Cíl práce
Cílem práce, řešené pro potřeby Národního památkového ústavu, je navrhnout a otestovat postup pro analýzu pohledové exponovanosti vybraných kulturních dominant v Olomouckém a Karlovarském kraji. Na základě formulovaného textového požadavku student provede rozbor problému, navrhne posloupnost jednotlivých kroků a vhodná data pro získání co nejvíce věrohodného výsledku.
U geodat bude posouzena jejich reprezentace, dostupnost, aktuálnost a kvalita. Následně své návrhy prakticky ověří a funkční postup se pokusí částečně automatizovat.
Použité metody a materiály
Analýza byla provedena na třech typologicky odlišných lokalitách s definovaným okruhem 20 km: rovinatý Dub nad Moravou, členitá pahorkatina Mariánské Týnice a výrazný topografický zlom u hradu Helfštýn.
Data a software
Výpočty probíhaly paralelně v proprietárním softwaru ArcGIS Pro 3.6 a open-source alternativě QGIS 3.44.9 pro otestování spolehlivosti algoritmů. Pro identifikaci přímé viditelnosti se zohledněním reálných překážek v krajině byl využit Digitální model povrchu (DMP OK) v prostorovém rozlišení 10 m. Pro výpočty terénního stínu a minimálních nutných výšek (AGL) se uplatnil Digitální model reliéfu 5. generace (DMR 5G), který byl pro udržení výpočetní únosnosti převzorkován na 20 m.
Nástroj P1
(Výhled na dominantu)
- Cílový objekt: Modelována viditelnost pouze horních 40 % památky, což definuje její siluetu v panoramatu.
- Defragmentace: Využití sítě hexagonů o rozloze 10 000 m² k odfiltrování šumu (zachovány buňky s viditelností nad 25 %).
- Neprostupné bariéry: Oříznutí o "no-vis" zóny (např. vysoké lesní porosty zabraňující reálnému výhledu).
Nástroj P2
(Analýza krajinné sféry a kontaktního prostoru)
- GENEROVÁNÍ BODŮ: Odběr vzorků v plochách viditelnosti (z P1) uvnitř širší sítě hexagonů o ploše 160 000 m²
- SIMULACE VNÍMÁNÍ: Aplikace dynamického zorného úhlu dle vzdálenosti a nastavení výšky očí pozorovatele 1,6 m
- VÝPOČET AGL: Stanovení minimální nutné výšky nad terénem pro identifikaci zón vizuálního konfliktu
Syntéza: Prostorový průnik teoretické viditelnosti (P1) a hodnot AGL (P2) s aplikací rozhodovacího prahu 200 m (referenční výška větrné elektrárny) pro vymezení zón absolutního konfliktu.
Dosažené výsledky
Výsledky demonstrují zásadní vliv geomorfologie terénu a volby výpočetních algoritmů na expertní stanovisko orgánů památkové péče. Aplikace prahu 200 m (moderní větrná elektrárna) ukázala diametrální rozdíly v absorpční schopnosti české krajiny.
Dub nad Moravou: Extrémně rovinatý terén
Vzhledem k rovinatému charakteru Hornomoravského úvalu je teoretický vizuální kontakt s dominantou plošně velmi rozsáhlý (téměř 360°). Krajina nedisponuje terénními ohbími, která by dokázala výškovou stavbu vizuálně absorbovat – hodnoty AGL se na drtivé většině území blíží nule. Zóna absolutního prostorového konfliktu je zde dominantní.
Hrad Helfštýn: Topografický zlom Moravské brány
Lokalita představuje radikální topografický kontrast. Vizuální kontakt se koncentruje výhradně do jihozápadně-severovýchodní osy (údolní niva řeky Bečvy), zatímco zalesněný hřeben funguje jako masivní vizuální bariéra. Za prvními terénními horizonty dochází k prudkému nárůstu limitních hodnot AGL (až k 365 m), což vytváří bezpečné prostorové „kapsy“ schopné stavbu vizuálně skrýt i v relativní blízkosti památky.
Mariánská Týnice: Členitá pahorkatina
Zvlněný terén Plaské pahorkatiny funguje jako nejefektivnější přirozený filtr ze zkoumaných lokalit. Zorný paprsek naráží na blízké lokální horizonty, což způsobuje okamžité a prudké skoky limitních hodnot. Zóny s extrémně vysokým prahem AGL (nad 400 m) nastupují velmi blízko u samotné památky, což poskytuje nejvyšší potenciál pro nalezení kompromisních řešení.
Technologické zhodnocení GIS platforem
Při komparaci proprietárního řešení (ArcGIS Pro) a open-source (QGIS) se ukázalo, že samotná volba softwaru může zásadně ovlivnit výsledné expertní stanovisko, zejména v členitém terénu.
| Analytický krok | Lokalita | Zjištěná odchylka / Shoda |
|---|---|---|
| Nástroj P1 (Výhled) | Dub nad Moravou (rovina) | Prostorová shoda algoritmů pouze 7,5 % |
| Mariánská Týnice (pahorkatina) | QGIS nadhodnotil plochu o 15,38 % | |
| Hrad Helfštýn (členitý) | QGIS nadhodnotil plochu o 23,52 % | |
| Nástroj P2 (Zóny konfliktu) | Dub nad Moravou (rovina) | Téměř absolutní shoda (odchylka 0,01 %) |
| Mariánská Týnice (pahorkatina) | Mírná divergence 3,3 % (rozdíl > 4 100 ha) | |
| Hrad Helfštýn (členitý) | Kritická divergence 18,7 % (rozdíl > 23 500 ha) |
Příčina rozdílů: Zatímco ArcGIS Pro využívá trojrozměrný geocentrický systém pro exaktní trasování paprsků, algoritmus QGISu (Visibility Analysis) je založen na radiální dekompozici nad 2.5D rastrem, což v členitém reliéfu vedlo k výrazným rozdílům.
Závěr a přínos práce
Práce demonstruje úspěšný přechod od tradičního subjektivního hodnocení vizuálních dopadů k exaktnímu prostorovému modelování. Zjištěné technologické limity potvrdily nezbytnost metodické standardizace v památkové péči. Vzhledem k tomu, že pouhá volba GIS softwaru může v členitém terénu zásadně změnit vymezení zranitelných ploch (zjištěna odchylka až 23,5 % u lokality Helfštýn), poskytuje tato práce NPÚ klíčový argumentační základ pro zavedení jednotného, exaktně definovaného výpočetního algoritmu pro objektivní posuzování výškových staveb.
Summary
The bachelor thesis focuses on the analysis of visual exposure of significant cultural landmarks in the context of protecting the landscape character from the negative impacts of tall structures, particularly wind turbines. The aim of the work was to propose and test a methodological procedure for quantifying visibility and the landscape's absorption capacity using geographic information system (GIS) tools. The practical part was carried out in three typologically different locations: the pilgrimage church in Dub nad Moravou, Helfštýn Castle, and the Mariánská Týnice complex. Analyses were performed in parallel in ArcGIS Pro and QGIS environments using precise digital elevation and surface models (DMR 5G, DMP OK). The thesis introduces two custom tools for comprehensive visual impact assessment and includes a technological comparison of both software platforms. The results demonstrate that the reliability and degree of consensus between computational algorithms fundamentally depend on terrain complexity, highlighting the need for a critical approach when selecting a software solution. The main output of the thesis is a synthetic model that effectively identifies visual conflict zones and delineates areas with high landscape absorption capacity, thereby providing an objective basis for preventive protection of cultural heritage.