MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta /ÚSTAV GEOINFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ/ NÁVRH SINGLTREKU (stezky pro horská kola) NA ŠKOLNÍM LESNÍM PODNIKU KŘTINY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. 2008/2009 Vladimír Šrot
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Návrh singltrek (stezky pro horská kola) na Školním lesním podniku Křtiny zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci a elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikačních prací se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, 27.4.2009
Děkuji Ing. Tomáši Mikitovi za vedení, trpělivost, ochotu, připomínky a rady, které mi dal během tvorby této bakalářské práce.
ABSTRAKT Autor: Vladimír Šrot Téma: NÁVRH SINGLETRACKU (stezky pro horská kola) NA ŠKOLNÍM LESNÍM PODNIKU KŘTINY Tato bakalářská práce se zabývá návrhem singltreku (stezky pro horská kola) na Školním lesním podniku Křtiny pomocí programu ArcGIS verze 9.2. Cílem práce je zjištění, zda-li je možné pomocí programu ArcGIS navrhnout optimální trasu pro horská kola na vybraném území, popřípadě zaznamenání poznatků, které s sebou práce přinese. Klíčová slova: singltrek, ArcGIS, GPS, horská kola Author: Vladimír Šrot Subject: Designing singletrack (mountain bike track) on School Forest Enterprise Křtiny This paper is dealing with design of singletrack (mountain bike track) on Forest Enterprise Křtiny by the computer program ArcGIS, version 9.2. The goal of this study is to discover whether is the program ArcGIS capable of designing mountain bike track in selected countryside. Keywords: singletrack, ArcGIS, mountain bike
OBSAH 1. ÚVOD...1 2. CÍL PRÁCE...2 3. SINGLTREK, ARCGIS, GPS...3 3.1. Singltreck.3 3.1.1. Rozdělení cyklistů.3 3.1.2. Singltrek a jeho klady...6 3.2. ArcGIS.10 3.2.1. ArcGIS obecně..10 3.2.2. ArcMAP 11 3.3. GPS..12 3.3.1. Sručná charakteristika...12 3.3.2. Historie..12 3.3.3. Funkce GPS...13 4. PŘÍRODNÍ POMĚRY ŠLP KŘTINY...15 4.1. Základní údaje..15 4.2. Přírodní podmínky 16 4.3. Geomorfologie a geologie.17 4.4. Pedologie...17 4.5. Klimatické podmínky...17
5. VLIVY NA PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ...18 5.1. Eroze..18 5.2. Plašení zvěře...20 5.3. Střet singltrekařů s dalšími návštěvníky lesa..21 6. METODIKA...22 6.1. Užité nástroje v GIS...22 6.2. Popis postupu...23 7. OVĚŘENÍ...31 8. VÝSLEDKY...32 9. DISKUSE...33 10. ZÁVĚR...34 11. RESUME..35 12. LITERATURA A PRAMENY...36 13. SEZNAM PŘÍLOH.37
1. ÚVOD BICYKL z řečtiny-dvě kola, VELOCIPEDE z francouzštiny rychlonohý stroj. Bicykl neboli jízdní kolo je jednostopé vozidlo, které je poháněno lidskou silou. Pomocí systému pedálů, řetězů a ozubených koleček a v neposlední řadě samostatných kol bicyklu se lidská síla stává pohonem tohoto dopravního prostředku. Kolo je jedním z nejstarších a nejdůležitějších vynálezů naší civilizace. Nejstarší kolo vzniklo v Mezopotámii 5000 př.n.l. a odstartovalo tím vývoj kolových dopravních prostředků. První bicykl sestrojil a později si nechal patentovat němec Karl Friedrich Drais von SauerBronn v roce 1813. Po svém vynálezci dostal název drezína. Drezína ještě neměla pedály, a tak člověk seděl obkročmo na sedátku a odrážel se oběma nohama od země. (www2.ntm.cz, 29.3.2009) Od těchto dob prošlo co by dopravní prostředek spoustou změn a technických úprav až dostalo dnešní podobu v mnoha provedeních. Na světe je dnes již přes miliardu jízdních kol. Ty se dělí do různých kategorií, dle požadavků uživatelů. Známe kola městská, trekingová, silniční, dráhová, handbike na ruční pohon, lehocipedy, na nichž jezdec leží a v neposlední řadě kola horská. Právě horské kolo začíná být mezi lidmi čím dál víc populárnější, snad díky tomu, že může člověku posloužit jako zdroj relaxace ve formě aktivního odpočinku, nebo také proto, že umožňuje člověku poměrně velký a blízký styk s přírodou. A právě na tu by se nemělo zapomínat i v tomto případě. S tímto rostoucím trendem jde v ruku v ruce problém, který nám říká, že je potřeba pro tuto nemalou skupinu lidí, která se jízdě na horském kole věnuje, vybudovat cílené cesty vedoucí krajinou smysluplně a s ohledem na ochranu přírody. Takovéto cesty mají být právě tak zvané singltreky! V této bakalářské práci se bude pojednávat právě o těchto speciálních cestách, které mají nahradit improvizované trasy bikerů vedené v terénu nevhodně až naprosto absurdně. Jedná se tedy o pokus využití programu ArcGIS v projektování singltreků s tím cílem, aby byli splněny všechny známé parametry a požadavky na realizaci v této sféře. Výsledkem bude zhodnocení přínosu ArcGIS a zjištění, jaké jsou klady a zápory použité metodiky v oblasti singltreku. 1
2. CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce je výběr trasy pro horská kola (singltreky) vedené na Školním lesním podniku Křtiny pomocí nástrojů GIS, konkrétně v softwaru ArcGIS. Výběr trasy je proveden podle publikací České mountainbikeové asociace (ČEMBA). Po výběru trasy se v terénu daná stezka zaměří pomocí GPS a zhodnotí se její proveditelnost a případná funkčnost. Získané poznatky budou vypovídat o schopnostech použitého počítačového programu ArcGIS v této oblasti. Výstupem bude následné zhodnocení kladů a záporů, popřípadě skutečná proveditelnost. 2
3. SINGLTREK, ARCGIS, GPS 3.1. Singltreck 3.1.1. Rozdělení cyklistů DOPRAVNÍ CYKLISTÉ Charakteristika dopravních cyklistů odpovídá definici, která tuto skupinu lidí popisuje jako lidi, kteří využívají kolo pouze pro přesun mezi sídly, do zaměstnání, úřadů a škol, ale i za zábavou a do rekreačních zón. Tato skupina má za hlavní požadavek rychlý a minimálně namáhavý přesun. Zvolená trasa by měla být nejkratší možnou spojnicí mezi 2 body, která bude dopravně bezpečná. Povrch cesty musí umožňovat efektivní přesun, v extravilánu není nezbytně nutné užít asfalt. Součástí takovýchto stezek by měla být možnost bezpečného uložení kola. Další doprovodné služby zpravidla nejsou požadovány. CYKLOTURISTÉ Sorta cykloturistů uznává pro své vyžití přesun mezi turistickými zajímavostmi, přírodními a kulturními památkami, sídly a ubytovacími zařízeními. Trasy by měli umožňovat návrat k výchozímu bodu, nebo k fungující veřejné dopravě spolehlivě přepravující kola. Důraz je kladen na požadavek atraktivního, turisticky zajímavého prostředí, výhledy a zajímavá místa. Profil může být i náročnější, pokud ovšem vede k turisticky zajímavým místům. S tím se nese i požadavek informací o prostředí a zajímavostech v místech stezky. Povrch cesty je lepší volit blízký přírodě, aby nenarušoval povahu turistického zážitku. Odlišný už je požadavek na stravovací a další doprovodné služby podél cesty. TERÉNNÍ CYKLISTÉ Cílem přesunu není dostat se z místa na místo, ale radost z pohybu v přírodním prostředí. Důraz klademe na vizuálně a pohybově pestré přírodní stezky a cesty. Výsledkem mají být stezky, poskytující kombinaci aktivního pohybu spojené s atraktivním přírodním prostředím, zajímavými místy a výhledy. 3
Trasa je vedena především za účelem požitku z jízdy, měla by však propojovat zajímavé lokality v daném území. Profil trasy může plně využít všech možností krajiny. Povrch má být vždy přírodě blízký. Součástí musí být i pestré a členité vedení stezky a různé varianty obtížnosti cest, podobně jako u sjezdového lyžování. Doplňujícím požadavkem u těchto typů jsou stravovací a další doprovodné služby ve výchozích bodech a přirozených místech odpočinku. (www.cemba.cz, 27.3.2009) Dle tohoto rozdělení jasně vyplývá, že terénní cyklisté (skupina, jež má největší potenciál singltreky využívat) jsou sortou lidí, jež ke svému vyžití potřebují pokud možno co nejvíce přírodě blízké terény, které budou mít velmi pestrou strukturu, na které budou mít dostatek možností vybít své síly a uspokojit tak svoje potřeby. Ačkoliv se mnohdy zdá, že terénní cyklistika je v Česku pouhou popelkou, která si nezaslouží pozornost, opak je pravdou. Význam terénní cyklistiky přitom v Česku není náhodný. Základem, na který úspěšně navazuje, je tradice turistického hnutí, která u nás vrcholila v období První republiky. Terénní cyklisté, víceméně spontánně přebírají zažité preference turistů vyhledávajících a vychutnávajících zážitky založené na poznávání, blízkosti a úctě k přírodě. Dle výzkumů je totiž cyklistika nejpopulárnějším aktivně provozovaným sportem v České republice, který provozuje 15 20% občanů České republiky. Statistiky, které zveřejňuje Asociace specializovaných prodejců kol, ukazují, že 75% prodaných kol jsou kola horská a crossová, tedy kola, která jsou určena pro jízdu po nezpevněných cestách - terénní cyklistiku. Ačkoliv tato data nelze dávat do přímé souvislosti (mnoho lidí si horská kola kupuje jen jako módní doplněk), přesto lze vyvodit, že velkou část nejpopulárnějšího rekreačně provozovaného sportu v Česku představuje právě terénní cyklistika. Znamená to, že by terénní cyklistice měla být věnována odpovídající pozornost a podpora tak, aby byly vytvořeny vhodné podmínky pro nezpochybnitelné přínosy, které tato zdravá a atraktivní forma rekreace přináší. Přitom je vhodné kombinovat přínosy sociální a ekonomické. Vždyť důstojné podmínky pro rekreaci v přírodě mohou jednak zlepšovat kvalitu života občanů ČR a jednak do regionů přinášet zisky z cestovního ruchu. Často je slyšet, že podmínky pro horskou cyklistiku jsou v České republice výborné. Nejsou! Pozitivně lze hodnotit pouze jejich potenciál. Ten je zajištěn institutem obecného užívání lesa, který cyklistům garantuje, že se mohou v našich lesích pohybovat po všech lesních cestách v podstatě bez omezení. Praktická omezení práva užívat lesní cesty vyplývají pouze z ochrany přírody a krajiny. Skutečné podmínky jsou ovšem dané vlastnostmi a stavem cyklisty 4
používaných lesních cest a stezek. A zde právě leží kámen úrazu. Cyklista se v drtivé většině pohybuje po cestách lesní dopravní sítě, které jsou primárně určeny pro hospodaření v lese. Cesty jsou často příliš prudké, rozbité a podléhající erozi. Není proto divu, že do lesa se, s jistou nadsázkou, vydávají pouze silní a odvážní jedinci. Je totiž nutné si uvědomit, že zážitek cyklisty je zprostředkován především povahou a stavem samotné lesní cesty či stezky. Mountainbiking či bajkování, jak se terénní cyklistice říká také u nás, má mnoho podob, které nelze zaměňovat. Mezi mladými si, zcela v souladu s nastupujícím důrazem na hravost volnočasových aktivit, získávají stále větší oblibu technické disciplíny především downhill, čili sjezd, a freeride. První z nich je souboj s časomírou na speciální trati. Freeride, jehož inspirace má kořeny v hlubokých lesích kanadské Britské Kolumbie, zase vyhledává překonávání technicky náročných přírodních nebo umělých překážek. Vzhledem k vývoji trendů ve světě je přitom zřejmé, že tyto formy terénní cyklistiky budou nadále posilovat svoji oblibu. Nejrozšířenějším způsobem využití horského kola je však stále terénní cykloturistika. Mnoho lidí jednoduše vyměnilo pohorky za horské kolo a vydává se za zážitky po lesních cestách a stezkách. V Česku bohužel neexistuje komplexní výzkum preferencí terénních cyklistů. Jako relevantní zdroj informací však může sloužit výzkum postojů členů České Mountainbikové Asociace provedený v dubnu roku 2008. Členy organizace lze charakterizovat jako názorové vůdce celého segmentu, což znamená, že ostatní cyklisté do značné míry kopírují nebo v budoucnu budou kopírovat jejich preference. Výsledky jednoznačně potvrzují kladný vztah terénních cyklistů k přírodě jako zdroji relaxace a přímému stimulu jejich volnočasové aktivity. 5
Nejvýznamnějším zdrojem přírodních zážitků a odpočinku jsou pro respondenty lesní cesty a stezky přírodního rázu, přičemž 95% respondentů při svých vyjížďkách vyhledává úzké lesní stezky a pěšiny. (Slavík, P., 2008) Cesty tvořené pro tyto skupiny lidí by měli být hravé, tzn. co nejvíce členité, nestereotypní, prostě záživné a plné atraktivních úseků pro umocnění dojmu z pěkné a přirozené krajiny, do které se budou rádi vracet. Hlavními požadavky jsou tedy přírodní povrch cesty, pestrost a hravost cesty a v neposlední řadě lesní a krajinný zážitek. V pozadí by neměli zůstat ani požadavky na náročnost fyzickou a na nároky spojené s ovládáním kola v terénu. Co se u singltrekařů vymyká oproti jiným skupinám cyklistů, jsou požadavky na rychlost a efektivnost přesunu. Není totiž důležité se někam co nejrychleji přepravit, ale v přírodním prostředí se co nejdéle pozdržet a vyžít se v podobě fyzické zátěže, která místy přechází v užití si dojmu z krajiny a pobytu v ní. 3.1.2. Singltrek a jeho klady Singltrek je stavěn za jediným účelem zabavit a potěšit. Při realizaci singltreků se myslí hlavně a především na přírodu. Jeho podstatou je přírodě se co nejvíce přiblížit a co nejméně ji přitom poškodit. Cesty jsou promyšleně voleny tak, aby svým návštěvníkům a uživatelům předaly to nejlepší, důležitý je tedy i estetický dojem z jízdy, na který se musí při volbě trasy myslet. Cesty pro horská kola musí být důmyslně koncipovány tak, aby nenarušovali požitek z jízdy. To se týká především nevhodného trasování cesty, při němž může dojít k příliš příkrému tažení cesty svahem, které nutí bikery opustit kolo a jít pěšky. Tomuto jevu je třeba se vyvarovat a myslet na něj! Pozadu nezůstává ani bezpečnost singltreků. Myšleno je na ni ve všech ohledech, například při větším převýšení cesty v klesajícím směru se do trasy umístí rušivé elementy, které mohou být vytvořeny například kládami stromů, balvany, nebo jiným místním materiálem. Tyto elementy se nazývají dusítka. 6
Obrázek 1-ukázka dusítek Ty se začlení do koridoru tak, aby horizontálně zvlnily cestu a přirozeně nutili cyklistu zpomalit a daný úsek projet pomaleji. U těchto míst se ovšem musí dbát na přehlednost úseků. V oblasti eroze půdy je návrh stezek pro horská kola také důsledný. Myslí se na ni v podobě pevně stanovených maximálních podélných a příčných sklonů. Nesmí totiž nastat situace, kdy by byl sklon příliš velký a cesta špatně vedena, v tomto případě by se začala případná voda ze srážek hromadit a cesta pro singltrekaře by se změnila v místo odtoku vody z celého okolí a nastala by hrozba erozních rýh. Sklony jsou zajištěny maximální hranicí u podélného sklonu do 15%, ovšem doporučuje se optimum 10% sklonu svahu. Obrázek 2-Sklon svahu 7
V příčném směru se uvádí maximální sklonitost 5%. Zásadou by měla být skutečnost, že se cesta umístí tak, aby co nejvěrněji kopírovala terén. Obrázek 3-Příčný sklon Další podmínkou je, aby cesta zapadala do krajiny stoupáním a klesáním v křivkách a ne přímo. Vytváří se tím terénní vlny, které uplatňují svůj význam především v oblasti samočištění, jelikož odvádí a směřují vodu mimo povrch cesty. Důležitý fakt je také to, že cesta musí splňovat zásadu poloviny. Obrázek 4-Zásada poloroviny 8
Stopa cesty by neměla mít větší podélný sklon, než je polovina sklonu svahu/spádnice, kterou cesta traverzuje. Když podélný sklon překročí polovinu sklonu svahu, cesta se stane spádnicovou. Při zobrazení na mapě svírá taková cesta s vrstevnicemi úhel větší než 45. Voda po spodnicové cestě stéká dolů podélně tělesem cesty místo toho, aby tekla napříč přes něj. Pro budoucí dobré odvodnění je proto třeba vždy znát sklon spádnice a vést cestu sklonem menším, než je jeho polovina. Všechny tyto faktory spolu souvisí a je nutno na ně při výstavbě myslet a žádný z nich neopomínat. Nejdůležitější je však myslet neustále na hlavní předpoklad správné stezky pro horská kola. Je to přirozenost prostředí a jeho atraktivita, která dělá singltrek singltrekem. Proto je důležité tento typ rekreačních cyklostezek stavět v co největší možné míře z přírodních místních materiálů. Výhodou je také finanční výhodnost oproti klasickým cyklostezkám, které jsou v průměru dražší cca destinásobně. (Kvasnička, T., 2008) Obrázek 5-Cesta po spádnici 9
Obrázek 6-Vrstevnicová cesta 3.2. ArcGIS 3.2.1. ArcGIS obecně ArcGIS je název systému firmy ESRI, největšího světového výrobce software progeografické informační systémy (GIS). ArcGIS Desktop poskytuje kompletní software pro GIS a je k dispozici ve třech úrovních (tj. licencích): ArcView, ArcEditor a ArcInfo, které se liší různou úrovní funkcionality. Záleží na konkrétním uživateli, které produkty ArcGIS bude potřebovat pro svůj geografický informační systém ArcGIS poskytuje prostředky pro zajištění jakéhokoli GIS, od jednouživatelského systému po rozsáhlý systém, který zpřístupňuje geografická data a analýzy nejen pracovníkům organizace, ale prostřednictvím internetu i široké veřejnosti. Součástí systému ArcGIS jsou komponenty pro serverovou část rozsáhlého GISu, stejně jako software pro GIS do terénu. Do kategorie ArcGIS Desktop spadají tři produkty (ArcView, ArcEditor a ArcInfo). Každý z těchto tří produktů splňuje různou úroveň funkcionality a lze tak nasadit na té úrovni, která bude uživateli nejvíce vyhovovat. ArcView poskytuje rozsáhlé nástroje pro tvorbu map a získávání informací z map a jednoduché nástroje pro editaci a prostorové operace. 10
ArcEditor má plnou funkcionalitu ArcView a navíc rozšířené editační možnosti pro shapefile a geodatabáze. ArcInfo rozšiřuje funkcionalitu obou předchozích produktů o rozšířené prostorové operace. Také umožňuje využít stávající aplikace pro ArcInfo Workstation, neboť v sobě zahrnuje i Arc, ArcPlot, ArcEditatd. Z předchozí generace systému ArcInfo. Protože ArcView, ArcEditor a ArcInfo mají jednotnou architekturu, mohou uživatelé pracující s kterýmkoli z těchto klientů sdílet výsledky své práce s ostatními uživateli. Mapy, data, symboly, mapové vrstvy, uživatelské nástroje a rozhraní, výstupní sestavy, metadata atd. mohou být vzájemně sdíleny a vyměňovány mezi všemi třemi produkty. Použití jednotné architektury přináší uživatelům i tu výhodu, že k ovládání kterékoliv aplikace ArcGIS Desktop se stačí naučit ovládat jediné jednotné uživatelské rozhraní. Produkty z kategorie ArcGIS Desktop jsou tvořeny integrovanými aplikacemi ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox a ModelBuilder. Mapy, data a metadata vytvořená pomocí ArcGIS Desktop můžete dále sdílet s mnoha uživateli, ať už prostřednictvím volně dostupné prohlížečky ArcReader, uživatelských aplikací ArcGIS Engine nebo pokročilých webových služeb GIS, které zabezpečuje ArcIMS a ArcGIS Server. Funkcionalitu všech těchto produktů lze rozšířit přidáním nejrůznějších nadstaveb ArcGIS Desktop, vyvinutých ESRI a dalšími organizacemi. Mimo to si uživatelé mohou s využitím ArcObjects, knihovny softwarových komponent ArcGIS, vyvinout vlastní nadstavby ArcGIS Desktop. Tyto uživatelské nadstavby a nástroje mohou uživatelé vyvíjet ve standardních programovacích rozhraních Windows, jako je Visual Basic (VB), NET, Java a Visual C++. 3.2.2. ArcMAP Software sestává z několika vzájemně propojených aplikací: ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox, ModelBuilder. ArcMap je centrální aplikace ArcGIS Desktop, která slouží pro všechny mapově orientované úlohy včetně kartografie, prostorových analýz a editace dat. ArcMap je aplikace, která poskytuje kompletní funkcionalitu pro tvorbu map. Aplikace ArcMap poskytuje dva různé módy zobrazení mapy: 1. Zobrazení geografických dat (Data View) 2. Zobrazení výkresu mapy (Layout View). 11
Při zobrazení geografických dat (Data View) pracujeme s datovými vrstvami a můžeme zde měnit symboliku, analyzovat a kompilovat datové sady GIS. Rozhraní tabulky obsahu (Table Of Contents) napomáhá organizovat a ovládat vlastnosti jednotlivých datových vrstev GIS vykreslených v datovém rámci (Data Frame). Zobrazení dat je jakýmsi oknem do datových sad GIS, které máme k dispozici pro dané území. V režimu zobrazení výkresu mapy (LayoutView) pracujeme s celým mapovým listem, který obsahuje nejen rámec geografických dat (Data Frame), ale i další mapové prvky, jako je legenda, měřítko, severka a referenční mapa. V tomto režimu tvoříme výsledné mapové kompozice pro tisk a publikaci. (Klimánek a kol., 2008) 3.3. GPS 3.3.1. Sručná charakteristika GPS, nebo-li Global Positioning System, je původem vojenský navigační družicový systém provozovaný Ministerstvem obrany Spojených států amerických, který dokáže s několikametrovou přesností určit pozici kdekoliv na Zemi. 3.3.2. Historie Vývoj GPS byl zahájen v roce 1973 a po postupném rozšiřování se stal plně funkčním a dostupným po celém světě 17. ledna 1994, kdy byla na orbitu umístěna kompletní sestava 24 družic. V roce 1983, kdy sovětská stíhačka ve vzdušném prostoru SSSR sestřelila civilní dopravní letadlo Korean Air Flight 007 (KAL 007), přičemž všech 269 lidí na palubě zahynulo, oznámil americký prezident Ronald Reagan, že po dokončení bude GPS k dispozici i pro civilní účely. V současné době se systém využívá i v mnoha oborech lidské činnosti, které s armádou nesouvisí, kdy civilní uživatelé mohou k určení polohy používat takzvaný civilní C/A kód. Na provoz GPS se ročně vynakládá přibližně 400 milionů amerických dolarů. Oficiální původní název systému je NAVSTAR GPS, (který zcela proti veřejnému povědomí není zkratkou Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System, ale je pouze pojmenováním které poprvé použil John Walsh). Označení NAVSTAR nesou také družice, které systém GPS využívá ke své činnosti. 12
3.3.3. Funkce GPS Zjednodušeně je GPS družicový radiový dálkoměrný systém. Vysvětlení jednotlivých částí tohoto označení: Dálkoměrný systém je takový, kdy se poloha nějakého objektu určuje ze vzdáleností od bodů se známou polohou. Rádiový systém pro měření určitého parametru využívá rádiových vln. Rádiový dálkoměrný systém k měření vzdálenosti využívá radiových vln takto: Do bodu se známou polohou je umístěn vysílač, který vysílá rádiové vlny s časovými značkami. V bodě, jehož poloha se měří, umístíme přijímač, který porovnává časové značky se svými hodinami. Tím je možno změřit zpoždění, tj. jak dlouho trvalo rádiové vlně, než k přijímači dorazila. Protože se radiové vlny pohybují známou rychlostí (pro GPS výpočty definovanou jako rychlost světla v systému WGS 84, tj. 299 792 458 m/s [1] ), stačí pro výpočet požadované vzdálenosti vynásobit změřené zpoždění touto rychlostí. Družicový je systém označován proto, že body se známou polohou jsou družice obíhající Zemi. Aby bylo možno určit polohu družic, musí být v jejich vysílání nejen časové značky, ale i parametry dráhy dané družice. Celý systém GPS lze rozdělit do 3 segmentů: Kosmický segment tvoří 24 družic, ze kterých jsou tři záložní družice, které obíhají Zemi na šesti drahách ve výšce 20 200 km nad povrchem Země (oběžná doba je tedy 11h a 58 min. Na palubě družic NAVSTAR jsou 3 až 4 velmi přesné (10-13 ) atomové hodiny (nezbytné pro funkci systému), s cesiovým a rubidiovým oscilátorem, a dále pak detektory, kontrolující dodržování zákazu zkoušek nukleárních zbraní. Navigační signál je vysílán v pásmu L (2000-1000 MHz). Družice vysílají na několika kmitočtech, které jsou zvoleny záměrně, aby byly odolné vůči meteorologickým vlivům. Řídící segment: systém GPS je řízen z ústředí Navstar Headquarters na letecké základně (AFB) Los Angeles v Californii v USA. Hlavní pozemní stanice se nachází na letecké základně Falcon v Coloradu a hlavní operační řídicí středisko na letecké základně Schriever v Coloradu, které provozuje letectvo Spojených států amerických (USAF), 2nd Space Operations Sq. Po světě je rozmístěno 5 dalších monitorovacích stanic (Havajské ostrovy, Kwajalein, Diego Garcia, Ascension, Colorado Springs) a 3 13
povelové stanice (Kwajalein, Diego Garcia, Ascension). Uživatelský segmen tvoří vlastní GPS přijímač, což je přijímač signálu s rozprostřeným spektrem. Přijímače GPS poslouchají tyto signály od minimálně tří a maximálně dvanácti satelitů a z těchto údajů vyhodnocují svojí přesnou pozici, spolu s rychlostí a směrem posunu. K určení polohy postačí signál tří satelitů, pro zjištění nadmořské výšky alespoň čtyř a pro zjištění přesného času pouze jeden satelit. Čím větší počet družic se daří současně zachytit, tím přesnější jsou udávané souřadnice. GPS přijímač obsahuje pseudonáhodný generátor shodný s generátory na satelitech (definováno 32 pseudonáhodných sekvencí), užitečný signál se začne přijímat při synchronizaci generátoru v přijímači s generátorem na satelitu (dochází ke korelaci signálů). GPS přijímače se realizují s použitím DSP (Digitální Signálový Procesor). Od počátku 90. let 20. století je systém zdarma přístupný i pro civilní uživatele po celém světě. Nejprve byla do přijímaného signálu systému zanášena umělá chyba. Toto opatření pod názvem Selective Availability (SA) mělo zabránit možnosti navádět vojenské dálkové rakety. SA většinou způsobovalo chyby v rozmezí 100 m horizontálně a 140 m vertikálně. Protože USA vyvinuly systém, jak lokálně rušit signál GPS, bylo SA k 1. květnu 2000 zrušeno a přesnost zaměření zeměpisných souřadnic běžného civilního uživatele se tak zvýšila na 5 až 10 metrů, za příznivých okolností (otevřený terén) až na 3 metry. (http://encyklopedie.seznam.cz,1996-2009) 14
4. PŘÍRODNÍ POMĚRY ŠLP KŘTINY 4.1. Základní údaje Celý komplex pozemků náleží Školnímu lesnímu podniku Masarykův les" Křtiny (ŠLP). Lesní pozemky MZLU v Brně mají rozlohu 10 265 ha (celková výměra všech pozemků činí 10 492 ha), vytvářejí souvislý komplex bezprostředně navazující na severní okraj moravské metropole Brna, sahající až k městu Blansku. Vlastníkem je MZLU již více jak 80 let, a to od 15.-17. února 1923, kdy svým původním významem sloužilo jádro celku jako nemovitosti někdejšího panství Křtiny Adamov. MZLU dostala tuto nemovitost do správy jako statek školní a pokusný" a slouží pro akademické účely. Jsou zde prováděny praxe mnoha studijních oborů, výzkumy a provádění ukázkové činnosti v lesním hospodářství jako takovém. Zdejší zeleň slouží nejen výuce a výzkumu, je protkána hustou sítí značených i neznačených stezek a cest vhodných pro pěší i lyžařskou turistiku a cykloturistiku. Jedinečnost účelového zařízení Lesnické a dřevařské fakulty MZLU podtrhuje výsledek systematické práce profesora Aloise Zlatníka, tedy zřízení sítě přírodních rezervací, v současnosti jediné dochované nejen v České republice ale i ve střední Evropě. 19 maloplošných zvláště chráněných území ŠLP tak zabírá celkovou plochu 862,98 ha, tedy asi 8% rozlohy podniku. Území ŠLP o výměře 2 944,77 ha, tedy asi jedna jeho třetina, navíc spadá do Chráněné krajinné oblasti Moravský kras, respektive jeho jižní a střední části, kde končí až u obce Rudice a města Blanska na severu. Školní lesní podnik Křtiny se dále dělí na polesí Vranov u Brna (3 345 ha lesa), polesí Bílovice nad Svitavou (3 055 ha lesa) a polesí Habrůvka (4 006 ha lesa). (www.slpkrtiny.cz, 2002-2008) 15
4.2. Přírodní podmínky Je tu popsáno na 116 lesních typů v prvních čtyřech lesních vegetačních stupních (stupeň dubový 5,4 %, stupeň bukodubový 27,1 %, stupeň dubobukový 51,5 %, stupeň bukový 16,0 %), převládají smíšené porosty - 46 % jehličnanů, především smrku, borovice, modřínu a 54 % listnáčů, hlavně buků a dubů. Radostná je postupná regenerace populace jedle. Velkou zajímavost představuje dvě stě let trvající pěstování nepůvodního modřínu opadavého (Larix decidua Mill.) ve ŠLP. Za tuto dobu se původní modříny ze dvou odlišných proveniencí (sudetské - jesenické a rakouské - alpské) v nepůvodním prostředí zkřížily opylením s důsledkem vzniku hospodářsky mimořádně příznivých vlastností růstu nového křížence, díky čemuž je zdejší hybrid modřínu opadavého považován za samostatnou kulturní populaci, označovanou jako modřín adamovský. Lesy se vyznačují značnou pestrostí přírodních podmínek, která předurčila zřízení výukového pracoviště univerzity. Na tomto relativně malém území, kde převládají smíšené porosty, ve kterých připadá 46 % na dřeviny jehličnaté a 54 % na dřeviny listnaté, je zmapováno 116 lesních typů ve 4 lesních vegetačních stupních. Limitující je průměrná roční teplota 7,5 C a průměrné roční srážky, dosahující pouze 610 mm. Terén je velmi členitý s výraznými hlubokými údolími a žleby, zvláště řeky Svitavy a Křtinského potoka. Zdejšími hlavními dřevinami jsou smrk, borovice, modřín, z listnatých dřevin pak buk a dub. Do lesních porostů se postupně vrací i jedle, která projevuje známky regenerace. 16
4.3. Geomorfologie a geologie Sledované území se nachází v nadmořské výšce 210 až 575 m, přičemž nejvýše položeným bodem je obec Útěchov v západní části. Geomorfologicky je začleněno do Adamovské vrchoviny a do jejího podcelku Drahanské vrchoviny. Výrazné členění zajišťuje především údolí řeky Svitavy a žleby v povodí jejích přítoků, se Křtinským potokem a Josefovským údolím v čele. Tyto toky na území podniku vytváří nepřeberné množství zákrut a rozčleňují tak území. Geologické podloží plochy ŠLP tvoří v západní části světle šedý granodiorit, vyvřelá hornina brněnského masivu, ve východní části, na území Moravského krasu, devonský vápenec, droby kulmu Drahanské vrchoviny se nachází na východním okraji území ŠLP. I proto se třetina podniku stala součástí CHKO Moravský kras. 4.4. Pedologie Největší zastoupení na celém školním podniku má především mezotrofní typická kambizem, s vyjímkou části jižní, kde své těžiště zaujímá kambizem typická oligotrofní. V té části ŠLP křtiny, která svým výskytem spadá spíše do CHKO Moravský kras, je doložena skupina půd pod názvem rendziny. V severních částech ŠLP je prokázána poměrně velká míra zamokření, se kterou se nese i fakt, že v této části území se nachází půdy kambizemě pseudoglejové až mezotrofní oglejené. 4.5. Klimatické podmínky Území se rozkládá v mírně teplé klimatické oblasti MT11. Typickým projevem jsou jara mírně teplá, léta teplá a suchá, podzim mírně teplý a zima krátká. Proudění vzduchu je převážně severní a západní. Průměrná roční teplota dosahuje 7,5 C s výjimkou nižších poloh, kde se tato hodnota pohybuje kolem 8,1 C. Průměrné roční srážky činí 520-680 mm. 17
5. VLIVY NA PŘÍRODNÍ PROSTŘEDÍ Pod pojmem cyklistika chápeme celou řadu aktivit provozovaných na jízdním kole, přičemž jednotlivé druhy cyklistiky se od sebe liší v řadě parametrů, a tedy i v dopadech na přírodu. Tyto dopady lze přitom rozlišit na pozitivní a negativní. Některé z nich jsou zde blíže rozebrány. Hlavním a neoddiskutovatelným pozitivním dopadem cyklistiky a také jakéhokoli jiného pohybu v přírodě je fakt, že prožitkem v přírodě se prohlubuje vztah jedince k přírodě a jejím složkám jako životnímu prostředí. Od člověka, který tráví veškerý svůj čas v umělém prostředí nelze očekávat pochopení potřeby zachování přírody jako nedílné součásti lidského života. Cyklistika je přitom nástrojem, který umožní navštívit pohodlně i odlehlá místa nebo poznat větší oblast za jeden den. Neumožňuje sice pozorování detailů, pokud cyklista na daném místě nezastaví, ale velká část veřejnosti nevěnuje takovým detailům pozornost ani při pohybu pěšky. (Vítek, O., 2008) 5.1. Eroze Jedním z nejčastějších důvodů omezování cyklistiky v přírodě je zvýšená eroze půdy. Zde je ve většině případů původcem problémů nikoli cyklista, ale správce komunikace, který povrch cesty nezabezpečil nebo zabezpečil nevhodným způsobem. Je jen málo cest, které nelze zpevnit tak, aby tím nebyla porušena příroda zpravidla se nacházejí na okrajích rašelinišť nebo jiných mokřadů. Na ostatních cestách, zejména v lese, je eroze způsobená cyklisty většinou nepříliš významným faktorem nebo ji lze předejít právě vhodnou povrchovou úpravou cesty. Častý a správný argument cyklistů je v těchto případech srovnání s vlivem vyvážení vytěženého dřeva, což je činnost podstatně intenzivnější. Na druhou stranu je třeba uvést, že odvoz kmenů je nutné realizovat i kvůli vytvoření vhodných podmínek z pohledu ochrany přírody, což v daném případě nelze převést jinam jako trasu cyklovýletu. Navíc těžba v daném porostu probíhá zpravidla jen jednou za mnoho let, kdežto cyklistika každý rok. Eroze půdy na cestách je tedy velmi diskutabilní věcí a je nutno ji posuzovat vždy v konkrétních podmínkách daného úseku cesty. (Vítek, O., 2008) 18
Často slýcháme, že cyklisté ničí cesty. Mnohdy je dokonce kvůli tomuto argumentu cyklistům zakázán na cestu vjezd nebo je cesta různě zpevňována. V naprosté většině případů však cyklisté nejsou prvotní příčinou eroze cesty. Na vině bývá spíše špatné trasování, sklon, špatné odvodnění, nevhodná konstrukce cesty anebo provoz vozidel, na která není cesta dimenzovaná. Je třeba upozornit i na to, že vliv na cestu mají i pěší turisté a jezdci na koních. Nezávislé vědecké výzkumy opakovaně dokazují, že terénní cyklisté neškodí přírodě více než pěší turisté. Vliv terénní cyklistiky stejně jako vliv jiných typů nemotorového rekreačního užívání na stav cest lze úspěšně minimalizovat správnou metodikou stavby a udržování cest. V praxi se můžeme setkat hned s několika důsledky: 1) Asfaltování cest v horách je důsledkem marné snahy zabránit erozi na nevhodně, často přímo po spádnici, trasovaných cestách a také pokusu zpřístupnit hory všem typům uživatelů, například in-line bruslařům! Paradoxně ale rovné vyasfaltované cesty vyhovují i běžkařům, protože pak pro úpravu trasy stačí mnohem menší vrstva sněhu. 2) Asfaltování řek. Říční údolí jsou obecně pro vedení cyklotras a stavbu cyklostezek doporučována. Umožňují totiž překonat delší vzdálenosti bez velkého převýšení. Zároveň v hustěji zastavěných nebo zemědělských oblastech bývají okolí řek posledními přírodními lokalitami v krajině a poskytují zázemí pro rekreaci. V posledních letech ale do údolí českých řek vtrhl syndrom Dunajské cyklostezky. Dunajská cyklostezka v Rakousku je oblíbená nenáročná dálková cyklostezka, která vede střídavě po levém i pravém břehu Dunaje a občas odbočuje k okolním památkám a jiným zajímavostem. To se snaží Česká republika napodobit a malé kopie Dunajské cyklostezky vznikají kolem většiny českých řek. Někdy ovšem za cenu toho, že se kvůli výstavbě cyklostezky zasahuje do téměř přirozeného vodního toku, zpevňují se břehy, kácejí břehové porosty. To má samozřejmě i důsledky na hydrologický režim vodního toku. V případě výstavby cyklostezky kolem Tiché Orlice musela dokonce původně téměř neregulovaná řeka cyklostezce o několik metrů ustoupit. 19
3) Asfaltování starých cest a jiných prvků v krajině se mnohdy provádí za účelem vybudování cyklostezky. Zpevňují se i povrchy lesních a polních cest. Využívají se i opuštěná drážní tělesa. Myšlenka využívání opuštěných tratí je skvělá. Staré tratě opravdu bývají dobře začleněny do krajiny a nabízejí veliký potenciál pro nenáročnou cykloturistiku. Pokud však vedou volnou krajinou a neslouží převážně dopravnímu účelu, je spíše na škodu je asfaltovat, stačil by přiměřeně upravený přírodní povrch, který navíc spíše odpovídá často v těchto případech deklarované snaze pomocí cyklostezky a okolní zeleně zvýšit ekologickou stabilitu krajiny či vytvořit biokoridor! (Hermová, H., 2008) Toto je běžná problematika, kterou s sebou nese dnešní budování cyklostezek. Singltrek je ovšem jiný! Je jiný právě svým přístupem ke krajině a ohlíží se na mnoho detailů, které doposud nebyli brány v potaz. Je promyšlený, snadný a naprosto ohleduplný k problémům, které dosud nebyli řešeny při realizaci stezek pro cyklisty. V otázce eroze půdy se přistupuje naprosto jednoznačně. Požadované sklony, které jsou podmínkou trasování nesmí být v žádném případě překročeny. Body jako je zásada poloviny, maximální podélný sklon, maximální příčný sklon, vrstevnicové vedení cesty a podobně zaručují, že příroda bude narušena v nejmenší možné míře a bude tak zajištěna co největší rovnováha mezi člověkem a krajinou, o kterou se by se člověk rozhodně měl snažit v těchto případech. 5.2. Plašení zvěře Pokud je průjezd na kole dostatečně tichý, lze jej považovat za menší rušení volně žijících živočichů než pohyb pěšky. Řada druhů totiž u objektů, které se pohybují rychleji jiným směrem než k nim správně odhaduje, že nebudou zpozorovány. Rychlost může být ale i nevýhodou u druhů (např. hadi), které nestačí dostatečně rychle uniknout z cesty před přijíždějícím cyklistou či jiným vozidlem. S rychlostí rovněž úzce souvisí fakt, že odlehlé oblasti jsou pěšími navštěvovány jen málo a jen v krátké části dne, zatímco cyklisté se i zde mohou pohybovat od rána do večera. Rušení tak trvá několikanásobně delší dobu. (Vítek, O., 2008) 20
5.3. Střet singltrekařů s dalšími návštěvníky lesa Problémem singltreku může být střet cyklisty s obyčejným návštěvníkem lesa. Tato situace může samozřejmě nastat, v ohrožení se může ocitnout jak civilní návštěvník, tak samotný biker. Problém je umocněn ještě faktem, že návštěvníky lesa bývají často rodiny s dětmi! Tento fakt je na místě a určitě ho nemůžeme jen tak vyloučit. Řešení této situace by se však mohlo nalézt v úpravách vstupu návštěvníků lesa. Singletracky bychom mohli například vyhlásit otevřené jen pro bikery,nikoliv pro pěší. Tím by se mohlo docílit poměrně velké bezpečnosti lidí, volně se pohybujících v lesním porostu. Bezpečnost si však zaslouží i cyklisté samotní. Proto se stezky pro horská kola volí povětšinou jednosměrné, aby se nemuseli uživatelé těchto stezek nemuseli obávat o střet. Faktorů, které jsou spojeny s cyklistikou, je celá řada. Některé lze posuzovat samostatně, jiné jen srovnáním s jinými aktivitami odehrávajícími se v daném území. Je však třeba jim věnovat náležitou pozornost, neboť díky jejich vyhodnocení lze nastavit podmínky pro cyklistiku tak, aby z toho příroda vyšla jako vítěz a stejný pocit měli i cyklisté. (Vítek, O., 2008) 21
6. METODIKA 6.1. Užité nástroje v GIS Buffer - Jedná se o nástroj, který bývá označován českým názvem obalová zóna nebo také nárazník. Díky němu jsme schopni vytvářet plochy o stanoveném rozměru kolem jednoho i více mapových objektů. Jde prakticky o proces, při kterém dochází k vytvoření pásma ve stanovené vzdálenosti, kolem požadovaného prvku či bodu. GIS nabízí uživateli několik možností práce se zmiňovaným nástrojem. Pracovat lze s údaji uvnitř nárazníků a s údaji mimo nárazníky. Také máme možnost pracovat s variabilními zónami. Cost Path - Pomocí map nákladů a komunikací je schopen vytvářet nejvhodněji trasované spojnice mezi dvěma body. Feature to Raster - Tento nástroj slouží k převedení vektorových dat na data rastrová. Vektory jsou tvořeny body, přímkami, křivkami a polygony, kdežto rastry vytváří jednotlivé pixely. Ty jsou uspořádá ny v mřížce, ve které má každý pixel svou přesnou polohu. Základním rozdílem mezi vektorem a rastrem je tedy fakt, že vektor hodnotu nemá a raster svou hodnotu má. Merge - Funkce sloužící ke slučování ploch. Provede sloučení několika námi požadovaných vrstev do jedné výsledné vrstvy. Path Distance nástroj počítá pro každý pixel nejlevnější cestu ke zdroji na základě nákladového povrchu při současném zvažování skutečné vzdálenosti po terénu a horizontálních i vertikálních faktorů. Raster to Polyline - Převádí vybrané vrstvy na vektorová data. Topo to Raster - Nástroj sloužící k vytvoření digitálního modelu terénu(dmt). DMT se vytváří na základě vložených vrstev v podobě vrstvy LANDUSE a VRSTEVNIC(nejčastěji více vrstevnic sloučených pomocí funkce Merge do jedné vrstvy). 22
6.2. Popis postupu Vstupními daty pro tvorbu optimální trasy navrhovaného singltreku se stala data ZABAGED. Z této základní báze geografických dat byl použit výškopis, který obsahoval tři typy vrstevnic. Vrstevnice základní, doplňkové a zesílené. Všechny soubory vrstevnic typu SHP. Ty byly sloučeny pomocí nástroje Merge do jednoho souboru Vrstevnice_Merge. Obrázek 7-Merge funkce Nezbytnou součástí je digitální model terénu(dmt). DMT bylo vytvořeno na základě vrstevnic ZABAGED pomocí nástroje Topo to Raster (viz obr Topo to Raster), s výsledným rozlišením 5 metrů. Obrázek 8-Topo to Raster funkce 23
Dále se použila data polohopisná. Ty nám popisují způsob využití půdy ve zvoleném terénu. Podávají informace o typu povrchu, například zastavěné území, vodní plochy, orná půda atd. Z těchto dat byly využity vrstvy lesních porostů, trvalých travních porostů(ttp) a intravilánu měst, tedy druhy pozemků, kterými je smysluplné a žádoucí singltrek vést(více viz. Kapitola 3.1. Singltrek). Následujícími polohopisnými daty jsou polygony silnice, dálnice a cesty, které se rovněž sloučili pomocí Merge do souboru Cesta_Merge (viz obr. Merge). Obrázek 9-Merge Nezbytným krokem bylo vytvoření Bufferu (viz obr. Buffer), čili obalové zóny. Tato obalová zóna se stanovila na hodnotu 50 m od všech komunikací v terénu. To bylo nezbytné z hlediska vytvoření co nejvíce vhodného prostředí. Došlo tak k eliminaci střetu stezky pro horská kola s běžnými cestami, což s sebou nese pozitivní výsledek ve formě odstranění rizika křížení stezky se silnicí a také určitý minimální odstup od komunikací z hlediska rušení dopravou a hlukem. 24
Obrázek 10-Buffer funkce Nezbytné nyní bylo přiřadit hodnotu vybraným typům využití půdy, tedy pomocí hodnoty upřednostnit typy využití půdy, které jsou pro singltrek žádoucí. Po sloučení ploch byl vytvořen frikční povrch. Ten je charakterizován jako povrch tvořený z mnoha buněk (pixelů), které mají přiřazenu svou pevnou hodnotu. Tudíž je docíleno toho, že při překonávání těchto buněk je počítáno s danými hodnotami. U velkých hodnot buněk je větší obtíž překonání, u menších hodnot je tomu naopak. V tomto případě jsou zvoleny hodnoty následující: lesní půda=1, TTP=2, intravilán=3, Buffer=50. Hodnota Bufferu je volena záměrně přemrštěně vysoká tak, aby došlo k co nejvíce možnému odsazení singltreku od cest. Tato operce byla provedena v atributové tabulce jednotlivých vrstev, přidáním sloupce s editací atributu hodnoty frikčního povrchu. 25
Obrázek 21- Add Field Následuje zadání hodnoty, to provedeme pomocí nástroje Field Calculator (viz obr. Field Calculator), kde přiřadíme hodnotu vrstvě. Obrázek 32- Field Calculator 26
Obrázek 43-Merge Vzniklý frikční povrch je vektorového typu, tudíž je zapotřebí jej převézt na raster pomocí nástroje Feature to Raster.(viz obr. Feature to Raster) U tohoto nástroje byli vstupními hodnotami sloučené předchozí plochy s přiřazenými hodnotami. Obrázek 54-Feature to Raster V neposlední řadě následoval krok, pomocí funkce Path Distance(viz obr. Path Distance) Díky této funkci docílíme zhodnocení plochy i z vertikálního hlediska, což nám umožní uplatnit zásadu poloviny (viz. kapitola 3.1.2. Singltrek a jeho klady), u které je zapotřebí aby cesta neměla větší sklon, než je polovina svahu/spádnice. Funkce 27
Path Distance vychází ze zvolených bodů trasy, frikčního povrchu a DMT. To znamená, že je zapotřebí si pomocí ArcCatalog vytvořit nový bodový shapefile, jeden udávající polohu startovního bodu a jeden udávající polohu cílového bodu. U obou musíme zvolit souřadnicový systém, se kterým chceme pracovat, tedy S-JTSK Krovak EasthNorth. Tyto shapefily si přesuneme z ArcCatalogu do okna Layers v ArcMap, přes nástroj Add Data. Po té si v záložce Editor zapneme položku Star Editing a začneme editovat body. Po dokončení editace lze přejít k funkci Path Distance. Vstupními daty jsou startovní bod, frikční povrch, DMT. Obrázek 65-Path Distance V položce Vertical factor parametres je zapotřebí dosadit DMT vydělené dvěma, z důvodu dodržení zásady poloviny svahu(viz. Kapitola 3.1.2. Singltrek a jeho klady)! To provedeme v menu Spatial Analyst pomocí funkce Raster Calculator. 28
Obrázek 76-Raster Calculator Zde se už pouze vyplní hodnoty požadovaného sklonu svahů ve stupních(plusová a minusová hodnota). Následujícím nástrojem se stává Cost Path(viz obr. Cost Path) Tato funkce pracuje s daty, ve kterých musí být zastoupený cílový bod a výsledné soubory funkce Path Distance. Posledním požadavkem je výběr položky BEST SINGLE. Obrázek 87-Cost Path funkce 29
Konečná funkce Raster to Polyline utváří z rastru výslednou vektorovou podobu cílového obrazu. Obrázek 98-funkce Raster to Polyline Obrázek 109-konečná podoba trasy Dojde tudíž k vytvoření nejvhodnější trasy pro singltrek, která byla vybraná přes řadu zadaných parametrů, jež byli stanoveny dle doporučení publikací České mountainbikové asociace (ČEMBA). 30
7. OVĚŘENÍ V průběhu řešení dané problematiky se došlo k hledaným výsledkům a závěrům, které bylo nezbytné ověřit a ujistit se tak o správnosti a funkčnosti celého šetření. Ověření výsledků této bakalářské práce, zabývající se problematikou navržení singltreku na ŠLP Křtiny, proběhlo pomocí pochůzky přímo v terénu. Nutností bylo využití přístroje GPS, pomocí kterého byla vyhledána navržená trasa stezky pro horská kola. Do GPS se nahrála vygenerovaná trasa z programu ArcGIS. Tedy trasa začínající severně od Brna v obci Soběšice vedoucí do obce Ořešín. Celou trasu, mající přibližně 2,5 km, bylo nutné projít a zhodnotit její funkčnost. Během terénního průzkumu bylo zjištěno, že navržený singltrek je možné vést po zvolené trase v celku bezproblémově. Všechny požadované sklonitosti, vymezené plochy a odsazení od komunikací odpovídá. Jediným negativem během pochůzky bylo zkreslení signálu GPS vlivem korun stromů. Bylo tedy namáhavé a zdlouhavé trasu přesně vyhledat. Celá stezka vede vhodným terénem, který je nejen funkční, ale příjemný i svým estetickým dojmem. Místy ovšem trasa vede skrze mlaziny, ve kterých by byl problém singltrek realizovat. Pro ten by bylo vhodnější vytipovat lokality vedoucí spíše vzrostlejším lesem. Tento fakt lze řešit pomocí použití více detailnějších vrstev, vycházejících z porostních mapových podkladů. Ty v tomto případu využity nebyly, vzhledem k tomu, že hlavním cílem této bakalářské práce je zjištění, zda je vůbec možné s programem ArcGIS řešit problematiku týkající se singltreku. Nutné je si uvědomit, že celou trasu singltreku musíme chápat jako koridor, tedy posun v horizontálním směru je možný. Tudíž mlaziny, balvany, skalky či jiné místní překážky je docela dobře možné obcházet. Terénní ověření přineslo potvrzení, že navržený singltrek je možné realizovat, ovšem s použitím detailnějšího zaměření se na vrstvy využití půdního povrchu. Hlavním výsledkem je fakt, že ArcGIS je možné využít při realizaci singltreku a dokáže tak usnadnit celkový průzkum terénu a zrychlit tak celou projekci. Všechny sklonitosti a ostatní požadavky jsou zachovány a není tak problém singltrek vybudovat. 31
8. VÝSLEDKY Výsledkem této bakalářské práce na téma Návrh singltreku (stezky pro horská kola) na ŠLP Křtiny se stala trasa stezky procházející školním podnikem. Jako nejvhodnější lokalita pro singltrek se ukázala spojnice mezi startovním a cílovým bodem, které se nachází v obci Soběšice a Ořešín. Právě tato spojnice vykazuje nejlepší podmínky mezi vybranými obcemi, pro návrh stezky pro horská kola. Během práce v počítačovém programu ArcGIS 9.2 se ukázalo, že zadaný úkol je možné splnit v poměrně krátkém časovém období a je tedy možné program užít. Kladem je právě úspora času oproti terénnímu průzkumu, který by mohl zabrat nepoměrně delší dobu, přihlédneme-li na náročnost požadavků singltreku. Například sklonitosti terénu v podélném směru, příčném směru, zásada poloviny, zásada 10%, odklon od komunikací atd. Konečným výsledkem je tedy vybraná trasa na požadovaném území, která byla zaměřena přístrojem GPS. I po terénním o věření splňuje potřebné parametry a odpovídá tak nutným stanovám ČEMBY v oblasti singltreku. Zvolená stezka pro horská kola protíná krajinu mezi zadanými body, prochází lesními porosty, loukami a intravilánem obcí, tvořících výchozí místa. Po estetické stránce se jedná o ráz krajiny tvořené převážně listnatými porosty, tudíž velmi lákavými na jaře, v létě i na podzim. Singltrek, který je nyní navrhnut, splňuje chtěné parametry a prochází příjemným prostředím, ke kterému je zároveň šetrný a smysluplně může soužit zájmové skupině obyvatel. 32
9. DISKUSE V praktickém využití této bakalářské práce by bylo důležité, aby se podrobněji zhodnotili určité faktory v mnohem podrobnějším měřítku. Nutné by bylo použít více vrstev v oblasti využití půdy. Vzhledem k faktu, že tato práce slouží pouze jako ukázkový příklad možného využití GIS, nebylo těchto vrstev užito, pracovalo se pouze se základními a nejdůležitějšími, pro daný příklad. Práce s sebou nese i různé nástiny střetu zájmů jednotlivých skupin obyvatel. Singltreky totiž nejsou jen velmi vhodnými stezkami pro nadšence horských kol, ale často bývají zneužívány motorkáři a dnes čím dál tím více početnějšími čtyřkolkáři. Proto je nutné tento problém řešit. Zatím asi jediným možným východiskem je označení singltreků zákazovými značkami, které by upravovali vstup nejen motorkářům ale i obyčejným pěším návštěvníkům lesa. 33
10. ZÁVĚR Tato práce přináší informace týkající se stezek pro horská kola, tzv. singltreky. Původním smyslem bylo pokusit se pomocí programu ArcGIS verze 9.2 a jeho aplikace ArcMap navrhnout možnou trasu stezky, vedenou na ŠLP Křtiny. Zadávací parametry pro návrh trasy vychází ze stanov, dle publikací České mountainbikové asociace(čemba). Vedení stezky se určilo pomocí náhodně vybraného startovního a cílového bodu na ŠLP. Smyslem bylo zjistit, zda uvedený program je schopen plnohodnotně pomoci při projekci takových projektů, jako jsou právě singltreky. Po vložení vstupních dat ZABAGED bylo úkolem vybrat nejvhodněji vedenou trasu s ohledem na patřičné sklonitosti terénu, které by mohli popřípadě ovlivnit krajinu, ve smyslu negativních vlivů jako je například eroze. Po několika neúspěšných pokusech se povedlo správnou trasu singltreku vybrat. Klíčovými nástroji programu ArcGIS se staly: Buffer, Cost Path, Feature to Raster, Merge, Path Distance, Raster to Polyline, Topo to Raster. Tato trasa byla zaměřena pomocí GPS a byla přímo v terénu prověřena, zda nedošlo k nějakým odchylkám od požadovaných nároků na vedení stezky. Ukázalo se, že pomocí ArcGIS lze úspěšně vytvořit vhodnou trasu singltreku, která splňuje všechna kritéria. Program tedy v uvedené problematice pomohl určit nejvhodnější místa, kudy trasa povede a splnil tak požadavky, které na něj byli kladeny. ArcGIS je tudíž pozitivním pomocníkem i pro případy takového charakteru, jakým byla tato bakalářská práce na téma Návrh singltreku (stezky pro horská kola) na ŠLP Křtiny. Nezbytnou součástí ovšem zůstává samotné ověření měření! To je velmi důležité pro spojení teoretického vedení trasy s praktickým vedením přímo terénu. Nelze totiž pomocí vstupních dat garantovat, že se v uvedené spojnici mezi startovním a cílovým bodem nenalezne nějaká překážka, o které nemůžeme vědět. Například vývrat, polom, čerstvá erozní rýha, balvan a podobně. Tyto zjištěné negativní prvky lze ovšem velmi efektivně obejít díky mnoha technickým možnostem, v oblasti navrhování singltreků, které vyplývají z publikací ČEMBY. 34