GIS Mapování Environmentálního Znečištění

Co mají společného plánování měst, výběr místa pro solární elektrárnu a mapování povodňových zón? Všude tam hraje klíčovou roli GIS - Geografický informační systém. Moderní nástroj, který dokáže složitá data převést do srozumitelné mapy, propojit informace z různých zdrojů a pomoci s rozhodováním napříč obory.

GIS (Geografický informační systém) je nástroj určený k shromažďování, správě, analýze a vizualizaci prostorových (geografických) dat. Jedná se o systém, který kombinuje hardware, software, data a lidskou odbornost, aby umožnil efektivní zpracování informací o geografických lokalitách.

Fungování GIS je založeno na propojení prostorových a atributových dat, která jsou zpracována pomocí specializovaného softwaru a analyzována podle konkrétních požadavků uživatele. Na základní úrovni GIS pracuje s geografickými informacemi uloženými ve vrstvách. Každá vrstva představuje konkrétní typ dat, například výškopis, hranice správních celků, dopravní infrastrukturu, vodní toky nebo vegetaci.

Tyto vrstvy jsou digitálně uloženy a georeferencovány, což znamená, že každá jejich součást má přesné souřadnice na zemském povrchu. Data lze následně kombinovat, analyzovat nebo vizualizovat, přičemž GIS umožňuje odhalovat vztahy mezi různými typy informací. Například pokud chce uživatel analyzovat vhodné lokality pro výstavbu solární elektrárny, GIS může zkombinovat vrstvy slunečního záření, dostupnosti pozemků, ochrany přírody a blízkosti elektrické infrastruktury. Software následně vypočítá nejlepší možné lokality podle zadaných kritérií.

Tím se z GIS stává výkonný analytický nástroj, který dokáže simulovat různé scénáře, vytvářet mapy a poskytovat podklady pro informovaná rozhodnutí. Tento proces zahrnuje jak práci s vektorovými daty (např. linie nebo polygony), tak s rastrovými daty (např.

Čtěte také: Využití dronů v mapování přírody

Efektivita: Automatizace procesů šetří čas i náklady. Využití geografických informačních systémů není omezeno pouze na mapování zemského povrchu. S úspěchem je lze použít také při ochraně životního prostředí, správě majetku organizací (facility management), správě inženýrských sítí, územním plánování a podpoře rozhodovacích procesů obecně, či například ve zdravotnictví a výzkumné činnosti všeho druhu.

Tematické Mapy a INSPIRE

Tematické mapy jsou klíčovým výstupem GIS a dle směrnice INSPIRE zahrnují širokou škálu datových témat:

• I.1 - Souřadnicové referenční systémy
• I.2 - Zeměpisné soustavy souřadnicových sítí
• I.3 - Zeměpisné názvy
• I.4 - Správní jednotky
• I.5 - Adresy
• I.6 - Katastrální parcely
• I.7 - Dopravní sítě
• I.8 - Vodopis
• I.9 - Chráněná území
• II.1 - Nadmořská výška
• II.2 - Krajinný pokryv
• II.3 - Ortofotosnímky
• II.4 - Geologie
• III.1 - Statistické jednotky
• III.2 - Budovy
• III.3 - Půda
• III.4 - Využití území
• III.5 - Lidské zdraví a bezpečnost
• III.6 - Veřejné služby a služby veřejné správy
• III.7 - Zařízení pro sledování životního prostředí
• III.8 - Výrobní a průmyslová zařízení
• III.10 - Rozložení obyvatelstva - demografie
• III.11 - Správní oblasti
• III.12 - Oblasti ohrožené přírodními riziky
• III.13 - Stav ovzduší
• III.14 - Zeměpisné meteorologické prvky
• III.17 - Bioregiony
• III.18 - Stanoviště a biotopy
• III.19 - Rozložení druhů
• III.20 - Energetické zdroje

Geoportál SOWAC-GIS

Geoportál SOWAC-GIS je tematicky zaměřen na ochranu půdy, vody a krajiny České republiky. Je provozován Výzkumným ústavem monitoringu a ochrany půdy, v. v. i. Cílem geoportálu je transfer nejaktuálnějších výsledků vědy a výzkumu do praxe. Nabízí informace v podobě mapových projektů a specializovaných aplikací.

Mapové projekty jsou obsahově zaměřeny především na prezentaci aktuálních i historických informací o půdě, vodě a krajině v podobě map, grafů a tabulek. Specializované aplikace zase nabízí nástroje pro podporu rozhodování v oblasti obecné ochrany zemědělské půdy, protierozní ochrany a optimalizace využití zemědělské půdy.

WMS neboli webová mapová služba (web map service) umožňuje sdílení prostorových dat ve formě rastrových výstupů v prostředí internetu. Tyto služby pracují na principu klient-server, kdy klient (GIS software) pošle požadavek na server a výsledně jsou mu vrácena obrazová data, zobrazující tematické geografické informace nebo mapovou kompozici. Obrazová data mohou být poskytována v různém formátu (jpeg, tiff, png) a souřadném systému dle specifikace konkrétní služby. Prohlížecí WMS služby na geoportálu VÚMOP, v.v.i.

Čtěte také: Denní motýli Brtnicka

Monitoring eroze, která slouží k hlášení, evidenci a vyhodnocování jednotlivých erozních událostí získala nový vzhled. Zpřístupňuje desítky mapových vrstev a detailní informace o erozních událostech včetně fotogalerie. Aplikace je rozšířením aplikace ReStEP o využití zemědělské biomasy, respektování potravinové soběstačnosti, ochrany půdy a řešení konfliktů v rámci suchých period.

Aplikace ukazuje zdroje zemědělského znečištění vod na území spravovaném státním podnikem Povodí Vltavy. Jedná se o povrchové znečištění často spojené s erozí a splaveninami a podpovrchové spojené s transportem živin a pesticidů.

Mapové podklady pro hodnocení rizik větrné eroze jsou nově dostupné na našem Geoportálu. Klimatická data představují vrstvy rizika výskytu přísušků a kritických povětrnostních podmínek. Vyzkoušejte si aplikaci Řízení rizika větrné eroze.

Využití GIS v Různých Institucích

GIS je základem několika internetových aplikací sloužících pro sběr a údržbu dat. Mezi ně patří například aplikace WANAS pro údržbu a editaci vrstvy mapování biotopů. Výstupy z těchto systémů tvoří důležité podklady pro rozhodování a zpracování agendy AOPK. Prostorové analýzy GIS jsou součástí plánů péče o zvláště chráněná území, kde dokládají stupeň poznání o území a dopad plánovaných zásahů. Data GIS také hrají roli při posuzování žádostí v Operačním programu životního prostředí. Jedna ze specifických forem dat, digitální elevační model reliéfu, nachází využití při hodnocení krajinného rázu. V neposlední řadě se data GIS používají při plánu výkupu pozemků, jejich evidenci a hospodaření s nimi.

Pro oddělení Mapových služeb jsou systémy GIS nepostradatelné. Toto pracoviště zajišťuje mapovou podporu resortu Životního prostředí a GIS využívá k řadě činností, mezi které patří správa dat, analýzy nebo tvorba mapových úloh pro geoportál (geoportal.cenia.cz). Výstupy z GIS jsou tedy různé a odvíjejí se od toho, pro jaký účel byly pořizovány. Kromě mapových úloh prezentovaných na geoportálu (v současné době jich geoportál zobrazuje více než 60) je GIS používán také pro analýzy.

Čtěte také: Mapování životního prostředí

Rozvoj GIS jako celopodnikového nástroje pro zpřístupnění, zpracování a využívání prostorových dat je v ČGS součástí koncepce budování národní geologické mapové databáze. GIS je využíván mapujícími geology ve všech fázích procesu tvorby geologických i aplikovaných map. Je jednotným prostředím umožňujícím integraci dat a informací, jako jsou např. vektorové geologické mapy (GEOČR25, GEOČR50 a GEOČR500), databáze dokumentačních bodů, databáze legend, archivní materiály atd.

GIS zpřístupňuje veškeré informace s maximálním důrazem na jednoduchost a intuitivnost nástrojů, je datovou základnou pro digitální kartografii a www aplikace zveřejňující geovědní data a aplikované informace. Digitální produkce map je v ČGS rutinně používána pro tisk výstupů geologického a tematického mapování, velkoformátových map a pro zpracování mapových výstupů na zahraničních projektech ČGS (např.

Mapový server ČGS formou mapových služeb dlouhodobě bezplatně zpřístupňuje prostorově orientovaná data a související informace na Informačním portálu ČGS, Portálu státní geologické služby a Portálu geohazardů. Je kladen důraz na sdílení mapových služeb s jinými organizacemi (MŽP, CENIA, AOPK) a jejich standardizaci.

GIS je v úseku ochrany čistoty ovzduší ČHMÚ využíván především k hodnocení toho, jak bylo znečištěno vnější ovzduší v České republice za předchozí rok, popřípadě za delší časové období. Nezbytnou součástí jsou vrstvy monitorovacích sítí, tj. umístění lokalit, ve kterých se měří koncentrace znečišťujících látek a ve kterých jsou odebírány vzorky pro analýzu chemického složení srážek. Významnou vrstvou jsou lokality zdrojů znečišťování (zdroje emisí). Dalšími vstupními údaji jsou meteorologické údaje, orografie, rozptylové modely apod.

V ČHMÚ jsou konstruovány mapy plošného rozložení koncentrací znečišťujících republiku a v rámci mezinárodních projektů ETC/ACC i pro celou Evropu. Na základě plošných map jsou prováděny další analýzy vlivu znečištěného ovzduší na zdraví lidí, stav ekosystémů a vegetace jak v rámci České republiky, tak v případě mezinárodních projektů v rámci Evropy. Dále jsou v prostředí GIS konstruovány mapy s grafy v místech monitorovacích stanic, které zobrazují trendy naměřených koncentrací. Ve většině případů jde o průměrné roční koncentrace měřené znečišťující látky či jiné imisní charakteristiky, pro které je stanoven imisní limit. Výsledky map využívá MŽP, státní správa a samospráva, ale i jiné instituce k dalšímu zpracování.

V aplikaci Clidata slouží GIS jak pro prostorové analýzy, tak i pro plošnou kontrolu naměřených dat na meteorologických stanicích, která graficky zobrazují závislost mezi naměřenou hodnotou a jejím dlouhodobým průměrem v daném termínu. V prostorové analýze dat jsou použity vedle standardních interpolačních metod GIS i nové, vytvořené zaměstnanci ČHMÚ. Obvyklé horizontální rozlišení při prostorových analýzách je 500 metrů. GIS je využit také při zpracovávání posudků, kde se používají digitalizované vrstvy klimatických oblastí, větrných oblastí atd.

Z charakteristických funkcí GIS se ve Zdravotním ústavu se sídlem v Ostravě používají převážně dvě: analýza dat a jejich prezentace. Z analytických úloh zde jmenujme například analýzu počtu obyvatel ovlivněných hlukovou zátěží a znečištěným ovzduším, analýzu dat z epidemiologických studií, analýzu odborného, personálního a ekonomického pokrytí hygienické služby v ČR. Za použití modelu rozptylu znečišťujících látek se vyhodnocuje analýza časového rozložení imisního zatížení. Nástroje GIS pomáhají při přípravě nasbíraných dat, při interpretaci a optimalizaci imisního monitoringu v území, při hodnocení zdravotních rizik a při epidemiologických studiích.

Systémy GIS se používají jako vědecký nástroj v rámci grantových výzkumných aktivit. Jsou zapojeny do tvorby mapových a datových výstupů, zpracování měření přijímači GPS a do provádění nejrůznějších prostorových a časových analýz. Na univerzitě je GIS využíván také pro výuku studentů. Ti se na seminářích seznámí s principy technologie GIS, filozofií jejich ovládání, architektury a způsoby použití v praxi.

Ve společnostech Skupiny ČEZ je GIS vnímán především jako integrační platforma a datová základna pro další systémy z portfolia využívaných informačních systémů. V současné době je GIS stále častěji využíván pro analytické úlohy, zejména v oblasti nastavení relevantních postupů odstraňování následků živelních pohrom. V této oblasti si stále více uvědomujeme nutnost sdílení dat mezi jejich vlastníky.

Energetické společnosti využívají schopnosti systémů GIS pracovat s hierarchickými daty sítí. Společnost Pražská energetika, a. s., tak udržuje mapy sítí všech napěťových úrovní, osy svazků jejich trasy včetně kót. Pro sítě nízkého a vysokého napětí má k dispozici zjednodušená schematická vyjádření a sítě nízkého napětí jsou barevně rozlišené dle napájecích okruhů v normálovém i aktuálním zapojení. Propojení dat sítí s geografickými daty a dalšími systémy (například zákaznickým systémem) umožňuje operátorům dispečinku snadno vytvořit seznam zákazníků postižených případným výpadkem.

Využití dat GIS v rámci PVK je zaměřeno zejména na správu vodovodní a kanalizační sítě a pro vytváření dlouhodobých statistik. Na prvním místě pomyslného žebříčku využití dat GIS PVK širokou laickou veřejností je stále tiskový výstup. O papírové výstupy mají zájem zejména investoři, kteří využívají tento podklad pro vytvoření projektu připojení na veřejnou kanalizaci, nebo pro projekty stavby nové kanalizace.

V silniční databance je GIS jedním ze základních pracovních nástrojů pro správu Informačního systému o silniční a dálniční síti České republiky (ISSDS). Pro potřeby Národního dopravního informačního a řídicího centra (www.dopravniinfo.cz), které je součástí silniční databanky, zajišťují systémy GIS přípravu a validaci dat, importy, exporty a tvorbu mapových kompozic.

GIS jsou intenzivně využívány i v oblasti obrany státu. Geografická data jsou udržována o terénu ČR i o objektech důležitých pro obranu státu a o vojenských újezdech. Nad daty terénu se provádějí analýzy průchodnosti, viditelnosti, šíření signálu a výpočet optimální trasy přesunu vojsk. Pro tvorbu mapových a ostatních geografických produktů jsou GIS nezastupitelné. Vedle obvyklých map a speciálních vojenských dokumentů lze tvořit i 3D vizualizace prostoru a simulace přeletů. Díky digitálnímu uložení geografických dat je možné operativně vytvářet aktuální speciální výstupy nezbytné v rozhodovacích procesech.

Pro URM jako organizaci primárně zaměřenou na územní plánování a správu městských geodat a informačního systému o území je využívání geografických informačních systémů zcela základním předpokladem. Datové produkty a výstupy zpracovávané skláv rámci činnosti Útvaru rozvoje hl. m. Prahy slouží jak pro geodetickou a projekční činnost, tak pro analytické práce a pro využití v rámci informačních systémů. Aplikace GIS jsou široce využívány v celém procesu činností, od tvorby a údržby základních a tematických dat, přes jejich distribuci koncovým uživatelům, provádění analytických prací pro účely územního plánování a správy města, až po tvorbu kartografických výstupů. Mezi produkty GIS patří Digitální mapa Prahy, tematická data a data územněplánovacích dokumentací a podkladů, data územní orientace a identifikace a analytická data pro aktuální potřebu. Mezi internetová řešení patří Mapový portál hl. m.

Plzeňský kraj hodnotí GIS jako silný nástroj pro podporu rozhodování a prezentaci kraje. Geografické informační systémy se podílejí na řešení širokého spektra úloh od pořizování dat, přes analýzy až po vizualizace výsledků. Namátkou lze uvést aplikace pro online sběr a publikace dopravních informací, vyhledávání tras s přihlédnutím k povaze nákladu a dopravní obslužnosti, v oblasti zdravotnictví zkoumání dostupnosti zdravotnických zařízení či analýzu dojezdových časů sanitek. V aplikacích GIS se tvoří podklady pro vyhlášení nových nebo pro údržbu stávajících chráněných území, provádějí se analýzy viditelnosti větrných a slunečních elektráren, ochrany před povodněmi a analýzy výskytu zvláště chráněných druhů živočichů. V oblasti regionálního rozvoje jsou prostředky GIS zpracovávány územně analytické podklady obcí a územní plán kraje. Pomocí družicových snímků se analyzují změny v území.

Geoinformační systémy mají na odboru životního prostředí a zemědělství Libereckého kraje velké a zásadní uplatnění. GIS se dále používá v lesním hospodářství, myslivosti a rybářství. V odpadovém hospodářství slouží k evidenci zařízení (skládek, sběrných dvorů, výkupen, autovrakovišť), evidenci sběru a třídění odpadu. Díky technologiím GIS vznikly také ekovýchovné projekty, například Geohra (geohr-kraj-lbc.cz) a Geoparser (geoparser.kraj-lbc.cz).

Krajský úřad kraje Vysočina používá systémy a data GIS jako informační podporu svých pracovišť a zřizovaných organizací. Mapové služby a data tvoří podklady nejen pro projektování územních plánů a staveb kraje, ale také pro krajskou správu a údržbu silnic, slouží ke sledování dopravních událostí dispečerským pracovištím integrovaného záchranného systému a nacházejí využití v aplikacích pro ochranu památek či evidenci dětských táborů.

Ve správě města Ostravy slouží technologie GIS pro podporu rozhodování o území a k efektivnímu nakládání s majetkem města. Vedle zpracování pasportů zeleně a místních komunikací se GIS používá při tvorbě generelu dopravy a při správě územního plánu města. Veřejnost se s geografickým informačním systémem setkává na internetovém mapovém serveru statutárního města Ostrava gisova.ostrava.cz/. Návštěvníci na něm mohou najít tematické mapy, jako jsou územní plán, cenová mapa stavebních pozemků, cyklistické trasy a stezky, mapa ploch pro veřejné pobíhání psů, mapa separovaného odpadu a statické mapy katastrálních území a městských obvodů.

Zavádění nejmodernějších technologií a metod do výuky a výzkumu patří mezi hlavní priority UK Praha. Při návštěvě České republiky na začátku listopadu 2004 podepsal prezident firmy ESRI Jack Dangermond s prorektorem UK licenční smlouvu na počtem neomezené provozování software ESRI. V současné době produkty ESRI využívají na různých úrovních zejména akademičtí pracovníci a studenti Přírodovědecké fakulty, kde je umístěna správa a organizace provozu celé licence. Oprávnění vydaná pro činnost výzkumných projektů. Mezi nejvýznamnější patří grantově podpořený výzkumný projekt hodnotící dlouhodobé změny ve využití české krajiny (více lucc.ic.cz). Výzkumný záměr „Geografické systémy a rizikové procesy v kontextu globálních změn a evropské integrace“ je další projekt, který využívá nástroje GIS. Mimo jiné řeší aktuální téma, do jaké míry byly ničivý průběh a následky povodní ovlivněny antropogenními zásahy do přírodního prostředí a krajiny (více www.natur.cuni.cz/geografie/vzgr). Mnohem vyšší počet licencí je uvolněn pro potřeby výuky, protože všechny zapojené sekce využívají zakoupené produkty také při své pedagogické činnosti. Studijní program obsahuje téměř 20 kurzů, které ve svých osnovách představují technologie GIS.

Na katedře geoinformatiky (KGI) probíhá akreditované studium GIS ve všech stupních: bakalářském (Geoinformatika a geografie), navazujícím magisterském (Geoinformatika) a doktorském (Geoinformatika a kartografie, též v anglickém jazyce Geoinformatics and cartography). Studenti si osvojují GIS již od prvního semestru společně s dalšími předměty z geoinformatiky (dálkový průzkum Země, GPS, systémy CAD, informační systémy o území aj.), kartografie, statistiky a geografie a vstupují do studentských i vědeckých projektů velmi dobře připraveni. Přístrojově je katedra vybavena dvěma laboratořemi a digitální studovnou. Softwarově je studium geoinformatiky nezávislé, i když dominantním výukovým prostředím jsou produkty ESRI. Široký a mnohooborový záběr katedry v přípravě studentů se odráží i ve skladbě výzkumných projektů. Převládají projekty zaměřené na geoinformatizaci tradičních přírodovědných postupů a na digitální kartografii. V oblasti přírodovědy se jedná o analýzy a modelování dynamiky prostorových vazeb ekotonů a syntézu poznatků o stavu biodiverzity travních porostů. Edukativní využití GIS je vyvíjeno v projektu e-klima, výukovém modelu e-learningu pro celoživotní vzdělávání v oblasti životního prostředí, a dále v projektu environmentálního vzdělávání pro pracovníky a studenty univerzity.

Studijní program geomatika je strukturován na bakalářský, magisterský a doktorský stupeň a lze jej studovat v denní i kombinované formě. Geomatika je vědecký a technický obor, je interdisciplinární a zabývá se sběrem, distribucí, ukládáním, analýzou, zpracováním a prezentací geodat a geoinformací. Zahrnuje široký okruh oborů, zejména zeměměřictví (geodézie a kartografie), dálkový průzkum Země (včetně fotogrammetrie), globální určování prostorové polohy na zemském povrchu a geografické informační systémy. Studium je postaveno na solidních základech matematiky, informatiky, kybernetiky a výpočetní techniky. Oborový základ obsahuje geodézii, matematickou geodézii, astronomickou geodézii, globální navigační satelitní systémy, fotogrammetrii, dálkový průzkum Země, mapování a katastr nemovitostí. S geografickými informačními systémy se studenti v průběhu stu...

tags: #gis #mapování #environmentálního #znečištění

Oblíbené příspěvky:

• Emisní limity Chvaletice
• Environmentální programy Mgr. Dvorakové
• Ochrana přírody JMK
• Ochrana biodiverzity v Tichém údolí
• Vztahy ekologie a chemie