Nové přístupy v tvorbě koncepčních dokumentací ÚSES s využitím nástrojů GIS

Nové přístupy v tvorbě koncepčních dokumentací ÚSES s využitím nástrojů GIS RNDr. Josef Glos, RNDr. Jiří Kocián AGERIS. s.r.o. Jeřábkova 5, 602 00 Brno Tel., fax.: +420 545 241 842-3, E-mail: josef.glos@ageris.cz,jiri.kocian@ageris.cz Ing. Miloslav Malec Odbor územního plánování a stavebního řádu, Krajský úřad Vysočina Žižkova 57, 587 33 Jihlava Tel., fax.: +420 564 602 271, E-mail: malec.m@kr-vysocina.cz Úvod Obsah referátu navazuje na příspěvek z minulého roku S nástroji GIS na chaos v ÚSES, který se věnoval základním principům nového koncepčního přístupu v aktualizaci a nápravě věcných i formálních nedostatků nejrůznějších dokumentací územního systému ekologické stability (dále jen ÚSES), kdy důraz je kladen zejména na systémovou podstatu ÚSES (prvky nejsou propojeny nahodile, ale na základě prostorových a funkčních vztahů jeho jednotlivých skladebných prvků či skupin těchto prvků). Tento nový koncepční přístup byl poprvé popsán a využit při tvorbě sjednoceného generelu ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou. Generel ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou Základní dokumentace generelu ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou byla zpracována v roce 2001 (AGERIS s.r.o., Brno). Hlavním cílem zpracování dokumentace bylo vytvoření územně plánovacího podkladu sjednocujícího pojetí územního systému ekologické stability v okrese Žďár nad Sázavou ve všech zastoupených hierarchických úrovních (místní čili lokální, regionální a nadregionální) a široce využitelného ve státní správě a samosprávě při plánování jakýchkoliv aktivit zasahujících do způsobů využívání krajiny. K dosažení uvedeného cíle bylo mj. nutné, aby způsob zpracování generelu umožňoval jeho následné průběžné rozvíjení a aktualizaci v něm obsažených údajů. Z tohoto důvodu byl zvolen digitální způsob zpracování dokumentace s efektivním využitím nástrojů GIS. Před vlastním započetím vytváření sjednoceného generelu ÚSES bylo nutné stanovit základní metodické principy řešení při současném zachování podmínky minimalizace zásahů do původních návrhů ÚSES. Princip větví ÚSES Při tvorbě sjednoceného generelu ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou byl vedle respektování obecně uznávaných metodických principů vymezování ÚSES (viz Rukověť projektanta místního územního systému ekologické stability - Metodika pro zpracování dokumentace, ČÚOP, 1995) položen mimořádný důraz na vzájemné vztahy a vazby mezi jednotlivými skladebnými prvky ÚSES. Pro zohlednění vzájemných vztahů a vazeb mezi skladebnými prvky ÚSES bylo zcela nově použito principu sdružování typově příbuzných navazujících biocenter a biokoridorů příslušejících k určité hierarchické úrovni ÚSES (místní, regionální, nadregionální) do logických sledů - větví ÚSES. Jako základní kritérium pro určení typové příbuznosti navazujících biocenter a biokoridorů (a tedy pro správné sestavení větve ÚSES) byla zvolena příbuznost zastoupených stanovišť. Zásadní zohledněnou charakteristikou stanovišť byl jejich hydrický režim (vodní poměry). Doplňujícím kritériem pro detailnější typizaci větví ÚSES byla shodnost typů cílových společenstev, která mají skladebné části jednotlivých větví ÚSES reprezentovat. Pro identifikaci jednotlivých větví ÚSES byla určena následující základní pravidla: každá větev ÚSES sestává alespoň z jednoho biokoridoru příslušného biogeografického významu (v případě nadregionálních větví z osové části nadregionálního biokoridoru, v případě regionálních větví z regionálního biokoridoru, v případě místních větví z lokálního biokoridoru) a z jednoho biocentra, všechny skladebné části (prvky) větve reprezentují určité shodné či příbuzné typy stanovišť (zejména z hlediska vodního režimu), ve všech prvcích větve je zastoupen alespoň jeden shodný typ cílových společenstev (lesní, vodní, luční, mokřadní), každá větev ÚSES navazuje alespoň jedním svým koncem na jinou větev stejné nebo vyšší hierarchické úrovně ÚSES, reprezentující shodné nebo příbuzné typy stanovišť (z hlediska vodního režimu), každý biokoridor je součástí právě jedné větve ÚSES, každé biocentrum (s výjimkou unikátních izolovaných biocenter) je součástí alespoň jedné větve ÚSES; velmi často jsou ovšem jednotlivá biocentra součástí vícero větví ÚSES, přičemž počet větví ÚSES, jejichž součástí může jedno biocentrum být, není v zásadě omezen. Na identifikaci jednotlivých větví ÚSES navázalo jejich rozčlenění na základě shodných základních znaků do několika typů. V prvé řadě byly větve ÚSES členěny podle svého biogeografického významu (hierarchické úrovně), a to na větve nadregionálního, regionálního a místního významu. Ve většině případů (s výjimkou větví nadregionálního

významu) pak následovalo členění větví podle hydrických poměrů stanovišť, která jednotlivé větve reprezentují. Na základě hydrických poměrů stanovišť bylo možno na území žďárského okresu rozlišit dva základní typy větví ÚSES: větve ÚSES bez významnějšího ovlivnění podzemní vodou, procházející přednostně hydricky normálními stanovišti (obecně mezofilní větve ÚSES), větve ÚSES s významným ovlivněním podzemní vodou, procházející téměř výhradně podmáčenými až vlhkými (mokrými až zamokřenými, příp. i rašelinnými) stanovišti (obecně hydrofilní větve ÚSES v širším slova smyslu). Specifikou některých plošších částí okresu je existence přechodového typu větví mezi oběma základními typy větve procházející v relativně vyrovnaném poměru hydricky normálními a vlhkými stanovišti (obecně větve mezohygrofilní). V rámci základních typů větví pak byly dále rozlišovány dílčí subtypy, zohledňující další specifické faktory (v případě mezofilních větví zejména typy reprezentovaných cílových společenstev, v případě hydrofilních větví pak také poměr zastoupení mokrých a vlhkých stanovišť a přítomnost vodního toku). Jednotná srovnávací báze - legenda Při analýze podkladových dokumentací (základních generelů ÚSES, územních plánů, urbanistických studií a územně technického podkladu nadregionálních a regionálních ÚSES ČR) bylo mj. zjištěno používání velmi různorodých členění základních skladebných částí ÚSES, tj. biocenter a biokoridorů (podle přesnosti vymezení, podle funkčnosti, podle existence či neexistence, členění na stav a návrh aj.), přičemž v řadě případů použitá členění nijak nepodporovala další využitelnost a rozvíjení informací o skladebných částech ÚSES. Potenciální uživatel dat (např. zpracovatel ÚSES v rámci územního plánu nebo pozemkových úprav) se tak může dozvědět kupříkladu, že biocentrum je rámcově vymezené a částečně funkční, ale nezíská již žádnou informaci o tom, zda a za jakých podmínek lze měnit polohu biocentra či zpřesňovat jeho vymezení. Dalším úkolem v rámci zpracování okresního generelu ÚSES bylo tedy vytvoření jednotné legendy pro skladebné části ÚSES, nikoliv ovšem libovolné samoúčelné legendy, nýbrž takové legendy, která bude co nejvhodnější pro následné využívání údajů o skladebných částech ÚSES. Vycházeli jsme přitom ze skutečnosti, že základem ochrany a tvorby ÚSES je přesné vymezení jeho jednotlivých skladebných částí v krajině, podmíněné celou řadou faktorů. Tyto faktory můžeme obecně dělit do dvou skupin skupinu faktorů přírodních a skupinu faktorů společenských. Ve fázi okresního generelu je možno zohlednit většinu zásadních přírodních faktorů, ale jen některé z faktorů společenských (přičemž jedním z nejdůležitějších nezohlednitelných společenských faktorů jsou vlastnické vztahy k pozemkům). Proto nelze v rámci generelu hovořit o přesném vymezování skladebných částí ÚSES, nýbrž pouze o určování přesnosti a závaznosti jejich polohy (lokalizace, umístění) v krajině. Jednotlivé skladebné části ÚSES (prvky) byly tedy v generelu ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou rozčleněny podle určitosti lokalizace, a to do následujících tří kategorií: prvek s jednoznačnou lokalizací (umístěním), prvek s doporučenou lokalizací (umístěním), prvek se směrnou lokalizací (umístěním). Jednoznačnost lokalizace prvku ÚSES je obecně spjata s existencí alespoň jednoho z následujících faktorů: poloha prvku (nadregionálního či regionálního biocentra) jednoznačně vyplývá z územně technického podkladu nadregionálních a regionálních ÚSES ČR nebo ze zpřesňujících vymezení v navazujících dokumentacích ÚSES (např. návrhu územního plánu VÚC Žďárské vrchy), prvek byl již jednoznačně vymezen v komplexních pozemkových úpravách, prvek je ve své lokalizaci jednoznačně omezen přírodními podmínkami, jež má reprezentovat speciálně platí pro biokoridory vedené v podmáčených dnech údolí, převážně přímo ve vazbě na vodní tok, konkrétní poloha prvku podmiňuje existenci celé větve ÚSES speciálně platí pro lokální biocentra situovaná v místech s ekologicky velmi cennými společenstvy na podmáčených stanovištích, tvořící koncová biocentra pro větev místního ÚSES vedenou v podmáčených polohách a navrženou právě jen s ohledem na ekologický význam konkrétního koncového biocentra. Jednoznačná lokalizace prvku ÚSES by pro další upřesňování jeho vymezení měla být (v případě zachování celé větve ÚSES, jejíž je prvek nezbytnou součástí) závazná. Zásadní změna polohy jednoznačně lokalizovaného prvku ÚSES by vedla k neúčelnému či dokonce zcela nesprávnému vymezení ÚSES. Doporučeně lokalizované jsou prvky ÚSES tehdy, kdy pro jejich konkrétní umístění v krajině existují z pohledu tvorby ÚSES objektivní důvody, vyplývající z přírodních podmínek a stávajícího využití krajiny např. umístění biocentra v prostoru ekologicky cenné lokality na stanovištích, odpovídajících celkovému charakteru příslušné větve ÚSES, trasování mezofilního biokoridoru v krátkých příkrých svazích údolí nejvhodnějších pro migraci bioty aj. Doporučená lokalizace prvku ÚSES není pro další upřesňování jeho polohy a vymezení závazná, nicméně směřuje k co nejúčelnější tvorbě ÚSES s ohledem na jeho funkčnost a nezřídka i s ohledem na potřebné náklady na jeho realizaci. Směrně jsou lokalizovány prvky ÚSES tehdy, když je možno jejich umístění do značné míry přizpůsobit jiným zájmům v území bez narušení základních principů tvorby ÚSES (např. uvnitř relativně homogenních partií lesních celků). Konečné umístění směrně lokalizovaných prvků ÚSES pak může při zachování obecně platných zásad tvorby ÚSES doznat oproti předložené podobě výrazných změn.

Mapová část okresního generelu ÚSES Mapová část okresního generelu ÚSES byla zpracována v digitální podobě v prostředí Topol a ArcGIS nad digitálními mapovými díly systému Zabaged (Základní mapy ČR 1 : 10 000). Vzhledem k požadavku objednatele na následné využití dat nástroji technologií GIS byla v rámci editace v prostředí Topolu zajištěna čistota topologie objektů vrstev biocenter a biokoridorů. Základním důvodem pro volbu mapového díla měřítka 1 : 10 000 byla skutečnost, že vzhledem k prostorovým rozměrům skladebných částí ÚSES je toto dílo dostatečně podrobné a přitom přehledné. Je možné poměrně přesně vyjádřit tvar biocenter i průběh biokoridorů. V mnoha případech je již z vyjádření skladebné části ÚSES v této mapě možno vyčíst také důvod způsobu lokalizace (jednoznačná, doporučená a směrná lokalizace) zejména v případech skladebných částí vázaných na různé výrazné krajinotvorné struktury (izolovaný les, vodní tok, strmý svah s výchozy skalního podloží apod.). Biocentra jsou vyjádřena jako polygony v různém stupni generalizace a biokoridory jako polylinie (lomené čáry) generalizovaného vyjádření vedení biokoridoru. Každému jednotlivému biocentru je vždy přiřazen určitý jediný typ lokalizace (jednoznačná, doporučená či směrná lokalizace) základní prostorovou jednotkou je tedy vždy celé konkrétní biocentrum. Naproti tomu jednotlivé biokoridory mohou mít (ale nemusí a většinou nemají) v různých svých částech přiřazený různý způsob lokalizace, a proto je jako základní prostorová jednotka brána každá část biokoridoru s odlišným způsobem lokalizace. Je-li biokoridoru v celé délce přiřazen jediný způsob lokalizace (nejčastější případ), odpovídá základní prostorová jednotka (obdobně jako v případě biocenter) celému tomuto biokoridoru. Tiskovými výstupy grafické části díla realizovanými v prostředí ArcGis ArcView byly v první etapě v roce 2001 jednotlivé listy Základní mapy ČR 1 : 10 000 se zákresem navržených skladebných částí ÚSES podle stanovené legendy, ve druhé etapě v roce 2002 pak dvě přehledné mapy ÚSES v měřítku 1 : 50 000, z nichž jedna obsahuje zákres základních skladebných částí (prvků) ÚSES (biocenter a biokoridorů) všech hierarchických úrovní (místní neboli lokální, regionální a nadregionální) navržených okresním generelem ÚSES s rozlišením způsobu lokalizace a s připojenými kódy (označeními) jednotlivých prvků dle připojených tabulek a druhá zákres základních skladebných částí ÚSES podle příslušnosti do jednotlivých větví ÚSES, označených kódy dle tabulky biokoridorů a větví ÚSES. Geodatabáze a tabulky Druhou etapou ve zpracování generelu ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou navazující v roce 2002 na základní dokumentaci z roku 2001, bylo vytvoření geodatabází a popisných tabulek k jednotlivým skladebným částem ÚSES, obsahujících základní pravidla pro zpřesňování polohy a vymezení jednotlivých skladebných částí ÚSES. Strukturu geodatabází a popisných tabulek ÚSES bylo nutné navrhnout tak, aby bylo možné charakterizovat jak vlastní skladebné prvky ÚSES (či jejich dílčí části), tak i prostřednictvím větví vztahy a vazby jednotlivých skladebných prvků ÚSES mezi sebou. Pro zpracování popisných dat generelu ÚSES okresu Žďár nad Sázavou bylo zvoleno prostředí ArcGIS ArcView 8.2. Využito bylo jednak geografických datových modelů představovaných jednoduchými osobními geodatabázemi (personal geodatabase) formátu mdb, jednak tabulek formátu dbf. V následující části jsou specifikovány jak jednotlivé geografické datové modely a tabulky (popis dat), tak možnosti dynamických provázání (popis vazeb). Popis dat Jednoduché osobní geodatabáze (personal geodatabases) Vlastnosti biocenter a biokoridorů obsažených v generelu ÚSES okresu Žďár nad Sázavou byly popsány v prvé řadě pomocí dvou jednoduchých osobních geodatabází: centr.mdb korid_s.mdb Geodatabáze centr.mdb obsahuje třídu prvků (features) centr zahrnující vymezení jednotlivých biocenter s geometrií typu polygon a následující databázové položky: OZN_C String 5 Jedinečné označení polygonu biocentra v rámci okresu Žďár nad Sázavou. Označení se skládá z počátečního písmene C a čtyřmístného pořadového čísla. NAZEV_C String 40 Název biocentra přidělený v rámci okresního generelu. BG_VYZN String 1 Biogeografický význam biocentra. Jednomístná položka nabývá jedné ze tří hodnot: N nadregionální význam, R regionální význam, M místní význam. REP_KOD String 7 Republikový kód biocentra, uvedený pouze u těch nadregionálních a regionálních biocenter, kterým

byl přidělen v rámci ÚTP nadregionálních a regionálních ÚSES ČR. ZP_LOKAL String 1 Způsob (určitost) lokalizace biocentra. Jednomístná položka nabývá jedné ze tří hodnot: J jednoznačná lokalizace, D doporučená lokalizace, S směrná lokalizace. PODM_LOK String 70 Vyjádření hlavního důvodu pro danou určitost lokalizace biocentra. TYP_CSP String 40 Výpis základních typů cílových společenstev, která jsou pro dané biocentrum reprezentativní. MIN_VYM Double 8 Minimální potřebná výměra biocentra udávaná v hektarech. HLAV_ZAS String 80 Vyjádření hlavní zásady pro další zpřesňování polohy a vymezení biocentra s ohledem na nutné zachování funkčního postavení prvku v systému. Geodatabáze korid_s.mdb obsahuje třídu prvků (features) korid_s zahrnující vymezení souvislých částí biokoridoru se stejným způsobem lokalizace (způsoby lokalizace: jednoznačná, směrná, doporučená) s geometrií typu lomená čára (polylinie) a následující databázové položky: OZN_S_K String 8 Jedinečné označení polylinie (lomené čáry) části biokoridoru v rámci okresu Žďár nad Sázavou. Označení zahrnuje počáteční písmeno K, čtyřmístné pořadové číslo biokoridoru v rámci okresu a případně i tečkou oddělené další číslo, sloužící k rozlišení jednotlivých částí biokoridoru s různou určitostí lokalizace. String 5 Jedinečné označení polylinie (lomené čáry) biokoridoru v rámci okresu Žďár nad Sázavou. Označení zahrnuje počáteční písmeno K a čtyřmístné pořadové číslo biokoridoru. ZP_LOKAL String 1 Způsob (určitost) lokalizace části biokoridoru. Jednomístná položka nabývá jedné ze tří hodnot: J jednoznačná lokalizace, D doporučená lokalizace, S směrná lokalizace. PODM_LOK String 80 Vyjádření hlavního důvodu pro danou určitost lokalizace příslušné části biokoridoru. HLAV_ZAS String 80 Vyjádření hlavní zásady pro další zpřesňování polohy a vymezení příslušné části biokoridoru s ohledem na nutné zachování funkčního postavení prvku v systému. Tabulky formátu dbf Další vlastnosti biocenter a biokoridorů obsažených v generelu ÚSES okresu Žďár nad Sázavou byly popsány pomocí tří tabulek formátu dbf : KORID_K.dbf KU_CENTR.dbf KU_KORID.dbf Tabulka KORID_K popisuje jednotlivé biokoridory okresu Žďár nad Sázavou. Do této tabulky jsme zahrnuli následující položky: String 5 Jedinečné označení biokoridoru v rámci okresu Žďár nad Sázavou. Označení zahrnuje počáteční písmeno K a čtyřmístné pořadové číslo biokoridoru.

BG_VYZN String 1 Biogeografický význam biokoridoru. Jednomístná položka nabývá jedné ze tří hodnot: N nadregionální význam, R regionální význam, M místní význam. REP_KOD String 7 Republikový kód biokoridoru, uvedený pouze u těch nadregionálních a regionálních biokoridorů, kterým byl přidělen v rámci ÚTP nadregionálních a regionálních ÚSES ČR. OZN_P1 String 1 Označení první navazující skladebné části ÚSES (obvykle biocentrum, někdy biokoridor). Při přesazích biokoridoru mimo řešené území může položka zůstat nevyplněná (navazující skladebná část není buď známá vůbec nebo nemá přidělený žádný identifikátor). OZN_P2 String 1 Označení druhé navazující skladebné části ÚSES (obvykle biocentrum, někdy biokoridor). Při přesazích biokoridoru mimo řešené území může položka zůstat nevyplněná (navazující skladebná část není buď známá vůbec nebo nemá přidělený žádný identifikátor). OZN_V String 5 Jedinečné označení konkrétní větve ÚSES v rámci okresu Žďár nad Sázavou, jejíž je popisovaný biokoridor součástí. Označení zahrnuje počáteční písmeno V a třímístné pořadové číslo větve. TYP_V String 20 Kódové vyjádření typu větve ÚSES, jejíž je popisovaný biokoridor součástí. TYP_CSP String 40 Výpis základních typů cílových společenstev, která jsou pro daný biokoridor reprezentativní. MAX_DELKA Double 20 Maximální přípustná délka biokoridoru udávaná v metrech. MIN_SIRKA Double 20 Minimální přípustná šířka biokoridoru udávaná v metrech. Tabulka KU_CENTR popisuje jednotlivá biocentra okresu Žďár nad Sázavou z hlediska jejich prostorového umístění v jednotlivých katastrálních územích. Vzhledem k mapovému dílu, nad nímž byl okresní generel ÚSES zpracován, a ke způsobu grafického vyjádření biocenter nemusí být toto zařazení v některých případech zcela přesné. Do této tabulky jsme zahrnuli následující položky: OZN_C String 5 Jedinečné označení biocentra v rámci okresu Žďár nad Sázavou. Označení se skládá z počátečního písmene C a čtyřmístného pořadového čísla. KATASTR String 40 Název katastrálního území, do kterého dané biocentrum (pravděpodobně) zasahuje. Zasahuje-li biocentrum tak, jak je vymezeno v okresním generelu ÚSES, do více katastrálních území, opakuje se v tabulce stejná hodnota položky OZN_C vícekrát. Každá z těchto položek pak vyjadřuje příslušnost biocentra do jiného katastrálního území. Počet záznamů se stejnou hodnotou položky OZN_C tedy odpovídá počtu katastrálních území, do nichž biocentrum podle okresního generelu ÚSES zasahuje. Tabulka KU_KORID popisuje jednotlivé biokoridory okresu Žďár nad Sázavou z hlediska jejich prostorového umístění v jednotlivých katastrálních územích. Vzhledem k mapovému dílu, nad nímž byl okresní generel ÚSES zpracován, a ke způsobu grafického vyjádření biokoridorů nemusí být toto zařazení v některých případech zcela přesné. Do této tabulky jsme zahrnuli následující položky:

String 5 Jedinečné označení biokoridoru v rámci okresu Žďár nad Sázavou. Označení zahrnuje počáteční písmeno K a čtyřmístné pořadové číslo biokoridoru. KATASTR String 40 Název katastrálního území, do kterého daný biokoridor (pravděpodobně) zasahuje. Zasahuje-li biokoridor tak, jak je vymezen v okresním generelu ÚSES, do více katastrálních území, opakuje se v tabulce stejná hodnota položky vícekrát. Každá z těchto položek pak vyjadřuje příslušnost biokoridoru do jiného katastrálního území. Počet záznamů se stejnou hodnotou položky tedy odpovídá počtu katastrálních území, do nichž biokoridor podle okresního generelu ÚSES zasahuje. Tiskové výstupy databázových tabulky okresního generelu ÚSES byly provedeny v prostředí Crystal Reports pro ArcMap. Popis vazeb Geografické datové modely byly dle potřeb dynamicky provázány jak s odpovídajícími tabulkami formátu dbf, tak mezi sebou. Při tvorbě vazeb bylo využito jak normálního připojení (join), tak i relace (relate). V následující části uvádíme přehled využitých připojení. Tučným písmem je uveden název geodatabáze či tabulky, normálním písmem název propojovací položky. centr KORID_K korid_s OZNK_C relace relace OZNK_P1 OZNK_P2 centr OZN_C KU_CENTR OZN_C korid_s KORID_K KU_KORID Závěr Zpracování generelu ÚSES pro území okresu Žďár nad Sázavou s použitím nových přístupů ke tvorbě koncepčních dokumentací ÚSES je jedním z potenciálně využitelných základních kroků k vytváření obecně platného jednotného informačního systému ÚSES v prostředí geografických informačních systémů (GIS), zefektivňujícího práci orgánů státní správy (zejména na poli územního plánování a ochrany přírody a krajiny) a umožňujícího všem uživatelům ÚSES zjišťovat potřebná data z jednoho základního informačního zdroje. Nezbytným základním předpokladem fungování informačního systému ÚSES je ovšem jeho aktivní využívání, zahrnující především průběžné doplňování a aktualizaci v něm obsažených dat.