Zpracování

Výběr a zpracování dat
Vlastní metodika pro stanovení krajinného potenciálu
Postup stanovení krajinného potenciálu v GIS
Algoritmizace postupu
Stanovení potenciálu pro pastvu
Webová aplikace

Výběr a zpracování dat

Datová část aplikace je tvořena dvěma hlavními datovými soubory. První zahrnuje tématické vrstvy sloužící ke stanovení krajinného potenciálu. Druhý soubor představuje tematické vrstvy pro webovou aplikaci. Velká část dat byla převzata z mé vlastní bakalářské práce. Oblast zájmového území však byla plošně rozšířena, a proto bylo potřeba některé vrstvy digitalizovat, provést úpravu dat ve smyslu ořezání vrstev dle zájmového území, odstranění nepotřebných údajů z některých souborů, sjednocení definice atributů a vytvoření legendy pro jednotlivé vrstvy. Úprava dat byla prováděna především v programu ArcGIS Desktop 9.2, ArcView GIS 3.1. případně Janitor 2.

^^^

Vlastní metodika pro stanovení krajinného potenciálu

Při vlastní tvorbě metodického postupu pro stanovení krajinného potenciálu jsem vycházela především z metodiky dle doc. J. Kolejky a ze slovenské metodiky Krajinnoekologické plánovanie - LANDEP (Ružička, 2000). Tyto metodiky jsou podrobněji popsány v textu magisterské práce společně s vlastní navrženou metodikou, kterou zde interpretuji pouze v dílčích bodech:

• navržení vstupních dat pro zjištění přírodní struktury - v mém případě se jednalo o data nesoucí informaci o půdách (trofické řady), geologické stavbě, sklonitosti terénu, vlhkostních poměrech půd a klimatu
• vytvoření vrstvy výskytu jednotlivých typů přírodních geosystémů - jejich popis je dán 5-ti položkovým kódem reprezentujícím 5 proměnných (sklon, klima, geologický substrát, vlhkost půdy, půdní trofie)
• účelové ohodnocení jednotlivých parametrů přírodních geosystémů - k tomu byla využita čtyřstupňová škála (0 až 3 body): 0 - plocha s touto hodnotou není vhodná pro sledovanou funkci (aktivitu, resp. využívání), 1 – nízká vhodnost, 2 - průměrná vhodnost, 3 - vysoká vhodnost
• výpočet hodnot přírodního potenciálu matematickou operací "součin" pro jednotlivé funkce (lyžování, sportovní areál, golfová hřiště, orná půda, louky a pastviny, ovocné sady a hospodářské lesy) - výsledky se pohybovaly v teoretickém rozmezí od 0 do 243 možných bodů
• kategorizace výsledků do 5 skupin podle vhodnosti plochy pro danou aktivitu či využití

• porovnáním výsledků se současným funkčním využitím území se zjistily:

• územní rezervy pro konkrétní aktivity, což nastává v případech, kdy na lokalitě s nově navrženým nejoptimálnějším využitím je současné využívání jiné
• funkční konflikty, kdy nastává zjevný nesoulad mezi současným a navrhovaným využitím – přes nízkou přirozenou vhodnost (krajinný potenciál) území pro danou funkci, je tato funkce v lokalitě realizována

• vytvoření mapy optimálního využití z hlediska přírodních poměrů - v případě více optimálních funkcí na jedné lokalitě je za nejoptimálnější považována ta, která zvýší ekologickou stabilitu území. Pořadí funkcí podle míry působení na ekologickou stabilitu je následující: Les – Louky, pastviny – Ovocný sad – Orná půda – Lyžování – Sportovní areál – Golf
• porovnání mapy optimálního využití se současnou funkční strukturou pro vymezení prostorových rezerv u sledovaných funkcí
• vymezení „ukázkových“ rozvojových limitů, které zajišťují "nedotknutelnost" lokalit
• vytvoření nabídky „doporučené funkční struktury krajiny“ - složením vrstvy „nedotknutelných“ limitních ploch a reálných plošných rezerv pro optimální funkce přírodních geosystémů

^^^

Postup stanovení krajinného potenciálu v GIS

Navržený postup byl řešen v programu ArcGIS Desktop 9.2. Celé řešení, s potřebnými daty a vzorci pro výpočet hodnot a výběr dat, je uloženo v projektu skp.mxd, který je součástí příloh na CD. Postup je navržen tak, aby jej bylo možné algoritmizovat pomocí modelového zpracování v prostředí ModelBuilderu a poté převést na skript v jazyce Python. Postup je podrobně popsán v textu magisterské práce.

^^^

Algoritmizace postupu

Algoritmizace navrženého postupu stanovení krajinného potenciálu v GIS proběhla v prostředí programu Model Builder. Z daného postupu zahrnuje krok 1 až 6, tzn. vytvoření a přípravu rastru Combine_1 a vlastní výpočet krajinného potenciálu. Následující srovnání zjištěného potenciálu se současným využitím území již algoritmizováno nebylo. Algoritmizace byla rozdělena do tří částí a pro každou z nich byl vytvořen samostatný model popsaný níže. Jelikož se jedná o algoritmizaci konkrétně navrženého postupu, jsou při spuštění jednotlivých modelů zadávané hodnoty již přednastavené. Následně byly navržené funkční modely převedeny také na skript v jazyce Python.

• model 1 převádí pomocí funkce feature to raster vstupní vektorové vrstvy na rastry a následně provede sloučení (kombinaci) těchto nově vytvořených pomocných vrstev do jedné rastrové vrstvy Combine_1, která nese hodnoty jednotlivých vstupních rastrů. Při spuštění se zadávají vstupující vektorové vrstvy a název a místo uložení všech nově vytvořených rastrů.
• v modelu 2 se pomocí funkce join připojí připravená tabulka atributy.dbf a všechny atributové tabulky vstupních vrstev nesoucí kódy a ohodnocení přírodních podmínek pro jednotlivé aktivity. při spuštění se zadávají připojované tabulky.
• model 3 – vlastní výpočet krajinného potenciálu - nejdříve je na výsledek z předchozího modelu aplikována funkce Composite Bands pro odstranění indexů připojených atributů v rastrové vrstvě Combine_1. Tím je tato vrstva připravena pro následující výpočet krajinného potenciálu, který proběhne pomocí funkce Calculate Field. Tato funkce je využita také pro vytvoření kódu jednotlivých geobiocénů. Při spuštění je v okně zadání přednastavena vrstva Combine_1, nad kterou je potenciál počítán a je potřeba upravit název a místo uložení konečného výsledku na C:/skp/vysledky/vypocet.

^^^

Stanovení potenciálu pro pastvu

Pro zjištění krajinného potenciálu pro management krajiny formou extenzivní pastvy byl použit princip navržené metodiky stanovení potenciálu v GIS. Jako kritéria pro hodnocení bylo vybráno šest geoekologických charakteristik, ovlivňujících podmínky pastvy:

• vegetační pokryv
• klima
• pedologie
• využití území (landuse)
• orientace ke světovým stranám
• sklon (°)

Následovalo ohodnocení vstupních entit z hlediska vhodnosti pro pastvu třístupňovou stupnicí (0 až 2 body): 0 - plocha s touto hodnotou není vhodná pro pastvu, 1 – průměrná vhodnost, 2 - vysoká vhodnost.

Kombinací vstupních dat bylo v zájmovém území vymezeno celkem 3058 typů přírodních geosystémů označených sedmimístným kódem. Složení kódu je následující: klima (číslo - 1, 2, 3) – pedologie (písmeno - G, M, O, L, K, H, I, N, R, Z, S) – orientace (číslo - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) – vegetace (písmeno - A, B, C, D) – sklon (číslo – 1, 2, 3, 4) – landuse (písmeno - O, K, S, I, U, L, V, P, Z).

Následně formou matematické operace „součin“ proběhl výpočet potenciálu. výsledky se pohybovaly v rozmezí 0 – 64 a pro lepší přehlednost byly kategorizovány do pěti skupin vhodnosti (viz. tabulka). Vhodnost lokalit k pastvě tak nabývá rozsahu od lokalit na nichž je pastva velmi vhodná, přes lokality méně vhodné k pastvě, až po lokality, kde by se pastva neměla vůbec objevit.

Pro oblasti zařazené do kategorie nadprůměrně vhodná plocha a velmi vhodná plocha pro pastvu byla vypočítána úživnost pastviny, tj. kolik kusů zvířat je možné na pastvině pást.

^^^

Webová aplikace

Výsledky práce jsou uživatelům zpřístupněny prostřednictvím webové aplikace – Mapového serveru Pozemkového spolku KOSENKA, který byl vytvořen v rámci bakalářské práce. Původně mapový server využíval pouze program UMN MapServer a uživateli umožňoval provádění základních funkcí jako je prohlížení vrstev, dotazování, posunutí, zvětšení, zmenšení a identifikaci objektu. Jeho ovládání však nebylo uživatelsky zcela příjemné. V současnosti je mapový server aktualizován prostřednictvím aplikace p.mapper 3.1 beta4, která výrazně zlepšila uživatelské rozhraní a usnadnila práci s mapovým prohlížečem. Aplikace nabízí také širší funkcionalitu. Mimo jiné umožňuje měření vzdálenosti, obvodu a plochy, výběr objektů v mapě, jejichž informace se zobrazí v přehledné tabulce, přidat bod s popiskem, vyhledávání předdefinovaných informací, zobrazení mapy v konkrétním měřítku, uložit mapu ve formátu georeferencovaný TIFF, tisknout mapový výstup, uložit link na aktuální pohled a také umožňuje práci s WMS službou.

Prostřednictvím mapového serveru je uživatelům zpřístupněno cca 37 tématických vrstev, podávajících informaci o nestátní lesní rezervaci Ščúrnica, geoekologických a ochranných podmínkách území a krajinném potenciálu. Tři podkladové vrstvy jsou dostupné přes službu WMS.

^^^