Využití volně dostupných (geo)dat pro tvorbu tematických map České republiky

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA GEOINFORMATIKY Využití volně dostupných (geo)dat pro tvorbu tematických map České republiky BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Monika KORBELOVÁ Olomouc, 2010

Prohlášení Prohlašuji, že tato bakalářská práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracovala samostatně. Všechny zdroje, prameny a literaturu, které jsem při vypracování používala nebo z nich čerpala, v práci řádně cituji s uvedením úplného odkazu na příslušný zdroj. V Olomouci dne 1. 6. 2010... Monika Korbelová

Poděkování Na tomto místě bych ráda poděkovala Mgr. Zuzaně Němcové (roz. Šťávové) za vedení a odborné konzultace, které mi poskytla během realizace této práce. Velké poděkování patří i mým rodičům za podporu, kterou jsem od nich při studiu dostávala a díky které jsem byla také schopna vypracovat tuto práci.

Obsah 1. Úvod... 7 2. Cíl práce... 8 3. Metody a postup práce... 9 4. Data... 10 4.1 Grafická a negrafická data... 10 4.1.1 Geodata... 10 4.1.2 Atributová data... 10 4.2 Geodetický referenční systém... 11 4.2.1 Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální... (S-JTSK)... 11 4.2.2 Světový geodetický referenční systém 1984 (WGS-84)... 12 4.2.3 Souřadnicový systém 1942 (S-42)... 12 4.3 GIS (Geografický informační systém)... 13 4.4 Zájmové území... 14 4.5 Zdroje dat... 14 4.5.1 VÚV T. G. Masaryka, v.v.i.... 14 4.5.2 HEIS VÚV T. G. Masaryka, v.v.i.... 15 4.5.3 Ředitelství silnic a dálnic ČR... 15 4.5.4 GRASSwikiCZ... 16 4.5.5 Spolek pro vojenská pietní místa, o.s.... 16 4.5.6 Český statistický úřad (ČSÚ)... 16 4.5.7 Ústav hospodářské úpravy lesa (ÚHÚL)... 17 4.5.8 Portál veřejné správy... 17 4.5.9 Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK)... 17 4.5.10 Česká geologická služba... 18 4.6 Metadata... 19 4.7 Norma ISO 19115... 19 4.8 Databáze... 19 4.8.1 Datový typ... 20 4.9 Databáze zdrojů... 20 5. Zpracování dat... 22 5.1 Formáty dat a načítání do GIS... 22 5.1.1 Shapefile (SHP)... 22

5.1.2 Microsoft Excel (XLS)... 23 5.1.3 Webové mapové služby (WMS)... 25 6. Tematické mapy... 26 6.1 Základní definice... 26 6.1.1 Mapa... 26 6.1.2 Tematická mapa... 26 6.2 Topografický podklad... 26 6.3 Tematický obsah... 27 6.4 Kompozice mapy... 27 6.5 Základní kompoziční prvky... 27 6.5.1 Název mapy... 28 6.5.2 Legenda... 28 6.5.3 Měřítko... 28 6.5.4 Tiráž... 29 6.5.5 Mapové pole... 29 6.6 Nadstavbové kompoziční prvky... 29 6.7 Kartografické metody... 30 6.7.1 Metoda bodových znaků... 30 6.7.2 Metoda kartodiagramu... 31 6.7.3 Tečková metoda... 31 6.7.4 Metoda kartogramu... 32 6.7.5 Metoda anamorfózy... 32 6.8 Barva... 32 7. Komentář k mapám... 34 7.1 Koupaliště ve volné přírodě v České republice v roce 2006... 34 7.2 Hosté v hromadných ubytovacích zařízeních v České republice... 34 za rok 2007... 34 7.3 Hosté v hromadných ubytovacích zařízeních v České republice... 34 za rok 2007... 34 7.4 Sklizeň obilnin v České republice v roce 2008... 35 7.5 Počet obyvatel v okresech České republiky v roce 2001... 35 7.6 Těžba dřeva v České republice v roce 2008... 36 7.7 Vodoměrné stanice v České republice v roce 2008... 36 7.8 Vojenská pietní místa v České republice v roce 2005... 37

7.9 Území vhodné pro výstavbu větrných elektráren v České republice... v roce 2008... 37 7.10 Produkce průmyslových odpadů v České republice za rok 2007... 37 8. Závěr... 38 9. Summary... 39 10. Použitá literatura... 40 Seznam obrázků... 43 Seznam grafů... 43 Seznam příloh... 45

1. Úvod 1. Úvod Základem pro tvorbu map, ať už topografických nebo tematických, je třeba velké množství prostorových a atributových dat. Tyto data jsou z velké části sbírány primárně nebo sekundárně soukromými firmami a poskytovány za finanční poplatek. Přesto existují data dostupná zdarma pro širokou veřejnost, ale jejich nalezení je mnohdy velmi obtížné. Tato práce se zaměřuje na shromažďování volně dostupných geodat a atributových dat v digitální podobě, která budou sloužit pro tvorbu tematických map České republiky v územním rozsahu celého státu. Vytvořená databáze může sloužit ve výuce kartografie, geografie a geoinformatiky, nebo jako zdroj pro další práce studentů. Dále může být využita soukromými osobami, jejichž zálibou je tvorba map. 7

2. Cíl práce 2. Cíl práce Cílem bakalářské práce bylo shromáždit volně dostupná geodata či atributová data v digitální podobě, ze kterých uživatel bude moci tvořit tematické mapy v územním rozsahu České republiky. Tato získaná data byla zpracována ve vybraném softwaru GIS a za použití různých kartografických metod z nich byly vytvořeny ukázkové tematické mapy. Součástí práce bylo i vytvoření databáze zdrojů, kde byl zaznamenán zvolený výběr metadat. 8

3. Metody a postup práce 3. Metody a postup práce V první fázi bylo zapotřebí nastudovat normu ISO 19115, podle které byl tvořen metadatový formulář a odbornou literaturu týkající se kartografických metod využívaných při tvorbě tematických map. Nejdůležitější a časově nejnáročnější částí práce bylo získání digitálních prostorových nebo atributových dat z webových stránek institucí a firem přístupných přes Internet. Použité metody získávání dat: - hledání dat na webových stránkách, které byly používány nebo zmíněny ve výuce, - hledání dat pomocí vyhledávače Google, - stahování dat ze zdrojů uvedených v odborné literatuře. Veškerá data byla roztříděna a uložena podle tematického obsahu do jednotlivých skupin. Součastně byl k datům tvořena databáze zdrojů, která obsahuje některá metadata získaných dat. Databáze je společně s daty dostupná na přiloženém DVD. Nejčastějšími formáty dat, ve kterých jsou získané podklady publikovány, jsou Shapefile (SHP), Microsoft Excel (XLS), tabulka (TAB, DBF) nebo WMS. Tato data byla následně připojena do ArcGIS, kde z nich byly sestaveny tematické mapy. Tematické mapy byly tvořeny v souřadnicovém systému S-JTSK, protože nejvíce dat bylo získáno právě v tomto kartografickém zobrazení. Zvolené měřítko je 1:1 300 000, aby mapy nejlépe vystihly znázorněné prvky. Nejčastěji použitými kartografickými metodami je kartogram a kartodiagram. Mapy jsou pro lepší přehlednost vytištěny na list ve formátu A3. Úprava a kartografické zpracování je provedeno v prostředí ESRI ArcGIS 9.3 s licencí ArcInfo zakoupené Univerzitou Palackého v Olomouci. Přiložený metadatový formulář je vytvořen v programu Microsoft Access 2003. Tato bakalářská práce popisuje a zpřesňuje výše vyjmenované kroky. 9

4. Data 4. Data 4.1 Grafická a negrafická data Většina geografických entit lze vyjádřit jako více či méně složitou konstrukci základních topologických objektů bodů, linií, ploch, sítí, povrchů a objemů. Každá z těchto prostorových geografických entit může být v podstatě vyjádřena těmito geometrickými elementy. Vyjádření a popis geografických entit jsou založeny na dvou různých typech digitálních dat: grafická (prostorová) a negrafická (neprostorová, tematická) data, nazývaná též atributy. [5] 4.1.1 Geodata Geodata neboli geografická či geoprostorová data jsou data počítačově zpracovatelná s implicitním nebo explicitním vztahem k místu na Zemi, identifikující geografickou polohu a charakteristiky přírodních a antropogenních jevů a hranic mezi nimi. [22] Jsou reprezentována tzv. Feature class, což je třída prvků shodného geometrického typu a atributů vyjádřených v souřadnicovém systému. Základními typy Feature class: - bod objekty, které mají pouze polohu v prostoru (dimenze 0 0D), reprezentuje objekty, které nemají žádný rozměr nebo jejichž rozměr je vzhledem k měřítku příliš malý, - linie objekty, které mají délku (dimenze 1 1D), vyjadřuje prvky obsahu mapy liniemi, - plochy objekty, které mají délku a šířku, skládají se nejméně z 3 bodů (dimenze 2 2D), slouží ke zvýraznění a vzájemnému odlišení areálů. 4.1.2 Atributová data Jsou popisné údaje vztažené ke geografickým objektům (názvy, rozměry, vlastnické vztahy, časové údaje aj.). Negeografická data popisují entity výška budovy, nadmořská výška vrstevnice, jméno řeky, objem vodní nádrže, stáří porostu apod. Mohou jimi být různé druhy dat, které jsou obsaženy v tradičních databázích, např. texty, celá nebo reálná čísla. [5] 10

4. Data 4.2 Geodetický referenční systém Nařízení vlády č. 430/2006 Sb. stanovuje geodetické referenční systémy závazné na území České republiky: - Světový geodetický referenční systém 1984 (WGS84), - Evropský terestrický referenční systém (ETRS), - Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální (S-JTSK), - Katastrální souřadnicový systém gusterbergský, - Katastrální souřadnicový systém svatoštěpánský, - Výškový systém baltský - po vyrovnání (Bpv), - Tíhový systém 1995 (S-Gr95), - Souřadnicový systém 1942 (S-42/83). 4.2.1 Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální (S-JTSK) Nejvíce získaných dat je v souřadnicovém systému S JTSK, který je definován Besselovým elipsoidem, Křovákovým zobrazením (úhlojevné kuželové zobrazení v šikmé poloze), převzatými prvky sítě vojenské triangulace a jednotnou trigonometrickou sítí katastrální. Křovákovo zobrazení navrhl Ing. Josef Křovák roku 1922. Obr. 1 Schéma Křovákova zobrazení (převzato: GRASSwikiCZ 2009) 11

4. Data 4.2.2 Světový geodetický referenční systém 1984 (WGS-84) Vojenský souřadnicový systém používaný státy NATO. Referenční plochou je elipsoid WGS 84 = World Geodetic System. Použité kartografické zobrazení se nazývá UTM = Univerzální transverzální Mercatorovo (Mercatorovo zobrazení). Systém má počátek v hmotném středu Země jedná se o geocentrický systém. Obr. 2 Schéma souřadného systému WGS 84 (převzato: Szofran,2009) 4.2.3 Souřadnicový systém 1942 (S-42) Vojenský systém, používaný ve většině turistických map České republiky. Používá Krasovského elipsoid. Je založen na válcovém zobrazení poledníkových pásů (Gauss - Krügerovo zobrazení elipsoidu do roviny bez použití referenční koule), každý pás zobrazuje území široké 6. Česká republika je na 3 a 4 pásu. Obr. 3 Schéma Gauss Krügerova zobrazení (převzato: Křovákovo zobrazení 2009) 12

4. Data 4.3 GIS (Geografický informační systém) GIS je organizovaný, počítačově založený systém hardwaru, softwaru a geografických informací vyvinutý ke vstupu, správě, analytickému zpracování a prezentaci prostorových dat s důrazem na jejich prostorové analýzy. [5] Jednoznačná a všeobecně přijatelná definice pojmu GIS zatím neexistuje. Definice, které byly dosud sestavny, jsou závislé na přístupu autorů. Základními funkcemi GIS jsou získávání dat, kontrola, transformace, tvorba databáze a dotazů, analýza dat, prezentace a vizualizace. GISy lze chápat v různých rovinách: - jako software, - jako konkrétní aplikace, - jako informační technologie. Struktura GIS: - hardware technická zařízení, pro provoz softwaru GIS, výstupní a vstupní zařízení počítače, počítačové sítě, - software programové vybavení pro práci s daty, - data nejdůležitější a mnohdy finančně nejnáročnější součást GISu, - pracovníci (uživatelé) osoby pracující s GISy a koncoví uživatelé, - metody postupy, podle kterých GIS pracuje a zajišťuje propojení všech těchto součástí systému. GIS se v současnosti stává běžným pracovním nástrojem v mnoha různých oborech a institucích (geografie, ekologie, kartografie, geologie, státní správa a samospráva, plánování dopravy a správa inženýrských sítí, armáda atd.). 13

4. Data 4.4 Zájmové území Data byla hledána v územním rozsahu celého státu České republiky. Existuje mnoho zdrojů, které poskytují data zaměřená na určitou část našeho státu. Tyto data většinou nabízí samotné kraje, po zaregistrování uživatele. 4.5 Zdroje dat Jedny z největších poskytovatelů dat v České republice jsou firmy a instituce: ARCDATA Praha, Český úřad zeměměřický a katastrální, Cenia, Česká geologická služba atd., ale bohužel jsou tato data placená. Dalším možným zdrojem jsou některé krajské mapové portály (např. Královéhradecký, Liberecký, Pardubický), které nabízí shapefile ve svém územním rozsahu po vyplnění registračního formuláře a online Webové mapové služby (WMS). Cílem této bakalářské práce bylo získat volně dostupná data na Internetu, která uživatel získá zcela zdarma v územním rozsahu celého státu, proto žádný z výše uvedených zdrojů není pro nás vhodný. Získaná data byla roztříděna a uložena, podle tematického obsahu, do jednotlivých datových sad vodstvo, doprava, sport, zemědělství a lesnictví, cestovní ruch, životní prostředí, topografický podklad a webové mapové služby. 4.5.1 VÚV T. G. Masaryka, v.v.i. Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, veřejná výzkumná instituce, byl v roce 2006 zřízen Ministerstvem životního prostředí. Hlavní činností této instituce je výzkum stavu, užívání a změn vodních ekosystémů, hospodaření s odpady a obaly, odborná podpora ochrany vod a protipovodňové prevence. Oddělení GIS nadefinovalo základní autorizované sady v oblasti vodohospodářských objektů - DIBAVOD (Digitální báze vodohospodářských dat), která obsahuje 75 objektů v 10 skupinách. Data byla zpracována na podkladě ZABAGED (Základní báze geografických dat). Uživatelé mohou stáhnout aktualizované vrstvy na webových stránkách Oddělení geografických informačních systémů, ve formátu shapefile (kompresované ve formátu ZIP). Většina prostorových vrstev je v souřadnicovém 14

4. Data systému S-JTSK (kapitola 4.2.1), měřítku 1 : 10 000, vrstvy jsou bodové, liniové i polygonové. Obr. 4 Struktura DIBAVOD 4.5.2 HEIS VÚV T. G. Masaryka, v.v.i. Hydroekologický informační systém VÚV T. G. Masaryka, v.v.i. je součástí informačního systému Hydroekologického informačního systému ČR (HEIS ČR), vytvářeného k zabezpečení jednotného informačního systému pro podporu státní správy ve vodním hospodářství. [10] Zdrojem dat HEIS jsou datové sady vznikající při řešení projektů VÚV T.G.M.. Uživatelé mohou stahovat vrstvy ve formátu shapefile (kompresované ve formátu ZIP), metadata ve formátu XML (extensible markup language) a datovou sadu ve formátu TXT (text). Většina shapefile je v souřadnicovém systému S-JTSK (kapitola 4.2.1), měřítku 1 : 50 000, vrstvy jsou bodové, liniové i polygonové. HEIS poskytuje uživatelům i připojení dat formou WMS služeb. 4.5.3 Ředitelství silnic a dálnic ČR Ředitelství silnic a dálnic ČR (ŘSD) je státní organizace zřízená Ministerstvem dopravy České republiky. Hlavní činností organizace je výkon vlastnických práv státu k nemovitostem tvořícím dálnice a silnice I. třídy, zabezpečení správy, údržby a oprav dálnic a silnic I. třídy a zabezpečení výstavby a modernizace dálnic a silnic I. třídy. 15

4. Data Uživatelé si mohou stáhnout vrstvy ve formátu shapefile (kompresované ve formátu ZIP) a tabulky DBF (kapitola 5.1). 4.5.4 GRASSwikiCZ GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) je geografický informační systém určený pro správu geoprostorových dat. V nabídce Godata FreeGeodataCZ Download (archiv) jsou volně dostupné data sety obsahující topografický podklad České republiky. Data lze stáhnout ve formátu SHP (kompresované ve formátu TAR.GZ). Vrstvy jsou poskytovány v souřadnicových systémech S-JTSK (kapitola 4.2.1) a WGS-84 (kapitola 4.2.2). Vrstvy jsou bodové (např. města, obce, silniční uzly), liniové (např. silnice, železnice, řeky) a polygonové (např. území ČR, kraje, okresy, vodstvo). 4.5.5 Spolek pro vojenská pietní místa, o.s. Toto občanské sdružení mapuje vojenská pietní místa a osudy hrdinů a obětí válek na našem území. Projekt mapování probíhá od roku 2004 a data se stále doplňují a upřesňují. Data jsou poskytována ve formátu shapefile (kompresované ve formátu ZIP). Většina vrstev je v souřadnicovém systému WGS-84 (kapitola 4.2.2), nejčastějším typem shapefile jsou body. 4.5.6 Český statistický úřad (ČSÚ) Český statistický úřad poskytuje statistické informace o sociálním, ekonomickém a ekologickém vývoji České republiky a jeho jednotlivých částí na základě zákona o státní statistické službě. Uživatel si může stáhnout data ve formátu XLS (kapitola 5.1) nebo PDF (Portable Document Format), který nelze připojit do ArcGIS. Pro velké množství dat byly staženy jen tabulky s informacemi o sklizni zemědělských plodin za rok 2008 a lesnictví v roce 2007. 16

4. Data 4.5.7 Ústav hospodářské úpravy lesa (ÚHÚL) Ústav hospodářské úpravy lesa je organizace zřízená Ministerstvem zemědělství České republiky. Hlavní činností je provádění inventarizace lesů ČR, vyhotovování a správa dat oblastních plánů rozvoje lesů atd. Ústav vypracovává SLHP (souhrnné lesní hospodářské plány), které jsou volně dostupné na Internetu ve formátu XLS (kapitola 5.1). Data jsou poskytována v územním rozsahu okresů, krajů a celé České republiky. 4.5.8 Portál veřejné správy Provozovatelem a správcem mapových služeb Portálu veřejné správy (PVS) České republiky je CENIA (Česká informační agentura životního prostředí). Zřizovatelem bylo dnes již neexistující Ministerstvo informatiky ČR, provozovatelem mapových služeb je Ministerstvo životního prostředí ČR. Provoz pak zajišťuje sama CENIA. PVS nabízí jednotlivé vrstvy, které jsou rozděleny podle tematického zaměření prostřednictvím WMS služeb. Data jsou podporována ve čtyřech souřadnicových systémech - S-JTSK, S-42, UTM, WGS-84 (kapitola 4.2). 4.5.9 Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK) ČÚZK poskytuje bezplatný přístup ke grafickým datům katastru nemovitostí prostřednictvím WMS (Webové mapové služby). Zpřístupněné datové sady jsou vektorové - ZABAGED (Základní báze geografických dat), vektorový soubor správních a katastrálních hranic, GEONAMES (kompletní soubor informací o standardizovaných geografických jménech a názvech sídelních jednotek), bodová pole a státní sítě CZEPOS a rastrové - katastrální mapa, Státní mapa 1 : 5 000, Základní mapa 1 : 10 000, Základní mapa 1 : 50 000, Ortofoto ČR. 17

4. Data 4.5.10 Česká geologická služba Česká geologická služba vznikla již v roce 1919. Je státní příspěvkovou organizací, resortním výzkumným ústavem Ministerstva životního prostředí. Jejím úkolem je soustavný výzkum geologické stavby v rozsahu celého území České republiky. Nasbírané údaje dále zpracovává a předává správním orgánům pro politická, hospodářská a ekologická rozhodování. Prostřednictvím WMS nabízí tři rastrové a devět vektorových podkladů. Existují samozřejmě i jiné zdroje poskytující grafická data, než jen ty, co jsou popsány výše. Mnoho z nich ale bohužel nesplňovalo některou ze zadaných podmínek (kapitola 2). Volně dostupných WMS služeb je velké množství, v bakalářské práci je zaznamenáno jen několik na ukázku. Pokud máme k dispozici grafická data, není problém k nim v ArcGIS připojit tabulku na základě společných atributů (kapitola 5.1). Pro ukázku, nejvíce získaných SHP ze socioekonomického prostředí je z kategorie cestovní ruch, které naprosto převyšují ostatní skupiny s hodnotou 55 vrstev. V oblasti dopravy a sportu moc dat k dispozici není, v dopravě jsou 3 vrstvy a v oblasti sportu jen 2 Shapefile. Graf 1 Počet Shapefile v jednotlivých kategoriích socioekonomického prostředí Počet Shapefile v kategoriích socioekonomického prostředí pro území České republiky Shapefile 60 50 40 30 20 10 0 Cestovní ruch Doprava Sport kategorie 18

4. Data 4.6 Metadata Metadata jsou data popisující datové prvky, datové modely a datové struktury. Doslova to jsou data o datech. [5] Zahrnují nejen informace o datech samých, tedy o tom, co znamenají, v jakém jsou formátu, odkud pocházejí nebo jakých mohou nabývat hodnot, ale také informace o jejich vzájemných vztazích a o způsobu, jakým se mohou navzájem ovlivňovat. Metadata pro prostorová data by měla být organizována a spravována s využitím metainformačních systémů. Metainformační systém tak podporuje efektivní využívání samotných dat. [1] Součástí bakalářské práce je databáze vytvořená v programu Microsoft Access 2003, ve které byla zapsána některá metadata získaných dat. Popis metadat byl inspirován v normě ISO 19115. 4.7 Norma ISO 19115 Normy standardizují metapopis prostorových dat. Existuje mnoho organizací zabývajících se standardizací norem pro metadata prostorových dat. Nejvýznamnějšími jsou International Organization for Standardization (ISO), Federal Geographic Data Committee (FGDC) a European Committee for Standardization (CEN). Standart ISO 19115 (International Standard Organization - Mezinárodní organizace pro normalizaci) udává podobu metapopisu prostorových dat. Standard ISO 19115 (Geographic Information Metadatase) se stala ČSN (Českou státní normou) pro popis prostorových dat v roce 2003. Norma definuje schéma potřebné pro popis geografické informace a služeb. Poskytuje informaci o identifikaci, rozsahu, jakosti, prostorovém a časovém schématu, prostorové referenci a distribuci digitálních geografických dat. [17] 4.8 Databáze Základní činností databázového programu je operace s evidencí, resp. dá se říci, s více evidencemi najednou. Takovou evidenci si jistě umíme všichni dobře představit. 19

4. Data Může se jednat o seznam pracovníků určité firmy, seznam studentů školy, seznam knih, kterými disponuje knihovna. [1] Databáze vykonává mnoho funkcí založení evidence, naplnění daty, editace zapsaných dat, doplnění údajů, mazání dat, zápis nových dat, výpočty, řazení seznamů, výběr údaje, tvorba formuláře, tiskové sestavy, export/import dat, makra moduly atd. 4.8.1 Datový typ Datovým typem (obor hodnot) se udává druh proměnných, to znamená, jaký údaj se do něj bude zapisovat. Datový typ musí být určen u každého atributu. Datové typy v Microsoft Access: - text kombinace textu a čísel (až 255 znaků), - memo pro vložení delšího textu nebo čísla (až 65 536 znaků), - číslo matematické výpočty s výjimkou peněžních hodnot, - datum/čas typ určený pro vložení data nebo času, - měna ukládání peněžních hodnot, - automatické číslo jsou vkládány automaticky po sobě jdoucí čísla nebo náhodná čísla, - ano/ne data, která mohou nabývat pouze jedné ze dvou možných hodnot, jako je Ano/Ne, Pravda/Nepravda, Zapnuto/Vypnuto, - objekt OLE vkládání dokumentů (Microsoft Word, Microsoft Excel), tabulky, obrázku nebo zvuku o maximální velikosti 1MB, - popis doplnění názvu pole. 4.9 Databáze zdrojů Databáze zdrojů je součástí bakalářské práce. Data byla roztříděna do 8 skupin (vodstvo, doprava, sport, zemědělství a lesnictví, cestovní ruch, životní prostředí, topografický podklad a webové mapové služby). Obsahuje 220 záznamů, které popisují metadata získaných dat. Návrh databáze byl inspirován normou ISO 19115 (kapitola 4.7), záměrně nebyly zaznamenány veškeré části normy z důvodu zbytečnosti pro účely databáze. Výjimkou je návrh tabulky webové mapové služby, která není inspirována výše popsanou normou. 20

4. Data Tabulky v databázi obsahují následující pole: - ID identifikátor, - název název vrstvy, - název vrstvy pracovní název, pod kterým byla vrstva stažena a uložena na DVD, - adresář hypertextový odkaz na složku, ve které je vrstva uložena, - link hypertextový odkaz na zdroj, z kterého byla vrstva stažena, - poskytovatel název instituce nebo firmy, která data poskytuje, - formát formát dat (např. SHP, XLS, DBF), - typ vrstvy body, linie, polygon (u SHP), tabulka (např. u XLS), - souřadnicový systém souřadnicový systém, ve kterém jsou data poskytována (např. S-JTSK (kapitola 4.2.1)), - měřítko, - velikost udávaná v B (bajtech), kb (kilobajtech) a MB (megabajtech), - datum vzniku dat, - datum aktualizace dat, - datum stažení. Obr. 5 Databáze zdrojů 21

5. Zpracování dat 5. Zpracování dat 5.1 Formáty dat a načítání do GIS 5.1.1 Shapefile (SHP) Formát shapefile od firmy ESRI slouží k současnému ukládání prostorových a atributových dat. Geometrie vrstev je uložena jako shape zahrnující sadu vektorových souřadnic. SHP pracují s jednotlivými vrstvami (bodová, liniová, polygonová), které se mohou vzájemně překrývat, nebo k sobě vůbec nepřiléhat. Shapefile se skládá ze tří souborů, které musí mít stejný název: - název_vrstvy.shp hlavní soubor, - název_vrstvy.dbf atributová data jednotlivých vrstev, - název_vrstvy.shx hlavička vrstvy. Tento formát se do ArcGIS načte pomocí ikony Vložit data (Add Data), nebo přes příkaz Vložit data (Add Data) v nabídce Soubor (File). Obr. 6 Vložení dat v prostředí ArcMap 22

5. Zpracování dat 5.1.2 Microsoft Excel (XLS) Formát od firmy Microsoft, vytvořený v aplikaci Microsoft Excel. Data jsou uložena v binárním formátu. Tabulka vytvořená v Excelu do ArcGIS načíst nelze, proto je třeba tabulku uložit ve formátu dbase - uloží pouze text a hodnoty tak, jak jsou zobrazeny v buňkách aktivního listu. Veškeré formátování buněk, nastavení rozložení stránek, grafické objekty, objekty a jiné funkce aplikace Excel budou ztraceny. Data zobrazená v aktuálním zobrazení kontingenční tabulky budou uložena, všechna ostatní data kontingenční tabulky budou ztracena. [15] Všechna převáděná data se označí myší a zvolí se příkaz Uložit jako v nabídce Start. Typ souboru je třeba nastavit na DBF 4 (dbase IV), který ukládá až 255 sloupců aktivního listu. Soubor se uloží ve formátu DBF, který lze načíst do GIS. Obr. 7 Uložení dat ve formátu dbase Do softwaru se načte dbase jako tabulka. Proto, pro zobrazení dat, je nutné k ní připojit geometrii pomocí funkce Připojit (Join) v nabídce vrstvy. Spojování dat je používáno k doplnění polí z jedné tabulky do jiné na základě společných atributů obou tabulek. 23

5. Zpracování dat Obr. 8 Připojení tabulky v ArcMap pomocí funkce Join Obr. 9 Propojení dat na základě společných atributů 24

5. Zpracování dat 5.1.3 Webové mapové služby (WMS) Je to služba, která byla vytvořena ke sdílení dat v prostředí Internetu. Jedná se o nástroj nejen pro GIS systémy, který zpřístupňuje informace ve formě map (rastrů). Výsledkem požadavku např. GIS softwaru na WMS server jsou primárně obrazová data v nejrůznějších formátech (JPEG, TIFF, PNG, aj.), které zobrazují tematické geografické informace (tematickou mapu - vrstvu). Tyto obrazová data mohou být výsledkem překrytu více vrstev (mapová kompozice).[25] Komunikace mezi počítači probíhá na základě standardizovaných protokolů Open Geospatial Consortium (OGC). V prostředí ArcGIS se připojí WMS služba přes ikonu Vložit data (Add Data), v následujícím dialogovém okně se klikne na GIS server, z nabídky se vybere Vložit WMS Server (Add WMS Server). Do pole URL se vyplní adresa WMS služby, dostupné vrstvy se zobrazí po kliknutí na tlačítko Získat vrstvy (Get Layers). Poté vše odsouhlasíme tlačítkem OK. V dialogovém okně vybereme příslušný server, a poté dostupnou mapovou službu. Obr. 10 Připojení WMS služby do ArcGIS 25

6. Tematické mapy 6. Tematické mapy 6.1 Základní definice 6.1.1 Mapa Mapa je zmenšený generalizovaný konvenční obraz Země, kosmu, kosmických těles nebo jejich částí převedený do roviny pomocí matematicky definovaných vztahů (kartografických zobrazení), ukazující prostřednictvím metod kartografického znázorňování polohu, stav a vztahy přírodních, sociálně-ekonomických a technických objektů a jevů. [22] 6.1.2 Tematická mapa Podle Mezinárodní kartografické asociace ICA (1973) Tematická mapa je definována jako mapa, jejíž hlavním obsahem je znázornění libovolných přírodních a socioekonomických jevů (objektů a procesů), ale také jejich vzájemných vztahů. 6.2 Topografický podklad Slouží k určení topologie jednotlivých prvků mapované tématiky a prostorově lokalizuje prvky tematického obsahu mapy. Topografický podklad obsahuje pouze prvky topologicky důležité, zejména vodstvo, komunikace, sídla, politicko-administrativní hranice a prvky s vazbou na tematiku mapy, např. kóty, hranice katastrů atd. [4] Topografický podklad tematických map se liší podle tématu mapy. Základními prvky pro mapy z oblasti fyzickogeografické je vodstvo, vrstevnice a vegetace. Na socioekonomických mapách jsou podkladem často hranice administrativního členění, sídla a komunikační síť. V mapách, které jsou součástí bakalářské práce, byly použity jako topografický podklad vrstvy získané z GRASSwikiCZ. Využity byly vrstvy obce, řeky, silnice, železnice, hranice okresu, krajů a státní hranice České republiky. 26

6. Tematické mapy 6.3 Tematický obsah Tematický obsah je souhrn obsahu mapy tvořící mapovanou tematiku nebo s ní úzce souvisejí. Tematický obsah tvoří hlavní část obsahu tematických map. Tvoří jej jeden nebo více prvků, jimiž mohou být libovolně fyzickogeografické nebo socioekonomické objekty a jevy. Vyjadřuje výsledky vědeckého výzkumu a statistických šetření rozličných vědních oborů, které používají kartografické vyjádření pro jeho názornost a přehlednost. [4] 6.4 Kompozice mapy Kompozicí mapy se rozumí rozmístění základních náležitostí mapového díla na mapovém listu. Závisí především na účelu a měřítku mapy, kartografickém zobrazení, tvaru a velikosti znázorňovaného území a na formátu mapového listu. Kompozice tematické mapy je úzce spjata s účelem mapy. Účel každé mapy musí být stanoven zcela jednoznačně. Musí být z něho zřejmý [2]: - cíl, jemuž má příslušná mapa soužit, - okruh budoucích uživatelů, přičemž se přihlíží k požadavkům uživatelů, jejich vzdělání a kvalifikaci i praktickým zkušenostem, - způsob užití a práce s mapou, případně její vazby na další mapová díla. 6.5 Základní kompoziční prvky Mezi základní kompoziční prvky patří název, legenda, měřítko, tiráž a mapové pole. Tyto prvky mají většinou všechny mapy, výjimkou mohou být mapy se specifickým obsahem, například státní mapová díla. Tematické mapy vytvořené v rámci bakalářské práce mají kompozici mapy znázorněnou na obrázku 11. 27

6. Tematické mapy Obr. 11 Kompozice tematických map 6.5.1 Název mapy Spolu s mapovým polem tvoří nejdominantnější prvek mapové kompozice. Musí obsahovat věcné, prostorové a časové určení. Název by neměl obsahovat slovo mapa. Je-li název mapy příliš dlouhý, dělí se na titul (velkými písmeny, tučně a bez patek) a podtitul (písmena mají poloviční velikost titulu, první písmeno je velké a ostatní obvykle malá). 6.5.2 Legenda Legenda podává výklad použitých mapových znaků a ostatních kartografických vyjadřovacích prostředků včetně barevných stupnic. [2] Legenda tematické mapy musí být úplná (co je v mapě, je v legendě a naopak), nezávislá (jeden jev nesmí mít dva znaky), uspořádaná (od nejdůležitějšího k méně důležitému, strukturovaná), v souladu s označením na mapě (provedení znaků v mapě musí být shodné s provedením v legendě), srozumitelná (musí být jasné, co je v legendě napsáno). 6.5.3 Měřítko Měřítko mapy je poměr zobrazovací plochy při konstrukci mapy. Dělí se na číselné, grafické a slovní (hlavně na starých mapách). Nejvíce se doporučuje používání 28