Publiczne dane, otwarte oprogramowanie i przestrzenne zapytania

class: inverse, left, nonum, clear
background-image: url("figs/title-cover2.png")
background-size: cover

.titlestyle2[Publiczne dane, ] <br>
.titlestyle2[otwarte oprogramowanie] <br>
.titlestyle2[i przestrzenne (za)pytania] <br>

.captionstyle[Jakub Nowosad, nowosad.github.io]
.pull-right2[.captionstyle[GISday 2021, 2021-11-17]]

---
# Publiczne dane

**Źródła danych:** <a href="https://www.kennedyspacecenter.com/blog/60-years-ago-first-satellite-image-of-earth"> <img src="figs/Explorer_6_1959_first image.jpg" align="right" width="320" /> </a>

- Sektor publiczny
- Sektor prywatny
- Społeczności

**Typy danych:**

- Obrazy satelitarne
- Modele terenu
- Granice administracyjne
- Pomiary meteorologiczne czy hydrologiczne
- Lokalne dane, np. o rozkładach jazdy komunikacji publicznej
- Wiele innych...

----

https://freegisdata.rtwilson.com/ - zestawienie ponad 500 stron internetowych z dostępnymi danymi przestrzennymi

---
# Publiczne dane

.lc2[
<a href="https://www.usgs.gov/news/first-images-earth-taken-landsat-9-satellite-released"> <img src="figs/L9_Australia_large_release_nolabels.jpg" align="center" width="470" /> </a> 
]

.rc2[
**Powody upubliczniania danych:**

- Redukcja kosztów
- Tworzenie nowych produktów i usług 
- Promocja
- ...

----

Wiele źródeł danych może być pobranych bezpośrednio z programów GISowych czy języków programowania.
]

<hr>

*Warto pamiętać o tym na jakiej licencji udostępniane są dane!*

---
# Otwarte oprogramowanie

.lc[
**GUI:**

- QGIS
- GRASS GIS
- SAGA GIS
- ...
]

.rc[
<img src="figs/qgis.webp" width="80%" style="display: block; margin: auto;" />
<img src="figs/grassgis.png" width="90%" style="display: block; margin: auto;" />
<img src="figs/saga.png" width="90%" style="display: block; margin: auto;" />

]

---
# Otwarte oprogramowanie

.lc[
**GUI:**

- QGIS
- GRASS GIS
- SAGA GIS
- ...

----

**Pakiety i moduły języków programowania / CLI:**

- *python* - shapely, geopandas, rasterio, ...
- *R* - sf, terra, tmap, ...
- ...

]

.rc[
<img src="figs/geopandas.png" width="1859" style="display: block; margin: auto;" />

<img src="figs/sf.gif" width="30%" style="display: block; margin: auto;" /><img src="figs/tmap.png" width="30%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---
# Przestrzenne (za)pytania

*https://www.waldrn.com/the-shadiest-spots-in-downtown-indianapolis/*

.pull-left[
- Zmiany klimatu
- Ekologia
- Transport
- Archeologia
]

.pull-right[
- Demografia
- Geomarketing
- Codzienne pytania
- Wiele innych...
]

---
# GUI vs CLI

<table>
 <thead>
  <tr>
   <th style="text-align:left;"> Cecha </th>
   <th style="text-align:left;"> GUI </th>
   <th style="text-align:left;"> CLI </th>
  </tr>
 </thead>
<tbody>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Dyscyplina </td>
   <td style="text-align:left;"> Geografia </td>
   <td style="text-align:left;"> Statystyka, Informatyka </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Sposób interakcji </td>
   <td style="text-align:left;"> Graficzny interfejs użytkownika </td>
   <td style="text-align:left;"> Wiersz poleceń </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Odtwarzalność </td>
   <td style="text-align:left;"> Minimalna </td>
   <td style="text-align:left;"> Maksymalna </td>
  </tr>
</tbody>
</table>

---
# Przykład 1

<img src="figs/logo_imgw_white.svg" align="left" width="120" /> https://dane.imgw.pl/ - otwarty dostęp do danych meteorologicznych i hydrologicznych dla celów niekomercyjnych (*dostęp od roku 2017*)

---
# Przykład 1

---
# Przykład 1

Jaki był <span style="color:#6C6AB5">najzimniejszy</span> i <span style="color:#D33F6A">najcieplejszy</span> dzień w roku 2020?

----

*Inne możliwe pytania?*

---
# Przykład 2

Ile drzew rośnie na Cytadeli?

---
# Przykład 2

<img src="figs/gugik.png" align="left" width="200" /> http://www.gugik.gov.pl/pzgik/inne-dane-udostepniane-bezplatnie - otwarty dostęp do danych z zasobów GUGiK - ortofotomapy, Cyfrowe Modele Wysokościowe (NMT, NMPT), chmury punktów, modele 3D budynków, itd. (*dostęp od roku 2020*)

---
# Przykład 2

---
# Przykład 2

.lc[
Jak policzyć drzewa dla tego obszaru?
]

.rc[
<img src="figs/02-map3.png" width="90%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---
# Przykład 2

Dane LIDAR (ang. *Light Detection and Ranging*) z lotniczego skanowania laserowego - reprezentacja terenu w postaci chmury punktów pomiarowych o określonych współrzędnych XYZ

---
# Przykład 2

.lc[
Detekcja drzew na podstawie danych LiDAR
]

.rc[
<img src="figs/02-map4.png" width="90%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---
# Przykład 2

.rc[
<img src="figs/02-rgl2.png" width="1161" style="display: block; margin: auto;" />
]

.lc[
**Liczba drzew:** 363
]

---
# Przykład 2

Ile drzew rośnie na Cytadeli?

**11199**

---
# Przykład 3

Rezerwat Meteoryt Morasko

---
# Przykład 3

.lc[
Co kryje się pod drzewami?
]
.rc[
<img src="figs/03-map1.png" width="90%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---
# Przykład 3

.lc[
Co kryje się pod drzewami?

LiDAR -> DSM (Cyfrowy model powierzchni)
]
.rc[
<img src="figs/03-map2.png" width="90%" style="display: block; margin: auto;" />
]

---
# Przykład 3

LiDAR -> DSM (Cyfrowy model powierzchni) + śledzenie promieni (ang. *ray tracing*)

----

*[Wydruk 3D tego modelu też jest możliwy!](https://www.tylermw.com/3d-printing-rayshader/)*

---
# Cykl uczenia

----

.pull-left[
Ucz się na podstawie problemów, które Ciebie interesują!
]

.pull-right[
Uwaga:

- Jakość danych
- Bariera wejścia
- Powtarzalność
]

---
class: left, top, clear2

.pull-left[

## Podsumowanie

- Dane przestrzenne pozwalają na opis i lepsze zrozumienie otaczającego nas świata
- Wiele typów tych danych jest powszechnie dostępnych

- Istnieje wiele narzędzi i metod, które są w stanie zbudować na podstawie tych zbiorów danych nową wiedzę
- **Spróbuj odpowiedzieć na swoje przestrzenne (za)pytania!**

----

## Kontakt

Twitter:  [jakub_nowosad](https://twitter.com/jakub_nowosad)

Strona internetowa: https://nowosad.github.io
]

.pull-right[

## Dodatkowe źródła

Slajdy: [nowosad.github.io/gisday-2021](https://nowosad.github.io/gisday-2021/)

Kod:

- [Przykład 1](https://github.com/Nowosad/gisday-2021-przyklady/blob/main/R/01-przyklad.R)
- [Przykład 2](https://github.com/Nowosad/gisday-2021-przyklady/blob/main/R/02-przyklad.R)
- [Przykład 3](https://github.com/Nowosad/gisday-2021-przyklady/blob/main/R/03-przyklad.R)

Pakiety R:

- [climate](https://github.com/bczernecki/climate)
- [rgugik](https://github.com/kadyb/rgugik)
- [tmap](https://github.com/r-tmap/tmap)
- [lidR](https://github.com/Jean-Romain/lidR)
- [rayshader](https://github.com/tylermorganwall/rayshader)
]