Výsledky

Výsledky diplomové práce jsou vytyčeny zadáním a cílem práce. Mimo vlastní průvodní text, webové stránky o bakalářské práci a elektronické podoby diplomové práce je hlavním výsledkem diplomové práce především sedm navržených a realizovaných řešení informační/prostorové entropie klimatických jevů pomocí analytických nástrojů GIS. V práci jsou také zmíněny aplikace entropie v dalších geovědních disciplínách a je vysvětlena podstata informační entropie.

Samotná řešení prostorové entropie lze shrnout následovně:

• Komplexní řešení závislosti klimatických jevů
• Zjednodušené řešení závislosti klimatických jevů
• Generalizace informačním ziskem – prostá a rekurzivní
• Stanovení optimálního počtu intervalů pro znázornění geografického jevu
• Entropie v lineární interpolaci klimatických jevů
• Entropie v hodnocení variace jevu v prostoru

Komplexní řešení závislosti klimatických jevů zahrnuje vytvoření kombinované rastrové vrstvy dvou původních rastrů, vytvoření tzv. kombinační tabulky, kde je sledován průnik intervalů obou rastrů a jejich četnost. Dále je pro dané intervaly obou vrstev vypočtena entropie (pro řádek i sloupec, tedy pro interval hodnot jevu A i B) a na základě jejích hodnot hodnocena závislost či podobnost jevů, resp. map znázorňujících daný jev.

Zjednodušené řešení závislosti klimatických jevů je založeno také na kombinaci dvou vstupních rastrových vrstev, nicméně není vytvářena kombinační tabulka, ale jen počítána celková entropie kombinované rastrové vrstvy a sledován počet nově vytvořených unikátních kategorií a jejich rozsah. Tato metoda slouží pro rychlé a zevrubné hodnocení závislosti či podobnosti jevů, resp. map znázorňujících daný jev.

Generalizace informačním ziskem se zabývá restrikcí stupnice geografických jevů a kvantifikuje ztrátu, resp. informační zisk, vzniklou touto restrikcí. Jsou navrženy dvě metody, jak toto provést – prostá a rekurzivní generalizace informačním ziskem. První metoda hodnotí, jaká běžně dostupná metoda restrikce prvotní škály (primárních dat) je nejvhodnější pro znázornění daného jevu při předem stanoveném počtu intervalů. Druhá metoda již navrhuje při dané metodě dělení základní škály počet intervalů vhodných pro nejlepší (informačně nejméně ztrátové) znázornění klimatických (geografických) jevů.

Stanovení optimálního počtu intervalů pro znázornění geografického jevu je metoda, která dle hodnot relativní entropie určuje vhodný počet intervalů daného jevu při zachování největší míry informace (optimálního množství informace). Tato metoda používá pouze prostředků teorie informace a je nutno ji konfrontovat s cílovou skupinou, odborníkem v dané tematice, či dokonce s psychologem.

Entropie v lineární interpolaci klimatických jevů je název metody, která se zabývá hodnocením vstupních bodů do následné interpolace hodnot (IDW, Spline, Kriging, aj.). Metoda dokáže pomocí entropie a testu Anova stanovit, která sada vstupních bodů, jež jsou obecně určující pro výsledek interpolace, je optimální z pohledu statistiky entropie pro provedení interpolace. Zde se nabízí spojení entropie s metodou designu experimentu pro vytipování vhodné lokality pro nové měření (např. pro novou meteorologickou stanici) tak, aby bodové pole měření a výsledná interpolace byla co nejlepší.

Entropie v hodnocení variace v prostoru je postup, jak pomocí funkce entropie hodnotit lokální odchylky či výkyvy v hodnotách libovolného klimatologického (geografického) jevu a vhodně je vizualizovat. Pomocí Voronoi polygonů počítaných na základě entropie lze vhodně odlišit oblasti, kdy se na malém prostoru výrazně mění hodnoty sledovaného jevu. Detekuje se tak ostrý přechod často extrémních hodnot na relativně malé jednotce plochy. Touto metodou lze také vypozorovat např. naakumulované systematické chyby v měření ve sledovaném prostoru.