Využití DMÚ 25 pro prostorovou analýzu nezaměstnanosti na území okresu Nový Jičín

Tomáš Peňáz, Jiří Horák
institut ekonomiky a systémů řízení
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

Fakulta hornicko-geologická

Třída 17. Listopadu
708 00   Ostrava Poruba
tel: + 420 69 699 5470,   fax: + 420 69 691 8589
e-mail: tomas.penaz@vsb.cz, jiri.horak@vsb.cz

The paper describes the process of preparing and utilisation of spatial data DMU 25 to the form suitable for transport accessibility analysis. The data covers the Nový Jičín district and near surroundings. The output of transport accessibility analysis and processed data will be used for spatial analysis of unemployment in the district.

Příspěvek popisuje problematiku přípravy a využití prostorových dat DMÚ 25 do podoby vhodné pro analyzování dopravní dostupnosti v rámci okresu Nový Jičín a blízkého okolí za účelem provedení prostorové analýzy nezaměstnanosti v tomto okrese.

Deset let po zahájení společenské a ekonomické reformy naší společnosti se začínají s nebývalou intenzitou projevovat na trhu práce problémy, které byly původně očekávány dříve a jejichž zpoždění souvisí pravděpodobně se zpomalením reforem v posledních několika letech. Míra nezaměstnanosti v některých regionech se pohybuje okolo 20 procent a odborníci očekávají i nadále její růst.

V rámci řešení výše zmíněného výzkumného projektu se předpokládá snaha získat na jev nezaměstnanosti pohled zprostředkovaný s použitím moderních, netradičních nástrojů GIS s tím, že dílčí postupy berou v úvahu celou řadu faktorů, které s nezaměstnaností souvisí a ovlivňují ji.

Tento příspěvek seznamuje se zpracovatelským postupem směřujícím k získání dat potřebných pro provádění prostorové analýzy nezaměstnanosti z DMÚ 25 s tím, že zdůrazňuje problematiku přípravy dat pro provádění analýz na síťovém dopravním modelu. Z pohledu profesionála každodenně pracujícího s daty DMÚ 25 se může jevit popsaný postup prací a s tím spojené zkušenosti jako vysloveně rutinní a nepříliš zajímavá záležitost. Přesto se však domníváme, že v době, kdy je ze strany uživatelů GIS stále častěji využívána datová sada DMÚ 25, najde příspěvek své posluchače resp. čtenáře.

Jedná se o digitální mapové dílo – která je představováno souborem geografických informací (geodat) uchovávaných, organizovaných a poskytovaných ve vektorové formě. Datová sada pochází z Vojenského topografického ústavu v Dobrušce. Data jsou organizována do sedmi logických vrstev [2]:

Tyto logické vrstvy jsou fyzicky členěny do 20 datových vrstev. Geografická data vztahující se k okresu Nový Jičín se nachází na 23 mapových listech a jsou členěna do výše popsaných 7 logických resp. do 20 vrstev fyzických. členění obsahu logických vrstev do fyzických vrstev je detailně popsáno v [2]. Data svou přesností a stupněm generalizace odpovídají mapám v měřítku 1:25000, což prakticky přináší pro určité typy prostorových informací následující třídy přesnosti [4]:

Aktuálnost dat je 3 - 7 let v závislosti na aktuálnosti topografických map měřítka 1 : 25 000. Z poskytovaných souřadných systémů byl vybrán souřadnicový systém JTSK. Data byla dodána jako základní digitální podklad pro řešení úkolů grantu na CD nosiči ve formátu Arc/Info v.7.x Library.

Jedná se o nativní datový formát programových produktů Arc/Info a ArcView, který je použitelný i pro jiné produkty (např. ESRI Map Objects, GeoMedia). V případě Arc/Info, ArcView se jedná se o produkty firmy ESRI, Inc., které jsou používány jako nástroje pro přípravu, export, import, analýzu, vizualizaci a další speciální metody zpracování dat v rámci GIS.

Formát Arc/Info Library představuje speciální souborově orientovanou datovou strukturu pro správu geografických informací (knihovna map). Data jsou v rámci uvedené knihovny strukturována jak horizontálně do tzv. tiles (v případě DMÚ 25 po mapových listech odpovídajících měřítku 1: 25000), tak i vertikálně do tzv. vrstev, hladin (layers). S pomocí specializovaného nástroje, produktu Arc/Info modulu Librarian, byla knihovna přizpůsobena tak, aby byla použitelná pro jeho ostatní moduly (Arcplot, Arcedit) a pro ArcView. Jednalo se především o deklarování existence knihovny v systému souborů pomocí tabulky knihoven a dále nastavení cest k souborům a adresářům knihovny geodat v PAT tabulce tzv. indexové vrstvy (index coverage). ArcView dovolilo uživatelsky snadným způsobem zpřístupnit strukturu knihovny a seznámit se s poměrně rozsáhlou databází popisných údajů, vztahujících se k jednotlivým vrstvám (coverages) a geoprvkům.

Strukturování formátu Arc/Info Library je vhodné pro správu větších prostorových databází, ale je nepoužitelné pro provádění editace grafické složky geodat či některých speciálních analytických operací (síťové analýzy, překryvné operace). Z tohoto důvodu bylo nejdůležitějším úkolem v počátku zpracování geodat, extrahovat data do formátu Arc/Info Coverages, které představují datové struktury – abstrakce určitých skupin objektů či jevů reálného světa - organizované na principu vertikálního členění. Takový způsob organizování geodat je někdy označován jako členění do (datových) vrstev.

Extrahování dat bylo provedeno s pomocí modulu Arc/Info Librarian příkazem extract. Původní očekávání, že se podaří data vyextrahovat z knihovny již s existující topologií se nepotvrdilo a proto bylo nutné pro vzniklé vrstvy (coverages) vystavět topologii. Vystavění topologie je potřebné mimo jiné i pro vytvoření tabulek nutných pro provádění výběrů z databáze na základě logické podmínky. Naopak kladnou vlastností dat z DMU 25 je skutečnost, že jednotlivé linie vyskytující se v datových vrstvách liniového či polygonového charakteru, stýkající se na hranicích mapových listů měly shodné souřadnice počátečních resp. koncových uzlů. Existuje tedy předpoklad poměrně snadného vytvoření bezešvé datové vrstvy.

Pro analýzy dopravní dostupnosti je klíčovým datovým podkladem vrstva komunikací, která do současnost prošla nejrozsáhlejším procesem zpracování. Vzhledem k tomu, že jsou veškeré typy pozemních komunikací a objekty na nich umístěny v jediné vrstvě, byla provedena separace těch komunikací (linií), které přicházejí pro zmíněné analýzy v úvahu do samostatné vrstvy. Provedení této separace vyžaduje detailní znalost struktury datové báze a některých speciálních metody zpracování dat v GIS. Jde především o provedení výběrů z databáze ať už na základě logického či prostorového dotazu a následné vybudování topologie pro takto vzniklou datovou vrstvu [1].

Výběry podle logické podmínky, za účelem extrakce komunikací pro analýzy v modelu dopravní sítě, byly provedeny především na základě číselníku kom.tuc, který vypovídá o dopravním využití linií. Vybrány byly linie s kódem a dopravním využitím zvýrazněné v níže uvedeném číselníku [3]:

Vybrané typy komunikací jsou v modelu sítě nutné k analyzování dojížďky zaměstnanců do zaměstnání především hromadnou dopravou. Tento výběr vychází z předpokladu, že hromadná doprava osob probíhá právě po těchto typech komunikací.

Výběr drážních komunikací byl pochopitelně zúžen pouze na komunikace - tratě standardního rozchodu. V síti komunikací existují i linie, které fakticky představují železniční trať, ale z hlediska rozlišení atributem jsou popsány v tabulce sez_kom jako stanice/zastávka nebo most/přemostění. Výběr byl proto doplněn i o tyto komunikace.

Následovaly činnosti směřující ke kontrole spojitosti jednotlivých na sebe navazujících linií, neboť spojitost takového modelu sítě je nutná podmínka pro provádění síťových analýz. Vyskytující se případy nespojitosti komunikací (linií), které by na sebe měly navazovat v tzv. uzlech, vyplývaly z existence krátkých chybějících úseků. Kontrola byla provedena v prostředí grafického editoru, modulu Arcedit programového produktu Arc/Info. Zároveň bylo provedeno celkové zjednodušení extrahované sítě komunikací spojením jednotlivých částí sítě do delších souvislých celků. Následná detailní vizuální kontrola všech linií sítě byla nezbytná pro odstranění některých přebytečných izolovaných linií, které se do dostaly výběru, ale nemají návaznost na ostatní linie. Jedná se např. o mosty a přemostění na komunikacích, které se nedostaly do výběru.

Při posuzování správnosti komunikací zahrnutých do výběru bylo využito (též za účelem odhalení případných chyb v přiřazení atributů), vizuální porovnání s ostatními datovými vrstvami DMÚ 25, především s vrstvou sídel. Další typ kontroly, spočívající v porovnání průběhu tras prostředků hromadné dopravy, především autobusové, s jízdními řády nebyl dosud proveden, neboť bude součástí dalších metod při zpracování modelu dopravní sítě.

Příprava komunikační sítě pokračuje doplňováním datových struktur, které jsou pro provádění síťových analýz směřujících k posouzení dopravní obslužnosti okresu. Jedná se především o doplňování grafické interpretace zastávek prostředků hromadné dopravy osob. Zajištění vazby modelu na jízdní řády atd. Toto jsou činnosti, které jsou časově poměrně náročné a jejich provádění vyžaduje značnou pozornost, neboť by mohly být zdrojem chyb v modelu. Analýzy dopravní obslužnosti budou prováděny v prostředí programových produktů ArcView Network Analyst, ArcView Network Analyst, Arc/Info Network a Idrisi.

V této fázi řešení úkolu je předčasné hovořit o výsledcích prostorových analýz nezaměstnanosti, neboť datové modely jsou stále ještě ve fázi přípravy. Na základě prvních zkušeností při zpracování DMÚ 25 za účelem získání modelu dopravní sítě použitelné pro prostorové analýzy nezaměstnanosti a dopravní obslužnosti v rámci okresu lze konstatovat, že datová sada DMÚ 25 se jeví jako velmi kvalitní datový zdroj pro získání potřebných dat. Otázkou zůstává, zda by bylo možné, především pro síťové analýzy, využít i jiných datových zdrojů, např. DMÚ 200 či ArcčR 500.

[1] Groth, R.: Data Mining. A Hands-On Approach for Business Professionals. Prentice Hall, 1998. Kap. 2.,str. 39

[2] VTOPÚ Dobruška: DMÚ 25 – Struktura datové báze. Elektronická dokumentace dodávaná na mediu s daty

[3] VTOPÚ Dobruška: Katalog topografických objektů (KTO). Elektronická dokumentace dodávaná na mediu s daty

[4] VTOPÚ Dobruška: Základní informace o digitálních topografických databázích VGIS.

Příspěvek byl zpracován v rámci řešení výzkumného projektu GAČR 402/99/0022 Prostorová analýza nezaměstnanosti.