• prediktivní modelování = odvození nových jevů a stavů pro budoucí etapu (Kubošová, 2010)

používá se iterační modelování, what – if modelování, celulární automata a další techniky

• Iterační modelování
  • modelování v iteracích (opakováních)
  • model, který pomocí nějaké funkce převedeme model z jednoho stavu do následujícího
  • následující stav je potom vstupním stavem pro další iteraci, na jejíž základě se vytvoří výstup, jenž slouží jako vstup do iterace číslo dvě atd.
  • Např. použijeme-li iterační model pro modelování změny využití krajiny, nastavíme počet iterací na hodnotu 10, přičemž každá jedna iterace = změna využití krajiny za jeden rok. Potom pro nás mohou být zajímavé jak průběžné výsledky v každém roce, tak i pouze změna, která se stala mezi vstupem a desátou iterací

• What-if modelování
  • zjišťujeme, jak se změní výstupy modelu, pakliže dojde ke změně buď vstupních dat, nebo modelovacích algoritmů
  • pokládáme otázku, pakliže se změní toto, jak se změní výstupy a výsledky?
  • Např. modelování různých protipovodňových opatření při určitém typu povodně, eventuálně vyměníme v modelu algoritmy, kterými se počítá odtok z plochy (místo jednoduchého, použijeme vícenásobný atd.).

• zdůrazňují především souvislosti mezi složkami krajiny, prvky, procesy a jevy v krajině či segmenty krajiny
• elementy modelu jsou představovány geometrickými či jinými obrazci často zcela bez lokalizace v konkrétním prostoru)
• mono nebo polysystémový model

• provádí odborník znalý alespoň rámcově ta témata, která jsou předmětem integrace
• analytické vrstvy sjednoceny do shodného měřítka, projekce, lokalizace
• existuje představa o možných reálných (věcně a regionálně správných) kombinacích relevantních integrovaných proměnných
• je definována rozlišovací schopnost budoucí integrované informační vrstvy (tzv. minimální areál),
• je stanoven postup integrace (co je referenční vrstva, které se přizpůsobují ostatní a jak po sobě následují)
• bbita → puda → vlhkostni pomery → relief→ zvetralinovy pokryv → podbeni→ geologie

• Podmínky (navíc oproti manuálnímu postupu):
• analytické vrstvy jsou v digitální podobě ve stejném formátu a projekci (stejné rozlišení není podmínkou),
• tématický obsah polygonů je kódován (popsán alfanumerickým kódem),
• každý polygon je popsán položkou v GDB
• technologie GIS „umí“ průnik vrstev

• Podmínky (navíc oproti manuálnímu a on-screen postupu):
• technologie „umí“ vytvářet jednoznačné kombinace kódů - vektory - popisující integrované polygony získané průnikem analytických vrstev,
• každý polygon je popsán vektorem v geodatabázi,
• existuje představa (seznam) o „správných“ vektorech integrovaných polygonů v daném regionu (jádra polygonových skupin),
• existuje představa o očekávané rozlišovací úrovni integrované vrstvy (rozměr „minimum-areálu“, netvoří jádra polygonů a jejich skupin).

• statické (LUT-models) a dynamické (CA) (Brown a kol., 2004)
• prostorové a neprostorové (bez prostorové distribuce – pouze rychlost a rozsah změněného krajinného pokryvu) - model SALU (Stephenne a Lambin, 2001)
• podle hlavních metod:
  • CA modely
  • Statistické modely
    • Conversion of Land Use and Its Effects (CLUE)
      • dynamický, více-měřítkový model změn využití krajiny (Wageningen, 1996)
      • pracuje pouze s textovými soubory !
      • kombinuje logistickou regresi a informace od sousedních buněk, podobně jako CA
      • výsledky predikce použity k tvorbě vhodnostních map, na jejichž základě jsou alokovány jednotlivé změny krajinného pokryvu
      • rozloha změn, resp. rozloha každé kategorie krajinného pokryvu v predikovaném čase je dána uživatelem
      • každá buňka je charakterizována údajem, ukazujícím pro každou kategorii krajinného pokryvu, jak moc by bylo vhodné změnit stávající kategorii (míra vhodnosti)
      • nové využití je rozmístěna do míst s největší mírou vhodnosti pro daný typ LU

• Modely pracující s neuronovou sítí
• Modely s agentem
• Kombinace modelů
  • markovy modely
    • kombinace metod CA a Markovových řetězců
    • algoritmus svým pojetím obohacuje prováděnou analýzu o prvek prostorové spojitosti a znalostní bázi pravděpodobné prostorové distribuce krajinných změn
    • pravděpodobnost, že se stav jedné buňky změní, určena jednak z původního stavu buňky, ale také okolními buňkami a maticí přechodu, která obsahuje jednotlivé pravděpodobnosti změny jednoho stavu na druhý (Koomen a kol., 2007).

• sada nástrojů pro hodnocení změn v krajině za pomoci grafických a mapových ukazatelů
• založena na trendové analýze umožňující výpočty až do devátého řádu
• obsahuje nástroje pro vyfiltrování podstatných změn pro analýzy

• dovoluje seskupovat identifikované změny do submodelů a analyzovat jejich potenciál
• statické komponenty - proměnné, které jsou v čase neměnné
• vyjadřují základní aspekty přiměřenosti změn
• dynamické komponenty - proměnné, které jsou časově závislé
• vyjadřují stav vývoje (rozvoje) nebo infrastruktury
• přepočítávány na základě směrů predikce (vzdálenost od stávající infrastruktury)

• modelování ve smyslu předpovídání změn (k určitému datu)
• umožňuje zasahovat do predikce procesů (zadání konečného data, způsob predikce)
• zahrnutí plánovaných zásahů, rozvoj a zábran, infrastruktury
• možno specifikovat počet dynamických změn a jejich intenzitu a systém kontroluje plánované zásahy, omezení a vývoj infrastruktury
• hard prediction – Markovovy řetězce - výsledkem je 1 mapa, nejlepší odhad z mnoha pravděpodobných řešení
• soft prediction - pravděpodobnostní matice na základě externího modelu – kontinuální mapování náchylnosti ke změně – sada map

• druhově specifické stanovení lokalit (primární a sekundární stanoviště, primární a sekundární potenciální koridory a nevhodná stanoviště)
• detekce změn stanovišť (při porovnání charakteru ochrany)
• vývoj lokalit (fragmentace) a charakter těchto změn v závislosti na měřítku
• hodnocení biodiverzity (mapy bohatosti lokálních druhů, regionální bohatosti, lokální jedinečnosti a podobnosti složení druhů)
• modelování rozšíření druhů, jejich výskyt, abundance, dominance a predikovaný akční rádius

• uživatel může zasahovat a měnit směr
• vývoje (území se statutem ochrany, přesměrování rozvoje)
• modifikace infrastruktury pro vyšší efektivitu (least-cost engineering routes)
• plánování (bio-)koridorů a jejich parametrů (šířky, vstupy) na základě předchozích analýz
• akumulačních povrchů
• frikčních analýz
• vážených multikriteriálních vstupů