VÝZNAMNÉ VYHLÍDKOVÉ BODY V OKOLÍ OLOMOUCE

Transkript

1 VÝZNAMNÉ VYHLÍDKOVÉ BODY V OKOLÍ OLOMOUCE IMPORTANT OBSERVATION POINTS IN OLOMOUC SURROUNDINGS Mgr. Jaroslav BURIAN, Mgr. Jana SVOBODOVÁ, Prof. RNDr. Vít VOŽENÍLEK, CSc. Katedra geoinformatiky, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci, Svobody 26, Olomouc, jaroslav.burian@upol.cz, jana.kadlcikova@centrum.cz, vit.vozenilek@upol.cz tř. Abstrakt Problematika významných vyhlídkových bodů byla zpracovávána v rámci přípravy územně analytických podkladů pro oblast obce s rozšířenou působností (ORP) Olomouc. Na zájmovém území se vyskytuje mnoho zajímavých míst, která lze označit jako významný vyhlídkový bod. Konečný výběr však podléhal určitým kritériím a splnilo ho celkem 19 přírodních vrcholů, významných kostelů nebo jiných technických památek. Pro každý z těchto bodů byl naplněn předem navržený datový model a vytvořena mapa viditelných a zastíněných ploch na území ORP Olomouc. Tomuto však předcházelo vytvoření přesných digitálních modelů reliéfu se zohledněním výšky budov a vegetačního pokryvu, které sloužily jako podklady pro analýzy viditelnosti. Výsledkem těchto analýz zpracovaných v produktech ESRI pak byly digitální vrstvy linií výhledu (0-360 po 5 ) a polygony viditelnosti. Keywords: urban planning, digital elevation model, digital terrain model, visibility analysis 1. Úvod Území ORP Olomouc, konkrétně jeho část bez Vojenského újezdu Libavá, pro který se ÚAP nezpracovávají, je relativně málo členitým územím. Přesto se zde vyskytuje mnoho zajímavých míst, která lze označit jako významný vyhlídkový bode. Jedná se zejména o přírodní vrcholy, významné kostely nebo jiné technické památky. Nový stavební zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu ukládá všem obcím s rozšířenou působností (ORP) a všem krajům pořizovat tzv. územně analytické podklady (ÚAP), které mají sloužit jako podklad pro pořizování územně plánovací dokumentace. Jedním z jevů, které vymezuje navazující vyhláška č. 500/2006 Sb., o územně analytických podkladech, územně plánovací dokumentaci a způsobu evidence územně plánovací činnosti jsou právě významné vyhlídkové body. Není však nikde vymezeno jakým způsobem mají být tato data pořizována, natož potom co mají obsahovat. Žádný právní předpis rovněž neobsahuje instrukce o počtu nebo obsahu jednotlivých atributů vyhlídkových bodů. Zatímco pro některé potřeby může být dostačující informace o nadmořské výšce, v jiných situacích budeme potřebovat výšku věže, původ vyhlídkového bodu, rok jeho vzniku nebo třeba výměru všech viditelných ploch. Samostatnou problematikou je samotná definice vyhlídkového bodu. Lze vymezit vyhlídkové body jako místa přírodního nebo technického charakteru, ze kterých je dobrá (významná) viditelnost. Zatímco v horských oblastech může být vyhlídkovým bodem mnoho lokalit (např. celý horský hřeben) tak v rovinaté krajině půjde pouze o vyšší technické stavby jako kostely nebo rozhledny. Jako vyhlídkový bod můžeme označit nejen místa s vyšší nadmořskou výškou s dobrou viditelností, ale také místa v nížinách, ze kterých rovněž může být dobrý rozhled do okolí. Takto je možné vymezit například všechna místa, ze kterých je

2 dobrá viditelnost na Praděd a zároveň na Lysou horu a ne vždy půjde o vrcholy hor nebo rozhledny. V rámci této studie však byly jako významné vyhlídkové body hodnocen výrazná místa v krajině, ze kterých je dobrý rozhled do okolí. 2. Výběr vyhlídkových bodů 2.1 Kritéria výběrů bodů Výběr významných vyhlídkových bodů byl proveden na základě kritéria viditelnosti z daného bodu. Kritérium viditelnosti však nemůže být stanoveno pro celé území České republiky jednotně. Je zřejmé, že při stejném kritériu (např. plocha viditelná z daného bodu) by v členitějším území bylo vyhlídkových bodů více než v méně členitém. Při určení vyhlídkových bodů je tedy nutné stanovit kritéria vždy pro každou oblast zvlášť. Pro Olomoucké ORP byly na základě mapových podkladů (turistické mapy, DMÚ25, ortofoto) v kombinaci s terénním šetřením a místní znalostí území vyčleněny technické stavby (kostely, rozhledny, budovy) a přírodní vrcholy, které splňují kritérium významného vyhlídkového bodu. Studie stanovila celkem 19 významných vyhlídkových bodů, z nichž většina splňují pravidlo, že je z nich viditelné více než 20 % území. Součástí studie je také sada méně významných vyhlídkových bodů, které jsou představeny všemi kostely na území ORP Olomouc. Jde většinou o nejvyšší stavby v obci (kolem 15 m), avšak viditelnost z nich je pouze lokálního významu na území dané obce. 2.2 Výběr atributů Výběr zjišťovaných atributů byl proveden tak, aby atributy pokrývaly pokud možno maximální množství zjistitelných údajů. Jejích přehled je uveden v tabulce 1. Tabulka 2 potom obsahuje přehled významných vyhlídkových bodů ORP Olomouc s uvedenými základními atributy s následujícím významem: Tab. 1: Přehled sledovaných atributů s jejich významem atribut ID - ID identifikátor vyhlídkového bodu atribut vyhlidka atribut nazev atribut rozhled atribut pristupnost atribut vyska_obj atribut vyska_poz Vyhlídka: název, stručné pojmenování vyhlídkového bodu Název: plný název vyhlídkového bodu Rozhled: směr rozhledu z bodu uvedený rozsahem azimutu Přístupnost: informace o přístupnosti vyhlídkového bodu Výška vyhlídkového bodu (např. věže nebo kostelu) Výška pozorovatele nad povrchem země atribut nadm_v_pat Nadmořská výška paty objektu atribut nadm_v_poz Nadmořská výška pozorovatele atribut viditelne atribut zastinene Podíl viditelných ploch: procentuální zastoupení viditelných ploch Podíl zastíněných ploch: procentuální zastoupení zastíněných ploch atribut x_coord x souřadnice S-JTSK: není uvedeno v tab. 2 atribut y_coord y souřadnice S-JTSK: není uvedeno v tab. 2

3 Tab. 2: Významné vyhlídkové body ORP Olomouc ID Vyhlídka Název Rozhled Přístupnost Výška objektu [m] Výška pozorovatele [m] Nadmořská výška paty objektu [m] Nadmořská výška pozorovatele [m] Podíl viditelných ploch [%] Podíl zastíněných ploch [%] 0 RCO Regionální centrum Olomouc neomezeno Koleje Kolej Bedřicha Václavka neomezeno Koleje Kolej Bedřicha Václavka neomezeno sv. Václav Katedrála sv. Václava po dohodě se správcem Sněžná Kostel Panny Marie Sněžné po dohodě se správcem Mořic Kostel sv. Mořice po dohodě se správcem Michal Kostel sv. Michala po dohodě se správcem Svatý Kopeček Svatý kopeček neomezeno ZOO Rozhledna ZOO Svatý Kopeček podle otevírací doby ZOO Pevnůstka Radíkovská pevnůstka nepřístupný Hvězdárna Hvězdárna Lošov neomezeno Velký Týnec Vrchol Velký Týnec neomezeno Zámek Zámek Náměšť na Hané neomezeno Černá věž Černá věž Drahanovice podle otevírací doby muzea Vodárna Vodárna Olomouc neomezeno Radnice Radnice Olomouc U Svatého Kopečku 17 Cyril a Metoděj podle otevírací doby Radnice U Svatého Kopečku neomezeno Kostel svatého Cyrila a Metoděje po dohodě se správcem Drahanovice Vrchol Drahanovice neomezeno Křížek Vrchol Křelov neomezeno

4 3. Tvorba podkladových digitálních modelů reliéfu (DMR) Vlastním analýzám viditelnosti v ORP Olomouc předcházela tvorba a výběr maximálně přesného digitálního modelu reliéfu. Pro výpočet byla zvolena interpolační metoda splajn s tenzí (Kadlčíková - Tuček, 2008), avšak bylo testováno různé nastavení parametrů. Pomocí základních statistických charakteristik používaných pro hodnocení přesnosti byl vybrán nejvhodnější podkladový digitální model reliéfu. 3.1 Vstupní data Podkladovými daty pro tvorbu digitálních modelů reliéfu byla vrstva vrstevnic z DMÚ 25 následně převedená na výškové body, které sloužily pro vstup do výpočtů digitálních modelů reliéfu v prostředí GIS. Hranice území, tedy hranice ORP Olomouc, byla vymezena pomocí vrstvy obcí z datové sady ArcCR 2.0. Do analýz nevstupovalo území obce Libavá, neboť se jedná o vojenský prostor, pro který v tomto projektu nebyly zpracovávány územně analytické podklady. Výšková data DMÚ 25 poskytl Magistrát města Olomouc, hranice obcí poskytla Katedra geoinformatiky Univerzity Palackého v Olomouci. 3.2 Předzpracování dat a tvorba DMR Předzpracování dat i následná tvorba digitálních modelů reliéfu byla provedena v prostředí softwaru ArcGIS 9.2 (ESRI) s použitím nadstavby 3D Analyst. Základním krokem v předzpracování dat bylo sloučení vrstevnic z více mapových listů a jejich ořezání na vybrané území ORP Olomouc včetně 200 m bufferu od jeho hranice. Takto vybrané a upravené vrstevnice byly převedeny na body, neboť interpolační metody v rámci 3D Analystu vyžadují jako vstup bodovou vrstvu. Pro výpočet digitálních modelů reliéfu bylo z původní bodové vrstvy náhodně vybráno 50% bodů. Tím se omezilo nadměrné množství vstupních dat zpomalujících výpočty i nadměrný výskyt výškových bodů se stejnou nadmořskou výškou, což je právě důsledek převodu vrstevnic na body. Zbylé body byly ponechány pro následnou kontrolu přesnosti digitálních modelů reliéfu. Následně bylo vytvořeno celkem 6 digitálních modelů reliéfu s rozlišením 5 m (podle intervalu vrstevnic DMÚ 25) s nastavením parametrů uvedených v tabulce 2. Tab. 3: Použité interpolační metody a nastavení jejich parametrů při generování digitálních modelů reliéfu Název Interpolační metoda Velikost pixlu [m] Počet vstupních bodů Váha dmr1 splajn s tenzí dmr2 splajn s tenzí dmr3 splajn s tenzí dmr4 splajn s tenzí dmr5 splajn s tenzí dmr6 splají s tenzí Po vygenerování byly všechny digitální modely reliéfu oříznuty zpět na hranici ORP (tj. byl odstraněn 200 přesah), čímž došlo k eliminaci nepřesností, ke kterým dochází v okrajových oblastech v důsledku nedostatečného množství dat.

5 Pro výběr nejvhodnějšího digitálního modelu reliéfu, který by sloužil jako podklad pro následné analýzy viditelnosti, bylo provedeno statistické zhodnocení jednotlivých digitálních modelů. Sledovanými charakteristikami byla minimální, maximální a průměrná hodnota nadmořské výšky, směrodatná odchylka a střední kvadratická chyba (angl. root mean square error - RMSE). Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4. Podle těchto charakteristik s důrazem na hodnotu střední kvadratické chyby, která se uvádí jako nejčastější ukazatel přesnosti digitálních modelů reliéfu, byl vybrán jako nejvhodnější a nejpřesnější podklad pro následné analýzy digitální model reliéfu s označením DMR6. Tab. 4: Statistické charakteristiky přesnosti sledovaných digitálních modelů reliéfu Název Minimální hodnota [m n. m.] Maximální hodnota [m n. m.] Průměrná hodnota [m n. m.] směrodatná odchylka [m] Střední kvadratická chyba dmr1 194,71 659,67 274,44 84,72 5,665 dmr2 196,61 659,43 274,47 84,67 5,847 dmr3 197,59 659,19 274,49 84,65 6,006 dmr4 195,97 659,20 274,49 84,71 2,901 dmr5 196,69 658,90 274,51 84,69 2,981 dmr6 195,74 654,45 274,49 84,74 2, Analýzy viditelnosti 4.1 Vstupní data Teprve po výběru kvalitního digitálního modelu reliéfu lze tedy zpracovávat vlastní analýzy viditelnosti. Do těchto analýz vstoupily další vrstvy z DMÚ 25, a to polygonová vrstva lesů a vrstva zastavěných území, které byly nutné pro modelování zastíněných oblastí. Pro analýzy viditelností je přesný digitální model nejdůležitějším prvkem. Nabízí se tak využití dat z leteckého laserscaningu, která jsou však relativně drahá a tedy nedostupná pro většinu orgánů veřejné správy. Z tohoto důvodu byl digitální model dotvářen za pomocí polygonových vrstev lesů a zastavěného území (Obr. 1). Nezbytnou součástí pak byla vrstva významných vyhlídkových bodů, ze kterých byly jednotlivě vytvářeny analýzy viditelnosti. 4.2 Předzpracování dat a tvorba analýz viditelnosti Pro předzpracování dat i následnou tvorbu DMR byl použít software ArcGIS 9.2 a ArcView GIS 3.2 a jejich extenze (ESRI). Vrstvy zastavěného území a lesů byly převedeny na rastr při použití atributu udávajícího absolutní výšku jednotlivých objektů (velikost pixelu odpovídala velikosti pixelu DMR6) a přičteny k DMR6. Tímto byl získán grid DMR_pokryv, který vyjadřuje změny nadmořské výšky terénu a zároveň zohledňuje výšku budov a vegetačního pokryvu. DMR_pokryv sloužil jako podklad pro analýzy viditelnosti z vyhlídkových bodů ležících přímo na zemském povrchu (např. vrcholy) nebo z bodů umístěných na budovách, které výrazně nepřevyšovaly své okolí (viz. tabulka 5). U ostatních bodů (často např. věž kostela) byl pro každý bod vytvořen zvláštní podkladový grid, který zohledňoval i výšku pozorovatelny výrazně přesahující své okolí (i okolní zástavbu). Tyto gridy byly označovány

6 podle hodnoty atributu identifikátoru FID (x) v atributové tabulce vrstvy významných vyhlídkových bodů jako DMR_FIDx (viz. tabulka 5). Obr. 1: Vybrané vyhlídkové body města Olomouce s vrstvou zastavěných ploch (intenzita barvy odpovídá výšce budovy) Tab. 5 Použité podkladové gridy analýz viditelnosti pro jednotlivé body. FID Název bodu Název podkladového gridu 0 Regionální centrum Olomouc DMR_FID0 1 Kolej Bedřicha Václavka DMR_FID1 2 Kolej Bedřicha Václavka DMR_FID2 3 Katedrála sv. Václava DMR_FID3 4 Kostel Panny Marie Sněžné DMR_pokryv 5 Kostel sv. Mořice DMR_FID5 6 Kostel sv. Michala DMR_FID6 7 Svatý kopeček DMR_pokryv 8 Rozhledna ZOO Svatý Kopeček DMR_FID8 9 Radíkovská pevnůstka DMR_FID9 10 Hvězdárna Lošov DMR_pokryv 11 Vrchol Velký Týnec DMR_FID11 12 Zámek Náměšť na Hané DMR_pokryv 13 Černá věž Drahanovice DMR_FID13 14 Vodárna Olomouc DMR_FID14 15 Radnice Olomouc DMR_FID15 16 U Svatého Kopečku DMR_pokryv 17 Kostel svatého Cyrila a Metoděje DMR_FID17 18 Vrchol Drahanovice DMR_pokryv

7 19 Vrchol Křelov DMR_pokryv Pro tvorbu vrstev viditelnosti z jednotlivých vyhlídkových bodů musel být každý bod vyselektován do samostatné vrstvy Bodx (x odpovídá hodnotě FID). Následně byl pro každý významný vyhlídkový bod vytvořen pomocí extenze 3D Analyst grid Vyhledx (x odpovídá hodnotě FID), kde jsou v atributu Value uváděny dvě hodnoty: 1 = je viditelné z bodu nebo 0 = není viditelné z bodu. Obr. 2: Výsledek analýzy viditelnosti z vybraného vyhlídkového bodu 4.3 Problémy při analýzách viditelnosti Extenze 3D Analyst počítala z počátku všechny analýzy viditelnosti s chybami. Obr. 3 znázorňuje detail rastru s hodnotami nadmořské výšky. Středový pixel má hodnotu 160 m n. m., zatímco všechny okolní mají hodnotu 150 m n. m. Ze středového bodu by tedy měly být viditelné všechny okolní pixely. Bylo však zjištěno, že pokud se bod nachází mimo určité okolí středu centrálního pixelu, bod je přiřazen sousednímu pixelu, který je nejblíže a výsledek analýzy viditelnosti je potom chybný (Obr. 3 - vlevo). Pokud se bod nachází uvnitř okolí středu pixelu, je analýza viditelnosti provedena správně (Obr. 3 - vpravo). Tato problematika není popsána v žádném materiálu k extenzi 3D Analyst a autoři tohoto příspěvku ji proto hodnotí jako chybu software. Pro odstranění tohoto problému byl vždy každý bod pro účel analýzy ručně posunut do středu, aby byl výsledek spočítán správně.

8 Obr. 3: Srovnání výsledků analýzy viditelnost provedené se špatně umístěným vyhlídkových bodem (vlevo) a s dobře umístěným vyhlídkovým bodem (vpravo) 5. Výsledky a jejich vizualizace Výsledky analýzy viditelnosti byly zvizualizovány formou devatenácti mapových výstupů. Byla navržena jednotná mapová kompozice a jednotné měřítko 1: Součástí každé mapy jsou také nadstavbové kompoziční prvky, které představuje fotodokumentace a tabulka s výpisem jednotlivých atributů. Jako podkladové vrstvy byla zvolena ortofotomapa a hranice jednotlivých obcí s jednoduchým popisem. V místech, která nejsou z daného vyhlídkového bodu viditelná je přes ortofotomapu přeložena poloprůhledná polygonová vrstva.

9 Obr. 4: Ukázka jednoho z mapových výstupů studie 6. Závěr Studie viditelnosti z významných vyhlídkových bodů ORP Olomouc byla zpracována pro Magistrát města Olomouce jako součást pořizování územně analytických podkladů. Svým obsahem z způsobem provedení výrazně převyšuje požadavky kladené příslušným zákonem a příslušnou vyhláškou. Mapové výstupy předané pracovníkům Magistrátu města Olomouce mohou složit jako kvalitní podklad pro potřeby územního plánování. Pomocí map je možné posoudit současný stav vyhlídkových bodů ve vztahu k turistickému ruchu a případně navrhovat otevření nepřístupných lokalit veřejnosti. Seznam bibliografických odkazů ANDREJČÍKOVÁ, N Komunikácia a kooperácia v IS pre knižnice : úvod do komunikačného protokolu Z In Bulletin Centra vedecko-technických informácií SR,1999, roč. 3, č. 2, s CEJPEK, J Informace, komunikace a myšlení : úvod do informační vědy. Praha : Karolinum, s. ISBN TKAČÍKOVÁ, D Když se řekne digitální knihovna... In Ikaros [online]. 8/ [cit ]. Dostupné na internete: < usti_tkacikova.htm>. ISSN Vyhláška č. 500/2006 Sb. o územně analytických podkladech, územně plánovací dokumntaci a způsobu evidence územně plánovací činnosti Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) podle stavu