Nahrávání dat
Před nahráváním dat je vhodné nastavit vstupní a výstupní adresář v menu Nastavení. Aplikace používá pro načítání dat textový soubor ve formátu TXT. Každý řádek smí obsahovat jedno číslo, které lze převést do datového typu double[1]. Jako desetinný oddělovač je použita tečka. V prvním řádku může být záhlaví, pak je třeba zaškrtnout políčko „Má zdroj záhlaví?“ v části Načítání - volby. Údaje ze záhlaví nejsou nikde používány. Pro popis jakékoliv načtené vrstvy se používá název souboru. Soubory obsahující distribuci dřevin v určitém roce mohou mít pouze číselný název odpovídající danému roku. Jednotlivé vrstvy lze nahrát do části dřeviny. Je zde celkem 7 míst pro nahrání dřevin, aby bylo možné snadno měnit nastavení časového období modelu. Je třeba nastavit výchozí a konečnou vrstvu. Model spočítá jejich rozdíl, který je možné si zobrazit tlačítkem „Ukázat změnu.“ Podíl nově zarostlé plochy je použit při výpočtu dělící hodnoty. Tento údaj není možné zadat.
Land use musí mít pouze dané kategorie se stejným číselným označením.
Faktory prostředí musí být exportovány z GISU do formátu ASCII přesně v rozlišení 500 × 400 pixelů. Po importu stačí načíst vytvořený soubor. Jeho název se použije pro označení proměnné. Je vhodné volit názvy do 10 znaků, kvůli přehlednosti. Během načítání lze data standardizovat a centrovat (zaškrtávací políčka v části Načítání - volby, tyto volby fungují jen pro načítání faktorů prostředí a prostorových proměnných). Veškerá vstupní data přiložená k této práci jsou již standardizována a centrována.
Prostorové proměnné lze načíst (opět je možné standardizovat a centrovat), nebo spočítat, ke spuštění výpočtu slouží tlačítko Spočítat v příslušné části. Lze zvolit jiný zdroj dat v části Jiný zdroj dat pro prostor, zde je vhodné nahrát neupravené distribuce dřevin včetně lidských zásahů, jelikož při prostorových vztazích již nepřítomnost dřevin, i když způsobená člověkem, má vliv. Pokud není jiný zdroj vybrán, je použita výchozí vrstva dřevin. K nastavení standardizace a centrování vypočítávaných proměnných slouží samostatná zaškrtávací políčka v části prostor, pro výpočty modelu je oboje nastavení doporučené. Velikost počítaných matic lze nastavit, po změně rozměru je třeba kliknout na tlačítko Zvolit u příslušného nastavení. Výpočet prostorových proměnných je poměrně náročný. Jeho průběh lze sledovat na blízkém progress baru. Nad ním je název vrstvy, jejíž data jsou aktuálně uložena v aplikaci (byla spočítána naposledy). Během výpočtu lze s aplikací nadále pracovat (nahrávat data apod. spouštění výpočtu modelu není vhodné).
V části vynechat z modelu lze načíst binárně kódované plochy, kde nemá být model počítán, 1= vynechat, 0= lze modelovat.
Nastavení modelu
Po nastavení výchozího a koncového roku modelování je třeba zvolit a nahrát příslušné proměnné a jejich vliv. V jednotlivých částech je třeba načíst jednotlivé faktory. Zda bude faktor zahrnut lze ovlivnit zaškrtávacím políčkem nalevo od názvu faktoru. Části Land use, Faktory a Prostor mají nahoře zaškrtávací políčko „Použity“, tím lze snadno vyřadit z modelu celou jednu část.
Je možné nastavit Intercept, jeho velikost však na úspěšnost modelu nemá vliv, pouze zvyšuje pravděpodobnosti všech bodů. Další nastavitelnou položkou je „Random.“ Jde o náhodně generovanou proměnnou v rozsahu <-1; 1> s nulovým průměrem a jednotkovou směrodatnou odchylkou, která může znáhodnit výsledky. Na úspěšnost modelu má minimální vliv. Model spuštěný pouze s Random faktorem mívá úspěšnost <-0,2 %;0,2 %> což ukazuje správnost výpočtu upravené úspěšnosti.
Následně je třeba nastavit vliv jednotlivých proměnných do textových polí za názvem dané proměnné. Zde je opět jako desetinný oddělovač použita tečka. Vlivy lze také načíst ze souboru TXT v části „Načíst nastavení“. Zde je třeba dobře zvolit typ nahrávaného modelu, počet faktorů, a zda je zahrnut i land use a intercept. Formát vstupního souboru je TXT, kde jsou řádky pouze s číselnými hodnotami. Každý řádek opět obsahuje 1 hodnotu, kterou lze převést na datový typ double v pořadí: Intercept, Land use – jednotlivé kategorie (celkem 4), faktory – až 8 dle nastavení a prostor – vzdálenost a 0 - 2 hustoty dřevin (Počet okolí). Načítací algoritmus není schopen načíst hodnoty v jiném než tomto pořadí, proto je třeba správně nastavit načítání. Soubor tohoto formátu lze získat jednoduchým zkopírováním buněk s jednotlivými údaji z aplikace Microsoft Excel (Microsoft Corp., 2007a) a jejich vložením do poznámkového bloku. Je vhodné zkontrolovat, zda jsou všechny proměnné, kterým je přiřazen vliv opravdu načtené (nejlépe vizuálně pomocí tlačítka ukázat). Tlačítko pro načtení nastavení žádná data nenahrává, pouze vyplňuje nastavení vlivů. Správnost zadání modelu lze zkontrolovat pomocí tlačítka „Ukázat text modelu,“ v blízkém textovém poli je pak k nahlédnutí zjednodušená formulace modelu podobná zadání modelu v prostředí R (R Core Develepment Team, 2009), ale jsou zde navíc vlivy jednotlivých proměnných. Vliv kategoriální proměnné Land use je vyjádřen pomocí hodnot v závorce, oddělených znakem „|“. Pokud zde některá proměnná nemá název, znamená to, že pro ni nejsou načtena data.
Spuštění modelu
Tlačítko „Spustit model“ spustí výpočet, o jeho průběhu informuje blízký progress bar. Pokud nebyl zvolen dostatek faktorů, nebo dané faktory s danými vlivy nevytváří dostatečně heterogenní pravděpodobnosti, model přidá náhodnou proměnou „Random“ s vlivem 0.01.
Jednotlivé výsledky modelu lze zobrazit v dalších oknech. Na výběr jsou přímé výsledky (hodnoty pro jednotlivé body před odlogitováním), pravděpodobnosti, reziduály modelu a binární model, který zobrazuje pouze předpovězené dřeviny, což je vhodné pro srovnání pomocí překryvu s jinými proměnnými či výsledky.
Tlačítka ukázat vždy vytvoří nové okno, kde je vidět mapa dané proměnné. V záhlaví lze zvolit, aby okno zůstávalo vždy navrchu, průhlednost okna pomocí posuvníku a zaškrtávací políčko ovlivňující přidávání prostorových souřadnic k ukládáním obrázkům pro použití GISu. K tomu je použit soubor typu world file (ESRI, 2008). Je použit souřadný systém S-JTSK – Křovákovo zobrazení. Umístění jednotlivých rohů a velikost pixelu je možné nastavit v menu Nastavení, velikost matice zatím není možné nastavit., jelikož určuje rozměry výpočetní matice, která se vytváří při startu programu. Na pravé straně je tlačítko umožňující uložení dané mapy do CSV, TXT, BMP a TIFF. Ve spodní části jsou údaje o minimální a maximální hodnotě (pokud mají smysl), nebo úspěšnost daného modelu. Po kliknutí na určitý pixel se jeho hodnota zobrazí v levé spodní části okna. Pokud jsou data standardizována a centrována, slouží tento údaj jen pro srovnání.
Výsledky všech spuštěných modelů lze průběžně ukládat do logu (Zaškrtávací políčko „Ukládat Log“, výsledky jednotlivých modelů lze exportovat i samostatně pomocí tlačítka Export u výsledků. Aplikaci si uchovává výsledek nejlepšího modelu v takzvané „historii“, ten lze kdykoliv exportovat pomocí tlačítka v historii. Historii lze kdykoliv uložit (Menu soubor), pokud není uložena, při dalším spuštění modelu načte pouze naposledy uložené hodnoty. Historii lze také smazat v menu nastavení. Tato funkce slouží k srovnání dosažených výsledků. Pokud je model úspěšnější než nejlepší model v historii, aplikace na tuto skutečnost upozorní.
V menu soubor je možné si prohlédnout aktuální naplnění výpočtové matice modelu.
Import slouží k načtení ASCII dat exportovaných z ArcGIS pomocí funkce Raster to ASCII. Převádí tento formát na formát používaný v aplikaci (sloupec hodnot s jednou hodnotou na řádku). Export umožňuje exportovat obsah výpočtové matice do CSV, se kterou lze dále pracovat v tabulkovém editoru (vzhledem k množství řádků je vhodné použít Microsoft Excel 2007; Microsoft Corp., 2007a), tento formát lze také zobrazit pomocí běžných textových editorů.
V menu Nápověda je odkaz umožňující kontrolu aktuální verze programu pomocí webové stránky programu. Pokud je nalezena novější verze, program upozorní a nabídne návštěvu stránek s aktualizací.
[1] Datový typ double má rozsah hodnot ±5.0 × 10−324 to ±1.7 × 10308 a přesnost 15-16 číslic (MSDN, 2009)