Pasportizace historických sklepení Brna prostředky geografických IT

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Provozně ekonomická fakulta

Pasportizace historických sklepení Brna prostředky geografických IT Diplomová práce

Vedoucí práce: Mgr. Jitka Machalová, Ph.D.

Bc. Michal Muthsam

Brno 2008

Rád bych chtěl touto cestou poděkovat vedoucí mé diplomové práce paní Mgr. Jitce Machalové, Ph.D. za velmi cenné rady a připomínky, které mi během psaní a tvorbě diplomové práce poskytla a doufám, že tato práce splnila její očekávání, které do mne vkládala. Další osobě, které patří bezesporu velký dík a bez které by nebyla možnost realizovat tuto práci je Ing. Aleš Svoboda, přední odborník na brněnské podzemí, bez kterého by brněnské podzemí postupně upadalo v zapomnění, Ing. Ivo Mrázkovi, vedoucímu oddělení provozu TS OTS Brno za podporu a věcné připomínky. Další dík patří pochopitelně mým rodičům za podporu při dlouholetém studiu a v neposlední řadě patří dík mým kamarádům a přátelům za jejich existenci a podporu. Doufám, že tato práce bude patřit k těm, které budou využity ku prospěchu věci a stanou se tak určitou metodikou pro pasportizaci brněnského podzemí.

Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vyřešil samostatně s použitím literatury, kterou uvádím na konci tohoto díla.

V Brně dne 20. ledna 2008

....................................................

4

Abstract Muthsam, M. Historical Brno undercroft pasportisation by instruments of geografical IT. This dissertation is concerned with problems of GIS utilization in mappping the undercraft of Brno in public sevrices and private sector – firms and companies, which take care of this area. At beginning I analyze current situation and then suggest pasportisation system which utilize GIS for undercroft mappping. End of my work belong to aplication of my created methodics and processes to experience and consecutive objective evaluation and education of conslusions.

Abstrakt Muthsam, M. Pasportizace historických sklepení Brna prostředky geografických IT. Diplomová práce. Brno, 2008. Tato diplomová práce se zabývá problematikou využití GIS při mapování brněnského podzemí ve veřejné správě a v soukromém sektoru u firem a společností, které tuto oblast mají na starost. Ze začátku analyzuji stávající situaci a poté navrhuji systém pasportizace s využitím GIS při mapování podzemí. Závěr celé práce patří aplikování mnou vytvořených metodik a postupů do praxe a následného objektivního zhodnocení a vyvození závěrů.

5

OBSAH

Obsah 1 Úvod a cíl práce 1.1 Úvod práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Cíl práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 6 7

2 Základní pojmy

9

3 Současný stav v řešené problematice 3.1 Historie a vývoj GIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Historie podzemí města Brna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Projekt Sanace podzemí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 11 12 14

4 Metodologický postup 4.1 Metodologický postup při tvorbě diplomové práce . . . 4.2 Požadavky na pasportizaci dle Odboru technických sítí 4.3 Vstupní data a jejich úpravy . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Výsledná data, výstupy, jejich použití . . . . . . . . . . 4.5 Výstup a jeho uživatelé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Software ArcGIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 16 19 20 22 23 26

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

5 Vlastní řešení 5.1 Pasportizace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Metadata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Definice atributové tabulky u pasportizovaných sklepů a dalších objektů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 Definice atributové tabulky u studní a cisteren . . . . . . . . 5.2.3 Definice atributové tabulky u nepasportizovaných sklepů . . 5.2.4 Náplň atributových tabulek . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Vytváření a naplňování dílčích vrstev . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 Presentace celé práce na Internetu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 Ekonomická stránka celého projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

31 . 31 . 34 . . . . . . .

35 37 39 41 43 45 45

6 Diskuse

48

7 Využití v praxi

51

8 Závěr

52

9 Literatura

53

Přílohy

54

A Fotogalerie

55

1

ÚVOD A CÍL PRÁCE

1 1.1

6

Úvod a cíl práce Úvod práce

Historie a převážně její materialistická část mne od útlého věku velmi zajímala. Od mládí jsem četl řadu knížek o historii a na základní i střední škole mne dějepis velmi bavil. Proto když se mi naskytla příležitost se osobněji setkat s historií, ihned jsem toho využil. V létě roku 1997 a 1998 jsem se jako brigádník účastnil archeologického průzkumu Stránské skály, které realizovalo MZM Brno financované z projektu PHARE a jejím cílem byla snaha objevit pozůstatky osídlení původního obyvatelstva. Zde jsem se utvrdil v mé domněnce, že historie a její mapování a objevování mne velmi zajímá. O pár let později jsem se začal zajímat o historii a urbanistický vývoj Brna, sledoval jsem archeologické práce v samém jádru města a sháněl jsem informace o podzemí. Postupem času jsem se stal členem badatelské společnosti, která se zaměřovala na bádání v oblasti podzemí, ať už městského, vojenského či technického (doly). Postupem času jsem se s mými kamarády osamostatnil, začali jsme se postupně dostávat do míst, kam se běžný smrtelník nedostane. Po pořízení digitálního fotoaparátu jsem začal pravidelně navštěvovat veškeré sondy a průzkumy, které se provádí v Brně a dělal jsem pečlivou fotodokumentaci. Díky tomu jsem měl možnost se setkat s řadou lidí, kteří se podílejí na projektu Sanace podzemí a od těchto lidí čerpat velmi cenné informace. Postupem času si archeologové ze společnosti Archaia Brno, o.p.s. společně s dělníky či stavbyvedoucími na mne „zvykliÿ a tak mám přístup na stavební parcely či archeologická naleziště, kde provádím fotodokumentaci a v případě, že se objeví fragment sklepa, či staré štoly provádím společně s dělníky či kolegy z dalších institucí přímo průzkum s cílem fotodokumentovat a zmapovat tyto prostory. Fotodokumentace je v této oblasti velmi nutná a cenná, neboť řada objektů které se podaří najít při stavebních pracích se velmi rychle zasype či zničí a tak nakonec běžný člověk nemá ponětí ani o tom, co vše se objevilo při stavebních pracích. Zjištěné informace předávám přímo archeologům (v případě archeologických nalezišť) či dělníkům a samozřejmě i Ing. Aleši Svobodovi, jakožto znalci brněnského podzemí. V roce 2006 jsem byl stálým „hostemÿ rekonstrukce náměstí Svobody, při které se objevila řada nových sklepů, fragmentů těchto sklepů či vodovodních štol a řada dalších z historického hlediska velmi cenných prvků a objektů, za zmínku stojí například kostel sv. Mikuláše, který stával až do začátku devatenáctého stolení uprostřed náměstí. Když jsem se měl rozhodovat, kterým směrem zaměřit svoji diplomovou práci, jaké téma zvolit, bylo mi jasné, že by se celá práce měla odvíjet od podzemí. Jelikož jsem už v té době měl informace o ne zrovna uspokojivém stavu zpracování plánů podzemních prostor, snažil jsem se diplomovou práci odvíjet tímto směrem. Ovšem byl zde problém tuto představu realizovat a díky Mgr. Jitce Machalové, Ph.D. a Ing. Aleši Svobodovi jsem jí snad úspěšně realizoval. To, co je přesně cílem práce,

1.2

Cíl práce

7

jakými prostředky a s jakými výsledky jsem nakonec uskutečnil tuto práci se dočtete v následujících kapitolách.

1.2

Cíl práce

Tak jako každá práce, která je cílevědomě zpracovávána, tak i při tvorbě diplomové práce byl kladen velký důraz na propracovanost a pečlivost její analýzy a následného vývoje s cílem vytvořit doposud chybějící metodiku pasportizace historických sklepení, která v případě, že se ověří její přínos by mohla být nasazena nejen na Magistrátě města Brna, přesněji řečeno Odboru technických sítí, ale též v projektantských či stavebních firmách zabývajících se stavebně-historickým průzkumem Brněnského podzemí. Cílem této práce je vytvořit a zavést do praxe zcela novou metodiku pro mapování brněnského podzemí a též tento postup praktikovat na některých sklepních objektech. Doposud neexistoval žádný ucelený postup, díky kterému by se ze stavebněhistorického hlediska evidovaly v elektronické podobě historické podzemní prostory, společně s jejich charakteristickými vlastnostmi, např. poloha, technický stav, vlastník. To vše se má dít v rámci geografických IT. Implementace celé metodiky přinese velký zvrat, neboť doposud většina materiálů byla zakreslena ručně, bylo nepředstavitelné například vyhledávání objektů a zobrazování jen těch sklepů, které splňují některé podmínky. Pokud se podaří zmiňovaná problematika aplikovat do metodiky, bude tato práce odevzdána příslušnému odboru magistrátu města Brna. Prioritně je tato práce určena pro Magistrát města Brna, resp. Odbor technických sítí (OTS) jakožto pro subjekt, který má většinu podzemních prostor ve své správě, dále pro firmu R-ateliér, s. r. o. Ing. Aleše Svobody jako projektanta projektu Sanace podzemí a v neposlední řadě též pro Ústav informatiky na Provozně ekonomické fakultě Mendelovy zemědělské a lesnické univerzitě v Brně, pod kterým jsem měl možnost tuto práci realizovat. Na začátku této práce bude věnována pozornost doposud řešené problematice pasportizace Brněnského podzemí, její analýza a z ní vyplývající realizace a ve výsledné fázi implementace navržené metodiky. Vstupní data budou tvořit především ručně kreslené plány nebo pasporty jednotlivých podzemních prostor v elektronické podobě. Výstup této práce bude představovat detailní zdokumentovaných pasportizovaných sklepů či jiných podzemních prostor detailně zakreslených ve speciálně vytvořených polygonových vrstvách. U každé podzemní prostory nehledě na to, zda se jedná o studnu, sklep, chodbu či kryt budou uvedeny specifické informace nacházející se v atributových tabulkách daných vrstev a kromě toho u pasportizovaných sklepů je uživateli k dispozici přehledný pasport v graficky přívětivém HTML formátu. Typ dat v atributových tabulkách je koncipován tak, aby data byla jednoznačná, statická, pokud možno omezit redundanci výskytu a samozřejmě aby byla užitečná. Závěr této práce bude tvořit nejen ekonomické zhodnocení celého projektu a její finanční nákladovost pro začlenění GIS do IS podniku, ale též doporučení, návrhy a

1.2

Cíl práce

8

závěry, kterých je vhodné se v budoucnu držet, pokud je snaha danou metodiku implementovat. Zbývající strany diplomové práce potom tvoří fotografie ze zajímavých míst nacházejících se pod Brnem.

2

2

ZÁKLADNÍ POJMY

9

Základní pojmy

V této kapitole jsou uvedeny základní a nejčastěji užívané termíny a jejich formulace udávané v odborné literatuře nebo v odborných kruzích. Součástí každého termínu, či fráze je jeho stručná a výstižná definice. Atributová tabulka Tabulková nebo textová data popisující charakteristiky jednotlivých prvků. V našem případě se jedná o elementární data týkající se námi evidovaných sklepů, studní, krytů či dalších podzemních prostor. Geografické Informační systémy Geografický informační systém (GIS) je systém pro správu, analýzu a zobrazování geografických informací. Geografické informace jsou reprezentovány sadami geografických dat, které modelují realitu pomocí jednoduchých obecných datových struktur. GIS obsahuje kompletní sadu nástrojů pro práci s geografickými daty (Machalová, 2007). Georeferencování Přiřazení geodetických souřadnic rastrové datové sadě (např. snímku nebo skenované mapě) (Tuček, 1998). Georefrencování umožňuje zobrazovat a analyzovat rastrová data společně s dalšími geografickými daty. Informace Míra množství neurčitosti nebo nejistoty o nějakém náhodném ději, odstraněná realizací tohoto děje (Pezlar, 1998). Informační systém Informační systém lze definovat jako soubor lidí, metod a technických prostředků zajišťujících sběr, přenos, uchovávání a zpracování dat s cílem tvorby a poskytování informací dle potřeb příjemců informací činných v systémech řízení (Voříšek, 1996). Metadata Metadata obsahují informace o každé datové sadě. Metadata jsou neocenitelná při sdílení datových sad a pro dokumentaci GIS projektu (Machalová, 2005). Pasportizace, pasport Detailní charakteristika popisovaného objektu. Při pasportizaci podzemní prostory, například sklepa se provádí detailní geodetické zaměření, vyhotovení pasportizačního

2

ZÁKLADNÍ POJMY

10

dokumentu obsahující informace stavebně-historického charakteru, počínaje historií objektu, aktuálním stavem, společně s návrhy dalších stavebních úprav či možného využití. Polygon Uzavřený dvojrozměrný tvar tvořený nejméně třemi stranami a reprezentující plochu. V GIS se používá pro reprezentaci prostorových prvků, které mají plošný charakter, například parcel, administrativních celků, ploch stejného využití nebo půdního typu (Machalová, 2007). Sanace podzemí Od 70. let minulého století v Brně odstartoval projekt, jehož cílem je kompletní zmapování brněnského podzemí, evidence veškerých podzemních prostor (sklepy, kryty, studny, chodby a jiné). Součástí tohoto projektu je statické zajištění objevených prostor.

3

SOUČASNÝ STAV V ŘEŠENÉ PROBLEMATICE

3 3.1

11

Současný stav v řešené problematice Historie a vývoj GIS

Dnešní doba je celosvětově chápána a zároveň charakterizována jako „věk informatikyÿ. Informace se stávají velmi důležitým předpokladem prosperity firmy, či instituce (Tvrdíková, 2000). Základním kritériem správného fungování je bezesporu kvalitní informační systém. Zatímco dříve byla kvalita hardwaru a odpovídající funkčnost softwaru považována za zdroj zvyšování účinnosti informačních systémů, nyní se zaměřuje pozornost integrátorů na nedostatečnou kvalitu organizační přípravy zavádění a inovaci informačních systémů. Shromažďování informací lze považovat zcela jistě za výchozí bod tvorby informačního systému a vybavování firmy informačními technologiemi. Jelikož IS se používají snad ve veškerých odvětvích lidské činnosti, nikoho nepřekvapí, že v geografii, kartografii, geodézii a v jiných vědních disciplínách se staly informační systémy mocným nástrojem. Souhrnným názvem se označují jako Geografické informační systémy (GIS). Výhodou či specializací GIS oproti jiným informačním systémům můžeme spatřovat především ve schopnosti pojmout a zpracovat informace o prostorové lokalizaci a ve vzájemných vztazích mezi prostorovými objekty. Abychom si lépe charakterizovali GIS, je možno tuto problematiku charakterizovat následovně: GIS je na počítačích založený informační systém na získávání, obhospodařování, analýzu, modelování a vizualizaci geoinformací. Geodata, která využívá, popisují geometrii, topologii, tématiku (atributy) a dynamiku (změny v čase) daného geoobjektu (Machalová, 2007). Historie GIS je velmi dlouhá, úzce souvisí s používáním komerčně dostupné a zároveň na tehdejší dobu výkonné techniky v období na přelomu 50. a 60. let minulého století. Vznik GIS ovlivnily 3 disciplíny: • rozvoj metod pro získávání a zobrazování geografických údajů, • rozvoj nástrojů prostorových analýz, • rozvoj systémů pro statistické zpracování údajů. Pro mnohé snad ani není překvapující to, že kosmonautika ovlivnila či spíše uspíšila nástup technologií pro zpracování geografických dat. Důvodem jsou především v tehdejší době vypuštěné umělé družice, které posílaly na zem nespočetně velké množství geodat. V současnosti si například připomínáme padesát let od vypuštění první umělé družice Sputnik 1. V té době začínají vznikat první úzce specializované programy analyzující získaná data. Teprve až v 70. letech můžeme mluvit o vytvoření prvního geografického informačního systému. Nástup komerčních geografických informačních systémů byl blokován především z technického hlediska, neboť sálové počítače mělo jen málo společností a organizací. Teprve v 80. letech minulého století s nástupem osobních počítačů IBM-PC se začínají objevovat první komerční GIS aplikace.

3.2

Historie podzemí města Brna

12

Od té doby se díky technickému a technologickému pokroku GIS aplikace změnily, problematika geografických informačních systémů se dostala do širšího povědomí a nikoho asi nepřekvapí, že je to v současné době velmi dynamická a perspektivní oblast. Díky těmto okolnostem na trhu existuje několik významných společností vyvíjející GIS aplikace. K největším patří například společnost ESRI, INTEGRAPH či CARIS. Důkazem, že oblast GIS je velmi perspektivní a dynamická svědčí fakt, že tyto systémy se zavádí na jednotlivých magistrátech, krajích a dalších institucích, zkrátka všude, kde se pracuje s geografickými daty. Použití geografických informačních systémů a technologií je velmi pestré. Data která jsou uložena v databázi je možno načítat, zobrazovat jednotlivé vrstvy objektů, exportovat do nových vrstev či datových struktur. To vše společně s možností provádění základních dotazů do databáze, například pomocí grafických průvodců (wizzardů) určených pro běžného člověka, či přímo SQL dotazy pro zkušenější uživatele, vytváří velmi silný GIS nástroj. Výsledná data mohou být presentována například nejen ve 2D prostoru, ale též i ve 3D prostoru. Toto je jen pouhý zlomek toho, co všechno geografické informační systémy dovedou.

3.2


Brno, tak jako každé historické město, ukrývá pod svými domy, dlážděním ulic a travnatými plochami parků četná, doposud neznámá tajemství. Jsou to podzemní prostory, chodby a sklepy vybudované generacemi našich předků. O mnohých se vědělo dávno a byly využívány, případně byly odhaleny při stavební činnosti. Jiné však byly pouze tušeny a opředeny bájemi, pověstmi o hrůzných činech a zakopaných pokladech. Skutečnost je však úplně realistická. Veškeré podzemní prostory sloužily k ryze praktickým účelům. Brno a jeho okolí, ležící na okraji Českomoravské vrchoviny na soutoku řek Svratky a Svitavy bylo osídleno již v hlubokém pravěku. Množství archeologických nálezů a památek, ukrytých pod vrstvami říčních náplav a sprašových sedimentů, dokládá trvalou lidskou přítomnost od paleolitu až po příchod Slovanů. Na území dnešní městské aglomerace stála zpočátku slovanská trhová osada. Její obyvatelé zakládali svá sídla podél starých obchodních cest a utvářeli tak zárodek města s tržišti a ulicemi, obehnaného hradbami. Zbytky tohoto osídlení zůstaly zachovány pod vrstvami říčních náplav, sprašových usazenin, navážek a přestaveb (Kuča, 2000). K budování podzemních staveb přispěly příhodné geologické podmínky, které tvoří spraše, nivní hlíny a sedimenty o značné mocnosti. Nejstarší sklepy z tohoto raného období byly pouhé jámy v zemi, zakryté deskami nebo trámy, sloužící k uchování potravin, hlavně obilí, takzvané obilnice. Středověké Brno bylo z obraných důvodů prostorově omezeno prstencem hradeb. Tato skutečnost nutila majitele domů maximálně využívat všechny nadzemní i podzemní prostory. Domy byly úzké, jednopatrové nebo dvoupatrové, stavěné ze

3.2


13

dřeva a cihlí, pouze význačnější budovy byly kamenné, neboť kámen v tehdejší době byl velmi nákladný stavební materiál, který si nemohl dovolit každý. Z důvodu zvětšování prostor pro skladování potravin a vína byly pod obytnými domy a obchody budovány stále větší sklepy. Původní dřevohlinité sklepy byly nahrazovány hlubokými, někdy vícepatrovými sklepy zděnými cihlami. Ve 13. a 14. století byly sklepy situovány pod budovami v pozdním středověku se rozšiřovaly za hranice domovních parcel, ačkoli to odporovalo tehdy platným řádům. Mnohé sklepy byly budovány tajně, neboť měly sloužit k uchování cenností, majetku a jako úkryt, případně úniková cesta v době ohrožení města nepřátelským útokem. Původní dřevěné stavby postupně zanikaly a byly nahrazovány stavbami kamennými. Jejich sklepy měly rozměry 6–9 krát 8–10 metrů, byly zahloubeny až tři metry pod úrovní terénu a osvětlené úzkými okénky. Původní konstrukci sklepů tvořily desky zapřené o sloupy nebo trámy, případně kolíky opletené proutím a pomazané jílem. Někdy byly vyzděné z kamenů. Později je zabezpečovala cihelná klenba a sklepy byly budovány nejen v měkkém podloží, ale i v pevném skalnatém podkladu brněnských vyvýšenin (Svoboda, 2001). V patnáctém století byly jako sklep označovány podzemní prostory sloužící jako obchodní sklady a krámy zapuštěné pod úroveň ulic, kde se prodávalo zboží. Vstupovalo se do nich po schodech z průjezdů domů, případně přímo z ulice padacími dveřmi. Často byly využívány i jako dílny hlučných řemesel. Největší sklepy vznikaly pod obranými stavbami u hradeb jako kasematy pro úkryt obránců a skladiště vojenského materiálu, pod radničními a církevními budovami, kláštery a kostely. V sedmnáctém a osmnáctém století pokračovalo zvětšování sklepů hloubením dalších pater a jejich spojováním. Tak vznikly rozsáhlé labyrinty. Budování podzemních staveb však pokračovalo dále až do současnosti. Nejsou to však jen sklepy a chodby, co se skrývá pod povrchem města. Patří se mi technické stavby, historické vodovody, kanalizační stoky, jímky a v neposlední řadě studny a odpadní jámy, které jsou často zdrojem zajímavých archeologických nálezů, pomáhajících hlouběji nahlédnout do života našich předků v minulých staletích. V minulosti bylo mnoho těchto stavebních památek nenávratně zničeno, aniž byly náležitě prozkoumány a zdokumentovány. Další však teprve čekají na své objevení. Jedná se hlavně o připravovaný podrobný průzkum hradu Špilberk. O jehož tajných chodbách se traduje řada pověstí a nepodložených zpráv. Neznámé podzemní stavby však nebyly objevovány pouze náhodně při stavbě domů a komunikací. Nezmapované a neudržované sklepy a štoly s narušenou stabilitou a únosností měly za následek poruchy statiky domů a propadání silnic a chodníků. V roce 1976 došlo na ulici Pekařské po havárii vodovodu k tragické události. Do výkopu historické kanalizační štoly se propadla pětačtyřicetiletá žena a její tělo nebylo doposud nalezeno. Tato událost byla jedním z rozhodujících momentů pro řešení problematiky brněnského podzemí, jeho průzkumu, dokumentaci a sanaci.

3.3

Projekt Sanace podzemí

14

Obr. 1: Archiv města Brna – propad na ulici Pekařské

Obr. 2: Pamětní deska připomínající tragickou událost

3.3


Od 70. let minulého století probíhá na území městské památkové rezervace Brno projekt „Sanace podzemíÿ. Jeho úkolem je vyhledávání, případné vyklízení a statické zajištění dosud neznámých podzemních prostor. Zadavatelem a investorem projektu je Magistrát města Brna, praktické provádění zajišťují specializované inženýrské organizace, od roku 1998 Technické sítě Brno, a. s. Průzkum probíhá systematicky po jednotlivých domovních blocích, dokumentovaných a průběžně číslovaných pro potřeby brněnského pracoviště Státního ústavu pro rekonstrukci památkových měst a objektů v Praze (SÚRPMO)(Svoboda, 2005). Průzkumu jednotlivých objektů, projektovaných Technickými sítěmi, a. s., vždy předchází stavebně-historický průzkum stávající zástavby včetně sklepů. Sondy jsou situovány v suterénech domů a jejich nejbližším okolí. Aby bylo možno zachytit případné druhé nebo třetí patro sklepních prostor, jejich hloubka často přesahuje

3.3


15

pět metrů. Na dokumentaci sondami narušených situací se podílí i archeologové (Archaia Brno, o. p. s.). Zpočátku bylo sledování prací spíše náhodné, ale od roku 1996 nabyl výzkum na systematičnosti. V současné době jsou odborně sledovány téměř všechny vyhloubené sondy a prohlubuje se spolupráce s projektantem (RAteliér,s.r.o., Ing. Alešem Svobodou). Hlavním cílem je omezení negativních zásahů

Obr. 3: Sonda realizovaná na ulici Veselá

do dosud neprozkoumaných archeologických terénů. Výkopové práce se provádí pod dohledem archeologů a jsou vždy kresebně i fotograficky dokumentovány včetně stěn výkopu. Systematické projektování a zakládání sond přináší jedinečnou možnost postupně dokumentovat archeologické a stavebně-historické situace v historickém jádru města.

4

METODOLOGICKÝ POSTUP

4

16

Metodologický postup

V této kapitole jsou definovány jednotlivé body, které jsou určitým vodítkem při řešení dané problematiky. Je možné, že některé postupy zde uvedené se budou odlišovat ve fázi samotné realizace a implementace. Snahou je najít optimální cestu samotné realizace projektu.

4.1

Metodologický postup při tvorbě diplomové práce

Při práci s GIS aplikacemi je vhodné se držet univerzálních a mnoha let ověřených postupů, které v jednotlivých krocích definují směr, kterým by se měl odebírat jakýkoliv projekt od fáze návrhů, přes realizaci až po fázi implementaci. Stanovení cílů projektu První fáze obnáší především detailní analýzu současného stavu využití informačních technologií v podniku či organizaci (v mém případě na Magistrátu města Brna, respektive Odboru technických sítí), seznámení se s doposud aplikovaným postupem řešení problematiky, stanovení dílčích cílů, které má GIS projekt splňovat. Dále je nutné podchytit problémy vzniklé s mnohdy komplikovaným získáváním vstupních dat. Největší problém bude pravděpodobně se získáním podkladových materiálů týkajících se podzemních objektů v historickém jádru města Brna. Nejvhodnější způsob, jakým získat tyto podklady bude obrátit se na Odbor technických sítí Magistrátu města Brna, jakožto subjektu, který má většinu podzemních prostor ve své správě. Konzultace budou vedeny převážně s Ing. Alešem Svobodou zastupující projektantskou společnost R-ateliér, s. r. o. Jelikož se pod Brnem nachází nejen sklepní objekty, ale též další objekty, jako například studny, cisterny, štoly a podobně, bude nutné během konzultací definovat jaké objekty a do jaké míry mají být zakreslovány jednotlivé detaily podzemních objektů, stanovit si informace, které u těchto záznamů budeme definovat a též jak často a v jaké míře bude docházet k aktualizaci, respektive k přidávání nových položek do projektu. Celá metodika musí reflektovat a splňovat očekávání zainteresovaných uživatelů. Výstupem celého projektu bude realizovaná doposud neexistující metodika pasportizace podzemí, prvotní zaznamenání pasportizovaných objektů a vyplnění atributových tabulek patřičnými daty. Celá práce bude realizována tak, aby byla pokud možno univerzální s možností implementace v různých institucích. Samozřejmostí by měl být celkový přínos pro společnosti. Budování databáze (v souladu s databází stávajícího IS) Budování datového úložiště je velmi důležitá fáze, která musí vycházet ze současného stavu informačního systému, ze zvolené GIS architektury a z definovaného souřadnicového systému. Musí se zohlednit, jakým způsobem budu geodata pořizována či

4.1


17

budou upravovány stávající a jaké výstupy je možno od aplikace požadovat. Této fázi lze přiřadit následující kroky: • zvážení dostupných zdrojů dat, • alokace technických zařízení, • definování pracovních postupů, • navržení struktury a parametrů databáze, • kontrola dat a editace chyb. V následujících kapitolách se budeme zabývat výše uvedenými body. Práce s lidskými zdroji V případě, že bude vytvořen a realizován navrhovaný GIS projekt, je nutné zabezpečit, aby aplikace byla plně a efektivně využita, aby v mém případě pro evidenci podzemních prostor byly využity jen validní, tj. mnou definované vrstvy (z důvodu redundance a korektnosti dat). Součástí nasazení metodiky do ostrého prostředí musí být též elementární proškolení zaměstnanců a ostatních pracovníků, kteří s touto prací přijdou do styku. Po zaškolení uživatelů pak nebude nic bránit tomu, GIS plně zapojil do celopodnikových procesů. Restrukturalizace a manipulace s daty V případě, že se podaří realizovat předběžné etapy, je možno s úspěchem hovořit o integraci GIS do stávajícího IS podniku. Pod pojmy restrukturalizace a manipulace s daty v GIS1 je možno si představit v tomto kontextu zobrazení aktuální části domovních bloků, pod kterými se nachází podzemní prostory a tyto zobrazované plochy možno též zoomovat. Zkrátka a dobře pojem restrukturalizace mohu chápat jako zobrazení mapy k obrazu svému. Analýzy a syntézy Analýza systému (metoda zkoumání systému) usiluje o celistvý pohled na studovaný systém z hlediska všech vnějších i vnitřních souvislostí (jak z hlediska struktury, tak i chování systému). Je to rozbor systému, který by vždy měl končit nějakým závěrem. Syntéza systému (někdy je považována za součást analýzy) je činnost, která je závislá na výsledcích analýzy. Při ní syntetizují (slučují, skládají) získané poznatky za účelem navržení nového systému s požadovanými vlastnostmi (Pezlar, 1999). Budu-li mít námi vytvořená data připravená pro vlastní práci zaměstnanců, mohu tento krok už přímo označit jako vlastní práce s GIS. Pomocí analýz a syntéz budou vznikat nová data, která poskytnou uživatelům nové informace potřebné pro podporu rozhodování. Uvedená činnost se bude zaměřovat na dotazy na databázi 1

GIS aplikace umí tvořit jakékoliv SQL dotazy a přehledně zobrazit výsledek.

4.1


18

(většinou pomocí tzv. wizzardů), třídění dat, generování statistických dat, barevné odlišování jednotlivých prostor dle vlastností v atributové tabulce. Vytváření výstupů Výstupem systému je míněno množina vazeb a proměnných, jejichž prostřednictvím systém ovlivňuje okolí (Pezlar, 1999). Snahou při tvorbě projektu nebude jen vytvořit a naplnit geodatabázi řadou informací, ale též pro budoucí správné užití GIS. Aplikace bude mít výstupy ze systému přehledné a srozumitelné pro uživatele, kteří budou s daným projektem pracovat. Při tvorbě výstupů budu muset brát v potaz, jaký typ uživatelů bude spravovat tento projekt, jak velké znalosti s GIS aplikacemi budou mít a jaké požadavky budou kladeny na zaměstnance. Je zcela jasné, že uživatelé aplikace, kteří se denodenně setkávají s problematikou mapování a průzkumu podzemí budou od aplikace očekávat zcela jiné výstupy než například laik. Výstupy celé aplikace budou formulovány a presentovány tak, aby si každý uživatel mohl zjistit potřebné informace a aby tyto informace byly presentovatelné na jakékoliv pracovní stanici. Kromě grafického výstupu (mapy, fotografie) bude též uživatelům k dispozici textový výstup. Celá tato aplikace zařadí projekt do kategorie tzv. „multimediálního GISuÿ. Plánovaný harmonogram práce V úvodní fázi bude nutné nejprve se detailně seznámit s obecnou problematikou podzemí v historickém jádru města. Materiálů ke studiu přímo historického podzemí je bohužel málo. Ve sbornících vydávaných archeologickou společností Archaia Brno, o. p. s. se podkladů týkajících přímo dané problematiky vyskytuje velmi málo, mapa historického podzemí realizovaná společností R-atelier, s.r.o. nebyla už několik let vydána (její vydání je plánováno na rok 2008). Naštěstí v roce 2002 byla vydána Ing. Alešem Svobodou kniha o brněnském podzemí a před Vánocemi roku 2005 byl vydán její druhý díl. V těchto knihách je možno se dovědět hodně informací o problematice využití a záchrany podzemních prostor na území města Brna. Též se zde nachází detailní plány některých podzemních prostor, které budu pro tuto práci též používat. Fakt je ten, že pokud by se mělo vycházet jen z informací, které jsou k dispozici v tištěné podobě, byla by realizace této práce velmi obtížná. Už samotné překreslení sklepů z tištěné do elektronické podoby pro člověka který v daných místech nebyl či není obeznámen se stavem mapovaných prostor je těžké. Docházelo by k situacím, kdy by byly nesprávně zaznamenány jednotlivé prostory. Některé složitější prostory by byly zaznamenávány jako jednotlivé sklepy, dřevěné či cihlové příčky by mohly býti zakresleny jako nosné zdi, atd. Pokud by se tímto směrem odvíjela samotná práce, kvalita a vypovídací schopnost celého díla by byla nevalná. Těchto stavů jsem se při realizaci práce snad úspěšně vyhnul, neboť jsem se osobně účastnil provádění jednotlivých průzkumných štol, které se v Brně již několik

4.2

Požadavky na pasportizaci dle Odboru technických sítí

19

let provádí s cílem zmapovat Brněnské podzemí. Při těchto aktivitách jsem mohl sledovat detailní průběh těchto prací, diskutovat s dělníky, projektanty, geology či geodety a rozšiřovat si obzor znalostí o dané problematice. Tyto a další znalosti jsem pak mohl uplatit v této práci. Další velkou výhodu, kterou mám a která mi hodně pomáhá při realizaci této práce je ten fakt, že většinu sklepních prostor, které digitalizuji jsem osobně navštívil a tudíž vím, v jakém stavu se nachází, jak moc jsou členité a jak se rozchází plány s realitou. Tyto veškeré odlišnosti jsem bral v potaz a při vyplňování atributových tabulek jsem se snažil o aktuálnost těchto informací.

4.2

Požadavky na pasportizaci dle Odboru technických sítí

Celá práce by měla splňovat několik zásadních kritérií. • Rozlišení objektů dle pasportů – jednoznačně by měly být rozlišeny jednotlivé typy objektů. To především na prostory, které již byly pasportizovány a na ty, které pasportizovány nebyly. Je to především z toho důvodu, že u pasportizovaných podzemních objektů máme k dispozici mnohem více informací a zaměřený objekt je zaznamenán velmi přesně. • Rozlišení objektů dle významu – historické jádro Brna skrývá pod svým povrchem nejen sklepení, různé napájecí a odvodňovací štoly, či různé chodby spojující sklepení, ale též kryty, studny či cisterny. Systém by měl být schopen rozlišovat jednotlivé typy objektů. • Evidence dat – součástí každého zaznamenaného objektu by měla být možnost též dohledat doplňující údaje a přehledně je zobrazit buď v samotné aplikaci či externím dokumentu. Formát dat by měl splňovat především nenáročnost software pro otevření daného dokumentu. • Přesnost – přesnost zaznamenání a zobrazení dat je poměrně složitý problém. U zaměřených sklepů se může přesnost pohybovat v řádu několika centimetrů, u nepasportizovaných prostor rozdíl mezi plánem a skutečností může být i několik metrů v závislosti na typu a poloze daného objektu. • Modifikovatelnost – vzhledem k tomu, že nejenom přesné zaměřování sklepů probíhá každý rok, ale též se objevují nové podzemní prostory a některé bohužel se likvidují, tak systém musí být schopen vkládat, mazat či editovat jednotlivé objekty a informace vztažené k daným objektům. • Zobrazení a vyhledávání – uživatel musí být schopen si zobrazit buď daný objekt, či skupinu objektů. Samozřejmostí musí být též zoomování. V případě, že bude zapotřebí vyhledat sklepy dle jednotlivých parametrů, měla by tato funkcionalita být k dispozici pomocí jednoduchého průvodce či SQL dotazu. Nároky na vyhledávání jsou především pro název, lokalitu, typ podzemí a další charakteristické vlastnosti, jako například zdivo, statický stav, vlastník. • Export dat – export dat by měl být umožněn do běžných vektorových či rastrových formátů a v případě popisných datu (atributové tabulky) tak do databázových formátů, jako např. CSV či XML.

4.3

Vstupní data a jejich úpravy

20

• Rozsah práce – zaznamenané prostory by měly být především veškeré pasportizované podzemní objekty. Pokud se metodika osvědčí jako úspěšná, je možnost začít zaznamenávat i nepasportizované sklepní prostory.

4.3


V době ještě před několika lety, kdy digitalizace nepronikla do všech oblastí se veškeré materiály kreslily, rýsovaly či dokonce zapisovaly ručně. S nástupem digitalizace se veškeré dokumenty začínaly digitalizovat a v dnešní době neustále převádí či teprve začínají převádět do elektronické podoby. Tento trend donedávna ovšem nepanoval v oblasti zaznamenávání výsledků průzkumu a dokumentování brněnského podzemí. Je sice pravda, že nově objevené sklepní prostory byly digitálně zpracovány, ale dříve evidované sklepy byly ponechány v původní podobě, tj. v rukou kreslených plánech. Samozřejmě toto počínání kompetentních lidí mohu spatřovat v řadě důvodů, přinejmenším je nutno zmínit finanční náklady spojené s pořízením zařízení určených pro digitální zpracování (počítačová stanice, skenery, potřebný software), dále pak nedostatečná kvalifikace zaměstnanců, kteří by tuto činnost prováděli a v neposlední fázi i časové hledisko, neboť pořízení výpočetního střediska, vybudování GIS pracoviště včetně zaškolení lidí a ze začátku částečný dohled nad zaměstnanci je věc, která se neustále odkládala a nebyla žádná nutnost ani impuls k tomu, aby se digitálně materiály zpracovávaly. Od Odboru technických sítí a společnosti R-ateliér, s.r.o. budou získávány podklady k digitálnímu zpracování v následující podobě: • Digitalizované podklady ve formě vektorových map (vrstev) jednotlivých sklepních prostor – tyto podklady se budou týkat pouze pasportizovaných prostor. • Katastrální mapy jednotlivých městských částí, ve kterých se nachází zmapované objekty. • Ručně rýsované plány sklepů. • Textové podklady psané v programu MS Word – převážně několikastránkové pasportizační dokumenty. • Historická mapa podzemí z roku 1999. Tento soubor map obsahuje přes dvě stovky ručně zaznamenaných sklepů a jiných podzemních objektů. Skoro u každého objektu se nachází stručný popis daného místa. Snahou bude alespoň částečné překreslení objektů uvedených v této knize. Jelikož se mi jedná o kvalitu, nikoliv kvantitu, nebudu se snažit zakreslit co nejvíce sklepů na úkor kvality. Nehledě na požadavek, aby byly zmapovány prozatím pasportizované objekty. Veškeré již zmíněné materiály budou pravděpodobně zcela nekonzistentní (některé v textové formě, některé v digitalizované podobě), jejich digitalizaci budu provádět buď skenováním jednotlivých dokumentů (v případě, že budu mít k dispozici skener) či focením digitálním fotoaparátem. Poté, co budu mít v elektronické podobě veškeré podklady, bude nutné přejít na georeferencování, což bude spočívat v tom, že do vrstvy obsahující katastrální mapu přidám další vrstvu, což bude právě

4.3


21

fotka plánu nějaké podzemní prostory, například sklepa. Katastrální mapa bude nastavena jako vrchní vrstvu, což bude mít za následek to, že se pod mapou zobrazí vytvořená fotografie. Aby bylo docíleno přesného nalícování fotky na katastrální mapu (ručním rýsováním dochází k velkým nepřesnostem), bude použito již zmíněné georeferencování spočívající v použití kontrolních bodů, díky kterým nastavím přesné nalícování fotografie na katastrální mapu. S největší pravděpodobností jako výchozí body budu používat uliční čáru či další významné prvky, jako například hrany budov či schodiště.

Obr. 4: Digitalizace ručně kreslených plánů

Zde uvedená zkušební digitální fotografie (obr. č. 4) plánu sklepů v okolí Zelného trhu byla pořízena čtyř mega pixelovým digitálním fotoaparátem Olympus C-770 UZ. Pomocí poměrně vysokého rozlišení chipu ve fotoaparátu a relativně kvalitní optice bude možno digitální fotografii velmi kvalitně zvětšit a tudíž i přesněji provést samotné georeferencování jednotlivých sklepů. Rukou rýsované podklady s největší pravděpodobností budou obsahovat občas i několik desítek sklepů a z toho důvodu bude nutné digitalizovanou fotografii několikrát georeferencovat v závislosti na tom, jakou část fotky budu zpracovávat a jak velké budou nesrovnalosti rýsovaného plánu oproti realitě (neshoda hran budov na digitalizované mapě versus přesná katastrální mapa). Digitalizované podklady ve formě vektorových vrstev jednotlivých sklepních prostor nebude nutno v žádném případě upravovat, protože při přidání těchto vrstev k vrstvě, kterou bude katastrální mapa, dojde automaticky ke správnému nalícování a tudíž přesnost zde bude naprosto dokonalá.

4.4

4.4

Výsledná data, výstupy, jejich použití

22

Výsledná data, výstupy, jejich použití

Neexistuje žádný smysluplný systém, aplikace či metodika, kde by se nekladl důraz na kvalitu vstupních dat, jejich správnou transformaci a posléze na předem očekávaný a naprosto bezchybný výstup. Tak i u tohoto projektu budu po správném nadefinování a úpravě vstupních dat, jejich následné transformaci pochopitelně očekávat, že data budou ve srozumitelném formátu a naprosto korektní. Získávání a úpravu vstupních data bylo definováno v předchozí části, detailní popis výstupních dat a jejich uživatelů bude rozebráno v této a následující kapitole. Prvotním výstupem celé této práce bude především vytvoření samotné metodiky, spočívající v definování, jakým pokud možno optimálním způsobem provádět digitalizaci a kumulaci plánů brněnského podzemí.

Obr. 5: Zakreslené sklepní prostory pod horní částí Zelného trhu

Po vytvoření metodiky bude nutné definovat, které objekty mají být předmětem digitalizace. Zde bude nutné zvážit veškeré aspekty a reálnost s jakou jsem schopen je evidovat. Už předem je jasné, že novodobé sklepy nebudou předmětem této práce, neboť jednak nemají žádnou historickou hodnotu a též tyto prostory se zcela jistě evidují například u společností, které mají na starost například bytový fond. Pro jednotlivé typy podzemních prostor (sklepy, studny, kryty) bude nutné vytvořit speciální polygonovou vrstvu a v této vrstvě definovat svoji vlastní atributovou tabulku obsahující pečlivě vybírané položky, které bude obsahovat a které se budou u každé podzemní prostory zaznamenávat. U těchto položek musím klást velký důraz na jejich charakter a množství atributů. Bude zbytečné u podzemních prostor evidovat desítky údajů, které by z časového hlediska nebyly statické, ale

4.5

Výstup a jeho uživatelé

23

dynamické (například teplota, vlhkost), což by znamenalo v případě aktualizace záznamů neustále opravovat tyto údaje a proto bude atributová tabulka tvořena jen potřebnými údaji. Každá vytvořená vrstva bude obsahovat zakreslené objekty v závislosti na charakteru a obsahu dané vrstvy. Poté, co zakreslím daný objekt do předem vybrané vrstvy (obr. č. 5) v atributové tabulce se mi zpřístupní políčka náležící k danému prostoru. Tyto políčka budu vyplňovat pro daný prostor charakteristickými údaji vyplývající především z pasportizačního dokumentu či v některých případech z vlastních znalostí o dané podzemní lokalitě. Poté, co zakreslím například sklep do vrstvy, vyplním atributovou tabulku vztahující se k danému sklepu, poté přijde na řadu vytvoření pasportizačního HTML dokumentu, který bude obsahovat nejen informace vyplývající z atributové tabulky, ale též v těle dokumentu se bude nacházet samotný pasport přepsaný z RTF dokumentu. Součástí tohoto dokumentu budou jednak odkazy na jednotlivé vrstvy, tak také fotogalerie námi digitalizovaných podzemních prostor. U HTML dokumentů se budu muset zaměřit jednak na celkový grafický styl, pak také samozřejmě na obsah a jeho formu.

4.5


V předešlé kapitole jsem popsal jednotlivé budoucí výstupy, jejich stručnou charakteristiku a nyní se zaměřím na subjekty, které s danými výstupy budou či spíše by měly pracovat. Magistrát města Brna Prioritně bude tato práce určena pro Magistrát města Brna, přesněji řečeno Odbor technických sítí, jakožto subjekt, který má většinu podzemních prostor ve své správě. Je nutné, aby město mělo přehled o objektech, které se nachází na území samotného města a aby měl magistrát přehled o objektech, které se nachází v jejich správě. Tyto informace jsou například důležité v případě, kdy dochází k prodeji či koupi nějakého objektu nebo pozemku, aby se vědělo, zda součástí objektu není též podzemní prostor. V minulosti se již stalo to, že magistrát prodal objekt soukromému majiteli, aniž si byl vědom toho, že součástí objektu je rozsáhlý podzemní komplex sklepů a chodeb. Je to velmi smutné, zvláště pak když se jedná o takový komplex sklepů, který je na ulici Pekařská 80. Pokud magistrát bude mít přehled o podzemních prostorách, může lépe přemýšlet nad jejich možným využitím, provádění dalších průzkumů, plánování vedení inženýrských sítí a jiné. Uskutečnění této práce pro město Brno považuji za velmi přínosné, neboť doposud evidence sklepů či jiných podzemních prostor byla trochu chaotická a v žádném případě nebyla v takové míře digitalizovaná a komplexně zpracována. Z důvodu, že Magistrát města Brna (jmenovitě Odbor technických sítí MMB) má již vybudo-

4.5


24

vané a plně funkční GIS středisko používající software od společnosti ESRI. Náklady a problémy spojené se zavedením tohoto systému do praxe jsou nulové. R-ateliér, s. r. o. Tato projektantská společnost společně s Odborem technických sítí má na starost projektování veškerých stavebně-historických průzkumných šachet v rámci projektu Sanace podzemí. Kromě toho také řeší různé jiné situace. V posledních letech při ražbě sekundárních kolektorů v historickém jádru dochází velmi často k objevení sklepů či pouhých fragmentů. I v těchto situacích figuruje tato společnost, která provádí spíše dokumentaci a fotodokumentaci nově objevených a v zápětí nenávratně zničených prostor. Ve firmě R-ateliér, s. r. o. se většina plánů nachází v papírové podobě, jen novodobější pasportizované sklepy jsou vedeny v podobě elektronické. I pro tuto společnost považuji za přínosné, kdyby z textové formy přešla na elektronickou evidenci podzemních prostor. Postupem času a po dohodě je možno tuto práci rozšířit například o evidenci zasypaných podzemních prostor či o detailní přehled jednotlivých realizovaných průzkumných šachet v uplynulých letech. Archaia Brno, o. p. s. Archeologická společnost Archaia Brno, o.p.s. provádí záchranné archeologické průzkumy a výzkumy v lokalitách nejen v samotném městě Brně, ale i v jeho okolí. Poslední dobou byla možnost pozorovat jejich práci například při rekonstrukci náměstí Svobody. Plány podzemních prostor jsou vedeny v této společnosti též papírovou formou, jen málo plánů podzemních prostor mají v elektronické podobě. Nasazením této aplikace by archeologům mohla v budoucnu ušetřit čas a zefektivnit práci. Brněnské vodárny a kanalizace, a. s. Jakákoliv havárie vodovodního řadů i při rychlé opravě může způsobit velké škody. O tom se šlo přesvědčit například v roce 1975 na ulici Hlinky, kde došlo k obrovskému vymletí kaverny v jehož důsledku došlo k propadu vozovky a chodníku o rozloze několika metrů čtverečních. O rok později došlo na ulici Pekařská k tragické události, při které zaplatila svým životem náhodná chodkyně. V současné době je diagnostika poruch na vodovodních řadech sice ihned zjistitelná, ale přesto prosakující voda se může dostat i do sklepů i několik metrů od prasklého vodovodního řadu. V únoru roku 2005 na ulici Mečová prasklo vodovodní potrubí a voda zatopila řadu historicky velmi cenných sklepů nacházejících se několik metrů od trhliny v potrubí. V případě, kdyby nedošlo k odčerpání vody z těchto prostor a odvezení několika kontejnerů plných naplavené zeminy, mohlo by postupem času dojít k částečnému narušení statiky domů, ve kterých se podzemní prostory nachází. Z tohoto důvodu je nutné, aby Brněnské vodárny a kanalizace, a. s. měly přehled o podzemních prostorách, v jejichž těsné blízkosti se klade či je již položen vodovodní řad.

4.5


25

Zcela evidentně Brněnské vodárny a kanalizace, a. s. nebudou mít v elektronické podobě detailní přehled o historických podzemních prostorách na území města Brna a z toho vyplývá i jednoznačný přínos pro tuto společnost. Technické sítě Brno, akciová společnost Nejvýznamnější činností společnosti Technické sítě Brno, akciová společnost jsou správa a zabezpečení provozu veřejného osvětlení a slavnostního osvětlení města Brna a správa a zabezpečení provozu podzemní kolektorové sítě města Brna. Ražení kolektorů je velmi finančně a časově náročné. Město Brno nemá ještě kompletně vybudovanou síť sekundárních kolektorů. Takže v následujících letech se v této důlní činnosti bude nadále pokračovat. Jak jsem se zmínil výše, při ražbě dochází k nenávratnému zničení podzemních objektů, zároveň se objevují nové a nové podzemní prostory a digitální evidence podzemních prostor by mohla přispět k záchraně některých cenných objektů, které se nachází v cestě plánovaného kolektoru. Typickým příkladem může být tzv. „Zlatá studnaÿ na Jakubském náměstí či studna pod Zelným trhem, které se nacházely v přímé trase kolektoru, ale po dohodě byla trasa změněna. Technické sítě Brno, akciová společnost mají vybudované a plně funkční GIS pracoviště, z čehož vyplývá nenáročnost nasazení systému do provozu. Brněnské komunikace a.s. Hlavní činností je projektová a inženýrská činnost ve výstavbě, provádění a rekonstrukce pozemních a inženýrských staveb, správa a údržba komunikací. Vzhledem k faktu, že podzemní prostory se nenachází jen pod obytnými domy, ale zasahují do chodníků a silnic, je nutné mít detailní přehled o těchto prostorách. V případě propadu je možno ihned si zjistit zda vzniklá situace nesouvisí např. s podzemními objekty. Brněnské komunikace a.s. mají též vybudované a plně funkční GIS pracoviště a z toho vyplývá nenáročnost nasazení systému do provozu. K seznamu výše uvedených subjektů, které by mohly využívat digitalizované plány brněnského podzemí je možno přiřadit ještě též plynárenské či energetické a distribuční společnosti, které mají vybudovanou a položenou energetickou síť pod povrchem. To, jak bude s daty naloženo je v kompetenci Odboru technických sítí, jakožto vlastníka dat. MZLU BRNO Jelikož se každý rok pořádá na Provozně ekonomické fakultě MZLU Brno GIS day, na kterém se presentuje význam a využití geografických informačních systémů v praxi, mohla by tato práce sloužit jako určitý model, jakým způsobem lze realizovat GIS aplikaci ve veřejné správě. Jelikož problematika, kterou zpracovávám je poměrně

4.6

Software ArcGIS

26

velmi zajímavá, lze se domnívat, že presentace této práce by mohla oslovit řadu návštěvníků této akce a rozšířit obzor užití GIS aplikací.

4.6

Software ArcGIS

Součástí realizace této práce je také vybrat vhodný program, ve kterém se budu zakreslovat jednotlivé objekty a tyto informace dále zpracovávat. Při výběru vhodné aplikace bylo jednoznačně rozhodnuto pro použití produktu ArcGIS od společnosti ESRI, která patří mezi největší vývojovou společnost GIS aplikací. Důvodů k vybrání zrovna tohoto produktu bylo několik, rozhodujícím faktem pro výběr byla ta skutečnost, že Magistrát města Brna, potažmo Odbor technických sítí používá software od společnosti ESRI. Kromě tohoto faktu je dalším důvodem především moje dobrá znalost zejména díky absolvování předmětů Geografické informační systémy a Sociální a ekonomické aplikace GIS, dále velmi příjemné a intuitivní uživatelské rozhraní a samozřejmě též kladné reference. Určitou nevýhodou může být cena, ale v porovnání s ostatními společnostmi vyvíjející GIS je to zhruba na stejné úrovni. Jelikož ale Magistrát města Brna používá tento software, je diskuse o penězích naprosto bezpředmětná. Firma ESRI je přední producent GIS softwaru s obrovským počtem spokojených klientů a její platforma se využívá v osmdesáti procentech veřejné správy. Tato firma byla založena ve státě Kalifornia v roce 1969. V průběhu sedmdesátých let se zaměřila na vývoj základních principů GIS. V roce 1981 byl uveden na trh první geografický informační systém ArcInfo, který byl od roku 1986 doplněn odlehčenou verzí PC ArcInfo. Později byly těmito systémy vybaveny i někdejší okresní úřady v ČR a významným uživatelem je i armáda ČR. V roce 1992 ESRI uvedla na trh produkt ArcView GIS s doplněním o řadu analytických modulů. S postupem času firma vyvíjela a zdokonalovala svoje produkty a v roce 2005 přišla s verzí ArcGIS 9.1 podporující řadu nových technologií, zlepšení a zrychlení své stávající funkcionality. Od verze 9.1 rozšířila firma ESRI podporu svých produktů i pro platformy Linux a Solaris. Firemní politikou v dnešní době je snaha vyvíjet software sdružující všechny produkty firmy ESRI na jedné základně. Produktová řada ArcGIS poskytuje rámec pro implementaci GIS, který je přizpůsobitelný pro různé úrovně nasazení, počínaje od jednoho či více uživatelů stolních počítačů až po společnosti využívající data GIS aplikací na serverech, na mobilních zařízeních (pro práci v terénu) či pro GIS data přístupná z Internetu (Croiser, Booth, 2004). Desktop GIS software je vlajkovou lodí společnosti ESRI, kterou využívá široké spektrum odborných firem a společností pro vytváření, shromažďování, vyhodnocování a publikování informací o daném prostředí. ArcGIS Desktop je plně profesionální nástroj GIS pro tvorbu a využití informací skládající se ze čtyř softwarových produktů, z nichž každý poskytuje různou úroveň funkcionality.

4.6

Software ArcGIS

27

• ArcView – obsahuje kromě všeobecných nástrojů pro tvorbu map, využití dat a jejich analýzu také jednoduché nástroje pro editaci a zpracování dat. • ArcEditor – předává k funkcionalitě ArcView rozšířené možnosti editace shapefile a geodatabáze. • ArcInfo – rozšiřuje funkcionalitu obou předchozích produktů o prostorové operace. • ArcReader – volně dostupný prohlížeč map, dat a metadat vytvořených pomocí ArcGIS Desktop. ArcMap Aplikace ArcMap umožňuje pracovat v mapách s jakýmikoliv geografickými daty bez ohledu na to, jakého jsou formátu nebo kde jsou uložena. S tímto programem je možno rychle sestavit mapu z předdefinovaných vrstev, možnost doplňovat data například z geodatabází, lze přidávat různé rastry, tabulky, souřadnice či adresy. Velmi příjemnou vlastností je podpora exportu mapy do formátu PDF. ArcMap je určena pro všechny mapově orientované úlohy včetně editace dat a kartografie. Ve svém jádru má zabudovanou kompletní funkcionalitu pro tvorbu map. Uživatelé tohoto produktu mohou mapu vnímat dvojím způsobem. • Zobrazení geografických dat – pracujeme zde s jednotlivými geografickými vrstvami, je zde možnost měnit symboliku, analyzovat a kompilovat datové sady GIS. • Zobrazení výkresu mapy – k práci využíváme mapové stránky, které obsahují nejen rámce geografických dat, ale i další mapové prvky, jako legendy, měřítka či severky. ArcMap slouží pro tvorbu mapových kompozic určených pro tisk a publikaci. Samozřejmostí je export do různých vektorových a rastrových formátů. Tato aplikace nabízí mnoho způsobů interaktivní práce s mapami. K těm nejdůležitějším se řadí například možnost vidět a vkládat prostorové vztahy mezi prvky. Pokud do mapy přidám například další vrstvu, mohu vytvořit nové informace a nalézt skryté vztahy. V ArcMap lze snadno připravit mapy k tisku, zakomponování do jiných dokumentů nebo pro elektronické publikování. Pokud mapu uložíme, zachová se veškerá práce s vrstvami, symboly, texty a grafikou. Uživatelské rozhraní ArcMap si lze snadno přizpůsobit doplněním nástrojů do stávajících panelů nástrojů či vytvoření vlastních panelů. Tyto změny v uživatelském rozhraní můžeme s určitou mapou uložit, nebo je možno je nastavit pro každou mapu, kterou otevřeme. Na obrázku č. 6 vidíme grafické uspořádání jednotlivých prvků v programu ArcMap. Horní část obrazovky tvoří menu s nástrojovými panely obsahující jednotlivá funkční tlačítka. Levá polovina obrazovky slouží pro zobrazení jednotlivých vrstev a v pravé části obrazovky je vidět grafický obsah „vizuálně zaplýchÿ vrstev.

4.6

28

Software ArcGIS

Obr. 6: Ukázka obrazovky produktu ArcMap

Kromě samotného zobrazování jednotlivých vrstev je možno pomocí jednoduchých „wizzardůÿ či dotazů provádět SQL příkazy. Pro tyto věci není nutné znát databázový jazyk SQL, protože ovládání a tvorba dotazů je poměrně jednoduchá a intuitivní. Díky tomu je možnost například zobrazovat záznamy, které splňují určité podmínky, provádět souhrnné statistiky nebo například barevně rozlišovat objekty dle jejich parametrů. Pro tvorbu těchto dotazů je ale nutné mít nadefinovanou, vyplněnou a udržovanou atributovou tabulku. ArcCatalog Aplikace ArcCatalog je navržena tak, aby spolupracovala s programem ArcMap. V aplikaci ArcCatalog mohu vyhledávat, prohlížet, evidovat a organizovat geografická data a vytvářet jednotlivé geodatabáze v nichž mají být uložena data. ArcCatalog nabízí základní rámec pro ukládání velkého a různorodého množství GIS dat. Data lze snadno přetáhnout do již existující mapy v ArcMap. Neopomenutelným využitím této aplikace je možno spatřovat u administrátorů geografických databází používající tento nástroj pro zakládání, tvorbu a udržování geodatabází. ArcCatalog lze použít k uspořádání složek a dat v souborech při vy-

4.6

29

Software ArcGIS

Obr. 7: Tvorba jednoduchých SQL dotazů

tváření projektu databáze. Na lokálním počítači je možnost vybudovat osobní geodatabázi a použít nástroje obsažené v aplikaci ArcCatalog k tvorbě nebo importu tříd prvků a tabulek. Je zde také možnost prohlížet a aktualizovat metadata. Z uživatelského hlediska se aplikace ArcCatalog a ArcMap jeví jako velmi přívětivé. K dispozici při realizaci práce sice nemám k dispozici lokalizovanou verzi, ale i přes tento drobný nedostatek to určitě nebude mít žádný vliv na jednoduchost ovládání těchto programů. Z dřívějších zkušeností mohu potvrdit, že je velmi snadné se zorientovat v těchto programech. V případě výskytu nějakého problému existuje velmi kvalitní elektronická nápověda či možnost využití hotline. V případě, že by uživatelům nepostačoval elektronický manuál, mají k dispozici též řadu publikací, které jsou velmi kvalitně zpracovány, doplněné o velké množství obrázků či diagramů, usnadňující práci. Z hlediska stability se aplikace doposud vždy jevila jako velmi stabilní a doposud při práci se nestalo, že by program oznámil nějakou chybovou hlášku, či z ničeho nic přestal fungovat. ArcGIS Publisher ArcGIS Publisher je nadstavba, která umožňuje publikovat data a mapy vytvořené v prostředí ArcGIS Desktop. Pomocí nadstavby ArcGIS Publisher je možno

4.6

Software ArcGIS

30

pro jakýkoliv dokument aplikace ArcMap vytvořit soubor ve formátu „publikovaná mapaÿ PMF. Tento formát je vhodný i pro rozšíření mapy na webu nebo intranetu prostřednictvím nadstavby ArcMap Server. ArcReader ArcReader přináší mnoho možností využití GIS. Jedná se o volně dostupný prohlížeč map, dat a metadat vytvořených v prostředí ArcGis Desktop. Určitou nevýhodou tohoto programu, kompenzovanou ovšem cenou (je zdarma) je možnost pracovat pouze se soubory ve formátu PMF. Co se týká hardwarové náročnosti GIS aplikací, je úměrná požadovanému výkonu. Bez problému funguje na běžných domácích počítačích. V případě potřeby zpracování objemných dat je samozřejmé, že nároky na hardware budou vyšší.

5

VLASTNÍ ŘEŠENÍ

5 5.1

31

Vlastní řešení Pasportizace

Pojem pasportizace či passport znamená přesné zdokumentování určitého objektu. V našem případě tento výraz používáme jednak pro detailní geodetické zaměření objektu, jeho zakreslení do katastrální mapy a vytvoření pasportizačního dokumentu shrnující veškeré informace a poznatky charakterizující daný objekt. Předmětem pasportizace jsou v tomto případě tyto objekty: • Sklep – podzemní prostory civilního charakteru, které byly budovány především jako úložiště zboží, během válek sloužily jako útočiště pro městské obyvatelstvo. Jelikož se na území Brna objevují sklepy různého stáří, předmětem pasportizace jsou sklepy označeny jako historicky velmi hodnotné a historicky hodnotné. Pasportizace nepočítá s evidencí novodobých prostor, které jsou z historického hlediska naprosto bezcenné a které spíše spadají pod stavební úřad. • Kryt CO – na území Brna se nachází stále zachovalých přes 300 vojenských objektů budovaných jako kryt CO realizovaných před druhou světovou válkou a v poválečném období. V současné době se pasportizují jen ty nejvýznamnější a nejzachovalejší kryty CO. • Studna, cisterna – z historického a archeologického hlediska velmi cenné objekty přinášející informaci o rozvoji osídlování Brna. Vzhledem k tomu, že v dávných dobách docházelo k masivní likvidaci těchto prostor, proto se při průzkumech znovuobjevují studny a následně se zakreslují do map. Výhodou znovuzprovoznění studny můžeme spatřovat z hlediska hydrogeologického ve sledování stavu spodní vody. • Napájecí štola – jelikož se rozrůstající Brno potýkalo s nedostatkem vody, musela být tato voda čerpána ze vzdálených míst a dopravována buď pomocí dubového či keramického vodovodního potrubí či napájecích štol vysokých místy přes metr. Tyto prostory se bohužel jen v určitých fragmentech zachovaly. • Odpadní stoka – kanalizační systém byl budován až ve středověku z důvodu výskytu četných epidemií způsobených znehodnocením spodních vod, neboť splašky dříve tekly volně ulicemi. Budované odpadní stoky tyto problémy vyřešily. Díky novodobé realizaci kanalizační sítě opět zbyly z dřívějších systémů pouze fragmenty. • Chodba – především pro pohodlí měšťanstva se budovaly různé chodby spojující například městské bloky. S postupem času tyto prostory se budovaly z bezpečnostních důvodů jako únikové chodby. Tyto prostory či spíše fragmenty těchto prostor různých délek se v dnešní době nachází pod silnicemi, bytovými domy či chodníky. Jelikož tyto prostory bývají často enormě zatíženy například díky hustému automobilovému provozu, je nutné tyto prostory mapovat, sledovat a v případě nutnosti ze statického hlediska sanovat.

5.1

Pasportizace

32

Zaměření těchto prostor v současné době provádí geodetická firma Geocomp, spol. s r.o., se sídlem v Brně, která vyhotoví přesný plán těchto prostor. V případě že je zapotřebí, tak vytvoří axonometrické zaměření daných prostor v řezu. Na podzim roku 2005 jsem se účastnil se zaměstnanci firmy Geocomp, spol. s r.o. vyměřování fragmentů sklepů nacházejících se v těsné blízkosti hotelu Internacional. Vyměřování relativně jednoduchého systému sklepů skládajících se z několika prostor trvalo asi tři hodiny a během tohoto zaměřování jsem se dověděl řadu pro mne zajímavých informací. Přesnost takto zaměřených sklepů se pohybuje s odchylkou několika centimetrů, což je možno považovat za vynikající. Zaměření podzemních prostor je prováděno v souřadnicovém systému S-JTSK. Jedná se o tzv. Souřadnicový systém jednotné trigonometrické sítě katastrální. Je to jeden ze závazných referenčních systémů na území České republiky, prostřednictvím něhož se jednoznačně určuje poloha lomových bodů hranic pozemků, ostatních hranic a objektů v katastrálních mapách a civilních státních mapových dílech. Výškový systému je zde použit Bpv, což je tzv. Výškový systém Baltský – po vyrovnání. Je to od roku 2000 jediný závazný výškový systém používaný na území České republiky. Srovnávací hladinou pro výpočet výšek v systému je střední hladina Baltského moře v Kronštatu. Měřítko zakreslení dané lokality, ve které se objekt pasportizace nachází je 1:200 a 1:500. Veškeré materiály, které jsou výsledkem zaměření sklepa jsou v elektronické podobě ve formě jednotlivých vrstev ve formátu DGN což jsou vlastně polygonové vrstvy. Díky tomuto vektorovému formátu jsem schopen tyto záznamy zpracovávat a editovat v řadě vektorových a GISových programech jako například AutoCAD, ArcGIS od společnosti ESRI a další. Samotná pasportizace například sklepu neznamená jen pouhé zaměření dané prostory, ale též vypracování dokumentu v elektronické podobě obsahující následující části: • Popis prostor – základní charakteristika sklepu, kde se přesně nachází, například pod chodníkem, ve svahu kopce. Dále jakým způsobem je řešen vstup či přístup k těmto prostorám. Existují sklepy, do kterých je možno se dostat klasicky dveřmi, některé sklepy jsou přístupné pouze vstupní šachtou opatřenou litinovým poklopem umístěným v chodníku či v silnici. Další informace se týkají samotného popisu prostory, jak je řešeno například větrání, odvodnění, v jakém statickém stavu se daný objekt nachází. • Historický vývoj – každý objekt má nejen svoji popisnou vlastnost, ale též svoji historickou hodnotu. Proto se společnost R-ateliér, s. r. o. snaží z archivů či jiných písemných zdrojů získat ke každému pasportizovanému prostoru řadu informací týkající se historického vývoje daného objektu. • Současný stav – tyto informace se vyplňují jako poslední a jejich úkolem je pokud možno věrohodně popsat aktuální stav prostor. Tyto uvedené informace jsou velmi cenné, neboť od nich se může vyvíjet další nakládání s danými prostorami, například za účelem statického zabezpečení prostor, zabezpečení prostor před nežádoucími hosty či vyklizení daných prostor.

5.1

Pasportizace

33

• Vlastník, správce, přístup, kontaktní adresa – tyto informace jsou zde uvedeny pro případ, kdy je zapotřebí zařídit vstup do těchto prostor ať už z důvodu občasných revizí kvůli kontrole stavu statiky či například pro fotodokumentaci aktuálního stavu. • Návrh řešení stavebních úprav a údržby – jelikož pasportizace se provádí u objektů, kde je do budoucna plánováno využít tyto sklepy, proto se projektant v tomto případě se pověřená osoba společně se statikem domlouvá na budoucím možném využití těchto míst. Na konci každého pasportizačního dokumentu je v odstavci uvnávrh řešení stavebních úprav a údržby v několika bodech věnována pozornost možnému využití, opatření pro zabezpečení vstupu před nežádoucími návštěvníky, statické opatření či možnému dalšímu stavebněhistorickému průzkumu s cílem zjistit, zda neexistuje nějaká možná pokračování těchto prostor. To, jestli se tyto doporučení ve výsledné fázi realizují či nikoliv už pak záleží jen na vlatníkovi, kterým ve většině případů je statutární město Brno. • Poznámka – ke každému objektu je možnost vložit poznámku. Dřívější pasportizace nebyly standardizované, měly různé koncovky souborů, například DOC, RTF, jejich vizuální podoba nebyla stejná a jelikož existují pracovní stanice, na kterých kancelářské aplikace typu MS Office nejsou nainstalované, jakožto výchozí aplikace pro vytváření, modifikaci a editaci těchto souborů, proto tyto dokumenty na těchto stanicích jsou nepoužitelné. Z toho důvodu jsem vytvořil nové pasportizační dokumenty ve značkovacím jazyku HTML, které mohou být použitelné na všech pracovních stanicích nerozlišujíce platformu operačního systému. jelikož formát HTML je určen pro Internet, internetový prohlížeč, který je výchozí aplikace k prohlížení těchto stránek (dokumentů) je nedílnou součástí každého operačního systému. Standardizace v rámci GIS je (Tuček, 1998) chápána jako proces vytváření a aplikace soustavy pravidel a odsouhlasení co největším možným počtem potenciálních uživatelů v takových oblastech, kde diverzita je nežádoucí. Veškeré pasportizace v HTML mají uživatelsky přívětivý standardizovaný grafický styl, jsou jednoznačně identifikovatelné a v případě potřeby je možnost tyto stránky umístit na Internet či do vnitřní privátní sítě. Pasportizační dokumetny ve formátu HTML mají následující položky: • název daného prostoru, • atributová tabulka popisující danou prostoru, • popis prostory, • historický vývoj, • současný stav, • vlastník, správce, přístup, kontaktní adresa, • návrh řešení stavebních úprav a údržby, • poznámka, • fotogalerii dané prostory, • odkazy na soubory obsahující jednotlivé polygonové vrstvy.

5.2

Metadata

34

jelikož stránky mají určitý formát, myšleno tím barvu, velikost písma, pozadí, zarovnání textu a podobně, byly použity k realizaci kaskádové styly, které umožňují přesně určit, jak bude daný element vypadat. Díky tomu jsem schopen například definovat, že veškeré nadpisy budou zobrazeny určitou velikostí. Použití stylů způsobuje jednak zbavení se velkého množství kódů a taktéž to způsobí přehlednost celé stránky a omezení možných chyb při jejich vytváření. V případě, že bude vytvořen požadavek na změnu celkového designu HTML pasportizací, není problém dodatečně udělat jakoukoliv úpravu, která by se promítla do všech dokumentů. Nově vytvořené pasportizace se od předchozích verzí dokumentů ve formátu RTF či DOC liší především univerzálností, jde je prohlížet na veškerých typů počítačových stanic, mají přívětivé uživatelské rozhraní a obsahují více informací charakterizující danou prostoru. Jelikož jsem při zakreslování sklepů do mnou vytvořené vrstvy též navrhoval a vyplňoval atributovou tabulku, takže veškeré informace v atributové tabulce jsou nově implementované též v pasportizovaném dokumentu. Značkovací jazyk HTML je určen pro Internet a proto tento jazyk umožňuje pracovat i s hypertextovými odkazy. HTML dokument je obohacen i o jednotlivé odkazy, díky kterým je možnost mít přístup přímo ke zdrojovým vrstvám, které byly realizovány geodetickou firmou, která zaměřovala sklep. Tyto soubory je možnost posléze stáhnout do svého počítače. Novinkou a velmi příjemným doplňkem pasportizovaného dokumentu tvoří jednoduchá fotogalerie, která je umístěna ve spodní části dokumentu. V této mnou nafocení fotogalerii se nachází fotografie či plánky jednotlivých sklepů. Díky tomuto doplňku mám detailní přehled o sklepě a například o jeho aktuálním stavu. V případě, že uživatel bude mít zájem si stáhnout původní dokument ve formátu RTF či DOC, může to provést též skrz odkaz umístěný v HTML dokumentu. Díky nově vytvořenému pasportizovanému dokumetnu má uživatel mnohem přehlednější ponětí o daném podzemním prostoru, stránky mu poskytují mnohem více informací a nepostradatelnou vlastností je především univerzálnost zobrazení.

5.2

Metadata

Pojem Metadata může být pro člověka poměrně nový, neznámý, ale setkal se s nimi poměrně všude. Ve své podstatě se jedná o data o datech. Již v polovině 80. let při budování digitálních archívů a posléze v 90. letech během kterých dochází k budování digitálních knihoven se setkáváme s poměrně disktuovaným problémem popisu digitálních zdrojů, označovaným pojmem „Metadataÿ či dříve označováno jako bibliografický popis, či katalogizační popis. Teprve se vznikem a rozvojem Internetu získávají tato problematika nový význam. Data se dělí dle vypovídací schopnosti na tyto tři kategorie: • Sémantická metadata – poskytují obsahový popis dat a zprostředkovávají jejich odborný význam (např. používané měřící jednotky, měřící postupy). • Syntaktická metadata – poskytují strukturálně-formální popis geodat (např. datový typ, datovou strukturu).

5.2

Metadata

35

• Pragmatická metadata – poskytují popis využitelnosti dat. Zvláštní význam mají v rámci nich navigační metadata, která udávají místo uložení (možnost přístupu k datům), definují vlastnická práva a podobně (Machalová, 2005). V této práci budU za sémantická metadat považovat především výškový systém, souřadnicový systém a též měřítko. Syntaktická metadata budou například jednotlivé datové typy v atributových Tabulkách a též možné hodnoty, které mohou jednotlivé atributy nabírat. Co se týká pragmatických dat, vlastníkem veškerých dat je Magistrát města Brna. Součástí popisu jednotlivých atributů v atributové tabulce bude též smysl a význam těchto záznamů. S metadaty úzce souvisí též Geografická data. Ty mohou být buď v podobě • Prostorové – obsahují polohy a tvary mapových prvků. • Tabulkové – popisují data, které GIS propojuje s mapovými prvky. • Rastrové – prvky jako satelitní snímky, letecké snímky a nasnímaná data. V mé práci budu používat jak prostorové, tj. obrysy jednotlivých podzemních prostor, tj. polygonové vrstvy, tak tabulkové geografická data. Prostorová data v mém případě představují jednotlivé zaznamenané objekty v polygonové vrstvě. Atributová tabulka a její záznamy jsou typické pro tabulková geografická data. 5.2.1

Definice atributové tabulky u pasportizovaných sklepů a dalších objektů

V geografických informačních systémech jsou zpracovávány nejen informace o poloze daného objektu, ale též negrafické informace. Tyto záznamy bývají ukládány v tzv. atributových tabulkách, či tabulkách atributů. Každému řádku odpovídá daný objekt a atributu přísluší v tabulce jeden sloupec. Z předchozích vlastností, které jsou kladeny na metadata byla po dohodě s Ing. Alešem Svobodou vytvořena základní charakteristika atributové tabulky. Postupem času a po řadě projednávání vhodného obsahu byly vytvořeny tyto šablony, které v současné době můžeme považovat za finální podobu metadat. Je celkem pochopitelné, že by tabulky mohly obsahovat mnohem více položek. Ale pokud chceme omezit duplicitu záznamů a zaměřit se na statická data (bráno z časového hlediska, nikoliv stavebního), myšleno tím data, která se v relativně rozumných časových intervalech nemění, je optimální nechat údaje v takové formě, jakou vidíte níže. • Typ podlahy – definujeme zde o jaký typ podlahy se jedná. Postupem času je zde u této položky vhodné kontrolovat, zda se typ podlahy mění či nikoliv. • Studna – zda v daném podzemním prostoru se nachází studna či nikoliv. Tato informace je statického charakteru, kterou v průběhu času není nutno aktualizovat. • Typ zdiva – popisujeme, jaké zdivo převažuje v mnou popisovaných prostorách. Tento údaje je z hlediska historického velmi cenný. • Větrání – jakým způsobem je zajištěno řádné odvětrávání prostor. Pokud prostory nejsou dostatečně odvětrávané, vyskytuje se ve sklepeních vysoká vlhkost,

5.2

36

Metadata

Obr. 8: Atributová tabulka daného sklepa

•

• • •

• •

•

která postupem času může mít nepříznivý vliv na statiku daných prostor. Tuto informaci je vhodné v určitých časových intervalech neustále kontrolovat a zároveň při zjištěných problémech sjednat nápravu. Vstup – díky tomu, že urbanistické řešení historického jádra se neustále vyvíjelo, stává se, že z budov, které dříve stávaly, zůstaly jen sklepní prostory. Proto je řada sklepů přístupná pouze litinovým poklopem umístěným například na ulici, náměstí, silnici či v parku. Je to převážně statický údaj a není zapotřebí ho neustále aktualizovat. Nejmenší hloubka – tyto informace mohu čerpat především z výsledků pasportizací. Je to statický údaj, který není zapotřebí aktualizovat. Největší hloubka – tuto informaci mohu čerpat především z výsledků pasportizací. Je to statický údaj, který není zapotřebí aktualizovat. Název – slouží pro jednoznačnou identifikaci daného objektu, ve většině případů název je adresa, kde se daný prostor nachází. Je to statický údaj, který není zapotřebí aktualizovat. Majitel – pole popisující vlastníka daného sklepa. Ve většině případů se jedná o statický údaj, který není zapotřebí aktualizovat. Odkaz – určeno pro umístění adresy, kde se nachází další informace týkající se daného objektu. Tento typ informace je z časového hlediska statická informace, která se nemění. Elektroinstalace – atribut popisující zda je v daném prostoru zavedena elektroinstalace či je nutno zde v případech dalšího průzkumu vybudovat novou dimenzovanou elektroinstalaci. Ve většině případů se jedná o statický údaj, který není zapotřebí aktualizovat.

5.2

Metadata

37

• Číslo bloku – číselný údaj charakterizující v jaké části Brna se podzemní objekt nachází. Tato informace je statická a je zbytečné aktualizovat tento údaj. • Využití – informace, zda daný prostor je využíván například nájemníky domu, slouží jako expozice pro turisty či dané prostory jsou opuštěné a nevyužité. Doposud tyto údaje bylo zbytečné aktualizovat, ale jelikož Magistrát města Brna se rozhodl lépe starat o podzemní objekty, je vhodné tyto údaje začít aktualizovat. • Pasportizace – v případě, že daný prostor byl z požadavku Magistrátu města Brna pasportizován, záznam o pasportizaci se objeví v tomto poli. Je vhodné aktualizovat v případě, že se provede pasport daného objektu. V ostatních případech je zbytečné aktualizovat daný záznam. • Fotodokumentace – pole udávající zda při pasportizaci sklepů se provedla fotodokumentace či nikoliv. Fotodokumentace sklepních prostor je považována za velmi významnou a ve většině případů jsou sklepy alespoň elementárně zfotodokumentovány. Při revizích sklepních prostor je doporučeno provádět fotodokumentaci z důvodu sledování stavu podzemních objektů. • Poloha sklepa – toto jsou jen orientační informace, kde se daný typ sklepa či jiné prostory nachází. Podzemní prostory se mohou nacházet pod půdorysy domů, mohou zasahovat do uliční čáry či ve svahu kopců (typické pro ulici Pekařská). Atribut který není nutno aktualizovat. • Zaměření – informace udává, zda součástí pasportu je i nějaký speciální druh zaměření sklepa, například axonometrické. Nejedná se o záznam, který by bylo zapotřebí aktualizovat. • Poznámka – ke každému podzemí je možnost vložit poznámku formou textového popisku. Aktualizace položky je dle potřeby. Ve většině případů je zbytečná tato aktualizace. • Zajímavost – v případě, že je objekt něčím charakteristický, je možnost doplnit záznam do tohoto pole. Aktualizace dle potřeby. • Statické zabezpečení – informace udávající v jakém stavu z hlediska statiky se daná podzemní prostora nachází. Pravděpodobně nejdůležitější záznam, který je nutno aktualizovat. Vhodné by bylo přinejmenším každý rok sledovat stav daného objektu, ale pokud bereme v potaz množství sklepů nacházejících se na území historického jádra, je frekvence této aktualizace nereálná. 5.2.2

Definice atributové tabulky u studní a cisteren

V době, kdy neexistovaly vodovody tak měl každý dům svoji vlastní studnu. Pouze pro úzkou skupinu bohatých měšťanů byl zaveden vodovodní řad. Postupem času docházelo k jejich zanášení a k jejich vysychání. S nástupem budování městských vodovodů se studny zasypávaly především z důvodu jejich nepoužívání, neboť městské vodovody se budovaly především jako opatření proti vzniku epidemií, které byly způsobeny neexistující kanalizací, kdy splašky se dostávaly do spodní vody a následně ji kontaminovaly.

5.2

38

Metadata

Obr. 9: Pohled ze dna nově objevené studny

Při archeologických průzkumech a při provádění stavebně-historických výzkumů formou sond se postupně objevují dávno zapomenuté studny. Tyto historicky velmi cenné prvky se evidují a mapují. V některých případech se dokonce i zakomponují do nových úprav například náměstí. Proto jsem se rozhodl vytvořit speciální vrstvu, která bude zaměřena jen na studny a cisterny. K tomuto účelu jsem definoval i speciální atributovou tabulku, obsahující položky charakterizující základní vlastnosti dané studny, či vodárenského objektu. Položky atributové tabulky přímo určené pro studny jsou následující: • Poloha studny – přístup ke studni nemusí být viditelný na povrchu dlažby. Existují studny, které jsou přístupné z dvorních traktů, na náměstích či ulicích a v neposlední řadě též pouze ze sklepních prostor či krytů. Tento záznam není nutné aktualizovat. • Voda – hydrogeologické prostředí ve městě je různé, díky řadě zásahů, například při výstavbě kolektorů se voda ze studní často vytrácí a v některých případech opět vyskytuje. Je to především z geologického hlediska, neboť podzemními pracemi se velmi razantně narušuje hydrogeologická rovnováha. Je to poměrně bezvýznamný údaj, který není nutné aktualizovat. Pouze v případech, že přímo ve sklepích se nachází studna, zde je nutno kontrolovat její hladinu, neboť by mohlo dojít k zatopení sklepů a tím k možnému ohrožení statického stavu. • Odčerpávání – existují případy, kdy ve sklepech se nachází studna s velmi vydatným pramenem a kdyby nedocházelo k pravidelnému odčerpávání těchto

5.2

• •

•

• •

•

•

• •

•

Metadata

39

prostor, došlo by k zatopení sklepů. Proto údaje o odčerpávání vody v daných studních jsou velmi důležité. Tento fakt byl již zmíněn v předešlém bodě. Hloubka – záznam udává, jaká je hloubka studny. Z těchto údajů jsme například schopni vypočítávat výšku vodního sloupce v dané studni. Zabezpečení – v Brně, či spíše pod Brnem je řada studní, které jsou volně přístupné a nijak zabezpečeny. Někdy zabezpečení studny může být formou železné mříže, někde například betonovými panely. V některých sklepech pouhým železným zábradlím. Tento údaj je vhodné z bezpečnostních důvodů sledovat, neb se může zabránit úrazu v případě odcizení zábradlí či mříže. Profil studny – v důsledku toho, že studna se využívala několik generací, v průběhu její životnosti docházelo k postupnému zanášení studny. Proto se studny neustále vyčišťovaly a při nedostatku vody se prohlubovaly. Existují různé profily studní a spíše z informačního hlediska bylo zvoleno umístit tuto informaci do atributové tabulky. Údaj není nutné aktualizovat. Pouze v případě vyčištění studny. Typ zdiva – pole popisující z jakého stavebního materiálu je provedena vyzdívka studny. Údaj není nutné aktualizovat. Vyčištěná – většinou při objevení studny se provede archeologický průzkum související s jejím vyčištěním a opravou vyzdívky. V případě vyčištění studny je doporučené tento údaj aktualizovat. Poznámka – ke každému objektu je možnost vložit poznámku formou textového popisku. Aktualizace položky je dle potřeby. Ve většině případů je zbytečná tato aktualizace. Odkaz – slouží pro odkaz na dokument detailně popisující danou studnu a obsahující další související soubory, jako například fotografie či vrstvy. Odkaz je statický a není nutno aktualizovat. Zajímavost – v případě, že je objekt něčím charakteristický, je možnost doplnit záznam do tohoto pole. Aktualizace dle potřeby. Fotodokumentace – informace, zda k dané studni existuje fotodokumentace či nikoliv. Z fotodokumentace lze lépe zjišťovat její charakteristiku. Není nutné aktualizovat tento atribut. Pasportizace – teprve ke konci práce na této diplomové práce se společnost Rateliér, s.r.o. a Odbor technických sítí dohodli na pasportizování i studní. Po pasportizaci studny je vhodné tuto položku aktualizovat.

5.2.3

Definice atributové tabulky u nepasportizovaných sklepů

Jelikož plány nepasportizovaných sklepů jsem získával z Historické mapy podzemí, ve které sklepy byly rozděleny dle úrovně ve které se nachází, rozhodl jsem se vytvořit atributové tabulky pro podzemní prostory dle jejich úrovně. Proto byly vytvořeny celkem dvě vrstvy: • nepasportizované sklepy – první úroveň, • nepasportizované sklepy – druhá úroveň.

5.2

40

Metadata

Obr. 10: definice atributové tabulky

Během stavebně-historického vývoje jádra města Brna docházelo postupně k tomu, že především díky rozvoji obchodu obyvatelstvu docházely skladovací prostory. Proto se běžně stávalo, že stávající sklepy byly podkopávány a pod nimi se tvořily další prostory. V současné době se s těmito několika úrovňovými sklepy můžeme relativně běžně setkávat v samotném historicky nejcennějším jádře Brna a to v oblasti nazývané Velký špalíček. Zde patra dříve dosahovaly i tří či čtyř, ale díky vlivu spodní vody, špatným statickým stavem spodní patra sklepů bývala zasypána a tak většinou zůstávají jen maximálně dvě podzemní patra sklepů. Co se týká atributové tabulky u nepasportizovaných dokumentů, zde je problém v tom, zda má smysl vytvářet a vyplňovat atributovou tabulku, která je identická jako u pasportizovaných sklepů. Budeme-li brát v potaz, že nepasportizovaných sklepů je nepřeberné množství a neustále se objevují nové sklepy a bohužel řada stávajících nepasportizovaných sklepů je v důsledku stavební činnosti nenávratně likvidována, po dohodě s Ing. Alešem Svobodou jsme se rozhodli sice vytvářet atributovou tabulku v takové míře jako u pasportizovaných sklepů, ale vyplňovat pouze název a číslo daného bloku. Určitým důvodem byl také ten fakt, že vyplnit a udržovat aktuálnost atributové tabulky by bylo v současné době v nadlidských silách. U nepasportizovaných sklepů vznikla tedy atributová tabulka mající vyplněné následující parametry: • Název – slouží pro snadnou identifikaci, kde se daný prostor nachází. Jako identifikace slouží ulice s popisným číslem. Atribut není nutné aktualizovat, • Číslo bloku – tento parametr je vhodný pro uživatele, kteří si potřebují vybrat určitou lokalitu. Je zbytečné pracovat a načítat data o celém Brně, když je

5.2

Metadata

41

zajímá jen určitá část bloků městské památkové rezervace. Atribut není nutné aktualizovat. Veškeré pasportizované sklepy, které jsem doposud zpracovával tak se nacházely jen v jedné úrovni a z toho důvodu nebylo nutné se zaobírat problematikou tvorby nové vrstvy, která by v sobě obsahovala vrstvu druhé úrovně sklepů. Pokud se v budoucnu bude provádět pasportizace více úrovňových prostor, bude pravděpodobně nejlepší tuto novou vrstvu vytvořit, či hledat způsob, jakým zakreslit další úroveň do stávající vrstvy pasportizovaných sklepů. 5.2.4

Náplň atributových tabulek

Jak jsem se již v úvodu této kapitoly zmínil, atributovou tabulku jsem se snažil vytvořit tak, aby obsahovala jen ty nejcharakterističtější položky pro daný podzemní prostor a aby tyto hodnoty byly z časového hlediska pokud možno statické. Bylo by zcela nesmyslné a z hlediska aktualizace hodnot naprosto nereálné například každý měsíc či každého čtvrt roku kontrolovat atributovou tabulku a porovnávat s realitou. Data umístěná v atributové tabulce jsou z celkového hlediska statická a proto jejich aktualizace v případě potřeby může probíhat například jednou za rok. V následujících bodech jsou popsané jednotlivé položky atributových tabulek společně s jejich možnými hodnotami, které mohou obsahovat, včetně datových typů. • Typ podlahy – cihlová; hliněná; prosívka; betonová; kamenná; betonová mazanina; cihlová s betonovou mazaninou; hliněná s betonovou mazaninou; hliněná, betonová, kamenná; (string 50). • Studna – ano; ne; 2 studny s vydatným zdrojem, nutno odčerpávat; (string 50). • Typ zdiva – cihlové; kamenné; skála; kamenné s betonovými tvárnicemi; cihlové s kamennými čelbami; cihlové s omítkou; cihlové, spraše; cihlové s železnou protiklenbou; cihlové, spraše, betonový nástřik; cihlové s betonovým nástřikem; cihlové s železnou protiklenbou; (string 50). • Větrání – nedostatečné; nefunkční; větrací komíny; větrací šachty; vstupní poklop; větrací poklopy v chodníku; vstupní poklop a větrací mřížka; větrací a vstupní poklop; (string 50). • Vstup – litinovým poklopem ve vozovce; uzamčeným poklopem v trávníku; litinovým poklopem; litinovým poklopem v chodníku; litinovým poklopem v chodníku a proluce; dveřmi z terasy; dveřmi z ulice; dveřmi z dvorního traktu; z domu betonovým poklopem; (string 50). • Nejmenší hloubka – číslo charakterizující nejmenší hloubku; (short 4). • Největší hloubka – číslo charakterizující nejhlubší část sklepa (short 4). • Název – název charakterizující daný podzemní objekt, libovolný text(string 500). • Majitel – soukromý vlastník; Statutární město Brno; soukromý vlastník a Statutární město Brno; (string 50). • Elektroinstalace – není; provizorní; skoro všude zavedena; není známo; nefunkční; (string 50).

5.2

42

Metadata

• Využití – nevyužitý; občas pro zájemce o podzemí; součást kolektoru; vodovodní štola; v rekonstrukci; částečné využití nájemníky; nevyužitý, zasypán odpadky; zatopen vodou; (string 50). • Pasportizace – ano; ne; Boolean. • Fotodokumentace – ano; ne; Boolean. • poloha sklepa – ve svahu kopce; pod silnicí; pod chodníkem; pod trávníkem; pod kostelem; pod obytným domem; pod silnicí a chodníkem; pod trávníkem a pod silnicí; pod silnicí, trávníkem a chodníkem; pod silnicí, chodníkem a domem; pod silnicí, chodníkem a kostelem; (string 50). • Zaměření – není; axonometrie v řezu; (string 50). • Číslo bloku – číslo od jedné do prozatím 52. Součástí čísla může být též písmeno, např. 2a; (string 50). • Poznámka – jakákoliv textová poznámka; (string 500). • Odkaz – odkaz na umístění HTML stránky popisující vlastnosti daného podzemního objektu; (string 50). • Zajímavost – jakákoliv textová poznámka; (string 500). • Statický stav – text popisující statický stav; (string 500). Veškeré údaje v atributové tabulce jsou po dohodě nastaveny jako nepovinné.

Obr. 11: Vyplněná atributová tabulka

U studní jsou uvedeny jednotlivé položky atributových tabulek společně s jejich možnými hodnotami, které mohou obsahovat, včetně nadefinovaných datových typů. • Poloha studny – ve sklepě; na nádvoří; (string 50). • Voda – ano; ne; Boolean. • Odčerpávání – ano; ne; Boolean. • Hloubka – číslo charakterizující hloubku studny; (short 4). • Zabezpečení – železná mříž; volně přístupná; zábradlí; přepažená; (string 50). • Profil studny – kruhový; kruhový a čtverhranný;(string 50).

5.3

Vytváření a naplňování dílčích vrstev

43

• Typ zdiva – vyztužená trubka; cihlové; kamenné; cihlové a kamenné; smíšené; (string 50). • Vyčištěná – ano; ne; částečně; (string 50). • Poznámka – jakákoliv textová poznámka; (string 500). • Odkaz – odkaz na umístění HTML stránky popisující vlastnosti daného podzemního objektu; (string 50). • Zajímavost – jakákoliv textová poznámka; (string 500). • Fotodokumentace – ano; ne; Boolean. • Pasportizace – ano; ne; Boolean. Datový typ (string 50) znamená, že se jedná o libovolný text o délce 50 znaků, typ Boolean může nabývat logických hodnot O a 1, resp. Ano a Ne, řetězec (string 500) nabývá délky textu maximálně 500 znaků a Short4 je celočíselná hodnota uvedena v centimetrech. Tak jako v předešlém případě jsou veškeré údaje v atributové tabulce po dohodě nastaveny jako nepovinné.

5.3


Softwarový balík od společnosti ESRI ArcGIS s aplikací ArcMap umožňuje přímo vytvářet vrstvy obsahující data následujících typů: • point – bezrozměrná abstrakce objektu (přímo souřadnice X a Y), • polyline – dvourozměrný prvek reprezentující linii obsahující jeden nebo více přímých úseků (hranice, silnice, vodní tok), • polygon – typický představitel prostorových prvků, charakteristický uzavřeným dvojrozměrným tvarem (plocha budov, půdorysy), • multiPoint – typické pro četné objekty zaznamenané souřadnicemi X a Y, • multiPatch – sloužící pro popis vnějších povrchů prvků. Skládá se z rovinných elementů, ze kterých lze tvořit 3D objekty (kresba povrchů, budov, atd.). Pro tyto podmínky bylo vhodné vytvořit vrstvu typu polygon, neboť sklepy a další podzemní prostory jsou typickým zástupcem polygonů, tj. dvourozměrné uzavřené objekty. Jakmile jsem měl vytvořenou vrstvu, bylo nutné definovat atributovou tabulku. Tvorbě atributové tabulky jsem se věnoval v předešlé kapitole. Po definování této tabulky a samozřejmě po její modifikaci, neboť teprve až postupem času a po řadě projednávání jsem byl schopen s určitou jistotou konstatovat, že se podařilo utvořit atributovou tabulku v rádoby finální a optimální podobě. Při zakreslování jednotlivých sklepů a podzemních prostor jsem se setkal s řadou problémů. Prvním problémem bylo, jaký typ sklepu by se měl evidovat. Zda do celého projektu zahrnout i novodobé sklepní prostory. Shodli jsme se na tom, že budu zakreslovat jen historické sklepní prostory a kryty. Teprve v průběhu realizace celé práce jsem se rozhodl vytvořit i speciální vrstvu pro definování studní a cisteren. Řada map, se kterými jsem pracoval a které byly určeny pro digitalizaci mají obvod sklepů olemován tlustou čarou, jakožto označení pro historicky velmi hodnotné

5.3


44

Obr. 12: Vytváření jednotlivých vrstev

zdivo. Toto olemování opticky zvětšuje celou danou prostoru. Při překreslování jednotlivých sklepů byla možnost zakreslovat pouze vnější obrysy sklepů. Tato varianta by byla pro samotné zakreslování velmi výhodná z časového hlediska, samozřejmě i méně pracná, ale při tomto způsobu zakreslování bych ztratil celkový přehled o velikosti sklepu, jeho členitosti, nebylo by možno zjistit kde se nachází například niky, příčky či vnitřní schodiště. Pokud diplomová práce měla mít nějaký smysl a chtěl jsem se zde zaměřit hlavně na kvalitu, než kvantitu, proto bylo zcela jasné, že se práce musí směrovat obtížnější cestou, tj. zakreslovat vnitřní obrys sklepu včetně příček a nik. Tento způsob zakreslení byl zvolen také z toho důvodu, abych při pohledu na jednotlivý sklep mohl zjistit jeho členitost. V případě, že daný sklep obsahoval například pilíře, tyto vyzděné prostory byly z vrstvy vyřezávány, čímž jsem dostal věrný půdorys podzemní prostory. Jelikož jsem absolvoval Střední průmyslovou školu strojnickou, jeden z povinných předmětů byl Technická dokumentace, kde jsme se učili rozumět technickým výkresům, v neposlední řadě též rýsovat. Jelikož některé podklady které jsem měl k dispozici a ze kterých jsem čerpal při překreslování nepasportizovaných objektů do nové vrstvy obsahovaly spoustu technických informací v podobě čar a kót, mohl jsem znalosti ze střední školy uplatnit v praxi. Další neocenitelnou skutečností byl ten fakt, že ve většině sklepů, které jsem zakresloval jsem osobně byl a tudíž jsem alespoň orientačně znal jeho členitost.

5.4

5.4

Presentace celé práce na Internetu

45

Presentace celé práce na Internetu

Aplikace ArcGIS umožňuje nejen presentovat „interníÿ data, která jsou uložena v jednotlivých vrstvách, ale též se odkazovat na jednotlivé WWW stránky pouhým kliknutím na daný objekt. Tato funkcionalita byla při realizaci diplomové práce využita a byly vytvořeny WWW stránky, které pokud magistrát bude mít zájem, tak může jednak zveřejnit ve své privátní či veřejné sekci serveru www.brno.cz. Aby celá práce a též i tvorba a presentace WWW stránek byla efektivní, bylo zapotřebí se rozhodnout, do jaké míry a které objekty se budou presentovat na WWW stránkách. Po řadě konzultací jsem se dohodl na presentaci pouze pasportizovaných sklepů pomocí HTML stránek. Důvodem bylo především detailní zakreslení těchto podzemních objektů, dále pak dostupnost de facto všech informací, které Magistrát města Brna, resp. Odbor technických sítí zajímá. Mezi tyto informace patří například vlastník, statické zabezpečení, atd. Dále se dá předpokládat u pasportizovaných sklepů, že údaje v atributové tabulce se nebudou alespoň v nejbližší době měnit. Byl zvolen jednotný styl veškerých dokumentů pomocí jednoduchých kaskádových stylů. Styly byly použity především z důvodu kdyby bylo zapotřebí změnit např. barvu pozadí či druh nebo velikost fontu. Stránky jsou plně XHTML validní a je možno je bez problémů zobrazovat na jakýchkoliv internetových prohlížečích a operačních systémech. Struktura jednotlivých HTML stránek je následující: • Adresa a číslo objektu – udává pod jakou parcelou se podzemní objekt nachází. • Atributová tabulka k danému polygovnovému objektu – tak jak v aplikaci ArcMap jsou u daného objektu zaznamenány jednotlivé údaje ve formě atributové tabulky, tytéž údaje jsou uvedeny v HTML dokumentu. • Slovní popis prostor – základní informace o sklepení, jeho členitosti, umístění, charakteristických vlastnostech (typ zdiva, podlaha apod.). • Historický vývoj – odstavec věnující se historii daného objektu. • Současný stav – popisuje stav, v jakém se v současné době objekt nachází. • Vlastník objektu – udává vlastníka sklepu či studny. • Správa objektu – zde je zaznamenáno, kdo daný objekt má ve své správě. • Přístup – uvedeno, jakým způsobem je realizován přístup do objektu. • Návrh řešení stavebních úprav a údržby – zaznamenáno vyhlídky na možné stavební úpravy podzemních objektů. • Poznámka – v případě možnosti umístění poznámky. • Přílohy – součástí dokumentu je možnost vložit samotný pasport a jednotlivé vektorové soubory realizované geodetickou společností. • Galerie – součástí některých sklepů je též fotogalerie.

5.5

Ekonomická stránka celého projektu

Tak jako ve všech sférách lidské činnosti, i při mapování brněnského podzemí je kladen důraz na finanční stránku celého projektu. Proto se zde zaměřím na náklady,

5.5


46

které jsou spojené s přípravou a realizací tohoto projektu. Při mých výpočtech budu vycházet z toho, že daná společnost či úřad nemá žádné vyhovující GIS pracoviště a z toho důvodu „musí začít stavět na zelené louceÿ. Také budu předpokládat, že nemá žádné vyškolené pracovníky. Nejprve je nutné pořídit výpočetní jednotku, na které poběží daná GIS aplikace. Pokud budeme plánovat pořídit počítač s připojeném na Internet, který bude mít parametry hodné moderních výkonných počítačových sestav, tak se můžeme dostat zhruba na částku 30 tisíc korun i s daní. V této ceně není zahrnut skener, který nám bude sloužit pro digitalizaci nakreslených či narýsovaných podkladových plánů. Jelikož je kniha s historickými plány podzemí koncipována jako atlas ve formátu A3, bylo by vhodné pro digitalizaci si pořídit buď digitální fotoaparát, kterým by se digitalizovaly plány a nebo si pořídit skener formátu A3. Cenová kategorie digitálního fotoaparátu se pohybuje v rozmezí od čtyř do osmi tisíc korun, cena skeneru formátu A3 se pohybuje v cenové relaci kolem dvacet tisíc korun. Aplikace ArcGIS od společnosti ESRI má poměrně malé hardwarové a softwarové požadavky (v závislosti na náročnosti zpracovaných dat), proto nám bude stačit i starší verze operačního systému. Minimálně je pro správný chod SW balíku ArcGIS doporučen operační systém Windows 98, což zajisté můžeme říci že veškeré počítače v dnešní době používané v podnikatelské sféře splňují. Co se týká personálních záležitostí, tak kompletní obsluhu jak softwarového balíku ArcGIS, provádění digitalizace plánů v papírové podobě, zaznamenání do patřičné vrstvy společně s vyplněním atributové tabulky může realizovat pouhá jedna proškolená osoba. Pro práci s pasportizačními dokumenty a jejich úpravami je do graficky přijatelné HTML podoby, nutno mít v počítači nainstalován též kancelářský balík MS Office, či pouhou jeho komponentu MS Word. Jelikož ale firmy a úřady jsou vybaveny opět multilicencemi z důvodu jejich cenové výhodnosti, náklady na pořízení kancelářského balíku je možno zcela přehlédnout. Největší položkou, která nám z pořízení GIS stanice vyplývá jsou náklady na koupi GIS software a to ArcGIS verze 9.1 či novější 9.2. Cena této aplikace se pohybuje v částce okolo 150 tisíc korun, v závislosti dle kurzu k dolaru. V případě pokud je k dispozici GIS stanice vybavená potřebným softwarem, poté stačí určit zaměstnance, který bude s touto stanicí pracovat. Jelikož předpokládám jeho nulové znalosti o dané problematice, přesněji řečeno nulové znalosti práce s úzce profilovaným softwarem ArcGIS, je nutné tohoto zaměstnance vyškolit. Průměrné školení odborných firem, které trvá několik dní stojí v průměru kolem dvaceti tisíc korun. Celkově po spočtení veškerých nákladů, které souvisí s vybudováním GIS pracoviště a vyškolení vybraného zaměstnance se dostávám v průměru na částku cca 250 tisíc korun. Vzhledem k tomu, že Magistrát města Brna používá software od zmíněné společnosti ESRI a též vlastní multilicenci OS Windows i MS Office, dostávám se na nulové náklady spojené s realizací tohoto projektu. Problém může nastat u společností, které nemají vybudované GIS pracoviště. Cena software a nákladů související s jeho pořízením není zrovna malá, ale pokud

5.5


47

si uvědomíme přínos geografických informačních systémů, pak stojí za zvážení, zda se opravdu nevyplatí si tento systém pořídit.

6

6

DISKUSE

48

Diskuse

Celé práce byla započata dva roky zpátky a obnášela nejprve detailní seznámení se s problematikou mapování brněnského podzemí. To bylo realizováno jednak studiem map historického podzemí, četbou sborníků a další odborné literatury, ale především konzultací s lidmi na slovo vzatým, tj. archeology, lidmi z Odboru technických sítí, společnosti R-atelier, s.r.o., Baraba Brno, s.r.o. a dalšími, zajímající se o brněnské podzemí. Bylo zjištěno, že prozatím neexistuje žádný metodologický postup který by spočíval v digitalizaci podzemních objektů. Veškeré sklepní prostory o kterých se vědělo byly ručně zakreslovány do katastrálních map. Teprve v poslední době při realizaci projektu Sanace podzemí, spočívajícího v provádění průzkumných štol v samotném historickém jádru města se při objevu sklepů realizovalo pomocí společnosti Geocomp, spol. s r.o. přesné geodetické zaměření a vypracování pasportu. Daný dokument v elektronické podobě obsahuje nálezovou zprávu, tj. v jakém stavu se sklep před sanací a po sanaci nachází, popis prostoru, možnosti využití a popřípadě též historie. Jak již bylo zmíněno, tyto materiály se nachází v elektronické podobě, ale další navázání na GIS neexistuje. Soubory se nachází na síťovém disku a v případě, že uživatel potřebuje informace o dané lokalitě, tak si je vyhledá. Z této skutečnosti vyplývá několik zásadních omezení: • pokud jiný subjekt či organizace potřebuje tyto údaje, jsou zasílány formou emailu či na datovém nosiči, • je nereálné aktualizovat tyto údaje, • neexistuje systém, který by umožňoval vzájemnou propojenost jednotlivých dat, • neexistuje možnost vyhledávat a zobrazovat některé objekty. Současný stav a dříve zmíněné důvody vedly k tomu, že bylo rozhodnuto o cíli práce, tj. pasportizaci sklepů pomocí GIS, jakožto nejvhodnějšího systému. Pro pasportizaci sklepů se jako optimální jevil a doposud jeví software od společnosti ESRI, neboť Magistrát města Brna používá tento software. Jakmile byl vytyčen cíl práce, bylo nutno se rozhodnout které objekty se budou zaznamenávat, do jaké míry přesnosti a například jaké záznamy budeme evidovat. Brněnské podzemí je možno členit dle několika charakteristických vlastností: • dle stáří (historicky hodnotné, hodnotné, novodobé), • dle typu (sklep, kryt, studna, cisterna), • dle digitálního zpracování (pasportizované, nepasportizované), • dle úrovně (první úroveň, druhá úroveň). Optimálním řešením bylo pracovat pouze s historicky hodnotným a hodnotným podzemím, které má smysl mapovat a dále zpracovávat. Typy sklepů byly rozděleny do prozatím dvou kategorií a to sklep a studna. Členění dle digitálního zpracování zůstalo nezměněné, tj. pasportizované a nepasportizované, především kvůli přesnosti zaznamenaných dat. Pasportizované objekty dosahují velké přesnosti zakreslení v řádu několika centimetrů, oproti nepasportizovaným objektům, které se

6

DISKUSE

49

mohou až v řádech metrů odlišovat od jejich skutečné polohy. Pasportizované sklepy byly zaznamenány pouze v jendé vrstvě, nepasportizované jsou evidovány ve dvou vrstvách (první úroveň, druhá úroveň). Po nadefinování množství a počtu vrstev (celkem čtyři vrstvy – pasportizované sklepy, nepasportizované sklepy první úrovně, nepasportizované sklepy druhé úrovně, studny), bylo nutno definovat které údaje se mají zaznamenávat. K tomu byla určena atributová tabulka obsahující různé údaje jak u vrstev sklepů, tak u studní. Dle obsahu vyplňovaných dat byly zodpovědně definovány jednotlivé datové typy a jejich velikosti. Prvky atributových tabulek byly voleny tak, aby nedocházelo k redundanci dat a uživatel měl k dispozici potřebné údaje. Dle typu objektů byly veškeré vrstvy typově voleny jako polygonové. Dalším krokem bylo stanovení si, jakým způsobem mají být zakreslovány podzemní objekty, zda evidovat sklep včetně vnějšího zdiva či pouze zakreslit vnitřní obvod. Bylo dohodnuto, že bude zakresleno pouze vnitřní obvodové zdivo včetně důležitých nosných zdí a příček. Nejnáročnější byla samotná realizace digitalizace plánů, kdy kreslené či rýsované plány byly foceny digitálním fotoaparátem a pomocí georeferencování vloženy jako nová vrstva. Poté stačilo pečlivě obkreslit daný objekt, vyplnit u něj atributovou tabulku. Tímto způsobem bylo zrealizováno přes 300 objektů. Jakmile se zakreslily veškeré objekty a zaznamenaly data do atributových tabulek (pouze u pasportizovaných sklepů a studní), následovala fáze kontroly. Výsledná práce může být presentována též na Internetu pomocí WWW stránek. K veškerým pasportizovaným sklepům byly vytvořeny WWW stránky obsahující informace z pasportu, atributovou tabulku a též u některých sklepů fotogalerie. Presentace WWW stránek nese určité úskalí v podobě aktuálnosti dat. Pokud se provede například určitá stavební práce v daném objektu, je nutno tento zásah reflektovat a aktualizovat atributovou tabulku. To nejen v dané vrstvě podzemního objektu, ale též na WWW stránkách, což je poměrně pracné. Do budoucna by bylo přínosnější kdyby tyto informace byly čerpány přímo z databáze. Tento způsob čerpání dat by též vyřešil situaci, kdy by některé položky atributové tabulky byly odstraněny a místo nich přibyly nové. Dalším úskalím může být pouze vytvoření jedné vrstvy u pasportizovaných sklepů. V případě, že dojde k situaci, kdy budou víceúrovňové sklepy zakreslovány, budeme se muset rozhodnout zda i víceúrovňové sklepy zakreslovat do jedné vrstvy či vytvořit novou vrstvu pro pasportizované podzemní prostory druhé úrovně. Tento problém by se opakoval u sklepů, které mají například tři patra pod sebou. Jelikož sklepní prostory jsou poměrně složité, bylo by optimální kdyby uživatel viděl u podzemního objektu přímo jeho řez, tzn. ihned z obrázku poznal zda obsahuje například schody či třeba zda stropy jsou klenuté. To jsou poměrně náročná data a v současných podmínkách není možno z technických důvodů tyto informace zobrazovat. Nezbývá uživateli nic jiného než si zobrazit WWW stránky k danému objektu a tyto informace z těchto stránek stáhnout.

6

DISKUSE

50

Pokud se provozuje určitý systém, je zapotřebí data, se kterými se pracuje průběžně aktualizovat. Brněnské historické jádro je poměrně rozsáhlé a členité v poslední době je z hlediska stavebního ruchu poměrně živé. Provádí se opravy, výstavby a demolice budov, budují se podzemní kolektory či se dláždí náměstí a pokládají kolejová tělesa. S těmito činnostmi souvisí to, že dochází k objevování a bohužel i zanikání podzemních objektů, ve sklepích se provádí stavební úpravy, mění se statika, dochází k narušení hladiny spodní vody a veškeré tyto věci je nutné sledovat a pravidelně aktualizovat. Je dobré mít fungující systém, ale ještě lepší je mít systém, který funguje a který disponuje aktuálními daty.

7

7

VYUŽITÍ V PRAXI

51

Využití v praxi

Po vypracování, odevzdání a seznámení zaměstnanců Odboru technických sítí s výsledkem realizovaného projektu bylo od Ing. Ivo Mrázka, vedoucího oddělení provozu OTS Brno obdrženo toto zhodnocení realizované práce: Vámi poskytnuté podklady jsme s dovolením samozřejmě využili při tvorbě vrstvy GIS města Brna, který na základě SOD a požadavků jednotlivých odborů MMB zpracovává fy T-Mapy. Musím konstatovat, že především pro mou osobu (nikdo jiný se na MMB, resp. OTS problematikou brněnského podzemí nezabývá) byly Vaše podklady velkým přínosem a samozřejmě spojené i s úsporou času a práce. De facto to byla základna, ze které bylo možno zodpovědně vycházet, stavět na ní a rozšiřovat ji o další atributy, které jsou pro nás nejen s ohledem na výkon vlastnických práv k sanovaným podzemním objektům v majetku města nezbytné.

8

8

ZÁVĚR

52

Závěr

Samotná realizace projektu pasportizace obsahující veškeré fáze, které má projekt obsahovat (analýza, návrh, realizace, presentace) nebyla zrovna jednoduchá. Největším problémem byla neexistence dokumentů popisujících řešenou problematiku a nekonzistence dat. Z fragmentů dostupných zdrojů a díky řadě sezení, na kterých se řešily vzniklé problémy se nakonec podařilo tento zajímavý projekt realizovat. Lze se domnívat, že celá metodika, jakou započala éra pasportizace brněnského podzemí se odvíjí dobrým směrem. Kombinací této metodiky a geografických informačních systémů jsme schopni přidávat, editovat a mazat jednotlivé objekty. Pomocí vrstev objektů je možnost vrstvy navzájem překrývat, měnit pořadí zobrazovaných vrstev a podobně. Kromě těchto pro GIS běžných funkcí je v případě naplnění atributové tabulky daty možnost pomocí jednoduchých SQL výrazů vyhledávat objekty dle charakteristických vlastností, například vyhledat sklepní prostory v daném městském bloku, které patří soukromému majiteli, jehož sklep je bez větrání. Prozatím je zaznamenáno přes 300 objektů a dá se očekávat, že celkový počet podzemních prostor zajisté překročí hranici půl tisíce a zastaví se až u hranice tisíce objektů. To, co dříve bylo nereálné se díky této práci stalo skutečností. Například vyhledávání informací o daných podzemních prostorách a jejich zobrazení bylo v nadlidských silách. V současnosti je to otázka několika vteřin od vložení požadavku do systému a následného zobrazení výsledku. Zkušenosti související s přípravou a realizací komplexního projektu jsou velmi cenné a z tohoto pohledu se doba strávená nad tímto projektem jeví jako velmi příjemná a hlavně přínosná. Byly získány cenné zkušenosti a člověk se naučil, dověděl a vyzkoušel řadu zajímavých věcí. Bylo by velmi zajímavé, kdyby byla možnost se dále účastnit realizace celé metodiky na pozici konzultanta či osoby pověřené dalším zpracováním desítek a stovek podzemních prostor. To především z toho důvodu, že autor detailně zná danou problematiku a v brněnském podzemí se pohybuje již několik let.

9

9

LITERATURA

53

Literatura

[1] Crosier S., Booth B. Začínáme s ArcGIS. Referenční příručka. New York: ESRI, 2004. [2] ČSN ISO 690 (01 0197) Dokumentace – Bibliografické citace Obsah, forma, struktura. Praha, 1996. [3] Kuča, K. Brno – Vývoj města, předměstí a připojených vesnic. Brno: Baset, 2000. 644 s. ISBN 80-86223-11-6 [4] Machalová, J. Prostorově orientované systémy pro podporu manažerského rozhodování. Praha: C. H. Beck, 2007. 185 s. ISBN 80-7179-463-5. . [5] Machalová, J. – POKORNÝ, P. Geografické informační technologie pro manažery. 1. vyd.. Jindřichův Hradec: Fakulta managementu VŠE, 2005. 106 s. ISBN 80-245-0864-8. . [6] Molnár, Z. Moderní metody řízení informačních systémů. Praha: Grada, 1992. 347 s. ISBN 80-85623-07-2. [7] Pavelková, L. Metadatový popis geodat GIS PEF MZLU v Brně. Bakalářská práce. Brno: MZLU, 2002. 54 s. [8] Pezlar, Z. Základy teorie inforamce. Brno: MZLU, 1999. 98 s. [9] Pezlar, Z. Systémové inženýrství. Brno: MZLU, 1998. 98 s. [10] Svoboda, A. Brněnské podzemí, první díl. Brno: R-atelier, s.r.o., 2005. 206 s. ISBN 80-902985-1-6. [11] Svoboda, A. Brněnské podzemí, druhý díl. Brno: R-atelier, s.r.o., 2001. 165 s. ISBN 80-902985-0-8. [12] Svoboda, A. Historická mapa podzemí Brna, 1999. Brno: R-atelier, s.r.o., 1999. 150 s. [13] Tuček, J. Geografické informační systémy : principy a praxe. 1. vyd.. Praha: Computer Press, 1998. 364 s. ISBN 80-7226-214-9. [14] Tvrdíková, M. Zavádění a inovace informačních systémů ve firmách, systémová integrace. Praha: Grada, 2000. 116 s. ISBN 80-7139-703-6. [15] Voříšek, J. Informační technologie a systémová integrace. Praha: VŠE, 1996. 198 s. ISBN 80-7079-895-5.

Přílohy

A

A

55

FOTOGALERIE

Fotogalerie

Projekt Sanace podzemí trvá několik let, během kterých se podařilo objevit spoustu nových a velmi zajímavých míst. Na následujících fotografiích je zachyceno několik z nich.

Obr. 13: Sklepní prostory pod Zelným trhem

A

56

FOTOGALERIE

Obr. 14: Ukázka grafického výstupu WWW stránek

A

57

FOTOGALERIE

Obr. 15: Pohled do sondy

Obr. 16: Fragment napájecí štoly pod náměstím Svobody

A

FOTOGALERIE

Obr. 17: Fragment napájecí štoly pod náměstím Svobody

58

Pasportizace historických sklepení Brna prostředky geografických IT

Recommend Documents