PRZESZŁOŚĆ ZAPISANA W KRAJOBRAZIE. METODA ANALIZY HISTORYCZNEJ
Krajobraz jest jak księga, w której zapisane są dzieje okolicy i jej czas obecny. Obecność elementów krajobrazu z różnych okresów historycznych pozwala odtwarzać zmiany krajobrazu w czasie. Ich odtwarzanie jest istotne dla określenia zmiennego w czasie wpływu człowieka na środowisko przyrodnicze. To z kolei pozwala określać konsekwencje jego działalności i prognozować dalsze zmiany oraz ich wpływ na środowisko i jakość naszego życia.
Odtwarzaniu zmian krajobrazu w czasie służy metoda badawcza zwana analizą historyczną. Bazuje ona na wielu bardzo zróżnicowanych źródłach danych, ale badania geografów najczęściej bazują na analizie archiwalnych map lub zdjęć lotniczych.
Etapy przygotowania archiwalnych map
Przygotowanie archiwalnych map do odtwarzania zmian krajobrazu w czasie obejmuje kolejno następujące etapy:
Pozyskanie analogowych map z odpowiedniego archiwum - coraz częściej jednak archiwalne mapy są współcześnie dostępne w wersji cyfrowej w różnych serwisach internetowych, np. na portalu Mapster - Mapy archiwalne Polski i Europy Środkowej czy Szukaj w Archiwach. Można je także przeglądać bez konieczności pobierania, np. w Geoportalu Galicji i Śląska Austriackiego.
W przypadku pozyskania map analogowych pierwszym etapem ich przetworzenia jest skanowanie, po którym historyczną mape można wyświetlić na monitorze komputera.
Zeskanowane mapy należy następnie skalibrować (nadać im georeferencję), czyli zarejestrować we właściwym układzie współrzędnych, tak aby możliwe były pomiary, np. powierzchni lasów czy określenie lokalizacji na potrzeby analizy rozmieszczenia różnych elementów krajobrazu, np. zabudowań.
Rejestracja w układzie współrzędnych nie jest jednak jedynym warunkiem, jaki należy spełnić, aby móc prowadzić pomiary i analizować lokalizację elementów krajobrazu z uzyciem dawnych map. Skan mapy jest bowiem jedynie plikiem rastrowym, a do obliczeń konieczne są tzw. dane rastrowe. W dalszej kolejności należy zatem mapę zwektoryzować, czyli ją "przerysować" zmieniając w ten sposób model zapisu danych z rastrowego na wektorowy. Dokonuje się tego na ekranie komputera z wykorzystaniem myszki - jest to jedna z najbardziej czasochłonnych czynności, podczas której badacz interpretuje treść archiwalnej mapy i zaczyna tworzyć jej wersję cyfrową.
Wektoryzacji towarzyszy najczęściej przypisywanie atrybutów poszczególnym obiektom modelu wektorowego, np. poligonom oznaczającym poszczególne formy pokrycia terenu przypisywana jest informacja o typie tego pokrycia (czy dany płat na mapie to las, grunt orny, pastwisko, łąka itp.), a obiektom punktowym - typ obiektu (np. budynek mieszkalny, kościół, młyn, tartak itp.).
Podczas wektoryzacji często generowane są tzw. błędy topologii, które mogą uniemożliwiać dokonywanie pomiarów - w kolejnym etapie przetwarzania mapy archiwalnej konieczne jest automatyczne wykrycie tych błędów i ich naprawa.
W efekcie ww. działań powstaje cyfrowa wersja mapy historycznej, na której można dokonywać pomiarów i analizować lokalizację obiektów (ryc. 1).
Analiza archiwalnych map i zdjęć lotniczych
Porównanie treści archiwalnych i współczesnych map lub zdjęć lotniczych daje możliwość określenia zmian krajobrazu (ryc. 2). Najczęściej w badaniach szczegółowym analizom poddaje się zmiany pokrycia terenu lub użytkowania ziemi. Dzięki temu można m.in. odtworzyć historyczny poziom wylesienia, zasięg pól uprawnych czy dawny układ osadniczy albo określić kiedy przeprowadzono melioracje.
Weryfikacja treści archiwalnych map i zdjęć lotniczych
Jedną z podstawowych zasad analizy historycznej jest konieczność weryfikacji treści archiwalnych map w oparciu o inne źródła danych. Mapy te bowiem często opatrzone są błędami lub zawierają niepełne informacje. Obok wielu różnych historycznych źródeł danych, podstawą weryfikacji treści archiwalnych map mogą być także współczesne materiały kartograficzne oraz badania terenowe (ryc. 3-5).
Ryc. 4. Przykład weryfikacji historycznego zasięgu pól uprawnych na jednej z polan w Beskidzie Śląskim w oparciu o dane z lotniczego skaningu laserowego z użyciem różnych metod wizualizacji numerycznego modelu terenu. Dane te umożliwiają identyfikację antropogenicznych form terenu, związanych z dawną uprawą roli. Do form tych należą m.in. terasy rolne i kamienne murki (zaznaczone białymi liniami) oraz miedze (czerwone linie) i rowki z zaorywania. Źródło: Sobala M. (2021)
Ryc. 5. Przykład weryfikacji historycznego zasięgu pól uprawnych na beskidzkich polanach w oparciu o kartowanie terenowe antropogenicznych form terenu. Mapa przedstawia lokalizację kamiennych kopców (tzw. krud – forma widoczna na fotografii), które są indykatorem uprawy ziemi w przeszłości. Źródło: Sobala M. (2021)
Ryc. 1. Fragment skanu archiwalnej mapy katastralnej z 1848 r. z zasobów Archiwum Państwowego w Katowicach oraz cyfrowa wersja tej samej mapy historycznej przedstawiająca użytkowanie ziemi na jednej z polan Beskidu Śląskiego.
Ryc. 2. Zmiany pokrycia terenu jednej z polan w Beskidzie Śląskim odtworzone na podstawie archiwalnych zdjęć lotniczych i ortofotomap. Źródło: Sobala M. (2022)
Ryc. 3. Przykład weryfikacji historycznego zasięgu polan w Beskidzie Żywiecko-Kysuckim w oparciu o współczesną ortofotomapę, dzięki związkom, jakie zachodzą pomiędzy współczesnym pokryciem terenu a historycznym użytkowaniem ziemi w przeszłości. Białym szrafem oznaczono zasięg polan użytkowanych rolniczo w 1848 r. A, B – charakter współczesnej roślinności leśnej wyraźnie nawiązuje do zasięgu polan z 1848 r.; C – granica pomiędzy polaną użytkowaną rolniczo w 1848 r. a lasem nawiązuje dzisiaj wyraźnie do granicy pomiędzy lasem powstałym na dawnej polanie a obszarem zrębowym powstałym w obrębie monokultur świerkowych; D – współczesne zalesienia wyraźnie nawiązują do granic poszczególnych historycznych działek katastralnych (czerwone linie) stanowiących granice własności. Źródło: Sobala M. (2023)