Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem
Fakulta životního prostředí
Ekologie a ochrana prostředí
Revitalizace krajiny
Hodnocení vývoje krajiny pomocí geoinformačních technologií v katastru Kamenická Stráň
DIPLOMOVÁ PRÁCE Autor: Petra JISKROVÁ Vedoucí práce: Ing. Jitka ELZNICOVÁ, Ph.D.
Ústí nad Labem 2012
Na této straně se v tištěné verzi nachází zadání diplomové práce.
Na této straně se v tištěné verzi nachází licenční smlouva.
Prohlášení
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Hodnocení vývoje krajiny
pomocí geoinformačních technologií v katastru Kamenická Stráň“ vypracovala zcela
samostatně za použití pramenů, které cituji a uvádím v seznamu použité literatury.
……………………………... Petra Jiskrová
Poděkování
Ráda bych touto cestou poděkovala vedoucí diplomové práce, Ing. Jitce
Elznicové, Ph.D, za odbornou pomoc, která mi jejím prostřednictvím byla
poskytnuta. Dále děkuji své rodině za podporu během celého studia na Univerzitě
Jana Evangelisty Purkyně.
Abstrakt
Tato diplomová práce je zaměřena na hodnocení vývoje krajinné struktury
v katastrálním území Kamenická Stráň s využitím geoinformačních technologií.
Předmětem hodnocení vývoje krajiny je popsání stavu krajiny v letech 2007, 1989 a
1953. Pro hodnocení a analýzy byly použity letecké snímky. Ty musely být kvůli
analýzám převedeny z rastrové do vektorové formy. Následné překryvné analýzy
zobrazují časoprostorové změny ve zkoumané oblasti za dané časové období. Dále je
práce zaměřena na hydrologické analýzy, které pomáhají určit vodní režim
v zájmovém území. Součástí práce je i digitální model území a 3D vizualizace.
Klí čová slova: krajinný pokryv, historické mapové podklady, geoinformační technologie, chráněná území, hydrologické analýzy
Abstract
This thesis is focused on landscape development assesment of urban area
Kamenická Stráň with the use of geoinformation technologies. The subject of
landscape assesment is description of landscape condition in the years 2007, 1989
and 1953. For assesment and analysis had been used aerial photographs. These
sources had to be converted from grid to vector form. Subsequent overlay analysis
displays spatiotemporal changes in the studied area for a given period of time.
Further is my work focused on hydrologic analysis, which helps to define water
mode in specific area. Also digital model and 3D visualisation are included.
Key words: land cover, historical map sources, geoinformation technologies, protected areas, hydrologic analysis
- 8 -
Obsah
1 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK 10
2 ÚVOD 11
3 CÍL 12
4 VÝZNAM SLEDOVÁNÍ VÝVOJE KRAJINY 13
4.1 VÝZNAM A DEFINICE POJMU KRAJINA 13 4.2 KATEGORIE KRAJINY 14 4.3 TVORBA KRAJINY 15 4.4 HODNOCENÍ KRAJINY 16 4.5 VÝZNAM SLEDOVÁNÍ VÝVOJE KRAJINY 17 4.6 KRAJINNÝ POKRYV A VYUŽITÍ P ŮDY 17
5 ZDROJE INFORMACÍ PRO HODNOCENÍ VÝVOJE KRAJINY 18
5.1 PÍSEMNÉ PODKLADY 18 5.2 MAPOVÉ PODKLADY 19 5.2.1 HISTORICKÉ MAPY TVOŘENÉ JEDNOTLIVCI 19 5.2.2 HISTORICKÁ VOJENSKÁ MAPOVÁNÍ 21 5.2.3 MAPY STABILNÍHO KATASTRU 23 5.2.4 MAPOVÁNÍ PO DRUHÉ SVĚTOVÉ VÁLCE 24 5.3 SOUČASNÉ PODKLADY 26 5.4 LETECKÉ SNÍMKY 26
6 GEOINFORMA ČNÍ TECHNOLOGIE 28
6.1 GEOINFOMA ČNÍ TECHNOLOGIE A GEIONFORMA ČNÍ SYSTÉMY 28 6.1.1 RASTRY A VEKTORY 29 6.1.2 DÁLKOVÝ PRŮZKUM ZEMĚ 30 6.1.3 DIGITÁLNÍ MODELY RELIÉFU 31 6.1.4 ŘEŠENÍ ANALYTICKÝCH ÚLOH S VYUŽITÍM DMR 33
7 HYDROLOGIE 34
7.1 VODA A JEJÍ VÝZNAM 34 7.2 VODNÍ REŽIM V KRAJIN Ě 34 7.3 VODNÍ REŽIM V POVODÍ 36
8 HYDROLOGICKÉ ANALÝZY V PROST ŘEDÍ GIS 38
- 9 -
8.1 VYKRESLENÍ POVODÍ 38 8.1.1 URČENÍ SMĚRU ODTOKU 38 8.1.2 ODSTRANĚNÍ BEZODTOKÝCH OBLASTÍ 39 8.1.3 AKUMULACE VODY 41 8.1.4 VYMEZENÍ ZÁVĚROVÉHO PROFILU 42 8.1.5 VYTVOŘENÍ POVODÍ 42 8.2 DALŠÍ NÁSTROJE HYDROLOGICKÝCH ANALÝZ 43 8.2.1 VYTVOŘENÍ LINIE VODNÍHO TOKU 43 8.2.2 ÚSEKY VODNÍHO TOKU 43 8.2.3 POŘADÍ VODNÍHO TOKU 44 8.2.4 VYKRESLENÍ ODVODŇOVANÝCH OBLASTÍ 45 8.2.5 NEJDELŠÍ DRÁHA ODTOKU 45
9 CHARAKTERISTIKA MODELOVÉHO ÚZEMÍ 46
10 METODIKA PRÁCE 48
10.1 POUŽITÉ PROGRAMY 48 10.2 HODNOCENÍ VÝVOJE KRAJINNÉ STRUKTURY 48 10.2.1 VSTUPNÍ DATA 48 10.2.2 HODNOCENÍ VÝVOJE KRAJINY 48 10.3 ANALÝZY VODNÍHO REŽIMU 50 10.3.1 VSTUPNÍ DATA 50 10.3.2 VYTVOŘENÍ DTM 50 10.3.3 VYKRESLENÍ POVODÍ 50 10.4 TVORBA 3D ANIMACE 51
11 VÝSLEDKY 52
11.1 HODNOCENÍ VÝVOJE KRAJINNÉ STRUKTURY 52 11.1.1 ZASTOUPENÍ KATEGORIÍ KRAJINNÉHO POKRYVU V JEDNOTLIVÝCH LETECH 52 11.1.2 HODNOCENÍ ZMĚN KRAJINNÉHO POKRYVU 55 11.1.3 HODNOCENÍ VÝVOJE JEDNOTLIVÝCH KATEGORIÍ 57 11.2 ANALÝZY VODNÍHO REŽIMU 64 11.3 TVORBA 3D MODELU 68
12 DISKUSE 69
13 ZÁVĚR 73
14 SEZNAM PŘÍLOH 74
15 ZDROJE 97
- 10 -
1 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK CLC Corine Land Cover
ČR Česká republika
ČÚZK Český úřad zeměměřický a katastrální
DMR Digitální model reliéfu
DTM Digital Terranian model (digitální model terénu)
DPZ Dálkový průzkum Země
FŽP Fakulta životního prostředí
GIS Geoinformační systémy
GIT Geoinformační technologie
CHKO Chráněná krajinná oblast
k.ú. Katastrální území
MO Ministerstvo obrany
MZe Ministerstvo zemědělství
MŽP Ministerstvo životního prostředí
NP Národní park
PP Přírodní památka
RZM Rastrové základní mapy
S-JTSK Systém jednotné trigonometrické sítě katastrální
TIN Triangular Irregular Network (nepravidelná
trojúhelníková síť)
UJEP Univerzita Jana Evangelisty Purkyně
ÚAZK Ústřední archiv zeměměřictví a katastru
VGHMÚř Vojenský geografický a hydrometeorologický úřad
ZABAGED Základní báze geografických dat
ZM Základní mapa
ZCHÚ Zvláště chráněné území
- 11 -
2 ÚVOD
Krajina a její struktura se měnila již od pradávna. Ve vzdálenější minulosti
k tomu docházelo díky přírodním procesům (např. vlivem zemětřesení či vulkanické
činnosti), v posledních několika tisíciletích ke změně krajiny značně přispěla i lidská
činnost. Vliv člověka byl z počátku zanedbatelný, ale to se změnilo s rozvojem lidské
společnosti a především s nástupem průmyslové revoluce. Člověk působí na krajinu
pozitivně, ale i negativně. Jedním z cílů ekologie je mj. minimalizovat negativní
dopady na krajinu. Tohoto úkolu lze dosáhnout tím, že člověk pochopí historii dané
oblasti, charakter a procesy, které v krajinné struktuře působí a učiní potřebná
opatření ke snížení negativních dopadů. Vývoj krajiny a její charakter lze sledovat
a posuzovat pomocí geoinformačních technologií. Takto získané informace je možné
využít v praktické rovině, např.v otázkách ochrany přírody a krajiny, při řešení
územního plánování, při revitalizaci krajiny atd. Geoinformační technologie mají
v dnešní době velmi široké uplatnění nejen v oblasti životního prostředí. S jejich
pomocí lze také určit vodní režim. Hydrologické analýzy jsou pak využitelné pro
modelování srážkových a odtokových poměrů v území. Dále je lze použít pro
modelování povodňové vlny a navrhnout protipovodňová opatření, také je pomocí
nich možné identifikovat bezodtoké nebo naopak podmáčené oblasti apod.
Studium na Fakultě životního prostředí v Ústí nad Labem mi mimo jiné
umožnilo se geoinformačními technologiemi blíže zabývat. Proto jsem se rozhodla
věnovat této tématice blíže a zpracovat v rámci geoinformačních technologií i svou
diplomovou práci.
Tato diplomová práce je zaměřena na hodnocení vývoje krajinné struktury
v katastrálním území Kamenická Stráň pomocí geoinformačních technologií během
let 1953–2007. Součástí práce jsou i některé hydrologické analýzy, digitální model
terénu a 3D animace zájmového území. Téma diplomové práce je součástí projektu
Transnational Ecological Network in Central Europe, zkráceně zvaný TransEcoNet,
z programu Nadnárodní spolupráce Střední Evropy. Více informací je uvedeno
na této internetové adrese http://projekty.fzp.ujep.cz/transeconet.
- 12 -
3 CÍL
Hlavním cílem diplomové práce je analýza, hodnocení a prezentace vývoje
krajiny a změn v krajině v katastrálním území Kamenická Stráň s využitím
geoinformačních systémů v časovém horizontu let 1953–2007. Jako zdroje dat budou
použity letecké snímky. Součástí diplomové práce bude také vytvoření digitálního
modelu terénu, který bude výchozí pro následné hydrologické analýzy. Také bude
použit pro 3D animaci krajiny.
Výše uvedený hlavní cíl v sobě zahrnuje dílčí cíle:
• Na základě nastudované odborné literatury bude vyložen význam krajiny
a sledování změn v krajině.
• Dále bude popsán význam starých mapových podkladů a leteckého snímkování pro
sledování vývoje krajinné struktury.
• Podrobněji bude objasněn pojem GIS.
• Bude blíže popsán význam vody v krajině a vysvětlen princip hydrologických
analýz v GIS.
• Bude charakterizováno zájmového území.
• Budou provedeny analýzy hodnocení vývoje krajinné struktury.
• Dojde k vytvoření digitálního modelu území.
• Hydrologickými analýzami se posoudí vodní režim.
• Bude vytvořena 3D animace krajiny.
• Výsledky budou interpretovány formou map, tabulek, grafů a videí.
- 13 -
4 VÝZNAM SLEDOVÁNÍ VÝVOJE KRAJINY
4.1 Význam a definice pojmu krajina
Sklenička (2003) uvádí, že krajina je složitý celek, který nelze pochopit
samotnou analýzou jeho jednotlivých částí, ale pouze systémovým a celostním
přístupem, tj. zkoumáním vazeb, procesů a principů. Krajinu lze charakterizovat
z hlediska přírody, stanoviště, systému, problému, bohatství, ideologie, historie atd.
Velikost krajiny je obvykle uváděna v řádech km2 až stovek km2, což je dáno
schopností lidského vizuálního vnímání. Společným znakem většiny definic krajiny
je jejich polyfunkční charakter.
Právní pojetí krajiny
Právní definice pojmu krajina je uvedena v Zákoně o ochraně přírody
a krajiny: „Krajina je část zemského povrchu s charakteristickým reliéfem, tvořená
souborem funkčně propojených ekosystémů a civilizačními prvky“ (§ 3, písm. k, zák.
č. 114/1992 Sb.). Je třeba si uvědomit, že uvedená definice je formulována
pro legislativní a správní využití, a proto nejsou požadavky na její věcnou správnost
tak přesné, jako je tomu u odborného nebo vědeckého výkladu. (Sklenička, 2003)
Geomorfologické pojetí krajiny
V tomto pojetí může být krajina pododdělením zemského povrchu, případně
vývojově více či méně stejnorodou částí zemského povrchu, vyznačující se určitou
strukturou jednotlivých složek určité části země a jejich vzájemnými přirozenými
vztahy. (Sklenička, 2003)
Ekologické (krajinně-ekologické) pojetí
V krajinně-ekologickém pojetí lze chápat krajinu jako heterogenní část
zemského povrchu, skládající se ze souboru vzájemně se ovlivňujících ekosystémů,
který se v dané části povrchu v podobných formách opakuje. (Sklenička, 2003)
- 14 -
Dalšími definicemi krajiny, jako jsou ekonomická, architektonická, historická,
demografická, umělecká či emocionální, se více zabývá Sklenička (2003).
Podle mého názoru je krajina součást životního prostředí, kde se protínají
prvky přírodní a antropogenní. V krajině jsou všechny prvky vzájemně propojeny.
Výrazné ovlivnění některé z přírodních složek se v systému opětovně projeví.
Člověk v krajině zabezpečuje funkce přírodní, sociální a ekonomické. Měl by
využívat krajinu tak, aby uspokojoval své potřeby, ale nenarušoval její přírodní
procesy a funkce.
4.2 Kategorie krajiny
Podle Skleničky (2003) lze rozlišit 2 základní kategorie krajiny podle
ovlivnění člověkem:
Krajina přírodní a přirozená
V podstatě v naší krajině již neexistuje ekosystém, který by nebyl člověkem
ovlivněn (minimálně prostřednictvím pozměněné kvality ovzduší). Přírodní krajinou
tedy rozumíme útvar, který se formuje působením přírodních, abiotických
i biotických, krajinotvorných procesů bez ovlivnění antropogenními faktory nebo jen
s jejich minimálním působením. S krajinou nepoznamenanou lidskou činností se lze
setkat jen v obtížně přístupných či využitelných oblastech. Krajina, ve které
se vyskytuje přirozená vegetace (s výjimkou oblastí zcela nepříznivých pro vegetaci),
se dá označit jako krajina přirozená.
Krajina kulturní
Její charakter je vymezen prvky přírodními a socioekonomickými. Krajina
v současnosti v sobě zahrnuje převážně kombinaci přírody a kultury. Nejvíce
podstatnými faktory, které způsobily přeměnu přírodní krajiny na kulturní, jsou
zemědělství a lesnictví. Výraz kulturní krajina v nejširším významu popisuje území
ovlivněné lidskou činností, bez ohledu na intenzitu tohoto působení. Lze tedy
konstatovat, že středoevropské krajiny jsou převážně kulturní. Proces transformace
přírodní krajiny směrem ke zcela přeměněné urbanizované krajině je plynulý.
- 15 -
Mezi oběma extrémními variantami existuje nekonečné množství rozmanitých krajin
s různým stupněm antropogenního ovlivnění.
4.3 Tvorba krajiny Krajinnou strukturu utvářejí a formují určité faktory (viz. obr. č.1), které mají
pro organismy dočasný nebo trvalý význam. Tyto složky jsou v čase proměnné.
V procesu tvorby a přetváření krajiny stanovují její tvárnost - stávají se
krajinotvornými, neboli ekologickými faktory. Tyto faktory můžeme dále
klasifikovat následovně:
EKOLOGICKÉ FAKTORY
Ekolog.faktory přírodní Ekol. faktory antropogenní
(sféra vlivů lidské spol.) E.f. abiotické E.f. biotické biosféra zemědělství E.f. endogenní E.f. exogenní - fytosféra lesní hospodářství (procesy v zemské (procesy mimo - zoosféra vodní hospodářství kůře, tekt. pochody) zem. kůru) těžba surovin průmysl a energetika sluneční záření doprava atmosferické jevy osídlení klima rekreace
a podobně gravitační (svahové)
pohyby zvětrávání pohyb ledovců
apod. ovlivňují: - litosféru (zemská kůra, pedosféra, reliéf, expozice, sklonitost) - hydrosféru - atmosféru - biosféru Obr. č.1 – Ekologické faktory ovlivňující tvorbu krajiny (Zdroj: Semorádová, 1998)
Abiotické faktory jsou základním činitelem při formování krajinného
prostředí. Současně podmiňují pozdější možné antropogenní (hospodářské) využití.
Tato skupina faktorů je dána vzájemným působením slunečního záření a abiotické
složky tří zemských sfér - litosféry, hydrosféry, atmosféry.
Biotické faktory stanovují sféru života na Zemi. Francouzský biolog J. B.
Lamarck (1744 – 1829) pojmenoval tuto oblast odborným názvem biosféra. Biosféra
- 16 -
pojímá všechny tři sféry Země - litosféru, hydrosféru, atmosféru, resp. jejich
oživenou část.
Ekologické faktory antropogenní reprezentují vliv člověka a lidské
společnosti na krajinu. Tyto faktory neutváří krajinnou strukturu v pravém slova
smyslu, spíše transformují původní přírodní krajinu podle svých potřeb, přičemž
intenzita tohoto zásahu je různá. Působení člověka na krajinu může být pozitivní
(např. zavlažování suchých oblastí), ale i negativní (např. likvidace lesů, výstavba
sídel, průmyslových komplexů, těžba nerostných surovin). (Semorádová, 1998)
4.4 Hodnocení krajiny
Hodnocení krajiny je mezioborová činnost obsahující různé vědní disciplíny
a jejich aplikace v plánování a managementu. Důležité je, aby předcházelo všem
formám krajinného plánování, resp. kvalifikované péči o krajinu. Je tedy
rozhodujícím činitelem pro zvolení nejvhodnějšího přístupu k rozvoji určité oblasti.
Hodnocení krajiny lze charakterizovat jako proces, v rámci něhož je krajina
popisována, klasifikována a analyzována s následnou formulací výsledků.
Dílčí kroky procesu hodnocení krajiny jsou: přípravná fáze (soustředí se
na shromažďování podkladů či správnou volbu metody a techniky hodnocení),
analýza území (obsahuje zpracování literární rešerše, analýzu charakteristik území),
terénní průzkum (terénní šetření, dokumentace území, odběr vzorků) a prezentace
výsledků (shrnuje a vyhodnocuje výsledky).
Hodnocení krajiny je důležité zejména pro územní plánování, pozemkové
úpravy, lesní hospodářské plány, územní systémy ekologické stability, plány péče
o ZCHÚ, revitalizace vodních toků či projekty staveb. V oblasti managementu
krajiny se uplatní v dotační strategii ministerstev a nižších správních orgánů nebo
při poradenské činnosti pro zemědělce. Hodnocení krajiny je účelové i pro činnosti
E.I.A. a pro hodnocení vlivu záměru na krajinný ráz. V neposlední řadě je důležité
pro výzkumné projekty, pro změny hranic (státu, katastru,….) aj. (Sklenička, 2003)
- 17 -
4.5 Význam sledování vývoje krajiny
Vývoj krajiny může sloužit jako model pro posuzování rozvoje území v rámci
krajinného plánování. Analýzou historických podkladů lze určit relativně stejnorodé
etapy vývoje krajiny či vyjádřit příčinné souvislosti daného vývoje nebo konkrétních
jevů. Výsledky těchto analýz lze aplikovat pro návrh nové krajiny z hlediska
kvantitativního, kvalitativního i z hlediska kompozice. Základní návrh obnovy
krajiny by měl respektovat chronologický vývoj krajiny s využitím všeho, co se
v minulosti osvědčilo a je aktuálně realizovatelné v dnešní krajině. (Sklenička, 2003)
4.6 Krajinný pokryv a využití p ůdy
Z důvodu porozumění následujícího textu je třeba rozlišovat pojmy "krajinný
pokryv" a "využití půdy". Je žádoucí jejich vymezení a rozlišení, zejména pokud jsou
uvedeny i anglické ekvivalenty těchto pojmů: "land cover" a "land use". Krajinný
pokryv (land cover) znázorňuje reálnou situaci v krajině, zatímco využití půdy (land
use) je úředně evidovaný druh pozemku či kultura v geodetických a katastrálních
údajích. S těmito údaji se pracuje např. v územním plánování a syntetické
"krajinářské hodnocení území" je založeno především na nich.
Mezi reálným krajinným pokryvem a úředním využitím půdy se v praxi
vyskytují významné rozdíly. Obvyklou vlastností je setrvačnost či zpoždění evidence
za realitou, což vyplývá z administrativních postupů. Změna využití území je
podřízena úředně a časově náročnému územnímu řízení.
Také při studiu dynamiky krajiny je diferenciace krajinného pokryvu
a využití půdy metodicky nezbytná. Věrohodné zachycení krajinného pokryvu
umožňují různé účelové mapy, které však vesměs zachycují jen nevelké oblasti
(například chráněné zákonem). Naopak evidence využití půdy je dostupná pro celé
území republiky. Jedinečným, dosud ne zcela zhodnoceným zdrojem dat, je
mapování stabilního katastru ve dvacátých letech 19. století. Nejspíše se jedná o
skutečně spolehlivé a celoplošné zachycení krajinného pokryvu. V posledních
několika letech je aktuální krajinný pokryv nejlépe zaznamenáván metodami
dálkového průzkumu Země. (Guth, Kučera, 1997)
- 18 -
5 ZDROJE INFORMACÍ PRO HODNOCENÍ VÝVOJE KRAJINY
Při sledování vývoje krajinné struktury se vychází z porovnání stavu krajiny
v různých časových obdobích. Současnou strukturu krajiny je možné určovat pomocí
leteckých snímků nebo z nejnovějších map. Historickou podobu krajiny lze stanovit
z historických mapových podkladů nebo archivních leteckých snímků. Jestliže se na
starých mapách nebo snímcích zjistí nějaké nejasnosti, je dobré tyto podklady doplnit
dalšími historickými materiály. (Popelková, 2009)
5.1 Písemné podklady
Různé formy soupisů pozemků se v Českých zemích objevují již od
13. století. Důvodem jejich vzniku byl nejčastěji výběr daní, resp. pozemkové
reformy. Berní ruly uvádějí první soupisy všech pozemků na území celých Čech.
Přiznání byla vykonávána vrchností a obsahovala soupis veškerých obcí
a poddanských usedlostí s relativně podrobnými údaji o loukách a polích, spolu
s údaji o stavech dobytka, řemeslech a dalších činnostech poddaných.
První berní rula (r. 1654) a druhá berní rula (r. 1684) jsou zpracovány podle
hranic historických krajů. Popisují charakteristiku přírodních a hospodářských
poměrů. Třetí (r. 1748) a čtvrtá berní rula (r. 1757) již obsahuje údaje o výměře polí,
luk, pastvin, chmelnic, vinic, lad, rybníků či lesů. Pro účely krajinného plánování
jsou berní ruly jediným plošně souvislým a relativně podrobným písemným
historickým podkladem popisujícím období od pol. 17. do pol. 18. století. V roce
1785 byl zřízen Josefinský katastr na základě patentu Josefa II. Poprvé je zde rovně
zdaněna panská a poddanská půda. Základní jednotkou je pozemek, jehož výměra
byla stanovena přímým terénním průzkumem. (Sklenička, 2003)
Podrobně je vývoj těchto písemných podkladů zpracován v publikaci
Boguszak a Císař (1961).
- 19 -
5.2 Mapové podklady
5.2.1 Historické mapy tvořené jednotlivci
Toto období (1518-1720) je charakteristické tvorbou map jednotlivými
kartografy. Mapy obvykle obsahují značky pro sídla, většinou pro cesty, řeky,
výškopis či jiné další prvky. Zpravidla byly tvořeny zvlášť mapy pro Čechy, Moravu
a Slezsko. Měřítka, v kterých byly mapy zhotoveny, se pohybují od cca 1:130 000 do
cca 1:700 000. (Cajthaml, 2007)
Cajthaml (2007) ve své práci uvádí následující přehled historických map:
Nejvýznamnější mapy Čech:
• Klaudyánova mapa Čech (1518), viz. obr. č.2
• Crigingerova mapa Čech (1568), viz. obr. č.3
• Aretinova mapa Čech (1619)
• Vetterova mapa Čech v podobě růže – Bohemia Rosa (1668)
• Vogtova mapa Čech (1712)
• Müllerova mapa Čech (1720) Nejvýznamnější mapy Moravy:
• Fabriciova mapa Moravy (1569)
• Komenského mapa Moravy (1627)
• Vischerova mapa Moravy (1692)
• Müllerova mapa Moravy (1716)
Nejvýznamnější mapy Slezska:
• Helwigova mapa Slezska (1561)
• Scultetova mapa Slezska (1638)
Výše uvedené historické mapy Čech jsou také podrobněji popsány a
charakterizovány v práci Mikšovský a Zimová (2007) či v publikaci docenta Kuchaře
(1959).
- 20 -
Obr. č.2 - Klaudyánova mapa Čech - okolí Prahy (Zdroj: Mikšovský, Zimová, 2007 )
Obr. č.3 – Crigingerova mapa Čech - okolí Prahy (Zdroj: Mikšovský, Zimová, 2007 )
- 21 -
5.2.2 Historická vojenská mapování
První vojenské mapování (rozsáhlé mnohalistové mapové dílo, ukázka na obr.
č.4), nazývané také Josefské, bylo vytvořeno v letech 1764–1768 v měřítku 1:28 800.
Vznikalo na základě Müllerovy mapy. Důstojníci vojenské topografické služby
projížděli krajinu na koni a mapovali ji pouhým zaznamenáním skutečného terénu.
Před mapováním nebyla z finančních a časových důvodů vybudována síť přesně
vymezených trigonometrických bodů. Proto pokusy o vytvoření přehledné mapy
monarchie, bez kvalitních geometrických základů, skončily neúspěšně. Výsledné
kresby nešly jednoznačně napojit, bortily se či překrývaly. Při mapování byla
věnována velká pozornost komunikacím, tokům, využití půdy (orná půda, louky,
pastviny atd.) i různým typům budov - kostely, mlýny. Zároveň s mapou vznikal také
popis území obsahující informace, které v mapě nebyly zaznamenány – např. šířka
a hloubka vodních toků, stav silnic a cest, zásobovací možnosti obcí. Na okraji
každého mapového listu je seznam obcí a kolonky pro doplnění počtu obyvatel, koní
apod. Zachycuje podobu území Čech, Moravy a Slezska jako celku před nástupem
průmyslové revoluce, tedy v době největšího rozkvětu kulturní barokní krajiny a její
nejvyšší diverzity. (http://oldmaps.geolab.cz)
Obr. č.4 – Ukázka I. vojenského mapování v oblasti katastrálního území Kamenická Stráň (Zdroj: http://mapserver.ujep.cz )
- 22 -
V letech 1836-1852 vznikalo II. vojenské mapování (Františkovo, viz. obr.
č.5) v měřítku 1:28 800. Součástí tohoto mapování je vojenská triangulace, která
sloužila jako geodetický základ. V porovnání s I. vojenským mapováním je tedy toto
dílo více přesné. Podkladem pro vznik byly mapy Stabilního katastru v měřítku
1:2 880, což mělo také pozitivní vliv na přesnost map. Z výsledků II. vojenského
mapování byly odvozeny mapy generální (1:288 000) a speciální (1:144 000). Obsah
mapy je téměř totožný s I. vojenským mapováním. Navíc byly přidány výšky
trigonometrických bodů. Mapy II. vojenského mapování byly vytvářeny v době
nástupu průmyslové revoluce a rozvoje intenzivních forem zemědělství, kdy vzrostla
výměra orné půdy za 100 let o 50% a lesní plochy dosáhly u nás nejmenšího rozsahu
v historii. (http://oldmaps.geolab.cz)
Obr. č.5 – Ukázka II. vojenského mapování v oblasti katastrálního území Kamenická Stráň (Zdroj: http://mapserver.ujep.cz )
Jelikož Františkovo mapování již nevyhovovalo požadavkům rakouské
armády na přesné a především aktuální mapy, tak roku 1868 rakouské ministerstvo
války rozhodlo o mapování novém (III. vojenské mapování Františko-josefské, viz.
obr. č.6). Jako podklad pro zpracování byly využity katastrální mapy. Bylo
vyhotoveno v měřítku 1:25 000. Na rozdíl od II. vojenského mapování je zde
vylepšeno znázornění výškopisu – používají se nejen šrafy, ale také vrstevnice a kóty.
- 23 -
Výsledkem mapování jsou kolorované tzv. topografické sekce, z nichž byly
přetiskem zhotoveny mapy speciální (1:75 000) a generální (1:200 000), které již
byly tištěny černobíle. Po vzniku samostatného Československa byly mapy
přemístěny z Vídně do Vojenského zeměpisného ústavu v Praze.
(http://oldmaps.geolab.cz)
Obr. č.6 – Ukázka III. vojenského mapování v oblasti katastrálního území Kamenická Stráň (Zdroj: http://mapserver.ujep.cz )
Dalším dílem, které blíže charakterizuje a popisuje historická vojenská
mapování, je např. práce Cajhamla a Krejčího (2008), publikace Boguszak a Císař
(1961) či dílo Boltižiara a Olaha (2008), které navíc popisuje i IV. vojenské
mapování, které proběhlo na Slovensku.
5.2.3 Mapy stabilního katastru
Vznik stabilního katastru byl spojen s rostoucí potřebou habsburské
monarchie zvýšit příjmy plynoucí z daní, k čemuž bylo potřeba zaevidovat všechny
potenciální plátce, stanovit rozsah jejich majetku a určit výši daně. Nezbytným
materiálem pro tyto úkony byly společně se statistickými údaji také katastrální mapy.
Katastrální operát stabilního katastru se skládá ze tří částí: 1. vceňovací operát –
dokumenty a protokoly, které vytváří podklad pro vlastní ocenění pozemků,
- 24 -
2. písemný operát – obsahuje informace k jednotlivým parcelám (majitel, výměra,
pěstovaná plodina, bonitní třída a čistý výnos)
a 3. měřický operát – zahrnuje
originální mapy, povinné císařské otisky, speciální mapy atd. Pro účely sledování
vývoje krajiny jsou nejvhodnější povinné císařské otisky v měřítku 1:2 880, 1:1 440
a 1:720, které zachycují stav v době mapování, tj. 1826-1843 (Čechy) a 1824-1836
(Morava a Slezsko). Mapy byly vytvořeny pro každé katastrální území, jež je
většinou zobrazeno na několika listech. Pozemky jsou barevně rozlišené podle druhu
a jsou opatřeny parcelním číslem, které odpovídá písemnému operátu (obr. č.7).
Velmi významnou a důležitou součástí měřického operátu stabilního katastru jsou
také mapy pozemkové knihy a mapy vodní knihy v sáhovém měřítku 1:2 880, které
poskytují velmi podrobné informace o vlastnictví jednotlivých parcel či
o správcovství úseků vodních toků a výkonu vodních práv (mlynářského apod.).
Katastrální operát stabilního katastru (včetně měřického) je uložen a spravován v
Ústředním archivu zeměměřictví a katastru v Praze. (Brůna a kol., 2005)
Obr. č.7 – Detail katastrální mapy katastrálního území Kamenická Stráň (Zdroj: www.cuzk.cz)
5.2.4 Mapování po druhé světové válce
Po druhé světové válce docházelo k dalším reambulancím speciálních map
a jejich překreslení do měřítka 1:50 000, které jsou však z hlediska celého území
- 25 -
státu nezajímavé. Po připojení Československa k východnímu bloku se rozvíjela
těsná spolupráce i v oblasti státních mapových děl. Nové vojenské topografické
mapování vznikalo podle mapování v Sovětském svazu. Bylo aplikováno Gaussovo
příčné válcové zobrazení a souřadnicový systém S-52 (později vyrovnaný S-42).
K mapování docházelo v letech 1953-1957 v měřítku 1:25 000 (TM25) a to
především metodou letecké fotogrammetrie. Z těchto map byly následně vytvořeny
mapy menších měřítek (TM50, TM100, TM200). Následovalo podrobnější mapování.
Bylo uskutečněno v letech 1957-1972 v měřítku 1:10 000 (TM10) v souřadnicovém
systému S-42. Mapy TM25, TM50, TM100 jsou předmětem pravidelné obnovy
i v současnosti. Po vládním nařízení z roku 1968 bylo nutné zhotovit nový soubor
civilních map, ze kterých by nebylo možné odečítat souřadnice. Základní mapy (obr.
č.8) ČSSR (ZM) byly vytvořeny odvozením od vojenských topografických map.
Nejzajímavějším faktem je zachování měřítka 1:10 000 (ZM10). Tato mapa je
i v dnešní době obnovována stejně jako ZM25, ZM50, ZM100 a ZM200. Z pohledu
využití ZM pro výzkum vývoje krajiny jsou významná měřítka ZM10 a ZM25.
(Cajthaml, Krejčí, 2008)
Obr. č.8 – Ukázka základní mapy ČR pro území Kamenická Stráň (Zdroj: http://geoportal.cuzk.cz/geoprohlizec)
- 26 -
5.3 Současné podklady
Mezi současné podklady využívané v krajinném plánování patří ZABAGED
(Základní báze geografických dat, viz. obr. č.9). Je vytvořena na úrovni obsahu
Základní mapy ČR 1:10 000. Má charakter geografického informačního systému,
integruje prostorové a atributové informace (tj. informace obsahující popis objektů).
Polohový souřadnicový systém dat je S-JTSK. Dále sem patří digitální rastrové
základní mapy ČR (RZM). Podkladem pro vytvoření těchto map jsou skenované
základní mapy. Mapy se digitalizují v souřadnicovém systému S-JTSK. Do této
kategorie náleží RZM 10, RZM 25, RZM 50 a RZM 200. (Sklenička, 2003)
Obr. č. 9 – ZABAGED pro oblast Kamenická Stráň (Zdroj: http://geoportal.cuzk.cz/geoprohlizec)
5.4 Letecké snímky
Letecké snímkování slouží pro objektivní a přesné doložení stavu krajiny
v určitém časovém okamžiku. Udává názornou představu o tvaru, velikosti
a uspořádání pozemků i o jejich změnách v čase. Lze je využít pro vizualizaci
historické krajiny (viz. příloha 10, 11). Dále je možno s nimi provádět hodnocení
vývoje krajiny. Také umožňují realizovat kvantitativní a kvalitativní změny krajiny.
- 27 -
Letecké snímkování v České republice začalo v letech 1936 až 1938
a následovalo v roce 1946. Snímky byly zhotoveny pro různé účely a v malém
rozsahu. Především byly využity jako kontrolní podklady pro doplňující údaje při
tvorbě map. V letech 1947 až 1956 proběhlo celoplošné snímkování v měřítku 1:23
000, které přispělo k tvorbě mapového díla v měřítku 1:25 000. Později následovalo
letecké měřické snímkování pro mapování v měřítku 1:10 000. Snímkováno bylo
zhotoveno v měřítkách 1:12 000 až 1:30 000. V rámci trvalé údržby a obnovy
topografických map se celé území České republiky snímkovalo v pravidelných
intervalech cca 5 až 7 let. Pořízené snímky jsou umístěny v archivu Vojenského
geografického a hydrometeorologického úřadu ČR (bývalého Vojenského
topografického ústavu v Dobrušce). Archivní snímky lze získat v podobě pozitivní
kontaktní fotokopie či kopie negativů. (Prchalová, 2006)
- 28 -
6 GEOINFORMA ČNÍ TECHNOLOGIE
6.1 Geoinfomační technologie a geionformační systémy
Některé změny v krajině lze vysledovat pouhým porovnáním leteckých
snímků z několika různých let. Avšak pouhým pozorováním se nedají zaznamenat
detaily, nelze zjistit přesné kvantitativní charakteristiky, není možné identifikovat
všechny změny. V tomto pohledu se nabízí lepší řešení. Lze využít geoinformační
technologie, které umožňují komplexní a rychlou analýzu vstupních dat (např.
leteckých snímků).
Rapant (2006) uvádí, že „geoinformační technologie jsou specifické
informační technologie určené pro zpracování geodat a geoinformací, jejich
získáváním počínaje a vizualizací konče.“ Jako příklad GIT lze uvést geografické
informační systémy (GIS), digitální modely reliéfu (DMR), dálkový průzkum Země
(DPZ), prostorové databáze, digitální fotogrammetrie, družicové polohové systémy,
prostorové značkovací jazyky, geoweb, počítačová kartografie, geostatistika aj.
Pod pojmem GIS „budeme označovat jakýkoliv počítačový informační systém,
určený ke zpracování geodat v rámci dané technologie“ (Rapant, 2006). Jako příklad
je možno uvést vlastní geografický informační systém, informační systém pro práci
s digitálními modely terénu, informační sytém pro práci s daty DPZ apod. GIS (angl.
Geographical Information System) se tedy obvykle používá pro označení
počítačových systémů orientovaných na zpracovávání geodat, prezentovaných
především v podobě různých map. GIS se u nás poprvé objevily na počátku 90. let.
Dnes mají GIS široké pole uplatnění. Lze je aplikovat ve sféře obchodní (např. pro
výběr nejvhodnějšího místa pro supermarkety), inženýrských sítí (GIS umožňuje
vytvářet mapy vedení, potrubí, ventilů atd.), veřejné správy (pomáhá v oblasti
územního plánování, evidenci nemovitostí aj.), péče o zdraví obyvatelstva (např.
sleduje a případně i modeluje šíření epidemie v populaci), dopravy (navigace vozidel
pomocí systémů umístěných přímo ve vozidlech apod.) či ve sféře financí (v oblasti
pojišťovnictví nám pomáhá vyhledat území se zvýšeným resp. sníženým
pojišťovacím rizikem – oblasti ohrožené povodněmi, zemětřesením, sesuvy). Dále se
- 29 -
mohou použít v oboru telekomunikace, správy zdrojů, správy daní, záchranných
služeb, archeologie, vojenství, geomarketing, socioekonomické analýzy.
V neposlední řadě se GIS používají v oblasti životního prostředí. Jedná se o první
oblast užití GIS vůbec. GIS jsou aplikovány pro potřeby inventarizace přírodních
zdrojů, pro potřeby modelování přírodních procesů, jako je eroze půd, šíření
znečištění nebo modelování šíření povodňové vlny v povodí řeky při náhlém přívalu
dešťových srážek aj. (Rapant, 2006)
6.1.1 Rastry a vektory
Existují 2 metody počítačového grafického znázornění prostoru – rastry
a vektory (obr. č.10). Rastry jsou vymezeny jako (většinou pravoúhlá) tabulová
matrice. Prostor zde je definován pravidelnou sítí bodů (obvykle čtvercovou), kterou
tvoří buňky (pixely). Zdrojem rastrových map je skenování, digitální snímání
(fotografie), DPZ či digitální fotogrammetrie. Základními parametry rastru jsou
rozlišení (reálná velikost jedné buňky, vyjadřuje maximální podrobnost dané
digitální mapy) a bitová hloubka (udává přesnost matematického vyjádření každého
pixelu a nárok pixelu na počítačový prostor). Nevýhodou rastru je jeho celková
objemová náročnost, která roste s jeho přesností.
Vektory jsou vytvářeny zanesením přesné pozice jednotlivých bodů
mapy/obrazu do souřadnic digitálního souboru. Prostor zde je určen bezrozměrnými
body (vertexy) s přesným (x,y) umístěním. Linie slouží jako přímé spojnice určeného
počtu označených vertexů. Zdrojem vektorových map a objektů GIS je vektorizace,
což je převod rastru na vektor a jeho následná úprava. Výhodou vektoru v porovnání
s rastrem je menší objemová náročnost. Vektorové uspořádání vede k přímému
propojení objektů s databázovými tabulkami a umožňuje využití databázových
prostředků. Při vytváření mapy pro tisk umožňují databáze vázané k objektům
automatické popisky objektů, různé zvýraznění jednotlivých prvků podle významu
apod. (Krása a kol., 2006)
- 30 -
Obr. č.10 - Příklad rastrové a vektorové mapy ze systému ZABAGED (Zdroj: Krása a kol., 2006)
6.1.2 Dálkový průzkum Země
Dálkovým průzkumem Země nazýváme získávání a vysvětlení informací
o objektech, jevech a procesech reálného světa bez přímého kontaktu s nimi. Rapant
(2006) definuje tento pojem takto: Dálkový průzkum Země je soubor metod
a technických postupů zabývajících se pozorováním a měřením objektů, jevů
a procesů na zemském povrchu a ve styčných nad- a podpovrchových vrstvách bez
přímého kontaktu s nimi a zpracováním takto získaných geodat za účelem získání
informací o geometrických, tématických a temporálních vlastnostech těchto objektů,
jevů a procesů. Tato metoda při tom využívá různé snímače, umístěné na tzv.
nosičích, kterými jsou zpravidla letadla a umělé družice (obr. č.11). Tyto snímače
reagují na elektromagnetickou energii z různých částí kmitočtového spektra. DPZ
provádí pozorování povrchu a atmosféry Země. Objekty, jevy a procesy, které se zde
vyskytují resp. probíhají, jsou studovány nejčastěji metodami, jenž měří
a zaznamenávají energii elektromagnetického záření, které se dostalo do interakce
s povrchem Země a s atmosférou. Data získaná prostřednictvím umělých družic
využíváme např. v meteorologii (sledují meteorologické jevy), v zemědělství
(zjišťují výměr zemědělských ploch, slouží k mapování půd aj.), v lesnictví
- 31 -
(monitorují odlesnění či mapují škody způsobené lesními požáry), v geologii
(vyhledávají potenciální zdroje nerostných surovin, zkoumají oblasti ohrožené
zemětřesením, vulkanickou činností, sesuvy půdy apod.) anebo v hydrologii
(monitorují sníh a led, plánují zavlažování atd.). (Rapant, 2006)
Publikaci zabývající se přímo DPZ napsali i Halounová, Pavelka (2005). Tato
kniha také popisuje fyzikální principy DPZ, věnuje se významu atmosféry,
vegetačního krytu, vody a půdy pro DPZ, přibližuje problematiku pořizování dat atd.
Obr. č.11 – Vlevo družice ERS a vpravo princip snímání (Zdroj: Halounová, Pavelka 2005)
6.1.3 Digitální modely reliéfu
Digitální modely reliéfu (DMR, anglicky Digital Terranian Model, DTM)
jsou často používanou geoinformační technologií, využívanou pro vytvoření reliéfu
terénu v prostředí geoinformačních systémů. Umožňují terén zobrazovat, analyzovat,
získávat o něm celou řadu informací a ty dále využívat v procesu rozhodování. DMR
lze definovat takto: „Digitální model reliéfu je digitální reprezentací povrchu terénu,
složenou z dat a interpolačního algoritmu, umožňujícího odvozovat nadmořské výšky
v libovolných bodech nacházejících se uvnitř modelované oblasti“. (Rapant, 2006)
Pro vytváření DMR se nejčastěji používají dva datové modely – grid a TIN.
DMR typu grid (obr. č.12) představuje matici pravidelně rozmístěných výškových
- 32 -
bodů. Základní jednotkou tohoto modelu je bod. S bodem však nelze provádět
významnější analýzy reliéfu. DMR typu grid je dobře využitelné pro modelování
relativně plochého reliéfu bez náhlých výškových změn. TIN (zkratka z angl.
Triangular Irregular Network, nepravidelná trojúhelníková síť) byl vyvinut jako
mnohem přesnější a účinnější prostředek pro reprezentaci reliéfu. Zobrazení reliéfu
pomocí TIN (obr. č.13) má několik výhod oproti gridu. Použití TIN vytváří přesnější
reprezentaci reliéfu při menších nárocích na paměť. Generování TIN reprezentace
reliéfu lze uskutečnit mnohem rychleji než generování gridu. TIN také může
reprezentovat téměř jakýkoliv povrch. (Rapant, 2006)
Tomuto tématu se věnuje i Klimánek (2006). Tato publikace velmi dobře
popisuje i metody interpolace. Dále vystihuje geomorfologické analýzy či konkrétní
využití DTM v lesnictví, hydrologii, klimatologii, také líčí digitální modelování
krajiny aj.
Obr. č.12 - Ukázka DMR typu grid (Zdroj: Rapant, 2006)
- 33 -
Obr. č.13 - Ukázka DMR typu TIN (Zdroj: Rapant, 2006)
6.1.4 Řešení analytických úloh s využitím DMR
První oblastí, kde lze aplikovat využití DMR, jsou objemové výpočty.
Pomocí DMR lze spočítat objem přehradní nádrže, objem vydobyté horniny z lomu,
objem odpadů navezených na skládku aj. Druhou skupinou jsou analýzy viditelnosti.
Tyto analýzy jsou velmi prospěšné pro potřeby navigace, hodnocení vzhledu krajiny,
při analýzách rozmístění různých zařízení (jako vysílačů či radarů). Další oblastí jsou
analýzy orientace a velikosti sklonu svahů. Lze je aplikovat v oboru územního
plánování. Např. vymezují vhodný způsob využití území, jako je výstavba vinic
(jižní svahy), obytné a průmyslové zóny apod. V oblasti architektury krajiny
umožňují hodnotit ohrožení území erozními účinky stékajících vod a navrhnout
vhodná protierozní opatření. Náleží sem i analýzy drenážních sítí, odtokových
poměrů, povodí apod. Jejich cílem je stanovit odtokové poměry modelovaného
území, odvodit průběh drenážní sítě, vymezit trasu odtoku srážek z území či zjistit
plochy povodí a průběhy rozvodnic (dále viz. kapitola 8). (Rapant, 2006)
- 34 -
7 HYDROLOGIE
7.1 Voda a její význam
Význam vody v krajině závisí na jejím množství a na její kvalitě. Je
nepostradatelnou složkou životního prostředí pro člověka, rostliny i živočichy.
Obstarává transport živin, jejich přijímání i vylučování. Voda se vyskytuje
v omezeném množství, které je prostorově i časově nerovnoměrně rozděleno.
Nejdůležitější charakteristikou vody je její pohyblivost a neustálý oběh, který
zahrnuje dvě hlavní oblasti – oběh vody v přírodním prostředí a oběh vody
v uživatelských systémech.
Vodní prostředí pojímá všechny přírodní vodní útvary, ve kterých se voda
pohybuje. Je vždy pevně propojeným, ale snadno zranitelným ekosystémem. Určení
obsahu vody ve vodních útvarech je předmětem hodnocení dynamiky vodního
režimu (hydrologické bilance) v jednotlivých povodích nebo v souboru povodí.
Voda v krajině určuje její mnohotvárnost, druhovou diverzitu i ekologickou
stabilitu. Ve všech svých podobách a formách je voda důležitým krajinotvorným
a estetickým prvkem.
Procesy, které přímo ovlivňují vývoj vodního režimu v krajině, jsou lesnické
a zemědělské hospodaření na pozemcích. (Slavík, Neruda, 2004)
7.2 Vodní režim v krajin ě
Jak uvádí Slavík, Neruda (2004), pro každé povodí jsou zásoby vod ve
vodních útvarech a vodních zdrojích, stanovitelné posouzením vodního režimu.
Povodí je definováno podle §2 odst. 10 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách jako území,
ze kterého veškerý povrchový odtok odtéká sítí vodních toků a případně i jezer
do moře v jediném vyústění, ústí nebo deltě vodního toku. Povodí je základní
hydrologickou plošnou jednotkou. Označuje část povrchu, odkud voda odtéká
do uvažovaného profilu vodního útvaru, tzv. závěrovému příčnému profilu vodního
toku. Povodí povrchové vody je ohraničené rozvodnicí.
- 35 -
Bilance zásob vody v povodí znázorňuje průběh změn hydrologických prvků
v čase.
Hydrologickou bilanci v povodí lze vypočítat takto:
HS + HP – HO – HE = dHR (mm, m3.ha-1)
kde
HS - úhrn přirozených srážek spadlých za dané bilanční období
HP - úhrn přítoku povrchové i podpovrchové vody, která přiteče za daný časový úsek
na plochu povodí
HO - úhrn vody, která z plochy povodí odteče za daný časový úsek, odtok povrchové
i podpovrchové vody
HE - hodnota evapotranspirace za dané období
dHR - celková změna zásob povrchové i podzemní vody na ploše povodí za daný
časový interval (Slavík, Neruda, 2004)
Podle Vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 431/2001 (podle § 22 zákona
č. 254/2001) o obsahu vodní bilance, způsobu jejího sestavení a o údajích pro vodní
bilanci, se stanovuje vodní, hydrologická a vodohospodářská bilance.
Vodní bilance formuluje výstupy, které slouží pro rozhodování vodoprávních úřadů,
např. pro stanovení množství vody využitelné k odběru nebo pro souhrnné hodnocení stavu
povrchových a podzemních vod.
Hydrologická bilance je porovnání přírůstků a úbytků vody s vyhodnocením změn
vodních zásob v povodí, v hydrogeologickém rajonu, v území nebo ve vodním útvaru
za dané časové období z hlediska množství a jakosti vody, které charakterizuje prostorové
a časové rozdělení oběhu vody v přírodním prostředí. Výstupy hydrologické bilance jsou
podkladem pro vytvoření vodohospodářské bilance. Hydrologická bilance množství vody
se provádí každoročně pro oblasti povodí jako hodnocení minulého hydrologického roku.
Její výstupy obsahují údaje o atmosférických srážkách, celkovém odtoku, změnách zásob
podzemní vody aj.
Vodohospodářská bilance stanovuje požadavky na odběry povrchové a podzemní
vody či na vypouštění odpadních a důlních vod. Tato bilance také hodnotí dopady lidské
činnosti na povrchové a podzemní vody v uvažovaném místě a čase.
- 36 -
7.3 Vodní režim v povodí
Celková zásoba vody v povodí je dána obsahem vody v půdním profilu,
ve vodních zdrojích povrchové, podzemní a podpovrchové vody, akumulované
ve vodních nádržích a jezerech, ve vodních tocích. (Slavík, Neruda, 2004)
Složky odtoku vody z povodí jsou uvedeny na obr. č.14.
Obr. č. 14 - Složky odtoku vody z povodí (Zdroj: Slavík, Neruda, 2004)
kde
S – celkové množství srážek na plochu povodí (m3)
E – evapotranspirace z celkové plochy povodí (m3)
Oc – celkový povrchový odtok vody z plochy povodí (m3)
Op – povrchový odtok vody z plochy povodí (m3)
Oh – hypodermický odtok vody z plochy povodí (m3)
Oz – základní odtok z hladiny podzemní vody (m3)
Celkový odtok lze vyjádřit jako souhrn všech složek odtoku procházejícího
závěrečným profilem toku za daný časový interval.
Základní odtok je odtokem podzemní vody, vzniklý v důsledku působení
hydraulického gradientu z oblasti napájení do oblasti výtoku (výron, pramen aj.).
Povrchový odtok reprezentuje část vody z celkového odtoku, která odtéká
po povrchu půdy. Po dopadu srážek na plochu dochází nejprve k plošnému
- 37 -
povrchovému odtoku – ronu, který zvyšováním objemu odtoku a rychlosti proudění,
postupně přechází v odtok soustředěný v rýhách či brázdách.
Hypodemický odtok je odtok, který směřuje do koryta toku, na níže položené
území v bezprostřední vrstvě pod povrchem povodí, aniž by dosáhl k hladině
podzemní vody. (Slavík, Neruda, 2004)
Obr. č.15 – Schéma odtokového procesu (Zdroj: Slavík, Neruda, 2004)
Vodní režim v povodí je ovlivňován hydrologickými vlastnostmi
a základními charakteristikami povodí, provozem a technickým stavem
vybudovaných vodních děl, způsobem obhospodařování půd v ploše povodí (např.
struktura pěstovaných plodin, druhová skladba lesních porostů), hydropedologickými
vlastnostmi zastoupených půd, úhrnem a rozdělením srážek. Odtokové poměry
v povodí jsou také určeny i ostáními pozemky, především zpevněnými
komunikacemi, betonovými plochami či stavebními pozemky. (Slavík, Neruda,
2004)
- 38 -
8 HYDROLOGICKÉ ANALÝZY V PROST ŘEDÍ GIS
Pro využití ArcGIS v hydrologii mohou být využívány funkce v nadstavbě
Spatial Analyst. Součástí nadstavby Spatial Analyst je sada nástrojů Hydrology, která
obsahuje funkce umožňující provádět hydrologické analýzy povodí – např.
identifikace bezodtokých oblastí, určení směru odtoku z buňky, vykreslení povodí aj.
8.1 Vykreslení povodí
Pro vykreslení povodí je nezbytné provést několik operací (obr. č.16) – určení
odtokových směrů, odstranění bezodtokých oblastí z digitálního modelu terénu (zde
DEM), stanovení největší akumulace vody, přesná identifikace závěrového profilu.
V následujících podkapitolách je uveden postup provedení nezbytných kroků
vedoucích k vykreslení povodí a popis využívaných funkcí. (ArcGIS 10 Help)
Obr. č.16 - Schéma postupu pro vytvoření povodí (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
8.1.1 Určení směru odtoku Prvním krokem k vytvoření povodí je výpočet směru odtoku pomocí funkce Flow
Direction (obr. č.17). V rámci pole 3 x 3 buňky se určí buňka s nejnižší hodnotou
- 39 -
nadmořské výšky a vypočítá se sklon mezi prostřední buňkou a nejníže položenou
sousední buňkou. Jinak řečeno, tento nástroj vypočítá na základě okolí každého
jednotlivého pixelu směr, který je nejstrmější. Tento proces se opakuje na všech
buňkách rastru a následně je buňkám přiřazen směr odtoku. Vstupní vrstvou pro
určení směru odtoku je rastr DTM, nejlépe již s vyplněnými bezodtokými oblastmi
(viz dále). (ArcGIS 10 Help)
Obr. č. 17 - Přiřazení hodnot směru odtoku (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
8.1.2 Odstranění bezodtokých oblastí
Bezodtoká oblast (angl. Sink, obr. č.18), je tvořena buňkou nebo souborem
buněk, jejichž směru odtoku nelze přiřadit ani jednu z osmi platných hodnot v rastru
směru odtoku. Tato situace může nastat, pokud všechny sousední buňky mají vyšší
nadmořskou výšku než šetřená buňka nebo když směr odtoku dvou buněk směřuje
do sebe navzájem. Jedná se tedy o buňky, u kterých nelze určit směr odtoku.
Bezodtoké oblasti jsou nejčastěji chyby v datech, ale může se také jednat o přírodní
útvary. Ty se vyskytují v glaciálních nebo krasových oblastech. Pro vytvoření
správného rastru směru odtoku a rastru akumulace vody je nezbytné tyto bezodtoké
oblasti odstranit. Bezodtoké oblasti mohou být lokalizovány pomocí nástroje Sink
(obr. č.19). Vstupní vrstvou u nástroje Sink je rastr směru odtoku, vytvořený pomocí
nástroje Flow direction.
Odstranit bezodtoké oblasti lze použitím nástroje Fill (obr. č.20). Vstupní vrstvou je
rastrová vrstva povrchu (DTM). Výsledkem je pak upravená rastrová vrstva povrchu
- 40 -
bez bezodtokých oblastí. Nově vzniklý DTM se nazývá depressionless („vyhlazený“)
DEM. Volitelným parametrem funkce Fill je z-limit, který představuje hodnotu
maximální hloubky bezodtoké oblasti, která bude funkcí Fill vyrovnána na úroveň
okolního terénu. Není-li z-limit uveden, Fill vyplní všechny bezodtoké oblasti, které
identifikuje. Funkce Fill může být také použita k odstranění "vrcholů" povrchu, tedy
buněk, které nemají sousední buňku s vyšší hodnotou výšky. (ArcGIS 10 Help)
Obr. č.18 - Bezodtoká oblast (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
Obr. č.19 – Rastr, kde jsou identifikovány bezodtoké oblasti (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
Obr. č.20 - Vyplnění bezodtoké oblasti (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
- 41 -
8.1.3 Akumulace vody Akumulace vody v buňce neboli akumulace odtoku je dána součtem hodnot buněk,
které do dané buňky proudí. Vychází tedy ze směru odtoku z buněk (obr. č.21).
Akumulaci odtoku lze vytvořit pomocí nástroje Flow Accumulation (obr. č.22).
Vstupním rastrem je rastr směru odtoku vody z buněk vytvořený funkcí Flow
Direction. Volitelným vstupním rastrem může být tzv. „weight raster“, který
přiřazuje hodnotu každé buňce. Jako příklad „weight rastru“ lze uvést rastr plošného
rozdělení srážek, kde hodnoty výsledných buněk akumulace vyjadřují množství
srážek a odtoku z dané lokality. Jestliže není tento rastr zadán, je jako výchozí
nastavení pro každou buňku hodnota 1 a výsledná hodnota akumulace odtoku
pro danou buňku se rovná součtu buněk, ze kterých přitéká voda do vyšetřované
buňky. Dále se volí typ výstupního rastru. První možností je typ FLOAT (výchozí
nastavení), kdy je hodnota buňky vyjádřena racionálním číslem. Druhou variantou je
typ INTEGER, kdy je hodnota buňky vyjádřena celým číslem. (ArcGIS 10 Help)
Obr. č.21 - Rastr směru odtoku z buňky a z něj spočtený rastr akumulace vody
(Zdroj: ArcGIS 10 Help)
- 42 -
Obr. č.22 - Výsledek nástroje Flow Accumulation (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
8.1.4 Vymezení závěrového profilu Funkce Snap Pour Point se používá k zjištění místa (buňky) s nejvyšší akumulací
vody v zadané vzdálenosti od závěrového profilu povodí. Vstupními daty je rastr
akumulovaného odtoku vzniklý nástrojem Flow Accumulation a bodová nebo
rastrová vrstva, vyjadřující závěrový profil povodí tzv. „pour point“. Výsledkem je
rastr, vyjadřující buňku s nejvyšší akumulací odtoku, která je při vykreslování povodí
považována za závěrový profil povodí. (ArcGIS 10 Help)
8.1.5 Vytvoření povodí Povodí (Watershad, obr. č.23) je oblast, z které odtéká voda do závěrového profilu na
vodním toku. Dalšími možnými anglickými termíny pro povodí jsou Basin,
Catchment a Contributing area. Hranice povodí se označují Watershad boundaries
či divides, hranice odvodňovaných částí se nazývají Dranaige divides. Subbasin
vymezuje mezipovodí a stream network představuje vodní toky. Závěrový profil
(pour point či outlet) je obvykle nejníže položeným místem na rozvodnici a může jím
být přehrada, hráz nebo místo před silničním propustkem apod. Pomocí nástroje
Watershad lze vytvořit rastr přestavující plochu odvodňované oblasti k závěrovému
- 43 -
profilu. Vstupními údaji jsou rastr směru odtoku (vytvořený pomocí funkce Flow
Direction) a rastr nejvyšší akumulace odtoku (vytvořený pomocí funkce Snap Pour
Point). (ArcGIS 10 Help)
Obr. č.23 - Schéma povodí (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
8.2 Další nástroje hydrologických analýz
8.2.1 Vytvoření linie vodního toku Nástroj Stream to Feature vytvoří linii vodního toku pomocí vektorizace rastru, který
představuje vodní tok. Tato funkce umožňuje provádět jakékoli vektorizace rastrů
představujících liniové prvky. Pro hydrologické analýzy jsou vstupními daty rastr
vodního toku, který lze vytvořit prahováním rastru akumulace odtoku a rastr směru
odtoku. (ArcGIS 10 Help)
8.2.2 Úseky vodního toku Funkce Stream Link přiřazuje unikátní hodnoty úsekům rastru, který znázorňuje
liniovou vrstvu vodních toků. Jednotlivé úseky (Links) vodního toku jsou tvořeny
uzly nebo křižovatkami (Junctions) na vodním toku (obr. č.24). Vstupními daty jsou
- 44 -
rastr vodního toku, který lze vytvořit prahováním rastru akumulace odtoku a rastr
směru odtoku. Výstupem je rastr jednotlivých úseků. (ArcGIS 10 Help)
Obr. č.24 - Rozdělení vodního toku na jednotlivé úseky (Links), které jsou vymezeny
křižovatkami (Junctions) na vodním toku (Zdroj: ArcGI S 10 Help)
8.2.3 Pořadí vodního toku Nástroj Stream order přiřazuje číselné pořadí jednotlivým větvím vodního toku.
Vstupními vrstvami jsou rastr vodního toku a rastr směru odtoku. Pro přiřazení
číselného pořadí se používají dvě metody – STRAHLER a SHREVE (obr. č.25).
V metodě STRAHLER jsou vodní toky bez přítoku označeny jako vodní toky
prvního řádu. Po soutoku dvou vodních toků prvního řádu vznikne vodní tok druhého
řádu. Po soutoku dvou toků druhého řádu vznikne vodní tok třetího řádu. Princip
spočívá v tom, že po spojení dvou toků stejného řádu vznikne tok o řád vyšší. Avšak
po soutoku dvou toků různého řádu se pořadí nezvyšuje. Po spojení zůstává toku
přiřazen vyšší řád. Tato metoda je nejběžnější způsob pro číslování úseků vodního
toku. Metoda SHREVE stanovuje pořadí tak, že vodní toky bez přítoku jsou vodními
toky prvního řádu. Následující tok má řád určený součtem řádů předchozích toků.
(ArcGIS 10 Help)
- 45 -
Obr. č.25 - Metody pro určení pořadí úseků vodního toku (Zdroj: ArcGIS 10 Help)
8.2.4 Vykreslení odvodňovaných oblastí Použitím nástroje Basin je možné vykreslit odvodňované oblasti uvnitř
analyzovaného výseku povrchu. Vstupní vrstvou je rastr směru odtoku vody z buněk,
vytvořený pomocí funkce Flow Direction. Funkce Basin vymezuje odtokové oblasti
automaticky k bodům na okraji rastru, tedy tam, kde vodní tok odtéká z rastru pryč.
Tento nástroj na rozdíl od nástroje Watershed nepracuje se závěrovým profilem
povodí. (ArcGIS 10 Help)
8.2.5 Nejdelší dráha odtoku Trasu odtoku lze zjistit pomocí nástroje Flow Length. Vstupními daty je rastr směru
odtoku vytvořený funkcí Flow Direction. Volitelným vstupním rastrem je rastr
udávající buňkám určitou hodnotu (weight rastr). Pokud není zadán, má každá buňka
automaticky nastavenou hodnotu 1. Flow Length se používá k vypočítání doby
koncentrace vody v povodí. Výpočet se provádí dvěma způsoby. Volba UPSTREAM
vypočítá nejdelší vzdálenost podél trasy toku proti proudu z každé buňky až
k nejvyššímu místu hranice odvodnění. Volba DOWNSTREAM počítá vzdálenost
podél trasy toku po proudu z každé buňky až k bezodtoké oblasti nebo k místu
odtoku z rastru. (ArcGIS 10 Help)
- 46 -
9 CHARAKTERISTIKA MODELOVÉHO ÚZEMÍ
Obec Kamenická Stráň se nachází v Ústeckém kraji, konkrétně v bývalém
okrese Děčín (obr. č.26). Leží asi 4 km západně od Jetřichovic a 3 km východně
od Růžové. Zájmová lokalita je místní částí obce Růžová. Ves se třemi stálými
obyvateli slouží především k rekreačním účelům. Kamenická Stráň je součástí
vesnické památkové zóny. V obci je zachován unikátní soubor lidové architektury,
jako jsou přízemní roubené chalupy s hrázděným štítem, stavení s půdním
polopatrem a hrázděným štítem a patrové budovy s hrázděným patrem.
(http://www.ceskosaskesvycarsko.info/cz)
Obr. č.26 – Poloha obce Kamenická Stráň (Zdroj: http://geoportal.cuzk.cz/)
První zmínka o Kamenická Stráni (původně Neudorf – Nová Ves, poté
Neudorf Kamnitzer – Nová Ves Kamenická, později Kamnitzleiten – Kamenická
Stráň) pochází z roku 1614, její původ se ale předpokládá nejpozději na přelomu
15. a 16. století. Nachází se v blízkosti hrany strmého levého břehu Kamenice, která
teče asi o 150 m níže. Současná převažující dřevěná zástavba vznikala v 18. a 19.
století. Po roce 1945 byli odsunuti původní německy mluvící obyvatelé. Ve vesnici
byly provedeny demolice zejména statků, menší obydlí přežila zásluhou rozvoje
- 47 -
chalupářství. Kromě domů se dochovala i drobná sakrální architektura. Vesnická
památková zóna byla vyhlášena v roce 1995. (http://www.hrady.cz)
Z geologického hlediska je území tvořeno především čtvrtohorními
a druhohorními horninami (příloha č.1). Pozůstatkem čtvrtohor jsou nivní, splachové
a svahové sedimenty, tvořené hlínou, pískem anebo štěrkopískem. V území se nadále
vyskytují naváté sedimenty ve formě spraše a sprašových hlín. Pozůstatkem z dob
druhohor je křemenný pískovec (www.geology.cz). Půdní typy (příloha č.2), které se
v katastrálním území nachází, jsou fluvizemě, podzoly a antropozemě
(http://geoportal.gov.cz). Celé zájmové území spadá do mírně teplé, mírně vlhké
(MT2) klimatické oblasti. Průměrná roční teplota činí 7-8°C, průměrný roční úhrn
srážek dosahuje 550-650 mm (http://ms.sowac-gis.cz/mapserv). Celá oblast náleží
do úmoří Severního moře, do dílčího povodí Ohře, Dolního Labe a ostatních přítoků
Labe. Povodí 3. řádu je (podle čísla hydrogeologické pořadí 1-14-05) Kamenice
a Labe pod Kamenicí. Jedná se o povodí přesahující státní hranice ČR (Vyhláška
č.393/2010 Sb., o oblastech povodí). Hydrologická povodí 4. řádu, která na
modelové území zasahují, jsou 1-14-05-023/0, 1-14-05-024/0 a 1-14-05-021/0
(http://heis.vuv.cz). Mapa vodstva v katastrální území Kamenická Stáň je uvedena
v příloze č.3. Výměra katastrálního území činí 2,58 km2 (wikipedia). Největší
rozlohu zaujímají lesy (1,94 km2), orná půda (0,4 km2) a louky a pastviny (0,15 km2,
příloha č.4). Do oblasti zasahují maloplošná i velkoplošná chráněná území (příloha
č.5). Jedná se o NP České Švýcarsko, CHKO Labské pískovce a PP Nad Dolským
mlýnem.
- 48 -
10 METODIKA PRÁCE
10.1 Použité programy
Téměř celá praktická část byla realizována v programu ArcGIS Desktop 10.
Tento software je určený pro tvorbu geografických dat, jejich správu a analýzu. Je
poskytován firmou ESRI. Digitální model terénu byl vytvořen pomocí nadstavby
ArcGIS 3D Analyst – sadou nástrojů Raster Interpolation. Hydrologické analýzy
byly provedeny pomocí nadstavby Spatial Analyst – sadou nástrojů Hydrology.
Aplikace ArcMap byla použita pro vytvoření mapových výstupů. 3D scény a průlety
nad zájmovou oblastí byly vytvořeny v aplikaci ArcGIS ArcScene.
Výsledné grafy překryvných analýz byly vytvořeny v programu MS Excel.
10.2 Hodnocení vývoje krajinné struktury
10.2.1 Vstupní data
Pro hodnocení vývoje krajinné struktury byly použity černobílé
panchromatické letecké snímky z let 1989, 1968 a 1953 z VGHMÚř Dobruška
v podobě negativů a černobílých fotografií se 60 % překrytem. Snímky byly pořízeny
v rámci projektu Phare CBC. Kvůli jejich zkreslení musely být snímky
ortorektifikovány Snímky byly zpracovány v rámci projektu TransEcoNet. Pro jejich
zpracování byl použit program Leica Photogrammetry Suite.
Zároveň byla získána z Českého zeměměřického úřadu v Praze geografická
databáze ZABAGED (polohopis a výškopis). Také byla poskytnuta ortofotomapa
roku 2007, která sloužila jako základ pro vektorizaci současnosti.
10.2.2 Hodnocení vývoje krajiny
Základním principem hodnocení vývoje krajinné struktury bylo porovnání
rozlohy krajinného pokryvu v několika různých letech.
- 49 -
Jako první krok byla na základě výše uvedených podkladů provedena
manuální (ruční) vektorizace, čili převod informací obsažených v rastru obrázku
do vektorové formy, která umožňuje další práci (analýzy) s takto získanými daty.
Jako první byla provedena vektorizace let 2007, následovaly roky 1989, 1968 a 1953.
Výsledky vektorizace jsou uvedeny v přílohách č. 6, 7, 8. Snímek z roku 1968 byl
vektorizován, ale pro špatnou interpretaci nebyl nadále použit. Podkladem pro
vektorizaci byly letecké snímky z roku 2007, 1989 a 1953 (viz. příloha č.9, 10, 11).
Poté byly pro oblast katastrálního území Kamenická Stráň vymezeny
z databáze Corine Land Cover následující krajinné prvky: nesouvislá zástavba (CLC
kód 1.1.2.), silnice (CLC kód 1.2.2.), městská zeleň (CLC kód1.4.1.), orná půda
(CLC kód 2.1.1.), louky a pastviny (CLC kód 2.3.1), doprovodná zeleň (CLC kód
2.4.3.), lesy (CLC kód 3.1.1.), křoviny (CLC kód 3.2.4.) a vodní plochy (CLC kód
5.1.2.).
Pro každý sledovaný rok byl nejprve vytvořen graf procentuálního zastoupení
jednotlivých kategorií krajinného pokryvu. Pro vlastní analýzy byly použity pouze
kategorie orná půda, louky a pastviny, doprovodná zeleň a lesy. Rozloha těchto
kategorií se během let významně měnila. V kategorii „ostatní“ je uveden součet
rozloh kategorií nesouvislá zástavba, silnice, městská zeleň, křoviny a vodní plochy.
Tyto kategorie se během let měnily nepatrně nebo vůbec.
Kategorie doprovodná zeleň je poměrně specifickou kategorií. Zahrnuje
v sobě převážně zemědělská území s příměsí přirozené vegetace, meze, remízky,
liniovou vegetaci apod. Kategorie křoviny se objevila pouze v roce 1989.
Následovaly překryvné analýzy. Analýzy byly provedeny pomocí funkce
Intersect a Union. Zároveň byly použity nástroje Field calculator a Calculate
geometry. Výsledkem analýz jsou nejen mapy, ale též grafy a tabulky.
- 50 -
10.3 Analýzy vodního režimu
10.3.1 Vstupní data
Jako vstupní data byla použita data ze ZABAGEDu, poskytnutá
prostřednictvím Českého úřadu zeměměřičského a katastrálního. Podrobněji to byla
polohopisná data – vodní toky, vodní plochy a výškopisná data – vrstevnice hlavní,
zesílená a doplňková. K porovnávání byla použita i LIDARová data, která byla
poskytnuta z projektu INTERREG IIIA "Geoinformation Networks for the Crossborder
National Park Region Saxon-Bohemian Switzerland" a byla zpracovávána Technickou
univerzitou v Drážďanech. Následující kroky jsou popsány níže.
10.3.2 Vytvoření DTM
Digitální model terénu byl vytvořen pomocí interpolační funkce Topo to
Raster z vrstevnic (Type – Contour, Field – Výška), vodního toku (Type – Stream)
a vodních ploch (Type – Lake) pro oblast katastrálního území Kamenická Stráň.
Velikost buňky byla nastavena 5m.
10.3.3 Vykreslení povodí
Vykreslení povodí bylo provedeno pomocí nástrojů Hydrology. Prvním
krokem bylo vytvoření rastru směru odtoku z DTM použitím nástroje Flow Direction.
Poté byly identifikovány bezodtoké oblasti funkcí Sink. Pro vyplnění bezodtokých
oblastí byla požita funkce Fill . Z limit nebyl zadán, tudíž funkce Fill automaticky
vyplní všechny nerovnosti v rastru bez ohledu na jejich hloubku. Po odstranění
bezodtokých oblastí vznikl tedy nový DTM vhodný pro následné analýzy.
Dalším krokem bylo opětovné vytvoření rastru směru odtoku použitím
nástroje Flow Direction. Poté došlo ke vzniku rastru akumulace odtoku užitím
nástroje Flow Accumulation. Pro následující analýzy bylo potřeba rastr akumulace
odtoku reklasifikovat. Bylo nutno určit prahovou hodnotu. K tomuto účelu slouží
sada nástrojů Reclass, konkrétně funkce Reclassify, která je opět součástí Spatial
- 51 -
analyst. Posléze muselo dojít k určení bodů závěrového profilu. Editací byly
vytvořeny pour point body, tedy body, kde je největší pravděpodobná akumulace
vody v zájmové oblasti. Ty byly následně použity společně s reklasifikovaným
rastrem akumulace odtoku, jako vstupní vrstvy pro vytvoření povodí pomocí funkce
Watershed.
10.4 Tvorba 3D animace
Prvním krokem pro vytvoření 3D animace je vytvoření digitálního modelu
terénu. Ten byl vytvořen stejný jako pro hydrologické analýzy (kap. 10.3.2.). Poté se
3D animace vytvářely v aplikaci ArcScene. Vrstvám ortofotomapa a II. vojenskému
mapovaní byly přiřazeny výšky pomocí Base Heights, kde byl nastaven rastr
vytvořený funkcí Topo to raster, jako zdrojová vrstva výšek. Použitím panelu
Animation byl vytvořen letecký pohled nad krajinou a prolínaní vrstev II. vojenského
mapování a ortofota. Následně byla videa vyexportována.
- 52 -
11 VÝSLEDKY
Výsledky jsou rozděleny do tří částí. První skupinou jsou výsledky
z hodnocení vývoje krajinné struktury. Druhou skupinou jsou výsledky
z hydrologických analýz vodního režimu, třetí skupinou jsou výsledky animace
terénu. Výsledky budou zveřejněny na adrese
http://mapserver.ujep.cz/Projekty/Transeconet/Kamenicka_Stran.
11.1 Hodnocení vývoje krajinné struktury
První skupinou jsou výsledky z hodnocení vývoje krajinné struktury, které
obsahují dílčí výsledky z analýz celkového zastoupení všech kategorií krajinného
pokryvu v jednotlivých letech, z hodnocení změn krajinného pokryvu a z hodnocení
vývoje jednotlivých kategorií krajinného pokryvu.
11.1.1 Zastoupení kategorií krajinného pokryvu v jednotlivých letech
Tato kapitola uvádí výsledky zastoupení jednotlivých kategorií krajinného
pokryvu a změn jejich rozlohy v letech 1953, 1989 a 2007.
V grafu č. 1 je uvedeno procentuální zastoupení kategorií krajinného pokryvu
v roce 1953. Největší rozlohu (66%) zaujímaly lesy a orná půda (29%). Nejmenší
rozlohu měla kategorie ostatní (3%), doprovodná zeleň (1%) a louky a pastviny (1%).
29%
1%
1%66%
3%
Orná půda Louky, pastviny Doprovodná zeleň Lesy Ostatní
Graf. č.1 – Zastoupení kategorií v roce 1953
- 53 -
Z grafu č.2 vyplývá, že v roce 1989 zaujímala rozloha lesů také největší část
území (73%). Došlo k nárůstu rozlohy doprovodné zeleně na 3%. Plocha orné půdy
se zmenšila na 20%. Rozloha luk, pastvin a ostatních ploch zůstala stejná.
20%1%
3%
73%
3%
Orná půda Louky, pastviny Doprovodná zeleň Lesy Ostatní
Graf č.2 – Zastoupení kategorií v roce 1989
Graf č.3 zobrazuje zastoupení kategorií v roce 2007. Zvětšila se rozloha lesů
na 74% a rozloha luk a pastvin na 6%. Zmenšila se výměra orné půdy o 4%
a doprovodné zeleně o 2%. Rozloha ostatních ploch zůstává stejná.
16%6%
1%
74%
3%
Orná půda Louky, pastviny Doprovodná zeleň Lesy Ostatní
Graf. č.3 – Zastoupení kategorií v roce 2007
- 54 -
Graf č.4 znázorňuje srovnání vývoje podílů rozloh hlavních kategorií na
celkové rozloze katastrálního území Kamenická Stráň. Číselné hodnoty jsou uvedeny
v tabulce č.1.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Rok 1953 Rok 1989 Rok 2007
Orná půda Louky, pastviny Doprovodná zeleň Lesy Ostatní
Graf č. 4 – Srovnání zastoupení kategorií v letech 1953-2007 Rok 1953 Rok 1989 Rok 2007 Kategorie Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Orná půda 74,2 29 50,6 20 40,6 16 Louky, pastviny 1,4 1 3,3 1 14,9 6 Doprovodná zeleň 1,5 1 8,4 3 2,3 1 Lesy 173,3 66 188,8 73 193,8 74 Ostatní 7,7 3 7,1 3 6,5 3 Celkem 258,2 100 258,2 100 258,2 100
Tab. č.1 – Rozlohy a procentuální podíl všech kategorií během let 1953-2007
Výsledky těchto analýz ukázaly, že během sledovaného časového období
byly vždy lesy dominantním prvkem krajiny. Jejich rozloha se postupně zvyšovala.
V roce 1953 tvořily lesy 66% území, v roce 1989 zaujímaly již 73% a v roce 2007
představovaly 74% území. Jejich celková rozloha vzrostla z 173,3 ha na 193,8 ha.
Příznivě lze hodnotit i zvýšení rozlohy luk a pastvin. V roce 1953 i v roce 1989
zaujímaly pouze 1%. Poté nastala výrazná změna. V roce 2007 již louky a pastviny
tvořily 6% území. Jejich plocha se z původních 1,4 ha vyšplhala až na 14,9 ha.
Naopak výměra orné půdy během let významně klesla. Roku 1953 zabírala orná
- 55 -
půda 29% celkové rozlohy zájmové lokality. Roku 1989 toto číslo kleslo na 20%,
roku 2007 se toto číslo dále snižovalo až na 16%. Původní rozloha orné půdy v roce
1953 činila 74,2 ha. V roce 2007 to bylo už jen 40,6 ha. Rostoucím i klesajícím
trendem prošla kategorie doprovodná zeleň. Ta v roce 1953 zaujímala 1,5 ha, což
odpovídalo 1% území. Do roku 1989 je zaznamenán její nárůst. V tomto roce tvořila
doprovodná zeleň 8,4 ha (3%) území. Poté ale začala její rozloha klesat. V roce 2007
se rozkládala na ploše 2,3 ha, což představovalo 1% území. Poslední sledovanou
skupinou je kategorie ostatní. Ta se během daného časového úseku téměř nezměnila.
Vždy tvořila 3% území. Původní rozloha činila 7,7 ha, v roce 2007 se rovnala 6,5 ha.
Orná půda zaujímala největší rozlohu v roce 1953, což bylo dáno tehdejším
režimem a rozkvětem zemědělství. Po roce 1989, v důsledku politických změn, došlo
k útlumu zemědělské činnosti a snížila se i rozloha orné půdy. Na její úkor se
zvyšovala rozloha lesů. Zároveň je velmi příznivým faktem i zvyšování plochy luk
a pastvin. Lesy, louky, pastviny a doprovodná zeleň, která v sobě zahrnuje meze,
remízky anebo liniovou vegetaci, mají za následek zvyšování ekologické stability
území, a proto je žádoucí tyto biotopy v krajině podporovat a udržovat.
11.1.2 Hodnocení změn krajinného pokryvu
Výsledky těchto analýz ukazují, v jak velké části území došlo během
sledovaných let ke změnám. Výpočty v sobě zahrnují všechny výše uvedené
kategorie krajinného pokryvu.
Graf č.5 znázorňuje změnu krajinného pokryvu v letech 1953 až 2007. Během
tohoto sledovaného období došlo ke změnám na 15% katastrálního území. 85%
zájmové lokality zůstalo beze změn. Změny v letech 1953-1989 a 1989-2007 jsou
uvedeny v příloze č.12 a 14. Přesná místa, kde došlo během let 1953-2007
ke změnám jsou viditelná na obr. č.27, ostatní sledovaná období jsou zobrazena
v přílohách (č. 13, 15). Číselné hodnoty jsou uvedeny v tabulce č.2.
- 56 -
85%
15%
Nezměněno Změněno
Graf č. 5 – Celková změna krajinného pokryvu v letech 1953-2007
Obr. č.27 – Prostorové změny krajinného pokryvu b ěhem let 1953-2007
- 57 -
1953-1989 1989-2007 1953-2007 Kategorie Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Nezměněno 224,6 87 234,6 91 218,5 85 Změněno 33,5 13 23,6 9 39,7 15 Celkem 258,2 100 258,2 100 258,2 100
Tab. č.2 – Rozlohy a procentuální podíl změněných a nezměněných ploch v letech 1953-2007
Analýzou bylo zjištěno, že během daného časového úseku zůstala převážná
část území (218,5 ha, 85%) nezměněna. Změna se týkala pouze 15% krajinného
pokryvu, což odpovídá 39,7 ha.
Z tohoto lze vyvodit, že území neprošlo žádnou drastickou ani zásadní
změnou. Do budoucna není žádoucí tento trend zvyšovat, vzhledem k tomu, že území
náleží do NP i do CHKO, tak by změny mohly mít negativní důsledek na místní
přírodu.
11.1.3 Hodnocení vývoje jednotlivých kategorií
Tyto analýzy popisují změny jednotlivých kategorií krajinného pokryvu
během sledovaného časového období. Zároveň ukazují, kde konkrétně ke změnám
došlo.
Změny v kategorii lesní plochy
Graf č.6 ukazuje změnu lesních ploch mezi roky 1953 až 2007. V tomto
období zůstalo 89% lesů beze změn. Došlo k 11% přírůstku lesních ploch a téměř
žádnému úbytku. Místa, kde lesní plochy ubyly, přibyly nebo zůstaly nezměněny
jsou patrné na obr. č.28. Ostatní sledované časové úseky pro tuto kategorii jsou
uvedeny v přílohách (č.16, 17, 18, 19). Číselné hodnoty jsou uvedeny v tabulce č.3.
- 58 -
0%
89%
11%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Graf č.6 – Změna lesních ploch v letech 1953-2007
Obr. č.28 - Prostorové změny lesa během let 1953 – 2007
- 59 -
1953-1989 1989-2007 1953-2007 Kategorie Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Úbytek 3,2 2 1,7 1 0,9 0 Nezměněno 170,1 88 187,1 96 172,4 89 Přírůstek 18,7 10 6,7 3 21,4 11 Celkem 192 100 195,5 100 194,7 100
Tab. č.3 – Rozlohy a procentuální podíl změn lesa během let 1953-2007
Změny v kategorii orná půda
Z grafu č.7 je patrné, že v modelové oblasti během let 1953-2007 došlo ke
45% úbytku orné půdy. 55% plochy zůstalo nezměněno. Přírůstek orné půdy nečinil
ani 1%. Místa, kde orná půda ubyla, přibyla nebo zůstala nezměněna jsou viditelná
na obr. č.29. Ostatní sledované časové úseky pro tuto kategorii jsou uvedeny
v přílohách (č.20, 21, 22, 23). Číselné hodnoty jsou zobrazeny v tabulce č.4.
45%
55%
0%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Graf č.7 – Změna orné půdy v letech 1953-2007
- 60 -
Obr. č.29 - Prostorové změny orné půdy během let 1953-2007 1953-1989 1989-2007 1953-2007 Kategorie Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Úbytek 25,1 33 12,7 24 33,7 45 Nezměněno 49,1 65 37,9 71 40,5 55 Přírůstek 1,6 2 2,7 5 0,1 0 Celkem 75,7 100 53,3 100 74,3 100
Tab. č.4 - Rozlohy a procentuální podíl změn orné půdy během let 1953-2007
Změny v kategorii louky a pastviny
Graf č.8 ukazuje změnu ploch luk a pastvin během let 1953-2007. Je zde
patrný 91% přírůstek a 7% úbytek. Pouze 2% plochy zůstaly nezměněny. Prostorové
změny v této kategorii jsou uvedeny na obr. č.30. Grafy a obrázky, které zobrazují
změny pro další sledované časové úseky jsou uvedeny v přílohách (č.24, 25, 26, 27).
Číselné hodnoty jsou uvedeny v tabulce č.5.
- 61 -
7% 2%
91%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Graf. č.8 – Změna plochy luk a pastvin během let 1953-2007
Obr. č.30 - Prostorové změny luk a pastvin během let 1953-2007
- 62 -
1953-1989 1989-2007 1953-2007 Kategorie Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Úbytek 1,1 25 1,2 7 1,1 7 Nezměněno 0,3 8 2,1 13 0,4 2 Přírůstek 3 67 12,8 80 14,6 91 Celkem 4,4 100 16,1 100 16 100
Tab. č.5 - Rozlohy a procentuální podíl změn luk a pastvin během let 1953-2007
Změny v kategorii doprovodná zeleň
Graf č.9 ukazuje vývoj doprovodné zeleně mezi roky 1953 až 2007. V tomto
období došlo k 36% úbytku v této kategorii. Pouze 5% ploch zůstalo nezměněno.
Zároveň došlo k 59% přírůstku. Konkrétní místa změn jsou patrná na obrázku č.31.
Grafy a obrázky, které zobrazují změny v této kategorii pro další sledované časové
úseky jsou uvedeny v přílohách (č.28, 29, 30, 31). Číselné hodnoty jsou napsány v
tabulce č.6.
36%
5%
59%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Graf. č.9 – Změna plochy doprovodné zeleně během let 1953-2007
- 63 -
Obr. č.31 - Prostorové změny doprovodné zeleně během let 1953-2007 1953-1989 1989-2007 1953-2007 Kategorie Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Rozloha (ha) % podíl Úbytek 1,3 13 7 75 1,3 36 Nezměněno 0,2 2 1,4 15 0,2 5 Přírůstek 8,1 85 0,9 10 2,1 59 Celkem 9,6 100 9,3 100 3,6 100
Tab. č.6 - Rozlohy a procentuální podíl změn doprovodné zeleně během let 1953-2007
Výsledky těchto analýz popisují změny jednotlivých kategorií krajinného
pokryvu během sledovaného časového období. Zároveň ukazují, kde konkrétně
ke změnám došlo. Lesy zůstaly během let 1953-2007 z velké části (89%) beze změn.
K přírůstku došlo na 11% plochy především na úkor orné půdy. Úbytek u této
kategorie nedosahoval ani 1%. Jak již bylo zmíněno, největší úbytek (45%)
zaznamenala orná půda. 55% rozlohy orné půdy zůstalo nezměněno. Přírůstek byl
minimální, nečinil ani 1%. Největší nárůst je u kategorie louky a pastviny (91%).
- 64 -
Ty se také rozšiřovaly především na úkor orné půdy. Pouze 5% plochy zůstalo
nezměněno.
Z této analýzy tedy vyplývá že, v zájmové lokalitě došlo k nárůstu lesů, luk
a pastvin a doprovodné zeleně. Orná půda zaznamenala během sledovaného
časového úseku zmenšení své rozlohy. Důležité je, aby management krajiny
vycházel z daných a aktuálních podmínek, které v oblasti jsou.
11.2 Analýzy vodního režimu
Výsledky z analýz vodního režimu mají formu rastrů. Vznikly použitím dříve
zmíněných funkcí pomocí nástrojů Hydrology.
Na obrázku č.32 je zobrazený digitální model terénu vzniklý interpolační
metodou Topo to rastr, z kterého již byly pomocí nástroje Fill odstraněny bezodtoké
oblasti. DTM byl vytvořen pro velikost buňky 2, 5 a 10. Vybrána byla velikost 5,
protože z ní byl vytvořen nejlepší rastr akumulace vody (viz. dále).
Obr. č.32 - DTM po odstranění bezodtokých oblastí
- 65 -
Na obrázku č.33 je uveden výsledek z analýzy Flow Direction. Tato analýza
tedy určuje směr odtoku vody v oblasti podle světových stran. Z obrázku je patrné,
že nejvíce vody odtéká směrem na sever, severovýchod a na jihozápad. Z celkového
pohledu jsou však směry odtoku v oblasti různé.
Obr. č.33 – Výsledek nástroje Flow Direction
Poté byla použita funkce Flow Accumulation. Nejlepších výsledků bylo
dosaženo u rastru, který vzniknul z funkce Topo to raster o velikosti buňky 5 (obr.
č.34). V tomto případě vyšla linie spojitá. V ostatních případech, tedy pro velikosti
buňky 2 a 10, linie spojité nebyly.
Jako další krok vzniknul rastr vodních toků a to prahováním rastru akumulace
vody. Prahováním dojde k rozdělení hodnot v rastru na dvě části podle prahové
hodnoty. Jako prahová hodnota bylo určeno číslo 100. Buňky jsou tedy součástí
akumulace toku (tvoří tok), pokud je jejich hodnota větší než 100. Poté byl rastr
reklasifikován (obr. č.35).
- 66 -
Obr. č.34 – Rastr akumulace odtoku
Obr. č.35 - Reklasifikovaný rastr akumulace odtoku
- 67 -
Na obrázku č.36 jsou patrné pour point body. Jsou označeny červeným
křížem. V modelovém území bylo vymezeno celkem 13 takovýchto míst.
Poté již mohlo být vykresleno povodí. V podstatě se jedná o zjišťování skupin
buněk z rastru směru odtoku z buňky, z nichž voda odtéká do stejného toku. Tyto
skupiny buněk pak tvoří jednotlivá povodí. Výsledek analýzy Watershed je uveden
na obr. č.37.
Obr. č.36 – Pour point body
- 68 -
Obr. č.37 – Vykreslená povodí v zájmové oblasti
11.3 Tvorba 3D modelu
Z použitých vstupních dat vznikla videa, která zachycují letecký pohled na
krajinu a zároveň zde dochází k prolínání vrstev reprezentujících současný a minulý
stav krajiny. Výsledná videa je možné shlédnout na přiloženém CD.
- 69 -
12 DISKUSE
Diplomová práce byla zaměřena na analýzy hodnotící vývoj krajinné
struktury a na analýzy vodního režimu. Také byla vytvořena 3D animace zájmového
území.
Společně s Cajthamlem a Krejčím (2008) lze konstatovat, že historické
podklady jsou velmi cenným zdrojem informací o naší krajině v minulosti. Pokud
jsou informace na mapách dostatečně podrobné a přesné, je možné porovnávat údaje
z různých časových období. Jejich porovnáním lze dokumentovat vývoj krajinných
prvků. Právě to bylo hlavním principem překryvných analýz. Velmi cenné jsou
zejména snímky z poloviny dvacátého století, jež zachycují krajinu těsně po
kolektivizaci anebo snímky po roce 1989, na kterých se projevuje změna politického
režimu. Také moderní technologie, zejména DPZ, poskytují velmi podrobné
a kvalitní záznamy o současném stavu krajiny.
Hodnocením vývoje krajinné struktury bylo zjištěno, že během sledovaného
časového období byly vždy lesy dominantním prvkem krajiny. Jejich rozloha
se postupně zvyšovala. V roce 1953 tvořily lesy 66% území, v roce 1989 zaujímaly
již 73% a v roce 2007 představovaly 74% území. Příznivě lze hodnotit i zvýšení
rozlohy luk a pastvin. Naopak výměra orné půdy během let významně klesla. Roku
1953 zabírala orná půda 29% celkové rozlohy zájmové lokality. Roku 1989 toto číslo
kleslo na 20%, roku 2007 se toto číslo dále snižovalo až na 16%. Rostoucím
i klesajícím trendem prošla kategorie doprovodná zeleň. Ta v roce 1953 zaujímala
1% území. Do roku 1989 je zaznamenán její nárůst. V tomto roce tvořila doprovodná
zeleň 3% území. Poté ale začala její rozloha klesat. V roce 2007 se rozkládala na 1%
území. Poslední sledovanou skupinou byla kategorie ostatní. Ta se během daného
časového úseku téměř nezměnila. Vždy tvořila 3% území.
Jelikož celá zájmová oblast náleží do velkoplošných ZCHÚ (příloha č.5), lze
příznivě hodnotit fakt zvyšování rozlohy lesů, luk a pastvin. Jak tvrdí Míchal (1994),
tyto biotopy společně s doprovodnou zelení, která v sobě zahrnuje meze, remízky
anebo liniovou vegetaci, mají za následek zvyšování ekologické stability území.
Proto je žádoucí tyto biotopy v krajině podporovat a udržovat.
- 70 -
Mezi sousední katastry obce Kamenická Stráň patří i katastr Růžová a Srbská
Kamenice. Na vývoj krajinné struktury v těchto územích se ve své absolventské práci
zaměřili Černohouz (2011) a Zikmundová (2006). Podle jejich výsledků lze
konstatovat podobný trend vývoje krajiny, jako v k.ú. Kamenická Stráň.
Dále byly provedeny hydrologické analýzy, pomocí kterých bylo vykresleno
povodí v zájmovém území. DTM byl vytvořen pomocí interpolační metody Topo To
Raster. Poté byla použita funkce Sink k určení bezodtokých oblastí a funkce Fill
k jejich odstranění. Nejlepší variantou bylo nezadávat u funkce Fill z-limit. V tomto
případě funkce vyplní automaticky všechny bezodtoké oblasti v zájmovém území.
Bylo zjištěno, že pokud se tyto oblasti nevyplní, nastávají problémy při vytváření
akumulace odtoku. Vrstva akumulace vycházela nespojitá.
DTM byl vytvořen o velikosti buněk 2, 5 a 10. Vybrán byl DTM o velikosti
buňky 5, protože z něj bylo možné vytvořit nejlepší rastr akumulace odtoku. V tomto
případě vycházela spojitá vrstva, v ostatních případech byla výsledná linie
přerušovaná.
Vzniklá povodí zcela neodpovídají rozvodnici (obr. č.38). Důvodem může
být zjednodušení dat v ZABAGEDu. Jako srovnávací údaje lze využít LIDARová
data terénu. Na obr. č.39 je detail z rozhraní žluté, růžové a šedé oblasti povodí. Jako
podklad slouží právě zmíněná LIDARová data. Z obrázku vyplývá, že vykreslené
povodí je vytvořené dobře, i když neodpovídá přesně rozvodnici. Souhlasí ale s daty
z LIDARu.
- 71 -
Obr. č.38 – Porovnání vykreslených povodí s rozvodnicí (červená linie) ze ZABAGEDu
Obr. č.39 – Porovnání vykreslených povodí s daty z LIDARu
- 72 -
Pomocí hydrologických analýz byl tedy určen směr odtoku, zjištěna
akumulace odtoku a vykresleno povodí. Vodní režim v zájmové oblasti není výrazně
narušen. Tato skutečnost odpovídá charakteristice území. Zájmové území náleží do
velkoplošných ZCHÚ a neprodělalo nijak závratnou změnu ve sledovaném časovém
úseku. Ani na mapách I. a II. vojenského mapování nepozorujeme zásadní změny
v oblasti. Katastrální území Kamenická Stráň vykazuje poměrně malé antropogenní
ovlivnění. Navíc v území se nachází převážně ekologicky stabilní biotopy. Tudíž zde
nejsou potřebná žádná nápravná opatření ve formě revitalizací apod.
Podle Jeníčka (2007) existují v současné době 4 hlavní postoje k propojení
GIS a hydrologických modelů. Principem prvního z nich je zahrnutí GIS do
hydrologického modelu. Tímto způsobem je možné přímo v prostředí modelu
zpracovávat prostorová data. Druhý se zakládá na obsažení hydrologického modelu
v GIS. Zahrnutí celého výpočetního procesu v rámci GIS se ale neukazuje jako
vhodné. Třetím postojem je tzv. volná vazba mezi GIS a modelem. Tento případ
nevykazuje žádné programové propojení mezi GIS a konkrétním modelem. Data jsou
zpracována v GIS, upravena do potřebného formátu a přenesena do modelu.
V opačném případě těsné vazby mezi modelem a GIS existuje programové propojení
mezi jednotlivými částmi.
- 73 -
13 ZÁVĚR
Diplomová práce na téma Hodnocení vývoje krajiny pomocí geoinformačních
technologií v katastru Kamenická Stráň analyzuje, hodnotí a prezentuje výsledky
vývoje krajiny a změn v krajině v zájmovém území během let 1953 – 2007.
Hodnocení krajinných změn bylo provedeno na základě historických leteckých
snímků. V rámci diplomové práce byl také vytvořen digitálního modelu terénu a byly
provedeny hydrologické analýzy. Součástí díla jsou také 3D vizualizace současné
i historické krajiny. Byly tedy splněny hlavní i dílčí cíle diplomové práce.
Zájmová oblast – katastrální území Kamenická Stráň – je z přírodního
hlediska velmi cenným místem. To potvrzuje i fakt, že celé území náleží
do velkoplošných zvláště chráněných území - část do CHKO Labské pískovce
a zbylá část do NP České Švýcarsko. Zástavba zde není intenzivní. Antropogenní
vliv je poměrně malý, projevuje se především při zemědělské anebo lesnické činnosti.
Překryvnými analýzami bylo zjištěno, že zájmové území neprošlo během
sledovaného časového úseku žádnou radikální proměnou. Kladně lze hodnotit
zvýšení rozlohy lesů, luk a pastvin, čímž byla podpořena ekologická stabilita území.
Pomocí hydrologických analýz byl určen směr odtoku, zjištěna akumulace
odtoku a vykresleno povodí. Vodní režim v zájmové oblasti nevykazuje výrazné
narušení.
V neposlední řadě byla vytvořena 3D animace průletu nad zájmovou oblastí
současné krajiny. Také bylo vytvořeno video, kde se prolíná současná krajina
s krajinou historickou zobrazenou na mapách vojenského mapování.
Na závěr lze konstatovat, že výsledky diplomové práce budou sloužit
pracovníkům Správy Chráněné krajinné oblasti Labské pískovce.
- 74 -
14 SEZNAM PŘÍLOH
Příloha č.1 - Zjednodušená geologická mapa
Příloha č.2 – Mapa půdních typů v k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.3 – Mapa vodstva v k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.4 – Mapa hlavních kategorií půdního pokryvu v k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.5 – Mapa chráněných území v k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.6 – Mapa vektorizace roku 2007 k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.7 - Mapa vektorizace roku 1989 k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.8 - Mapa vektorizace roku 1953 k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.9 - Ortofotomapa roku 2007 k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.10 – Letecký snímek roku 1989 k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.11 – Letecký snímek roku 1953 k.ú. Kamenická Stráň
Příloha č.12 - Celková změna krajinného pokryvu v letech 1953-1989
Příloha č.13 – Prostorové změny krajinného pokryvu během let 1953-1989
Příloha č.14 - Celková změna krajinného pokryvu v letech 1989-2007
Příloha č.15 - Prostorové změny krajinného pokryvu během let 1989-2007
Příloha č.16 - Změna lesních ploch v letech 1953-1989
Příloha č.17 - Prostorové změny lesa během let 1953–1989
Příloha č.18 - Změna lesních ploch v letech 1989-2007
Příloha č.19 - Prostorové změny lesa během let 1989-2007
Příloha č.20 - Změna orné půdy v letech 1953-1989
Příloha č.21 - Prostorové změny orné půdy během let 1953-1989
Příloha č.22 - Změna orné půdy v letech 1989-2007
Příloha č.23 - Prostorové změny orné půdy během let 1989-2007
Příloha č. 24 - Změna plochy luk a pastvin během let 1953-1989
Příloha č.25 - Prostorové změny luk a pastvin během let 1953-1989
Příloha č.26 - Změna plochy luk a pastvin během let 1989-2007
Příloha č.27 - Prostorové změny luk a pastvin během let 1989-2007
Příloha č.28 - Změna plochy doprovodné zeleně během let 1953-1989
Příloha č.29 - Prostorové změny doprovodné zeleně během let 1953-1989
- 75 -
Příloha č.30 - Změna plochy doprovodné zeleně během let 1989-2007
Příloha č.31 - Prostorové změny doprovodné zeleně během let 1989-2007
Příloha č.32 - Video na přiloženém CD u tištěné verze - Letecký pohled na zájmové
území.
Příloha č.33 - Video na přiloženém CD u tištěné verze - Současná a historická
krajina v zájmové oblasti.
- 76 -
Příloha č.1 - Zjednodušená geologická mapa (Zdroj: http://www.geology.cz)
- 77 -
Příloha č.2 – Mapa půdních typů v k.ú. Kamenická Stráň
- 78 -
Příloha č.3 – Mapa vodstva v k.ú. Kamenická Stráň
- 79 -
Příloha č.4 – Mapa hlavních kategorií půdního pokryvu v k.ú. Kamenická Stráň
- 80 -
Příloha č.5 – Mapa chráněných území v k.ú. Kamenická Stráň
- 81 -
Příloha č.6 – Mapa vektorizace roku 2007 k.ú. Kamenická Stráň
- 82 -
Příloha č.7 - Mapa vektorizace roku 1989 k.ú. Kamenická Stráň
- 83 -
Příloha č.8 - Mapa vektorizace roku 1953 k.ú. Kamenická Stráň
- 84 -
Příloha č.9 - Ortofototmapa roku 2007 k.ú. Kamenická Stráň
- 85 -
Příloha č.10 – Letecký snímek roku 1989 k.ú. Kamenická Stráň
- 86 -
Příloha č.11 – Letecký snímek roku 1953 k.ú. Kamenická Stráň
- 87 -
Příloha č.12 - Celková změna krajinného pokryvu v letech 1953-1989
87%
13%
Nezměněno Změněno
Příloha č.13 – Prostorové změny krajinného pokryvu b ěhem let 1953-1989
- 88 -
Příloha č.14 - Celková změna krajinného pokryvu v letech 1989-2007
91%
9%
Nezměněno Změněno
Příloha č.15 – Prostorové změny krajinného pokryvu b ěhem let 1989-2007
- 89 -
Příloha č.16 - Změna lesních ploch v letech 1953-1989
2%
88%
10%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.17 - Prostorové změny lesa během let 1953–1989
- 90 -
Příloha č.18 - Změna lesních ploch v letech 1989-2007
1%
96%
3%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.19 - Prostorové změny lesa během let 1989-2007
- 91 -
Příloha č.20 - Změna orné půdy v letech 1953-1989
33%
65%
2%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.21 - Prostorové změny orné půdy během let 1953-1989
- 92 -
Příloha č.22 - Změna orné půdy v letech 1989-2007
24%
71%
5%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.23 - Prostorové změny orné půdy během let 1989-2007
- 93 -
Příloha č. 24 - Změna plochy luk a pastvin během let 1953-1989
25%
8%67%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.25 - Prostorové změny luk a pastvin během let 1953-1989
- 94 -
Příloha č.26 - Změna plochy luk a pastvin během let 1989-2007
7%13%
80%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.27 - Prostorové změny luk a pastvin během let 1989-2007
- 95 -
Příloha č.28 - Změna plochy doprovodné zeleně během let 1953-1989
13%
2%
85%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.29 - Prostorové změny doprovodné zeleně během let 1953-1989
- 96 -
Příloha č.30 - Změna plochy doprovodné zeleně během let 1989-2007
75%
15%
10%
Úbytek Nezměněno Přírůstek
Příloha č.31 - Prostorové změny doprovodné zeleně během let 1989-2007
- 97 -
15 ZDROJE Literatura: BOGUSZAK, František a Jan CÍSAŘ. Vývoj mapového zobrazení území
Československé socialistické republiky III. - Mapování a měření českých zemí od pol.
18. století do počátku 20. stol [online]. Praha: Ústřední správa geodézie a kartografie,
1961 [cit. 2012-04-08]. Dostupné z: http://mapy.vugtk.cz.
BOLTIŽIAR, Martin a Branislav OLAH. Potenciál historických máp a leteckých
snímok pri štúdiu zmien krajiny. Geografická revue. 2008, roč. 4, č. 2, s. 64-82.
BRŮNA, Vladimír, Kateřina KŘOVÁKOVÁ a Václav NEDBAL. Stabilní katastr
jako zdroj informací o krajině. In: ŠIMŮNEK, Výkonný redaktor Robert. Historická
geografie [online]. Praha: Historický ústav, 2005 [cit. 2012-04-08]. ISBN 80-7286-
080-1. Dostupné z: http://bruna.geolab.cz/files/oldmaps/HG33.pdf
CAJTHAML, Jiří. Historické mapy středních měřítek – digitalizace a využití dat. In:
Juniorstav 2007: 9. odborná konference doktorského studia = 9th professional
Conference of Postgraduate Students : sborník anotací : 24.1.2007 [online]. 1. vyd.
Brno: Vysoké učení technické, 2007 [cit. 2012-04-08]. ISBN 978-80-214-3337-3.
Dostupné z: http://projekty.geolab.cz/gacr/b/files/cajthaml_3_07.pdf
CAJTHAML, Jiří a Jiří KREJČÍ. Využití starých map pro výzkum krajiny. In:
Sborník abstraktů ze sympozia GIS Ostrava 2008 = Collection of abstracts from
symposium GIS Ostrava 2008: 27.-30.1.2008 [online]. 1. vyd. Ostrava: Tanger, 2008
[cit. 2012-04-08]. ISBN 978-80-254-1340-1. ISSN 1213-239X. Dostupné z:
http://gis.vsb.cz/GIS_Ostrava/GIS_Ova_2008/sbornik/Lists/Papers/018.pdf
ČERNOHOUZ, Ondřej. Analýza změny využití krajiny v katastru Růžová. Ústí nad
Labem, 2011. Diplomová práce. UJEP.
- 98 -
ELZNICOVÁ (PRCHALOVÁ), J. (2006): Zpracování leteckých snímků pro
modelování historické krajiny. Výsledky a závěry vědecko-výzkumných
aktivit pracovníků FŽP z let 2005 až 2006. Acta Universitatis Purkynianae. Studia
Oecologica XV., Univerzita J. E. Purkyně, Ústí n. L. s.57-64
GUTH, Jiří a Tomáš KUČERA. Monitorování změn krajinného pokryvu s využitím
DPZ a GIS. Příroda. 1997, č. 10, 107–124.
HALOUNOVÁ, Helena a Karel PAVELKA. Dálkový průzkum Země. Praha: České
vysoké učení technické v Praze, 2005. ISBN 80-01-03124-1.
JENÍČEK, Michal. Modelování srážko-odtokových procesů na malých a středně
velkých povodích. In: Povodně a změny v krajině. Praha: Univerzita Karlova v Praze,
Přírodovědecká fakulta, katedra fyzické geografie, 2007, s. 101-109. ISBN 978-80-
86561-86-8.
KLIMÁNEK, Martin. Digitální modely terénu. Brno: Mendelova zemědělská a
lenická univerzita v Brně, 2006. ISBN 80-7157-982-3.
KRÁSA, Josef,Václav DAVID a kol. Geografické informační systémy jako podklad
rozhodovacího procesu, zejména pro úkoly krajinného inženýrství [online]. Praha:
Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, Fakulta stavební ČVUT v Praze,
2006 [cit. 2012-04-08]. Dostupné z:
http://storm.fsv.cvut.cz/on_line/gisz/Kurz_GIS_skriptum.pdf
KUCHAŘ, Karel. Vývoj mapového zobrazení území Československé republiky I. -
Mapy českých zemí do poloviny 18. století [online]. Praha: Ústřední správa geodézie
a kartografie, 1959 [cit. 2012-04-08]. Dostupné z: http://mapy.vugtk.cz.
MÍCHAL, Igor. Ekologická stabilita. Druhé vydání. Brno: Veronica, 1994.
- 99 -
MIKŠOVSKÝ, Miroslav a Růžena ZIMOVÁ.: Staré mapy Čech – vybrané aspekty
kartografického jazyka. Kartografické listy [online]. 2007, roč. 2007, č. 15 [cit.
2012-04-08]. ISBN 80-89060-10-8-. Dostupné z:
http://projekty.geolab.cz/gacr/b/files/miksovsky_zimova_x_07.pdf
POPELKOVÁ, Renata. Retrospektivní analýza vývoje krajiny s využitím
geoinformačních technologií. Ostrava, 2009. Dizertační práce. Vysoká škola báňská,
Technická univerzita Ostrava, Hornicko-geologická fakulta.
RAPANT, Petr. Geoinformatika a geoinformační technologie. 1. vyd. Ostrava: VŠB
- Technická univerzita Ostrava, Hornicko-geologická fakulta, Institut geoinformatiky,
2006, 463 s. ISBN 80-248-1264-9.
SEMORÁDOVÁ, Eliška. Ekologie krajiny. Ústí nad Labem: Fakulta životního
prostředí UJEP Ústí nad Labem, 1998. ISBN 80-7044-224-7.
SKLENIČKA, Petr. Základy krajinného plánování. Druhé vydání. Praha: Naděžda
Skleničková, 2003. ISBN 80-903206-1-9.
SLAVÍK, Ladislav a Martin NERUDA. Vodní režimy v krajině. Ústí nad Labem:
Fakulta životního prostředí UJEP Ústí nad Labem, 2004. skripta. ISBN 80-7044-559-
9.
ZIKMUNDOVÁ, Anna. Sledování změn krajinné struktury v okolí Srbské Kamenice
pomocí archivních leteckých snímků. Ústí nad Labem, 2006. Bakalářská práce. UJEP.
Internetové zdroje:
Česká geologická služba – [cit. 3. 2. 2012],
Dostupné z WWW: www.geology.cz
- 100 -
Český zeměměřičský a katastrální úřad [cit. 8. 2. 2012]
Dostupné z WWW: cuzk.cz
Geolab – laboratoř geoinformatiky FŽP, UJEP [cit. 20. 1. 2012],
Dostupné z WWW: http://oldmaps.geolab.cz
Geoportal INSPIRE [cit. 3. 2. 2012],
Dostupné z WWW: http://geoportal.gov.cz
Hydroekologický informační systém – výzkumný ústav T. G. M. [cit. 3. 2. 2012]
Dostupné z WWW: http://heis.vuv.cz,
Informační centra Národního parku České Švýcarsko [cit. 15. 2. 2012],
Dostupné z WWW: http://www.ceskosaskesvycarsko.info/cz/info/2147-kamenicka-
stran.html
Kamenická Stráň – historie [cit. 15. 2. 2012],
Dostupné z WWW: http://www.hrady.cz/wnd_show_text.php?tid=27179
Mapový server – UJEP [cit. 12. 1. 2012],
Dostupné z WWW: http://mapserver.ujep.cz
Transnational Ecological Network in Central Europe [cit. 13. 12. 2011],
Dostupné z WWW: http://projekty.fzp.ujep.cz/transeconet
Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy – SOWAC GIS [cit. 3. 2. 2012]
Dostupné z WWW: http://ms.sowac-gis.cz/mapserv
Wikipedie – Otevřená encyklopedie. Kamenická Stráň [cit. 3. 2. 2012]
Dostupné z WWW: http://cs.wikipedia.org
- 101 -
Ostatní zdroje:
Česká republika. Zákon 114/1992 Sb., zákon o ochraně přírody a krajiny. In: Sbírka
zákonů č. 18. 2010. Dostupné z: http://www.mzp.cz/
Česká republika. Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů
(vodní zákon). In: http://www.mzp.cz. 2010. Dostupné z: http://www.mzp.cz/
Česká republika. Vyhláška č. 393/2010 Sb., o oblastech povodí. In:
http://www.mzp.cz. 2010. Dostupné z: http://www.mzp.cz/
Česká republika. Vyhláška č. 431/2001 o obsahu vodní bilance, způsobu jejího
sestavení a o údajích pro vodní bilanci. In: http://www.mzp.cz/. 2001. Dostupné z:
http://www.mzp.cz/
ArcGIS 10 Help [cit. 17. 3. 2012]
Dostupné z WWW: http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html