MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA
ÚSTAV GEOINFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ
Tvorba digitálního modelu terénu pro návrh revitalizace slepého ramene řeky Moravy v k.ú. Staré Město
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Vedoucí práce:
Vypracovala:
Ing.Tomáš Mikita
Petra Nováková
Brno 2009
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem závěrečnou práci na téma Tvorba digitálního modelu terénu pro návrh revitalizace slepého ramene řeky Moravy v k.ú. Staré Město vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury.
dne………………………………………. podpis studenta………………………….
PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych ráda poděkovala vedoucímu mé diplomové práce panu Ing. Tomáši Mikitovi za jeho odborné rady, připomínky a pomoc při zpracování diplomové práce. Také děkuji Ing. Aleně Pluhařové a Ing. Tomáši Horkému za pomoc při získávání podkladů a materiálů potřebných ke zpracování této diplomové práce.
Abstrakt Petra Nováková Tvorba digitálního modelu terénu pro návrh revitalizace slepého ramene řeky Moravy v k.ú. Staré Město Nejdůležitější částí práce je terénní průzkum a zaměření řešeného území pomocí GPS s následnou tvorbou digitálního modelu terénu a navržením varianty pro revitalizaci území v této agrární krajině. Práce má tímto způsobem v podstatě poukázat na problémové části řešeného území a napomoct tak vyřešit zachování posledních zbytků cenných mokřadních biotopů v nešťastně se propojující zemědělsky a průmyslově ovlivněné krajině. Revitalizací by došlo ke zlepšení existenčních podmínek pro faunu a flóru území a lepšímu estetickému krajinnému rázu.
Klíčová slova DMT, digitální model terénu, mapa, slepá ramena, GPS, ArcGIS, revitalizace
Abstract Petra Novakova Digital terrain modelling for a revitalization concept of blind channel of the Morava river in Stare Mesto district. The most important part is a terrain survey and location of the area with GPS, digital terrain modelling and revitalization concept of the area in this agriculture landscape. This work is supposed to refer to problem parts of solving area and to help to solve preservation of the last rests of precious marsh biotopes in the landscape which was influenced by agriculture and industry. Exist conditions for fauna and flora of this area and aesthetic scenic nature would get better.
Keywords DMT, digital terrain model, map, billabong, GPS, ArcGIS, revitalization
Obsah 1. ÚVOD.................................................................................................................................3 2. CÍL PRÁCE ........................................................................................................................4 3. MATERIÁL........................................................................................................................5 3.1 Identifikační údaje ........................................................................................................5 3.2 Poloha a vymezení území .............................................................................................5 3.3 Účel díla........................................................................................................................6 3.4 Základní údaje...............................................................................................................6 3.5 Přírodní podmínky ........................................................................................................7 3.5.1 Klimatické poměry ................................................................................................7 3.5.2 Geologické poměry................................................................................................9 3.5.3 Geomorfologické poměry ....................................................................................11 3.5.4 Půdní poměry.......................................................................................................11 3.5.5 Hydrologické poměry ..........................................................................................12 3.5.6 Biogeografická diferenciace ................................................................................13 3.6 Aktuální stav zájmového území..................................................................................14 3.7 Širší vztahy .................................................................................................................15 3.8 Krajina a její vývoj .....................................................................................................16 3.8.1 Historie řešeného území.......................................................................................16 3.8.2 Charakteristika krajinných typů...........................................................................18 3.9 Specifikace hlavních zájmů v území ..........................................................................19 3.9.1 Ochrana přírody a krajiny ....................................................................................19 3.9.2 Využití území.......................................................................................................21 3.9.3 Majetkoprávní vztahy ..........................................................................................22 3.9.4 Archeologie..........................................................................................................22 3.9.5 Turistika a rekreace..............................................................................................23 4. SOUHRNNÉ ZHODNOCENÍ ÚZEMÍ............................................................................24 4.1 Analýza SWOT...........................................................................................................24 4.2 Stanovení cílů a priorit................................................................................................25 5. DIGITÁLNÍ MODELOVÁNÍ TERÉNU .........................................................................26 5.1 Digitální model terénu ................................................................................................26 5.2 Charakteristické prvky................................................................................................27 5.2.1 Terénní plocha .....................................................................................................27 5.2.2 Popis terénní plochy.............................................................................................27 5.3 Datové reprezentace....................................................................................................28 5.3.1 POLYEDRICKÝ (trojúhelníkový) model ...........................................................28
5.3.2 PLÁTOVÝ model................................................................................................28 5.3.3 RASTROVÝ model.............................................................................................29 5.4 Matematické vyjádření terénní plochy .......................................................................30 5.4.1 Vyhledání náhradní geometrické plochy .............................................................30 5.4.2 Rovina..................................................................................................................30 5.4.3 Kupa, sedlo ..........................................................................................................30 5.4.4 Inflexní svah ........................................................................................................31 5.4.5 Čára nespojitosti ..................................................................................................31 5.5 Zpracování DMT ........................................................................................................31 5.5.1 Proces terénního modelování...............................................................................32 6. METODIKA .....................................................................................................................33 6.1 Použité mapy a podklady............................................................................................33 6.2 Použitý software .........................................................................................................33 6.3 Postup..........................................................................................................................38 7. NÁVRH REVITALIZACE ..............................................................................................44 7.1 Revitalizace vodního prostředí ...................................................................................44 7.2 Revitalizace krajinných struktur .................................................................................47 7.3 Související návrhy a opatření......................................................................................52 7.4 Očekávané přínosy revitalizace ..................................................................................53 7.5 Předpokládaná finanční náročnost ..............................................................................55 7.6 Komplexní vyhodnocení a doporučení dalšího postupu.............................................56 8. VÝSLEDKY A DISKUZE...............................................................................................57 9. ZÁVĚR .............................................................................................................................60 10. SUMMARY....................................................................................................................61
Příloha Grafická Mapa č.1 - současná KES 1 : 10 000 Mapa č.2 - KES po revitalizaci 1 : 10 000 Mapa č.3 - návrh revitalizace 1 : 6 000 Vizualizace – pohled jižní, východní, severní, západní Fotodokumentace
1. ÚVOD Zemský reliéf jako zkoumaný objekt je velice náročný na rozbor, neboť jeho výškové rozdíly jsou většinou vzhledem ke zkoumané velikosti plochy v nepřímém poměru. Proto je velice složité namodelovat na tomto zemském povrchu působení přírodních jevů, i když jejich podstata je nám mnohdy známa. Nerovnoměrné půdní složení, sklon, zrnitost, pokryv a spousta dalších kritérií, jež nám do simulace vstupují, dělá ze zemského reliéfu při jeho klasifikaci objem dat, který i se současnou vyspělou technikou nejsme schopni pokrýt. Proto se zaměřujeme pouze na úzké a specifické charakteristiky, které nám největší měrou ovlivňují zkoumaný jev. Ještě nedávno se odborníci snažili o sestrojení co nejvěrnějšího modelu zkoumaného území pomocí plastických modelů různých konstrukcí. Tyto velmi pracné a z dnešního pohledu nepřesné modely byly však inertní vůči snahám simulace přírodních jevů na nich a ověření si teorií. Nejvýznamnějším mezníkem bylo proto vynalezení počítačů a jejich inovace, která probíhá neuvěřitelnou rychlostí, a proto se v tak krátké době Geograficko informační systémy (GIS) stávají nepostradatelným pomocníkem pro výzkum přírodních procesů. Digitální modely terénu (DMT) jsou velmi specifické zejména již zmiňovaným objemem dat, který jsou schopny zobrazit a zahrnout do výpočtu s různou měrou významnosti. Stávají se tak aktivním pomocníkem, na kterém lze nasimulovat velice věrohodné jevy, jejichž fyzikální podstata je nám známa. Zatím jsme omezeni kapacitou současných hardwarových a softwarových systému, ale vzhledem k raketovému rozvoji informačních technologií lze jen stěží říci, jak budou vypadat DMT v blízké budoucnosti.
Každá krajina podléhala a podléhá vývojovým změnám. Tím, že nám v dnešní době již nevyhnutelně do krajiny svojí činností zasahuje člověk, dochází většinou k urychlení některých procesů se zřetelně pozorovatelnými změnami. V této diplomové práci jsem se zabývala možností vizualizace území, na kterém je plánován revitalizační záměr. Pomocí digitálního modelu terénu zde vzniká možnost simulace různých variant, které se nabízejí a mohou být úspěšným řešením pro území slepých ramen.
3
V první řadě je to možnost si z ptačí perspektivy prohlédnout celé řešené území a spolu s poskytnutými informacemi v této práci tak pochopit dosavadní funkci a procesy, které zde probíhaly a probíhají. Na základě jejich pozorování, zobecnění a zobrazení pomocí DMT, je možné vytvořit určitý předpoklad dalšího vývoje a poukázat na možná rizika a ohrožení z nich plynoucí. Na takto vytvořeném modelu můžeme demonstrovat současný stav území a nespočet návrhů jak už revitalizačních, tak s nimi související návrhy rekreační a ekologicko – vzdělávací, které se pro toto příměstské území nabízí. DMT nám do značné míry usnadní projektantskou činnost a pomůže nám se vyvarovat mnoha chyb a to nejen těch funkčních, ale zejména estetických, které by se projevili později až při samotné realizaci projektu.
2. CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce je návrh možného řešení revitalizace slepého ramene řeky Moravy v k.ú. Staré Město u Uherského Hradiště pomocí vytvoření DMT a vizualizace území. Digitální model terénu je zpracován pro obec Staré Město, která zde od roku 2004 provádí výzkum lokality a snaží se naleznout nejlepší možné řešení pro toto příměstské území. Pro vytvoření a porovnání DMT byl použit softwar ArcGIS. Podkladem pro DMT byla měření pomocí GPS (družicové polohové systémy) tohoto území. Na vytvořeném DMT byl demonstrován současný stav území a určeny hlavní změny a zásahy do území s následným návrhem revitalizace. Následně byl model porovnán se skutečným stavem území a zhodnoceny možné přínosy, zlepšení ekologické stability, podmínek pro tamní organismy a zpřístupnění větší části území pro naučný a také relaxační účel. Výsledkem jsou barevně, i co se rozlišení týká, různé varianty DMT s jednotlivými prvky návrhu revitalizace území tak, aby byly co nejlépe čitelné a nejvěrněji vyjadřovaly skutečný stav území.
4
3. MATERIÁL 3.1 Identifikační údaje NÁZEV AKCE : Staré Město u Uherského Hradiště – Tvorba digitálního modelu terénu pro návrh revitalizace slepého ramene řeky Moravy KRAJ : Zlínský OBEC : Staré Město KATASTRÁLNÍ ÚZEMÍ : Staré Město u Uherského Hradiště VÝMĚRA ŘEŠENÉHO ÚZEMÍ : 120 ha Obr.č.1 - Přehledová mapka zájmového území
3.2 Poloha a vymezení území Zájmové území je situováno na k.ú. Staré Město u Uherského Hradiště v bezprostřední blízkosti souměstí Staré Město – Uherské Hradiště – Kunovice (viz Obr. č.1). Výměra zájmového území činí cca 120 ha. Pro přehlednost jsou místní názvy v zájmovém území znázorněny v příloze v mapě KES.
5
3.3 Účel díla Hlavním účelem diplomové práce je vytvoření digitálního modelu daného území, návrh možných opatření a zásahů do krajinného prostoru údolní nivy, vymezeného hranicí zástavby, dopravní infrastrukturou a vodním tokem Moravy s cílem návrhu revitalizace vodního i krajinného prostředí zájmového území.
Obr.č.2 - Mapa z konce 19. století – je vidět původní meandrování Moravy
3.4 Základní údaje Základní vstupní údaje o lokalitě vycházejí z aktuálního stavu na lokalitě a následujících podkladů: - Stopy Moravy – studie využití areálu slepých ramen řeky Moravy v k.ú. Staré Město, zpracovatelé ing. Klára Königová, Ing. Martin König, Ateliér zahradní a krajinářské architektury, Staré Město u Uherského Hradiště, 2005 - Biologický průzkum území odstavených říčních ramen v k.ú. Staré Město, zpracovatel Pavel Bezděčka a kol., 2005
6
- Projekt Morava, DÚ 04 Stav a zlepšování vodních ekosystémů, závěrečná syntetická zpráva, Výzkumný ústav vodohospodářský Praha, pobočka Brno, 1999 - Územní plán města Staré Město, zpracovatel Ing. arch. Marta Stupková, Urbanistický ateliér Zlín, 2002 Výše uvedené materiály poskytují klíčové informace pro návrh revitalizace vodních a krajinných struktur. Přehled dalších použitých podkladů a literatury je položkově uveden v závěrečné části práce.
3.5 Přírodní podmínky 3.5.1 Klimatické poměry Klimaticky leží řešené území v teplé oblasti, a to na rozhraní variant T2 a T4 (členění podle QUITTA, 1984). Řešené území je charakteristické dlouhým létem, velmi teplým a velmi suchým. Přechodné období je velmi krátké s teplým jarem a podzimem. Zima je krátká, mírně teplá a suchá až velmi suchá, s velmi krátkým trváním sněhové pokrývky. Východní okraj řešeného území (jednotka T2) má již poněkud kratší, chladnější a vlhčí léto. Některé vybrané klimatické charakteristiky jsou uvedeny v následujícím přehledu: T2 POČET LETNÍCH DNŮ
T4
50 - 60
60 - 70
POČET DNŮ S PRŮMĚRNOU TEPLOTOU 10°C A VÍCE
160 - 170
170 - 180
POČET MRAZOVÝCH DNŮ
100 - 110
100 - 110
POČET LEDOVÝCH DNŮ
30 - 40
30 - 40
PRŮMĚRNÁ TEPLOTA LEDNA
-2 - -3
-2 - -3
PRŮMĚRNÁ TEPLOTA ČERVENCE
18 - 19
19 - 20
PRŮMĚRNÁ TEPLOTA DUBNA
8-9
9 - 10
PRŮMĚRNÁ TEPLOTA ŘÍJNA
7-9
9 - 10
PRŮMĚRNÝ POČET DNŮ SE SRÁŽKAMI 1 MM A VÍCE
90 - 100
80 - 90
SRÁŽKOVÝ ÚHRN ZA VEGETAČNÍ OBDOBÍ
350 - 400
300 - 350
SRÁŽKOVÝ ÚHRN V ZIMNÍM OBDOBÍ
200 - 300
200 - 300
40 - 50
40 - 50
120 - 140
110 - 120
40 - 50
40 - 60
POČET DNŮ SE SNĚHOVOU POKRÝVKOU POČET DNŮ ZAMRAČENÝCH POČET DNŮ JASNÝCH
7
LETNÍ DEN
: tmax ≥ 25°C
MRAZOVÝ DEN
: tmin ≤ -0,1°C
LEDOVÝ DEN
: tmax ≥ -0,1°C
VEGETAČNÍ OBDOBÍ
: měsíce IV - IX
ZIMNÍ OBDOBÍ
: měsíce X - III
JASNÝ DEN
: Nd ≤ 2/10
ZAMRAČENÝ DEN
: Nd ≤ 8/10
[Nd : průměrná oblačnost (v desetinách pokrytí oblohy)]
Sluneční záření a oblačnost Průměrné roční úhrny globálního záření se pohybují kolem 4000 MJ.m2. Průměrná roční oblačnost (v desetinách pokrytí oblohy) se pohybuje mezi 6,0 - 6,5, přičemž nejvyšší oblačnost pozorujeme v prosinci, nejnižší srpnu. Teplota vzduchu Průměrná roční teplota vzduchu se pohybuje mezi 8,5 - 9,0°C, přičemž nejchladnějším měsícem je leden, nejteplejším červenec. Průměrná denní maxima teploty vzduchu v létě se pohybují kolem hodnoty 25°C. Průměrná denní minima teploty vzduchu jsou zejména v zimních měsících výrazně závislá na typu reliéfu a klesají na -4,5 až -5°C. V létě se průměrná denní minima pohybují mezi 10 až 12°C.
Charakteristické průměrné denní teploty vzduchu Průměrná denní teplota vzduchu < 0°C charakterizuje nástup a > 0°C konec zimy. V průměru zde začíná zima v druhé dekádě prosince a končí začátkem druhé dekády února. Velké vegetační období, v němž začínají jednoduché projevy života rostlin, znamená nástup jara a konec podzimu. Je charakterizováno průměrnou denní teplotou 5°C a vyšší. V řešeném území začíná začátkem poslední dekády března, podzim zde končí v druhé dekádě listopadu.
8
Malé vegetační období s průměrnou denní teplotou 10°C a více začíná v řešeném území na přelomu druhé a třetí dekády dubna a končí v druhé dekádě října. Průměrnou denní teplotou 15°C a více je určeno letní období. To zde začíná na přelomu druhé a třetí dekády května a končí v druhé dekádě září.
Vlhkost vzduchu Průměrná roční relativní vlhkost vzduchu se pohybuje kolem 76%, přičemž nejvyšších hodnot dosahuje v prosinci, nejnižších v dubnu.
Atmosférické srážky Průměrné roční úhrny srážek se pohybují mezi 550 - 600 mm, přičemž nejvíce srážek spadne v červenci, nejméně v únoru. Roční srážkové úhrny překročené s pravděpodobností 1% se pohybují kolem 850 mm.
Vítr Co se týká převládajících větrů, převahu mají směry z jihovýchodu.
Mezoklimatické poměry Řešené území nepatří mezi oblasti s četným výskytem místních inverzí teploty vzduchu.
3.5.2 Geologické poměry Geologický podklad území je budován sedimenty neogenními a to panonem a pontem. Panon s.s. - nejspodnější stupeň pliocénu leží transgresívně a diskordantně nad sarmatem. Vývoj panonu Vídeňské pánve je litofaciálně jak vertikálně, tak i horizontálně velmi proměnlivý. Hlavními horninami jsou pelity různé barvy, písčitosti i vápnitosti s převahou písčitých (prachových) vápnitých pelitů nad jíly a písky převážně jemného zrna (prachové písky - prašnice). Mocnost panonu s.s. je závislá na tektonické pozici. Syntektonické vlivy
9
jsou ještě menší než v sarmatu. Celková mocnost obnáší kolem 500 m. Vrstvy tohoto typu nacházíme v jihovýchodní části katastrálního území. Pont (pestrý panon) - k pontu zařazujeme poměrně monotónní souvrství pestrých jílů a místy štěrků, které leží nad panonem s.s., z něhož se v centrálních částech pánve pozvolna vyvíjí; na okrajích zřetelně transgreduje. Ve Vídeňské pánvi jsou pontské vrstvy tvořeny převážně pestrými jíly. Jsou to světle šedé, zelenavě až zelenošedé nebo žlutošedé, většinou silně žlutohnědě, rezavě a vzácněji rudě skvrnité, nevrstevnaté, většinou nepísčité plastické jíly, vzácněji vápnité jíly, jen občas s polohami a čočkami písčitými. Hojné jsou drobné vápnité i manganové konkrece. Kromě pestrých pelitů jsou vzácněji vyvinuty i jíly modré, hnědavé a nafialovělé, popřípadě i zelené. Na bázi i uvnitř souvrství jsou poměrně hojné polohy převážně křemenných štěrků drobného zrna. Jsou dobře opracovány, uloženy většinou v jemném až středně zrnitém křemenném písku. Směrem k severu do oblasti hradišťského příkopu nabývají štěrky převahy. Jsou zejména v okrajových částech příkopu tvořeny opět křemenem, avšak již s větším podílem paleogenních pískovců. Jsou opět uloženy v pískové základní hmotě, místy s polohami pestrých jílů. Kromě štěrků se v této oblasti častěji vyskytují středně zrnité až hrubozrnné křemenné písky. Tento pískovoštěrkový vývoj pontu je spjat pozvolnými přechody s pelitickým vývojem uprostřed pánve. Mocnost pontu na území pánve dosahuje 100 - 150 m. Vrstvy tohoto typu nacházíme v centrální části katastru. Vyšší pliocén (levant) - leží diskordantně a transgresívně na pontu, místy i na starších předneogenních vrstvách. Jsou to středně zrnité až hrubozrnné štěrky s valouny téměř výhradně z flyšových pískovců, podřadně z křemene nebo medlovických porcelanitů. Občas byly zjištěny i závalky pontských pestrých jílů. Základní hmota je tvořena rezavě hnědým, netříděným jílovitým, místy až hlinitým pískem. Zařazení těchto vrstev do vyššího pliocénu umožňuje jednak jejich poloha mezi pontem a kvartérními sedimenty, jednak nálezy fauny. Mocnost vrstev obnáší zpravidla několik desítek metrů. Vrstvy tohoto typu nacházíme na západním okraji řešeného území. Pleistocenní uloženiny řešeného území náleží typu fluviálnímu (náplavy vodních toků) a eolickému. K holocenním sedimentům zde patří uloženiny údolní nivy, které vznikly na sedimentech pleistocenních. (BEZDĚČKA, 2000)
10
3.5.3 Geomorfologické poměry Podle geomorfologického členění ČSR (DEMEK J. a kol., 1987) leží řešené území v provincii Panonská pánev. Regionální členění reliéfu ukazuje následující přehled:
Subprovincie : Západopanonská pánev Oblast : Vídeňská pánev Celek : Dolnomoravský úval Podcelek : Dyjsko - moravská pahorkatina Okrsek : Huštěnovická pahorkatina Subprovincie : Západopanonská pánev Oblast : Vídeňská pánev Celek : Dolnomoravský úval Podcelek : Dyjsko - moravská niva Okrsek : --Jižní polovinu řešeného území vyplňuje akumulační rovina Dyjsko-moravské nivy tvořená čtvrtohorními usazeninami. Severní část řešeného území (Huštěnovická pahorkatina) je tvořena akumulačním reliéfem pliocenních a kvarterních usazenin.
3.5.4 Půdní poměry MATEČNÍ PŮDNÍ MATERIÁLY: Nivní uloženiny:
Jsou to aluviální, povodňové sedimenty. Složení sedimentů je závislé na petrografickém složení a stavbě celého povodí nad daným místem. Nivní uloženiny jsou zde většinou nevápnité. Spraše:
Spraš je nezpevněný pórovitý sediment, slabě propustný, zpravidla bez vrstevnatosti. Tvoří ho prachové částice, vyskytuje se však i hrubší písčitá a jemnější jílovitá frakce. Spraš je světle žluté až hnědavé barvy, časté jsou vápnité konkrece (cicváry) a svislé vápencové rourky na místech kořenových systémů rostlin. Spraše se většinou vyskytují v sériích mocných několik metrů, mezi nimi jsou obvykle fosilní půdy. Na takovýchto podkladech se vyvinuly půdy s dobrými chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Obecně jsou spraše a sprašové hlíny matečným materiálem pro černozemě a hnědozemě. Spraše pokrývají velkou část řešeného území. (BEZDĚČKA, 2000) 11
PŮDNÍ TYPY: Plochu řešeného území zaujímají fluviální půdy a okrajově hnědozemě. Významný je i podíl antropogenních půd na zavážkách a v blízkosti průmyslových areálů.
3.5.5 Hydrologické poměry Podzemní vody: V řešeném území se nachází velmi významné zdroje podzemních vod. Jsou jimi údolní niva a nízké terasy řeky Moravy, jejichž štěrkopísčité usazeniny jsou vhodným prostředím pro vytváření zvodnělých horizontů. Štěrkopísčité vrstvy jsou překryty souvrstvím povodňových hlín, takže se místy vytváří napjatá hladina podzemních vod podobná hladině artézských vod. Typ vod je převážně kalciumbikarbonátový. Zásoby podzemních vod jsou doplňovány celoročně. Nejvyšších úrovní hladiny dosahují v březnu a dubnu, nejnižších v září až listopadu. Minerální vody jsou v řešeném území nevýznamné. (BEZDĚČKA, 2000) Povrchové vody: Okraj zájmového území tvoří vodohospodářsky významný tok Morava. Morava pramení na jižních svazích Králického Sněžníku v Jeseníkách ve výšce 1380 m.n. m a ústí u Bratislavy do Dunaje v nadmořské výšce 136 m. Délka toku činí 353,1 km a plocha povodí 26 579,7 km2. Průměrný průtok u ústí činí 120 m3.s-1 . Podél Moravy se zachovalo velké množství mrtvých ramen, na některých z nich se již značně rozšiřuje litorální zóna. Do Moravy před řešeným územím ústí pravostranný přítok Salaška. Salaška pramení 4 km severozápadně od Salaše ve výšce 490 m n. m. a ústí do Moravy ve výšce 179 m n. m.. Její plocha povodí dosahuje 49,6 km2, délka toku 17,8 km a průměrný průtok u ústí 0,18 m3.s-1. Salaška přináší do zájmového území vysoký podíl splavenin.
12
3.5.6 Biogeografická diferenciace Zájmové území přísluší do Dyjsko – Moravského bioregionu (CULEK, 1996). Bioregion se rozkládá v termofytiku ve fytogeografickém okrese 18. Jihomoravský úval. Vegetační stupně (Skalický): planární. Potenciálné převládají lužní lesy. Tvrdý luh je tvořen vegetací podsvazu Ulmenion, zejména asociacemi Ficario-Ulmetum campestris a Fraxino pannonicae-Ulmetum, které zřídka na nejvyšších místech aluvia přecházejí do typů blízkých panonskému Primulo veris-Carpinetum a snad až k teplomilným doubravám. V depresích se často objevuje Salici-Populetum ze svazu Salicion albae. Primární bezlesí je vyvinuto na mokřadech (vnitrozemská delta, mrtvá ramena) s katénou vegetace svazu Phragmition communis, Caricion gracilis, které přecházejí ve vodě v různé typy vegetace, náležející svazům Hydrocharition, Nymphaeion albae, Potamion lucentis, Potamion pusilli a Batriachion aquatilis. V současnosti lesy a primární bezlesí pokrývají zhruba pětinu plochy. Na části bezlesí jsou vyvinuty přirozené luční porosty, náležející zejména svazům Cnidion venosi, Alopecurion pratensis, ojediněle Veronico longifoliae-Lysimachion vulgaris. Na nejvyšších místech nivy (hrúdy) jsou ostrůvky xerofilní luční vegetace, náležející zřejmě svazu Festucion valesiacae nebo Koelerio-Phleion phleoidis. Ve vlhkomilné i suchomilné flóře jsou zastoupeny četné druhy vázané na aluvia dolních toků řek, velmi často vyzařující z Panonie, kontinentálního (ponticko-jihosibiřského) charakteru, které mají zčásti charakter mezních prvků. Jsou to např. jasan úzkolistý (Fraxinus angustifolia), bledule letní (Leucojum aestivum), pryšec bahenní (Tithymalus palustris), pryšec lesklý (T. lucidus), máčka plocholistá (Eryngium planum), žluťucha slatinná (Thalictrum flavum), jarva žilnatá (Cnidium dubium), šišák hrálolistý (Scutellaria hastifolla), mordovka písečná (Phelipanche arenaria), divizna knotovkovitá (Verbascum phoeniceum) a svízelka piemontská (Cruciata pedemontana). Vzácně se udržely hájové druhy, snad splavené z vyšších, především karpatských poloh, případně představující relikty předlužního období, jako kopytník evropský (Asarum europaeum), zapalice žluťuchovitá (Isopyrum thalictroides), rozrazil horský (Veronica montana), kyčelnice cibulkonosná (Dentaria bulbifera) a sněženka předjarní (Galanthus
13
nivalis). Subatlantské prvky jsou nečetné, vyskytují se převážně na kyselých píscích, náleží k nim např. paličkovec sedavý (Corynephorus canescens), pavinec modrý (Jasione montana). Vzácněji subatlantské druhy rostou i v lužních lesích, např. ostřice hubená (Carex strigosa).
Fauna bioregionu je součástí severopanonské podprovincie, v jejím rámci se však liší převahou lužních typů. Význačným prvkem luhů jsou periodické záplavové a sněžní tůně, s výskytem charakteristických korýšů - žábronožek, lupenonohů, vznášivek ap. Tekoucí vody patří převážně do cejnového pásma. Výraznou jednotkou je fauna řeky Moravy, která i přes úpravy koryta a silné znečištění vykazuje široké spektrum organismů černomořského povodí (měkkýši točenka kulovitá, kamenolep říční, zubovec dunajský, velký počet druhů ryb). Řekami se nyní šíří reintrodukovaný bobr evropský.
3.6 Aktuální stav zájmového území Zájmové území je situováno v příměstské oblasti Staré Město – Uherské Hradiště a tvoří enklávu ve výměře cca 120 ha, ohraničenou řekou Moravou, rychlostní komunikací a zástavbou. Středem lokality prochází drážní těleso. Nejcennějším krajinným segmentem jsou odstavená ramena řeky Moravy s břehovými porosty (rameno Čerťák je charakteristické výskytem hořavky duhové a bylo zařazeno do soustavy Natura 2000). Lokalita je součástí mokřadů regionálního a lokálního významu tzv. Hradišťský příkop. Cenná společenstva se vyvinula i na drážním tělese, které se stalo druhotným stanovištěm významných teplomilných druhů. Zbývající část území je zemědělsky využívána a to jak velkovýrobně (bloky orné půdy) tak v drobné držbě jako záhumenky. Významnou roli zaujímají i zahrádkářské osady. Vedle biologicky cenných společenstev, která byla velmi podrobně zmapována a zhodnocena v díle „Biologický průzkum území odstavených říčních ramen v k.ú. Staré Město“, zpracovatel Bezděčka a kol., 2005, se v zájmovém území, zejména na okrajových a nevyužívaných plochách, prosazují ruderální společenstva s vysokým zastoupením nepůvodních druhů jako jsou turanka kanadská (Conyza canadensis), turan větevnatý (Erigeron strigosus), slunečnice topinambur
14
(Helianthus tuberosus), netýkavka malokvětá (Impatiens parviflora), zlatobýl obrovský (Solidago gigantea), z dřevin především javor jasanolistý (Acer negundo), topol kanadský (Populus x canadensis) – vznikl křížením severoamerického Populus deltoides a evropského Populus nigra – běžně vysazován a vytlačuje domácí topol černý; dále trnovník akát (Robinia pseudacacia), smrk pichlavý (Picea pungens) a další. Při biologickém průzkumu byla rovněž zjištěna - zatím jen v malém rozsahu - křídlatka japonská pravá (Reynoutria japonica var.japonica).
Specifikou zájmového území jsou staré zátěže. Zájmové území je ze severozápadní a severní strany obklopeno více či méně nevyužívanými dožívajícími objekty. Zvláště provoz někdejšího cukrovaru a skladů Colorlaku zde zanechal stopy v podobě významných ekologických zátěží – zavezená část ramene Čerťák (místně zvaná „Vytrávené“), skládky stavebního odpadu v prostoru dalších slepých ramen a okolí bývalého spaliště Colorlak, zavážky sedimentů z úpravy potoka Salaška aj. Předpokládané ekologické zátěže jsou rámcově specifikovány v dokumentaci Stopy Moravy, zpracovatel Ateliér zahradní a krajinářské architektury, Staré Město u Uherského Hradiště, 2005. Právě staré zátěže představují nejvýznamnější limity možného využití území.
3.7 Širší vztahy Zájmové území je situováno v široké urbanizované údolní nivě řeky Moravy. Svědčí o tom vysoký počet archeologických lokalit a to jak na místě samém, tak v širším okolí. Přes vysoký stupeň antropogenního ovlivnění se zde zachoval vysoký podíl přírodních a přírodě blízkých struktur. Nejhodnotnější segmenty jsou součástí evropské soustavy Natura 2000 – EVL CZ 0823007 Čerťák. Na levém břehu Moravy je pak vymezen EVL CZ 0724107 Nedakonický les. Podle platného územního plánu je urbanizovaná část území vymezena jako plochy smíšené pro výrobu a komerci, zahrádkářské osady jsou zařazeny jako plochy pro individuální rekreaci a ve východní části řešeného území (trať Trávníky za dráhou) je vymezena plocha pro sport a rekreaci.
15
Neurbanizované území je reprezentováno zemědělskou půdou ve využití orná půda, trvalé travní porosty, sady a zahrady. Lesy, vodní plochy, krajinná a doprovodná zeleň jsou vesměs specifikovány jako plochy územních systémů ekologické stability a jsou součástí nadregionálního biokoridoru s vodní a nivní osou, trasovaného podél řeky Moravy. Zájmové území má charakter přirozené inundace a dle map skutečného stavu rozlivů 1997 bylo zcela zaplaveno. Z krajských dokumentů (platná dokumentace VÚC ZA, Územní prognóza Zlínského kraje) i z oborových dokumentů (Generel protipovodňových opatření v povodí řeky Moravy, Povodí Moravy s.p., aktualizace 2004-5) vyplývá, že je zde v rámci ochrany před povodněmi uvažováno navýšení pravobřežní hráze. Středem území prochází jednokolejná železniční trať Staré Město – Uherské Hradiště, východní část území je vymezena mezinárodní komunikací I/50 (obchvatem UH). Podél řeky Moravy je směrována regionální cyklotrasa, napojená na dálkovou cyklotrasu č. 47 „Moravská stezka“. Od severovýchodu sem postupuje tzv. Baťův kanál. Staré město je součástí mikroregionu Staroměstsko, který si klade za cíl mj. podporu rozvoje cestovního ruchu.
3.8 Krajina a její vývoj 3.8.1 Historie řešeného území Řešené území bylo osídleno již v pravěku. Svědčí o tom řada pravěkých archeologických nalezišť (např. základy velkomoravského chrámu „Na Špitálkách“, zbytky palisádového opevnění města, velkomoravské hroby a sídlištní objekty, keramika a nástroje). Mnoho nálezů spadá také do následných historických období. Ramena toku Z prvních mapových děl z první poloviny 18. století je patrná zejména obranná funkce ramen Moravy, sloužící k obraně města. Zásahy do koryta toku jsou tedy patrné zejména v blízkosti města – přizpůsobení k obranným účelům, budování fortifikace či případné protipovodňové zásahy. Na mapách z konce 18. století je již zřetelně vidět přirozený tvar toku s mnoha meandry a tůňkami (zejména na pravém břehu toku). Na mapovém díle z roku 1782 je zřetelný tvar
16
toku Moravy a jejích přítoků. Na mapě z konce 19. století je patrné přeložení toku Olšavy. Původní tvar toku, zachycený na katastrální mapě z roku 1827, je zakreslen v obr 6. Od konce 18. století do regulace řeky Moravy (40. léta 20.století) je patrný poměrně typický a stabilizovaný tvar říčních meandrů. Tento tvar se pak velmi pozvolna vyvíjel přirozenými říčními procesy. Po určité době došlo těmito procesy k uzavření meandru a vytvoření slepého ramene. Tento stav je zachycen na plánu regulace Moravy z roku 1920, kde je zřetelný již i regulovaný tvar toku. Toto slepé rameno jako jediné vzniklo přirozenými říčními procesy. Ostatní ramena byla odstavena při regulaci řeky Moravy uměle. Stav před odstavením ramen je zachycen na politické mapě z roku 1939. Odstavená ramena jsou zřetelná na mapách ze současnosti, leteckých snímcích, apod. Přítok řek Olšavy a Salašky Na nejstarších mapách jsou přítoky zachyceny jen schematicky. Na mapách z let 1782 a 1827 jsou zřetelně vidět původní místa obou přítoků. Na mapě z konce 19. století je již zřetelné přeložení toku Olšavy. Její původní hraniční přítok je využit jako odlehčovací rameno. Řeka Salaška původně ústila do řeky Moravy v meandru na protějším břehu původní štěpnice. V současné době protéká Salaška původním korytem řeky Moravy (zaneseným slepým ramenem). Využití okolních ploch Na nejstarších zmiňovaných mapách není zřetelně rozlišeno využití ploch. Na mapách z počátku 18. století jsou v okolí toku zachyceny porosty dřevin kolem meandrující řeky. Na mapách z konce 18. století jsou již zřetelné plochy využívané pro zemědělství, lesnictví a zastavěné území. Na řešeném území je patrné využívání levého břehu (původního) toku Moravy pro pěstění lesa. Na tomtéž břehu je náznak ovocných sadů v blízkosti města. Na pravém břehu toku jsou pozemky (mimo podmáčené okraje toku) rozděleny na menší bloky a využívány pro zemědělství. Na následujících mapových dílech je již způsob využití těžko zhodnotitelný. Na všech mapách je do roku 1919 na levém břehů (původního) toku lesní porost Kunovského lesa. Ještě na politické mapě z roku 1939 je na pravém břehu již regulované Moravy zachycen
17
lesní porost. Po úplném odstavení ramen začíná zřejmě změna ve využívání tohoto „odřízlého“ lesního porostu. Tento prostor je následně využíván intenzivně zemědělsky. Historický vývoj řešeného území a zejména pak vývoj jeho využití je výrazný zejména v posledních stoletích – zásahy člověka. Zatímco přirozené říční procesy měnily podobu krajiny pozvolna (protržení meandru a vytvoření přirozeného slepého ramena či velmi pozvolnou změnou tvaru toku), člověk do ní zasáhl rázně a silně – regulací řeky Moravy, změnou využití lesních porostů Kunovského lesa, zasypáním ramen a využitím ploch pro vedení železnice či umístění průmyslových areálů. Těmito zásahy začíná člověk postupně potírat původní charakter nivní krajiny.
3.8.2 Charakteristika krajinných typů Krajinné typy řešeného území byly vymezeny na základě terénních průzkumů, geomorfologie, způsobu využití a vizuálně-estetického působení prvků krajiny. Řešené území bylo rozčleněno do třech typů (jeden z typů pak byl dále členěn na 4 podtypy). Řešené území náleží dle studie krajinného rázu Zlínského kraje (Kategorizace významných území z hlediska krajinného rázu, stanovení citlivosti území a návrh regulativů, zpracovatel Arvita P spol. s r.o., 2005) do krajinného celku Uherskohradišťsko. Pro tento krajinný prostor je charakteristická intenzivně využívaná zemědělská krajina v mírně zvlněné rovině až pahorkatině. Dalšími vlastnostmi krajinného prostoru, v němž se řešené území nachází, jsou obrovské plochy polí, velmi malý podíl liniových vegetačních prvků a chybějící roztroušená krajinná vegetace. Krajina je tvořena hrubou mozaikou prvků s ostrými hranami ploch a tvrdými, lomenými liniemi. Krajinná zeleň se vyskytuje pouze v okolí slepých ramen Moravy a kolem regulovaného toku Moravy naopak břehová vegetace chybí. Charakteristické je střídání ploch lužních lesů a velkých, ostře ohraničených polí.
Přírodě blízký, ale i historicky velmi hodnotný krajinný typ je – Nivní krajina slepých ramen. Tento typ je velmi různorodý a je silně atakován rozvojem průmyslových ploch a zahrádkářských kolonií. Podíl území se zvýšenou hodnotou krajinného rázu krajinného celku Uherskohradišťsko (dle Studie krajinného rázu Zlínského kraje) představuje méně než 5% celkové plochy krajinného prostoru. Pro stagnující nebo
18
zhoršující se stav krajiny je doporučena podpora a ochrana segmentů se zvýšenou hodnotou krajinného rázu a současně zlepšování stavu okolní krajiny. Jak již bylo řečeno v úvodu je prakticky jedinou krajinnou zelené okolí slepých ramen Moravy. Proto by snaha o obnovu krajinného rázu a zlepšení stavu krajiny měla být soustředěna zejména na tyto krajinné struktury - krajinný typ Nivní krajina slepých ramen.
3.9 Specifikace hlavních zájmů v území Zájmové území je situováno ve velmi exponované poloze, kde se střetává celá řada zájmů. K nejvýznamnějším patří:
3.9.1 Ochrana přírody a krajiny Zájmové území je dlouhodobě předmětem zájmu ochrany přírody, neboť se zde dochovala celá řada mimořádně hodnotných společenstev i zvláště chráněných druhů rostlin a živočichů. V roce 2005 provedl P. Bezděčka a kol. podrobný biologický průzkum slepých ramen a jejich okolí. Zájmové území bylo v rámci průzkumu rozděleno do 31 segmentů, které byly podrobně popsány a vyhodnoceny. Přehled zvláště chráněných druhů dle vyhlášky č.395/1992 Sb. a jejich výskyt v jednotlivých segmentech je uveden v publikaci Biologický průzkum území odstavených říčních ramen v k.ú. Staré Město, zpracovatel Pavel Bezděčka a kol., 2005. Natura 2000 Zvodnělá část slepého ramene M63 Čerťák byla zařazena do soustavy Natura 2000 jako vhodný biotop pro existenci hořavky duhové (Rhodeus sericeus amarus), druh 1134. Podmínkou výskytu ostrakofilní hořavky duhové je přítomnost vodních mlžů, jimž klade jikry do žaberní dutiny. Obývá proto především stojaté či pomalu proudící vody. Zdržuje se v hejnech, za potravu jí slouží řasy, rozsivky a rostlinný detrit. Jedná se o krátkověkou rybu. Hořavka duhová není zatím v ČR chráněným druhem, a to ani podle rybářského řádu. Vzhledem k vazbě na vodní mlže je však ohrožována dvojnásob, ztrátou možnosti
19
tření při úbytku hostitelů nejranějších vývojových stádií i ohrožení druhu jako takového (devastací vodního prostředí, znečištěním atd.). Ochrana hořavky duhové je nastavena dvojsměrně tak, aby umožňovala podmínky pro rozvoj druhů i mlžů, a to především velevrubů (g.Unio) a škeblí (g. Anodonta). Podporovány budou snahy o repatriaci původních populací do míst, odkud vlivem lidských zásahů vymizely. Dlouhodobý masový výskyt hořavky duhové v této lokalitě svědčí o vhodnosti biotopu pro existenci druhu. Územní systémy ekologické stability (ÚSES) Zájmovým územím prochází nadregionální biokoridor č. 142 a to jeho nivní i vodní osa. Celé zájmové území je situováno v ochranné zóně nadregionálního biokoridoru a jednotlivá odstavená ramena jsou dle platného územního plánu vymezena jako lokální biocentra. Významné krajinné prvky ( VKP) V zájmovém území nebyl doposud registrován žádný významný krajinný prvek. Nacházejí se zde VKP ve smyslu §3, odst. (1) zákona 114/1992 Sb. v platném znění – tj. les, vodní tok a údolní niva. Biologický průzkum prokázal zvláště cenná společenstva v prostoru zavážených lagun někdejšího cukrovaru (areál OTR). Tato tzv. třetí laguna je floristicky nejrozmanitější a nejbohatší. Bylo zde zjištěno zatím 79 druhů rostlin, z toho jeden – lakušník niťovitý (Batrachium trichophyllum) je řazen mezi druhy silně ohrožené. Roste ve stojatých nebo pomalu tekoucích vodách rybníků, tůní, starých říčních ramen a zavodňovacích kanálů. Původně se vyskytoval v mezotrofních vodách, v současnosti i v eutrofních vodách. Proto stojí za úvahu lagunu, nebo alespoň její část, zachovat. Jedná se zejména o území blíže k mrtvému rameni s převládajícím porostem kamyšníku širokoplodého (Bolboschoenus yagara x B. koshewnikowii), kde se dále vyskytuje např. porost orobince širokolistého (Typha latifolia), kyprej vrbice (Lythrum salicaria), žabník jitrocelový (Alisma plantagoaquatica) a další. Právě zde v zavodněných místech se vyskytuje i lakušník. Lze
20
předpokládat, že by zde mohly během času najít vhodné podmínky i další vodní a pobřežní druhy rostlin a doporučuje se proto k vyhlášení za VKP.
3.9.2 Využití území Průmysl Podle platného územního plánu Starého Města obklopují zájmové území ze S a SV plochy pro průmysl a komerci. Nachází se zde několik průmyslových areálů a to jak funkčních, tak dožívajících. Průmyslové areály představují hlavní ekologickou zátěž území a to jak přímo v jednotlivých areálech, tak zprostředkovaně – kanalizace směrované do odstavených ramen či staré zátěže v podobě skládek . Zemědělství Intenzivní zemědělská výroba V zájmovém území se nachází jeden velký a několik menších segmentů zemědělské půdy využívané jako intenzivní orná půda. Zemědělskou půdu provozuje DV Solina Staré město, hospodaří Lukrom a.s., částečně školní hospodářství. Extenzivní zemědělská výroba Dále se zde nachází drobná držba, která žádoucím způsobem zvyšuje diverzitu využití půdního fondu. Zvláště cenné jsou segmenty extenzivních zatravněných vysokokmenných sadů. Zahrádkářské osady Zahrádkářské osady představují významný podíl v zájmovém území. Jejich charakter je rozmanitý od extenzivně využívaných neoplocených zahrádek až po rozparcelované oplocené areály s chatovou zástavbou. Vzhledem k tomu, že původně obecní půda již byla převedena na zahrádkáře, lze rozsah zahrádek považovat za dlouhodobě stabilizovaný. Rybářství Vodní plochy charakteru intenzivních rybníků, rameno Baraňák a Zadní Morávka, obhospodařuje Moravský rybářský svaz, ZO Staré Město.
21
Myslivost Zájmové území je součástí honitby provozované MS LÍPA Staré Město.
3.9.3 Majetkoprávní vztahy V zájmovém území se nachází mimořádně vysoký podíl půdy ve vlastnictví obcí a státu. Orientační zastoupení vlastnických vztahů k půdě uvádí následující tabulka :
Vlastník pozemku
% zastoupení
půdy Obec Kunovice Obec Staré Město ČR - Povodní Moravy s.p. Obec Uherské Hradiště Pozemkový fond ČR Ostatní vlastníci Celkem
31 25 12 2 1 29 100 %
Vedle vlastnické struktury pozemků je příznivá i její lokalizace – drobní vlastníci jsou vesměs situováni v zahrádkářských osadách a na drobné držbě. Vysoký podíl obecní a státní půdy by bylo možno případně využít v pozemkové úpravě k definitivnímu uspořádá majetkových vztahů k půdě.
3.9.4 Archeologie V zájmovém území je dokladována řada významných archeologických nalezišť dokládajících průběh a charakter osídlení. Na lokalitě samotné se nachází cca 6 archeologických nalezišť, v bezprostřední blízkosti území je situována národní kulturní památka Staré město – Špitálky. Mimořádný historický význam je dokladován i městskými památkovými zónami, Památníkem Velké Moravy ve Starém Městě, NKP - Soubor pozůstatků velkomoravské sídelní aglomerace Staré město – Uherské Hradiště – Modrá a řadou dalších kulturně – historických lokalit.
22
3.9.5 Turistika a rekreace Zájmové území je využíváno ke každodenní rekreaci místními obyvateli a to jak z hlediska využití pozemků (zahrádkáři, rybáři, myslivci), tak pro sportovní aktivity (turistika, atletika, cyklistika aj). Velkou výhodou je mimořádně dobrá dostupnost lokality ze souměstí Staré Město a Uherské Hradiště. Zájmové území má značný význam i z hlediska regionální a nadregionální rekreace - význam lokality výrazně roste v souvislosti s rozvojem aktivit na přilehlém Baťově kanálu a regionální cyklotrase „Moravská stezka“. V blízkém okolí se nacházejí atraktivní Národní kulturní památky – Soubor pozůstatků velkomoravské sídelní aglomerace Staré město – Uherské Hradiště – Modrá, areál hradu Buchlov a areál zámku Buchlovice. Zájemce z širokého okolí přitahují přírodní koupaliště na Ostrožské Nové Vsi a lázně. Přitažlivost území zvyšuje i působivý pohled na lokalitu z nově vybudované rychlostní komunikace I/55 včetně možného sjezdu.
Obr.č.3 - Orientační mapka – turisticky atraktivní místa v okolí zájmového území
23
4. SOUHRNNÉ ZHODNOCENÍ ÚZEMÍ 4.1 Analýza SWOT Silné stránky:
• • • • • • • • • •
Natura 2000 – EVL Čerťák Součást nadregionálního ÚSES Velmi podobné kvalitní biologické hodnocení území s dokladovaným výskyt zvláště chráněných rostlinných a živočišných druhů Existence dochovaných krajinných struktur Vysoký podíl obecní a státní půdy Nezastavěná údolní niva s potenciálním vysokým revitalizačním efektem Velmi dobrá dostupnost lokality ze Starého Města i z Uherského Hradiště Dopravní napojení na I/55 Zdravý zájem veřejnosti o problematiku životního prostředí Dobrá pozice ochrany přírody ve státní správě i samosprávě
Slabé stránky •
Staré zátěže
•
Výskyt nepůvodních druhů
•
Rozdělení lokality drážním tělesem
•
Antropogenní ovlivnění lokality
•
Hluk z dopravy
Příležitosti •
Zcela mimořádný přírodní, kulturní i historický potenciál území
•
Možnost vytvoření kvalitního multifunkčního segmentu nadregionálního ÚSES
•
Vazba na soustavu Natura 2000 (EVL Čerťák, EVL Nedakonický les) - předpoklad pro rozšíření cenných biotopů
•
Vytvoření klidového zázemí pro souměstí Staré Město a Uherské Hradiště
•
Návaznost na Baťův kanál a dálkovou cyklotrasu
•
Možnost zvýšení přirozená retence údolní nivy (rozliv při velkých vodách)
•
Využití institutu komplexních pozemkových úprav
•
Využití dotačních titulů ke změně využití území (zatravnění, zalesnění, revitalizace vodního prostředí)
24
Rizika •
Blízkost průmyslových areálů
•
Možnost narušení biotopu hořavky duhové
•
Navýšení hrází řeky Moravy, Salašky, Baťova kanálu
•
Staré kanalizační systémy
•
Intenzivní chov ryb
•
Likvidace dřevin bobrem
4.2 Stanovení cílů a priorit Na základě podrobného zhodnocení historického vývoje zájmového území, jeho aktuálního stavu a známých i předpokládaných zájmů byly stanoveny následující cíle:
Cíle •
Zachování a zlepšení stávajících přírodních, kulturních a estetických hodnot území
•
Zvýšení biologické diverzity území směrem k přirozenému stavu s maximálním využitím přírodních procesů
•
Posílení ekologické stability krajiny
•
Multifunkční využití území k ekologickému vzdělávání, osvětě, sportu a rekreaci.
Při naplňování stanovených cílů budou uplatněna následující prioritní opatření •
Odstranění starých zátěží
•
Uspořádání majetkoprávních vztahů k půdě
•
Postupná realizace revitalizačních záměrů (po etapách)
•
Převod intenzivní zemědělské výroby na extenzivní formy
Klíčovým úkolem je jednoznačně problematika starých zátěží, jež je nutno řešit samostatnou odbornou studií.
Při realizaci záměru je naprosto nezbytné volit takový časový i technický postup, aby nedošlo k poškození cenných biotopů. Stanoviště ke kolonizaci žádoucími druhy (zvl. litorály a mělké vody) budou připravena v předstihu a budou mj. sloužit jako útočiště pro živočichy při sanačních pracích v odstavených ramenech.
25
5. DIGITÁLNÍ MODELOVÁNÍ TERÉNU 5.1 Digitální model terénu V souvislosti s rozvojem moderní výpočetní a zobrazovací techniky vznikl nový způsob záznamu a vyjádření výsledku měření zemského povrchu (terénní plochy). Na místo tradičního grafického zobrazení v mapě je možno zaznamenávat, uchovávat a zpracovávat soubor číselných (digitálních) údajů o terénu. Vedle pojmu mapa se objevuje pojem „digitální model terénu“. I v české odborné literatuře se často vyskytuje zkratka DTM z anglického Digital Terrain Model, případně DMT – digitální model terénu. DMT popisuje zemský povrch ve smyslu holého povrchu bez vegetace a bez lidských výtvoru jako jsou budovy, mosty apod. Obvykle se definuje digitální model terénu jako množina měřených bodů terénní plochy a dále soubor pravidel uložených v paměťovém mediu počítače. Údaje o měřených bodech, zvaných uzlové body, obsahují obvykle rovinné souřadnice x, y a nadmořské výšky těchto bodů a dále jejich charakteristické znaky (vyjádřené číselným kódem). Soubor pravidel obsahuje obvykle pokyny jak aproximovat na základě uzlových bodů pro daný účel terénní plochu nějakou geometrickou plochou a jak řešit různé topografické a technické úlohy na aproximované (geometrické) ploše (MARŠÍKOVÁ, 2006). Digitální modely terénu jsou používány v geoinformatice od roku 1950 (MILLER AND LA FLAMME, 1958). Od té doby se staly nedílnou součástí digitálního zpracování v GIS, kde poskytují příležitosti pro modelování, analyzování a zobrazování úkazu souvisejících s topografií a reliéfem terénu (KLIMÁNEK, 2005) Patří tam i umístění přírodních a umělých objektů, hranice správních celků, hranice povodí, apod. Tyto informace jsou však z pohledu klasického pojetí digitálního modelu terénu méně důležité a hlavně svým charakterem velmi komplikují orientaci používaných systémů na čistou prostorovou geometrii reliéfu terénu. Ta má totiž velmi charakteristické prvky, které předurčují většinu současných programových systémů k tomu, aby zpracovávaly pouze geometrii reliéfu (ŠINDELÁŘ, 1999).
26
5.2 Charakteristické prvky Charakteristické prvky jsou především následující:
5.2.1 Terénní plocha Terénní plocha je velmi nepravidelná. Vykazuje místa, kde je průběh velmi hladký, jinde jsou linie, na kterých je hladkost narušena. Dokonce se lze setkat s terénními stupni, které jsou sice většinou umělé, nicméně k terénu patří. Zvláštní charakter mají také vrcholy, sedla, údolnice a hřbetnice, které mají často podélně hladký průběh, ovšem v kolmém směru se na nich terénní plocha muže ostře lámat. Tyto zjevy se v terminologii DMT nazývají singularity, jejich matematickou charakteristikou je nespojitost funkce či nespojitost její derivace. Modelovaná plocha může být velmi rozsáhlá, popisovaná značným počtem dat. Na druhé straně vzhledem k rozsáhlosti většinou dosahuje malých převýšení, rozměry ve směru os x a y jsou vetší než ve směru z.
5.2.2 Popis terénní plochy Valnou většinu terénní plochy lze charakterizovat jako funkci polohopisných souřadnic x,y. Těm lze totiž vždy přiradit pouze jednu výškovou složku z. Proto se často prostředky pro DMT používají i pro modelování a zobrazování exaktních matematických funkcí dvou proměnných (někdy se uvádí správněji termín funkce tří proměnných, tedy dvou nezávislých a jedné závislé proměnné). Výjimkou mohou být terénní stupně (zlomy nebo též schody), ve kterých je terénní plocha svislá, někdy dosahuje až charakteru převisu. Tzv. převisy jsou místa, kterými lze vést svislici, protínající povrch ve dvou nebo více bodech. Taková místa se vyskytují velmi zřídka a pro potřeby modelování nemají velký význam. Ovšem v případě jejich zpracování vyvstává velký problém, jakým komerčním produktem převisy řešit, neboť systémů, vhodných pro zpracování rozsáhlých DMT a schopných zohlednit takové detaily, je pomálu (MAYER, 1995).
27
5.3 Datové reprezentace Způsob vytváření digitálních terénních modelu, je jedním z důsledků snah po automatizaci geodetických a kartografických prací v šedesátých letech. Byl typický tím, že základní soubor dat (souřadnice terénních bodu) byl vytvářen na základě přímého měření, ať už geodetickými nebo fotogrammetrickými metodami. Zejména fotogrammetrické metody byly velmi efektivní pro vytváření digitálního terénního modelu. Tímto způsobem byly vytvářeny digitální modely terénu zpravidla pro malá území za účelem pořízení podkladu pro počítačové řešení projektu v inženýrském stavitelství. Ukázalo se však záhy, že DMT nalezne uplatnění v nejrůznějších oblastech (MARŠÍKOVÁ, 2006). Pro snadný popis terénu se většinou používá princip rozdělení celé plochy na menší části (tzv. elementární plošky), které se dají snadněji geometricky popsat. Podle charakteristik těchto plošek se rozlišují následující typy modelu (KLIMÁNEK, 2005).
5.3.1 POLYEDRICKÝ (trojúhelníkový) model Zde jsou elementárními ploškami nepravidelné rovinné trojúhelníky, které k sobě přiléhají a tvoří tak nepravidelný mnohostěn (polyedr), přimykající se k terénu. Vrcholy mnohostěnu jsou body na terénní ploše souřadnicově určené příslušnými geodetickými metodami (přímým měřením fotogrammetricky nebo i kartometricky). Interpolace plochy se obvykle provádí lineárně po trojúhelnících, ale existují i takové technologie, které umožňují tzv. „vyhlazení“ trojúhelníkového modelu za účelem získání spojité terénní plochy. Tento přístup je v současné době u komerčních systému nejrozšířenější. Vrcholy trojúhelníku je vhodné zvolit tak, aby vystihovaly nejen obecně průběh terénu, ale i jeho singularity.
5.3.2 PLÁTOVÝ model Tento typ modelu předpokládá, že se povrch rozdělí na nepravidelné, obecně křivé plošky trojúhelníkového nebo čtyřúhelníkového tvaru, přičemž hranice se vedou po singularitách (lomových hranách). Zřídka se používají rovněž obecné n-úhelníky. Rozdělení modelu na pláty je velmi výhodné a snadné je rozdělení vést po singularitách a
28
charakteristických bodech terénu. Tento způsob popisu nepravidelných křivých ploch byl prvně použit v průmyslovém designu, odkud též pochází termín plát (z angl. patch). Plátový model může vzniknout „vyhlazením“ trojúhelníkového modelu v rozsahu několika vybraných trojúhelníků.
5.3.3 RASTROVÝ model Jak název napovídá, model je dán množinou elementárních plošek nad prvky pravidelného (čtvercového) rastru. Jsou to vlastně zborcené čtyrúhelníky, které je možno rozdělit na rovinné trojúhelníky, případně je možné uvažovat i jiné, složitější plochy. Vrcholy, či spíše uzly pravidelné sítě nebývají přímo měřené, ale jsou odvozené výpočetním postupem. Je však také možné, pro území malého rozsahu, pořídit rastrový model na základě přímého měření fotogrammetrickými metodami. Naopak, pro velká území je možné pořídit rastrový model kartometricky z existujících topografických map. Rastrový model je výhodný v tom, že pracuje s pravidelnou maticí uzlových bodů, jež se dají snadno vypočítat a není nutné o nich udržovat všechna data. Ovšem vypovídající schopnost modelu silně závisí na jeho rozlišovací úrovni, na kolik jsou jednotlivé prvky rastru přimknuty ke skutečnému reliéfu terénu (průběh singularit). (MARŠÍKOVÁ, 2006). Velmi špatně se taková hustota volí pro krajinu s velkou nepravidelností, kde jsou vysoké hory i rozsáhlé rovné pláně nebo jezera. Takový reliéf je nutné řešit rozdělením na několik modelu a každý zpracovávat v různém rozlišení. Rastrový model je v principu definován hodnotami [x, y, z] - tedy prostorovými souřadnicemi každého bodu rastru. Při praktickém použití stačí určit vzdálenost bodu rastru a umístit jeden bod do souřadného systému. Všechny ostatní prvky se snadno dopočítají. Proto může obsahovat prakticky použitelný rastrový formát pouze: • souřadnice jednoho
rohu rastru
• úhel natočení rastrové sítě • rozměr jednoho
prvku (oka) rastru
• matici výškových
hodnot každého bodu rastru
(ŠINDELÁŘ, 1999).
29
5.4 Matematické vyjádření terénní plochy 5.4.1 Vyhledání náhradní geometrické plochy Některé terénní útvary svým vzhledem velmi připomínají některé geometrické plochy. Např. terénní útvar zvaný kupa se velmi podobá geometrické ploše zvané eliptický paraboloid, sedlo se podobá hyperbolickému paraboloidu. Lze předpokládat, že v jistém okolí bodu P0 je možno nahradit terénní plochu geometrickou plochou o rovnici z = f (x, y). Dále je nutno předpokládat, že v tomto okolí existuje množina n bodu Pi o souřadnicích (xi, yi, zi). Budiž počet bodů n vždy vetší než počet parametru určující funkci f. Potom je možno najít takovou funkci f a takovou polohu plochy z = f (x, y) v prostoru, aby odchylky vi ve výškách geometrické plochy od terénní plochy v bodech Pi (xi, yi) byly malé a aby platilo Σ (vi ⋅ vi) = min. Při praktickém výpočtu náhradní terénní plochy (geometrické plochy nahrazující terénní plochu) se zpravidla postupuje tak, že se nejdříve zvolí velikost a tvar okolí bodu P0, v němž bude nahrazena terénní plocha plochou geometrickou. Ve většině případů muže být průmět tohoto okolí do zobrazovací roviny (x, y) ohraničen kružnicí. Ve zvláštním případě, kdy prochází okolím bodu P0 „čára nespojitosti“ (tento pojem bude v dalším textu vysvětlen), je průmět okolí do roviny (x, y) ohraničen průmětem čáry nespojitosti do této roviny a částí kružnice. Průmět okolí do roviny (x, y) v tomto zvláštním případě ovšem také musí obsahovat střed oné kružnice (bod P0). Potom se postupně nahrazuje terénní plocha geometrickými plochami (například dále uvedenými), a pro každou plochu se počítají výškové odchylky vi. Geometrická plocha, u níž bude Σ (vi ⋅ vi) menší než předem stanovené číslo N (tolerance), bude považována za vyhovující náhradní plochu a další úlohy (topografické či technické) budou řešeny na této náhradní ploše.
5.4.2 Rovina V dostatečně malém okolí je možno nahradit rovinu terénu, ať už vodorovnou rovinu nebo rovnoměrný svah geometrickou rovinou
5.4.3 Kupa, sedlo Kupa se svým tvarem velmi podobá eliptickému paraboloidu, sedlo muže být dobře vystiženo hyperbolickým paraboloidem.
30
5.4.4 Inflexní svah Existují speciální terénní tvary, které nelze vyjádřit žádnou ze tří hlavních kategorií terénních tvaru: a) rovina (rovnoměrný svah), b) kupa, c) sedlo. Jsou to tvary, u nichž dochází v dostatečně malém okolí ke změně konvexního tvaru terénu na konkávní nebo naopak. Tyto tvary nemají své zvláštní označení v učebnicích, zabývající se naukou o morfologii terénu, avšak jsou velmi důležité z hlediska matematického vyjádření terénní plochy. U takového tvaru existuje takové geometrické místo (bod, přímka či křivka) bodu, v nichž tečná rovina je z části nad a z části pod terénní plochou. Body, kde k tomu dochází, se nazývají v matematice inflexní bod. Označme tedy tento terénní tvar jako inflexní svah.
5.4.5 Čára nespojitosti Z hlediska matematického vyjádření terénní plochy má zvláštní význam terénní tvar pojmenovaný terénní stupen. Podobný význam mají všechny útvary, ať už vytvořené uměle lidskou činností (násep, úkop, apod.), nebo přirozené (rýha, zářez, strž apod.), charakteristické náhlou změnou sklonu terénu. Cáry na terénní ploše, na nichž dochází k náhlé změně sklonu terénu, označme jako cáry nespojitosti, neboť z hlediska matematického vyjádření terénu je na těchto čarách terénní plocha plochou nespojitou. Body Pi (xi, yi, zi) na těchto čarách označme jako singulární terénní body. Všechny ostatní body Pi na terénní ploše jsou regulérní terénní body. Terénní plochu je možné aproximovat i dalšími, složitějšími matematickými prostředky, jako např. multikvadratickými plochami, splajny, apod. (MARŠÍKOVÁ, 2006).
5.5 Zpracování DMT Problematika zpracování DMT se řadí do dvou skupin - a to mezi systémy CAD (objemové modelování, zobrazování) a mezi GIS systémy (rozsáhlostí dat a shodným předmětem modelování). Jedná se však o samostatnou problematiku, kterou je nutné chápat izolovaně.
31
Pro inženýrské úlohy je důležité vybrat správnou kategorii software (CAD, GIS, DMT), z nichž každý muže být orientován na stejný předmět (krajinu, terén), ovšem s různými rozlišovacími schopnostmi. Pokud se budeme zajímat o vyšší územní celky, zajímá nás většinou pouze polohopis (výškopis maximálně schematicky - přes nakreslené vrstevnice) a dále vedení inženýrských sítí, silnice, řeky, hranice, pozemky, atd. Použijeme tedy GIS. Vše je otázkou rozlišovací úrovně či stupně generalizace (ŠINDELÁŘ, 1999). Pro vytvoření DMT je nutné získat výškové informace o území, které zaručí její geomorfologickou charakteristiku. Obvykle jsou jako zdroj pro výškovou informaci používány vrstevnice a výškové body. Takto vytvořené DMT mají ovšem dvě nevýhody: vzniká velké množství modelových dat, což je nepříznivé pro jejich zpracování, manipulaci i počítačové uložení a dále vykazují odchylky, které mění zobrazení reliéfu (GONÇALVES, 2004).
5.5.1 Proces terénního modelování Tvorba DMT – vzorkování reliéfu, formulování vztahu, konstrukce modelu Manipulace DMT – modifikace a „čistění“ , odvozování dílčích modelů Interpretace DMT – analýza, získávání informací z modelu Vizualizace DMT – grafické ztvárnění modelu a odvozených informací Aplikace DMT – vývoj vhodné aplikace pro specifické disciplíny
(KLIMÁNEK, 2005)
32
6. METODIKA Po důkladném nastudování všech podkladů týkajících se DMT, jeho historie, funkcí a možností jak jej vytvořit následovalo poznávání zemského reliéfu a jeho útvaru z hlediska matematického. Významné bylo také pochopení principu měření s GPS a korekce vzniklých chyb z referenčních stanic Czepos. V neposlední řadě jsem se snažila co nejvíce poznat řešené území slepých ramen, jeho charakter, způsob využívání, historii, hydrologické, klimatické a půdní podmínky, které zde panují. V poslední řadě to bylo studium softwaru, jeho funkcí, práci s daty a možnost jejich interpretace a zobrazení. Prvním krokem pro vytvoření DMT bylo zajištění podkladů. Jednalo se o odbornou literaturu, obhlídku mapovaného území a poznání příslušných softwarových programů. Z programů jsem použila ArcGIS 9.3.
6.1 Použité mapy a podklady K vytvoření DMT slepých ramen Moravy bylo využito měření aparaturou GPS a zaměřené body území, které poskytl Ing. Tomáš Horký. Jako mapový podklad byl použit ortofoto snímek s přesností na 0.5m a katastrální mapa území Starého Města.
6.2 Použitý software Při výběru vhodného softwaru pro tvorbu DMT jsem zvažovala program Atlas a program ArcGIS. Oba tyto softwary jsou na vysoké úrovni a DMT v nich vytvořené jsou již velmi kvalitní. Vzhledem k tomu, že český software Atlas je přeci jen více zaměřen na inženýrské práce, tedy technická řešení jako tvorba řezů a profilů, výpočet kubatur zemin atd., vybrala jsem si pro tvorbu DMT, demonstrování revitalizačního návrhu na nich a celkovou vizualizaci území software ArcGIS 9.3, který mi pro mé účely zcela postačí.
33
ArcGIS 9. 3 ArcGIS je sada softwarových produktů pro geografické informační systémy, které vyvíjí a dodává firma ESRI. Obsahuje produkty pokrývající všechny úrovně nasazení GIS v celé organizaci: desktopové prostředí, servery se vzdáleným přístupem i příruční zařízení. ArcGIS Desktop poskytuje kompletní software pro GIS a je k dispozici ve třech úrovních (tj. licencích): ArcView, ArcEditor a ArcInfo, které se liší různou úrovní funkcionality. Záleží na konkrétním uživateli, které produkty ArcGIS bude potřebovat pro svoji práci.
ArcGIS 3D Analyst Modul je zaměřen na tvorbu, analýzu a zobrazení dat ve 3D. Poskytuje jak nástroje pro interpolaci rastrových povrchu (Raster Interpolation), tak možnosti pro konstrukci TIN (TIN Creation). Jako jediný z nástaveb umožňuje pracovat s TIN strukturou –konverze na rastr včetně práce s jednotlivými částmi této struktury, a dále výpočty sklonu, expozice a vrstevnic z TIN (TIN Surface).
Spatial Analyst Jedním z nejdůležitějších přínosu nadstavby Spatial Analyst je možnost vytvářet data v rastrovém formátu a analyzovat souvislosti mezi různými typy geografických dat v rastrovém i vektorovém formátu. Otevírá tak cestu k využití těch dat, která popisují spojitě se měnící veličiny, jako např. nadmořská výška, sklon, teplota, tlak, srážky, znečištění apod. a umožní vám vytvořit rastrovou vrstvu prostřednictvím interpolace hodnot naměřených v diskrétních bodech zkoumaného území. Dále jsou zde propracovány hydrologické analýzy (Hydrology) –výpočty směru odtoku, definování povodí k dílčí části toku nebo k bodu, označování rádu a délek pro jednotlivé části toku, včetně možnosti odstranění bezodtokých depresí. Zároveň můžete v rámci nadstavby Spatial Analyst pracovat i s klasifikovanými rastry, či takové rastry vytvářet (převodem z vektorového formátu nebo kategorizací spojitých dat).
34
Interpolační nástroje softwaru ArcGIS
Nástroj Spline je metodou minimální křivosti (spline funkcí), jejíž algoritmus je postaven na podmínce, že interpolovaný povrch musí procházet vstupními body a jeho zakřivení bude minimální. K dispozici jsou varianty „Regularized“ a „Tension“. Varianta „Regularized“ modifikuje minimalizační kritérium odvozením z rovnic třetího řádu a váhovým argumentem τ. Výsledkem je vyhlazený povrch v závislosti na váhovém kritériu včetně jeho první derivace. Varianta „Tension“ modifikuje minimalizační kritérium odvozením z rovnic prvního řádu a váhovým argumentem φ. Výsledkem je vyhlazený povrch v závislosti na váhovém kritériu, jeho první derivace je sice spojitá, ale není vyhlazená. Obě metody interpolují povrch po blocích (regionech), do kterých je území rozděleno v závislosti na zadaném minimálním počtu bodů pro interpolaci. Metoda Spline vytváří značně rozdílné povrchy v závislosti na použité variantě a hodnotě váhového argumentu. Také s ní nelze modelovat žádné singularity terénu.
Nástroj Topo to Raster je specificky navržen pro vytvoření hydrologicky korektního DMT. Interpolační metoda se zakládána programu ANUDEM verze 4.6.3. Algoritmus je primárně přizpůsoben pro práci s vrstevnicovými daty a základní úvaha vychází z předpokladu, že hlavním faktorem, který modeluje tvar terénu, jsou hydrologické procesy. Podle typu interpolace se jedná o diskrétní spline metodu s modifikací kritéria „roughness penalty“, které dovoluje modelovat náhlé změny v reliéfu terénu. Prvním krokem je tvorba zjednodušené odtokové sítě identifikací lokálního maxima křivosti v každé vrstevnici a také výpočty maximálních sklonů. Tato informace je potom využita v následné interpolaci DMT a při dalším zpřesnění pomocí identifikace bezodtokých depresí, které nebyly dosud odstraněny (drainage enforcement). Tuto volbu je možné kontrolovat parametrem „tolerance“ a použitím linií toků, nebo zcela vypnout, pokud se interpoluje jiný povrch (teploty, míra znečištění apod.) Jak už bylo zmíněno, pro zpřesnění interpolace je možné použít další data, které jsou pro dané území k dispozici. Jedná se zejména o linie toků (směr linií musí být ve směru toku a to pouze jedna linie pro jeden tok), břehové linie jezer (pokud je známa i nadmořská výška hladiny, je možné ji použít do vstupu s vrstevnicemi), výškové kóty a hranice zájmového území (maska). Součástí
35
výsledků jsou i další podpůrná data (dosud neodstraněné deprese, soubor s parametry apod.) Celkově se jedná o ojedinělý algoritmus, který dokáže velmi zkvalitnit výsledný DMT, ale pouze pokud jsou dobře chápány a definovány všechny parametry.
Práce s TIN strukturou je k dispozici pouze v nástavbě 3D Analyst. Zde je možné vytvořit TIN z bodového pole a dále definovat zlomové linie (singularity). V ArcGIS lze tímto způsobem definovat tzv. „hard breaklines“, které vytvoří v TIN struktuře zlom (ostrou změnu), nebo tzv. „soft breaklines“, které umožňují do struktury včlenit liniový prvek pouze pro zobrazení, bez ovlivnění tvaru povrchu, (KLIMÁNEK, 2005).
Další softwary umožňující zpracování DMT: TopoL – původní český GIS, existuje v několika funkčních variantách. Tyto varianty se od sebe liší pouze jinou množinou funkcí, přičemž vzhled a chování je naprosto stejné. Varianty existují od jednoduché prohlížečky dat, přes takové, které umožňují rozdílnou úroveň editace grafických vektorových objektů a analýzu dat, až po varianty, které v sobě obsahují podporu pro zpracování dat DPZ a tvorbu DMT, vytváření ortofotosnímků a stereo editaci vektorových objektů. Z hlediska tvorby DMT je vhodná pouze varianta DMT.
Idrisi – typicky rastrově zaměřený GIS ze státu Massachusetts, který poskytuje celou škálu základních i rozšířených funkcí, typických pro systémy v oblasti GIS i pro systémy analýzy obrazu v oblasti DPZ. Uživatelské prostředí umožňuje podporu geostatistiky, časových řad, podporu rozhodování a samozřejmě i modelování a analýzu terénu. Tvorba DMT je v Idrisi lokalizována v menu „GIS Analysis – Surface Analysis – Interpolation“ a také v menu „Geostatistics“ kde jsou však stejné moduly jako v „Interpolation – Kriging“ (KLIMÁNEK, 2005).
Surfer – softwarový produkt určený pro vizualizaci povrchů z diskrétních hodnot bodových měření ze státu Colorado pro inženýrské a výzkumné aplikace.
36
Import dat umožňuje vstup vektorových a rastrových objektů, ale bez další možnosti pracovat s jejich atributy a vstup měřených dat. Síla programu spočívá právě v možnostech prostorových analýz při načtení bodového pole. Principem práce je vytvoření tzv. gridu za využití interpolačních metod a volby rozměru gridu. S vytvořeným gridem je možné provádět operace mapové algebry. Výsledným efektem je potom vizualizace dat.
GRASS – svobodně přístupný software, obsahující přes 400 programů a pomocných prostředků, které umožňují práci s rastrovými i vektorovými daty. Pro tvorbu DMT z pasterizovaných bodových dat jsou k dispozici bilineární interpolace a metoda IDW a také interpolace z pasterizovaných vrstevnic. Z vektorových podkladů je možné vytvářet DMT opět pomocí IDW z bodového pole, a také využitím spline interpolace z bodů i z linií.
ATLAS - systém Atlas je produktem stejnojmenné české firmy, založené v roce 1990 za účelem vývoje vlastního grafického softwaru pro oblast inženýrských prací.
ATLAS DMT - programový systém pro interaktivní zpracování ploch v trojrozměrném prostoru, určen k práci s terénem, především z hlediska aplikačních výstupů. Umožňuje řešit celou řadu úloh – od vizualizace reliéfu (vrstevnice, řezy, pohledy), výpočtu kubatur a profilů, projektování, až po specializované analýzy ploch. Software dokáže pracovat s vybranou oblastí modelu, přenášet ji do jiných modelů, porovnávat, sčítat, odčítat a prolínat plochy, zahustit i ředit bodové pole. Při činnostech souvisejících s jednotlivými fázemi výstavby proto nachází celou paletu využití. Nejčastěji řešené úlohy jsou např. výpočet kubatur, tvorba řezů a profilů, úprava terénu, srovnávací model odchylek mezi původním projektem a zaměřením po realizaci, nebo vizualizace. Systém je možné doplnit rozšiřujícími moduly pro práci s rastry (Foto), zpracování DMT po částech (Design), výpočty kubatur (Objem), příčné řezy a profily (Řezy), nástroje pro zjednodušování modelu a úpravu reliéfu (General) a také vizualizačními moduly (3D Rastr, 3D Objekty).(KLIMÁNEK, 2005)
37
6.3 Postup Zaměření zájmového území
Zdrojová data pro tvorbu DMT byla získána kombinací vrstev vzniklých měřením pomocí GPS aparatury s vrstvou polohopisu a výškopisu převzatou od Ing. Tomáše Horkého, který tyto data ochotně poskytl ve formátu dgn pro program Microstation. Doměření významných bodů výškopisu a polohopisu zájmového území bylo provedeno pomocí dvoufrekvenční GPS stanice Topcon HiPer Pro s geodetickou přesností (cca 20 mm). Tento přístroj je vybaven softwarem pro měření a zpracování dat TopSurv, jenž informuje uživatele přímo během měření o dosažené přesnosti. Samotné měření bylo prováděno pomocí rychlé kinematické metody s využitím korekcí ze sítě referenčních stanic Czepos přenášených v reálném čase pomocí GPRS modemu. Tento způsob měření zaručuje geodetickou přesnost výsledků již přímo v terénu při současném zachování produktivity měření a neklade další nároky na kancelářské zpracování a zpřesnění dat. Vzhledem k charakteru reliéfu (údolní niva) zde nebyl problém s příjmem signálu, pouze v případě měření pod břehovými porosty docházelo k výpadkům fázové složky signálu a s tím spojenému snížení přesnosti. Zaměřená data byla exportována pomocí programu TopSurv do formátu shapefile a poté sloučeny do jedné vrstvy s poskytnutými daty. Tato vrstva tak poskytla základní bodovou síť zájmového území (viz. Obr.č.4), ze které jsem vycházela při tvorbě DMT.
38
Obr.č.4 – Bodová síť zájmového území
Tvorba DMT byla postupně zkoušena všemi třemi již výše uvedenými nástroji. Pro lepší znázornění tohoto rovinatého území bylo použito trojnásobné převýšení.
TIN DMT vytvořené nástrojem TIN (obr.č.5) vykazuje v tomto případě mnoho chyb a to z důvodu nedostatečného počtu zaměřených bodů. Vznikají zde velké sníženiny a to právě v místech, pro která nebyla poskytnuta žádná výškopisná data. Zato zde ale zřetelně vidíme zlomové linie (hard breaklines, soft breaklines), které je tento nástroj schopen definovat.
39
Obr.č.5 – DMT vytvořeno nástrojem TIN
TOPO TO RASTER Nástroj Topo to Raster je specificky navržen pro vytvoření hydrologicky korektního DMT. Znamená to tedy že hlavním faktorem, který modeluje tvar terénu, jsou hydrologické procesy. Z toho důvodu nám zde vznikají další malé toky, které můžeme vidět na obrázku níže. Tento nástroj také nemá schopnost pracovat s bariérami, které jsou pro vytvoření tak podrobného DMT nezbytné, proto není pro naše účely příliš vhodný.
40
Obr.č.6 – DMT vytvořeno nástrojem Topo to Raster
SPLINE Metoda Spline vytváří značně rozdílné povrchy v závislosti na použité variantě a hodnotě váhového argumentu. Také s ní nelze modelovat žádné singularity terénu. Opět se zde potkáváme s problémem, stejně jako u metody TIN, kdy nemáme dostatek bodů pro vytvoření věrného modelu. Z tohoto důvodu vznikly modely (níže), které vůbec neodpovídají skutečnému tvaru řešeného území.
41
Obr.č.7 – DMT vytvořeno nástrojem Spline Varianta TENSION
Varianta REGULARIZED
42
SPLINE WITH BARRIERS Zcela nejlépe nám posloužil nástroj Spline with barriers, který používá metodu minimální křivosti a kombinací bodového pole společně se zadanými bariérami, tedy hranami (singularitami) v území, jako je hráz, břehy, pata železničního náspu atd., vznikl digitální model terénu, který velmi věrně kopíruje a zobrazuje skutečný tvar a povrch území. U tohoto modelu bylo shledáno minimum chyb, které jsou v tak podrobném zobrazení nevyhnutelné.
Obr.č.9 – DMT vytvořeno nástrojem Spline with barriers
Tato varianta byla použita pro další zpracování území v digitální podobě, vizualizaci, zobrazení KES a demonstraci revitalizačního návrhu.
43
7. NÁVRH REVITALIZACE Návrh revitalizace a následného využití ploch údolní nivy se zaměřuje především na naplnění mimořádných zájmů ochrany přírody a současně na respektování zájmů vlastníků pozemků. Zatímco u vlastníků - fyzických osob převažuje zájem rekreačního využití, vlastníci – právnické osoby, zejména obec Staré město, preferují revitalizace ve směru k ochraně přírody a tvorbě krajiny. Snahou revitalizace je mj. najít vyvážený vztah mezi všemi zájmy v území a vytvořit podmínky pro vznik partnerských vztahů mezi dotčenými stranami. Revitalizace zahrnuje celý vymezený prostor údolní nivy. Prioritou jsou zájmy ochrany přírody při zachování dalších funkcí antropogenizovaného území. Z našeho hlediska se pokusíme demonstrovat jeden možný návrh revitalizace na vytvořeném digitálním modelu terénu daného území.
7.1 Revitalizace vodního prostředí Řeka Morava jako nejvodnatější tok Moravy se svými přítoky vytvářela v minulosti hustou říční síť, sestávající kromě bohatě meandrujících hlavních toků i z mnoha ramen v různých stádiích vývoje, od trvale průtočných ramen až po poříční telmy (menší stojaté vody) a vysychající tůně. Toto bohatství a rozmanitost vodních biotopů podmiňovalo i bohatost a rozmanitost životních forem na vodu vázaných.
Cílovým stavem v oblasti by měl být z hlediska zájmů revitalizace říční systém, vyznačující se dobrou jakostí vody a příznivými podmínkami pro život původních druhů vodních organismů. Kromě zlepšení jakosti vody v tocích je k tomu nutno zejména zlepšit morfologické vlastnosti dna a břehů a zprůchodnění slepých ramen pro migraci ryb.
Odstavená ramena jsou rozdělena do 2 skupin. Část ramen by měla být zprůtočněna, přičemž by bylo možné spojit původní rameno na vtoku s ramenem koncovým, tedy na výtoku, plavebním kanálem, který by v rámci širších územních stavů navazoval na soustavu Baťův kanál. Spojovací úsek by měl být proveden jako rovný. Průtok vody těmito
44
rameny by měl být co nejvyšší, neměly by v nich být pokud možno budovány žádné příčné stavby.
Ve druhé části odstavených ramen se pak navrhuje ponechat současný stav, to znamená zachovat tuto část jako vodu stojatou s vytvořenými lagunami, které zde tvoří stanoviště pro původní rostlinné druhy. Volba formy revitalizace konkrétních odstavných ramen by měla být zvolena na základě zhodnocení spádových a průtokových poměrů a výskytu jiných typů ramen v okolí lokality v podrobnější specielně zaměřené dokumentaci ve vazbě na připravovaný projekt protipovodňové ochrany Starého Města a Uherského Hradiště. Pro revitalizaci vodních struktur lze využít dotačních titulů, které jsou specifikovány níže v práci. Podmínky pro revitalizaci Oblast slepých ramen má mimořádně vhodné podmínky pro revitalizaci zejména s ohledem na vysoký podíl půdy ve vlastnictví obcí a státu (cca 70%) a bohatou genetickou zásobárnu stanovištně původních rostlinných i živočišných druhů na lokalitě samotné i v bezprostředním okolí (EVL Nedakonický les, PP Tůň u Kostelan, Mokřady Hradišťského příkopu). Zvolený segment slepých ramen je vhodný k revitalizaci i z hlediska velikosti a trasy, neboť je zde možno postupně vytvořit souvislou paralelu přírodního toku se stávajícím regulovaným tokem. Vzhledem k příznivým podmínkám území lze uplatnit komplexní revitalizaci vodních i krajinných struktur s přihlédnutím k ostatním zájmům území. Obsah revitalizace vodních struktur Základem revitalizace vodních struktur je revitalizace odstavených ramen, která předpokládá odbahnění a úpravu koryta včetně zachování segmentů litorálu a rekonstrukci břehových porostů. Revitalizaci však nutně musí předcházet zhodnocení a odstranění starých zátěží v podobě navezených sutí, zavážek, drobných skládek a zejména pozůstatků činností dřívějších průmyslových podniků.
45
Revitalizace odstavených ramen je navržena v jedné variantě, která je demonstrována na digitálním modelu území.
Revitalizace vodních struktur zahrnuje soubor technických, biotechnických a biologických opatření.
Technická opatření: - odtěžení sedimentů a navážek - propustky mezi jednotlivými segmenty ramen - vybudování plavebního kanálu - revitalizace koryta odstavených ramen - výpustní a nápustní objekty v pravobřežní hrázi řeky Moravy
Biotechnická opatření: - litorál – tvorba (ponechání) litorálu na části ramen - prohloubení depresí s tvorbou nových mokřadů jako kompenzace (optimálně v předstihu umožňujícím rychlou kolonizaci) v blízkém okolí ramen - tvorba malých vodních tůní, průtočných, bočních i samostatných v návaznosti na ramena - zakládání umělých mokřadů při starých kanalizačních výpustích - odstranění nepůvodních dřevin (trnovník akát, javor jasanolistý) z břehových porostů
Biologická opatření: Opatření jsou shodná s opatřeními navrhovanými v kapitole revitalizace krajinných struktur .
Vazba na ÚSES Podél řeky Moravy je trasován nadregionální biokoridor ÚSES s nivní a vodní osou. V zájmovém území se obě osy sbližují (dle ÚTP) a dle platné ÚPD jde vodní osa řekou Moravou a nivní ji volně kopíruje. Zprůtočnění slepých ramen by umožnilo odklonění nivní osy do revitalizovaného území a výrazně by zvýšilo hodnoty přírodního prostředí nadregionálního biokoridoru.
46
Možnosti harmonizace protipovodňové ochrany s revitalizací vodních struktur Vzhledem k tomu, že problematika ochrany před povodněmi je aktuálně předmětem diskusí (správce toku Povodí Moravy s.p. zpracovává aktualizaci Generelu ochrany před povodněmi v povodí řeky Moravy, krajský úřad zadal v letošním roce zpracování Studie ochrany před povodněmi na území Zlínského kraje), je revitalizace vodního prostředí zpracována pouze jako návrh, nikoliv jako varianta konečná. Výslednou variantu bude nutno koordinovat s konečným (jednoznačným) řešením protipovodňové ochrany.
7.2 Revitalizace krajinných struktur Revitalizace krajinných struktur zahrnuje široký rozsah opatření směrovaných ke zvýšení ekologických, kulturních a estetických hodnot území. Na základě podrobného vyhodnocení historického vývoje území a jeho současného stavu (doloženého podrobným biologickým hodnocením i vlastními terénními průzkumy) byly s přihlédnutím k dalším záměrům v území, formulovaným v územním plánu, oborových dokumentech a v programech rozvoje mikroregionu stanoveny návrhy krajinných úprav.
Souhrnný návrh revitalizace krajinných struktur Vzhledem k intenzivní zemědělské výrobě a blízkosti průmyslových a komerčních areálů je aktuálně zastoupení biologicky hodnotných segmentů nízké. Základem návrhu je proto zvýšení biologické diverzity zájmového území odstraněním nepůvodních dřevin a rekonstrukcí zeleně v celém území, následná péče o cenné biotopy a podpora žádoucích hospodářských forem využívání. Rozhodující výměra území je stále využívána jako intenzivní orná půda. Vzhledem k lokalizaci zájmového území v údolní nivě a jednoznačnému ohraničení zástavbou a dopravní infrastrukturou lze reálně předpokládat, že v dohledné době nebude příjezd pro velkovýrobní mechanizaci přes zástavbu reálný. Orná půda je již v současné době negativně ovlivňována zejména pohybem dalších uživatelů v krajině, kde spontánně vznikají chodníky přes zemědělské kultury, dochází k jejich pošlapání apod. Problémem je i aplikace pesticidů v blízkosti zahrádkářských osad a slepých ramen. Jako hlavní opatření se proto doporučuje snížení intenzity zemědělské výroby, což může být zemědělcům velmi 47
dobře kompenzováno v rámci agroenviromentálních programů. Rovněž další navrhovaná opatření lze realizovat postupně s využitím dotačních titulů, které jsou specifikovány níže. Základem revitalizace krajinných struktur je odstranění nepůvodních dřevin a rekonstrukce zeleně v celém území. Návrh předpokládá podporu aktuálně absentujících dřevin měkkého luhu, iniciaci stanovištně původních biotopů a vytvoření podmínek pro ustupující druhy, management pro zachování významných stávajících biotopů, využití ÚSES k revitalizaci krajiny, začlenění protipovodňových opatření do krajiny, změny využití pozemků a podporu diverzifikace využití území. Předpokládá se i odclonění průmyslových areálů zeleným pásem dřevin.(viz. Mapa č.3) V cílové podobě se předpokládá na lokalitě existence následujících společenstev:
Lesní společenstva Budou převažovat druhově bohatá, strukturovaná společenstva lužního lesa, zejména stanovištně původní jilmové doubravy s dominantním dubem letním, popř. jasanem ztepilým. Typickou dřevinou tohoto tzv. tvrdého luhu jsou jilmy (Ulmus minor, U. laevis). Častou příměs tvoří lípa srdčitá (Tilia cordata), ve vlhčí variantě olše lepkavá (Alnus glutinosa) a další dřeviny měkkého luhu. Keřové patro je druhově bohaté, vedle zmlazených dřevin stromového patra je nejhojnější svída krvavá (Swida sanguinea), ve vlhčích typech střemcha obecná (Prunus padus), popř. bez černý (Sambucus nigra). Charakter bažinného lesa v drobném segmentu mohou naplnit mokřadní olšiny. Lem vodních ploch bude tvořit měkký luh,tj. vrbiny, popř. s navazujícími topolojilmovými jaseninami.
Trávobylinná společenstva Stanovištně původní jsou vlhké louky, u kterých lze při umělém zakládání předpokládat poměrně rychlou sukcesi ostřic (Carex), sítin (Juncus) a dalších vlhkomilných trav i bylin. Typické jsou zejména psárkové louky s dalšími typickými travami - psinečkem výběžkatým (Agrostis stolonifera), metlicí trsnatou (Deschampsia cespitosa), pýrem plazivým (Elytrigia repens), medyňkem vlnatým (Holcus lanatus). Dalšími vhodnými
48
společenstvy jsou mezofilní ovsíkové louky a vlhké pcháčové louky. Údolní niva je bezesporu úzce spojena s vodou. V zájmovém území se však na osluněných plochách sekundárně vytvořila společenstva stepního charakteru. Typickou ukázkou druhotného stanoviště vytvořeného člověkem jsou společensta stepního charakteru na náspu drážního tělesa ,kde byla zjištěna řada významných teplomilných druhů motýlů zácných nejen v regionu, ale na území celé republiky.
Vodní a mokřadní společenstva Klíčovou pozici v zájmovém území bude mít především vegetace stojatých i tekoucích vod, především makrofytní vegetace přirozeně eutrofních a mezotrofních stojatých vod a makrofytní vegetace mělkých stojatých vod. Frekventované budou rákosiny a vegetace vysokých ostřic.Předpokládá se i výskyt vegetace jednoletých vlhkomilných bylin. U těchto typů společenstev se předpokládá spontánní šíření ze stávajících genetických zdrojů na lokalitě samotné i v blízkém okolí (mrtvá ramena, tůň u Kostelan). Charakteristický krajinný ráz údolní nivy bude dotvářen výsadbou rozptýlené a liniové zeleně, u které se předpokládá jak výběr ze stávajících nárostů, tak výsadba stanovištně vhodných druhů.
Rozptýlená zeleň Z hlediska obnovy krajinného rázu budou v rámci rekultivace vysazovány solitery i skupinky zeleně ze stanovištně vhodných druhů. Solitery zejména dlouhověké - dub letní (Quercus robur), lípa srdčitá (Tilia cordata), popř. jasan (Fraxinus) a jilm (Ulmus). Skupinová zeleň bude převážně vícepatrová: ve stromovém patře jsou navrhovány stejné druhy jako u soliter, dále stromové a keřové vrby (Salix caprea, S.viminalis, S.fragilis,…), olše (Alnus glutinosa, A.incana), střemcha (Prunus padus), jeřáb (Sorbus aucuparia), třešeň ptačí (Cerasus avium) a zejména plodonosné keře – svída (Cornus sanguinea), ptačí zob (Ligustrum vulgare), líska (Corylus avellana), krušina (Frangula alnus), šípek (Rosa sp.).
49
Agrokultury Zemědělská půda bude v optimální případě tvořena trvalými travními porosty v druhovém složení blízkém přirozeným trávobylinným společenstvům. Významnou pozici zastávají zahrádkářské osady, drobná držba a extenzivní sady. Zde se doporučuje podpora krajových odrůd. Je třeba působit proti vnášení cizorodých dřevin a exotů zejména do volné krajiny.
Požadavky na rostlinný materiál Pro výsadbu se doporučuje použit materiál místní provenience, keřový materiál z místních okrasných školek (lze využít i prostokořenné sazenice). Kvalitu a původ materiálu musejí garantovat příslušné okrasné nebo lesní školky. Pro zatravnění lze využívat i běžnou travní směs pro příslušné stanoviště, tvořenou přírodními druhy trav, popř. jetelovin. Velmi vhodný by byl i výsev speciální travní směsi na dílčí segmenty (dle zkušeností Správ CHKO). Upozornění: Travní směs nesmí obsahovat mezirodové travní hybridy.
Pro výsadby budou dle stanovištních podmínek (STG) voleny dřeviny výběrem z následujících druhů: Ramena, vlhké deprese, břehové porosty (STG 1BC 4-5B, 1BC 5B,1BC 5A) Stromy základní* a doplňkové Acer campestre* Javor babyka Acer platanoides Javor mléč Alnus glutinosa* Olše lepkavá Carpinus betulus* Habr obecný Fraxinus angustifolia Jasan úzkolistý Fraxinus excelsior* Jasan ztepilý Populus alba* Topol bílý Populus nigra* Topol černý Prunus padus Střemcha evropská Quercus petraea Dub zimní Quercus robur* Dub letní Salix alba* Vrba bílá Salix fragilis* Vrba křehká Tilia cordata* Lípa srdčitá Tilia platyphylla Lípa velkolistá Ulmus caprinifolia Jilm ladní Ulmus laevis* Jilm vaz
50
Keře Cornus sanguinea Svída obecná Crataegus monogyna Hloh jednosemenný Crataegus oxyacantha Hloh obecný Euonymus europaea Brslen evropský Frangula alnus Krušina olšová Ligustrum vulgare Ptačí zob obecný Lonicera xylosteum Zimolez obecný Ribes rubrum Meruzalka červená Salix cinerea Vrba pětimužná Salix pentadra Vrba nachová Salix purpurea Vrba nachová Salix triandra Vrba mandlová Salix viminalis Vrba košařská Viburnum opulus Kalina obecná
Zemědělská půda, ostatní plochy STG 1BC 3, 1BC (3)4 Stromy základní* a doplňkové Acer campestre* Javor babyka Acer platanoides Javor mléč Betula verrucosa Bříza bradavičnatá Carpinus betulus* Habr obecný Prunus avium Třešeň ptačí Pyrus nigra Hrušeň polnička Quercus petraea* Dub zimní Quercus robur Dub letní Salix alba* Vrba bílá Tilia cordata* Lípa srdčitá Tilia platyphylla* Lípa velkolistá Keře Cornus mas Dřín obecný Cornus sanguinea Svída obecná Corylus avellana Líska obecná Crataegus monogyna Hloh jednosemenný Crataegus oxyacantha Hloh obecný Euonymusverrucosus Brslen bradavičnatý Ligustrum vulgare Ptačí zob obecný Lonicera xylosteum Zimolez obecný Rhamnus catharticus Řešetlák počistivý Rosa canina Růže šípková Rosa pimpinellifolia Růže bedrníkolistá Viburnum lantana Kalina tušalaj
51
Obr.č.10 – STG v řešeném území
7.3 Související návrhy a opatření Zájmové území je situováno v příměstské části souměstí Staré Město a Uherské Hradiště. Ochrana a tvorba životního prostředí zde má hluboké kořeny, o čemž svědčí aktivní přístup obou měst k udržitelnému rozvoji regionu, účast v řadě projektů a programů, činorodé zájmové organizace Českého svazu, rozvoj environmentálního vzdělávání, výchovy a osvěty a řada dalších aktivit.
52
Svazek obcí sdružených v mikroregionech Staroměstsko a Dolní Poolšaví si klade za cíl spolupráci v oblasti cestovního ruchu a zkvalitňování životního prostředí. Ramena řeky Moravy svou lokalizací umožňují zpřístupnění přírodních krás území pro milovníky přírody, turisty i cykloturisty. Rovinatý terén umožňuje snadný přístup i pro handicapované. S realizací hlavní cyklotrasy včetně informačních tabulí, trasované po hrázi Moravy již bylo započato. Nabízí se však okružní trasa (charakteru naučné stezky) podél ramen. Nezbytné křížení se železnicí v JZ části Čerťáku lze řešit lehkou konstrukcí, která by současně mohla sloužit jako pozorovatelna života v lužním lese a vodních meandrech. Druhé křížení železnice je možné značeným přechodem. Stezka vybudovaná v mírném násypu by současně sloužila i jako protipovodňová bariéra. Komunikační síť by dále byla tvořena stávajícími přístupovými cestami k zahrádkářským osadám a drobné držbě a doplněna o pěšinky na druhově či pohledově zajímavé segmenty krajiny. Takto uspořádané území bude velmi dobře využitelné pro řadu ekologických a vzdělávacích aktivit, zvláště bude – li krajinný inventář doplněn o informační tabule, jednoduchá posezení, přístřešky apod. V návaznosti na revitalizované území se dle územního plánu předpokládá rozvoj sportovišť, s dostupem i ubytovacích kapacit apod. Obdobně jako u revitalizačních záměrů lze předpokládat využití dotačních titulů pro realizaci souvisejících záměrů a opatření a to ze široké škály podpor udržitelného rozvoje krajiny, opatření k tvorbě zdravého životního prostřed a rozvoji turistiky. Vzdělávací a osvětové projekty mohou využívat zdrojů EVVO
7.4 Očekávané přínosy revitalizace Hlavním cílem revitalizace vodních a krajinných struktur bylo zvýšení biodiverzity a tím i ekologické stability řešeného území. Efektivnost revitalizačních zásahů byla orientačně vyhodnocena pomocí koeficientu ekologické stability území (KES). Ve své nejjednodušší podobě je koeficient konstruován jako poměr ploch relativně ekologicky stabilních k plochám relativně nestabilním. Za plochy relativně stabilní se považují lesy, vodní plochy, trvalé travní porosty a extenzivní
53
sady, do ploch nestabilních patří pole a urbanizované zastavěné plochy (v daném případě též plochy s předpokládanou zátěží). Pro vstupní hodnocení byly využity výsledky biologického průzkumu, který člení zájmové území na 32 segmentů, podrobně zmapovány po botanické i zoologické stránce a po vyhodnocení společenstev byly jednotlivé segmenty přiřazeny do následujících kategorií:
kategorie 1 = biologicky velmi hodnotný segment kategorie 2 = biologicky hodnotný segment kategorie 3 = biologicky málo hodnotný segment kategorie 4 = biologicky nevýznamný segment
Pro výpočet byla použita klasická metodika dle TERPLANu::
KES = plochy hodnocené ES 1+2+3 plochy hodnocené ES 4 Aktuální KES = 136283+328108+334152 = 0,97 826 319 Hodnota KES indikuje území intenzivně využívané, zejména zemědělskou velkovýrobou, oslabení autoregulačních pochodů způsobuje značnou ekologickou labilitu a vyžaduje vysoké vklady dodatkové energie (viz. Mapa č.1)
Cílový KES = 221689+759235+434466 = 6,69 211472 Hodnota KES indikuje stabilní krajinu s převahou přírodních a přírodě blízkých struktur. (viz. Mapa č.2)
Očekávané přínosy realizace záměru vycházejí z provedené analýzy SWOT. Významnou prioritou je stabilizace stávajících cenných společenstev lužní krajiny,
54
podstatné zvýšení její ekologické stability a revitalizace zájmového území bude prováděna v postupných krocích po etapách. Nejvýznamnějšími přínosy je zvýšení biologické diverzity území a stabilizace stávajících cenných společenstev lužní krajiny a při současném zvýšení jejich ekologické stability. Revitalizaci zájmového území je možno provádět v postupných krocích po etapách, přičemž lze předpokládat další zlepšování ekologické stability území. Revitalizace vodních a krajinných struktur se významně ovlivní i možnosti sportovních a rekreačních aktivit. Vzhledem k dobré dostupnosti lokality lze revitalizované území prezentovat jako ukázku funkční údolní nivy a využívat i ekologickou výchovu, osvětu a vzdělávání, které mají na Uherskohradišťsku velkou tradici.
7.5 Předpokládaná finanční náročnost Revitalizace zájmového území bude prováděna v postupných krocích po etapách. Rámcově lze předpokládat při CÚ 2006 následující nákladovost na založení jednotlivých druhů společenstev: Typ společenstva
Nákladovost
Lesní společenstva
90 - 150 tis. Kč/ha
Vrbiny
50 -75 tis. Kč/ha
Trávobylinná společenstva
6 - 15 tis. Kč/ha
Rozptýlená zeleň
25 - 40 tis. Kč/ha
Vegetační úpravy v lemech
30 - 50 tis. Kč/ha
Zakládání mokřadů
150 tis. Kč/m3
Úpravy litorálů
120 tis. Kč/ m3
Likvidace nepůvodních dřevin
20 – 30 tis. Kč/ ha
Náklady na zprůtočnění ramen (odtěžení sedimentu) a související technická opatření (nápustné a výpustné objekty, stupně) nelze dostatečně specifikovat, rámcově lze předpokládat náklad 200 Kč/m3 sedimentu - navážky.
55
Možnosti financování Vzhledem k tomu, že revitalizace zájmového území má komplexní charakter a lze předpokládat velmi rychlé a při nastolení vhodného managementu i dlouhodobé (trvalé) zlepšení aktuálního stavu zájmového území, lze předpokládat získání dotační podpory. Jako optimální zdroj se jeví nově zahájený Operační program – osa 6, který zcela koresponduje se záměry navrženými ve studii: Operační program: Životní prostředí na období 2007 – 2013 Řídící orgán: Ministerstvo životního prostředí Osa 6: Zlepšování stavu přírody a krajiny 6.1 Implementace péče o území soustavy Natura 2000 6.2 Podpora biodiverzity 6.3 Obnova krajinných struktur 6.4 Optimalizace vodního režimu krajiny 6.5 Podpora regenerace urbanizované krajiny
7.6 Komplexní vyhodnocení a doporučení dalšího postupu Revitalizace vodních a krajinných struktur je situována do příměstské krajiny velmi dobře přístupné jak ze Starého Města, tak z Uherského Hradiště. Revitalizace zájmového území bude znamenat obnovu ekologicky cenného segmentu údolní nivy, který bude vedle ekologicko – stabilizačních funkcí plnit i další funkce jako jsou retence vody v krajině, alternativa k technickému řešení protipovodňové ochrany – možnost rozlivů při průchodu velkých vod, rekreační a sportovní využití lokálního i regionálního charakteru. V neposlední řadě bude lokalitu možno využívat pro environmentální vzdělávání, výchovu a osvětu a to ve vazbě na již existující ekologické aktivity, které mají v obou městech dlouhodobou tradici.
Řadu dílčích opaření jako jsou zatravnění orné půdy, likvidace nepůvodních dřevin a tvorba mokřadů lze realizovat bezprostředně a připravit tak žádoucí předstih před realizací technicky nejnáročnější části revitalizace, což je revitalizace říčních ramen.
56
Vzhledem ke složitosti území se doporučuje i podrobnější rozpracování možností zprůtočnění ramen se zaměřením na technické řešení a možnost využití revitalizované nivy v samostatné studii - optimálně ve spolupráci s Povodím Moravy s.p. jakožto správcem toku. Dále se doporučuje podrobněji řešit biologická rizika zprůtočnění zejména ve vztahu k hořavce duhové (EVL Čerťák).
8. VÝSLEDKY A DISKUZE Výsledkem diplomové práce je grafický výstup vizualizačního charakteru, tedy 3D model terénu vytvořený v programu ArcGIS, který věrně kopíruje současný stav území. Na modelu je postupně znázorněna kostra ekologické stability před a po revitalizaci, současný stav území a návrh revitalizace řešeného území. Model bude použit jako podklad při dalších návrzích, a to ať už revitalizačních, tak pro návrhy protipovodňové, rekreační atd. Od původního záměru zhotovit příčné a podélné profily ramen a vypočítat kubatury zemin byla práce odkloněna vzhledem k časové náročnosti a rozsahu ke zpracování podrobného digitálního modelu terénu a vizualizaci území. Rovněž s přihlédnutím k možnostem vybraného softwaru pro zpracování území ArcGIS 9.3 se tato varianta jevila jako vhodnější. Samotnému zpracování ve vybraném softwaru předcházelo terénní měření. Velmi důležité je před měřením zvážit účel pro který bude výstup použit a na jeho základě zvolit vhodný počet bodů podrobného bodového pole. Velký počet těchto bodů sice zpřesní měření, ale je velmi časově náročný, zvláště pak v území takové velikosti a proto je nezbytné ho optimalizovat na základě požadavků kladených na projekt. Při měření GPS aparaturou sice docházelo v některých místech k výpadku fázové složky signálu, zejména pak pod hustými břehovými porosty a tím ke snížení přesnosti, ale využití korekcí ze sítě referenčních stanic Czepos pomocí GPRS modemu zaručuje geodetickou přesnost měření již přímo v terénu a nevyžaduje další zpracování a zpřesnění dat. Se základní bodovou sítí jsem mohla přistoupit k samotné tvorbě 3D modelu. V softwaru Arc GIS jsem pro tento účel vyzkoušela interpolační nástroje TIN, Topo to Raster, Spline a Spline with barriers. Zajímavé zjištění nastalo, když interpolační nástroj Topo to Raster, který je specificky navržen pro vytvoření hydrologicky korektního DMT, 57
nevytvořil ze zadaných dat věrný model území. K tomuto účelu mnohem lépe posloužil nástroj Spline with barriers, který používá kombinaci bodového pole společně se zadanými bariérami, tedy hranami (singularitami) v území. Domnívám se, že příčinou je značně ploché území a v něm malé množství zaměřených bodů, které byly v případě nástroje Spline with barriers doplněny o jednotlivé hrany v území a tím pádem vznikl kvalitnější model než s nástrojem Topo to Raster. Nesrovnalosti se vyskytly u drážního tělesa, které pro přesné zobrazení vyžaduje mnoho podrobně zaměřených bodů. Násep však není předmětem úprav, proto od časově a technicky náročného měření bylo upuštěno. Ve vytvořeném 3D modelu se v některých místech, zejména na svazích, vyskytla bílá místa, která vznikla nedostatkem naměřených dat právě v těchto místech. Množství mnou naměřených bodů a bodů poskytnutých pro účel vizualizace území zcela postačí. Pokud bychom ale přistoupili k podrobnému technologickému řešení revitalizace území, bylo by nutné některé části doměřit a bodově zpřesnit. Použitý software se projevil jako vhodný k podobným úkolům, zvláště se osvědčilo jednoduché a logicky postavené ovládání programu, které poskytuje dostatek možností a alternativ k nakládání s naměřenými daty a umožňuje tak vytvoření co nejvěrnějšího modelu území. ArcGIS nabízí velké množství možností tvorby různorodých výstupů. Je zde možnost jednoduchého přidání měřítka, směrové růžice, legendy a to vše v různých stylech a automaticky se přizpůsobující zobrazené mapě. Také 3D funkce a ovládání při tvorbě DMT nabízejí širokou škálu nástrojů, které dovolují zobrazit trojrozměrný terén z různých úhlů pohledu i průlet tímto terénem a mít tak výstup ve formě videa či sekvence obrázku. Tento propracovaný a nástrojově ucelený software byl dobrou volbou pro zpracování této diplomové práce.
58
Obr.č.11 – DMT – současný stav území
Obr.č.12 – DMT – návrh revitalizace
59
9. ZÁVĚR V posledních několika letech nastal velký rozvoj výpočetní techniky a přístrojového vybavení. Jejich kvalita a možnosti výrazně posunuly hranice prezentace a propagace území, různých objektů nebo problémů, které se vážou k danému prostoru. Vizualizace se tak stávají běžnou součástí různých projektů, ve kterých je důležité v co nejpřirozenějším prostředí a srozumitelně představit daný problém. Jednoduchým ovládáním, prohlížením a využíváním potenciálu vložených informací se stává prezentace interaktivní. Konečná vizualizace je výsledkem rozsáhlého souboru činností, které zasahují do oboru geodézie, fotogrammetrie, geoinformatiky, kartografie a moderních prezentačních technologií. Působivá vizualizace se stává základem kvalitní prezentace jakéhokoliv návrhu.
Cílem diplomové práce bylo vytvořit 3D vizualizaci, která by vycházela z reálných podkladů a měla určitý informační potenciál. Tímto způsobem lze zpracovat rozsáhlé území, ale i menší území, kde se vyžaduje větší přesnost a korektnost. V mém případě se jednalo o okolí Starého Města, které leží u Uherského Hradiště. Výše popsaná metoda digitální vizualizace je velmi dobře využitelná v praxi, jedná-li se o území, kde není riziko časté ztráty signálu GPS aparatury, tedy hustě zalesněná území atd. Výstupy z ní jsou vhodným podkladem pro návrh projektové dokumentace a další analýzy. Tyto vizualizace jsou velmi užitečné v procesu rozhodování o způsobu provedení revitalizace zejména co se týká srovnání výškových a sklonitostních poměrů dna odstaveného ramene ve spojitosti s realizací jeho odbahnění a napojení na řeku. Mohou rovněž posloužit k lepšímu odhadu přesunů hmot při zemních pracích a tím i nákladů na realizaci projektu.
60
10. SUMMARY
There is a big development of computer technology in last few years. Its quality and possibility have markedly changed presentation and propagation of areas, problems or objects. Visualization is getting common part of different projects, in which the most important thing is to present the problem clearly enough. By visualization a presentation is getting interactive. The aim of my thesis was to create 3D visualization, which would come from real data and has an informative potential. In this way it is possible to work up large terrain or smaller one, which requires better correctness. In my case it was area near of Staré Město by Uherské Hradiště. The method of digital visualization see above is very usable practically in areas, where signal GPS is not lost often, it means thickly wooded area and so on. Data outputs from this method are useful for project documentation and other analyses. This visualization are very useful in decision making process finding the way of revitalization design, especially for comparison of elevation and inclination aspect of billabong bed in connection with proposel of levering out mud and connecting billabong with river.
61
Seznam podkladů a literatury BEZDĚČKA P. a kol. Satré Město v proměnách staletí. Městský úřad Staré Město, 2000. CULEK, M. Biogeografické členění České republiky. Praha: Enigma, 1995. DEMEK, J. Zeměpisný lexikon ČSR. Hory a nížiny. Praha: Academia ČSAV, 1987. KLIMÁNEK, M. Digitální modely terénu. 1. vyd. Ediční středisko MZLU v Brně : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2005. 85 s. Učební texty vysokých škol. ISBN 80-7157-982-3. MARŠÍKOVÁ, M., MARŠÍK, Z. Kartografie. Recenzent Doc. Ing. Miroslav Mikšovský, CSc. 2006. 1. vyd. České Budějovice : ZF JU, 2006. 113 s. Učební texty vysokých škol. ISBN 80-7040-841-3. MAYER, P. Pocítacové modelování krajiny. 1. vyd. Praha : ČVUT, 1995. 110 s. Učební texty vysokých škol. ISBN 80-01-01389-8. MILLER, C.L., LAFLAMME, R.A. The digital terrain model-theory and application. Photogrammetric Engineereing 24(3), 1958, p. 433-42. MÍCHAL I. : Ekologická stabilita, MŽP ČR, 1992 QUITT E. 1971: Klimatické oblasti Československa.- Studia Geographica 16, Geogr. ústav ČSAV, Brno. VLČEK V. a kol. : Zeměpisný lexikon ČSR [Vodní toky a nádrže], Academia, Praha 1984 - letecké snímky, ortofotomapy a katastrální mapa Staré Město Legislativní podklady: - Zákon č. 17/1992 Sb. o životním prostředí - Zákon č. 114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny v platném znění - Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách (vodní zákon)
62
Elektronické zdroje:
ŠINDELÁŘ, V. Digitální model terénu – 1.cást. GRAFIKA ON-LINE : 3D grafika [online]. 1999 [cit. 2007-12-11], s. 1-1. Dostupný z . ISSN 1212 - 9569 . www.env.cz www.mze.cz www.mmr.cz www.nature.cz www.ochranaprirody.cz www.staremesto.uh.cz www.město-uh.cz a další
63