Dianie z prostredia STU v Bratislave (rozhovor)

Prinášame článok z prostredia Slovenskej technickej univerzity (STU) v Bratislave. Pozvanie na rozhovor prijala Alexandra Rášová, ktorá sa ako doktorandka venuje výučbe GISáckych predmetov na Katedre geodetických základov STU v Bratislave.

Môžeš čitateľom prezradiť viac, o aké predmety ide? Čo je hlavnou náplňou jednotlivých predmetov, resp. s čím sa študenti stretnú počas výučby?

Vzhľadom na novú akreditáciu sa predmety trochu poprehadzovali a pomenili. V súčasnosti majú naši študenti na bakalárskom stupni najprv Geoinformatiku, kde prejdú základy – vektorové dáta, dopyty, jednoduché analýzy, vytváranie mapových výstupov. Na to nadväzuje Priestorové modelovanie v GIS, ktoré je zamerané na analýzu rastrových dát (interpolácie DMR, analýza viditeľnosti, sieťové analýzy a pod.). Na výučbe v teréne v 3. ročníku je jedno zo zadaní zamerané na tvorbu GIS pre účely mestskej samosprávy. Posledné dva roky sa nám podarilo dohodnúť s Jakubom Fuskom z SPU v Nitre, ktorý prišiel s člnom a sonarom a študenti si mohli vyskúšať aj meranie dna vodnej nádrže, čo bol super zážitok aj pre nás vyučujúcich.

Na inžinierskom stupni majú Manažment priestorových informácií a Databázové systémy, možnosť si vybrať dva povinne voliteľné predmety (Webové technológie v GIS, Projektovanie a realizácia GIS) a zúčastniť sa výučby v teréne z GIS. Na týchto predmetoch idú trošku hlbšie do problematiky. Cieľom je, aby vedeli dávať dokopy rôzne typy dát, navrhovať dátové modely, pracovať s priestorovými databázami, publikovať dáta na internete a podobne.

Všetky tieto predmety sú vyučované v rámci študijného programu Geodézia a kartografia, kde sa študenti na inžinierskom stupni orientujú na jednu zo štyroch oblastí – geoinformatiku, inžiniersku geodéziu, kataster nehnuteľností alebo globálnu geodéziu. „Naši“ gisáci sú teda v jadre geodeti a pri porovnaní so študentmi geoinformatiky ako samostatného odboru majú menej programovania a s niektorými témami sa stretnú len na prednáškach (alebo možno vôbec). Z môjho pohľadu však majú výhodu napr. v oblasti zberu, spracovania a kvality priestorových dát rôzneho druhu (satelitné snímky, fotogrametria, geodetické merania), a tiež v oblasti súradnicových systémov, transformácií a zobrazení. Často je to tak, že tí, ktorých GIS naozaj bavia a chcú sa im venovať v praxi, sa mnoho vecí naučia sami popri škole alebo v rámci diplomiek. Žiadna škola nepripraví študentov do praxe na 100 %, ale verím, že im na našich predmetoch dávame dobrý základ.

Zdá sa ti obsahová náplň jednotlivých predmetov adekvátna alebo by sa dala v niečom vylepšiť?

Vždy sa dá niečo vylepšiť, príležitosťou je práve aj spomínaná nová akreditácia. Myslím, že by bolo fajn viac prepojiť geodetické a gisácke predmety, napr. používaním dát nameraných na iných predmetoch alebo využitie GIS v oblastiach ako je kataster nehnuteľností alebo pozemkové úpravy. Čiastočne to tak robíme, ale dalo by sa aj viac. A otázkou zostáva programovanie – študenti majú povinné Programovanie, kde sa učí jazyk C, neskôr si môžu vybrať Objektovo orientované programovanie ako voliteľný predmet. Podľa mňa by bolo lepšie a praktickejšie študentom ponúknuť možnosť sa naučiť robiť skripty v Pythone, kde by bolo očividnejšie prepojenie s GIS. Na to ale doteraz nebol čas a priestor.

Najväčšia výzva je dobre nastaviť cvičenia z predmetov. Každý rok narážame na ten istý problém (a opakuje sa aj pri evaluácii predmetov študentmi): podľa niekoho ideme príliš rýchlo a na cvičeniach nestíha a podľa iného ideme príliš pomaly a nudí sa. Takže sa snažíme nájsť spôsob výučby, ktorý by neodrovnal tých pomalších a nebrzdil tých rýchlejších; aby tí, ktorých to nebaví, pochopili aspoň základy, a tí, ktorí sa tomu chcú venovať, mali možnosť naučiť čo najviac.

Ako vnímaš prepojenie jednotlivých úloh predmetov s praktickým využitím?

Povedala by som, že je primerané. Snažíme sa vymýšľať úlohy, s ktorými sa študenti môžu stretnúť aj v praxi, napr. interpolácia DMR, spájanie rôznych typov dát, georeferencovanie a vektorizácia, či tvorba WMS.

Niekedy je náročné podať problematiku tak, aby študenti chápali princíp nezávisle od príkladu, na ktorom sa to ukazuje. Ak robíme napríklad sieťové analýzy, nie je to preto, že by sme chceli, aby si trasu na dovolenku počítali v ArcGIS-e, ale preto, aby videli, aký typ dát je na to potrebný a ako s nimi asi ten softvér pracuje, že tam musí byť nejaký algoritmus, a že sa treba zamýšľať nad tým, aký výsledok z toho vypadne.

Aký software využívate na výuku, pracujete aj s open source GIS? 

Doteraz bol prevažne používaný ArcGIS, s tým, že sme asi na jednom alebo dvoch cvičeniach predviedli aj QGIS. Od budúceho semestra bude ale QGIS prvým GIS softvérom, ktorý študenti uvidia, a to na cvičeniach z Geoinformatiky, a ArcGIS budú používať až neskôr pri analýzach rastrových dát. Na Databázových systémoch sa pracuje v PostGre a niektorí študenti na diplomkách pracujú v GRASS GIS, ale je to skôr výnimka.

Využívajú študenti získané poznatky z geoinformatiky aj v jednotlivých bakalárskych a diplomových prácach? Riešia tieto práce konkrétne prípadové štúdie?

Tí, čo si vyberú záverečnú prácu z oblasti GIS určite áno, tí ostatní skôr nie, možno tak tvorbu mapových výstupov a 3D vizualizácií, podľa toho, akú majú tému práce.

Záverečné práce, ktoré sa u nás odovzdávajú, mávajú obvykle aj praktickú časť – niekedy ide len o demonštráciu toho, že niečo funguje, ale často, najmä pri diplomových prácach, riešia reálne úlohy. V súčasnosti u nás prebieha spolupráca najmä s lesníkmi a archeológmi, prípadne s GKÚ alebo ÚGKK, takže záverečné práce bývajú orientované týmto smerom.

V čom spočíva tvoj výskum? Na čom aktuálne pracuješ?

Dizertačnú prácu som pôvodne začala robiť v oblasti modelovania účinku hydrologických hmôt na tiažové zrýchlenie, kde sme chceli prepojiť GIS a fyzikálnu geodéziu. Narazili sme ale na limity dostupných dát, keďže takéto modelovanie, a predovšetkým jeho validácia, by vyžadovali veľmi podrobný digitálny model reliéfu, informácie o type pôdy, podložia a veľkého množstva ďalších hydrologických parametrov. Ukázalo sa, že viac než jedného človeka z GIS by to vyžadovalo tím ľudí z hydrológie, geológie, geofyziky a fyzikálnej geodézie, ktorí by museli toto všetko pomerať, pourčovať, vypočítať, a až potom by bolo efektívne do toho nasadiť GIS a robiť modely.

Po roku som sa teda vrátila k téme, ktorej som sa venovala v rámci diplomky, a to analýzam viditeľností. Tam som bola viac doma a začala som rozpracovávať veci, ktoré sa do diplomky nezmestili. Zamerala som sa na rôzne prístupy k modelovaniu vplyvu neistoty DMR pri výpočte viditeľnosti, na spôsob, ako sa dá v analýze uvážiť vegetácia, a na modelovanie vplyvov, ktoré vyplývajú z toho, že sa pohybujeme v reálnom prostredí a pozeráme sa na reálne veci, čiže napr. pokles viditeľnosti/rozoznateľnosti objektu s určitým rozmerom pri zvyšujúcej sa vzdialenosti, uváženie zníženej viditeľnosti vplyvom počasia alebo naopak lepšiu viditeľnosť objektov pri použití signalizácie.

Keďže máme rozbehnutú spoluprácu s archeológmi, vychádza väčšina požiadaviek na aplikácie od nich. Napríklad s Mojmírom Chomom z OZ Tematín sme sa venovali vzájomnej viditeľnosti hradov na Považí, pre účely archeologického projektu v Guatemale sme analyzovali priestorové vzťahy mayských miest, ich monumentálnosť a (možné) zóny mocenského vplyvu.

V súčasnosti ešte dokončujem analýzy kumulatívnej (totálnej) viditeľnosti pre niektoré lokality, ktorých výpočet bol veľmi náročný na čas a hardvér (ešteže máme HPC STUBA klaster). Výpočet viditeľnosti je výrazne limitovaný vstupným DMR, a kým na Slovensku nebude k dispozícii LIDAR, tak sa v niektorých témach neposunieme ďalej. Preto som práve kumulatívnu viditeľnosť počítala (aj) na českých dátach v spolupráci s kolegami z Archeologickým ústavom AV ČR. Tieto dáta sú veľmi podrobné a prvý pohľad na výsledky mi popravde vyrazil dych – aj detailom (vidno tam fakt všetko) aj tým, že sú vizuálne veľmi pekné.

Popri tom som bola na stáži v Ostrave, zúčastnila som sa archeologického výskumu v Strojne v Bulharsku a vo Uaxactúne v Guatemale, a samozrejme, mnohých konferencií. Za najlepšiu a najprínosnejšiu z nich považujem Počítačovú podporu v archeológii, kde bývajú veľmi otvorené, živé a občas aj zábavné diskusie. Súčasťou doktorandského je aj výučba, ja som mala to šťastie že som hneď od začiatku dostala cvičenia z Priestorového modelovania v GIS, ktoré mi je blízke, a kde som aj mala možnosť ovplyvniť obsah a formu výučby. Okrem toho som bola aj na cvikách z Manažmentu priestorových informácií, ďalej cvikách z predmetu GIS in Building Sciences vyučovaného v angličtine a, samozrejme, na výučbách v teréne.

A aktuálne začínam dávať celú dizertačku dokopy, keďže sa moje doktorandské štúdium chýli ku koncu…

Vieme, že si bola na dvojmesačnej výskumnej stáži na Inštitúte geoinformatiky HGF VŠB-TU v Ostrave. Čomu si sa tam venovala? Pokladáš túto stáž za užitočnú z hľadiska získaných vedomosti?

Na VŠB-TU v Ostrave som išla najmä pokračovať v spolupráci s Honzom Cahom (medzitým sa presunul do Brna na Mendelovu univerzitu), ktorý sa tiež venoval problematike viditeľnosti, a s ktorým sme predtým napísali spoločný článok na GIS Ostrava. Stáž bola určite užitočná, hoci musím povedať, že osobne si najviac cením možnosť nahliadnuť do fungovania iného pracoviska. Bola tam úplne iná atmosféra než u nás a myslím, že niektoré veci by sme od nich mohli odkukať, napr. semináre v hospode, kde sa mohli študenti aj vyučujúci otvorene porozprávať (nielen) o odborných veciach. Niektoré z týchto rozhovorov mi ostali v pamäti dodnes.

Zaznamenali sme taktiež, že si počas leta absolvovala 5 týždňovú pracovnú cestu v Guatemale, kde ste spolu s výskumnou skupinou využívali poznatky z geoinformatiky, geodézie a archeológie pri mapovaní mayskej civilizácie. Túto tému nám bližšie priblíži Tibor Lieskovský, ktorého určite v blízkej budúcnosti pozveme na rozhovor. GISportal by napriek tomu zaujímalo, ako hodnotíš túto pracovnú cestu, v čom ťa obohatila? 

Do Guatemaly som išla predovšetkým ako geodetka, bola som tam tri týždne, z ktorých som väčšinu dní strávila meraním v teréne. V oblasti, kde sme sa pohybovali som robila aj analýzy viditeľnosti, bolo preto super vidieť naživo oblasti, ktoré som predtým poznala len z počítača ako bodky alebo machule na mape – človeku to zvýši cit pre realistickosť výsledkov a nastavení analýz.

Bol to pre mňa návrat ku geodetickým základom. GPS merania sú v takomto prostredí (džungľa, vysoké stromy) veľmi obmedzené, kvôli presnosti prichádzala do úvahy len statika, niekedy sme museli GPS nechať na bode aj celú noc. Pri meraní sme teda museli siahnuť aj po metódach, ktoré sa už bežne nepoužívajú a ja som si musela spočítať a vyrovnať viacvrcholový polygónový ťah, čo som naposledy robila možno počas bakalárskeho štúdia. Občas bolo vtipné sledovať zúfalé snahy dať dokopy všetko, čo sa kedy v tejto lokalite nameralo/urobilo/objavilo. Ale o tom, aký veľký dôraz treba klásť na návrh databázy, a na čo všetko treba myslieť pri výskume takéhoto rozsahu, vám určite viac porozpráva Tibor…

Na záver odľahčujúca otázka. Čítaš niekedy GISportal.cz?

GISportal sledujem na facebooku, takže mi občas nejaký článok padne do oka 🙂