ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE PRAHA 2013 Alena PEŠKOVÁ

2 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE VÝVOJ OBCE ŘEVNICE V 19. A 20. STOLETÍ Vedoucí práce: Ing. Růžena Zimová, Ph.D. Katedra mapování a kartografie červen 2013 Alena PEŠKOVÁ

3 ZDE VLOŽIT LIST ZADÁNÍ Z důvodu správného číslování stránek

4 ABSTRAKT Bakalářská práce se zabývá analýzou vývoje obce Řevnice v 19. a 20. století v prostředí GIS. Podkladem jsou mapy stabilního katastru a mapa pozemkového katastru. Rastrové mapy byly georeferencovány do souřadnicového systému S-JTSK a následně vektorizovány. Nad vektorovým datovým modelem byla provedena požadovaná analýza. Výsledkem analýzy jsou tabulky, grafy a mapové výstupy. Mapové výstupy byly vyhotoveny ve formě tištěné a publikovány pomocí webové aplikace. KLÍČOVÁ SLOVA Řevnice, stabilní katastr, ArcGIS, georeferencování, vektorizace, využití území ABSTRACT The Bachelor thesis is focused on analysis of the development of village Řevnice at the turn of 20th century in GIS application. It is based upon the stable cadastral maps and land cadastral maps. The raster maps were georeferenced to the S-JTSK coordinate system and vectorized later. The requested analysis was made. The results of the analysis are tables, graphs and maps. The map outputs are printed and were published using a web application. KEYWORDS Řevnice, stable cadastre, ArcGIS, georeferencing, vectorization, land use

5 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že bakalářskou práci na téma Vývoj obce Řevnice v 19. a 20. století jsem vypracovala samostatně. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v seznamu zdrojů. V Praze dne (podpis autora)

6 PODĚKOVÁNÍ Chtěla bych poděkovat vedoucí práce Ing. Růženě Zimové, Ph.D. za připomínky a pomoc při zpracování této práce. Dále bych chtěla poděkovat Ing. Arnoštu Müllerovi za konzultace a rady týkající se prezentování výsledků práce na ArcGIS Server a v prostředí ArcGIS Online.

7 Obsah Úvod 12 1 Řevnice Geografická poloha Stručně z historie Současný charakter města Zájmové území Postup zpracování Vyhledání a zajištění mapových podkladů Příprava datových vrstev Analýza vývoje využití území Prezentace výstupů Shrnutí Použitý software Mapové podklady Povinné císařské otisky map stabilního katastru Obsah povinných císařských otisků Povinné císařské otisky map stabilního katastru pro Řevnice Originální mapa stabilního katastru Originální mapa stabilního katastru pro Řevnice Katastrální mapa evidenční Katastrální mapa evidenční pro Řevnice Mapa pozemkového katastru Obsah pozemkového katastru Mapa pozemkového katastru pro Řevnice SMO-5 první vydání SMO-5 první vydání pro Řevnice Přehled použitých mapových podkladů

8 4 Příprava datových vrstev Ořezání rastrů Georeferencování rastrů Zvolené transformace Přesnost georeferencování Postup georeferencování Určení druhů využití území Vektorizace Postup vektorizace Kontrola topologie Analýza vývoje využití území Analýza nad atributovou tabulkou Změny výměr druhů pozemků Změny výměr kategorií pozemků Analýza nad vektorovým vyjádřením map Změny mezi kategoriemi pozemků Shrnutí Grafy Tabulky Prezentace výstupů Vizualizace barvami Barvy pro druhy a kategorie pozemků Barvy pro změny kategorií Publikace Time Slider ArcGIS Server ArcGIS Online Tištěné mapy Závěr 57

9 Použité zdroje 58 Seznam symbolů, veličin a zkratek 60 Seznam příloh 61 A Grafické přílohy 62 B Elektronické přílohy 63

10 Seznam obrázků 1.1 Řevnický znak z roku Katastrální území Řevnice Klad mapových listů map stabilního katastru pro Řevnice Ukázka povinných císařských otisků pro Řevnice Ukázka originální mapy stabilního katastru pro Řevnice Ukázka katastrální mapy evidenční pro Řevnice Ukázka atributové tabulky Vektorová mapa centra Řevnic v roce Vektorová mapa centra Řevnic v roce Vývoj výměry jednotlivých druhů pozemků v letech 1840 až část Vývoj výměry jednotlivých druhů pozemků v letech 1840 až část Vývoj výměry jednotlivých kategorií pozemků v letech 1840 až Ukázka struktury na ArcGIS Serveru Ukázka publikace na ArcGIS Online

11 Seznam tabulek 3.1 Přehled využitých map Georeferencování císařských otisků Georeferencování SM0-5 první vydání Georeferencování originální mapy stabilního katastru Georeferencování mapy pozemkového katastru Georeferencování katastrální mapy evidenční Druhy a kategorie využití pozemků Výměry druhů pozemků v letech (údaje v m 2 ) Změna výměr druhů pozemků v letech (údaje v m 2 ) Výměry kategorií v letech (údaje v m 2 ) Změna výměr kategorií pozemků v letech (údaje v m 2 ) Zastoupení výměry druhů pozemků v letech (údaje v %) Zastoupení výměry kategorií pozemků v letech (údaje v %) Změna výměr druhů pozemků v letech (údaje v %) Změna výměr kategorií pozemků v letech (údaje v %) Změna kategorií v letech 1840 až 1891 (údaje v %) Změna kategorií v letech 1840 až 1891 (údaje v m 2 ) Změna kategorií v letech 1840 až 1910 (údaje v %) Změna kategorií v letech 1840 až 1910 (údaje v m 2 ) Změna kategorií v letech 1840 až 1930 (údaje v %) Změna kategorií v letech 1840 až 1930 (údaje v m 2 ) Změna kategorií v letech 1891 až 1910 (údaje v %) Změna kategorií v letech 1891 až 1910 (údaje v m 2 ) Změna kategorií v letech 1891 až 1930 (údaje v %) Změna kategorií v letech 1891 až 1930 (údaje v m 2 ) Změna kategorií v letech 1910 až 1930 (údaje v %) Změna kategorií v letech 1910 až 1930 (údaje v m 2 ) Volba barev pro druhy pozemků ve vektorových mapách Volba barev pro kategorie pozemků ve vektorových mapách

12 6.3 Volba barevných ploch pro změny kategorií pozemků Volba barevných obrysů pro změny kategorií pozemků Barvy obrysů

13 ÚVOD Úvod Tato bakalářská práce vzniká z potřeby mapování rozrůstajících se letovisek poblíž velkoměst, jakými jsou například Praha, Brno a jiné. Na přelomu 19. a 20. století se významněji začala rozšiřovat železniční doprava, což mělo za následek lepší dopravní obsluhu mezi velkými městy a obcemi v jejich blízkosti. V důsledku zlepšení dopravní dostupnosti nastal jistý odliv lidí z města do přilehlých obcí. Zdokumentování vývoje obce Řevnice částečně navazuje na práci Vývoj obce Dobřichovice na přelomu 19. a 20. století. Zájem na vypracování těchto prací měl pan prof. PhDr. Václav Matoušek, CSc. z Univerzity Karlovy v Praze, pro kterého byly obě tyto bakalářské práce vytvořeny. Z toho také plyne požadavek na srovnatelnost těchto prací. Dnešní podobu Řevnic známe z aktuálních map a jiných dostupných informačních zdrojů. Řevnice mají více jak tři tisíce obyvatel a devadesát procent staveb tvoří rodinné domy, ostatní stavby jsou evidovány jako rekreační objekty, vždy tomu tak ale nebylo. Úkolem této práce je zdokumentovat a analyzovat, jak se nejen město, ale i jeho okolí měnilo postupem času a přílivem obyvatel z okolí. Základem této práci se staly mapy, které byly na přelomu století na našem území vytvářeny. Jedná se především o mapy stabilního katastru, které vhodně zachycují stav využití krajiny. Tyto mapové podklady budou podrobeny analýze změn využití území v aplikaci ArcMap programu ArcGIS 10.1 for Desktop a výstupem práce budou vhodně publikované výsledky umožňující další využití. 12

14 1. ŘEVNICE 1 Řevnice 1.1 Geografická poloha Obec Řevnice je svou geografickou polohou téměř předurčena stát se vyhledávaným letoviskem. Nachází se na obou březích řeky Berounky ve Středočeském kraji na území okresu Praha-západ, přibližně 9 km jihozápadně od okraje Prahy. Dobrou dopravní dostupnost zajišťuje v první řadě hlavní železniční trasa mezi Prahou a Berounem. Nelze opomenout ani význam silniční dopravy, protože Řevnice leží na křižovatce důležitých vedlejších silnic č. 115 a č Stručně z historie Historie Řevnic sahá hluboko do minulosti, první doložená písemná zmínka se však vztahuje až ke dni 16. srpna 1253, kdy Václav I. upravuje patronátní právo ke kostelu v Řevnicích ve prospěch Rytířského řádu křižovníků s červenou hvězdou. V této době byly Řevnice uváděny s přídomkem civitas, což lze chápat jako menší venkovské město či městečko. Titul městečka Řevnicím vydržel do husitských válek, při kterých se staly znovu pouhou vsí. Není známo, jaká skutečnost stála za tím, že v 16. století opět získaly svůj původní titul městečka. Obr. 1.1: Řevnický znak z roku 1968 Zdroj: [9] Už z nejstarší písemné listiny je zřejmé, že Řevnice byly majetkem krále, což jen potvrzuje původní městský znak z 18. století. Znak tvořilo zlaté pole, ve kterém se 13

15 1. ŘEVNICE nacházel dvouhlavý císařský orel se všemi insigniemi. Koncem 19. století začala obec užívat označení městys a konečně v roce 1968 byla povýšena na město. Tím Řevnice získaly i nový městský znak, viz obrázek 1.1. Ten je dělen na horní červené pole a na dolní pole, které tvoří střídavě čtyři modré a čtyři stříbrné vlnité vodorovné pruhy (symbol řeky Berounky). Horní pole obsahuje stříbrného českého dvouocasého lva. Přes celý štít jsou položeny dvě zkřížené zlaté ostrve. Lev zakomponovaný do znaku obecně značí královské město, v případě Řevnic, že byly majetkem krále. Rozvoj Řevnic a přilehlého okolí se dá logicky spojovat s výstavbou železnice. Ta se začala mezi Prahou a Plzní budovat v roce 1859 a dokončena byla roku Význam železnice však rostl, a proto mezi lety 1903 a 1908 byla přistavěna druhá kolej, která byla hojně využívána nedávno nasazenými rychlovlaky. Nesporný vliv na vývoj města mají také přírodní živly, jako jsou povodně a požáry. Řeka Berounka, která dnes dělí město na dvě téměř rovnocenné části, v minulosti opakovaně ničila majetek této obce. Nejvyšší zaznamenaná povodeň na řece Berounce je z května roku 1872, další významné povodně postihly město v letech 1940, 1941 a 1947, kdy bylo zatopeno 144 domů, což v té době představovalo téměř pětinu všech domů v Řevnicích. Dalo by se říci, že ve chvílích, kdy město nebylo sužováno povodněmi, muselo se potýkat s opakovanými požáry. Uvedu jen ty, které spadají do vybraného období, kterým se v této práci budu zabývat. Pro město byly obzvláště ničivé opakované požáry v letech 1866 a Rok po ničivých požárech v Řevnicích byl založen sbor dobrovolných hasičů. Požáry ničivě působily opakovaně především na zástavbu přímo na náměstí [1], [2]. 1.3 Současný charakter města Ve sledovaném období se Řevnice proměnily ze zemědělského a drobným řemeslem zabývajícího se městečka v rozvinutou a turisticky atraktivní oblast. To zejména díky blízkému a pohodlnému vstupu do Brdských lesů a sousedství s Českým Krasem. Zároveň Řevnice nabízejí i kulturní vyžití v podobě kina, letních festivalů nebo lesního divadla [9]. 14

16 1. ŘEVNICE 1.4 Zájmové území Obr. 1.2: Katastrální území Řevnice Zdroj: WMS ČÚZK Obec Řevnice je složena z jednoho katastrálního území se shodným názvem Řevnice, viz obrázek 1.2. Jelikož se prováděná analýza vztahuje na obec, jež má jedno katastrální území, bude vektorizace a následná analýza probíhat nad celým katastrálním územím. Popisované k. ú. sousedí s dalšími sedmi k. ú., za zmínku stojí východní sousedství s k. ú. Dobřichovice, které bylo v minulosti podrobeno podobné analýze. 15

17 2. POSTUP ZPRACOVÁNÍ 2 Postup zpracování Zpracování zadaného tématu bylo rozděleno do určitých bloků, které se dají přehledně dokumentovat. Jedná se o tyto základní bloky: vyhledání a zajištění mapových podkladů, příprava datových vrstev, analýza vývoje využití území, prezentace výstupů, shrnutí. V následujících krátkých kapitolách byl pro přehlednost naznačen pracovní postup, který byl dále v textu podrobně popsán. Nejprve bylo naznačeno obecné řešení, aby mohlo být navázáno konkrétní problematikou a jejím řešením. 2.1 Vyhledání a zajištění mapových podkladů Prvním krokem bylo shromáždění vhodných mapových podkladů pro analýzu vývoje obce Řevnice v období přelomu 19. a 20. století. Těmi byly především mapy stabilního katastru, doplněné mapou pozemkového katastru. 2.2 Příprava datových vrstev Získané mapové podklady bylo třeba převést do souvislého zobrazení v S-JTSK. K tomuto účelu byly mapové listy nejprve ořezány od přebytečných částí mapových listů a následně georeferencovány do souřadnicového systému. Pro provedení analýzy historického vývoje obce bylo nutné rastrové mapy převést do vektorové podoby. Při vektorizaci byly v atributové tabulce rozlišovány jednotlivé druhy využití území, jenž byly dále zařazeny do nadřazených kategorií. Provedení topologické kontroly zajistilo topologickou čistotu datového modelu. 16

18 2. POSTUP ZPRACOVÁNÍ 2.3 Analýza vývoje využití území Vývoj a rozšiřování Řevnic bylo nejlepší posuzovat podle změny výměry druhů pozemků, na které bylo katastrální území při vektorizaci členěno. Dělení do druhů a kategorií využití území je popsáno v kapitole 4.3. Byly provedeny dva druhy analýzy analýza dat databázové tabulky geodatabáze vektorizované mapy; a analýza změn pomocí nástroje Intersect, které byly zpracovány do grafických výstupů. Výsledkem první analýzy byly výměry a změny výměr ploch. Tyto výsledky bylo vhodné prezentovat pomocí tabulek a grafů. Analýza pomocí nástroje Intersect také poskytla data pro grafické výstupy v mapovém okně. 2.4 Prezentace výstupů Výsledky analýzy byly prezentovány pomocí nástroje Time Slider s následným exportem do videa. Mapy vytvořené během zpracování bylo vhodné také veřejně publikovat. K publikaci byly využity služby ArcGIS Online a ArcGIS Server. V neposlední řadě jsou součástí příloh práce i čtyři tištěné mapové výstupy. 2.5 Shrnutí Na závěr byly shrnuty a popsány výsledky analýzy a nebyly opomenuty ani analýzou vniklé mapové výstupy. 2.6 Použitý software Od chvíle, kdy bylo potřeba zajištěné mapové podklady jakkoliv upravovat a zpracovávat, byl používán ArcGIS. Konkrétně byl využit pro ořezání rastrů, georeferencování, vektorizaci, analýzu a v neposlední řadě také pro prezentaci výstupů. Použita byla aplikace ArcMap programu ArcGIS 10.1 for Desktop od firmy ESRI [11]. 17

19 3. MAPOVÉ PODKLADY 3 Mapové podklady Mapové podklady byly vyhledávány pro katastrální území Řevnice. Časový horizont přelomu 19. a 20. století vede k využití map stabilního katastru. Bohužel ne všechny mapy stabilního katastru byly pro vybranou oblast k dispozici, a tak bylo nutné najít další vhodný mapový podklad. Poskytovatelé a poskytnuté mapové podklady: 1. Ústřední archiv zeměměřictví a katastru originál mapy stabilního katastru, katastrální mapa evidenční, 2. Geoportál ČÚZK povinné císařské otisky map stabilního katastru, SMO-5 první vydání, 3. Katastrální pracoviště Praha-západ mapa pozemkového katastru. 3.1 Povinné císařské otisky map stabilního katastru Stabilní katastr obsahoval několik typů map. Jednou z map stabilního katastru byla originální mapa. Tato mapa, do svého nahrazení otiskem originálních map, sloužila jako mapa evidenční, tzn. k zaznamenávání změn. Nejznámější mapou stabilního katastru byl a navždy zůstane povinný císařský otisk. Povinné císařské otisky se předávaly vídeňské dvorní komisi, aby mohly být následně uloženy do Centrálního archivu pozemkového katastru ve Vídni. Proto byly pro lepší vizuální vlastnosti adjustovány a kolorovány. Na závěr nelze opominout indikační skicu. Pod tímto názvem najdeme kolorovaný otisk mapy nalepený na tuhý karton. Tato podlepená mapa sloužila k vyhledávání změn v terénu. Protože celý mapový list byl přibližně 60 x 70 cm velký, byla indikační skica pro snadnější manipulaci řezána na čtvrtiny. 18

20 3. MAPOVÉ PODKLADY Obr. 3.1: Klad mapových listů map stabilního katastru pro Řevnice Zdroj: Geoportál ČÚZK Základy stabilního katastru byly definovány patentem císaře Františka I. dne 23. prosince 1817, o dani pozemkové a vyměření půdy. Stabilní katastr byl následníkem tereziánsko-josefského katastru, který přinášel jen problémy při placení daní, protože pro poddanskou půdu platil systém josefský a pro půdu panskou systém tereziánského katastru. Stabilní katastr měl obsahovat všechny pozemky bez ohledu na panskou a poddanskou půdu, pozemky byly geometricky zaměřeny, zobrazeny, sepsány a popsány. U pozemků se rozlišoval druh (kultura), užívání, bylo provedeno zatřídění do jakostních tříd (bonit) a stanoven výnos z pozemku pro určení výše pozemkové daně. Z toho plyne dělení katastrálního operátu do 3 složek měřický operát, písemný operát a vceňovací operát. Měřický operát se stal základem pro pozdější katastrální mapy na území České republiky. Podle tvůrců měl katastr být stálým a dokonalým seznamem pozemků, proto také název stabilní katastr. Mapy stabilního katastru byly vyhotovovány v Cassini-Soldnerově zobrazení, které bylo stanoveno kartografickým základem stabilního katastru, lze ho charakterizovat jako transverzální válcové zobrazení ekvidistantní v polednících. Kladná orientace osy X je obrazem zeměpisného poledníku a směřuje k jihu, kladná orientace osy Y je obrazem kartografického poledníku a směřuje na západ. Geodetický základ byl definován trigonometrickou sítí. Délkovou jednotkou stabilního katastru byl vídeňský sáh. Z této délkové jednotky a požadavku, aby plocha jednoho čtverečního palce na mapě odpovídala jednomu dolnorakouskému jitru ve 19

21 3. MAPOVÉ PODKLADY skutečnosti, vzniklo pro sekční list měřítko 1 : Další pro sáhovou míru odvozená a užívaná měřítka byla 1 : pro fundamentální listy, pro podrobnější měřické práce 1 : a 1 : 720. Obrázek 3.1 je ukázkou kladu mapových listů pro Řevnice Obsah povinných císařských otisků Barvy na kolorovaných císařských otiscích přehledně rozlišovaly druhy využití pozemků, proto pro přehlednost bude níže vypsána příslušnost barvy k druhu pozemku. Volba barev je stejná pro všechny kolorované mapy stabilního katastru. Černě vyobrazený polohopis mapy zahrnuje zejména katastrální hranice obce, hranice pozemků, nemovitostí, vodní toky, komunikace, pevné body v terénu a mnohé další prvky obsažené v legendě map stabilního katastru. Popis v mapě provedený červeně zahrnoval parcelní čísla u nestavebních parcel. Černou barvou kromě polohopisu byl proveden také popis obcí, pomístních názvů, vodních toků a ploch, komunikací a parcelních čísel u stavebních parcel. Příslušnost barvy k druhu pozemku: světle hnědá, okrová role, chmelnice, tmavě šedá lesy, sytě zelená zahrady a parky, zelená louky, světle zelená pastviny, pastviny s lesním užitkem, hřbitovy, karmínová zděné budovy, kamenné mosty, jezy a silnice, tmavě karmínová významná stavba (kostel), žlutá dřevěné budovy, mosty a jezy, hnědá cesty, modrá vodní toky a plochy, 20

22 3. MAPOVÉ PODKLADY různobarevné označení lemovky hranic se sousedními obcemi, bílá (barevně nevyznačená) dvory, nádvoří, veřejná prostranství, neobdělávaná půda Povinné císařské otisky map stabilního katastru pro Řevnice Souhrnný přehled parametrů povinných císařských otisků pro katastrální území obce Řevnice: měřítko 1 : 2 880, z roku 1840, formát JPG, 5 mapových listů, ručně kolorovaná. Mapové listy nezobrazují celý mapový rám, ale vždy jen určitou část rámu náležející zobrazované části katastrálního území. Plocha mapového listu je často zaplněna jedním či více mapovými listy. Mapové listy číslo 1 a 8, 3 a 6, 4 a 7 byly zobrazeny na společném mapovém listu. Obrázek 3.2 je ukázkou císařských otisků pro Řevnice. 3.2 Originální mapa stabilního katastru Originál mapy byl vyhotoven jemným a ostrým vytažením linií a kolorováním ploch. Čísla pozemkových parcel byla vyznačena červenou rumělkou a stavební parcely byly zobrazovány barvou černou. Toto dvoubarevné číslování platilo mezi lety 1824 a 1865, poté bylo sjednoceno na barvu černou. Mapa obsahuje ruční černý popis obcí, pomístních názvů, vodních toků, komunikací, parcelní čísla stavebních parcel a ruční koloraci druhů využití půdy. 21

23 ČVUT v Praze 3. MAPOVÉ PODKLADY Obr. 3.2: Ukázka povinných císařských otisků pro Řevnice Zdroj: Geoportál ČÚZK Originální mapa stabilního katastru pro Řevnice Souhrnný přehled parametrů originální mapy stabilního katastru pro katastrální území obce Řevnice: měřítko 1 : 2 880, z roku 1891 zákres změn od roku 1840, formát JPG, 9 mapových listů, ručně kolorovaná. Mapové listy zobrazují celý mapový rám, každý mapový list je na samostatném mapovém listu. Společné mapové listy nebyly ani pro malé části zobrazovaného území zavedeny, jako tomu bylo u císařských otisků map stabilního katastru. Kolorování mapy bylo totožné s císařskými otisky. Obrázek 3.3 je ukázkou originální mapy stabilního katastru pro Řevnice. 22

24 ČVUT v Praze 3. MAPOVÉ PODKLADY Obr. 3.3: Ukázka originální mapy stabilního katastru pro Řevnice Zdroj: Ústřední archiv zeměměřictví a katastru 3.3 Katastrální mapa evidenční Poslední využitou mapou stabilního katastru byla katastrální mapa evidenční. Roku 1883 byl vydán zákon, který nařizoval udržování map po jednorázové reambulaci v souladu se skutečností. Veškeré změny byla povinnost hlásit úřadu, který zajišťoval zaměření a revize v intervalu tří let. Změny týkající se rušení i zákresu nových skutečností byly na mapě prováděny červenou barvou Katastrální mapa evidenční pro Řevnice Souhrnný přehled parametrů originální mapy stabilního katastru pro katastrální území obce Řevnice: měřítko 1 : 2 880, z roku 1910 zákres změn od roku 1891, formát JPG, 8 mapových listů, 23

25 ČVUT v Praze 3. MAPOVÉ PODKLADY částečně kolorovaná. Mapové listy opět zobrazují celý mapový rám, každý mapový list je na samostatném mapovém listu. Nejsou zde společné mapové listy pro malé části zobrazovaného území, stejně jako u originální mapy stabilního katastru. Mapový list 2 nebyl v tomto případě rozložen na mapový list 2 a mapový list Ad 2 jako u mapy originální. Částečné kolorování se týká pouze cest, železnice, budov (zvlášť dřevěné a zděné) a vodní plochy. Obrázek 3.4 je ukázkou katastrální mapy evidenční. Obr. 3.4: Ukázka katastrální mapy evidenční pro Řevnice Zdroj: Ústřední archiv zeměměřictví a katastru Konkrétní přiřazení barev: světle hnědá cesty, světle růžová železnice, růžová, červené šrafy budovy zděné, žlutá dřevěné mostky, lávky, budovy, modrá vodní toky a vodní plocha. 24

26 3. MAPOVÉ PODKLADY 3.4 Mapa pozemkového katastru První světová válka způsobila problémy v mnoha odvětvích lidské činnosti a nemohla se vyhnout ani správnému vedení katastru. Kvůli nedostatku odborných pracovníků a finančních prostředků nebylo možno zajistit správné obnovení, takže výsledkem snažení bylo jen sjednocení předpisů a formální úpravy katastrálního operátu. Další problémy v oblasti předpisů přinesl vznik první Československé republiky v roce 1918, především z důvodu sloučení předpisů českých a slovenských, které v té době podléhaly právu Uherskému. Tyto okolnosti vedly vládu k vydání nového zákona č. 177/1927 Sb., o pozemkovém katastru a jeho vedení (katastrální zákon) ze dne s účinností od Katastrální zákon nahradil dříve platné katastrální normy a stal se jediným podkladem pro budování tzv. československého pozemkového katastru, který je ve svém důsledku pro území Čech, Moravy a Slezska reambulovaným, revidovaným a doplňovaným katastrem stabilním sloužícím pro topografické mapování, tvorbu účelových map a mnohé další. K novému katastrálnímu zákonu se pojí dvě důležité technické normy Instrukce A (Návod A) a Instrukce B (Návod B). Měřítková řada pro mapy pozemkového katastru začíná na 1 : (základní triangulační list) a postupným dělením se dostaneme přes měřítko 1 : (triangulační list) na mapové listy 1 : 2 000, 1 : a 1 : Obsah pozemkového katastru Strukturu pozemkového katastru můžeme dělit na část veřejnosti přístupnou a část nepřístupnou. Do přístupných katastrálních operátů patřil měřický a písemný operát, ze kterého bylo možné pořizovat opisy, výpisy či snímky. Ve veřejnosti nepřístupné části operátu pak byla obsažena sbírka listin a úhrnné výkazy. Měřický operát byl tvořen původní katastrální mapou (případně jejím otiskem) a příruční katastrální mapou. Vlastním obsahem mapy bylo přesné zobrazení hranic katastrálního území, hranic držebnostních, pozemních a jiných staveb (železniční, vodárenské). V mapě dále bylo možné najít parcelní čísla, mapové značky, názvy. Popis mapy doplňovaly mimorámové údaje (údaje umístěné vně rámu mapy např. název mapy, měřítko, náčrtek, aj.). 25

27 3. MAPOVÉ PODKLADY Mapa pozemkového katastru pro Řevnice Parametry mapy pozemkového katastru pro katastrální území obce Řevnice: měřítko 1 : a méně, z roku 1930, formát CIT, mapa spojitá, bezešvá, černobílý rastr. 3.5 SMO-5 první vydání První vydání státní mapy odvozené bylo pro tuto práci použito jen jako podklad pro georeferencování, z důvodu snadného určení souřadnic rohů mapových listů. Pro vektorizaci využita nebyla, protože ostatní mapové podklady dostatečně zachycují vývoj obce Řevnice na přelomu 19. a 20. století. SMO-5 je státním mapovým dílem velkého měřítka vyhotovovaným pro celé území České republiky v souvislém kladu mapových listů. Mapa byla vydávána postupně od roku 1950, obdélníkové mapové listy zobrazují území o velikosti 2,5 x 2 km. První vydání vzniká výhradně přepracováním stávajících mapových děl. Polohopis je odvozen z katastrálních map, výškopis je znázorněn vrstevnicemi, výškovými kótami a technickým či topografickým šrafováním včetně popisu v hnědé barvě přebraným nejčastěji z topografických vojenských map v měřítku 1 : SMO-5 první vydání pro Řevnice Parametry mapy SMO-5 první vydání pro katastrální území obce Řevnice: měřítko 1 : 5 000, z roku 1951, formát JPG, 26

28 3. MAPOVÉ PODKLADY 7 mapových listů, černý polohopis a popis, hnědý výškopis. Mapové listy zobrazují celý mapový rám, mapový list nezobrazuje více mapových listů, jako tomu bylo např. u císařských otisků. Použity byly mapové listy s označením Beroun 3 9, Dobříš 2 0, Dobříš 2 1, Dobříš 3 0, Dobříš 3 1, Dobříš 4 0 a Dobříš 4 1. Pro celou kapitolu o mapových podkladech bylo čerpáno z [3], [4], [5], [10], [13]. 3.6 Přehled použitých mapových podkladů Předchozí kapitoly se podrobně věnovaly popisu jednotlivých shromážděných mapových podkladů. Pro přehlednost je uvedena ještě souhrnná tabulka, viz tabulka 3.1, která obsahuje mapové podklady a druh jejich využití. Tab. 3.1: Přehled využitých map Název mapy Časové zařazení Způsob využití císařské otisky mapy stabilního katastru 1840 pro vektorizaci originální mapy stabilního katastru 1891 pro vektorizaci katastrální mapa evidenční 1910 pro vektorizaci mapa pozemkového katastru 1930 pro vektorizaci SMO-5 první vydání 1951 pro georeferencování 27

29 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV 4 Příprava datových vrstev 4.1 Ořezání rastrů Císařské otisky, originální mapa stabilního katastru a katastrální mapa evidenční byly získány naskenované v podobě původních mapových listů, ve formátu JPG. Tyto mapové listy často obsahují více jak jednu část zobrazovaného území, to je důvodem k ořezávání. Mapa pozemkového katastru pro katastrální území Řevnice byla získána v souvislém, bezešvém zobrazení ve formátu CIT. Nebylo prováděno ořezání, jen převedení do rastrového formátu TIF z důvodu špatného zobrazování dané mapy při přiblížení do měřítka vhodného pro vektorizaci. Poslední ořezávanou mapou byly obdélníkové mapové listy mapy SMO-5 první vydání, které byly dodány ve formátu JPG. Ořezání rastrů bylo provedeno v programu ArcGIS. Pro jednotlivé řezací polygony byly vytvářeny soubory typu shapefile s nastavením Feature Type Polygon. Jednotlivé polygony tedy byly uloženy do vlastních shapefile souborů, aby se daly v případně nutnosti upravovat. Polygony byly vedeny podél hranice katastrálního území, po sekčních čarách a v místech komunikací. Kde nebyla tato hranice vyznačena, byl polygon veden středem komunikace. Tato volba je založena na skutečnosti, že v jiných částech mapových listů není hranice katastrálního území vedena po kraji komunikace, ale jejím středem. Proto lze předpokládat, že katastrální hranice zde měla vést také uprostřed, ačkoliv to nebylo vyznačeno. Po uzavření řezacího polygonu bylo funkcí Clip provedeno ořezání daného mapového listu. Takto ořezaný mapový list byl dále exportován s nastavením NoData = 255 do výsledného formátu PNG. 4.2 Georeferencování rastrů Georeferencováním se rozumí přiřazení definovaného souřadnicového systému danému mapovému podkladu. Při zpracování byla použita afinní a podobnostní transformace. Obě transformace patří do kategorie 2D lineárních transformací. 28

30 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV Zvolené transformace Afinní představuje dva posuny, otočení a různou změnu měřítka pro osu X a Y. Výsledný obraz je zkosený, má zkreslené úhly, zachovává se rovnoběžnost přímek i dělící poměr délek a ploch. Transformační rovnice obsahují šest neznámých konstant afinní transformace, což vyžaduje minimálně 3 identické body, které neleží na přímce nebo netvoří štíhlý trojúhelník. Podobnostní transformace má také dva posuny, otočení, ale jen jeden měřítkový koeficient. Pro jednoznačné určení čtyř konstant transformačního klíče jsou potřeba alespoň 2 identické body. Jedná se o konformní transformaci (mění se rozměr, ne geometrický tvar), je zachována rovnoběžnost přímek, měřítkový koeficient se nerovná 1, ale je společný pro obě souřadnice, mění se tedy rozměr objektů ve všech směrech stejně, zachovává se podobnost, odtud plyne název transformace Přesnost georeferencování Výsledná přesnost georeferencování vždy závisí na mnoha faktorech. Mezi tyto faktory lze zařadit přesnost označení identických bodů na mapě podkladové a mapě georeferencované, případně přesnost vkládaných souřadnic identických bodů. Také volba rozložení, jednoznačnost identických bodů v mapě a jejich počet ovlivňuje nejen možnost volby transformace, ale i její výslednou přesnost. Volba transformace při georefencování se řídila hodnotou Total RMS Error (Total Root Mean Square Error) vyjadřující střední kvadratickou chybu transformace. Voleno bylo mezi transformací afinní a podobnostní tak, aby tato hodnota byla nižší. Střední chyba transformace se pohybovala nejčastěji kolem hodnoty 2 m, hodnoty 3 m dosáhla pro jeden mapový list povinných císařských otisků a originální mapy stabilního katastru. Výjimkou byl jeden mapový list originální mapy stabilního katastru, kdy Total RMS Error dosáhl 6 m. Posuny objektů vzniklé touto nepřesností byly zanedbány, za správnou polohu byla považována poloha z dříve vektorizované mapy pozemkového katastru. 29

31 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV Postup georeferencování Nejprve byly georeferencovány mapové listy SMO-5, z důvodu známých souřadnic jednotlivých rohů mapových listů. Rohům ML byly pouze pomocí nástroje Add Control Points v nástrojové liště Georeferencing přidány souřadnice v systému S-JSTK. Georeferencování bylo provedeno a uloženo funkcí Update Georeferencing, přehled o transformaci je uveden v tabulce 4.2. Dalším mapám byla nastavena částečná průhlednost a byly georeferencovány na již v souřadnicích určenou mapu SMO-5. Identické body byly voleny rovnoměrně a v dostatečném počtu na jednoznačně identifikovatelných místech, jakými jsou například hranice parcel, rohy budov, výrazné zalomení komunikace či katastrální hranice. Použity byly transformace afinní a podobnostní. Jednotlivé identické body byly přidávány opět nástrojem Add Control Points, kdy nejprve byl identický bod označen na mapě ke georeferencování a poté ten samý identický bod na mapě SMO-5. V tabulce identických bodů byla zvolena transformace, která odpovídala lepšímu výsledku. Tabulky identických bodů byly ukládány a výsledek byl potvrzen funkcí Update Georeferencing. V opačném případě by tabulka identických bodů byla prázdná a další úprava by byla možná až po zadání nových identických bodů. Přehled mapových listů, počtu identických bodů a volených transformací obsahují tabulky 4.1, 4.3, 4.5 a 4.4. V kapitolách byla použita literatura [6], [7]. Tab. 4.1: Georeferencování císařských otisků Mapový list Počet identických bodů Zvolená transformace 1 7 afinní 2 14 afinní 3 10 podobnostní 4 6 afinní 5 5 afinní 6 7 afinní 7 10 afinní 8 10 afinní 30

32 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV Tab. 4.2: Georeferencování SM0-5 první vydání Mapové listy Počet identických bodů Zvolená transformace všechny ML 4 - rohy ML afinní Tab. 4.3: Georeferencování originální mapy stabilního katastru Mapový list Počet identických bodů Zvolená transformace 1 6 afinní 2 15 podobnostní Ad 2 5 afinní 3 13 afinní 4 6 afinní 5 12 afinní 6 10 afinní 7 8 afinní 8 7 afinní Tab. 4.4: Georeferencování mapy pozemkového katastru Mapové listy Počet identických bodů Zvolená transformace souvislá mapa 34 podobnostní Tab. 4.5: Georeferencování katastrální mapy evidenční Mapový list Počet identických bodů Zvolená transformace 1 9 afinní 2 10 afinní 3 9 afinní 4 5 afinní 5 5 afinní 6 5 afinní 7 6 afinní 8 4 afinní 31

33 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV 4.3 Určení druhů využití území Zpracovávané mapy jsou rozlišovány na mnoho druhů využití ploch, které jsou pro naše analýzy zbytečně podrobné. Proto je vhodné stanovit obsáhlejší skupiny, které pro práci označíme názvem druh. Ve všech vektorizovaných mapách bude dodržen stejný počet rozlišovaných druhů. Z požadavku pana prof. PhDr. Václava Matouška, CSc. z Univerzity Karlovy v Praze vyplývá omezení na rozlišené druhy a celkový výsledek bakalářské práce. Požadavkem je srovnatelnost výsledků s Vývojem obce Dobřichovice na přelomu 19. a 20. století viz [8]. Vektorizované pozemky byly zatříděny do dvanácti druhů využití pozemků. [14], [15], [16]. Druhy byly dále zobecněny přiřazením do nadřazených kategorií vhodných pro analýzu. Druh ostatní obsahuje kamenolom, neplodnou půdu, hřbitov, hráz přes řeku a parifikáty - půda úmyslně odňatá zemědělskému či lesnímu obdělávání pro užívání k jiným účelům. Druh budova významná obsahuje pouze kostel. Druhy využití pozemků: budova zděná, budova dřevěná, budova významná, cesta, železnice, ostatní, lesní plocha, vodní plocha, zahrada, orná půda, louka, pastvina. 4.4 Vektorizace Vektorizací se rozumí převod analogového mapového podkladu do vektorové podoby. Takto zpracované mapové podklady umožňují provést analýzu vývoje a rozšiřování letoviska na přelomu 19. a 20. století, která by se nad rastrovými daty dala provádět jen velmi obtížně. Snahou je vytvořit souvislou polygonovou vrstvu, kde je zaručena správná topologie. Pro vektorizování byla založena file geodatabáze, která obsahuje 32

34 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV Obr. 4.1: Ukázka atributové tabulky 4 třídy podle použitých mapových podkladů. Atributová tabulka 4.1 obsahuje kromě povinných sloupců OBJECTID, Shape, Shape Length, Shape Area, také doplněné sloupce druh, rok, kategorie a poznámka Postup vektorizace Pro určení pořadí vektorizování map se vycházelo z předpokladu, že novější mapa bude přesnější. Proto byla vektorizována nejprve mapa nejmladší, tj. mapa pozemkového katastru. Další vektorizování šlo zpětně v časové souslednosti daných mapových podkladů. Vektorizace byla prováděna pomocí panelu nástrojů Editor, kde po spuštění funkce Start Editing byl vybrán druh využití pozemku a následně způsob konstrukce polygonu, např. Polygon či Auto Complete Polygon. Funkce Polygon je vhodná pro vektorizaci staveb či objektů samostatně stojících, např. souvislý les, blok polí. Pro vektorizování s návazností na již stávající vektorovou kresbu či při požadavku dalšího polygonu uvnitř právě vektorizovaného polygonu, např. zahrada kolem stavby, je vhodné použít funkci Auto Complete Polygon. Po zvektorizování celého katastrálního území byla provedena kontrola topologie. 33

35 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV Obr. 4.2: Vektorová mapa centra Řevnic v roce 1930 Mapa pozemkového katastru Zařazení do jednotlivých druhů bylo určováno podle mapových značek. Na mapě pozemkového katastru se orná půda označuje chybějící mapovou značkou či psacím písmenem r jako role. Byla však místa, kde mapová značka nebyla, konkrétní pozemek tím spadal pod ornou půdu, ale z logického úsudku by zařazení do druhu orná půda bylo diskutabilní (např. jeden pozemek orné půdy ve velkém bloku zahrad s domy). V těchto případech byl daný pozemek zařazen do druhu využití, který ho obklopoval. Do druhu zahrada byl zahrnut pozemek s mapovou značkou zahrada a plochy slučkou připojené k budovám, jelikož nemusí vždy jít o budovy, ale např. o příjezdové cesty. Ukázka vektorové mapy pro rok 1930 je zobrazena na obrázku 4.2. Další mapové podklady Než mohlo být započato s úpravami ve vektorizaci mapy evidenční z roku 1910, bylo zapotřebí mít mapu pozemkového katastru z roku 1930 topologicky čistou. Takto 34

36 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV Obr. 4.3: Vektorová mapa centra Řevnic v roce 1840 upravená mapa byla kopírována, přejmenována a připravena k následujícím úpravám. Opraveny byly změny ve využití ploch, rozdíl mezi hranicí ve vektorové kresbě a hranicí na rastrové mapě vzniklý drobnou nepřesností při georeferencování či jinou nepřesností nebyl brán v potaz. Opravy těchto nepřesností by nepříznivě působily na analýzu, která je hlavním výsledkem práce. K opravám byly použity nástroje z lišty Editor, nejvíce používanými funkcemi byly Cut Polygons Tool pro dělení polygonů a Merge pro sjednocení polygonů. Obdobným způsobem se postupovalo i pro originální mapu stabilního katastru a císařské otisky. V době mapování pro císařské otisky nebyla v obci Řevnice ještě postavena železnice, proto druh železnice neobsahuje žádný polygon, ale byl v atributové tabulce ponechán. Ukázka vektorové mapy pro rok 1840 viz obrázek Kontrola topologie Po ukončení vektorizace pro první mapový podklad byla provedena kontrola topologie. Topologií se rozumí prostorová vazba mezi objekty. Pro kontrolu topologie bylo 35

37 4. PŘÍPRAVA DATOVÝCH VRSTEV nutné nastavit pravidla, která měla být dodržena. Pro vektorovou mapu byla vybrána pravidla Must Not Overlap a Must Not Have Gaps. První zmíněné zajišťuje nepřekrývání polygonů, druhé kontroluje, zda každá hrana polygonu navazuje na další hranu jiného polygonu. Nalezené chyby byly opraveny, pouze chyba na hranici katastrálního území (nenavázání na další polygony) byla přidána mezi výjimky. Při kontrole topologie u následujících map z důvodu opravy uvnitř katastrálního území byla hlášena stejná chyba o nenavazování hrany polygonu na hranu jiného polygonu (hranice k. ú.). Tato chyba byla vyřešena přidáním do výjimek. 36

38 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ 5 Analýza vývoje využití území Už při pohledu na vektorizované mapy je patrný vývoj obce v průběhu vybraných let. Řevnice se rozrostly z malé ucelené skupiny domů soustředěných kolem náměstí na pravém břehu řeky Berounky do velké obce rozkládající se po obou březích řeky. Tato analýza ale není dostatečně přesná a vypovídající. Přesný popis rozrůstání bylo vhodné zaznamenat změnou velikostí jednotlivých druhů využití pozemků. V této chvíli byla analýza rozdělena do dvou částí. Analýza vycházející z dat v atributové tabulce (výměra jednotlivých druhů využití území) a analýza nad vektorovou kresbou pomocí průniků jednotlivých polygonů určujících druhy pozemků. 5.1 Analýza nad atributovou tabulkou Výsledkem analýzy nad atributovou tabulkou byly výměry a změny výměr ploch pozemků. Výměry a změny výměr byly prezentovány pomocí tabulek, grafy 5.1 a 5.2 popisují vývoj výměr druhů využití pozemků v letech (pro lepší čitelnost byl graf rozdělen na dva), graf 5.3 znázorňuje vývoj výměr kategorií využití pozemků ve stejném časovém období. Předmětem zkoumání bylo dvanáct druhů využití pozemků i čtyři nadřazené kategorie využití pozemků, přehled viz tabulka 5.1. Důvod zatřídění druhů do nadřazených kategorií je vysvětlen v kapitole Změny výměr druhů pozemků Vektorizované území bylo děleno do dvanácti druhů využití pozemků, toto dělení bylo dodrženo pro všechna časová období, ačkoliv pro počáteční rok 1840 byla výměra železnice nulová. Ta se začala stavět až v roce 1859, tudíž byla zaznamenána až v mapě následující (originální mapa stabilního katastru). Tabulka 5.2 popisuje celkovou výměru jednotlivých druhů využití území v metrech čtverečních, poslední řádek tabulky obsahuje celkovou výměru katastrálního území ve stejných jednotkách. Drobná odchylka ve výměře byla způsobena nepřesnou vektorizací na hranici katastrálního území. Tabulka 5.3 vyjadřuje velikost změny nárůst či pokles, kde 37

39 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.1: Druhy a kategorie využití pozemků Druh využití pozemku Kategorie využití pozemku budova zděná budova dřevěná budova významná cesta železnice zahrada lesní plocha vodní plocha ostatní orná půda louka pastvina stavby komunikace trvalé kultury zemědělská půda pro větší přehlednost je pokles označen barvou červenou, nárůst barvou zelenou, neměnná výměra zůstala černou barvou, jednotky jsou opět metry čtvereční. Pro lepší představivost byly tabulky 5.6 a 5.8 také převedeny do procentuálního vyjádření Změny výměr kategorií pozemků Pro kategorie stejně jako pro druhy využití pozemků byla určena výměra ploch, viz tabulka 5.4, a určena změna mezi jednotlivými následujícími lety, viz tabulka 5.5. Barevné odlišení nárůstu či poklesu výměry je opět pro přehlednost stejné. I tabulky 5.7 a 5.9 byly převedeny do procentuálního vyjádření výměry a změny ploch. 38

40 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ výměra v metrech čtverečních lesní plocha orná půda pastvina zahrada rok Obr. 5.1: Vývoj výměry jednotlivých druhů pozemků v letech 1840 až část výměra v metrech čtverečních budova dřevěná budova významná budova zděná cesta železnice louka ostatní vodní plocha rok Obr. 5.2: Vývoj výměry jednotlivých druhů pozemků v letech 1840 až část 39

41 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ výměra v metrech čtverečních komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda rok Obr. 5.3: Vývoj výměry jednotlivých kategorií pozemků v letech 1840 až 1930 Tab. 5.2: Výměry druhů pozemků v letech (údaje v m 2 ) Druh budova dřevěná budova významná budova zděná cesta železnice lesní plocha louka orná půda ostatní pastvina vodní plocha zahrada výměra celkem

42 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.3: Změna výměr druhů pozemků v letech (údaje v m 2 ) Druh budova dřevěná budova významná budova zděná cesta železnice lesní plocha louka orná půda ostatní pastvina vodní plocha zahrada Tab. 5.4: Výměry kategorií v letech (údaje v m 2 ) Kategorie komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda výměra celkem Tab. 5.5: Změna výměr kategorií pozemků v letech (údaje v m 2 ) Kategorie komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda

43 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.6: Zastoupení výměry druhů pozemků v letech (údaje v %) Druh budova dřevěná 0,07 0,05 0,01 0,02 budova významná 0,00 0,00 0,00 0,00 budova zděná 0,11 0,22 0,80 0,79 cesta 1,56 1,92 3,59 3,65 železnice 0,00 0,47 0,61 0,61 lesní plocha 51,58 49,82 49,78 50,07 louka 2,30 1,49 0,43 2,15 orná půda 33,16 36,25 31,09 27,10 ostatní 0,88 0,70 0,94 1,07 pastvina 7,61 6,51 1,16 0,55 vodní plocha 1,49 1,46 1,45 1,72 zahrada 1,25 1,10 10,15 12,26 Tab. 5.7: Zastoupení výměry kategorií pozemků v letech (údaje v %) Kategorie komunikace 1,56 2,40 4,20 4,26 stavby 0,18 0,27 0,81 0,81 trvalé kultury 55,20 53,09 62,32 65,12 zemědělská půda 43,06 44,25 32,68 29,80 42

44 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.8: Změna výměr druhů pozemků v letech (údaje v %) Druh budova dřevěná 0,07-0,02-0,03 0,01 budova významná 0,00 0,00 0,00 0,00 budova zděná 0,11 0,11 0,58-0,01 cesta 1,56 0,36 1,66 0,07 železnice 0,00 0,47 0,14 0,00 lesní plocha 51,58-1,76-0,04 0,30 louka 2,30-0,80-1,07 1,72 orná půda 33,16 3,09-5,15-3,99 ostatní 0,88-0,17 0,24 0,13 pastvina 7,61-1,10-5,35-0,60 vodní plocha 1,49-0,03-0,01 0,27 zahrada 1,25-0,15 9,04 2,11 Tab. 5.9: Změna výměr kategorií pozemků v letech (údaje v %) Kategorie komunikace 1,56 0,84 1,80 0,07 stavby 0,18 0,09 0,54 0,00 trvalé kultury 55,20-2,11 9,23 2,81 zemědělská půda 43,06 1,18-11,57-2,87 43

45 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ 5.2 Analýza nad vektorovým vyjádřením map Analýza změny probíhala vždy mezi dvěma časovými obdobími, pro dělení využití pozemků na druhy by analýza přestavovala 144 možností změny. Výsledkem by bylo obrovské množství dat, které by ve výsledku nebylo přehledné. Z důvodu zjednodušení a přehlednosti bylo přistoupeno k zatřídění druhů pozemků do čtyřech nadřazených kategorií. Tímto způsobem se zmenšil počet možností ze 144 na 16 možností, což je sledovatelné a v mapě ještě přijatelně znázornitelné. K získání výsledků změn mezi kategoriemi byl použit nástroj Intersect, který ze vstupních dat udělá průnik, jenž označuje přeměnu jedné kategorie v kategorii jinou. Výsledek Intersectu byl vždy uložen do vlastního SHP souboru, název obsahoval roky, mezi kterými změna proběhla a názvy kategorie přeměněné v kategorii jinou, např kom-sta znamená změnu v letech 1840 a 1910 pro komunikace změněné na stavbu. Zobrazením všech odpovídajících si SHP souborů vznikla mapa celého katastrálního území vyjadřující všech šestnáct možností změn kategorií využití pozemků. Všechny změny byly barevně rozlišeny a určeny. Kategorie byly voleny tak, aby odpovídaly logickému dělení. Různým typům budov byla přiřazena kategorie staveb, cesta a železnice byla zahrnuta pod komunikace. Zahrada, lesní plocha, vodní plocha a ostatní byly shluknuty do kategorie trvalé kultury, orná půda, louka a pastvina spadala do kategorie zemědělská půda Změny mezi kategoriemi pozemků Funkcí Intersect byla provedena analýza pro mapy z let 1840, 1891, 1910 a 1930, to znamenalo vznik šesti map změn. Velikost ploch změn byla určena z atributové tabulky nově uložených SHP souborů. V té bylo potřeba vytvořit nový sloupec a spočítat do něj novou geometrii funkcí Calculate Geometry pro plochy změn. Výsledné výměry v metrech čtverečních byly uloženy do přehledných tabulek, které také byly pro lepší představivost převedeny na procentuální vyjádření změny. Tabulky 5.11 a 5.10 popisují změnu mezi lety , v tabulkách 5.13 a 5.12 je zaznamenána změna mezi roky , tabulky 5.15 a 5.14 uvádí změnu v letech Tabulky 5.17 a 5.16 ukazují změnu v letech , v tabulkách 5.19 a

46 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ je zobrazena změna mezi roky Tabulky 5.21 a 5.20 znázorňují změnu v letech Sloupec popisů v tabulce označuje starší mapu a původní kategorii, řádek popisů označuje mapu mladší a kategorii novou. Tab. 5.10: Změna kategorií v letech 1840 až 1891 (údaje v %) komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda komunikace 1,46 0,00 0,01 0,08 stavby 0,00 0,15 0,02 0,00 trvalé kultury 0,41 0,07 52,85 1,87 zemědělská půda 0,52 0,04 0,20 42,30 Tab. 5.11: Změna kategorií v letech 1840 až 1891 (údaje v m 2 ) komunikace stavby trvalé zemědělská celkem kultury půda komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda celkem Tab. 5.12: Změna kategorií v letech 1840 až 1910 (údaje v %) komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda komunikace 1,27 0,02 0,15 0,12 stavby 0,01 0,07 0,10 0,00 trvalé kultury 0,60 0,11 52,44 2,05 zemědělská půda 2,31 0,62 9,63 30,50 45

47 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.13: Změna kategorií v letech 1840 až 1910 (údaje v m 2 ) komunikace stavby trvalé zemědělská celkem kultury půda komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda celkem Tab. 5.14: Změna kategorií v letech 1840 až 1930 (údaje v %) komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda komunikace 1,21 0,02 0,18 0,15 stavby 0,01 0,06 0,11 0,00 trvalé kultury 0,61 0,10 52,83 1,67 zemědělská půda 2,43 0,64 12,01 27,98 Tab. 5.15: Změna kategorií v letech 1840 až 1930 (údaje v m 2 ) komunikace stavby trvalé zemědělská celkem kultury půda komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda celkem

48 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.16: Změna kategorií v letech 1891 až 1910 (údaje v %) komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda komunikace 2,17 0,02 0,15 0,05 stavby 0,02 0,12 0,13 0,00 trvalé kultury 0,18 0,09 52,48 0,34 zemědělská půda 1,82 0,58 9,56 32,28 Tab. 5.17: Změna kategorií v letech 1891 až 1910 (údaje v m 2 ) komunikace stavby trvalé zemědělská celkem kultury půda komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda celkem Tab. 5.18: Změna kategorií v letech 1891 až 1930 (údaje v %) komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda komunikace 2,11 0,02 0,18 0,09 stavby 0,02 0,11 0,14 0,01 trvalé kultury 0,19 0,08 52,48 0,33 zemědělská půda 1,95 0,59 12,33 29,37 47

49 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ Tab. 5.19: Změna kategorií v letech 1891 až 1930 (údaje v m 2 ) komunikace stavby trvalé zemědělská celkem kultury půda komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda celkem Tab. 5.20: Změna kategorií v letech 1910 až 1930 (údaje v %) komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda komunikace 4,07 0,00 0,01 0,12 stavby 0,00 0,79 0,02 0,01 trvalé kultury 0,02 0,00 62,18 0,11 zemědělská půda 0,17 0,02 2,92 29,57 Tab. 5.21: Změna kategorií v letech 1910 až 1930 (údaje v m 2 ) komunikace stavby trvalé zemědělská celkem kultury půda komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda celkem

50 5. ANALÝZA VÝVOJE VYUŽITÍ ÚZEMÍ 5.3 Shrnutí Ačkoliv byly výše uvedeny tabulky a grafy podrobně popisující změny využití území, dovolím si malé rekapitulující shrnutí Grafy Graf 5.3 ukazuje, že největší podíl využití území v k. ú. mají trvalé kultury a zemědělská půda. Nárůst podílu výměry staveb a komunikací se projevil na poklesu zemědělské půdy, avšak trvalých kultur se pokles nedotkl, ty naopak zaznamenaly jistý nárůst. Graf znázorňující vývoj jednotlivých druhů využití pozemků byl z důvodu velkých rozdílů ve výměře (a lepší čitelnost) rozdělen na dva grafy, viz grafy 5.1 a 5.2. První graf vyjadřuje úbytek ploch pastvin a orné půdy, ale nárůst podílu zahrad a téměř neměnnou plochu lesního porostu. Z druhého grafu nejvíce vystupuje nárůst podílu cest, staveb a neustálý růst plochy železnice v daném katastrálním území. Změna plochy pro zbytek druhů není tak výrazná jako pro uvedené druhy využití území. Uvedené grafy jsou lépe představitelnou formou uvedených tabulek 5.2 až Tabulky Tabulky změn mezi jednotlivými kategoriemi nebyly převáděny do grafů, shrnutí výsledků se bude vztahovat k uvedeným tabulkám. Změna mezi lety popisovaná tabulkami 5.11 a 5.10 ukazuje na největší přeměnu trvalých kultur na zemědělskou půdu a zemědělské půdy na komunikace. Pro roky , viz tabulky 5.13 a 5.12, proběhla markantní přeměna zemědělské půdy zpět do trvalých kultur, další ale ne tak výraznou změnou byla změna zemědělské půdy na komunikace. Tento trend změny byl shodně zaznamenán pro zbytek provedených analýz v letech , viz tabulky 5.15 a 5.14, pro roky , viz tabulky 5.17 a 5.16, pro období , viz tabulky 5.19 a 5.18, a v letech , viz tabulky 5.21 a

51 6. PREZENTACE VÝSTUPŮ 6 Prezentace výstupů 6.1 Vizualizace barvami Výsledkem vektorizace a analýzy pomocí funkce Intersect byl vysoký počet vektorových map, kterým byly programem ArcMap automaticky přiřazovány určité vygenerované barevné hodnoty. Toto přiřazení barev probíhalo při každém otevření souboru nově, proto bylo důležité určit nějaké jednotné barevné schéma, které bude pro mapy použito Barvy pro druhy a kategorie pozemků Volba barev pro druhy pozemků byla určena podle původu většiny vektorizovaných map (mapy stabilního katastru). Jednalo se o tyto barvy lesy tmavě šedou barvou, pastviny, louky a zahrady se kolorovaly zeleně, pole světle žlutě, vody modře, cesty hnědě, kamenné budovy karmínově a dřevěná stavení žlutě. Barvy pro zbývající druhy pozemků byly převzaty z [12]. Odtud byly použity barvy následující - světle šedá pro druh ostatní, fialová pro železnici, tmavě karmínová pro významné budovy a bylo také přebráno rozlišení jednotlivých zelených barev pro zahrady, louky a pastviny. Tabulka 6.1 přesně definuje použité barvy v systému RGB. Tyto popsané barvy byly použity pro mapy znázorňující druhy využití pozemků. Další volba barev byla nutná pro mapy zobrazující kategorie pozemků. Těmto mapám bylo potřeba stanovit pouze čtyři barvy, což přestavovalo výrazné zjednodušení. Zvolené barvy byly určeny v návaznosti na mapy druhů využití pozemků. Výslednými použitými barvami byla hnědá pro komunikace, růžová pro stavby, zemědělské půdě odpovídala světle okrová a trvalým kulturám byla přiřazena barva světle zelená. První tři zmíněné barvy jsou přebrány z map druhů pozemků. Kategorie trvalé kultury byla v tomto druhu mapy nová. Protože dnes si všichni pod pojmem trvalé kultury představí zeleň, byla od tohoto zažitého faktu odvozena barva zelená pro tuto kategorii. Definice barev pro kategorie, viz tabulka 6.2, je popsána v systému RGB. 50

52 6. PREZENTACE VÝSTUPŮ Tab. 6.1: Volba barev pro druhy pozemků ve vektorových mapách Druhy pozemků R G B ostatní železnice cesta zahrada orná půda pastvina vodní plocha lesní plocha louka budova zděná budova významná budova dřevěná Tab. 6.2: Volba barev pro kategorie pozemků ve vektorových mapách Kategorie pozemků R G B komunikace stavby trvalé kultury zemědělská půda Barvy pro změny kategorií Změny kategorií byly vizualizovány dvěma možnými způsoby popsanými níže. Při určení barevnosti změn, za použití voleného odstínu a jasu, byl odstín barvy ponechán podle původní kategorie pozemku a jas barvy určoval, v jakou kategorii změna proběhla. Nejtmavší jas označoval změnu kategorie původního pozemku na kategorii komunikace, tmavý jas na kategorii stavby, světlý jas představoval změnu na trvalé kultury a nejsvětlejší jas poukazoval na přeměnu v zemědělskou půdu. Přesná definice barevných odstínů a jasů byla popsána opět v systému RGB, viz tabulka

53 6. PREZENTACE VÝSTUPŮ Tab. 6.3: Volba barevných ploch pro změny kategorií pozemků Nová zemědělská půda trvalé kultury stavby komunikace Původní R G B R G B R G B R G B z. půda tr. kult stavby komun Pro znázornění pomocí barevných ploch s obrysem byly využity čtyři barvy pro plochy a pět barev pro obrysy. Barevný odstín ploch zůstal stejný jako v případě kategorií pozemků, pro obrysy byl vybrán tak, aby došlo k žádanému zvýraznění. Barevný odstín plochy byl přiřazen podle původní kategorie a barevný odstín obrysu byl stanoven podle kategorie nové. Při zachování kategorií byl obrys ponechán šedý, viz tabulky 6.4 a 6.5. Tab. 6.4: Volba barevných obrysů pro změny kategorií pozemků Původní Nová zemědělská půda trvalé kultury stavby komunikace zemědělská půda šedá zelená červená fialová trvalé kultury modrá šedá červená fialová stavby modrá zelená šedá fialová komunikace modrá zelená červená šedá Tab. 6.5: Barvy obrysů Název barvy R G B modrá zelená šedá červená fialová

54 6. PREZENTACE VÝSTUPŮ 6.2 Publikace Výsledky práce bylo vhodné publikovat pro veřejnost ve formátech přístupných i bez instalace speciálních programů jako je ArcMap, ve kterém byla práce zpracována. Za tímto účelem bylo zvoleno hned několik řešení, které jsou podrobně popsány v následujících podkapitolách. Publikovány byly mapy vniklé vektorizací a mapy změn vzniklé analýzou map. Jedná se o tyto výstupy: revnice_druhy_pozemku zobrazení druhů pozemků pro roky 1840, 1891, 1910 a 1930, revnice_kategorie_pozemku zobrazení kategorií pozemků pro stejné roky, revnice_zmeny_obrys zachycení změn (vyjádření barevnou plochou a obrysem) kategorií pozemků pro 6 časových období, revnice_zmeny_plochy zachycení změn (vyjádření barevnou plochou) kategorií pozemků pro 6 časových období Time Slider ArcGIS Desktop od verze 10 podporuje časové údaje v datech a umožňuje jejich snadné zobrazování. Funkcí Time Slider si lze nastavit zobrazení s vývojem v čase a následně vše exportovat do videa. Prvním krokem bylo vytvoření nových File Geodatabase pro druhy a kategorie využití území, do nich byly vloženy funkcí Merge spojené mapy čtyř časových období. Vrstvy byly vizualizovány podle atributu druh nebo kategorie. Novému sloupci v atributové tabulce byla přiřazena hodnota roku, do kterého daná mapová vrstva byla platná. Toto ohraničení v čase bylo aktivováno v Layer Properties/Time zaškrtutím Enable time on this layer a označením začátku a konce platnosti mapy. Spuštěním funkce Time Slider bylo možné sledovat vývoj obce Řevnice v letech. Funkcí Export to video byly vizualizace převedeny do video souborů s příponou AVI. 53

55 6. PREZENTACE VÝSTUPŮ ArcGIS Server Obr. 6.1: Ukázka struktury na ArcGIS Serveru Práce v programu ArcGIS vedla k logickému umístění publikace na ArcGIS Server. Příprava publikování proběhla přímo z prostředí ArcGIS. Jednotlivé skupiny map byly uloženy do samostatných MXD souborů, kterým byla přiřazena základní metadata (název a popis práce, autor, klíčová slova). Ve funkci Share As byl nastaven Save a service definition file, který byl následně vyučujícím, kvůli požadavku oprávněného přístupu, umístěn na ArcGIS Server. Při vytváření tohoto souboru byly v záložce Capabilities označeny možnosti Mapping, WMS a KML. Pro WMS byla nastavena podrobnější metadata než při ukládání MXD souboru. Takto připravený soubor byl uložen a následně umístěn na server. Struktura ArcGIS Serveru viz 6.1. Přístup k datům uloženým na ArcGIS serveru: 54

56 ČVUT v Praze 6. PREZENTACE VÝSTUPŮ Obr. 6.2: Ukázka publikace na ArcGIS Online ArcGIS Online Pro publikaci map na ArcGIS Online je nutné mít založený veřejný účet. Soubory nahrávané do této aplikace musí být zazipovaná data ve formátu SHP a musí splňovat podmínku méně jak položek v atributové tabulce. Některé vektorizované mapy nesplňovaly druhou podmínku, proto k nahrání nebyla použita funkce Add layer from File, ale funkce Add Layer from Web. Pomocí této funkce byla publikována data již uložená na ArcGIS Serveru. Tímto způsobem vložení odpadla nutnost převádění do formátu SHP a dělení na menší části, aby byla splněna i druhá podmínka. Podkladovou mapou nebyla zvolena žádná z nabízených Basemap, ale pomocí stejné funkce byla připojena základní mapa poskytovaná ČÚZK. K tomuto kroku bylo přistoupeno z důvodu shodných souřadnicových systémů S-JTSK. Toto řešení odstranilo nutnost transformace vektorových dat do systému WGS 1984 Web Mercator Auxiliary Sphere, ve kterém se nachází nabízené podkladové mapy. Dále byly vloženy předem připravené mapy, kterým byla nastavena průhlednost na 25%. Ukázka ArcGIS Online, viz 6.2. Odkaz na publikaci pomocí služby ArcGIS Online: 55