[Home Page]

Geomatika a geoinformatika v moderní informační společnosti

Několik myšlenek z přednášky doc. ing. Jiřího Šímy, CSc., na 42. Geodetických informačních dnech v Brně 10. 11. 2006.

==> Osmdesátá a devadesátá léta uplynulého století přinesla do většiny vědních a inženýrských oborů převratné změny díky komputerizaci a elektronizaci mnoha činností. Tak se změnily i náplň a způsoby práce zeměměřiče, pro kterého byly dříve klasickými pracovními prostředky výtyčky, měřické pásmo, úhloměrný přístroj a papírová mapa. V současné době totiž disponuje novými a vysoce výkonnými prostředky, které umožňují efektivně získávat a zpracovávat geoprostorové informace ve formě a obsahu odpovídajícím specifickým požadavkům nejrůznějších jejich uživatelů v informačním věku. Jde např. o globální systém určování prostorové polohy na zemském povrchu pomocí navigačních družic, letecké měřické snímkování, multispektrální a radarové obrazové záznamy zemského povrchu z kosmických a leteckých nosičů, detailní snímkování georeliéfu interferometrickým radarem (LIDAR), digitální pořizování a zpracování leteckých snímků, elektronickou tachymetrii, přesné zaměřování složitých blízkých objektů laserovým skenováním, o tvorbu a využívání základních bází geografických dat pro kartografickou vizualizaci a o vytváření a aplikaci geografických informačních systémů (GIS).

==> V dnešním prostředí se profese zeměměřiče již nemůže vyvíjet a skrývat v pohodlných ulitách úzkých specializací (jako např. budování polohových bodových polí, katastrální měření, topografické mapování, sestavitelské práce v kartografii aj.), ale musí se stát integrovanou profesí, označovanou v řadě technicky nejvyspělejších zemí jako geomatika, geomatické inženýrství nebo též prostorové geoinformační inženýrství. Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) definuje geomatiku jako »vědecký a technický interdisciplinární obor zabývající se sběrem, distribucí, ukládáním, analýzou, zpracováním a prezentací geografických dat nebo geografických informací«. Kanadský ústav geomatiky (státní orgán zeměměřictví, který byl takto přejmenován v roce 1994) konkretizuje záběr geomatiky takto: »Geomatika je věda a technologie zabývající se získáváním, analýzou, interpretací, distribucí a využitím geografické informace. Zahrnuje široký okruh oborů, které mohou být použity společně k vytvoření detailního, avšak srozumitelného obrazu fyzikálního světa a našeho místa na něm. Tyto obory jsou zejména: zeměměřictví (geodézie a kartografie), dálkový průzkum Země (včetně fotogrammetrie), globální určování prostorové polohy na zemském povrchu a geografické informační systémy.«

==> Tato koncepce se ujala již počátkem devadesátých let v Kanadě, USA, Austrálii, Velké Británii a Irsku. V České republice byl jako první realizován vysokoškolský studijní program Geomatika v roce 1995 na Západočeské univerzitě v Plzni (nyní jako prezenční, kombinované i doktorské studium). Na evropském kontinentě dosud převládá konzervativní koncepce individuálního rozvoje a výuky tradičních vědních oborů (nižší, vyšší a inženýrské geodézie, kartografie, fotogrammetrie, topografického mapování, geodetické astronomie a dalších), přičemž rozvoj postupů zpracování a využití geoprostorových informací je předmětem disciplíny označované zejména ve střední a východní Evropě velmi frekventovaně jako geoinformatika. Těžištěm geoinformatiky je však evidentně účelové (tematické) zpracovávání základních geodat, jejich analýza, syntéza, tvorba a využití geografických informačních systémů, a jen okrajově - v případě potřeby - doplnění, aktualizace či zpřesnění základních geodat vzniklých v okruhu oborů, které zahrnuje geomatika. Potvrzují to i studijní programy českých vysokých škol, které zajišťují výuku geoinformatiky (VŠB-TU Ostrava, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze, Masarykova univerzita v Brně, Palackého univerzita v Olomouci, Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem a naposledy též Fakulta stavební Českého vysokého učení technického v Praze).

==> Z předchozího vymezení vyplývá jednak jistý rozdíl v náplni geomatiky a geoinformatiky a jednak nutnost částečného průniku mezi nimi a informatikou obecně, jak se jeví za současné situace v České republice. Hlavním úkolem oborů sdružených v geomatice je získávání (sběr) a správa základních geoprostorových dat (geodat) a jejich atributů s požadovanou přesností a aktuálností. Tato data naplňují specializované informační systémy (např. Informační systém katastru nemovitostí) nebo databáze (trigonometrických a zhušťovacích bodů, bodů České státní nivelační sítě, ZABAGED, GEONAMES a další). K uložení, správě a distribuci základních dat jsou nezbytné prostředky, které již náleží do oblasti geoinformatiky (báze geodat, technologie GIS a prostředky k interpretaci geodat) a do oblasti obecné informatiky (technické a programové prostředky výpočetní a zobrazovací techniky, telekomunikační sítě).

==> Prostorem pro geoinformatiku je naplňování tematických databází, které se neobejde bez znalostí parametrů geodetických referenčních systémů a kartografických zobrazení, disponibilních bází základních geodat, ale i bez sběru dalších geoprostorových i atributových dat s častým použitím technologie GPS a dálkového průzkumu Země zaměřeného především na získávání kvalitativních charakteristik předmětů a jevů na zemském povrchu a jejich časových změn. Specifickým úkolem geoinformatiky je analýza a syntéza geodat, umožňující při aplikaci technologií geografických informačních systémů kvalitní poznávání a fundované politické, ekonomické a ekologické rozhodování o vývoji územní reality. Další důležitou složkou je vizualizace geodat, která se neomezuje pouze na tradiční mapový výstup, ale zahrnuje i moderní sofistikované postupy (např. 3D modely území a objektů na něm, animaci scén a virtuální realitu).

==> Jaké jsou výhledy geomatiky a geoinformatiky v příštích dvaceti letech? Očekává se celková harmonizace politického a právního prostředí v Evropské unii, která umožní vytvořit evropskou geoinformační infrastrukturu. Geografická data budou všeobecně přístupná (např. prostřednictvím EU-Geoportálu), přeshraniční výměna geodat bude samozřejmostí. Kombinace bezdrátové technologie a Internetu způsobí, že geoinformace budou dostupné na libovolném místě a kdykoliv, za cenu odpovídající jejich vyhledání, přenosu a kopírování nebo dokonce zdarma.

==> Vývoj e-katastru nemovitostí bude směřovat k jedinému informačnímu systému, který bude registrovat jak vlastnická práva k nemovitostem a jejich omezení, tak i technická data o vlastnících, pozemcích, budovách a bytech. V tomto ohledu má Česká republika významný náskok. 3D katastr bude v budoucnu registrovat a zobrazovat i podzemní a nadzemní objekty charakteru nemovitosti a lokalizovat je v národním (později v evropském) geodetickém referenčním systému. Vedení katastrálního informačního systému bude centralizováno, distribuce dat uživatelům naopak rozptýlena do informačních kiosků místní správy. Evropská pozemková informační služba (EULIS) poskytne elektronické rozhraní umožňující přístup k národním katastrálním informačním systémům v Evropě. Výdaje na provoz katastrálního informačního systému budou plně kryty příjmy z poplatků. Takový je celoevropský trend.

==> Soukromí zeměměřiči budou muset poskytovat komplexní služby zákazníkům včetně oceňování a někdy i zajištění prodeje nemovitostí. Mnoho praktických zeměměřických operací bude natolik automatizováno, že je budou moci vykonávat lidé bez odborného vzdělání. Jako příklad lze uvést použití robotizovaných totálních stanic pro podrobná měření a systému pozemního laserového skenování pro zaměřování budov, ulic, průmyslových provozů, inženýrských děl a podzemních objektů. Hlavní změnou je vývoj od orientace na měření k orientaci na informace. Tradiční měřická zručnost ustupuje do pozadí a je třeba více zběhlosti v počítačovém a programovém inženýrství. Automatizace uvolňuje lidskou sílu pro jiné produktivnější a náročnější činnosti. Praktická geodézie (zeměměřictví) směřuje k integraci více vědních disciplin (jakožto geomatika).

==> Vývoj teoretické geodézie se soustředí na zdokonalování parametrů zemského tělesa a jeho tíhového pole a na zpřesnění globálních, kontinentálních i národních geodetických referenčních systémů včetně jejich časových změn. Globální polohové systémy dosáhnou milimetrové přesnosti i v geodetických kinematických aplikacích. Jejich součástí budou husté sítě permanentních stanic v jednotlivých zemích běžně využívané inteligentními navigačními systémy pro navigaci osob, vozidel, lodí a letadel v reálném čase. Časoprostorový aspekt bude typický pro sběr, zpracování a analýzu geoprostorových dat vybavených nejen souřadnicemi x,y,z, ale i časovým údajem jejich pořízení. GPS se stane hlavním nástrojem geodetického sběru geoprostorových dat.

==> Fotogrammetrie dokončí přeměnu od fotografického snímku k digitálnímu obrazovému záznamu. Velkoformátové digitální letecké měřické kamery budou cenově srovnatelné, ne-li lacinější, než současné filmové kamery. Prostorová poloha jednotlivých obrazových záznamů bude odvozována z přímo měřených prvků vnější orientace zjištěných aparaturou GPS a inerciální měřickou jednotkou během snímkového letu. Pro tematické aplikace budou často využívány multispektrální a hyperspektrální obrazové záznamy z leteckých nosičů. Pro detailní modelování georeliéfu a jeho časových změn bude běžně používán letecký laserový skener (LIDAR).

==> Kartografie bude významně dotčena rozvojem informačních technologií. Zdá se, že produkční kartografie bude především obslužným servisem pro kartografickou vizualizaci geoprostorových dat zpracovávaných technologiemi GIS. Mapa v papírové formě sice neztratí úplně svůj význam, ale bude jen jednou z pomůcek pro výuku, aktivity ve volném čase a pro běžné vojenské účely. Jinou, častější formou budou elektronické mapy a atlasy, 3D modely krajiny, animace, virtuální modely a inteligentní geoobrazy multimediální povahy. Internet umožní rychlý přístup ke kartografickým produktům a stane se tak globálním geoinformačním systémem.

==> Popsané trendy a aplikace geověd, které úzce souvisejí s geografickými informačními systémy (GIS) a geoinformatikou, nasvědčují tomu, že v budoucnu bude sice menší potřeba vysokoškolsky vzdělaných geoinformatiků, avšak s důkladnými znalostmi citovaných geověd, aby byli schopni vidět dovnitř černých skříněk firmami dodávaných software a jen někteří (ti nejschopnější) by měli být cvičeni v ovládání nástrojů potřebných pro tvorbu a zdokonalování programového vybavení GIS. Naopak, širší kádr studentů jiných vědních oborů, jako např. geografie, zemědělství, dopravy, energetiky a životního prostředí, by měl být vzděláván ve všech aspektech užívání GIS. Vzhledem k pokračující počítačové gramotnosti dětí bude vhodné vytvářet počítačové hry na bázi GIS, které jim přiblíží základní poznatky z geografie, kartografie, historie a ekologie. Na všech stupních vzdělávání je již dnes důležitá výchova k etickému chování při využívání informací a programového vybavení (respektování autorských práv a duševního vlastnictví, netolerování nelegálně získaných dat a programů).

==> Závěr: Informační revoluce mění zásadním způsobem práci zeměměřiče. Přenáší těžiště jeho aktivit z dosud odborně náročných postupů sběru geoprostorových dat na jejich zpracování, správu a prezentaci pro potřeby vědeckých, administrativních, právních a technických operací. Budoucnost ukáže, zda dnešní zeměměřič bude geomatikem nebo geoinformatikem ve smyslu tohoto příspěvku.

Doc. ing. Jiří Šíma, CSc., ZČU v Plzni

vyvěšeno: 11.02.2007
poslední aktualizace: 27.02.2007
ID článku: 2376


Z časopisu Zeměměřič č. 07-01a02
[Server]
GIS
Různé ČSGK
[Pošta]