Analizy widoczności

Moim ulubionym obszarem zastosowań narzędzi GIS są wszelkiego rodzaju analizy widoczności. Jest to dość niszowa gałąź analiz przestrzennych, wykorzystywana głównie na potrzeby ocen oddziaływania przedsięwzięć na środowisko.  Od 2020 roku, kiedy uwolniono w Polsce dostęp do Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu z danych pomiarowych LiDAR, koszt przeprowadzania tego typu analiz znacznie się obniżył. Od tego czasu ostatnim czynnikiem ograniczającym ich wykonywanie pozostaje moc obliczeniowa komputerów i... ludzka wyobraźnia, pomocna szczególnie przy odkrywaniu metod balansowania pomiędzy czasochłonnością obliczeń komputerowych i dokładnością ich wyniku. 

 

Dzięki posiadaniu wieloletniego doświadczenia chętnie podejmuje się sporządzania ekspertyz krajobrazowych dotyczących takich zagadnień, jak:

• określanie zasięgu i intensywności wizualnego oddziaływania planowanych inwestycji na krajobraz, np.: projektowane budynki, zakłady przemysłowe, farmy fotowoltaiczne (w tym ekspertyzy dla farm PV wykonane zgodnie z wytycznymi GDOŚ),
• ocena możliwości wystąpienia skumulowanego oddziaływania na krajobraz od planowanego obiektu i innych, zlokalizowanych w jego sąsiedztwie,
• optymalizacja lokalizacji wież obserwacyjnych i punktów widokowych,
• optymalizacja lokalizacji planowanej inwestycji, w której będzie ona w najmniejszym stopniu oddziaływać na krajobraz,
• działania minimalizujące potencjalne oddziaływanie planowanych przedsięwzięć na krajobraz, wyznaczanie lokalizacji stref zieleni izolacyjnej,
• ocena oddziaływania przedsięwzięcia na walory krajobrazowe istniejących punktów widokowych, pól ekspozycji, osi widokowych, przestrzeni publicznych,
• ocena oddziaływania inwestycji na formy ochrony przyrody, krajobraz kulturowy, zabytki, strefy ochrony konserwatorskiej,
• analizy widokowe wynikające z ustaleń audytu krajobrazowego w zakresie ochrony wartości estetyczno-widokowych krajobrazów priorytetowych,
• kształtowanie przedpoli i tła panoram widokowych na potrzeby opracowań planistycznych (w tym: wyznaczenie maksymalnej wysokości planowanych przedsięwzięć w strefie przedpola ekspozycji niepowodującej przysłonięcia wybranych elementów panoramy widokowej, określanie wysokości cienia widoczności określonego punktu),
• identyfikacja i waloryzacja zasobów krajobrazu,
• analiza chłonności krajobrazu i jego odporności na przekształcenia,
• wyznaczanie i waloryzowanie punktów, ciągów i osi widokowych.

Zakres analiz dostosowuje do indywidualnych potrzeb zamawiającego. Wykonuję je w postaci: kompletnych ekspertyz mogących stanowić niezależny załącznik do opracowań OOŚ, rozdziału do Raportu o oddziaływaniu na środowisko, bądź w postaci wyłącznie załączników graficznych.

 

Moją przygodę z analizami widoczności zapoczątkowało pragnienie pięknych widoków podczas wypraw turystycznych. Przy użyciu narzędzi GIS wyznaczałem miejsca, z których roztacza się najbardziej rozległa panorama. Następnie umieszczałem je w odbiorniku GPS. Gdy już zdawało się, że niczego więcej na mapie turystycznej nie potrzebuje, szczęśliwie w pracy zaczęły pojawiać się zlecenia na ambitniejsze analizy krajobrazu.

Podczas prac nad aktualizacją granic obszarów chronionego krajobrazu rozwijałem metody uwzględniania zmiany siły wizualnego oddziaływania wybranych elementów krajobrazu w zależności od odległości obserwacji. Późniejsze zlecenia na analizy zasięgu i intensywności wizualnego oddziaływania na krajobraz planowanych przedsięwzięć umożliwiły mi rozwinięcie metod szacowania widoczności całej powierzchni fasad obiektów, a nie tylko ich punktowej reprezentacji. Nauczyły także sposobów modyfikowania i aktualizacji numerycznego modelu powierzchni terenu. Najwięcej cennych doświadczeń wniosły jednak prace nad audytem krajobrazowym województwa pomorskiego. Konieczność przeprowadzenia szczegółowych analiz połączona z rozległym zakresem przestrzennym opracowania, przybliżyła mi sztukę optymalizacji metod analiz widoczności, a także przetwarzania dużych zbiorów danych.

 

Większość analiz widoczności wykonuję przy użyciu narzędzi GIS. Wykorzystuję głównie rastrowe formaty numerycznego modelu powierzchni terenu (NMPT). Przeprowadzane na nim obliczenia cechują się znaczną wydajnością, umożliwiającą wykonywanie analiz w jednometrowej rozdzielczości dla obszarów o powierzchni kilkuset kilometrów kwadratowych, co jest trudno osiągalne w przypadku alternatywnego modelu TIN. Ma on pewne ograniczenia. Rastrowy model wysokości, odzwierciedla kształt powierzchni terenu jedynie w rzucie pionowym, niejako z lotu ptaka, bez możliwości ukazania zmian poprzecznego profilu kształtu brył zabudowy lub szaty roślinnej. W modelu tym przydrożny szpaler jest prezentowany jako ciągła pionowa bariera, bez uwzględnienia rzeczywistych otwarć widokowych pod okapem koron drzew. Z tego względu rastrowy model nie nadaje się do mikroanaliz widoczności billboardów reklamowych, albo szacowania poziomu nasłonecznienia pomieszczeń. Natomiast doskonale się sprawdza przy analizach w skali lokalnej, w szczególności na potrzeby raportu o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko, przy określaniu zasięgu i intensywności wizualnego oddziaływania obiektów lub zasięgu widoczności punktów widokowych zlokalizowanych w otwartej przestrzeni.

 

Analizując zasięg i intensywność oddziaływania farm fotowoltaicznych na krajobraz modyfikuję źródłowy NMPT, wzbogacając go o bryły paneli, stacji transformatorowych i pasów zieleni izolacyjnej. Dzięki temu wynikowa analiza pozbawiona jest fałszywie dodatnich wskazań widoczności powierzchni planowanej inwestycji, charakterystycznych dla analiz wykonywanych przez większość na nieaktualizowanym modelu NMPT. Intensywność wizualnego oddziaływania inwestycji wyrażam jednostką zależną od jej charakterystyki przestrzennej: dla obiektów kubaturowych jest nią procent widocznej powierzchni ich fasad, dla obiektów liniowych – procent długości widocznych ich odcinków, zaś dla obiektów powierzchniowych – procent widocznej ich powierzchni.

W przypadku analizy ciągów widokowych wzdłuż zadrzewionych dróg zazwyczaj usuwam z modelu przydrożne zadrzewienia. Dla obszarów, w których szata roślinna istotnie wpływa na zasięg i intensywność wizualnego oddziaływania przedsięwzięcia, analizy wykonuję na kilku wariantach numerycznego modelu terenu: źródłowym NMPT oraz hybrydzie NMT z wybranymi elementami NMPT, co umożliwia oszacowanie wpływu szaty roślinnej na wynik analiz.