Klimatická regionalizace
Geoinformatické modelování klimatické regionalizace bylo založeno na vstupu dat z třicetileté řady měření teplot a srážek na klimatologických stanicích z let 1961 až 1990 a na užití absolutních a korigovaných altimetrických dat. V řešení pomocí přímých měření – průměrných ročních teplot a srážek byly aplikovány běžné statistické postupy.
K formování zprostředkujících veličin – trvání období s převládáním teplot a trvání hlavního období sucha byly použity různé modifikace metody součtových řad. Uplatnil se vliv morfometrických charakteristik sklonitosti, expozice, slunečního ozáření, konvexní a konkávní konfigurace reliéfu. Další momenty modelování představují regresní vztahy, v nichž nezávisle proměnnou tvoří absolutní a korigované výšky. Transformace souřadnic přechodem přes elipsoidy, prostorové interpolace přímých i zprostředkujících veličin a homogenizace dat byly uskutečněny s malou prostorovou jednotkou zpracování – 100 x 100 m (ha). Výsledná databázová data lze aplikovat v dalších projektech.
Ukázka výstupu z databáze v podobě mapy ČR s trváním období s převládáním teplot nad 10°C a klimatické regionalizace.
Evapotranspirační modelování
Ovzdušné srážky jsou jedním prvkem vodní bilance a evapotranspirace jako výpar z různého typu povrchu, zejména standardního zatravnění je dalším významným prvkem vodní bilance. Metodika FAO stanovuje výpočet evapotranspirace Penman – Monteith rovnicemi.
Výpočet pro daný bod a čas lze uskutečnit ze znalosti údajů o lokalizaci, výšce, teplotách, vlhkosti vzduchu, tlaku vodní páry, větru, slunečním svitu atd. Mezi výškami jako nezávisle proměnnou a rozdíly srážky – evapotranspirace nebo podíly srážky/evapotranspirace jako závislými proměnnými existují korelace a regresní vztahy.
Regionalizační modelování
V každém státě existují oblasti s méně příznivými podmínkami pro zemědělskou činnost. Vedle parametrů předepsaných Evropskou unií je možné ke stanovení zmíněných oblastí použít národní kriteria na bázi klimatické regionalizace.
V tomto smyslu lze modelovat podle:
- trvání období s převládajícími teplotami nad 10°C, tzv. vegetačního období
- množství ročních srážek
- trvání hlavního období sucha
Hodnoty kritérií lze např. zvolit takto:
- trvání vegetačního období ≤ 164 dní
- množství ročních srážek ≤ 540 mm
- trvání hlavního období sucha ≥ 23 dní
Pro zařazení konkrétního katastrálního území do oblasti může platit podmínka, že zvolené hodnoty platí pro více než 40 % jeho rozlohy katastrálního území.
Proces je vizualizován pro okres Rakovník.
Topologické modelování a simulace
Podstata projektu spočívá v geoinformatickém modelování s topologickým generalizačním algoritmem. Prakticky se vychází z lokalizace základních územních jednotek obcí České republiky. Řešení využívá sadu generalizačních programů s modifikovanými postupy vytváření generalizovaného grafu s ohledem na omezení algoritmu (topologicky, metricky i pomocí tematických atributů) tak, aby byla nalezena nadřazená sídla a určeny jim odpovídající regiony integrované původních základních územních jednotek.
Základní územní jednotky respektují fyzicky geografickou tvářnost a dopravní soustavu konkrétních prostorů, protože vznikly z historicky daných katastrálních území. Podobné vlastnosti vykazují interované regiony nadřazených sídel. Navržené modelování je natolik obecné, že může být aplikováno jak pro kartografii, tak pro geoinformatické vymezení oblastí hospodářského, energetického, zemědělského, ekologického, zdravotního a dalších potenciálů.
Vytvořené modely byly podrobeny simulaci na různých úrovních. Dosažený stav pro Karlovarský kraj dokládají vizualizace – modelování s topologickým generalizačním algoritmem, stav po hodnotitelských úpravách a po simulaci na úrovni obcí.
Družicové mapové schéma
Byla realizována zakázka na výrobu družicových mapových schémat severní části Súdánu v měřítku 1:100 000 a 1: 50 000 pro potřeby geologického průzkumu (celkem kolem 60 000 km²).
Základním zdrojem pro tvorbu těchto mapových schémat byla multispektrální data pořízená družicí Landsat 7 (ETM+, 30 m rozlišení). Po kontrole radiometrické a geometrické přesnosti dat byla vytvořena vhodná barevná syntéza. Prostor 5 celých družicových scén byl transformován do souřadnicového systému WGS84. Pro zpřesnění transformace bylo provedeno zaměření identických bodů přímo v terénu pomocí GPS.
Pro tvorbu názvosloví bylo použito starých map (nejnovější z 30. let minulého století), které bylo zpřesněno místním šetřením. Byl vyřešen geodetický a matematický základ nomenklatur mapových listů. Vizualizace a tisk mapových schémat byla realizována po listech.
Tvorba elevačních modelů
Byl zkonstruován digitální elevační model terénu (DEM) z obrazových dat pořízených družicí SPOT (prostorové rozlišení 10 metrů) území na jihovýchod od Prahy. DEM byl počítán na základě stereo efektu dvojice obrazových dat. Pro zvýšení přesnosti výpočtu DEM byla data rektifikována do souřadnicového systému S-42 s přesností na 1 pixel – polohová chyba byla na maximu rozlišení dat: kolem 11 metrů, přesnost ve výšce kolem 7 metrů. Extrakční algoritmus pracoval s desítkami vstupních parametrů a verifikačních procedur.
Firma pracuje na konstrukci výškových modelů z běžných nezávislých snímků.
Restaurace a rekonstrukce starých map
Technologie rekonstrukce a restaurace starých map a textů jsou založeny na pořizování digitálních kartografických dat prostorovým skenováním. K dalším technologickým krokům patří prostorové transformace, případná integrace původních mapových listů a kartografické generalizace rastrových a vektorových dat. Uvedenou technologií byly realizovány projekty:
Müllerova mapa Čech ve 25 listech.
Stará lékařská puplikace od Jana Jesenia z roku 1601.
Pohledová mapa Prahy od Josefa Daniela Hubera z roku 1769 včetně spojení původních 12 listů do jediného celku.
Jízda po farmářském bloku
Pokud má farmářský blok nepravidelný a komplikovaný tvar, není určení směru jízdy jednoduchou záležitostí a je také závislé na šířce záběru zemědělského stroje. Celkové délky jízdy se při algoritmickém řešení mohou lišit až o 25 %. Jízda stroje určovaná intuicí člověka bývá ještě mnohem delší. Tento fakt vedl k myšlence nalézt optimální jízdu (optimální trasování), které vede k výrazné úspoře pohonných hmot a dalším efektům, jako je snížení finančních nákladů a zkrácení agrotechnických lhůt.
TRANSFORMACE SOUŘADNIC v digitální kartografii a geoinformatice
Většina ze známých kartografických a geoinformačních programových produktů umožňuje transformovat souřadnice, ale málokterý z nich dává uživateli možnost jejich výběru podle vlastností transformační metody. Máme-li dvě rovinné souřadnicové soustavy – původní (x, y), novou (X, Y) a jistý počet identických bodů, pak můžeme body, u nichž jsou známy souřadnice pouze v původní soustavě, přímo převést do souřadnic nové soustavy řadou jednoduchých transformací.
