Otázka: Vieš čo je open source GIS?

gis

Správne odhadnúť úroveň znalostí GIS publika je dôležité. Ako a čo povedať skupine s takmer žiadnymi poznatkami? Čo je GIS? Pre niekoho možno hlúpa otázka, ale zo skúseností GISMentors vyplynulo, že občas je naozaj ťažké určiť hranicu pokročilosti jednotlivých účastníkov. Môže sa stať, že na školenie príde niekto, kto o GIS síce počul, ale rád by začal prakticky úplne od piky.

Práve preto vznikla myšlienka Úvod do GIS pre úplných začiatočníkov, ktorí nemajú žiadne znalosti a skúsenosti s geografickými informačnými systémami. Každý je majstrom svojho fachu a je pochopiteľné, že nejaký pojem GIS mu veľa nehovorí. Zatiaľ!
Dá sa nájsť veľa definícií od ich úzkeho chápania až po široko koncipované. Jednoznačná definícia neexistuje. Isté však je, že GIS dokáže dať rôznym údajom neobyčajný zmysel a logiku.

experience

Všetko potrebné, aby mohol človek pracovať s nástrojmi geoinformatiky vyžaduje správne pochopiť všeobecné pojmy ako geodáta, dátové modely, súradnicové systémy, možnosti reprezentácie dát, konverzie, transformácie, priestorové databázy, štandardy, základný prehľad o GIS serveroch, webových rozhraniach, prípadne prepojenie s automatizáciou a programovaním.

Predtým ako Jáchym a Martin povedú v Prahe prvé školenie pre open source GIS nováčikov, je tu pár riadkov s myšlienkami čo open source GIS dokáže, kde všade sa dá použiť a prečo by ste mohli chcieť naučiť sa s ním pracovať.

layersRôzne dátové vrstvy. [1]

Najrozsiahlejší slobodný desktopový GIS softvér je GRASS GIS. Obsahuje stovky nástrojov pre rôzne typy úloh a dát. Jeho trochu populárnejším bratom je QGIS. Aj GRASS GIS, aj QGIS sú úzko prepojené s ďalšími nástrojmi ako je databázový systém PostGIS, mapový server GeoServer alebo GeoPython umožňujúci automatizáciu bežných úloh v GIS. GISMentors zastrešujú školenia každého typu. Kde všade sa to dá potom využiť?

Živelné pohromy, lavíny, zosuvy, povodne, topografické analýzy

GIS môže pomôcť pri zodpovedaní mnohých otázok. Napríklad kam odteká voda? Zrejme vždy dolu z kopca, ale len vďaka dátam vieme presne zistiť sklon terénu a v danej oblasti vizualizovať, kde sa voda hromadí viac a kde menej, kombinovať to s inými faktormi a vytvárať analýzy. To všetko potom možno využiť pri vizualizáciách týkajúcich sa erózie, zrážok, určovaní povodňového, lavínového či zosuvného rizika. GRASS GIS podporuje aj časopriestorové analýzy a obsahuje mnoho užitočných modulov.

erosionRozličné dáta v prostredí GRASS GIS. [2][3][7]

S topografickými analýzami úzko súvisí analýza viditeľnosti a analýza nákladov. Kľúčovými sú GRASS moduly r.viewshed a r.cost. Na nasledujúcom obrázku je zobrazená veľkosť uhla, pod ktorým je miesto vidieť z daného observačného bodu a analýza nákladov pohybu v teréne s ohniskom požiaru, požiarnymi stanicami a najkratšou spádovou cestou.

viewshed-costAnalýza viditeľnosti z daného observačného bodu, príklad analýzy nákladov a najoptimálnejšia trasa. [2][7]

gif

networkPríklad vykreslenia série priestorových a sieťových analýz. [2][9]

Dôležité zastúpenie má aj navigácia. Dnes už takmer každý nosí vo vrecku telefón s GPS čip-om. Často potrebujeme nájsť miesto, kde musíme niečo vybaviť, prevziať, kúpiť, nájsť najbližšiu predajňu. Aby sme zistili správny smer, využívame mapy v telefóne či navigácii. Aj toto je základnou súčasťou GIS. S ohľadom na našu aktuálnu polohu, dobravné podmienky či iné faktory sme efektívne privedení do cieľa. Denne využívame voľné služby ako OpenStreetMap, OpenRouteService, Geocaching a mnohé iné.

Poľnohospodárstvo, lesníctvo, diaľkový prieskum

Niektorí moderní poľnohospodári využívajú GIS a letecké snímky diaľkového prieskumu s cieľom maximalizovať výnos pestovaných plodín. Zo snímok je možné zhodnotiť zdravie rastlín a tak plánovať buď zalievanie, postreky, hnojenie alebo výmenu pôdy. Mnohé moduly GRASS GIS dokážu vyčariť naozaj pekné pohľady. Na obrázku nižšie je príklad spracovania dát satelitu Landsat8 pre oblasť Trentina v severnej časti Talianska z roku 2014.

landsatSpracovanie dát diaľkového prieskumu pre oblasť severného Talianska. [5]

Zdravotná starostlivosť

Niet pochýb, že technologické pokroky posledných rokov majú veľký vplyv na zdravotníctvo. A práve aj tu má GIS zastúpenie. Vyhodnotením demografických dát, klimatických podmienok, vizualizovaním výskytu chorôb možno systematicky plánovať preventívne stratégie, napríklad plánovať očkovanie, zvýšenie zásob liekov alebo kapacitu lekárov konkrétneho odboru. Okrem priamo meraných dát sa najnovšie využívajú aj dáta sociálnych sietí. Napríklad tweet-y obsahujúce kľúčové slová ako nádcha, chrípka, liečba a podobne môžu v GIS mape odhaliť zaujímavé informácie. Tiež sa dajú hľadať vhodné oblasti na výstavbu novej nemocnice, rehabilitačného centra alebo efektívne umiestniť lekárne. Vďaka geografickým a štatistickým dátami sa dajú simulovať rôzne situácie a tak správne odpovedať na otázky prečo, ako, čo ak. Jedna americká štúdia aj vďaka GIS našla súvislosť medzi oblasťami v blízkosti striekaných polí a vyšším výskytom rakoviny prostaty.

healthcareVizualizácia dát súvisiacich s cukrovkou (vľavo) a hustota zastúpenia obchodov so zdravou stravou (vpravo). [8]

Ekonomika, investície, štátna správa, kataster

Rozloženie obyvateľstva z etnického, jazykového alebo politického hľadiska, prípadne dostupnosť zdrojov ako ropa, zemný plyn, nerastné suroviny, atď. môže pomôcť ekonómom a podnikateľom pri plánovaní nových investícii alebo napríklad pri optimálnom umiestnení reklám. Lokálne plánovanie využitia územia v QGIS môže kľudne vyzerať ako na obrázku nižšie.

urban_planningÚzemné plánovanie v QGIS. [6]

Okrem toho sa dajú robiť 3D modely, analyzovať už spomínanú viditeľnosť, dostupnosť signálu a podobne. Ďalšou oblasťou je kataster. Správne informácie o vlastníkoch a nehnuteľnostiach sú nevyhnutné takmer pri každom stavebnom projekte. Geog­ra­fic­ké in­for­mač­né sys­té­my sa však za posledné roky dostali aj do kancelárií iných pracovníkov štátnej správy. Samosprávy spravujú tech­nic­ké ma­py mes­ta, zá­klad­nú bá­zu geo­de­tic­kých dát, urbanistické návrhy a ďalšie podobné územ­no-ana­ly­tic­ké pod­kla­dy.

dmr

3DDigitálny výškový model a 3D vizualizácia budov na podklade OpenStreetMap v QGIS. [3][8]

parcelyDáta českého katastra, VFK plugin a vhodné parcely pre výstavbu nového stavebného objektu. [3]

Transportné a inžinierske siete

Existujú GIS systémy pre mestá, kde sa vedú užitočné informácie o typoch transportných sietí, inžinierskych sietí, o ich materiáli, stave a veku, čo pomáha efektívnej údržbe. Tieto informácie sú uložené v atribútových tabuľkách. Tabuľka slúži na prehliadanie a editáciu atribútovej zložky dát. Informácie možno aktualizovať, vyberať, filtrovať, presúvať a tak prehľadne zobrazovať všetko podľa konkrétnych požiadaviek.

at_tableAtribútová tabuľka vrstvy. [3]

Výskyt mestských zásahov, zločinov, grafy

Medzi ďalšie možnosti patrí tvorba diagramov a grafov. V QGIS dokážeme na základe dát vytvárať či už koláčové, textové alebo stĺpcové diagramy a následne ich zobrazovať v mape.

grafyPočet vrážd pre vyššie územné samosprávne celky a znázornenie počtu diaľnic, rýchlostných ciest, ciest 1., 2. a 3. formou diagramov. [3]

Fotografie, obrázky, historické mapy, porovnávanie v rôznom čase

Skutočnosť, že v databáze existujú priestorové aj atribútové dáta umožňuje túto databázu využiť vo viacerých smeroch.
Existuje veľké množstvo obrazových dát, ktoré nie sú priestorovo umiestnené. Staré náčrty alebo analógové mapy sa však dajú georeferencovať, t.j. umiestniť v priestore. Porovnanie so súčasnými geografickými dátami v digitálnom prostredí môže odhaliť zaujímavé fakty.
Ďalším príkladom prepojenia mapy s nepriestorovými obrazovými dátami je vkladanie obrázkov a symbolov do atribútovej tabuľky vektorov, čo umožňuje zobraziť detail daného vektorového prvku. Možnosť rôzne kombinovať rôznorodé dáta tak ešte viac zvyšuje atraktivitu GIS. Na interaktívne porovnávanie rastrových máp je veľmi užitočná napríklad wxGUI aplikácia GRASS GIS s názvom Map Swipe.

georeferencingGeoreferencovanie a vkladanie obrazových atribútov v prostredí QGIS. [3][10]

compareInteraktívne porovnávanie rastrových máp v GRASS GIS. [7]

Toto bol len slabý odvar toho, čo open source GIS ponúka. V mapách sú naozaj uložené informácie o všeličom a ich priestorová vizualizácia prináša nový rozmer a pridanú hodnotu. Existuje mnoho spôsobov a odvetví, kde ho možno nasadiť. Pre mnoho ľudí je však zdieľanie ťažké. Ešte horšia myšlienka je vyvíjať kód, ktorý možno použiť bez toho, aby mu zaplatili – skrátka blázon. Prečo otvorený softvér? Veď s proprietárnym to ide všetko tiež. V podstate áno, obe riešenia sa snažia o podobnú vec, ale robia to inak.

Proprietárny softvér sa vyznačuje tým, že nie je vo verejnej doméne a jeho majiteľ zohráva dôležitú úlohu tým, že vynucuje obmedzenia na jeho používanie a uplatňuje nad softvérom kontrolu.

beerNie je free ako free. [4]

Otvorený softvér práve NEreprezentuje free beer. Funguje na princípe slobody:

  • Freedom 0: spúšťať program akýmkoľvek spôsobom pre akýkoľvek účel,
  • Freedom 1: modifikovať program, aby čo najlepšie vyhovoval používateľovi (pomôcť sebe),
  • Freedom 2: distribuovať kópie programu (pomôcť priateľom),
  • Freedom 3: publikovať dokonalejšiu verziu aj pre ostatných (pomôcť vybudovať komunitu).

Nie je to business model, ale vývojový model. Okolo každého dobrého softvéru s otvoreným zdrojovým kódom sa vytvára početná komunita, ktorá aktívne či pasívne zasahuje do jeho tvorby, čo ho výrazne zlepšuje. Často sa riešia problémy a otázky, ktoré by inak zostali skryté. Organizujú sa konferencie, code sprinty, project steering committy, problémy sa riešia na mailing listoch, IRC a podobne.

Ďalšou výhodou je, že v prípade akýchkoľvek problémov je odozva pomerne rýchla – veľa očí veľa nájde. Malé tímy pracujú na menších projektoch a hľadajú prepojenia väčšinou postavené na štandardoch. Tieto spojenia sa dejú skôr náhodne ako plánovane. V proprietárnom GIS je to viac začlenené do balíkov a v prípade, že sa na niečo vo veľkom dizajne zabudne, je to potom ťažšie dorobiť.
O čom je skutočný business model open source projektov, čo sú organizácie OSGeo.org a OSGeo.cz, aké štandardy z pohľadu otvorenosti a spôsobu ich vzniku sú dôležité a ďalšie súvisiace fakty budú základným obsahom spomínaného kurzu Úvod do GIS.

gislabTechnológia GIS.lab.

Naučte sa ako šikovne využívať voľne dostupný GIS softvér, zefektívnite svoju prácu, nechajte si poradiť a nové poznatky aplikujte práve v tej vašej oblasti. Každé školenie prebieha podľa vopred pripraveného harmonogramu. Po dohode s účastníkmi sa dá samozrejme upraviť. Všetky podrobné informácie sú na stránke GISMentors. Pracuje sa vždy s dátovými sadami voľne dostupných geografických dát na platforme GIS.lab. Dáta a všetky materiály zo školenia dostanú učastníci na DVD spolu s certifikátom o absolvovaní. Pozrite si nové termíny na jún a akékoľvek otázky píšte na info@gismentors.cz.

Za GISMentors Ľudka Furtkevičová

Zdroje:
[1] keyword-suggestions.com, [2] školenie GRASS GIS začiatočník, [3] školenie QGIS začiatočník a pokročilý, [4] regionalextensioncenter.blogspot.com, [5] courses.neteler.org, [6] flickr.com, [7] grass.osgeo.org, [8] opensourcegisblog.blogspot.it, [9] planet.qgis.org, [10] qgistutorials.com