| Seznamující článek (GeoINFO 3/2000) - Umíme vytvářet územní plány v GIS ?
|
| 1. Úvod |
|
| Zpracování územně plánovací dokumentace v digitální podobě je téma, které pálí obě strany příslušného hřiště – pořizovatele (ti dílo platí, pořizují a dále užívají) a projektanty (ti dílo vytvářejí). V posledním roce se touto problematikou mj. zabývaly následující aktivity: |
|
| a) studie „Unifikace digitální formy ÚPD“ – skupině autorů zadala ČAGI resp. ÚSIS |
| b) projekt „Metodika digitálního zpracování ÚPN obce pro GIS ve státní správě na úrovni okresního úřadu“ – zadal Okresní úřad Brno - venkov ve spolupráci s 9 dalšími okresními úřady (Brno, Žďár nad Sázavou, Blansko, Třebíč, Znojmo, Hodonín, Zlín, Uherské Hradiště a Kroměříž) |
|
| Oba materiály byly přednostně zaměřeny na Územní plán obce (ÚPN O). Autoři tohoto článku se na obou pracích podíleli a dovolují si tudíž na těchto stránkách glosovat některé závěry obou materiálů. |
|
| 2. Základní vymezení problému |
|
| Schválené územní plány jsou závaznými dokumenty pro rozhodování v území. Zároveň poskytují veliké množství informací, jejichž správné digitální zpracování může výrazně zkvalitnit všechny standardní činnosti s územním plánem související a přinést nové synergické efekty mj. právě v uvedených rozhodovacích procesech. |
| Pomineme-li multidisciplinární charakter vlastní urbanistické práce a díváme-li se na ni jako na jeden profesní blok, můžeme si pro potřeby tohoto článku celou situaci zjednodušit na stav, kdy řešení sledované úlohy probíhá za interakce vlastní odborné profese (urbanismu) a podpůrné (nicméně rovněž odborné) profese z oblasti informačních technologií (GIS). Zároveň je třeba jasně říci, že z pohledu obsahu a formy je bezpochyby pro vlastní obsah klíčový vstup ze strany urbanisty, formu – pokud mluvíme o digitálním zpracování - však zásadním způsobem ovlivňují příslušné počítačové technologie z oblasti CAD a GIS. |
|
| 2.1 Problémy na straně urbanistů |
|
| Schválené územní plány jsou závaznými dokumenty pro rozhodování v území. Zároveň poskytují veliké množství informací, jejichž správné digitální zpracování může výrazně zkvalitnit všechny standardní činnosti s územním plánem související a přinést nové synergické efekty mj. právě v uvedených rozhodovacích procesech. |
| Pomineme-li multidisciplinární charakter vlastní urbanistické práce a díváme-li se na ni jako na jeden profesní blok, můžeme si pro potřeby tohoto článku celou situaci zjednodušit na stav, kdy řešení sledované úlohy probíhá za interakce vlastní odborné profese (urbanismu) a podpůrné (nicméně rovněž odborné) profese z oblasti informačních technologií (GIS). Zároveň je třeba jasně říci, že z pohledu obsahu a formy je bezpochyby pro vlastní obsah klíčový vstup ze strany urbanisty, formu – pokud mluvíme o digitálním zpracování - však zásadním způsobem ovlivňují příslušné počítačové technologie z oblasti CAD a GIS. |
|
| 2.2 Problémy na straně digitálního zpracování |
|
| Ponecháme-li zčásti stranou sjednocení obsahu a formy ÚPN O, jsou stávající digitálně zpracované územní plány zatíženy celou řadou chyb a nedostatků, z nichž za nejpodstatnější považujeme tyto: |
|
| a) běžné vyhotovení ÚPN čistě nástroji kategorie CAD bez jakýchkoli pravidel zatěžuje vzniklá data chybami, které znemožňují korektní použití těchto dat v GIS (typicky např. zásadní topologické chyby); tento typ chyb souvisí s přístupem „kreslím-li mapu v počítači, dělám GIS“ a je odstranitelný beze změn na straně urbanistů |
| b) data za více územních plánů nemají jednotnou strukturu, neboť ani v rámci jednotlivých týmů (firem) tomu není věnována patřičná pozornost a tudíž je prakticky nemožné významnějším způsobem pracovat s více územními plány dohromady (pokud chceme např. vyhledat všechny návrhové plochy bydlení); tento nedostatek je plně odstranitelný až po unifikaci na straně urbanistů, nicméně z 90-95% je možné jej eliminovat vhodným použitím GIS |
|
| Pracovník u počítače „na vstupu“ ani za této situace nemusí mít starosti. Pracuje-li na jednotlivých projektech, kde má „zdigitalizovat“ územní plán, v zásadě ho uvedené problémy nemusí trápit a s běžným kreslícím nástrojem vyrobí data, která lze uspokojivě vytisknout a vytištěné obrázky odevzdat jako výkresovou dokumentaci. V úplně jiné pozici je „nešťastník“ „na výstupu“, obzvlášť pokud si opatří dobrou GISovskou technologii, má pracovat s více územními plány a chce od nich do budoucna „něco víc“. Ten velmi rychle zjistí, že je skutečně něco jiného územní plán nakreslit a vytisknout (v CAD) a něco jiného jej používat (v GIS), a že (zejména!) tato skutečnost zásadně ovlivňuje nároky na vytvářená data. Řada lidí (také mezi urbanisty) si stále neuvědomuje, jak skutečně propastný rozdíl může být mezi daty a „daty“, která na výkrese zobrazují totéž. |
|
| 2.3 Trocha legislativy |
|
| Vytvoření územního plánu projektantem je většinou prováděno na základě jeho úspěchu ve výběrovém řízení. Zde je třeba říci, že novelou č.83/1998 Sb. Stavebního zákona se orgánem územního plánování staly obce, tj. pravomoc pořizovat územní plány na svém území byla přenesena na obce, které (pomineme-li větší města) na „dobře“ a „unifikovaně“ zdigitalizovaném ÚPN většinou mají pramalý zájem. Z celé řady dalších zákonů a předpisů ovlivňuje dlouhodobě územní plánování zákon o obcích. Ten znamenal decentralizaci veřejné správy a v oboru územního plánování počátek procesu pořizování územních plánů nejdříve sídelních útvarů, později obcí, kdy důvodem pořízení ÚPN O byly a jsou: |
|
| - státní dotace (požadavkem pro udělení dotace je projednaný koncept ÚPN O nebo projednaná urbanistická studie zpracovaná v rozsahu konceptu územního plánu) |
| - převod státních pozemků do majetku obcí (požadavkem je schválený ÚPN O) |
|
| Z uvedeného vyplývá např. to, že pokud okresní úřad „nedrží dotace“, velmi těžko nějak donutí obce, aby mu „šly na ruku“ a zadávaly územní plány podle nějakých pro ně většinou bezúčelně se jevících pravidel nad rámec zákona. Pokud k případně ztracené „dotační páce“ připočteme vliv blížícího se zvýšení limitu pro zadávání veřejných zakázek „z ruky“ na 500.000 Kč, do kterého se územní plán menší obce „vejde“, může snaha o jakékoli sjednocení bez dalších změn (legislativního charakteru) vyznít do ztracena. |
|
| 3. Vlastní navrhované řešení |
|
| Připusťme situaci, kdy typicky okresní úřad s obcí spolupracuje a má (lépe: obě strany mají) zájem na vzniku dobrých digitálních dat, popř. vznik takových dat je prostě v zájmu obce (města) bez bezprostředního ohledu na potřeby okresu. Představme si územní plán obce jako proces mající tři části: |
|
| - vytvoření díla (projektantem) |
| - převzetí díla včetně dat (pořizovatelem) |
| - užívání díla (= také dat) (nejen pořizovatelem) |
|
| 3.1 Vytvoření díla |
|
| Pro vytvoření díla v požadovaných parametrech byly vytyčeny následující „mantinely“, které je samozřejmě vhodné zakotvit do smluvního vztahu se zpracovatelem: |
|
| - příslušné referenční mapové podklady |
| - solidní datový model |
| - doporučená symbolika |
| - technické podmínky pro vlastní digitální zpracování |
|
| 3.1.1 Referenční mapové podklady a další datové zdroje |
|
| Referenční mapové podklady samozřejmě zajišťuje pořizovatel, a to i tak, že je nechá vytvořit v rámci smlouvy na vlastní územní plán nebo paralelně s ní – zde je ovšem vedle řady dalších úskalí dobré si uvědomit, že i tvorba tohoto podkladu má svá rozhodně ne volná pravidla („co nejlevněji to zvektorizujte“). Z pohledu tohoto textu je podstatnější to, že urbanista musí zadání referenčního podkladu respektovat (a ne si „kreslit“ data nad tím, co mu vyhovuje). |
| Základním referenčním mapovým podkladem by měla být co nejkorektnější digitální mapa velkého měřítka, dnes typicky zejména digitální podoba mapy katastru nemovitostí (DKM, KM-D, referenční mapy tohoto typu nebo původu), optimálně s paralelně poskytnutou technickou mapou (mimochodem – již jste řešili problém sladění nově zaměřených inženýrských sítí se sáhovými mapami KN 1:2880 ?). Jakékoli jiné mapové podklady (typicky SMO 5) je třeba vesměs nekompromisně potlačit, digitalizace nad nimi jsou z pohledu GIS vyhozené peníze. |
| Další datové zdroje jsou širokým tématem samy o sobě. Principielně si pod nimi představme např. subsystémy GIS, do kterého chceme vzniklý ÚPN O zakomponovat. Do budoucna by samozřejmě měla být k dispozici celá řada podkladů např. formou digitálních ÚTP. |
|
| 3.1.2 Datový model ÚPN O |
|
| Dobrý datový model je základem úspěšného vytvoření a zejména používání digitálního ÚPN, obzvlášť pokud těchto ÚPN chceme používat více najednou. V rámci citovaných aktivit byla provedena poměrně podrobná analýza (mj. samozřejmě navazující na výběr z již existujících materiálů) a následně byl vytvořen katalog jevů vyskytujících se v ÚPN O. Na jeho základě vznikly |
|
| a) datový model pro systémy CAD – MicroStation a AutoCAD (zejména prázdné soubory dgn/dwg („šablony“) s předdefinovaným obsahem jednotlivých hladin a definovaným způsobem kompozice CAD souborů do výkresů ÚPN |
| b) datový model pro systémy GIS – přednostně ESRI (ArcInfo/ArcView) a Intergraph (Geomedia/MGE) |
|
| Vztahy mezi uvedenými datovými modely jsou samozřejmě vzájemně jednoznačné. |
| Tvorba katalogu jevů a navazujícího datového modelu byla vedena snahou o to, aby byla zajištěna jejich maximální: |
|
| - úplnost (katalog obsahuje všechny kategorie jevů předepsané obecně závaznými předpisy pro obor územní plánování) |
| - otevřenost (datový model je schopen bez zásadní změny své vnitřní struktury vstřebat příští změny, upřesnění, prohloubení) |
| - hierarchizace (jevy jsou uspořádány do stromové struktury podle úrovní obecnosti a hledisek oborových a funkčních s důrazem na jednoznačnou zařaditelnost každého jevu ) |
|
| Datový model dále zohledňuje tyto aspekty : |
|
| - hierarchii územně plánovací dokumentace v ČR s tím, že přednostně je zaměřen na ÚPN obce |
| - kontinuitu, dlouhodobost a provázanost jednotlivých fází procesu tvorby a užívání ÚPN |
| - vazbu na související (geografické) informační systémy (okresů, měst a dalších subjektů) |
| - požadavky standardních (autorům známých) uživatelských úloh řešených v rámci nasazení dnes běžného komerčního software včetně webovských řešení |
|
| S územním plánem je pak možno nakládat jako s velmi atraktivním datovým skladem, přičemž jedním z mnoha možných výstupů je standardní výkresová dokumentace jako úzká množina specifických mapových kompozic obsahujících navíc předepsané grafické doplňky (rozpisky apod.). |
| Existence fyzických modelů pro konkrétní (byť nejpoužívanější) systémy je bezpochyby svým způsobem diskriminující resp. limitující. Další úvahy autorů vedou samozřejmě přes obecný model (který samozřejmě v určité podobě musel a musí existovat) mj. až směrem k výměnnému formátu ÚPN. |
|
| 3.1.3 Doporučená symbolika |
|
| Vzhledem k problémům s nejednotností vyjadřování mezi urbanisty byla symbolice zejména v citované aktivitě č.2 věnována značná pozornost a vzniklý návrh reprezentuje názor 10 okresních úřadů. Z pohledu GIS jde o problém ryze formální, změna symboliky pouze znamená záměnu příslušných symbolových sad bez vlivu na primární data. Zde je vhodné upozornit na některé aspekty: |
|
| - symboly mají svou geometrii a barevnost |
| - geometrie symbolů by měla být ustálena |
| - barevnost lze definovat pouze do určité míry (např. číslem barvy z doporučené palety), vzhledem k různým vlastnostem různých periférií je problematická striktní definice např. RGB složek |
|
| Používání komplikovaných grafických symbolů způsobuje, že v řadě systémů kategorie GIS není v současné době možné zcela korektně vytvořit symbolové sady zejména pro složitější liniové symboly. Z tohoto důvodu je důležitou součástí návrhu symboliky zavedení tzv. pomocné grafiky. Tímto zavedením se obecně při převodu územního plánu do GIS převádí příslušná „hladina“ dvakrát, a to |
|
| a) z pohledu práce v GIS (převádí se geometrie a popisné atributy) |
| b) z pohledu nutnosti zcela korektního kartografického vyjádření (musí se stoprocentně převést symbolika – vytvořením pomocné grafiky) |
|
| Při standardní práci s územním plánem je pak možné vytvořit korektní kartografické pozadí z pomocné grafiky, nad kterou se potom umisťují vlastní vrstvy pro GIS s příslušnou (zjednodušenou) legendou (např. průhledně). |
| Pomocná grafika může být ve dvou variantách |
|
| a) vektorové |
| b) rastrové |
|
| Vektorová podoba pomocné grafiky vznikne rozložením složených symbolů na základní entity, tj. např. z uživatelské linie složené z trojúhelníků vznikne plošná vrstva (trojúhelníků). Výhodou tohoto přístupu je mj. plnohodnotná práce s vektorovou grafikou, nevýhodou zkomplikování datového modelu (zvýšený počet vrstev pomocné grafiky). |
| Rastrová podoba pomocné grafiky vznikne jednorázovou rasterizací zvolené mapové kompozice, tj. typicky celého výkresu (územního plánu). Výhodou tohoto řešení je zanedbatelné zkomplikování datového modelu (uživatel pak v podstatě zapíná a vypíná zobrazení celého výkresu najednou), nevýhodou např. vázanost na předvolené rozlišení, nemožnost volit výběr sady témat k zobrazení apod. |
| Smyslem používání jednotné symboliky je samozřejmě to, aby všechny digitálně zpracované územní plány vypadaly úměrně shodnosti svého věcného obsahu v podstatě stejně, byly jednoduše (tj. „shodně“) čitelné a co nejlépe použitelné „vedle sebe“ v jednom systému. |
|
| 3.1.4 Technické podmínky pro digitální zpracování ÚPN (O) v systémech CAD |
|
| Běžní uživatelé CAD systémů většinou neznají pravidla nutná pro tvorbu dat pro GIS. Vzhledem ke snaze odstranit existující třenice byla vytvořena metodika „jak kreslit data v CAD (MicroStation a AutoCAD) tak, aby tato data byla převoditelná do GIS (ESRI, Intergraph) a tam fungovala.“. Metodika by měla umožnit urbanistovi vyhotovení ÚPN bez toho, že by byl obtěžován pro něj často chimérickými (neboť nepřesně a neúplně formulovanými) požadavky typu „musíte to udělat takto, jinak nám to nebude v našem GIS fungovat“, pořizovateli by měla garantovat, že v systému kategorie CAD dostane data, která se po převodu do GIS budou chovat „rozumně“. Ti, kdo již rozumí problematice „správnosti“ dat v GIS, by měli požadavky příslušných (předkládaných) pravidel bez problémů přijmout za své, ostatní by se měli přizpůsobit. |
|
| 3.2 Převzetí digitálních dat ÚPN O – kontrolní a konverzní software |
|
| Byl vytvořen kontrolní a konverzní software, který na základě definovaného vstupního a výstupního datového modelu provádí konverzi dat z formátu MicroStation/AutoCAD do formátu ArcInfo/ArcView resp. Geomedia, přičemž souběžně s vlastní konverzí je prováděna celá řada kontrol jak vlastního obsahu předávaných dat, tak jejich základních kvalitativních vlastností (topologie apod.). Pozitivní výsledek kontroly by měl být nedílnou součástí převzetí celého územního plánu, je-li vytvářen jako digitální dle výše popsaných podmínek. |
|
| 3.3 Užívání díla |
|
| Data vytvořená a zkontrolovaná výše uvedeným způsobem by měla být použitelná ve všech existujících komerčních software, případně sice ještě s konverzí, ale rozhodně bez kontrol vlastní kvality dat z pohledu GIS. Tím by měla být splněna vedle výše uvedené možnosti práce s více územními plány najednou také např. proveditelnost korektních analýz apod. |
|
| 4. Závěr |
|
| Smyslem veškerého uvedeného snažení je maximální zefektivnění procesu digitálního zpracování územně plánovací dokumentace (dále také dÚPD) a zajištění co nejlepší využitelnosti této dokumentace v GIS. Výsledná práce se snaží |
|
| - do vztahu pořizovatel – zpracovatel vnést pravidla hry tím, že nabízí návod „jak pořizovat data ÚPD způsobem „správným“ ve všech zvažovaných aspektech“ a dává pořizovatelům do ruky nástroje pro efektivní vymáhání těchto pravidel |
| - ve vztahu urbanista - specialista z oblasti GIS minimalizovat třecí plochy a vnést nový úhel pohledu na základní meziprofesní otázky (viz např. pro urbanisty obtížně přijatelné oddělení symboliky od datového modelu) |
|
| Autoři článku - na tomto místě jako zástupci určitých pracovních skupin - uvítají jakýkoli zájem o uvedené práce a související aktivity. Věříme, že dnes je celá řada příležitostí k setkání např. na akcích typu Seč či Vranov a při dnešních komunikačních možnostech je vše pouze otázkou zájmu, chuti a času. |
|
| Ing. Jiří Bradáč |
| Ing.arch. Eva Hamrlová |
|
| Ing.Jiří Bradáč vystudoval Stavební fakultu ČVUT. Je ředitelem firmy Hydrosoft Praha. Zabývá se obecně technologiemi GIS zejména ve veřejné správě, mj. se dlouhodobě věnuje souvislostem GIS s oblastí územního plánovaní. |
| Ing.arch.Eva Hamrlová je absolventkou Fakulty architektury VUT, obor urbanismus. Přes projekční činnost se postupně dostala až ke státní správě v oblasti územního plánování, v současnosti pracuje na Referátu regionálního rozvoje Okresního úřadu Brno venkov. |
AKTUÁLNĚ
