Počítačové mapy ovládly kartografii

Kartografie, zjednodušeně řečeno tvorba map, patří mezi obory, kde vpád počítačů znamenal úplný převrat v dosavadní praxi. Česká republika přitom patřila a stále patří mezi přední státy světa, které udávají tón kartografické tvorbě.
Počítačové mapy ovládly kartografii
Jaromír Kolejka: Kartografie, zjednodušeně řečeno tvorba map, patří mezi obory, kde vpád počítačů znamenal úplný převrat v dosavadní praxi. Česká republika přitom patřila a stále patří mezi přední státy světa, které udávají tón kartografické tvorbě.

Právě na jižní Moravě byla objevena jedna z prvních map na světě, vyrytá asi před dvaceti pěti tisíci lety do mamutího klu. V 16. století byly vytvořeny první přehledné mapy Čech, Moravy, Slezska a Uher, které měly nejen vysoký informační, a proto i strategický význam, ale i velkou uměleckou hodnotu. Byly vyryty do litografických desek a po tisku obarveny. Také Jan Ámos Komenský byl autorem jedné z nejkrásnějších evropských map – mapy Moravy (asi z roku 1628).

Moderní česká kartografie přinesla další vklad. Dnes běžně používaný barevný výškopis se zelenými nížinami a hnědými horami se poprvé objevil počátkem tohoto století na mapách naší české a slovenské produkce. Vojenský zeměpisný atlas patří stále mezi nedostižná díla a v jistém směru představuje normu pro mezinárodní kartografickou tvorbu.

První krůčky naší počítačové kartografie
Již koncem 70. let u nás vyvinuly Závody průmyslové automatizace v Novém Boru digitální kartografický systém DIGIKART. Skládal se z počítače ADT, digitalizačního zařízení DIGIPOS a kreslicího zařízení DIGIGRAF. Krátce nato byl využit v řadě institucí pro kartografickou tvorbu.

Skutečný převrat přinesla 90. léta, kdy se k nám dostaly moderní technologie využívající osobní počítače a software geografických informačních systémů, např. ArcInfo, MicroStation, MapInfo a další. Tím se dostaly možnosti tvorby map mezi široký okruh profesionálů i laiků. Většina naší současné kartografické produkce je realizována právě poměrně široce přístupnou technologií, což má nejen četné výhody, ale i úskalí.

Digitální, nebo počítačová mapa?
Názory odborníků se různí, ale v jednom se shodnou: "Digitální mapa je digitální model části zemského povrchu, který byl vytvořen, aktualizován a reprodukován kartografickou metodou, je uložen na paměťových médiích počítače a pomocí softwaru upravován do použitelných forem v databázi, na obrazovce, na Internetu, na papíře nebo na jiném médiu." Specialisté se přou o to, zda digitální mapou je i taková, která vznikne jenom prostým sejmutím některou digitalizační technologií, a pak je reprodukována na obrazovce. Vždy však jde o "rozvinutí bodového, čárového a areálového uspořádání obsahu do lineárního číslicového záznamu uloženého na paměťových médiích." A to se týká i skenerem nasnímaných map, protože před reprodukcí – vizualizací také prošly formou číslicového záznamu.

Digitální mapa vzniká zpracováním digitálních údajů o daném území s jejich následnou vhodnou prezentací (vizualizací). Podklady pro ni mohou vznikat manuální, poloautomatickou nebo automatickou digitalizací informací o území. Mezi používané metody patří odečítání hodnot z různých čtverečkových sítí, použití ručně kontrolovaného digitalizátoru (myší na tabletu) a také skenování. Jiným případem je použití digitálních dat získaných měřením v terénu (geodetická, GPS) nebo snímáním senzory (videozáznamy, digitální fototechnologie, čidla leteckých a družicových nosičů ad.). Aby mohl být vzniklý číslicový řetězec mapou, musí k němu být připojena technologie, která ho převede do přijatelné 2D, 3D nebo dokonce 4D podoby. Jakmile vše projde počítačovou technologií a je prezentováno lidskému zraku, stává se z informací počítačová mapa.

Pro a proti v počítačové tvorbě map
Na straně počítačových map stojí řada výhod. K předním z nich patří neomezené možnosti úprav informací o daném území, co se týče geometrických (projekce, velikost, měřítko, počet rozměrů) i grafických parametrů díla (barev, rastrů, čar a značek). Mimořádnou výhodou je rychlost zpracování dat a vytvoření mapového originálu. Doba tvorby mapy se oproti minulosti zkrátila na zlomek a s jistou dávkou přehánění lze mapu udělat "na počkání".

Počítače umožňují zpracování velkých objemů dat, včetně jejich různorodého vyhodnocení v reálném čase, což jim umožňuje vytvářet i nové informace (např. z vlastností povrchu lze odvodit sklon svahu, jeho orientaci vůči světovým stranám nebo rizika eroze). Nezanedbatelnou výhodou je možnost zpracování informací pocházejících z různých zdrojů (mapy, kartogramy, statistiky, letecké a družicové snímky, videozáznamy …), uložených v různých grafických formátech, v různých měřítcích a s různým rozlišením. To, co bylo kdysi velmi namáhavou ruční prací a výsledkem námahy odborníků všestranně vyhodnocujících údaje, lze dnes realizovat v neuvěřitelně zkrácené době. Digitální kartografie je tak blíže uživateli map. Můžete si prostě sednout ke svému počítači a na vhodném softwaru sestavit vlastní mapu. Některé internetové servery dokonce nabízejí tvorbu map z údajů na nich umístěných.

Počítačová zpracování map mají i svá ale. Hlavní problém spočívá ve značných nárocích (až 90 % veškerého času) na počáteční digitalizaci informací o daném území, jejich čištění, úpravu a předzpracování při sestavování první mapy. Další odvozené mapy jsou již tohoto nedostatku ušetřeny, obzvláště jsou-li výchozí mapy na Internetu. Digitální data si můžete i koupit, ale jejich finanční náročnost je často na hranici rentability.

Dalším problémem je spolehlivost digitálních dat a ochrana před neautorizovaným pozměňováním. K posouzení kvality dat je nezbytná účast kvalifikovaného odborníka (nejlépe v oboru, z něhož data pocházejí), který kontrolu provede. U interpretace údajů poskytovaných dálkovým průzkumem Země je jeho účast přímo podmínkou. Přes širokou nabídku kartografického hardwaru a softwaru přece jen nelze standardními postupy pokrýt nekonečnou nápaditost lidského ducha. Umění a krásu ručně vytvořených map nikdy nenahradí (a ostatně si na to nárok ani nedělá) sebedokonaleji provedená počítačová mapa.

Kartografie je disciplína na pomezí umění, vědy a techniky. Díky počítačům lze tento problém překlenout prakticky neomezeným technologickým bohatstvím umožňujícím tvorbu map ve variantách podle potřeb a požadavků uživatele.

Vážným problémem zůstává finanční náročnost hardwaru a softwaru, a zatím stále nenasycená potřeba kvalifikovaných odborníků. Kvalitní moderní kartografické dílo musí sestavovat minimálně tým složený z obsluhy zařízení, schopného kartografa a odborníka ve znázorňované problematice. Tím se úspěšná kartografická tvorba stává drahou. Redukování tvůrčího týmu pak nezřídka vede k výrobě neuvěřitelných "map", které znehodnocují představy veřejnosti o kartografii, počítačových technologiích, mapách a nakonec i o jejich tvůrcích.

Využití digitálních map
V současné době je 80–90 % map vytvářeno plnou digitální cestou. Řadu odvětví si dnes již nedokážeme představit bez využití počítačových (digitálních) map. Vedoucí roli hraje navigace, správa inženýrských sítí a nemovitého majetku. Bez digitálních map by asi osiřela jedna velká část Internetu, kde jsou umístěny údaje o územích po celém světě. Není daleko doba, kdy budeme mít i z kapesních počítačů přístup do obsáhlých mapových databází a podle potřeby si z nich stahovat údaje o prostoru, který nás právě zajímá. Již dnes je možné si z kartografických dat na sítích vytvářet vlastní účelové mapy. Digitální kartografie budoucnosti bude ještě těsněji spjata s člověkem, bude ji mít v podobě digitálních map stále u sebe.

Témata článku: Software, Mapy, Kartografie, Atlas software

Určitě si přečtěte

Pojďme programovat elektroniku: Postavíme si titěrnou Wi-Fi meteostanici s lepším teploměrem než Netatmo

Pojďme programovat elektroniku: Postavíme si titěrnou Wi-Fi meteostanici s lepším teploměrem než Netatmo

** Dnes se podíváme na maličkou Wi-Fi destičku Wemos D1 mini ** A připojíme k ní barometrický a teplotní shield ** Poběží na ní web a nabídne i JSON API

18.  6.  2017 | Jakub Čížek | 28

Jak vybrat monitor k počítači: nenechte se zlákat nepodstatnými parametry

Jak vybrat monitor k počítači: nenechte se zlákat nepodstatnými parametry

** Na jaké parametry se zaměřit a kde vás výrobci chtějí nachytat ** Monitory se stále více specifikují pro konkrétní určení ** Náročný hráč nebo profesionální grafik mají různé požadavky

20.  6.  2017 | Tomáš Holčík | 31

Dlouhodobý test HTC Vive: co vám recenze o virtuální realitě neřeknou

Dlouhodobý test HTC Vive: co vám recenze o virtuální realitě neřeknou

** Ani hry se sebelepší grafikou vás nevtáhnou tolik, jako ve virtuální realitě ** Pro sledování filmů není VR ani zdaleka ideální ** I první generace je skvělá, stále však působí jako prototyp

20.  6.  2017 | Stanislav Janů | 22

Jak unikají informace o nových iPhonech? Třeba podprsenkami čínských pracovnic

Jak unikají informace o nových iPhonech? Třeba podprsenkami čínských pracovnic

** Na černém trhu mohou zaměstnanci továren za kradené součástky inkasovat částku ve výši ročního platu ** Velké množství informací je vyneseno i z centrály Applu ** Díly jsou pašovány v botách, podprsenkách i odpadem

21.  6.  2017 | Stanislav Janů | 22


Aktuální číslo časopisu Computer

Bojujeme proti Fake News

Dva velké testy: fotoaparáty a NASy

Co musíte vědět o změně evropského roamingu

Radíme s výběrem základní desky