V souvislosti s povodněmi, které postihly různá území naší republiky, byla ze strany Báňských projektů Teplice, a.s. nabídnuta pomoc Okresnímu úřadu v Litoměřicích ve smyslu zpracování záplavových území řeky Labe. Pracovníci OkÚ Litoměřice předali námi předložený námět zástupcům Povodí Labe, a.s., závodu Dolní Labe. Výsledkem byla dohoda mezi okresními úřady Mělník, Litoměřice, Ústí n.L a Děčín, dále Povodím Labe a Báňskými projekty Teplice o zpracování níže zmiňovaných záplavových územích řeky Labe.
Záplavové území je nakresleno na státních mapách měřítka 1:5000. Diskuse, proč byly zvoleny právě tyto mapy je uvedena dále v textu, stejně jako popis technologie, jakou byla celá práce provedena.
Výsledky byly konzultovány s pracovníky Povodí Labe, a.s.. Zajímavá byla zvláště kontrola zaplavovaných ploch poté, když byla záplavová území zkonstruována na výše zmíněných mapách. Obecně lze konstatovat, že bylo dosaženo dobré shody mezi konstruovanými čarami rozlivů a jejich interpretací v krajině. Při kontrole pracovníci Povodí Labe, a.s. prošli celý řešený úsek v reálu, výsledky porovnali se záznamy pořízenými při vyšších průtocích, dále s výpověďmi obyvatel, kteří bydlí v potenciálně ohroženém území a konečně provedli i exaktní nivelační měření v některých sporných místech, zejména podél komunikací (silnice, železnice). Zjištěné skutečnosti byly nakresleny do připravených výtisků záplavových území a následně byly tyto opravy promítnuty i do počítačových dat, z nichž byly vykresleny výstupní mapové listy stejného měřítka jako původní mapový podklad, tj. 1:5000.
K výsledkům konstrukce je možné zaujmout různá stanoviska. Výstupy lze tedy považovat za problematické i zcela správné. Oba přístupy by však byly chybné. Za zpracovatele můžeme konstatovat, že konstrukce byla provedena s největší možnou pečlivostí na základě daných podkladů. Na některých místech je spolehlivost zkonstruovaných ploch menší z důvodu nedostatečných výškových podkladů, jinde je spolehlivost velmi dobrá. Výsledky je tedy možné považovat za velmi dobrá signální data. V každém případě ukazují, které plochy se budou zatápět dříve, které později a které záplavou ohroženy nejsou. V místech, kde dosud podobné práce nebyly provedeny, jsou tyto výsledky přínosem, v místech, kde již tyto plány jsou, se jedná o zpřesnění.
Při prohlídce ploch zaplavovaných jednoletou vodou se zdá, že toto území je větší nežli jaké je ve skutečnosti. To potvrzují i pracovníci Povodí Labe, a.s. a vyplývá to i z fotografických záznamů a videozáznamů. Při vzájemné konzultaci a kontrole byla tato skutečnost konstatována. Je tedy možné považovat modrou plochu za území zaplavované jedno- až asi tříletou vodou.
Důležitá poznámka: termín "jedno- až stoletá voda" neznamená, že každý rok, resp. jednou za uvedené období dojde k příslušné záplavě. Znamená to výšku (resp. vypočtenou výšku) hladiny řeky v daném profilu při konkrétním tabelovaném průtoku. Je však možné, že průtok odpovídající např. tzv. desetileté vodě se bude opakovat po sobě v průběhu dvou nebo tří let, ale může také nastat po podstatně delší době nežli je deset let.
Komentář ke konstrukci záplavových území řeky Labe
Na základě úvodních konzultací a po následném podpisu smlouvy mezi Povodím Labe, a.s. a Báňskými projekty Teplice, a.s. byly zahájemy práce na vytvoření map zátopových území řeky Labe. Povodí Labe předalo příslušné mapové podklady v měřítku 1:5000 a situace některých objektů na řece a dále plavební mapu v měřítku 1:5000 se zakreslením staničení a celkovou situaci řeky v měřítku 1: 10000. Velmi důležitou součástí podkladů jsou i tabelované průtoky a odpovídající výšky hladiny. Kromě toho byl předán ještě Labský polygon v tabulkové formě.
Při diskusi o nejlepším způsobu řešení byly zvoleny právě státní mapy 1:5000 z několika důvodů:
Kromě těchto předností však existuje i několik záporů:
Řešné území se nachází na 92 mapových listech státních map 1:5000, na těchto triangulačních listech: Mělník, Litoměřice, Dubá, Libochovice, Ústí nad Labem, Děčín a Šluknov. Následující tabulka ukazuje přehled nomenklatur mapových listů na jednotlivých triangulačních listech.
Mapové listy označené symbolem (odškrtnutí) zobrazují tok řeky Labe. Neoznačené listy mohou obsahovat zaplavované území při vyšších průtocích. Pro řešení tedy bylo podstatných 76 mapových listů.
V průběhu práce byly prováděny kontroly. Ty spočívaly v provázanosti zátopové čáry příslušných průtoků na sousedících mapových listech. Dalším typem kontroly byla logická návaznost zaplavovaných území. Musí spolu sousedit plochy jedno-dvouletého-resp. pětiletého průtoku a dále postupně desetiletého, dvacetiletého, padesátiletého a stoletého průtoku. Kontroly tak probíhaly ve dvou stupních. Kromě toho byla dohodnuta kontrola zátopových čar pracovníky Povodí Labe, a.s.
Za velmi významné lze dle našeho názoru považovat termín zpracování a cenu. Při použití jiných technologií, zejm. letecké fotogrammetrie, by musel být využit jiný (dražší) SW pro zpracování ortosnímků a následného digitálního modelu terénu, do něhož by byla kóta hladiny promítnuta. Aplikace naznačené technologie by byla řádově dražší, její předností by však byl aktuální stav terénu a stavebních objektů v řešené oblasti toku řeky Labe. Vzhledem k tomu, že výška hladiny (resp. průtok) je počítána matematickým modelem, který v sobě zahrnuje určité zjednodušení, lze přesnost takto získaných výsledků považovat za vyhovující. V reálné situaci je zřejmě lepší uvažovat s větší ohroženou plochou z důvodu vyloučení zbytečných škod na živém inventáři (hospodářská zvířata) i strojním a materiálovém vybavení potenciálně zatápěných pozemků.
Listoklad SMO 1:5000. Listoklad SMO 1:5000 je zobrazen na samostatném výkrese v měřítku 1:100000. Jsou do něj doplněny hranice okresů (Děčín, Ústí n.L., Litoměřice a Mělník). Do tohoto výkresu je navíc dokreslen i průběh záplavy při stoletém průtoku. Výkres slouží k následujícímu účelu:
Naopak se zdá, že v severní části okresu Litoměřice a dále prakticky až ke státní hranici nebude rozliv tak značný jako na výše zmíněné části okresu Litoměřice. To je dáno zřejmě především konfigurací terénu, kdy se řeka dostává do poměrně úzkého koryta. Je však možné se oprávněně domnívat, že ničivý účinek na této relativně malé ploše bude větší nežli na ploše znázorněné na listech Litoměřice 1-6, 1-7, 1-8, 2-6,7,8,9 a 3-6,7,8, kde lze předpokládat především stoupnutí hladiny při nižší rychlosti toku.
Možnosti dalšího použití zátopových čar. Zátopové čáry pro jednotlivé průtoky byly konstruovány z vrstevnic státních map 1:5000. Vzhledem k tomuto střednímu měřítku je možné použít zátopové čáry s jistým omezením i v katastrálních mapách. Na katastrálních mapách budou mít charakter signálních dat. Je podle nich možné stanovit, které parcely budou zaplaveny a jak. Zatopení parcel nelze považovat za dogma, lze však konstatovat, že příslušná parcela při daném průtoku bude s vyšší nebo menší (přesto poměrně vysokou) pravděpodobností zatopena. Výše rizika záplavy určité parcely zřejmě závisí i na jejím umístění vzhledem k ploše záplavového území. Je-li parcela znázorněna celá v určité zátopové ploše, je zřejmě pravděpodobnost zaplavení při daném průtoku vyšší, je-li zaplavena částečně, může být pravděpodobnost zaplavení trochu nižší.
Data a jejich umístění
Při řešení zadané problematiky vznikl velký objem dat, který se dodává na CD. Organizace dat na tomto nosiči je následující:
Základní adresář LABE je rozdělěn do dvou podadresářů - DATA a M5000. Podadresář DATA obsahuje všechna vytvořená data v různých vektorových i rastrových formátech. Podadresář M5000 obsahuje vektorovou kresbu čar a ploch rozlivů na mapových listech SMO 1:5000 ve formátu bloků programového systému TopoL. Kromě těchto podadresářů jsou v základním adresáři LABE uloženy i čáry rozlivů pro jedno až stoletý průtok s názvem V1.BLK, V2.BLK, V5.BLK, V10.BLK, V20.BLK, V50.BLK a V100.BLK. Data ze všech topolských bloků jsou převedena do jiných formátů (DXF, DGN a MAPINFO). Dále bude uveden popis obou podadresářů:
Podadresář DATA
Jak bylo uvedeno, tento podadresář obsahuje konvertovaná data z prostředí programového systému TopoL do tvaru čitelného v jiných produktech GIS. Jedná se tedy o jejich uspořádání do dalších podadresářů, a to: DGN, DXF, MAPINFO, PLT, RASTRY.
Podadresář DGN
Tento podadresář je dále členěn podle triangulačních listů na Děčín, Dubou, Libochovice, Litoměřice, Mělník, Šluknov a Ústí nad Labem. Odpovídající podadresáře mají mnemotechnický název, takže je hned zřejmé, ke kterému triangulačnímu listu se vztahují. Jejich názvy po řadě jsou: DC, DU, LIB, LT, ME, SL a UL. Uvedené podadresáře (DC až UL) se již dále nevětví. Obsahují soubory typu DGN s následující strukturou názvu: XY.DGN, kde:
X = maximálně tříznakový symbol triangulačního listu (DC, DU, LIB, LT, ME, SL nebo UL)
Y = dvojčíslí vyjadřující nomenklaturu SMO 1:5000
např. LIB01.DGN je soubor pro mapový list Libochovice 0-1. Jedinou vyjímkou je Šluknov 8-7, 8-8 (je to mapový list ležící na státní hranici a zobrazující oba mapové listy).
Kromě toho obsahuje tento podadresář soubory V1.DGN, V2.DGN, V5.DGN, V10.DGN, V20.DGN, V50.DGN a V100.DGN, které odpovídají výše zmíněným TopoLským blokům pro uvedené průtoky (Q1 až Q100).
Další podadresáře již nejsou samostatně popisovány, jejich struktura je obdobná jako u podadresáře DGN.
Podadresář PLT
Pouze adresář UL obsahuje navíc podaresář DVOJKY, v němž jsou umístěny kreslicí soubory mapových listů 1:2000 pro zájmové území města Ústí nad Labem a část toku řeky po a proti proudu. Soubory typu PLT mají následující strukturou názvu: XY.PLT, kde:
X = maximálně tříznakový symbol triangulačního listu (DC, DU, LIB, LT, ME, SL nebo UL)
Y = dvojčíslí vyjadřující nomenklaturu SMO 1:5000
Y = trojčíslí vyjadřující nomenklaturu katastrální mapy 1:2000 (např. UL482.PLT je kreslicí soubor pro katastrální mapu Ústí n.L. 4-8/2 - platí pro podadresář DVOJKY, ME47.PLT je kreslicí soubor pro mapový list Mělník 4-7)
Tyto soubory vznikly vykreslením příslušného TopoLského bloku s podkladovým rastrem SMO 1:5000 na plotru HP DesignJet 650C (C2859B) na file.
Podadresář RASTRY
V tomto podadresáři jsou uloženy podkladové rastry ve formátech CIT a RAS. CIT je obecný rastrový formát (měl by být čitelný většinou produktů GIS), RAS je vnitřní formát geoinformačního systému TopoL. Podadresář se dále dělí na podadresář CIT a RAS. Oba obsahují členění po triangulačních listech Děčín, Dubá, Libochovice, Litoměřice, Mělník, Šluknov a Ústí nad Labem. Názvy souborů mají strukturu: XY.CIT nebo XY.RAS, kde:
X = maximálně tříznakový symbol triangulačního listu (DC, DU, LIB, LT, ME, SL nebo UL)
Y = dvojčíslí vyjadřující nomenklaturu SMO 1:5000
Podadresář M5000
V podadresáři M5000 jsou uloženy čáry rozlivů pro jednotlivé mapové listy. Odtud vyplývá, že se adresář člení na jednotlivé dotčené triangulační listy Děčín, Dubá, Libochovice, Litoměřice, Mělník, Šluknov a Ústí nad Labem. Názvy příslušných podadresářů po řadě jsou: DC, DU, LIB, LT, ME, SL a UL. V nich jsou uloženy bloky ve formátu TopoL. Názvy topolských bloků mají následující tvar:
XY.BLK, kde:
X = označení triangulačního listu DC, DU, LIB, LT, ME, SL nebo UL, případně DCTR, DUTR, LIBTR, LTTR, METR, SLTR nebo ULTR; Názvy bez "přípony" TR obsahují plochy rozlivů a staničení, tyto bloky byly použity pro sestavení mapových kompozic (mapových listů), bloky s jednoduchými názvy obsahují pouze čarovou kresbu rozlivů, poznámky, problematická místa a staničení. Např. LTTR35.BLK je TopoLský blok obsahující čarovou kresbu rozlivů, textové poznámky, místa s problematickou konstrukcí rozlivových čar a staničení. LT35.BLK je TopoLský blok obsahující plochy rozlivů a staničení.
Y = dvojčíslí vyjadřující nomenklaturu SMO 1:5000, např. LT35.BLK je blok odpovídající listu Litoměřice 3-5.
Tento podadresář obsahuje i TopoLské bloky Labského polygonu a pomocné bloky s problémovými místy, příslušným popisem, listokladem a nomenklaturami. Jejich názvy po řadě jsou: POL_LEVY.BLK, POL_PRAVY.BLK, PROBLEMY.BLK, TEXTY.BLK, M5000.BLK a LAB5000.BLK. Součástí bloků vztažených k levému a pravému polygonu jsou databázové soubory B0008.DBF, s nimiž lze pracovat i mimo prostředí TopoL v některém z databázových programů.
ZÁVĚR
Je možné konstatovat, že provedenou akcí byla odstartována práce, ktrá by do budoucna měla zkvalitnit prognózování plošného rozsahu záplav. Částečně mohly být výsledky použity při zvýšených průtocích řeky Labe po trvalejších deštích počátkem listopadu 1998. Zde se však znovu prokázalo, že prakticky každý zvýšený průtok řeky má své zvláštnosti. Vzhledem k tomu, že řeka byla postižena většími srážkovými úhrny v bezprostředním okolí hlavního toku, projevilo se to zvýšenými přítoky z malých řek a potoků ústících do Labe v řešeném prostoru. V jejich blízkosti také bylo napácháno nejvíce škod (stržené nebo poškozené mostky, podemletí cest podél toků a pod.).
Dalším požadavkem bylo nalézt průtoky a výšku hladiny v jednotlivých bodech staničení. Tato úloha byla jednoduše řešitelná přidáním jednoho TopoLského bloku s body staničení s přidáním atributové tabulky, která obsahuje všechny potřebné údaje. Na potřebné atributy je možné se dostat pomocí příslušného dotazu nebo tzv. aplikačním formulářem, což je jednoduchý program napsaný v programovacím jazyce Topas.
Konečným cílem by mělo být nalézat konkrétní parcely dotčené příslušným průtokem. To je však samostatná úloha, která může být řešena na různé úrovni složitosti, v každém případě však s návazností na data z katastrálních úřadů. Nejjednodušším řešením je podložení rastrové katastrální mapy mapou rozlivů. Odtud je možné jednoduše odečíst zaplavované parcely.
Schema struktury podadresářů s uloženými daty
Seznam obrázků
První obrázek ukazuje část labského polygonu
Druhý obrázek - schema - představuje strukturu dat
Třetí obrázek představuje zájmové území od Mělníka po státní hranici se zakresleným rozsahem katastrů, tečkou je znázorněno příslušné katastrální území.
