KARTOGRAFICKÉ ZPRACOVÁNÍ SÍTĚ STANIC ČESKÉHO HYDROMETEOROLOGICKÉHO ÚSTAVU

VÝSLEDKY

Cílem práce bylo navrhnout a sestavit varianty kartografické vizualizace vývoje sítě stanic Českého hydrometeorologického ústavu. Vstupními daty byla bodová vrstva stanic ČHMÚ na území České republiky v období 1775–2018. Proto pro vývoj sítě stanic ČHMÚ bylo navrženo těchto pět variant vizualizace:

1) SÉRIE STATICKÝCH MAP je vhodným způsobem k porovnávání počtu, typu a polohy stanic ve vybraných let. Mapy mohou být přikládány jednotlivě k sobě a dle potřeby srovnávány konkrétní roky. Tento způsob je vhodný k tvorbě atlasu, popřípadě webové aplikace. Pro účely této práce byly vytvořeny tři mapy pro roky 1920, 1993 a 2018. Nevýhodou této vizualizace je, že samotný vývoj nelze vidět na jedné mapě a ke zkoumání vývoje je nutná série více map (viz přílohy 1, 2, 3).

2) STATICKÁ MAPA VÝVOJE zobrazuje vývoj sítě stanic mezi lety 1775–2018 pomocí metody bodových znaků. Území České republiky bylo rozděleno na okresy a celé období na 25leté úseky. Pokud v daném časovém úseku a okrese vznikla alespoň jedna stanice, byl okresu přiřazen jeden bodový znak. K jednotlivým bodům bylo přidáno číslo vyjadřující, kolik stanic v tomto období existovalo.(viz příloha 12).

3) ANIMACE je nejvhodnější metodou k vizualizaci vývoje. Pomocí animace lze zobrazit počet, polohu a typ stanic v jednotlivých letech za celé období. Jelikož mezi datem vzniku první a druhé stanice je rozdíl téměř 70 let, byly tyto roky z animace odstraněny. Nevýhodou této vizualizace je, že nelze porovnat dva nebo více konkrétních roků vedle sebe, tak jako na statických mapách (viz příloha 15).

4) HEAT MAPY jsou výsledky statistických analýz. Vývoj sítě byl analyzován třemi metodami: Kernel Density, Hot Spot analýza a Outlier analýza. V analýzách byly zkoumány dvě charakteristiky, počet stanic a životnost stanic. Životnost stanice je definována jako počet let mezi rokem jejího vzniku a rokem zániku. Kombinací těchto charakteristik lze hodnotit vývoj sítě stanic.

Kernel Density počtu a životnosti stanic byla zobrazena místa s největší hustotou sledovaného jevu. Výsledkem této metody jsou dvě heat mapy. První z nich zobrazuje oblasti s největší hustotou stanic za celé období. Druhá mapa ukazuje místa s největší koncentrací stanic s nejdelší životností. Na základě výsledků lze vidět území, na nichž probíhalo budování sítě stanic progresivně (viz přílohy 4, 5).

Hot Spot a Outlier analýzou počtu a životnosti stanic byly zjištěny statisticky významné shluky s vysokým a nízkým počtem stanic. V návaznosti na tuto analýzu byla vytvořena Outlier analýza, která zobrazuje statisticky významné odchylky v porovnáním s okolním shlukem (viz přílohy 6, 7). Stejný postup byl aplikován pro životnost stanic. Viz přílohy 8, 9.

Porovnáním těchto tří typů vizualizací lze vyznačit místa, která se významně měnila v průběhu vývoje sítě stanic. Shluky s vysokým počtem stanic se vyznačují krátkou životností stanic. Naopak shluky s nízkým počtem stanic se vyznačují dlouhou životností stanic.

5) SPACE-TIME CUBE je vhodnou metodou, jak vizualizovat časoprostorový vývoj. Osy X a Y zobrazují polohu a osa Z zobrazuje čas. Kostka byla navržena tak, že jednotlivé sloupce reprezentují všechny stanice v jednotlivých okresech a jeden bin ve sloupci 10leté období. Nejslabší stránkou Space-time cube jsou velmi omezené možnosti exportu. Z tohoto důvodu kostka existuje pouze jako ArcGIS Projekt v datech přiložených k bakalářské práci a náhled je možný pomocí screenů v textu.

REPREZENTATIVNOST SÍTĚ STANIC analyzuje, zda síť dostatečně pokrývá celé území v České republice. Tato analýza byla vytvořena pro rok 2018. Pro vytvoření charakteristiky území byly použity tyto vrstvy: georeliéf, klimatické oblasti dle Quitta a LandUse. Tato podkladová data byla nejprve generalizována. Syntézou generalizovaných charakteristik vznikly územní jednotky s typem území připravené k analýze reprezentativnosti. Územní jednotky s rozlohou menší než 1,5 km^2 byly přiřazeny k větším oblastem. Takto vzniklá vrstva byla propojena s vrstvou stanic. Každá stanice se nacházela v území o třech charakteristikách, např.: rovina, teplá klimatická oblast a zástavba. Analýza reprezentativnosti byla provedena dvěma přístupy, nejbližšího okolí a charakteristiky území. Viz přílohy 10, 11.