Metoda vymezování vizuálně citlivých pohledových krajinných horizontů a jejich ochranných pásem na základě exaktního matematického modelování ve vztahu k umisťování fotovoltaických elektráren a agrovoltaických systémů. Případová studie k. ú. Svébohov

• Authors: Dujka Petr , Dujka Vladimír , Vaculíková Anna

Title variants

EN

Method of delineating visually sensitive landscape horizons and their protective zones based on exact mathematic modellations with regards to the placement of photovoltaic farms and agrivoltaic systems. A case study – Svébohov cadastre

• Languages of publication: CS

Abstracts

CS

Politické události roku 2022 zdůraznily potřebu intenzivní diskuse o řešení energetické soběstačnosti České republiky. Do popředí zájmu se opětovně dostávají zejména větrné a fotovoltaické elektrárny a nově také agrovoltaika. Ze stávajících realizací je zřejmé, že technická řešení některých záměrů mohou negativně narušovat a ovlivňovat stávající krajinu, především její estetické a kulturně-historické hodnoty, a že existuje riziko narušení krajiny a krajinného rázu – především pohledových krajinných horizontů, které se zásadním způsobem podílejí na charakteru území. Případová studie se zabývá technickým řešením tohoto problému, který vzešel z konkrétního požadavku na možnost regulace umisťování obnovitelných zdrojů energie v územně plánovací dokumentaci v krajinářsky cenném území přírodního parku. V prvním kroku byl s využitím geoinformačních analýz digitálního modelu terénu proveden výpočet vizuálně citlivých pohledových horizontů pomocí významných vzdálených, středních a lokálních observačních bodů. Ve druhém kroku bylo exaktně stanoveno ochranné pásmo těchto horizontů tak, aby nedocházelo k narušení estetické hodnoty krajiny umístěním staveb, které by tyto vizuálně citlivé krajinné horizonty narušovaly. Představené řešení kombinuje moderní geoinformační analýzy s expertním přístupem, což umožňuje objektivnost řešení (možnost zadání technických parametrů) a výrazně tak eliminuje případnou chybovost subjektivního hodnocení zpracovatele územně plánovací dokumentace. Výhodou je kromě minimální ekonomické nákladnosti také algoritmizace a opakovatelnost využití pro libovolné území a typ staveb. Implementace výsledků této metody může být cenným přínosem pro další projekční praxi.

EN

The political climate of 2022 has highlighted the need for an active public discourse regarding the energy self-sufficiency of the Czech Republic, with wind farms, photovoltaic power stations and agrivoltaics now at the forefront. The implementations of such power plants administered up to this day have shown that the technical solutions of these projects may negatively impact the current landscape setting and its aesthetic, cultural and historical worth. The risk is posed mainly by disturbing the landscape character and, in particular, by disrupting the visual horizon lines that partake in creating an area’s overall disposition. This case study aims to propose a technical solution to this problem, initially raised by the demand for regulating the placement of renewable resources power stations in a nature park territorial development documents. In the first step, visually sensitive horizons were computed using digital terrain model geo-informational analyses and multiple local, regional and distant observation points. In the second step, protective zones of the horizons were computed in such a manner so that the landscape aesthetic value is not deformed by the placement of buildings near the visually sensitive horizon lines. The solution proposed combines an expert approach with modern geo-informational analyses, which allows for objective results (variability of input technical parameters) and significantly eliminates the potential error rate of an authors‘ subjective planning document assessment. Further benefits include the minimal economic expenses for running this method, its algorithmization, and repeatability for any location and building height required. Implementing this method’s results may prove to be a valuable contribution to the spatial planning practice.

Keywords

CS

vizuálně citlivý pohledový horizont; ochranné pásmo; fotovoltaika; agrovoltaika; větrné elektrárny; obnovitelné zdroje; územní plánování

EN

visually sensitive horizon; band; photovoltaics; agrovoltaics; wind power plants; renewable resources; spatial planning

• Publisher: Ministerstvo pro místní rozvoj ČR. Ústav územního rozvoje
• Journal: Urbanismus a územní rozvoj
• Year: 2023
• Issue: 5
• Pages: 48-58

Contributors

author

Dujka Petr

• Faculty of Forestry and Wood Technology, Mendel University in Brno

author

Dujka Vladimír

author

Vaculíková Anna

• Faculty of Humanities, Tomáš Bata University in Zlín

References

• ARRIAZA, M., CAÑAS-ORTEGA, J. F., CAÑAS-MADUEÑO, J. A. & RUIZ-AVILES, P. 2004. Assessing the visual quality of rural landscapes. In: Landscape and Urban Planning. 69(1), 115–125. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2003.10.029.
• CAHA, J. & SUCHÁNKOVÁ, I. 2017. Viditelnost historicky významné budovy v Brně. In: Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké konference Region v rozvoji společnosti 2017. Brno: Mendelova univerzita v Brně, s. 119–129. ISBN 978-80-7509-548-0.
• CAHA, J. 2015. Rozšíření analýzy viditelnosti pomocí indexů viditelnosti. Olomouc. Rigorózní práce. Univerzita Palackého v Olomouci. Dostupné také z: 10.13140/RG.2.1.2138.1200.
• CAHA, J. 2017a. Hodnocení viditelnosti plánovaných výškových budov Prague Eye Towers. In: Geografický časopis. 69(1), 75–92. CAHA, J. 2017b. Representing Buildings for Visibility Analyses in Urban Spaces. In: IVAN, I., HORÁK, J. & INSPEKTOR, T. ed. GIS OSTRAVA 2017: Dynamics in GIscience. Lecture Notes in Geoinformation and Cartography. Springer, s. 17–29. ISBN 978-3-319-61296-6.
• CIUCCI, M. 2023. Fakta a čísla o Evropské unii: Obnovitelné zdroje. In: Evropský parlament. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://www.europarl.europa.eu/erpl-app-public/factsheets/pdf/cs/FTU_2.4.9.pdf.
• COLLINS ENGLISH DICTIONARY. 2023. Horizons. Collins. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: http://www.collinsdictionary.com/english/creative.
• ČESKÝ STATISTICKÝ ÚŘAD. 2023. Bilance elektrické energie za roky 2010–2021. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://vdb.czso.cz/vdbvo2/faces/cs/index.jsf?page=vystup-objekt&z=T&f=TABULKA&ds=ds89&pvo=ENE04&katalog=33415&c=v3%7E8__RP2021&o=false&str=v37.
• ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘIČSKÝ A KATASTRÁLNÍ. 2023. ZABAGED® – Výškopis – DMR 5G. Digitální model reliéfu České republiky 5. generace v S-JTSK, Bpv. Geoportál ČÚZK [on-line]. Praha: Zeměměřičský úřad [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://geoportal.cuzk.cz/(S(n2uz2usr3s1yaijsv45djhp4))/Default.aspx?mode=TextMeta&side=vyskopis&metadataID=CZ-CUZK-DMR5G-V&head_tab=sekce-02-gp&menu=302.
• ČUČKOVIĆ, Z. 2018. Visibility analysis, release 0.5.4: modelling the horizon. In: LandscapeArchaeology.org. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://landscapearchaeology.org/2018/qgis-visibility-054/.
• ČUČKOVIĆ, Z. 2021. QGIS Visibility Analysis: Quantum GIS plugin for visibility analysis. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: http://www.zoran-cuckovic.from.hr/QGIS-visibility-analysis/.
• DA SILVA, R. G. P., HENKE-OLIVIERA, C., SKALINSKI FERREIRA, E., FETTER, R., BARBOSA, R. G. & HIROO SAITO, C. 2020. Systematic Conservation Planning approach based on viewshed analysis for the definition of strategic points on a visitor trail. In: International Journal of Geoheritage and Parks. 8(3), 153-165. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.ijgeop.2020.07.001.
• DANESE, M., LAS CASAS, G. & MURGANTE, B. 2008. 3D Simulations in Environmental Impact Assessment. In: Computational Science and Its Applications – ICCSA 2008: Lecture Notes in Computer Science, vol 5072. Berlin, Heidelberg: Springer, s. 430–443. Dostupné z: https://doi.org/10.1007/978-3-540-69839-5_32.
• DAWNBREAKER, INC. 2022. Department of Energy: Market research study Agrivoltaics. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://science.osti.gov/-/media/sbir/pdf/Market-Research/SETO---Agrivoltaics-August-2022-Public.pdf.
• DUJKA, V. et al. 2023. Územní plán Svébohov: dokumentace pro veřejné projednání návrhu územního plánu.
• DUPRAZ, C., MARROU, H., TALBOT, G., DUFOUR, L., NOGIER, A. & FERARD, Y. 2011. Combining solar photovoltaic panels and food crops for optimising land use: Towards new agrivoltaic schemes. In: Renewable Energy. 36(10), 2725-2732. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.03.005.
• HANNA, K. C. 2003. GIS for Landscape Architects. 2. vydání. ESRI Press. ISBN 1-879102-64-1.
• HORÁK, J. 2013. Zpracování dat v GIS. Výukové materiály VŠB-TU Ostrava. Ostrava: VŠB-TU. Dostupné také z: http://homel.vsb.cz/~hor10/Vyuka/ZDGIS/GISANA36.pdf.
• CHURCHWARD, C., PALMER, J. F., NASSAUER, J. I. & SWANWICK, C. A. 2013. Evaluation of Methodologies for Visual Impact Assessments. [on-line]. Washington, DC: National Academy of Science [cit. 2023-07-11]. ISBN 978-0-309-25886-9. Dostupné z: https://nap.nationalacademies.org/read/22644/chapter/1.
• KUCHYŇKOVÁ, H. 2007a. Indikátor vizuální citlivosti krajiny: Indicator of landscape visual fragility. In: Veda mladých 2007: zborník recenzovaných prác z V. vedeckej konferencie s medzinárodnou účasťou. Nitra: Slovenská poľnohospodárska univerzita, s. 185-193. Dostupné také z: http://www.slpk.sk/eldo/2017/zborniky/9788055203706/kuchynkova.pdf.
• KUCHYŇKOVÁ, H. 2007b. Větrné elektrárny a vizuální citlivost krajiny. In: ŠVENKOVÁ, J. (ed.). Medzinárodná vedecká konferencia mladých 2007. Nitra: Slovenská poľnohospodárska univerzita, s. 117–122. ISBN 978-80-8069-946-8.
• LA ROSA, D. & IZAKOVIČOVÁ, Z. 2022. Visibility Analysis to Enhance Landscape Protection: A Proposal of Planning Norms and Regulations for Slovakia. In: Land. 11(7), 977. Dostupné z: https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/73629.pdf.
• LANTZ, E., ROBERTS, O., NUNEMAKER, J., DEMEO, E., DYKES, K. & SKOTT, G. 2019. Increasing Wind Turbine Tower Heights: Opportunities and Challenges. [on-line]. In: Golden, CO: National Renewable Energy Laboratory [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/73629.pdf.
• LU, L., YANG, H. & BURNETT, J. 2002. Investigation on wind power potential on Hong Kong islands—an analysis of wind power and wind turbine characteristics. In: Renewable Energy. 27(1), 1–12. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/S0960-1481(01)00164-1.
• MAIER, K. 2004. Názvosloví, příklady metodiky a symboliky užívané pro zpracování regulačních plánů. Regulační prvky: Materiál z výzkumného úkolu MSM 210000026 „Proměny urbanismu“. Praha: České vysoké učení technické, 37 s.
• MALM, W. 2016. Visibility: The Seeing of Near and Distant Landscape Features. Elsevier Science. ISBN 9780128044506.
• MKO. 2020. Landscape and Visual Impact Assessment Methodology: Proposed Cahermurphy Two Wind Farm. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://cahermurphy2windfarm.com/wp-content/uploads/2022/12/Appendix-13-1-LVIA-Methodology.pdf.
• MŽP. 2023. Úmluva Rady Evropy o krajině: Council of Europe Landscape Convention. Ministerstvo životního prostředí. [on-line]. [cit. 2023-07-10]. Dostupné z: https://www.mzp.cz/cz/umluva_rady_evropy_krajina.
• OBERSTEIN, I. & CACH, J. 2001. Názvosloví urbanismu a územního plánování. Materiál z výzkumného úkolu MSM 210000026 „Proměny urbanismu“. Praha: České vysoké učení technické.
• OGBURN, D. E. 2006. Assessing the level of visibility of cultural objects in past landscapes. In: Journal of Archaeological Science. 33(3), 405-413. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.jas.2005.08.005.
• PALMER, J. F. 2022. Deconstructing viewshed analysis makes it possible to construct a useful visual impact map for wind projects. In: Landscape and Urban Planning. 225, 104423. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2022.104423.
• RÁŠOVÁ, A. 2018. Vegetation modelling in 2.5D visibility analysis. Kartografické listy (Cartographic letters). 26(1), 10–20. Dostupné také z: https://gis.fns.uniba.sk/kartografickelisty/archiv/KL26/2.pdf.
• REED, I. A. 2011. Interpretation and Social Knowledge: On the Use of Theory in the Human Sciences. Chicago (IL): The University of Chicago Press. Dostupné z: https://doi.org/10.7208/chicago/9780226706726.001.0001.
• RŮŽIČKOVÁ, K., RŮŽIČKA, J. & BITTA, J. 2021. A new GIS-compatible methodology for visibility analysis in digital surface models of earth sites. In: Geoscience Frontier. 12, 101109. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.gsf.2020.11.006.
• SIMPSON JR., D. F. 2009. Rapa Nui‘s Political Economy and the Visibility of its Monumental Architecture. In: Rapa Nui Journal. 23(2), 131–148.
• SLOVÁK, J. 2020. Vymezení ochranného pásma pohledových horizontů v krajině. Ostrava. Bakalářská práce. Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava. Vedoucí práce Kateřina Růžičková. Dostupné také z: https://theses.cz/id/1w1525/.
• STRUGNELL, A. 2020. Viewshed Mapping & 3D Photomontages: Viewshed Mapping and Photomontage Process Report. [on-line]. [cit. 2023-07-11]. Dostupné z: https://epa.tas.gov.au/Documents/Robbins%20Island%20Renewable%20Energy%
• 20Park%20-%20Appendix%20Z%20-%20Viewshed%20Mapping%20and%20Photomontage%20Process%20Report.PDF.
• SUCHÁNKOVÁ, I. 2018. Možnosti limitace výstavby pohledově výrazných staveb na základě viditelnostních analýz. Brno. Dostupné také z: https://theses.cz/id/rvoec4/. Diplomová práce. Mendelova univerzita v Brně, Fakulta regionálního rozvoje a mezinárodních studií. Vedoucí práce RNDR. Jan Caha, Ph.D.
• SULLIVAN, R. G., KIRCHLER, L. B., LAHTI, T., ROCHÉ, S., BECKMAN, K., CANTWELL, B. & RICHMOND, P. 2012. Wind Turbine Visibility and Visual Impact Threshold Distances in Western Landscapes. Portland. In: National Association of Environmental Professionals, 37th Annual Conference, 47 s. Dostupné také z: https://blmwyomingvisual.anl.gov/docs/WindVITD.pdf.
• SVOBODA, M., CIHLÁŘ, J., MARHOUNOVÁ, S. et al. 2023. Územní studie vyhodnocení území Moravskoslezského kraje z hlediska existujících limitů umístění větrných a fotovoltaických elektráren. Dostupné také z: https://geoportal.msk.cz/Public/UzemniStudie/VTE_FVE_2022/TEXTOVA_CAST.pdf.
• VASEL-BE-HAGH, A. & ARCHER, C. L. 2017. Wind farm hub height optimization. In: Applied Energy. 195, 905–921. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.03.089.
• WESELEK, A., EHMANN, A., ZIKELI, S., LEWANDOWSKI, I. SCHINDELE, S. & HÖGY, P. 2019. Agrophotovoltaic systems: applications, challenges, and opportunities. A review. In: Agronomy for Sustainable Development. 39, 35. Dostupné z: https://doi.org/10.1007/s13593-019-0581-3.