Autor práce: Bc. Jiří Komínek
Vedoucí práce: RNDr. Stanislav Popelka, Ph.D.
Rok a místo vzniku práce: 2018/2019 KGI Olomouc
Geologie představuje velmi důležité odvětví přírodních věd se kterým se setkává téměř každý dennodenně v nejrůznějších formách. Jedná se o velmi rozsáhlý obor, který zasahuje do mnoha odvětví lidské činnosti. Od plánování výstavby nových staveb, studium chemického podloží, zemskými pochody nebo například vyhledáváním nových ložisek nerostných surovin tak, aby byla těžba rentabilní. V rámci geologie vzniká celá řada kartografických produktů. Geologické mapy jsou považovány za jedny z nejtěžších na sestavení, protože představují vrcholnou kartografickou syntézu, tak také velmi těžké na jejich porozumění. V dnešní době, zejména s rozvojem technologií a webového GIS přichází do styku s geologickými mapami celá řada lidí. Nejčastěji se jedná o odborníky-geology, kteří s mapami pracují téměř denně a jsou k tomuto účelu patřičně vzděláni. Druhou skupinou jsou negeologové, kteří také pracují s geologickými mapami, ale nemají patřičné odborné vzdělání. Jedná se zejména o pracovníky ve veřejné správě na odborech územního plánování, či životního prostředí. Účelem této práce je zjistit, jakým způsobem pracují s mapami geologové a negeologové. Výsledky interpretovat a předat poznatky České Geologické službě. Ta je případně může využít ke zlepšení svých služeb.
Cílů práce bylo několik: hlavním cílem práce byla realizace 3 eye-tracking experimentů a následná analýza s cílem popsat rozdíly čtení map geology a negeology.
Vymezení geologické mapy jako pojmu. Popis a rozdělení map podle jejich obsahu.
Porovnání znakových klíčů geologických map domácí a zahraniční produkce.
Statistické vyhodnocení naměřených dat s cílem popsat rozdíly mezi jednotlivými skupinami uživatelů.
Moderní technologie umožňující otestovat např. velké mapy jako jeden celek. Zachování uživatelského komfortu při testování. V rámci tohoto experimentu byl také upraven skript Mobile Gaze Mapping. Skript je určen pro brýle SMI ET2. Vyhodnocování dat z mobilních ET brýlí je blíže popsáno v textu práce.
Testování za použití profesionálního stacionárního eye-tracking zařízení SMI RED 250. Velmi přesné výsledky a široké možnosti analýzy.
Online rozesílaný dotazník cílený na uživatele kteří pracují s geologickými mapami.
Výsledky práce se dají rozdělit do třech hlavních kategorií.
Úvodní teoretická část práce byla zaměřena především na vymezení geologických map a standardizace v geologii. Jsou zde popsány nepsané standardy, které jsou však mnohými geologickými službami přebírány. V neposlední řadě zde byly srovnány znakové klíče tří geologických služeb, na kterých bylo ukázán, odlišný způsob geologického mapování, tvorby a obsahu znakového klíče.
V ET experimentech byly respondenti rozděleni do tří skupin.
Geologové Geografové a Geoinformatici. Tato část přinesla zajímavé výsledky a poznatky ve dvou oblastech.
V první částí, bylo popsáno, jakým způsobem je možné tato dynamická data zpracovávat.
V kapitole 5.1.2 bylo popsáno automatické zpracování dat z mobilních ET zařízení.
Především nástroj Mobile Gaze Mapping, pomocí kterého byla data zpracovávána prostřednictvím skriptovacího jazyka python.
Byla tak zpracovávána data pomocí rozpoznávání obrazu a převodu 3D souřadnic k referenčnímu 2D obrázku.
Při vizuální kontrole bylo zjištěno, že výsledné Attention mapy poměrně dobře odpovídají datům z manuální analýzy.
Výsledkem tak jsou data s polohou a časem fixace na referenčním obrázku, která mohou být využita pro další analýzy.
Attention mapy pro všechny respondenty.
Během testování papírových map se nejvíce projevily rozdíly mezi skupinami. Skupina geologů se zde projevila jako nejrychlejší oproti zbylým skupinám. Největší rozdíl byl zaznamenán u úkolu č. 4, během kterého měli respondenti označit průběh geologického řezu v mapě. V tomto případě pracovala skupina GEOL nejefektivněji jak podle času, tak podle počtu fixací. Napříč všemi úkoly bylo zjištěno, že skupina GEOL pracuje nejefektivněji a tráví nejméně času v legendě. V úkolu č. 5, při určování čísla mapového listu dosáhla skupina GEOL nejhorších výsledků a nedokázala odečíst číslo mapového listu. Poslední dva stimuly byly zaměřeny na práci s mapou v plném rozlišení, se kterou mohli uživatelé interaktivně pracovat. Tato forma stimulu nebyla na KGI-UPOL doposud testována. Bylo zjištěno, že práce s touto formou stimulu respondentům nečiní potíže. Skupiny GIS a GEO dosahovaly ve sledovaných metrikách obdobných výsledků.
Při testování funkcionality mapové aplikace nebyli respondenti primárně rozděleni do skupin dle vzdělání, ale byli bráni jako jeden soubor. Při testování byly zjištěny problémy jak se samotným během aplikace a potvrdily se tak odpovědi z rozeslaného dotazníku. Velmi častým problémem byla rychlost načítání celé aplikace i přes to že během práce byla rychlost nadprůměrná. Během práce bylo zjištěno několik technických věcí: změna barev horniny při různé úrovni zoomu. Tato změna může být pro uživatele matoucí a je způsobena šrafami polygonů. Problémy, které byly identifikovány při práci všech respondentů byli následující:
Po vyhodnocení všech experimentů byly porovnány výsledky jednotlivých skupin. Skupina GEO byla napříč testy ve výsledcích velmi podobná skupině GIS i přes to, že respondenti ze skupiny GEO prošli geologickým kurzem. Skupina GEO tak byla zařazena ke skupině GIS a tyto skupiny byly sdruženy pod skupinu negeologů.
| Geologové | Negeologové |
|---|---|
| Velmi efektivní při práci s legendou | Pomalá práce s legendou |
| Celkově rychleji řeší úlohy | Pomalejší v celkovém řešení |
| Lépe určují horniny (indexy) | Obtížné rozeznávání druhů hornin (barva) |
| Více se zaměřují na mapové pole | Více se zaměřují na ostatní kompoziční prvky |
Hlavním cílem diplomové práce byla analýza čtení geologických map geology a negeology. Pro splnění cíle muselo být vydefinováno, koho označuje pojem geolog a koho negeolog. Ve výsledku se projevily rozdíly především mezi skupinou geologů a dalšími skupinami. Geologové byli u většiny úkolů při své práci nejrychlejší a dosáhli nevíce správných odpovědí. Nejvýraznější byl rozdíl u sledování legendy a práce s tímto prvkem. Zde byli geologové výrazně rychlejší. Skupina geologů také přistupuje rozdílně ke čtení barevné symbologie geologických map a dokáže lépe rozeznat jednotlivé druhy hornin. Při testování strategie čtení uživatelů nebyly nalezeny výraznější skupiny, které by postupovaly stejně. Všechny dosažené výsledky byly popsány a interpretovány v předcházejících kapitolách. Veškerá data, která byla v práci vytvořena jsou buď v archivu Katedry geoinformatiky Univerzity Palackého nebo byla přiložena na DVD k diplomové práci.
This diploma thesis deals with the analysis of reading of geological maps by geology experts and novices. The first part of the thesis is focused on the theoretical definition and introduction to geological maps. The Czech, British and American geological surveys are compared here. Several examples show differences in map symbology, and standardization in geological maps is described here. The main part of the work contains three eye-tracking experiments. Testing geological maps using eye-tracking glasses. Testing geological maps using a stationary eye-tracker and testing the functionality of the online map application of the Czech Geological Survey (CGS). Testing participants were divided into three groups: geologists (students and staff of UPOL Geology Department), geographers (UPOL Geography Department students) and geoinformatics (students, UPOL Department of Geoinformatics). Altogether, 40 respondents participated in the study. Tests were evaluated using standard eye-tracking metrics such as Time to First Fixation, Number of fixations, Dwell time etc. Eye-tracking glasses records were evaluated manually because impossibility of automatic processing. Geologists were more focused on the map itself than other groups. Overall, they spent less time working on tasks. Testing the map application revealed several problems that will be send to CGS. The questionnaire survey showed that the most used form of geological data is the map application from CGS.
