Cílem testování bylo porovnání placeného softwaru s volně dostupným. Na jedné straně MapTiler a Agisoft, na druhé QTiles a GDAL2tile. Pokud by se zpracovatel (osoba či firma) nemusel zabývat ekonomickou stránku, pak by byl nejvhodnější MapTiler, který je velice spolehlivý a dle výsledků i rychlý. Při finančních limitech je použitelný i QTiles, případně GDAL2tiles, které jsou sice pomalejší, méně spolehlivé a uživatel pro jejich použití potřebuje jistou míru zkušeností, avšak požadovaných výsledků jimi dosáhnout lze, navíc zcela zdarma, což může ušetřit desetitisíce až statisíce korun (v závislosti na velikosti projektu). Výhodou Agisoft je že, se jedná o kompletní fotogrammetrický produkt. Pokud je tedy použit pro tvorbu ortofotomapy, lze jej následně snadno použít i pro generování dlaždic (snadný export). Díky tomu odpadá nutnost investice času či financí do dalšího softwaru.

Pokud porovnáme rychlost generování dlaždic napříč programy, vychází nejlépe MapTiler. Oproti QTiles však vytváří velikostně menší soubory. Dle obrázků na umístěných na následující lze odtušit důvod. QTiles vytváří dlaždice, které jsou v největších úrovních zoomu ostřejší a mírně lépe pasují na podkladových datech.

Velikostní porovnání odpovídá formátu, kvalitě obrazu a metodě převzorkování. Datové typy PNG jsou rozměrnější, což platí i pro vyšší procentuální kvalitu. Bilineární forma produkuje objemnější data v souborovém uložení dlaždic (pro webové použití) a při formátu PNG pro mobilní aplikace (MBTiles).

Cílem beta testování mobilní aplikace Mosquito bylo odhalení chyb ve funkcionalitě a vylepšení uživatelského rozhraní tak, aby bylo použití v terénu, pokud možno, bezchybné a přívětivé. Dále bylo nutné otestovat komunikaci mezi aplikací a databázovým systémem umístěném na serveru – odesílání a přijímání dat. Zjištěné nedostatky byly zdokumentovány a postoupeny autorovi, který chyby opravil a do zdrojového kódu implementoval nápravu. Z důvodu opětovného testování bylo nutné sestavit uživatelské scénáře možného (i málo pravděpodobného) používání aplikace, aby mohlo být opakovaně prováděno při nových verzích, a tím ověřeno, zda funkce, které v přechozí verzi fungovaly, správně reagují i v té nové. Bylo tedy žádoucí vytvořit kroky testování, jež lze libovolně opakovat například i na jiných zařízeních. Zároveň čím více scénářů je vymyšleno, tím se zvyšuje pravděpodobnost bezproblémového chování aplikace a následné spokojenosti uživatelů.

Takzvané uživatelské scénáře byly zpracovány do tabulkové formy, aby mohly být kdykoliv opakovaně použity. Ve výčtu uvedeném v textu diplomové práce jsou zmíněné zejména scénáře, které při testování objevily nějakou chybu. Zbylé jsou doplněné v příloze práce.

V březnu roku 2017 byla oblast Litovelského Pomoraví podruhé letecky nasnímána s cílem následného vytvoření druhé datové sady tůní. Zatímco tůně z roku 2016 byly vytvořeny externím pracovníkem před zadáním této práce, novější letecké snímky, a z nich prováděná identifikace, již byla plně součástí zpracování při této diplomové práci. Leteckým snímkováním bylo vytvořeno 43 snímků s rozlišením osmi centimetrů. Tato značná detailnost umožňovala zjištění i malých tůní a přesný zákres průběhu hranic vodních ploch. Snímkování proběhlo 27. 3. 2017 při stavu vodní hladiny řeky Moravy, jež je znázorněn v grafu. Pro zjištění tůní z leteckých snímků byly vyzkoušeny a porovnány dvě metody –klasifikace obrazu a ruční identifikace.

První testovanou možností získání vodních ploch ze snímků byla automatická klasifikace s využitím tréninkových ploch. K tomuto účelu byl použit nástroj (plugin) v programu QGIS s názvem Semi-Automatic Classification Plugin. Po nainstalování a seznámení se s pluginem bylo přistoupeno k samotné klasifikaci obrazu. Pro odzkoušení použitelnosti toho řešení byly použity dvě testovací území.Cílem bylo ověřit, zda je metoda pro tuto aplikaci vůbec použitelná.

Výsledek nebyl příliš povzbudivý. Ukázalo se, že algoritmus si nedovede poradit s rozmanitostí krajiny zachycených leteckými snímky v detailním rozlišení (8 cm). Velkým problémem byly stíny stromů, jehličnaté lesíky, různé odstíny vodních hladin nebo mokřady. Po konzultaci s vedoucím práce bylo usouzeno, že důvěryhodnějších výsledků bude dosaženo ruční identifikací zpracovatelem, což mimo jiné přinese větší jistotu správných výsledků, například rozlišení stínů a vodních ploch v území. Z tohoto důvodu nebyly testovány další způsoby klasifikací.

Druhou použitou metodou zjištění tůní s vodní hladinou z leteckého snímkování byla ruční identifikace. Snímky byly jeden po druhém procházeny za využití vysokého přiblížení, jež rozlišení umožňovalo. Zájmový prostor rozsáhlý a malé tůně mohly být ukryté kdekoliv v území. Za účelem zjištění maximálního počtu skutečných vodních ploch, jež byly na snímcích různě zřetelné, byla použita vrstva tůní z roku 2016, jež byla načtena do projektu programu ArcMap. Čas strávený na vytvoření nové vrstvy zabral odhadem mezi 60-80 hodinami.

V okamžiku, kdy byly hotové dvě datové vrstvy tůní z let 2016 a 2017, tak bylo potřeba vyřešit problém jejich kombinace a následného zobrazení v prezentačních médiích systému Mosquito, a to zejména ve webové aplikaci. Bylo rozhodnuto, že se výchozím stavem zobrazování bude kombinace dat (polygonů) z obou roků. Prezentovány budou zkombinované tůně a v místech, kde dochází k překryvu ploch, tedy, že se v daném místě potencionální komáří líhniště vyskytovala jak v březnu 2016, tak o rok později, bude použit novější stav tůní.

Proces spojování obou vrstev a následné ruční řešení překryvů, byla při daném počtu polygonů časově náročná záležitost. Z tohoto důvodu a také z potřeby úkon v příštích letech provádět znovu, byl vytvořen nový Toolbox, jež obsahuje dva nástroje sestavené v ModelBuilder v prostředí softwaru ArcMap. První z nich se zabývá pouze překryvy polygonů ve vstupních datech. Výstupem je vektorová vrstva obsahující pouze kolizní situace, ve kterých se objekty překrývají. Druhým výsledkem je tabulka ve formátu XLS (nativní typ pro MS Excel), jež obsahuje identifikační údaje polygonů, rozlohu překryvu a procentuální podíl překryvných ploch oproti nekolizním.

Druhý model již provádí samotnou kombinaci polygonů vstupních vrstev. Výsledkem je opět vektorová vrstva, která obsahuje unikátní tůně. V místech překryvu je vybrána aktuálnější plocha (nikoliv průnik). Oba modely lze použít v ArcMap pro libovolné polygonové vrstvy.

Predikce terénních depresí

Myšlenkou této klíčové analýzy byla možnost využití jejich výsledků v boji proti nežádoucímu hmyzu. Z tohoto důvodu byl sestaven postup, jehož výsledkem jsou data využitelná jak Spolkem pro hubení komárů, tak Krajskou hygienickou stanicí Olomouckého kraje, zastoupenou doktorem Mazánkem. Je důležité zmínit, že výsledky analýzy nejsou zaručeně přesné. Proto je se v názvu kapitoly objevuje slovo predikce. Z více příčin není v současné době možné vypočítání tůní se stoprocentní jistotou. Své omezení přináší DMR5G, jehož střední chyba výšky v nezalesněném území dosahuje 18 centimetrů a 0,3 metrů v zalesněném. Druhým limitem modelu je rozlišení jednoho obrazového bodu, které činí dva metry. Dále interakce s vodní hladinou, která nepropouští laserový paprsek, a tím pádem v modelu chybí údaje o dně prohlubně, který je nahrazen výškou hladiny. Výsledná data předpovídající výskyt tůně je tedy potřebné minimálně jednou ověřit v terénu, aby se vyloučila možnost falešných výsledků. To je úkol již několikrát zmíněných sběračů, kteří, do jisté míry, nadále nebudou nuceni procházet celou plochu oblasti, ale budou se moci zaměřit na dané lokality.

Principem modelu je získání polygonových objektů, jež reprezentují terénní deprese a obsahují potřebné informace. Nejprve je nutné z digitálního modelu reliéfu vygenerovat vrstevnice (rozestup po 10 centimetrech). Vrstevnice jsou poté převedeny do polygonové vrstvy, přičemž důležitým faktorem je, že pro jejich vytvoření je třeba pouze uzavřených vrstevnic (není-li zadán parametr tolerance), které značí zvýšeninu či sníženinu. Tyto dva reliéfní směry je potřebné dále rozlišit, a to za použití nástroje Zonal Statistics as Table (vypočítá minimální a maximální nadmořskou výšku pro polygony uzavřených vrstevnic, které byly nejprve spojeny pomocí Dissolve, načež jim byly přiděleny hodnoty krajní vrstevnice). V okamžiku, kdy vrstva obsahuje plošné jevy obsahují vložené hodnoty krajní vrstevnice, minimální a maximální nadmořské výšky, může dojít k výběru potenciálních míst pro výskyt vodních tůní. Důležitým faktorem je, že vybraná plocha musí nejvyšších hodnot elevací dosahovat při svém okraji, a poté směrem ke středu musí klesat. Tedy absolutní rozdíl hraniční vrstevnice a minimální výšky musí být větší, než absolutní rozdíl stejné vrstevnice a maximální výšky plochy. Pokud by bylo velikostní znaménko prohozené, došlo by k výběru zvýšenin. Na závěr již zbývá pouze vybrat polygony dle zadané výšky hladiny, která zastupuje míru velikosti rozlivu.

Model pro zjištění depresí v ploše rozlivu vodního toku byl sestaven a otestován na dvou vybraných lokalitách Litovelského Pomoraví. První lokalita se rozprostírá u obce Horka nad Moravou (plocha 31,33 hektarů). Interval nadmořských výšek se pohybuje v rozmezí 216,8 a 228,6 m n.m. Její převážná část je nezalesněná. Druhé území (31,6 ha; 213,6-217,9 m n.m.) zastupuje oblast kolem Mlýnského potoka nedaleko známé pískovny Poděbrady.

Průměrná nadmořská výška tůní

Další analýzou sestavenou nad výškovými daty DMR5G bylo zjištění průměrné nadmořské výšky tůní pro oba roky zájmu. Pro tento účel byl použit nástroj Zonal Statistics as Table, který pro každý polygon vstupní vrstvy vypočítá z digitálního modelu reliéfu zvolené statistiky. (Obr. 60). Z grafu je patrné, že nejvíce tůní leží v intervalech od 205 do 229,9 metrů nad mořskou hladinou. U vrstvy tůní 2016 se jedná o kategorii nejnižších, u vrstvy druhé naopak nejvyšších výšek uvedeného rozmezí. Početně nejméně zastoupené intervaly jsou 230-234,9; respektive 240-250. Průměrná hodnota z celého území je pouze nepatrně odlišná – 223,0 metrů u starší datové sady, a 223,1 u té novější. Rozptyl mezi nejnižším průměrem a nejvyšším je 38 a 37,6 metrů. Z výsledků vyplývá, že obě vrstvy jsou si, co se týče srovnání průměrných nadmořských výšek tůní, relativně podobné. To znamená, že se tůně v obou letech vyskytují v přibližně stejných elevačních prostorech.

Vzdálenost tůní od vodních toků

Další zkoumanou prostorovou charakteristikou tůní je vzdálenost vodních hladin od sítě vodních toků (řeka Morava a její ramena v kombinaci s významnými potoky, výčet je upřesněn v kapitole 4.4.2 Ruční identifikace). Intervaly vzdáleností byly zvoleny následovně: 0-50, 50-100, 100-200, 200-300, 300-400, 400-500, 500-1 000, 1 000-1 500, 1 500-5 000 metrů. Tyto hodnoty byly vloženy do geoprocesingového nástroje zvaného Multiple Ring Buffer, který vytvořil vektorovou vrstvu lineárních vzdáleností od toků. Tato vrstva byla použita na rozčlenění (Split) tůní 2016 i 2017 do patřičných intervalů.

Krajinné metriky

Pro vytvoření krajinných metrik tůní byla použita extenze softwaru ArcGIS – Patch Analyst, blíže popsaný v kapitole 2.4 Použité programy. Použití této extenze je vcelku snadné. Pro výpočet krajinných metrik je určena volba Spatial Statistics. V nově se zobrazeném systémovém okně se vybere vrstva z projetu ArcMap, pro kterou budou statistiky počítány, dále třída objektů (zde oblasti výskytu) či celá vrstva, adresář pro výstupní data a na závěr je provedena volba požadovaných metrik. Ty jsou rozděleny do pěti sekcí: Patch Density and Size Metrics (hustota a velikost plošek – polygonů), Shape Metrics (tvarové metriky), Edge Metrics (hranové metriky), Diversity Metrics (rozmanitost) a Core Area Metrics (shluky plošek na základě určité podobnosti). Výstupem je tabulka se zvolenými metrikami, případně kopie vstupní vrstvy (shapefile) s přidělenými výsledky pro každý polygon. Tato možnost proběhne po zvolení Add Patch Analysis layer to map při definování parametrů výpočtu.

Detailní výsledky jsou dostupné v textu práce.