bakalářská práce

Aplikace pro vizualizaci teploty a kvality ovzduší ve městě Brno

Text práce 5.68 MB

Autor práce: Bc. Anastasia Butok

Ak. rok: 2024/2025

Vedoucí: Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Oponent: Ing. Kristýna Zaklová

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a implementací webové aplikace pro vizualizaci kvality ovzduší v Brně. Aplikace využívá unikátní data z měřících vozů Brněnských komunikací a data z rozptylové studie (matematického modelu šíření znečištění). Hlavním přínosem je interaktivní mapa s barevně odlišenou silniční sítí zobrazující koncentrace škodlivých částic \ce{PM_{1}} a \ce{PM_{2.5}} v různých částech dne. Aplikace umožňuje také analýzu dat a export výsledků. Řešení je vyvíjeno ve spolupráci s výzkumnou skupinou Air Brno z~Masarykovy univerzity a využívá moderní technologie včetně SvelteKit, Leaflet a SQLite. Výsledná aplikace poskytuje uživatelům intuitivní nástroj pro sledování a analýzu kvality ovzduší v Brně.

Klíčová slova:

Monitorování, znečištění ovzduší, webová aplikace, zdraví, leaflet, Brno, Brněnské komunikace, Air Brno

Termín obhajoby

16.06.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Průběh obhajoby

Studentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Otázky k obhajobě

  1. Z technické zprávy není jasné, jak často probíhá mobilní měření pomocí vozidel Brněnských komunikací. Máte k dispozici tuto informaci?
  2. Vaše práce využívá historická data z měření kvality ovzduší ve městě Brně. Počítá se s budoucím vkládání nových záznamů, které bude Vaše řešení zobrazovat?
  3. Je aplikaci možné nasadit?
  4. Odlišujete nějak predikovaná a změřená data?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační technologie (BIT)

Složení komise

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář (předseda)
Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen)
doc. Dr. Ing. Otto Fučík (člen)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Studentka byla aktivní během celého akademického roku. Vytvořila prototyp webové aplikace, která může být využitelná jak ve výzkumném projektu, tak obecně prospěšná obyvatelům města Brna. Navrhuji hodnocení stupněm B.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení
Informace k zadání

Práce vznikla ve spolupráci s výzkumnou skupinou Air Brno Ekonomicko-správní fakulty Masarykovy univerzity. Úkolem bylo implementovat webovou aplikaci pro vizualizaci dat koncentrace škodlivých částic v ovzduších snímaných vozů Brněnských komunikací (BKOM). Studentka se seznámila s problematikou měření a dopadů znečištění ovzduší a rozptylovou studií města Brna. Použila technologie Python/Fast API pro serverovou část, JavaScript/SvelteKit pro klientskou část a Leaflet pro tvorbu interaktivní mapy. Zadání hodnotím jako průměrně obtížné a považuji ho za splněné.

Práce s literaturou

Studentka si aktivně dohledávala literaturu týkající se zejména problematiky znečištění ovzduší a vizualizace dat.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Studentka byla aktivní během celého akademického roku. Účastnila se online porad přibližně jednou za dva týdny. Také průběžně komunikovala přes Slack.

Aktivita při dokončování

Práce byla dokončena včas. Její obsah byl konzultován.

Publikační činnost, ocenění

Výstupem je funkční nasazený prototyp vizualizující data ve vybraném časovém období. Testování s větším vzorkem reálných dat a případné uveřejnění v datovém portálu Města Brna je předmětem další práce.

Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 85

Známka navržená vedoucím: B

Posudek oponenta
Ing. Kristýna Zaklová

Studentka prostudovala vybranou problematiku a ve spolupráci s výzkumnou skupinou Air Brno navrhla, implementovala i otestovala řešení, které splňuje vytyčené cíle. Celkové výstupy studentky hodnotím pozitivně a navrhuji hodnocení stupněm B.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení Body
Náročnost zadání

Stupeň hodnocení: průměrně obtížné zadání

Zadání práce hodnotím jako průměrně obtížné. Autorka prostudovala problematiku životního prostředí se zaměřením na monitoring kvality ovzduší a zpracování geografických dat. Ve spolupráci s výzkumnou skupinou Air Brno z Masarykovy univerzity vytvořila řešení, které vizualizuje kvalitu ovzduší ve městě Brně.

Prezentační úroveň technické zprávy

Struktura technické zprávy se skládá z osmi kapitol. Zpráva má logické členění a její obsah je rozumně rozdělen. Některé termíny mohly být při prvním výskytu lépe vysvětleny (např. částice PM nebo často zmiňovaná imputace chybějících hodnot). Kapitola 3 obsahuje pouze obrázky existujících řešení v sekci 3.6, minimálně v sekci 3.2 by bylo vhodné doplnit další. Část 3.3.5 měla zřejmě představit frameworky pro tvorbu webových aplikací, pojednává však o jediném frameworku, který autorka použila pro implementaci řešení. Analýza datových sad v sekci 4.4 mohla být podrobnější, především první popsaná v sekci 4.4.1.

80
Formální úprava technické zprávy

Po jazykové i typografické stránce je technická zpráva na dobré úrovni, text je srozumitelný. Místy se však vyskytují bílá místa nebo větší počet výčtů s krátkým uvozením bezprostředně za sebou. Výpisy obsahující zdrojové kódy nejsou číslované (např. v sekci 6.2.4).

80
Realizační výstup

Realizačním výstupem je webové aplikace vizualizující kvalitu ovzduší v Brně využívající technologie FastAPI, SQLite, SvelteKit a Leaflet. Z hlediska uživatelské přívětivosti chválím možnost měnit barevné schéma v rámci mapové vizualizace a responzivitu řešení.

90
Využitelnost výsledků

Vytvořené řešení může být potenciálně dále využíváno výzkumnou skupinou Air Brno.

Rozsah splnění požadavků zadání

Stupeň hodnocení: zadání splněno s drobnými výhradami

Zadání považuji za splněné. Textová část práce obsahuje informace, které pokrývají všechny body zadání, s výjimkou bodu 1, z něhož nebyl prostudován monitoring teploty. Nejedná se však o zásadní nedostatek. Výstupy vytvořené v praktické části odpovídají zadání.

Rozsah technické zprávy

Stupeň hodnocení: je v obvyklém rozmezí

Práce má 55 stran včetně seznamu literatury, rozsah technické zprávy splňuje předepsané požadavky.

Práce s literaturou

Práce se odkazuje celkem na 31 zdrojů, část z nich tvoří vědecké publikace. Text obsahuje řádné odkazy na literaturu. Ve zdrojích jsou nesprávně zahrnuty webové aplikace, z nichž pocházejí pouze obrázky ([13], [28]).

85
Otázky k obhajobě:
  1. Z technické zprávy není jasné, jak často probíhá mobilní měření pomocí vozidel Brněnských komunikací. Máte k dispozici tuto informaci?
  2. Vaše práce využívá historická data z měření kvality ovzduší ve městě Brně. Počítá se s budoucím vkládání nových záznamů, které bude Vaše řešení zobrazovat?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 85

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová