SEMESTRÁLNÍ PRÁCE K PŘEDMĚTU GIS I

Transkript

1 SEMESTRÁLNÍ PRÁCE K PŘEDMĚTU GIS I Semestrální práce bude zadána formou projektu, který má prověřit znalosti získané během semestru. O PROJEKTU Součásti projektu: Mapový dokument (y) - plně funkční - srozumitelný a přehledný - bude obsahovat vlastní mapy a grafiky. Nezapomeňte, že výsledné mapy by měly obsahovat co nejvíce informací a měly by umožnit rychlou orientaci. - doporučuji vytvořit více mapových dokumentů Nově vytvořená data - všechny vrstvy dat, které budou odevzdávány, musí obsahovat metadata, aby bylo jasné, co daná vrstva obsahuje. - data by měla být přehledně organizována ve struktuře adresářů a podadresářů. Průvodní zpráva dokumentace k projektu - musí obsahovat: jméno(a) zpracovatele, ročník a kruh. - poskytuje vysvětlení použitých metod a nástrojů. Zaměřte se na uvedení myšlenkového postupu a jeho zdůvodnění (uvedení do problematiky, zvolení postupu, odůvodnění volby apod.) - zde budete odpovídat na případné dotazy vznesené v zadání projektu a zaznamenávat vaše výsledky - může obsahovat obrázky výsledných layoutů nebo mohou být výsledné layouty odevzdány samostatně (v samostatných souborech) s odkazy v textu - měla by obsahovat uvedení, která data byla použita a kde jsou uloženy výsledky - celková struktura a forma průvodní zprávy je na vás, mějte na paměti, že budete předávat projekt k zhodnocení a tato zpráva má sloužit vyučujícímu pro rychlé zorientovaní v projektu a snadné nalezení odpovědi na případné nejasnosti. Počet stran není určen, avšak měl by obsahovat jen to, co je nutné a nic navíc. - doporučuji, abyste si text před odevzdáním přečetli a přitom se vcítili do člověka, který o projektu nic neví. Bude tato osoba vědět, co která mapka představuje, co je v kterém mapovém dokumentu, ve kterém souboru jsou uložena určitá data? - průvodní zpráva může obsahovat jakékoliv další obrázky či diagramy. Pro vysvětlení použitého nástroje nebo postupu můžete využít obrázků přímo z projektu ArcGIS pomocí sejmutí obrazovky do schránky a vložení obrázku do textu. Jak projekt řešit: Práce má být řešena samostatně. Řada úkolů, se kterými se budete muset vypořádat, vám umožňuje výběr z několika možných postupů řešení. Máte tedy možnost uplatnit svou kreativitu. Seznamte se nejprve s ovládáním programu, tedy vyřešte nejprve všechna zadání ze cvičení. Předejdete tak řadě chyb při řešení projektu. K některým úkolům se vám bude hodit i teorie z přednášek. Doporučuji používat české i anglické manuály a nápovědy (Help) k software. Dalšími pomůckami mohou být vaše poznámky ze cvičení, rady vašich kolegů a konzultační hodiny. DOPORUČENÍ: před začátkem práce na projektu si důkladně přečtěte celé zadání. Uvědomte si jaké mají být výstupy zpracování a co máte vyřešit. Důkladně si prohlédněte data, která máte k dispozici. Navrhněte si osnovu řešení (kolik mapových dokumentů budete potřebovat, co všechno budete odevzdávat, jaké funkce bude nutné použít ). Pak teprve začněte zpracovávat projekt. Jednotlivé úkoly nemusí být řešeny v pořadí uvedeném v zadání. 1

2 Ukládání práce Při práci berte v úvahu, že každý program je nedokonalý a může se stát, že po provedení některého kroku se systém zhroutí a do mapového dokumentu se pak zapíší nesrozumitelné informace, což znemožní jeho další otevření. To se stává zejména začátečníkům, když např. po programu požadují splnění nějakého nestandardního úkolu. Je tedy dobré zálohovat si i mezikroky při práci v mapovém dokumentu. Používejte příkazu Save as, který vytvoří nový mapový dokument. Pracujete pak s novým souborem a pokud se něco nepovede a program hlásí nesmyslné chyby, můžete se vrátit k předchozí verzi. Ztratíte tak jen několik minut práce a ne vše. Nezapomeňte však stále udržovat pořádek v datech, měli byste stále vědět, který mapový dokument je aktuální. Pokud si jste jisti, že již některou zálohu nepotřebujete, tak ji smažte. Není zrovna bezpečné řešit celý projekt v jednom mapovém dokumentu. Důležitá je také organizace dat. Po přečtení zadaní či jednotlivých úkolů si promyslete vhodnou strukturu adresářů pro uchování původních i nově vzniklých dat. Vše, co vzniklo omylem, nebo neobsahuje správné řešení, raději hned smažte. Nezapomeňte, že vše co uložíte mimo svou složku případně svá záložní média, bude pravděpodobně smazáno. Struktura uložených dat v projektu bude také součástí hodnocení. Uvědomte si, že v praxi v 99% případů projekt někomu odevzdáváte. Nový uživatel často potřebuje využít data pro své účely, je tedy více než vhodné dodržovat určitou logičnost v ukládání dat, tak aby se v nich vyznal i uživatel projektu a ne pouze jeho autor (v nejhorších případech ani ten ne). Ostatní doporučení a tipy Všechny kroky, které uděláte si zaznamenávejte. Nespoléhejte se na: to je jasné, to si budu pamatovat. Ze zkušeností víme, že doba pamatování si postupu není nijak dlouhá. GIS budete používat ještě v některých dalších předmětech v průběhu studia (např. pozemkové úpravy), případně pro zpracování diplomové práce a s velkou pravděpodobností se s ním setkáte v praxi. V případě, že váš projekt nebude přijat bez výhrad a bude nutná jeho obhajoba, shledáte vaše poznámky jako nedocenitelné. Váš postup by měl být jasně uveden i v průvodní zprávě (avšak vězte, že informace typu kliknu myší jsou poněkud zbytečné). Tedy v průvodní zprávě by měl být postup uveden dostatečně podrobně, aby byl vyučující schopen posoudit správnost řešení, nicméně by neměl způsobit nepřehlednost celé zprávy. Rozhodně nedoporučuji odevzdat průvodní zprávu ve formě vašich poznámek. Obr.1 Příklad diagramů pro řešení složitějších úkolů 2

3 Často existuje více možností pro správné řešení, je tedy na vás, které vyberete. Zpravidla budete potřebovat více nástrojů použitých v určitém sledu po sobě. Pro složitější úkoly je doporučeno si celý postup dopředu nakreslit např. v podobě jednoduchých diagramů (viz obr.1) a pečlivě promyslet postup. Do spojnic jednotlivých polí je možné zaznamenávat použité nástroje. Pokud si nejste jisti jakou analýzu nebo nástroj použít. Prostě některou zkuste. Samozřejmě nezapomeňte zálohovat všechna data a mapový dokument, jež by použitým krokem mohly být změněny. Všechny výsledky i u mezikroků vždy důkladně zkontrolujte, zda jste dosáhli toho čeho jste chtěli. Pokud se vaše představy značně liší od získaného stavu, vždy zhodnoťte, zda pro vás není výhodnější vrátit se zpět a některé kroky zopakovat nebo použít úplně jiný postup. Všechny úkoly jsou vymyšleny tak, aby odpovídaly funkcím použitelným v ArcGIS. Není řešením strávit x hodin práce manuálním zapisováním velkého množství dat. Forma odevzdání: Vše bude odevzdáváno v elektronické podobě. Uložíte vše ve vaší složce na síti a vyučujícímu odešlete em nebo jinak odevzdáte přístupové jméno a heslo ke schránce, kde jsou data uložena, jména řešitelů, název souboru obsahující průvodní zprávu a názvy mapových dokumentů. Váš projekt bude opraven v nejbližším možné termínu a vy se dozvíte hodnocení projektu em. HODNOCENÍ PROJEKTU Jak již asi vyplívá z výše uvedeného textu, projekt bude hodnocen z několika hledisek: výsledky jejich správnost a názornost, použité postupy a nástroje, srozumitelnost celého textu průvodní zprávy, vaše porozumění principu práce v GIS, celková úprava projektu a výsledných mapových layoutů. Možné stupně hodnocení: A. projekt je bez chyb, vše je srozumitelné a jasné. Pokud jste absolvovali úspěšně oba testy, nic vám nebrání v získání zápočtu. B. Projekt je obhajitelný. To pro vás znamená, že se máte zapsat do některého z termínů konzultace, kam přijdete připraveni obhájit svůj projekt. Na obhajobu budete mít 10-15minut, ne více. Očekávejte záludné otázky vyučujícího. C. Projekt je nevyhovující, bude vrácen k přepracování. D. Projekt je propadák, pravděpodobně nestihnete zpracovat projekt znovu od začátku a budete si muset GIS I nechat na příští rok. TERMÍN PROJEKT JE NUTNÉ ODEVZDAT NEJPOZDĚJI DO po tomto termínu bude možné odevzdat pouze opravy. Všechny opravy musí být odevzdány do Předložená práce musí obsahovat všechny zadané úkoly. Pokud bude něco chybět, práce bude hodnocena stupněm D. Stejný stupeň obdržíte pokud bude průvodní zpráva neúplná či úplně nesrozumitelná, nebudou odevzdána všechna data, mapové dokumenty nebudou funkční Každý úkol je ohodnocen určitým počtem bodů. Za případné chyby budou body strhávány. Dále získáte body za formu odevzdaných výsledků (přehlednost, srozumitelnost, ). Můžete také získat prémiové body za např. uvedení více možností řešení, za originálnost řešení, těmito body mohou být nahrazeny některé ztracené body za chyby. V případě, že bude shledáno jakékoliv opisování nebo kopírování výsledků, dat, mapových dokumentů mezi jednotlivými studenty/dvojicemi, budou obě shodné práce hodnoceny stupněm D bez jakýchkoliv možností oprav a tedy opakováním předmětu. Upozorňuji, že je velmi snadno rozeznatelné případné opisování. V průběhu řešení projektu můžete využít konzultačních hodin osobních i ových pro zkontrolování dílčích kroků řešení. Pří konzultaci em postupujte stejně jako při konečném odevzdání projektu, nezapomeňte přesně specifikovat, co chcete zkontrolovat. Pokud to jasně neurčíte, váš požadavek bude ignorován. 3

4 ZADÁNÍ PROJEKTU Plánuje se dlouhodobý výzkum vývoje lesních porostů v určité oblasti. Jeho předmětem bude sledování vývoje porostu na pokusných plochách, mapování výskytu vybraných skupin živočichů a analýza vazby jejich výskytu na různé typy porostů, sledování kolísání hladiny podzemní vody na vybraných místech. Máte za úkol navrhnout geografický informační systém pro podporu tohoto výzkumu. Systém bude sloužit jednak v přípravné fázi projektu (hledání vhodných míst pro umístění pokusných ploch, sond, návrh tras pohybu badatele v terénu atd.), jednak k ukládání dat z terénních průzkumů, jejich analýze a prezentaci celého projektu. DATA PRO VYPRACOVÁNÍ PROJEKTU Vrstvy: lesmapa cesty vody Umístění: vrstvy jsou pro každého studenta/ každou dvojici jiné, naleznete je v adresáři označeným číslem, (např. 01), které vám bylo přiděleno pro řešení projektu (viz soubor na Z:/Gis1/dvojice_cislo projektu.pdf nebo na nástěnce v učebně) Tabulky: Umístění: popis bezlesi tabulková data jsou pro všechny řešitele identické, naleznete je v adresáři Tabulky Ostatní informace, co která vrstva nebo tabulka obsahuje získáte samozřejmě v metadatech. Úkol č. 1 Vymezení vašeho území je vrstvou lesmapa.shp. Tabulky Bezlesi.dbf a Popis.dbf jsou pro celý LHC (lesní hospodářský celek), což je mnohem větší území než se kterým pracujete. Je tedy potřeba upravit si obě tabulky, tak abyste nepracovali se zbytečnými záznamy. Totéž platí pro vrstvy vodních toků (Vody) a komunikací (cesty). I tyto vrstvy je nutné vhodně upravit, aby obsahovaly data pouze pro vaše území. Nezapomeňte vše zaznamenat do průvodní zprávy. Úkol č. 2 Nejdříve je potřeba provést analýzu území a stávajících dat tak, aby se terénní badatel mohl dobře seznámit s charakterem řešené oblasti: Co nejlépe popište řešenou oblast z hlediska druhového složení porostů, jejich věku, patrovitosti a zakmenění.. (kde jsou porosty jakého věku, les jehličnatý, listnatý, smíšený, které dřeviny převažují a kde se vyskytují, jaké je procentuální zastoupení dřevin v porostech. atd). Doporučuji použít klasifikaci a textové popisky. Výsledkem by měly být přehledné a názorné mapové layouty. Počet záleží na vás. Zobrazení vrstev ve výkresu možno doplnit grafy, tabulkami, obrázky Chyby v datech V datech z externích zdrojů mohou být chyby. Prozkoumejte z tohoto hlediska tabulku BEZLESI. Souhlasíte s tím, jak je vyplněno pole VYUZITI? Pokud ne, navrhněte lepší řešení. Nezapomeňte jakékoliv změny zaznamenat do vaší průvodní zprávy. 4

5 Úkol č. 3 Pro terénní průzkumy máte připravit mapy znázorňující místa měření hladiny podzemní vody. Parametry měření: dvacet trojic sond všechny trojice budou umístěny v porostech, kde je alespoň 30% zastoupení určitého druhu dřeviny (např. smrku, určete si sami podle toho, co jste o oblasti zjistili v úkolu 5.2). jednotlivé sondy z dané trojice budou ležet přibližně na přímce kolmé k vodnímu toku a budou ve třech vzdálenostních pásmech od vodního toku: nejbližší sonda do 30 m, prostřední do 60 m a nejvzdálenější do 90 m. Vytvořte bodovou vrstvu, která splňuje tyto podmínky a tudíž znázorňuje místa měření. Dále bude potřeba zaznamenávat naměřená data. Je tedy potřeba připravit atributovou tabulku, která bude obsahovat jednoznačné označení každé trojice, dále označení vzdálenostního pásma, v kterém sonda je a (z těchto dvou údajů složený) jednoznačný identifikátor každé sondy, skládající se z označení trojice a označení vzdálenostního pásma, v kterém daná sonda z dané trojice je (konkrétní způsob označení je na vás). V každé sondě bude v určitých intervalech zaznamenávána výška hladiny podzemní vody. Do systému bude potřeba zapsat vždy datum měření a naměřenou hodnotu. Navrhněte jak. V protokolu kromě postupu zaznamenejte strukturu navržených tabulek (názvy, typy a šířky polí, relace) a jak byly vytvořeny identifikátory (jejich význam). Nezapomeňte na mapový výstup. Úkol č. 4 V oblasti bude mapován výskyt živočichů. V oblasti pracuje 6 pozorovatelů, o kterých potřebujete uchovávat tyto informace: Jméno a příjmení, adresa, telefonní kontakt a . Každý pozorovatel vždy určí místo pozorování (zákresem do mapy, zaměřením souřadnic...), pozorovaný druh, počet kusů a datum. Je potřeba navrhnout systém pro záznamy pozorování tak, aby bylo možné zodpovědět tyto otázky: Kde se vyskytoval tento druh (těchto několik vybraných druhů)? Kde všude něco pozoroval tento zoolog? Jaké druhy se vyskytovaly v této části oblasti (např. v převážně jehličnatých lesích...)? V jakých porostech (jakého druhového složení dřevin) se vyskytoval tento druh? V navržené struktuře zadejte údaje (alespoň 25 smyšlených pozorování, alespoň 7 různých druhů) a na příkladech si ověřte, že dané otázky lze skutečně zodpovědět. Představte si při tom, že pozorování je místo 25ti a není tudíž možné na otázky odpovídat metodami pokus omyl nebo kouknu a vidím. Do protokolu zaznamenejte konkrétní otázky, které jste si položili, jak jste postupovali při jejich řešení a co je výsledkem. Popište strukturu tabulek (názvy, typy a rozsah polí, relace). Nezapomeňte na mapový výstup. Úkol č. 5 Dalším úkolem je stanovení pokusných ploch. Zvolte si dva druhy z úkolu 4, tak aby součet míst pozorování jejich výskytu byl minimálně 8. Z důvodu ochrany těchto druhů je potřeba vymezit plochy jejich výskytu (teritorium) a místa zanalyzovat. Velikost teritoria si zvolte v rozsahu m. Máte uvést, co nejvíce relevantních informací o teritoriu obou druhů (pro každý druh zvlášť): 5

6 jakého věkového stupně jsou porosty v teritoriu (uveďte i průměrnou hodnotu, min a max hodnoty) obdobně pro zakmenění a výšku jaké je druhové složení dřevin v teritoriu Dále máte zhodnotit cesty a toky zasahující do teritorií. Uveďte celkovou délku toků (případně názvy) a cest procházejících teritorii. Výsledky a postup nezapomeňte zaznamenat přehledně a srozumitelně do průvodní zprávy. Nezapomeňte uvést jak jste došli k výsledům. Nezapomeňte na mapový výstup. Úkol č. 6 Pro jinou výzkumnou lokalitu, kde bude řešen projekt týkající se krajinné ekologie. Potřebujete mít k dispozici vektorové vrstvy, které budou znázorňovat landcover. Výsledkem by měla být polygonová vrstva s cover typy např. les, louka orná půda, vodní plocha a liniové vrstvy pro komunikace a toky. Máte k dispozici pouze rastrovou mapu. Ta navíc byla zatím jenom naskenována, ale nebyla umístěna do souřadnic JTSK. (Proveďte vektorizaci nad rastrem tak, abyste byly schopni vybudovat výše uvedené tři vrstvy) Vektorové vrstvy musí mít minimálně tyto atributy: Landcover: ID polygonu (jednoznačné označení), souřadnice x a y středu (centroidu) polygonu, plocha, obvod, označení třídy krajinného pokryvu (les, orná, atd.) Toky: ID linie, název toku Komunikace: ID linie, typ komunikace (pěšina, silnice...) Pro vektorizaci si vyberte takový výřez mapy, aby landcover obsahoval alespoň 25 polygonů a aby v něm byly alespoň nějaké vodní toky a komunikace. Dbejte, aby podrobnost vektorizace odpovídala měřítku předlohy. Výsledné vrstvy pak vyexportujte do formátu použitelného v ArcGIS a vytvořte zde layout(y). Ve výsledné mapě je vhodné znázornit také původní rastrovou mapu. Opět zapište postup do průvodní zprávy. Uveďte jaké chyby mohou nastat při tvorbě polygonové vrstvy způsobem, který jste použili. Zodpovězte následující otázky: Jaká je celková, průměrná, minimální a maximální rozloha polygonů reprezentující jednotlivé typy landcover? Seřaďte podle celkové rozlohy. Které typy krajinného pokryvu jsou nejčastější podél toků? ( podél se rozumí v pásu do určité vzdálenosti od toku šířku pásu si určete sami podle měřítka vaší mapy). Seřaďte podle celkové rozlohy daného typu. Přeji vám mnoho úspěchů při práci a těším se na vaše výsledky. 6