti použití a implementace

Obsah GIS a související obory, oblasti použití a implementace ........................................................... 3 1. Základní pojmy ............................................................................................................... 3 2. Vztah GIS a ostatních oborů lidské činnosti ................................................................... 3 3. Užití GIS ......................................................................................................................... 6 3.1 Základní typy úloh řešených pomocí GIS: .............................................................. 6 3.2 Příklady využití GIS: .............................................................................................. 6 4. Životní cyklus GIS .......................................................................................................... 6 Použitá literatura .................................................................................................................... 8

MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,


GIS a související obory, oblasti použití a implementace STRUČNÝ OBSAH PŘEDNÁŠKY: Obory, na jejichž výsledcích je GIS postaven Obory, v nichž se GIS využívá Základní typy úloh řešených v GIS Implementace a využívání GIS

MOTIVACE: V této přednášce se studenti seznámí s dalšími obory lidské činnosti, se kterými GIS souvisí a to jak s obory, na jejichž metodách a postupech je GIS budován, tak i s obory, v nichž je GIS používán. Dále jsou zde probrány základní oblasti a způsoby užívání GIS a základní kroky při aplikaci GIS v praxi.

CÍL: Získání přehledu o začlenění GIS do ostatních oblastí lidské činnost, o základních otázkách, na které může GIS dát odpověď včetně řady příkladů z praxe. Pochopení postupu implementace GIS ve firmách, resp. institucích.

1.

Základní pojmy

Aplikační obor: obor lidské činnosti, v němž se používá GIS jako analytický nástroj Životní cyklus GIS: souhrn kroků při budování GIS ve firmách, resp. institucích – analýza potřeb pro GIS, specifikace požadavků, výběr a pořízení IS, jeho implementace a rutinní provoz, ukončení životního cyklu GIS

2.

Vztah GIS a ostatních oborů lidské činnosti

Lze říci, že GIS jako výkonný nástroj mnoha geověd zasahuje do mnoha věd a oborů lidských činností. Je přitom vhodné rozlišovat dva typy vztahů k jiným oborům – obory, na jejichž metodách a výsledcích je GIS postaven a vytvořen (obr. 1) a obory, kde se GIS využívá jako nástroj (obr.2). Pokud se týká aplikačních oborů, patří v jistém kontextu do obou kategorií. Pro řadu běžných (standardních) analytických metod pro daný obor se v GIS na jedné straně využívá výsledků, poznatků či metod z konkrétního aplikačního oboru – na druhé straně se GIS jako pokročilý nástroj využívá při dalších (pokročilých, nestandardních) analýzách v uvedeném konkrétním aplikačním oboru. Je nutno si uvědomit, že velké množství dat z okolního světa (podle výzkumu firmy Oracle MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,

4 GIS a související obory, oblasti použití a implementace přední firma ve vývoji databázových nástrojů – je to více, než 80% všech dat) má prostorovou složku, a jedině GIS umožňuje takováto data zpracovávat i na základě prostorových vztahů. Odtud pak vyplývá široké a rozmanité spektrum aplikačních oborů pro použití GIS. Na obr. 3 je zachycen podrobněji vztah GIS k jednotlivým oblastem spadajících do oblasti informačních technologií.

Aplikační obory (meteorologie, biologie, hydrologie, ekologie, …)

Geovědy

Informatika

(geoinformatika, geografie, geodézie, kartografie, fotogrammetrie) …)

GIS

(databáze, počítačová grafika, sítě, rozpoznávání obrazu, …)

Matematika (geometrie, statistika, matematické modelování, numerika, …)

Obr. 1. Vědní obory tvořící základ GIS



Obr. 2. Výběr části aplikačních oborů, v nichž se GIS využívá

CAM (počítačově podporované modelování)

DPZ

DB

(dálkový průzkum Země a rozpoznávání obrazu)

GIS

(databázové systémy)

CAD (počítačově podporované kreslení)

Obr. 3. Obory informačních technologií, které mají bezprostřední vztah ke GIS MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,


3. 3.1

Užití GIS Základní typy úloh řešených pomocí GIS:

POLOHA

Co se kde nachází?

PODMÍNKA

Vyhledání místa, které splňuje určité podmínky.

TREND

Co se změnilo za určitou dobu? Trend v rozložení dat.

ŠÍŘENÍ

Podmíněný pohyb po různě definovaném povrchu.

STRUKTURA

Prostorové uspořádání jevů.

MODELOVÁNÍ

Závislosti, interpolace, predikce.

3.2

Příklady využití GIS:

· obchod · analýzy nalezení nejvhodnější lokality pro nový obchod, restauraci (na základě demografických dat jako je počet obyvatel v dané oblasti, jejich věk, příjem, vzdělání, atd.) · síťové analýzy rozvozu zboží, · v ochraně proti pohromám · aktuální situace při živelných pohromách · modely povodní. · směrování záchranných prostředků - v ČR např. Integrovaný záchranný systém jednotlivých územních celků · distribuční společnosti · databáze kabelů, plynovodu. · analýzy sítí, směrovaní v sítích. · životní prostředí · studium chováni ekosystému. · modely znečišťování ovzduší a jeho vlivu na životní prostředí · státní správa - městské, krajské i centrální úřady · evidenční činnosti · dopravní analýzy. · volby, sčítání lidu. · informační systémy · v neposlední řadě i školy - lepší pomůcka při výuce geografie (zeměpisu).

4.

Životní cyklus GIS

Jelikož implementace GIS systémů (tak aby přinášely užitek) není ve většině případů triviální proces (tak jako nainstalovat Windows a Office), je nutné se tomuto tématu alespoň trochu MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,

7 GIS a související obory, oblasti použití a implementace věnovat. Kroky vedoucí k úspěšné implementaci jsou podobné jako u jiných informačních systémů a souvisejí s pojmem životního cyklu informačního systému. Obvykle se životní cyklus IS rozděluje na následující etapy či kroky: · Vytvoření povědomí o GIS. K úspěšné implementaci je nutné seznámit poměrně velké množství pracovníku se základními principy, aby se vůbec G1S mohl začít vytvářet. Tato fáze se týká především vedoucích pracovníků, jelikož to budou oni, kdo budou provádět závěrečná rozhodnutí. · Identifikace požadavků na systém - vyhodnocení uživatelských i funkčních požadavků. Výsledkem by ideálně měly být požadované funkce a výkon SW, kapacita HW, případně požadavky na data. V této fázi je obvykle také využíváno firem, které provádějí konzultace GIS systémů. Rovněž je nutné identifikovat a vyhradit finanční prostředky na pracovníky, kteří budou systém používat i spravoval, případně programovat další aplikace. · Vyhodnocení nabízených systémů a výběr konkrétního. Vyhodnocení je obvykle prováděno v několika kolech. První kolo spočívá v identifikaci použitelných systémů na základě dostupných informací (literatura, recenze, reference) a jejich vyhodnocení jako vhodných či nevhodných. Ve druhém kole se podrobněji vyhodnocuje, jak jednotlivé systémy vybrané v prvním kole jako vhodné, splňují požadavky specifikované v předchozím bodu a výsledkem je ještě užší seznam vhodných produktů. Firmám, které dodávají tyto produkt, se pak obvykle zašlou funkční požadavky. Jednotlivé produkty se pak vyhodnocují na základě nabídky, standardních srovnávacích testů a případně zpracováni pilotního projektu. Výsledkem je pak vhodný SW, HW a data pro systém, včetně ceny takového řešení a licenčních podmínek. · Pořízení a zavedení systému - po dodání HW, SW a dat se systém zavádí. Jelikož u GIS jsou nějaké pozitivní výsledky dostupné poměrně dlouho po zavedení celého systému, často se zkusí zavedení pouze v části území, aby byly k dispozici nějaké konkrétní výsledky a na těch se mohlo dále stavět. Není nic horšího, než očekávat od systému „hvězdné“ výkony druhý den po dodání - to si musí uvědomit hlavně vedoucí pracovníci. Po získání kladných výsledků je možné převést systém do běžného provozu. V této fázi se také provádí školení pracovníků, kteří budou systém používat. Důležitou a mnohdy velmi časově i finančně náročnou částí této fáze je naplnění systému potřebnými geografickými daty. · Fáze běžného provozu - tato fáze je obdobím, kdy určení uživatelé využívají služeb implementovaného GIS ke své každodenní činnosti. Je to tedy období, kdy by mě systém přinášet užitek a ekonomicky vrátit investované prostředky. Je to však také období, kdy pro správnou činnost vyžaduje systém jak každodenní údržbu, tak i odstraňování případných chyb a jeho případný další vývoj. Je důležité, aby byly k dispozici vhodné prostředky pro tuto činnost, zejména pracovníci s odpovídající kvalifikací (administrátoři, programátoři), finanční prostředky na jejich školení, ale i potřebný HW jako zálohovací zařízeni, bezpečnostní prvky, atd. · Fáze vyhodnocení úspěšnosti projektu a plánování do budoucna - po nějaké době běžného používání je třeba vyhodnotit dosažené výsledky, přínos systému a vyskytnuvší se chyby Na základě těchto hodnoceni a aktuálních potřeb organizace je pak nutno systém dále upravovat, vylepšovat či rozšiřovat, případně se identifikovat požadavky na nový systém a již během provozu začít paralelně tvořit nový systém. · Fáze ukončení „života“ systému – po určité době systém fyzicky a/nebo morálně zastará tak, že je nutno jeho činnost ukončit a pokud je hodnocení jeho přínosu pozitivní, přejít na MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD CZ.1.07/2.2.00/15.0463,

8 GIS a související obory, oblasti použití a implementace nový systém. Životnost GIS je uváděna zhruba následovně: HW - 3 roky, SW - 7 let. technologie GIS - až 20 let (při postupném upgrade SW i HW), přičemž posledních 5 let je dobré mít paralelné spuštěnou novou technologii a postupně na ni přecházet (v praxi se nová technologie většinou začíná zavádět po 12 letech).

Přednáškový text se vztahuje k těmto otázkám: Uveďte obory, na jejichž metodách a výsledcích je GIS vystavěn. Uveďte obory, v nichž je GIS využíván jako nástroj. Životní cyklus GIS

Použitá literatura [1] Břehovský M., Jedlička K.: Úvod do geografických informačních systémů, ZČU Plzeň, Přednáškové texty [2] Kolár, J.: Geografické informační systémy 10, Praha, ČVUT, 2001. ISBN 80-01-02687-6. [3] Tuček, J.: Geografické informační systémy - principy a praxe, Praha, Computer Press, 1998. ISBN 80-7226-091-X. [4] Burrough, Peter A. McDonnell, Rachael A. : Principles of geographical information systems /. 1st ed. repr.. Oxford :| 1998. 0-19-823365-5.


GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY 2

Recommend Documents