Geografické informační systémy v regionální geografii


Marie Novotná
Katedra geografie FPE
Západočeská univerzita Plzeň
Veleslavínova 42
306 19 Plzeň
Tel.: +420 19 723 7951 Fax: +420 19 723 5522
E-mail: novotnam@kge.zcu.cz

Abstrakt
          Regional geography studies space units-regions from point of view of different aspects. Nowadays geography doesn't mean describing areas only, which one may think the name of the field expresses. This science solves the space relations of different phenomena. Even so systematic description orientated to the particular purpose plays an important role. Geography fulfills it by supporting various fields and studies.
          Making an inquire system directed to single geographical objects and information organizing by using geographic information system GIS makes working faster and more efficient. The maps of subject are very important components.
          We can take the advantage of modeling when solving the space relations between objects of interest of socioeconomic and regional geography. GIS is very useful here because its procedures solve basic space operation in standard way. Some of these procedures are, for example, searching for the location with optimum qualities, zone defining, surface analyzing, etc. That's why GIS allows solving these tasks of socioeconomic and regional geography: evaluating the land use, searching for optimal locations of single industrial activities and services, solving the transport accessibility and its network, solving the relations between the structure and background, classification and typology of regions.

Abstrakt
          Regionální geografie studuje prostorové jednotky - regiony z různých aspektů. Geografie už dnes zdaleka neznamená jen popis území, jak vlastní název oboru vyjadřuje. Je vědou, která řeší prostorové vztahy různých jevů. Přesto systematický a účelově zaměřený popis zvoleného území představuje důležitou úlohu, kterou geografie plní pro různé obory a studie. Ke zrychlení a zefektivnění této činnosti, může sloužit uspořádání informací pomocí geografického informačního systému (GIS) a vytvoření dotazovacího systému na jednotlivé geografické objekty.
          Vlastní řešení prostorových vztahů mezi objekty zájmu socioekonomické a regionální geografie lze pak výhodně řešit pomocí modelování. I zde je možné velmi efektivně využít GIS, protože tento systém má v sobě zabudované procedury, které standardně řeší základní prostorové operace. Takovými procedurami je například hledání lokality s optimálními vlastnostmi, hledání optimální cesty, vymezování zón, analýza povrchu a jiné. Proto GIS umožňuje řešit důležité úkoly socioekonomické a regionální geografie jako například: vyhodnocení mapy využití země, hledání optimálního umístění jednotlivých průmyslových aktivit a služeb, řešení dopravní dostupnosti a modelování dopravních sítí, řešení vztahů mezi střediskem a zázemím, klasifikace a typologie regionů.

Úvod
          Nacházíme se na prahu informační společnosti a tento fakt má pro vývoj geografie přímo převratný význam. Geografie pracuje s prostorově lokalizovanými informacemi, a ty se dnes stále častěji zpracovávají pomocí geografických informačních systémů (GIS). Většina metod používaných v regionální geografi se dá do geografických informačních systémů přímo zabudovat. Tyto geografické metody a techniky se pak mohou využít i v jiných oborech, které také pracují s prostorově lokalizovanou informací. Rozvoj těchto informačních technologií v poslední době proto výrazně mění frekvenci používání geografických metod. Specifické geografické metody, které dříve využíval pouze malý okruh uživatelů, se stávají metodami obecně používanými.
          Cílem tohoto článku je shrnout úkoly v regionální geografii, které lze efektivně řešit pomocí geogragických informačních systémů a ukázat stav rozpracovannosti této problematiky na katedře geografie ZČU.

Využití GIS v regionální geografii
          Regionální geografie studuje prostorové jednotky - regiony z různých aspektů. Dnes už tento obor zdaleka neznamená jen popis regionu, jak vyjadřuje vlastní název. Regionální geografie je vědou, která řeší prostorové vztahy různých jevů. Přesto však systematický a účelově zaměřený "popis" zvoleného území představuje důležitou úlohu, kterou regionální geografie plní pro různé vědní obory a odborné studie. Ke zrychlení a zefektivnění této činnosti může sloužit uspořádání a vyhledávání informací pomocí geografického informačního systému (GIS). To představuje nejenom přípravu a tvorbu informací o konkrétním území, ale také vytvoření dotazovacího systému na jednotlivé geografické objekty nebo typy objektů.
Systematicky vytvořený geografický informační systém o zvoleném regionu tedy umožní:

          Vyhledávání informací o objektech v regionu je nejjednodušší funkcí, kterou GIS může plnit. Představuje to vytvoření tématické databáze o geografických objektech ve zvoleném území a vytvoření pravidel, jak lze s těmito tématickými informacemi pracovat. Ostatní funkce pro vyhledávání, výběr, třídění a klasifikace jsou v každém geografickém systému už zabudovány. Na základě výběru, třídění nebo klasifikace vlastností jednotlivých objektů lze hledat souvislosti mezi jevy v regionu. Pokud se do systému zabudují pevná pravidla klasifikace, pak může tento systém sloužit i jako znalostní.
          Velmi důležitou informační i znalostní složku v regionální geografii představují tématické mapy. Tvorba takto kartograficky zpracovaných informací je zařazena do základních funkcí GIS. Obsah tématických map je opět možno pomocí do systému dodaných nejnovějších informací rychle aktualizovat, popřípadě tvořit tématické mapy z různých časových období.
          K vlastnímu řešení prostorových vztahů mezi objekty zájmu socioekonomické a regionální geografie lze pak samozřejmě výhodně využít GIS. Tyto systémy mají v sobě většinou zabudované procedury, které standardně řeší základní prostorové operace. Takovými procedurami je například hledání optimální cesty, vymezování zón, analýza povrchu, průniku či sjednocení povrchů a mnoho dalších. Proto GIS umožňuje řešit důležité úkoly socioekonomické a regionální geografie. K efektivnímu a častějšímu využívání GIS regionálními geografy pak povede zapracování konkrétních geografických metod do používaných softwarových produktů pomocí vytvořených makroinstrukcí.
          Nejčastěji se technologie GIS v regionální geografii využívají při řešení úkolů, kde nahrazují dříve velmi pracné techniky regionálního výzkumu, příkladem jsou :

Využití GIS při výuce regionální geografie na KGE ZČU
          Na katedře geografie ZČU v Plzni se snažíme všechny tyto technologie zapojit od regionálního výzkumu, ale i do výuky regionální geografie a kartografie, aby naši absolventi byli připraveni nadneseně řečeno pro právě přicházející informační společnost. Ve vysoké fázi rozpracovanosti je geografický informační systém o území západních Čech. Hlavním cílem budovaného systému je řešit různé regionální problémy a aplikovat různé regionální metody. Zatím se budovaný systém uplatňuje ve výuce regionální geografie především jako systém znalostní. To znamená, že poskytuje informace o západočeském regionu, odpovídá na jednoduché otázky o polohu geografických objektů, jejich vlastnostech, umožňuje výběr a třídění objektů podle zvolených vlastností. Geografické informace o západočeském regionu jsou využity při výuce předmětu Geografie západních Čech, chceme je také postupně nabídnout i jiným školám, středním i vysokým.
          Budovaný systém se začíná využívat také při aplikaci různých geografických metod, nebo pro řešení složitějších prostorových analýz. Právě tyto úkoly považuji do budoucnosti za stěžejní. Nad budovaným systémem bychom chtěli vytvořit systém makroinstrukcí, které by představovaly různé pracovní postupy pro zpracování dat geografickými metodami, a přitom vytvořily uživatelsky příjemné prostředí.
          Velmi dobré zkušenosti máme dále s využitím geografické databáze ARC ČR, vytvořené firmou ARCDATA. Tato databáze je pro nás přímo nepostradatelnou a velmi prospěšnou pomůckou při výuce regionální geografie České republiky i při řešení regionálních výzkumů na úrovni republiky. V současné době k těmto účelům využíváme také datové soubory poskytované statistickými institucemi. Tyto soubory lze přes vytvořené klíče připojit ke grafické databázi o ČR a velmi zefektivňují řešení zkoumaných problémů.
          Grafické informace ze světa zase poskytuje digitální mapa světa v měř. 1:1 000 000. Studenti rádi pracují s tématickými mapami, které je možno stáhnout ze stránky WWW.ESRI.COM.
          Musím však zdůraznit, že hlavní využívanou funkcí GIS při výuce je zatím vyhledávání informací a tvorba tématických map, do budoucnosti bychom chtěli do výuky zařadit takové úkoly, které zatím zpracováváme sami nebo s úzkou skupinou vybraných studentů. Důvodem je především nedostatek financí pro nákup hardware a software.
          Náročnější úkoly zatím tedy neřešíme ve výuce, ale v rámci různých projektů, do kterých zapojujeme i diplomanty. Z projektů řešených na pracovišti lze jmenovat například "Hodnocení využívání země severní části Čech", zpracované pomocí vrstev landcover z projektu CORINE a digitálního modelu terénu. Hlavním výstupem tohoto projektu byla mapa v měřítku 1:200 000 "Zastoupení druhů lesů v závislosti na nadmořské výšce".
          Druhý projekt, který je nyní zpracováván, představuje výzkum cestovního ruchu na území Národního parku Šumava. Jedná se o vyhodnocení návštěvnosti turistických atraktivit a turistických tras v chráněném území. Výzkum vychází jednak z dotazníkového šetření o návštěvnosti území, jednak z informací profesionálních strážců. Vytváří se mapy "vytíženosti turistických cest a návštěvnosti turistických atraktivit". Výsledkem analýzy bude nalezení problémových lokalit v území a návrh, jak tyto problémy řešit.
          Všechny projekty jsou zpracovávány v laboratoři pomocí systému ARC/INFO na pracovní stanici INDY Silicon Graphic nebo ArcView. Studenti mohou v učebně využívat v systémy ArcView, PC ARC/INFO a české produkty TOPOL a KOKEŠ.

Literatura:
Novotná, M.: Hodnocení zemědělství a jeho vývoje v České republice. In: Geografie IV. Ed. Borecký, D., Hofmann, E. Brno 1998. S. 113 - 117.
Novotná, M.: Cestovní ruch na území NPŠ a CHKO Šumava. In: Miscellanea geographica 6. Ed. Dokoupil,J., Matušková, A. Plzeň 1998. S. 194 - 200.
Novotná, M.: Geographic Information Systems in Regional Geography. In: Geographic Information systems: Information Infrastructures and Interoperability for the 21 st. Century Informattion Society. Brno 1998.
Kubizňáková, J., Kubizňák, J., Novotná, M.: Rizika z kyselých depozic aneb škodlivé účinky kyselých dešťů. (spoluautor) In: ERA, 97. Hodnocení rizik pro životního prostředí "od molekulární a buněčné úrovně po ekosystém". Str. 144 - 149.
Martin,D.: Geographic Information Systems and their Socioeconomic Applications. 1.vydání. Routledge London, New York, 1991. s.182
Star,J. Estes,J.: Geographic Information Systems. 1.vydání. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 1990. s.303