Jednou z hlavních předností dat získaných metodou dálkového průzkumu je jejich obrovský potenciál pro monitorování časových změn v území. Změny, kterým podléhá naše okolí v průběhu času mohou mít různou dynamiku. Pro sledování vývoje využívání ploch v zastavěných oblastech v podrobném měřítku jsou v současné době nejvhodnější archívní letecké snímky, které jsou pro většinu území našeho státu k dispozici v několika časových intervalech většinou již od konce 2. světové války (STRUHA, 1988). Vzhledem k omezenému prostorovému rozlišení a ke krátkosti intervalu, po který jsou tyto snímky vytvářeny, je použití družicových obrazových záznamů problematičtější, i když v zahraničí lze nalézt řadu prací využívajících např. snímků z družice SPOT (MUCSI, 1995).

Hlavním cílem předloženého příspěvku je charakterizovat využití ploch na území města Třebíč ve druhé polovině 20. století. Jako základního vstupního materiálu bylo využito archívních leteckých snímků. Po jejich převedení do digitální podoby, geometrické transformaci a interpretaci byly za pomoci terénního průzkumu a dalších dostupných materiálů vytvořeny mapy využití ploch podle předem sestaveného klasifikačního schématu a z nich bylo možné kvantitativně i kvalitativně zhodnotit vývoj jednotlivých kategorií landuse.

Obrázek 1. Vývoj počtu obyvatel v Třebíči v letech 1869-1991 (podle Statistický lexikon obcí České republiky 1992, 1994, 18)

Studované území

Studovanou oblast představoval intravilán města Třebíč a jeho nejbližší okolí o výměře přibližně 20 km². Město Třebíč se podle geomorfologického členění nachází v severní části tzv. Jaroměřické kotliny, podcelku Jevišovické kotliny. Území města je rozděleno na několik částí hlubokými údolími řeky Jihlavy a jejích přítoků a řeka Jihlava vytváří přirozenou osu města. Původní vegetace vyššího pahorkatinného vegetačního stupně se zde vyskytuje pouze ve fragmentech, v samotném městě převažují uměle vysázené porosty jehličnanů (především smrků a borovic), které lze nalézt především na příkrých údolních svazích. Město je jako sídlo okresu jedním z center jihozápadní Moravy. Při posledním sčítání v roce 1991 zde žilo téměř 40 tisíc obyvatel (obr.1), jeho výrazný nárůst především od počátku 70. let souvisel se stavbou a provozem jaderné elektrárny v Dukovanech. Výstavbu ovlivnila také přítomnost řady úřadů a institucí, které jsou více méně spojeny s funkcí okresního města a centra okresu. Městem prochází pouze jednokolejná neelektrifikovaná železniční trať č. 240 Havlíčkův Brod – Jihlava – Brno. Mnohem větší význam má pro Třebíč silniční doprava.

Území města a jeho blízkého okolí je kontinuálně osídleno již od pozdního paleolitu, o čemž svědčí nálezy štípaných kamenných nástrojů a dále nálezy datované k pozdějším obdobím – neolitu, eneolitu a doby bronzové (KOŠTUŘÍK et al., 1986). V roce 1101 byl přemyslovskými údělnými knížaty založen benediktinský klášter jako předsunuté opevnění a kolonizační centrum. Založení vlastního města na pravém břehu řeky se potom datuje k polovině 13. století.

Charakteristika a vstupního materiálu

Hlavním podkladovým materiálem byly archívní letecké snímky. Šlo černobílé snímky vyzvětšované do přibližného měřítka 1 : 10 000. Původní snímky byly pořízeny ve třech časových horizontech – 1.7. 1953 (3 snímky), dále 29.3.1968 (4 snímky) a 24.5.1989 (3 snímky) . Dále bylo k dispozici barevné digitální ortofoto města Třebíče z roku 1993 v souřadnicovém systému S-JTSK s velikostí pixelu 1 m, původně vytvořené firmou Geodis, s.r.o. pro potřeby OÚ v Třebíči. Vzhledem k tomu, že ve všech třech zpracovávaných obdobích se území města nacházelo na okrajích leteckých snímků, bylo nutné využít v každém časovém horizontu více snímků a ty následně spojit do mozaiky. S tímto faktem také souvisela menší kvalita použitých okrajových částí fotografií a následná potřeba radiometrických úprav. Pro následné digitální zpracování byly letecké fotografie či jejich výřezy naskenovány s hustotou 600 DPI, čímž vzniky soubory s průměrnou velikostí kolem 50 MB. Významnou částí podkladového materiálu byly také účelově vytvořené vrstvy liniových prvků některých částí polohopisu – především komunikačního systému a vodních toků.

Metodika

Vzhledem k tomu, že ke zpracování nebylo možno využít klasických fotogrammetrických metod či možností digitální fotogrammetrické stanice, byly hledány levnější možnosti transformace leteckých snímků do požadované souřadné soustavy, které by umožňovaly produkovat mapy landuse v měřítku 1 : 10 000. Pro transformaci letecké fotografie ve zmíněném měřítku nelze samozřejmě použít polynomické transformace, která neodstraňuje polohové nepřesnosti v obraze, vzniklé v důsledku nestejné výšky objektů. Navíc polynomická transformace využívající metody nejmenších čtverců je svoji podstatou interpolační metodou neexaktní, která může do transformovaného obrazu vnášet značné nepřesnosti a to především do jeho částí, kde chybějí tzv. vlícovací body.

Z výše uvedených důvodů bylo využito tzv. transformace obrazu po částech. Její podstatou je stejně jako v případě polynomické transformace sběr vlícovacích či identických bodů. V případě tohoto typu transformace tvoří jednotlivé vlícovací body uzly nepravidelné trojúhelníkové sítě (TIN). Každý trojúhelník vymezuje část obrazu, která je samostatně transformována. Protože v tomto případě jde o interpolaci exaktní – to znamená souřadnice vlícovacích bodů a tudíž i jejich poloha je interpretována přesně, jednotlivé trojúhelníky na sebe navazují bez zjevných přechodů. Při dostatečném počtu vlícovacích bodů. které navíc jsou umístěny tak, aby alespoň v základních rysech reprezentovaly terén – především hrany, hřbetnice, údolnice či vrcholy, lze výsledný transformovaný snímek použít ve výše uvedeném měřítku. Jednou z nevýhod tohoto způsobu transformace je, že nedokáže extrapolovat hodnoty – tedy plocha výsledného transformovaného snímku je určena vnějšími body nepravidelné trojúhelníkové sítě. Ke zpracování bylo využito především SW vybavení TopoL a ARCView GIS. Program TopoL umožňoval provést geometrickou transformaci jednotlivých snímků a jejich spojení do výsledné mozaiky. Následná interpretace probíhala v prostředí ArcView, stejně tak jako přípravy podkladů pro konečný tisk tématických map využití země.

Vyhodnocení leteckých snímků

Cílovou souřadnou soustavou a předlohou pro sběr vlícovacích bodů bylo jednak ortofoto z roku 1993, jednak vektorové vrstvy, přitom bylo postupováno od snímků mladších ke snímkům starším. Pro každý z celkového počtu 10 leteckých snímků či jejich částí bylo sesbíráno více jak 40 bodů a po jejich ošetření byly provedena transformace po částech. Transformované snímky, které měly velikost pixelu 1 m byly následně spojeny do výsledné mozaiky pro jednotlivá období – pro roky 1953, 1968 a 1989. Po převedení do obrazového formátu TIF bylo přistoupeno k jejich interpretaci v prostředí ArcView. Interpretace probíhala podle předem sestavené klasifikační soustavy, uvedené v tab. 1. Vedle mozaiky leteckých snímků bylo k sestavení výsledných map využito také výsledků podrobného terénního průzkumu, dále starších plánů města a některých literárních pramenů. Jako minimální mapovatelná jednotka byl stanoven souvislý blok budov, ve výjimečných případech i jeho části. Výsledkem interpretace byly čtyři digitální vektorové mapy využití ploch v Třebíči a nejbližším okolí v letech 1553, 1968, 1989 a 1993

Hlavní rysy vývoje využití ploch v Třebíči

Vývoj využití ploch v Třebíči a blízkém okolí byl poté zhodnocen pro jednotlivé kategorie z klasifikačního systému a to jak kvalitativně tak i kvantitativně. Protože mozaiky vytvořené z leteckých snímků pro jednotlivá časová období vzhledem k použité metodě transformace nepokrývaly stejnou plochu studovaného území, bylo kvantitativní zhodnocení vztaženo k průniku jednotlivých map využití země. Popis změn mezi jednotlivými časovými horizonty pro jednotlivé kategorie landuse byl proveden na úrovni jednotlivých ulic, kvantitativní zhodnocení bylo vyjádřeno ve formě grafů.

Obrázek 2. Zastavěné plochy v Třebíči, rok 1953

Obrázek 3. Zastavěné plochy v Třebíči, rok 1993

Závěr

Letecké snímky použité v předložené práci se ukázaly jako velmi vhodný datový materiál pro detailní zhodnocení vývoje využívaní ploch na území města Třebíč. Zvolené metody jejich digitálního zpracování – především transformace do požadované souřadné soustavy umožnily jejich následnou interpretaci v měřítku 1: 10 000. Vytvořené digitální vektorové mapy umožňují nejen detailní pohled na rozvoj města ve 2. polovině dvacátého století, ale při vhodném začlenění do GIS také analýzu možného dalšího vývoje.

Literatura

KOŠTUŘÍK, P. et al. (1986): Pravěk Třebíčska. Muzejní a vlastivědná společnost v Brně a Západomoravské muzeum v Třebíči, 282 s.

MUSCI, L. (1995): Urban land use investigation with GIS and RS methods. Acta Geographica Szegediensis. 35, s. 111-119.

STRUHA, P. (1988): Důkazy má archív Armády ČR. Archív leteckých snímků v Dobrušce. GEOInfo, 5/98, s. 14-15.

Statistický lexikon obcí České republiky 1992, 1994,

Poděkování

Autoři příspěvku si touto cestou dovolují poděkovat OÚ v Třebíči za zapůjčení leteckých snímků a digitálního ortofota.