Vizuálna exponovanosť krajiny - GIS model

Zmeny v krajine nie sú z hľadiska vizuálneho vnímania všade rovnaké. V každom modelovom území existujú plochy, ktoré sú vizuálnym vnímaním veľmi exponované a naopak, ktoré sú pred zrakom návštevníkov skryté. Najviac exponované miesta sú sústredené okolo ciest, vyhliadkových bodov, turistických chodníkov, cyklotrás a samozrejme v okolí intravilánov miest a obcí. Akákoľvek zmena na takýchto plochách má významný dopad na celkový obraz krajiny, ktorú uvidí podstatná časť návštevníkov. Avšak veľká časť krajiny je pre väčšinu ľudí menej dostupná a nemajú ani dôvod na návštevnosť odľahlých lokalít a miest mimo bežnú rýchlu dostupnosť. Plochy v ich okolí nie sú vystavené vnímaniu návštevníkov a zmeny v nich výrazne nepoznačia krajinný ráz. Krajinný ráz, ktorý odzrkadľuje aj vizuálne vlastnosti krajiny je veľmi dôležitý najmä pri krajinnom a územnom plánovaní. Práve pri exponovaných miestach je potrebné dbať aj na estetické hodnoty, aby nebol narušený celkový vizuál krajiny (napríklad plánovanie umiestnenia telekomunikačných vysielačov, elektrických vedení, výstavba rôznych objektov v teréne...)

Nástroje GIS (v tomto prípade softvér ArcMap) nám umožnia situáciu vopred analyzovať a získať tak potrebný prehľad a údaje pre ďalšie rozhodovanie a plánovanie. Postup popísaný nižšie je možné univerzálne použiť. Pre konkrétne študované územie ho však môžeme podľa potreby modifikovať.

Vstupné priestorové údaje

Aby sme mali čo najpresnejší výstup, je potrebné disponovať priestorovými údajmi, kde je pohyb ľudí najfrekventovanejší. Ide predovšetkým o tieto údaje:

bodové prvky: vyhliadky, kóty vrcholov, miesta záujmu, vlastná vrstva bodov pre spresnenie na základe poznania lokality...
líniové prvky: cestná sieť, chodníky (lesné, turistické), cyklotrasy, trasy pre bežkárov, trasy lanoviek...
plošné prvky: intravilán miest a obcí, cintorín, záhradkárske oblasti, chatové oblasti, sady, vinice...

Takmer všetky potrebné údaje je možné nájsť na: https://www.geoportal.sk/sk/sluzby/mapove-sluzby/wms/wms-zbgis.html, alebo využiť aj ďalšie existujúce priestorové údaje (viac v článku: Priestorové (GIS) údaje – kde ich nájsť?)

Analýza viditeľnosti prebieha nad digitálnym modelom terénu (DTM), resp. digitálny modelom povrchu (DSM). Vrstvu DTM je možné nájsť na: https://www.geoportal.sk/sk/sluzby/mapove-sluzby/wms/wms-zbgis.html, alebo si ju vytvoriť z vrstevnicových podkladov. Digitálny model reliéfu môžeme spresniť pripočítaním výšky lesných porastov (odvodené z lesníckych máp, alebo odhadom).

Vstupný formát pre kalkuláciu je jednotná bodová vrstva. Líniové prvky je potrebné konvertovať na bodovú sieť s vopred určeným, alebo náhodným rozstupom (Obrázok č. 1). Pre polygónové prvky platí to isté a ich plochu vyplníme sieťou náhodných bodov - Create Random Points (Data Management) - obrázok č. 2. Samozrejme čím viac bodov takto máme, tým presnejšie bude samotné modelovanie, ale tiež časovo a hardvérovo náročnejší výpočet. Je preto potrebné zvážiť ich optimálne množstvo.

Ukážka rozmiestnenia bodov v líniovej vrstve ciest

Obrázok č. 1: Ukážka rozmiestnenia bodov v líniovej vrstve ciest

 

Ukážka rozmiestnenia bodov v polygónovej vrstve intravilánu mesta/obce

Obrázok č. 2: Ukážka rozmiestnenia bodov v polygónovej vrstve intravilánu mesta/obce

 

Po vytvorení súboru bodovej vrstvy (body + body z línií + body z polygónov) môžeme pristúpiť k výpočtu modelu funkciou 3D Analyst Tools / Visibility / ViewShed 2 – obrázok č. 3.

Dialógové okno funkcie Viewshed 2

Obrázok č. 2: Dialógové okno funkcie Viewshed 2

V časti Input raster zvolíme digitálny model terénu (DTM), resp. digitálny model povrchu (DSM)
V časti Input point or polyline observer features zvolíme pripravenú bodovú vrstvu potenciálnych miest pozorovateľa – miesta pohľadov
V časti Output raster zvolíme miesto uloženia a názov výsledného rastra
V časti Observer parameters (po kliknutí) nájdeme možnosť Outer radius. Ide o vzdialenosť dohľadu pozorovateľa. Je to pomerne subjektívny údaj. Pre potreby analýz krajiny môže nadobúdať hodnoty napríklad od 2000 po 4000 metrov. Pre pochopenie ďalších parametrov v tomto dialógovom okne je nižšie priložený ilustračný obrázok č. 4:

Parametre pozorovania

Obrázok č. 4: Parametre pozorovania (http://uhulag.mendelu.cz/files/pagesdata/cz/vgdp/vgdp_gis5.pdf)

 

Ukážka spracovania pre modelové územie CHKO Štiavnické vrchy

Pri modelovaní vizuálnej exponovanosti krajiny je potrebné si uvedomiť, že každé územie je začlenené v širšom priestore a nejedná sa o opustený ostrov. Preto hranice územia musia byť funkciou Buffer rozšírené o minimálnu vzdialenosť rovnajúcu sa dohľadnosti pozorovateľa (zadávaný parameter v časti Observer parameters / Outer radius). Pokiaľ toto nezohľadníme, výsledky pri obvode hranice územia nebudú úplne vystihovať realitu a teda pre ďalšie interpretácie je vhodná iba centrálna časť modelu.

Vizuálna exponovanosť CHKO Štiavnické vrchy

Obrázok č. 5: Vizuálna exponovanosť CHKO Štiavnické vrchy

https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/spatial-analyst-toolbox/using-viewshed-and-observer-points-for-visibility.htm

https://www.researchgate.net/publication/275887006_HybVOR_A_voronoi-based_3D_GIS_approach_for_camera_surveillance_network_placement/figures?lo=1

http://uhulag.mendelu.cz/files/pagesdata/cz/vgdp/vgdp_gis5.pdf

Pridať komentár k článku