geodézia a kartografia od ias samuela mikovíniho až po...

Geodézia a kartografia

od čias Samuela Mikovíniho

až po súčasnosť

Ing. Róbert Fencík, PhD.

Geodézia a kartografia od čias Samuela Mikovíniho až po súčasnosť

Motto:

„ ... hľadanie možností nie je strata času ...“

S. Mikovíni

„ Teória videnia: ... obrazy vnímané očami si mozog znovu skladá na

základe informácií a skúseností ...

... mozog vynecháva čo vedel a znázorňuje čo vidí ... „

biskup Berkeley


OBSAH

• Priestorové modelovanie krajiny a objektov

• Geodézia, kartografia, matematické základy máp

• Vývoj mapovania na území Slovenska

• Mapové diela

• Ortofoto, 3D modely

• Využitie a aplikácie

• Výhľad do budúcna


GEOGRAFICKÁ SFÉRA

• fyzickogeografická (prírodná) - atmosféra(a1), hydrosféra (a2), litosféra (a3),

pedosféra (a4), biosféra (a5)

• socioekonomická (aktivity človeka) - lesohospodárska(e1),

poľnohospodárska (e2),

priemyselná (e3),

obytná a sídelná (e4),

dopravná a komunikačná (e5),

riadiaca a sféra služieb (e6)

• VZÁJOMNÁ INTERAKCIA medzi zložkami

• OBLASŤ REÁLNEHO PRIESTORU vzhľadom na plochu Zeme

PRIESTOROVÉ MODELOVANIE KRAJINY A OBJEKTOV


REÁLNY PRIESTOR GEOGRAFICKEJ SFÉRY


(Krcho,1990)

KARTOGRAFICKÉ MODELOVANIE

(1) Vytváranie máp ako kartografických modelov počítačovými technológiami

(geografické informačné systémy - GIS)

(2) Spôsob poznania, postup, v ktorom sa skúmané prírodné a spoločenské objekty, javy a ich charakteristiky nahradzujú kartografickými vyjadreniami

KARTOGRAFICKÝ MODEL kriteriálne napodobenie geografickej reality kartografickými výrazovými

prostriedkami

(STN 73 0401-3; Terminológia v geodézii a kartografii,Časť 3)




ÚROVNE ABSTRAKCIE GEOGRAFICKEJ SFÉRY (PRIESTORU ) GEOGRAFICKÝ OBJEKT - základný stavebný prvok modelu

- reprezentácia objektu reálneho sveta súvisiaceho s polohou na Zemi DÁTOVÉ ZLOŽKY:

• georeferenčná, geometrická, grafická,

• topologická, atribútová, dynamická metadátová


GEODÉZIA

• matematicko-fyzikálna a technická disciplína, jedna z vied o Zemi, kt. sa

zaoberá metódami meraní, výpočtov vzájomnej a priestorovej polohy

jednotlivých objektov na Zemi (aj mimo nej), tvarom a rozmermi Zeme a

ich zmenami v čase

KARTOGRAFIA

• vedný a technický odbor zaoberajúci sa zobrazovaním Zeme, kozmu,

kozmických telies (s objektmi a javmi na nich) prostredníctvom

kartografických diel (máp a atlasov) (Pravda, 2001)

MAPA •konvenčný, znakový, spravidla zmenšený a generalizovaný obraz Zeme, kozmu, kozmických telies a ich častí v rovine alebo na sférickom povrchu (glóbus, guľový segment) zakladajúci sa na voľných (schematických) alebo matematicky definovaných vzťahoch (kartografických zobrazeniach) vyjadrujúcich polohu, stav, vzťahy a charakteristiky rôznych prírodných, sociálno-ekonomických a technických objektov a javov (STN 73 0401-3; Terminológia v geodézii a kartografii,Časť 3)

GEODÉZIA, KARTOGRAFIA, MAPA MATEMATICKÉ ZÁKLADY

26. 9. 2013

GEODETICKÉ ZÁKLADY – SIEŤ PEVNÝCH BODOV (X, Y, Z)

GEODÉZIA, GEODETICKÉ ZÁKLADY, TECHNOLÓGIE

JTSK – trigonometrické body

ČSJNS – nivelačné body

MODERNÉ GEODETICKÉ ZÁKLADY – SIEŤ PEVNÝCH BODOV (X, Y, Z)


ŠTÁTNA PRIESTOROVÁ SIEŤ - ŠPS

SIEŤ REFERENČNÝCH STANÍC (NOVEMBER 2006)

Slovenská priestorová observačná služba (SKPOS) - www.skpos.gku.sk


GEODETICKÉ PRÍSTROJE A TECHNOLÓGIE


meračský stôl

invarový drôt

pásmo

teodolit

(A . Strižincová)

GEODETICKÉ PRÍSTROJE A TECHNOLÓGIE


elektronické totálne stanice

nivelačné prístroje

prijímače GNSS

(Geotech)

(www.geoshop.sk)

INÉ TECHNOLÓGIE – METÓDY ZBERU PRIESTOROVÝCH DÁT


FOTOGRAMETRIA

(blízka, letecká)

DIAĽKOVÝ PRIESKUM ZEME (DPZ)

LASEROVÉ SKENOVANIE

(terestrické, letecké)

RADAROVÁ INTERFEROMETRIA

(InSAR)

REFERENČNÉ PLOCHY, KARTOGRAFICKÉ

ZOBRAZENIA, SÚRADNICOVÉ SYSTÉMY KARTOGRAFIA

GEOID

↓

ELIPSOID

↓

GUĽA

↓

ROVINA

MATEMATICKÁ

REFERENČNÉ PLOCHY KARTOGRAFIA

REFERENČNÝ ELIPSOID

coscosrX

sincosrY

sinrZ

REFERENČNÉ PLOCHY KARTOGRAFIA

Ps

P

Z

U

V

normála

Pj

rovník

zákla

dní p

ole

dník

REFERENČNÁ GUĽA

• zemepisné súradnice

– šírka U, dĺžka V

0

X

P´

Y

Yp

Xp

REFERENČNÁ ROVINA

• pravouhlé, polárne

cosx siny


• plocha, na ktorú sa zobrazujú objekty z referenčnej plochy

• vzniká rovina mapy

• rôzne tvary zobrazovacích plôch umožňujú presnejšie vyjadrenie zobrazovanej časti zemského povrchu

• základné druhy plôch v rôznych polohách:

rovina AZIMUTÁLNE KARTOGRAFICKÉ

valec VALCOVÉ ZOBRAZENIA

kužeľ KUŽELOVÉ

KARTOGRAFIA KARTOGRAFICKÉ ZOBRAZENIA


a) normálna, pólová

b) priečna, transverzálna

c) všeobecná


a) Křovákovo zobrazenie b) Gauss-Krügerovo zobrazenie

Univerzálne priečne zobrazenie Mercatorovo


x

y


V SR sa vykonávajú geodetické a kartografické činnosti podľa (Vyhláška,

2011; Vyhláška, 2007) v týchto záväzných geodetických referenčných

systémoch:

• Európsky terestrický referenčný systém 1989 (ETRS 89),

• Svetový geodetický referenčný systém 1984 (WGS 84),

• súradnicový systém Jednotnej trigonometrickej siete katastrálnej (S–JTSK),

• Európsky vertikálny referenčný systém (EVRS),

• Baltský výškový systém po vyrovnaní (Bpv),

• Gravimetrický systém (S–Gr)

KARTOGRAFIA SÚRADNICOVÉ SYSTÉMY


MAPY - klasifikácia

MIERKA – pomer neskreslenej dĺžky na mape k odpovedajúcej dĺžke v skutočnosti

GEODÉZIA GEOGRAFIA

veľké mierky do 1:5 000 do 1:200 000

stredné mierky do 1:200 000 do 1:1 000 000

malé mierky nad 1:200 000 nad 1:1 000 000

FORMY VYJADRENIA SKUTOČNOSTI • analógové (klasické papierové mapy)

• digitálne

• obrazové (upravené letecké a družicové snímky)

• reliéfne (plastické)

• tyflomapy (pre slabozrakých a nevidiacich)


Najstaršia mapa Uhorska:Tabula Hungariae ad quatuor latera per Lazarum


HISTORICKÉ TOPOGRAFICKÉ MAPOVANIA LAZAROVA MAPA

1513, vytlačená v roku 1528

Műllerova mapa Uhorska z roku 1709, 1:550 000


Začiatok 18. str. – reforma kartografie (spájanie s geodéziou)

HISTORICKÉ TOPOGRAFICKÉ MAPOVANIA

Podklad: Műllerove mapy

1:28 800, 1:14 400

26. 9. 2013

I. VOJENSKÉ MAPOVANIE 1764 – 1787

Mapy bez matematického základu

Územie Slovenska mapované

v rokoch 1769 - 1785


I. VOJENSKÉ MAPOVANIE 1764 – 1787

Označenie mapového listu

Číselné údaje na mapovom liste čistokresby


I. VOJENSKÉ MAPOVANIE 1764 – 1787 Znakový kľúč

26. 9. 2013

I. VOJENSKÉ MAPOVANIE

VOJENSKÉ OPISY KRAJINY

Geodézia a kartografia od čias Samuela Mikovíniho až po súčasnosť 26. 9. 2013

II. VOJENSKÉ MAPOVANIE 1810 – 1869

ŠRAFOVANIE RELIÉFU – podľa G.H. Lehmanna

Geodézia a kartografia od čias Samuela Mikovíniho až po súčasnosť 26. 9. 2013

III. VOJENSKÉ MAPOVANIE 1875 – 1884


KATASTRÁLNE MAPY – 1817 patent FRANTIŠKA I. o pozemkovej dani a

vymeriavaní pôdy

Katastrálna mapa obce Slanec z roku 1867

26. 9. 2013

IV. VOJENSKÉ MAPOVANIE 1895 – 1915, nedokončené

topografické mapovania po roku 1918 – reambulácia máp III. VM,

HISTORICKÉ TOPOGRAFICKÉ MAPOVANIA

dočasné topografické mapovanie 1920 – 1950

•mapy 1:10 000,1:20 000

novodobé topografické mapovanie od 1952

• topografické mapy 1:25 000,1:10 000, 1:50 000, 1:100 000 a 1:200 000

• vládne uznesenie č. 327/1968, mali sa pre civilnú potrebu vytvoriť nové

mapy stredných mierok – základné mapy (ZM) 1:10 000, 1:25 000,

1:50 000 a 1:200 000

CIVILNÉ

•Úrad geodézie, kartografie a katastra SR

•SPRÁVCA

•Geodetický a kartografický ústav v Bratislave

•Ústredný archív geodézie a kartografie

•Legislatívny rámec: č. 215/1995 Z.z. o geodézii a kartografii

ŠTÁTNE MAPOVÉ DIELA

VOJENSKÉ

• Topografický ústav plukovníka Jána Lipského

(TOPÚ) OS SR, Banská Bystrica

(Vyhláška 177/1996 Z.z. MO SR o vykonávaní geodetických a kartografických činností pre potreby obrany štátu)


ŠTÁTNE MAPOVÉ DIELO (ŠMD) – CIVILNÉ

ZÁKLADNÉ MAPY VEĽKEJ MIERKY

• staré katastrálne mapy (siahové, metrické)

• technicko - hospodárske mapy - THM

• Štátna mapa odvodená 1:5000 (ŠMO-5)

• mapy evidencie nehnuteľností

• katastrálne mapy

• vektorové katastrálne mapy (VKM) – digitálna forma


• ZM 10, ZM 25, ZM 50, ZM 100, ZM 200, ZM 500, ZM 1000

ZÁKLADNÉ MAPY SR (ZM SR) - STREDNÉ A MALÉ MIERKY

ŠTÁTNE MAPOVÉ DIELO (ŠMD) – CIVILNÉ

Informačný systém geodézie, kartografie a katastra

(IS GKK)

• ISKN - Informačný systém katastra nehnuteľností

• ISGZ - Informačný systém geodetických základov

• ZB GIS - Základná báza pre geografický informačný systém


ZB GIS – štruktúra dát • Vektorový polohopis definovaný KTO ZB GIS

– geografické názvoslovie

– administratívne členenie

– referenčné geodetické body

• Ortofotosnímky

• Digitálny model reliéfu


Výstup zo ZB GIS > tvorba ZM 10

GEOPORTÁL - www.geoportal.sk

www.geoportal.sk


KATASTRÁLNY PORTÁL www.katasterportal.sk

• TM 10, TM 25, TM 50, TM 100, TM 200 ...

ŠTÁTNE MAPOVÉ DIELO (ŠMD) – VOJENSKÉ

VOJENSKÉ (TOPOGRAFICKÉ) MAPY


ŠTÁTNE MAPOVÉ DIELO (ŠMD) – VOJENSKÉ

TOPOGRAFICKÉ MAPY a NATO • mapy pozemné, leteckonavigačné a námorné

• základné mierky v mierkovej rade krajín NATO sú 1:50 000 a 1:250 000

• TOPÚ je zodpovedný za spracovanie:

– pozemných topografických máp série M 779 v mierke 1: 50 000

– pozemných máp pre spoločné operácie JOG( Joint Operations

Graphic ) v mierke 1:250 000

– leteckonavigačných máp TFCL ( Transit Flying Chart Low ) v mierke

1:250 000


Výrez UM 50

ORTOFOTO a DIGITÁLNE VÝŠKOVÉ MODELY

ORTOFOTO PRODUKTY – letecká digitálna fotogrametria

• Digitálna ortofotosnímka – vzniká fotogrametrickým

spracovaním digitalizovaných leteckých meračských snímok (LMS)

• Digitálna ortofotomozaika – vzniká mozaikovaním

ortofotosnímok s prekrytom

• Digitálna ortofotomapa – vzniká naložením digitálnych

polohopisných a výškopisných údajov na ortofotosnímku

(ortofotomozaiku)

• DMR (DMT) – stereoskopický zber, poloautomatický zber pomocou

obrazovej AUTOKORELÁCIE Geodézia a kartografia od čias Samuela Mikovíniho až po súčasnosť

GEOMETRICKÉ ROZLÍŠENIE - PRESNOSŤ

veľkosť pixela

ORTOFOTOSNÍMKA

ORTOFOTOMOZAIKA

ORTOFOTOMAPA

PRAVÁ ORTOFOTOSNÍMKA TRUE - ORTO


POĽNOHOSPODÁRSTVO

- podľa normy EÚ

- kontrola dotácií do

poľnohospodárstva

- určovanie hraníc reálne

obhospodarovaných

pozemkov

lesnícke mapovanie drevinová skladba

počet stromov šírka koruny

LESNÍCTVO

Líniové prvky v lese

1986 1998

odlesnenie

ZMENY KRAJINNEJ POKRÝVKY

PROJEKT CORINE LAND COVER (CLC)

- databáza o KRAJINNEJ POKRÝVKE EURÓPY v M 1:100 000

- databáza o SR vytvorená aplikáciou DRUŽICOVÝCH SNÍMOK z DPZ

- environmentálne využitie

- podklad pre priestorové analýzy, rozhodovanie a plánovanie v krajine

- sledovanie zmien a využitia krajiny


Projekt CORINE Land Cover

• údaje Landsat TM, ETM+, SPOT, IRS

• geometrická presnosť < 50 m, od CLC90 < 25 m

• MMU plošná 25 ha (500 x 500 m, čo v mierke 1:100 000 predstavuje

5 x 5 mm)

• MMU líniová 100 m (1 mm v mierke 1:100 000)

• geometrická presnosť údajov CLC < 100 m

• tematická presnosť > 85 %

• metóda interpretácie – počítačom podporovaná vizuálna interpretácia

• CLC 1990, 2000, 2006


CLC 2000

(http://www.sazp.sk/slovak/struktura/ceev/DPZ/CLC2000/corine/clc2000v.pdf)

Legenda CORINE Land Cover

• 3 hierarchické úrovne:

5 tried na prvej hierarchickej úrovni

15 tried na druhej hierarchickej úrovni

44 tried na tretej hierarchickej úrovni (31 tried v SR)

Geografický ústav SAV – Feranec, Oťahel a kol.

• r.1995-96 – návrh legendy CLC pre mierku 1:50 000 pre krajiny

strednej a východnej Európy

• doplnená 4. hierarchická úroveň


Legenda CLC

(Feranec a Machková, 2010)

KRAJINNÁ POKRÝVKA 2000

1 URBANIZOVANÉ A TECHNIZOVANÉ

AREÁLY

111 Súvislá sídelná zástavba

112 Nesúvislá sídelná zástavba

121 Priemyselné a obchodné areály

122 Cestná a železničná sieť a priľahlé areály

124 Areály letísk

131 Areály ťažby nerastných surovín

132 Areály skládok (smetiská)

133 Areály výstavby

141 Areály sídelnej zelene

142 Areály športu a zariadení voľného času

2 POĽNOHOSPODÁRSKE AREÁLY

211 Nezavlažovaná orná pôda

221 Vinice

222 Ovocné stromy a plantáže ovocnín

231 Lúky a pasienky

242 Mozaika polí, lúk a trvalých kultúr

243 Prevažne poľnohospodárske areály s

výrazným podielom prirodzenej vegetácie

3 LESNÉ A POLOPRÍRODNÉ AREÁLY

311 Listnaté lesy

312 Ihličnaté lesy

313 Zmiešané lesy

321 Prirodzené lúky

324 Prechodné lesokroviny

334 Spáleniská

4 ZAMOKRENÉ AREÁLY

411 Močiare

5 VODY

511 Vodné toky

512 Vodné plochy

(Oťahel a kol.,2010)

KRAJINNÁ POKRÝVKA 2006

1 URBANIZOVANÉ A TECHNIZOVANÉ

AREÁLY

111 Súvislá sídelná zástavba

112 Nesúvislá sídelná zástavba

121 Priemyselné a obchodné areály

122 Cestná a železničná sieť a priľahlé areály

124 Areály letísk

131 Areály ťažby nerastných surovín

132 Areály skládok (smetiská)

133 Areály výstavby

141 Areály sídelnej zelene

142 Areály športu a zariadení voľného času

2 POĽNOHOSPODÁRSKE AREÁLY

211 Nezavlažovaná orná pôda

221 Vinice

222 Ovocné stromy a plantáže ovocnín

231 Lúky a pasienky

242 Mozaika polí, lúk a trvalých kultúr

243 Prevažne poľnohospodárske areály s

výrazným podielom prirodzenej vegetácie

3 LESNÉ A POLOPRÍRODNÉ AREÁLY

311 Listnaté lesy

312 Ihličnaté lesy

313 Zmiešané lesy

321 Prirodzené lúky

324 Prechodné lesokroviny

334 Spáleniská

4 ZAMOKRENÉ AREÁLY

411 Močiare

5 VODY

511 Vodné toky

512 Vodné plochy


Stabilita (persistencia)

využitia areálov lesov v

typoch prírodnej krajiny

(rozloha listnatých,

ihličnatých, zmiešaných a

lesov spolu v %)


ORTOFOTO a DIGITÁLNE VÝŠKOVÉ MODELY

DIGITÁLNE VÝŠKOVÉ MODELY

• DIGITÁLNY MODEL RELIÉFU – DMR

• DIGITÁLNY MODEL TERÉNU – DMT

• DIGITÁLNY MODEL POVRCHU – DMP Matematické vyjadrenie reliéfnej plochy

spojitá funkcia Z = f(X,Y)

Súbor číselne usporiadaných dát o (geo)reliéfe uložený v pamäti počítača, doplnený príslušným programovým vybavením na jeho využívanie.

STN 73 0401-3; Terminológia v geodézii a kartografii,Časť 3


Pravda, 2004

TERÉN

RELIÉF


VIZUALIZÁCIA DMR

DMR Slovenska

• DMR4 ...

• DMR3 s krokom 50x50 m, GKÚ a TOPÚ BB

• DMR rozlíšenie rastra 25m (DMR 25-SK)

• DMR rozlíšenie rastra 50 m (DMR 50-SK)

• DMR rozlíšenie rastra 100 m (DMR 100-SK)

PRODUKTY DMR

Eurosense, Geodis

• LMS aktualizácia – interval 3 roky, od 2002 (50 cm/pixel)

– od 2008 (25 cm/pixel), posledné 2011 – 2013

• digitálna kamera Vexcel UCX/UCXP – pásmo color infrared (CIR)

• „DTM SR“ – celé územie SR

• súr. systém S-JTSK (JTSK 03)

WGS 84, UTM 34, 33 a iné

• výškový systém Bpv

DTM © Geodis Slovakia, s.r.o. Eurosense, s.r.o.

Aplikácie – VYUŽITIE

Prírodovedné

a environmentálne aplikácie

Technické

a ďalšie aplikácie

• hydrologické, klimatické javy a

procesy

• ohrozenie extrémnymi javmi a

procesmi (záplavy, erózia a

zamokrenie)

• geologické a geomorfologické

štruktúry a procesy

• šírenie bodového a plošného

znečistenia

• pôdne mapovanie a procesy

• príkon priameho slnečného

žiarenia na reliéf

• atď.

• tvorba mapových podkladov

• spracovanie a interpretácia údajov

DPZ

• projekčná príprava stavieb

• pozemkové úpravy

• územné plánovanie

• plánovanie cestnej prepravy

• dostupnosť, bariérovitosť,

viditeľnosť

• vojenské aplikácie

• vizualizácia pre reklamné účely

• atď.


Príklady aplikácií

• modelovanie eróznych procesov, prúdenia, osvetlenia,

• vymedzenie plôch s požadovaným sklonom,

• simulácia pohybu vôd v čase veľkých zrážok ,

• výpočet kubatúr.

• výpočet kubatúr – POLDER

POZEMKOVÉ ÚPRAVY

(neviditeľné)

Archeológia

Analýza viditeľnosti

Archeológia

VIZUALIZÁCIA ZATOPENIA ÚZEMIA


Vizualizácia 3D dát ZB GIS

(Hrušovská, 2013)

Vizualizácia 3D miest a objektov


(Juricová, 2008)

(Hudek, 2008)


(Műller, 2008) Geodézia a kartografia od čias Samuela Mikovíniho až po súčasnosť

Webové mapové portály

2nd HUNAGI Conference, Budapest 2011

Portál Bratislavského samosprávneho kraja

http://www.region-bsk.sk

http://www.forestportal.sk/ForestPortal/index.html

http://www.forestportal.sk/ForestPortal/index.html

Pôdny portál http://www.podnemapy.sk

Webové mapové portály a služby

Portál cestnej databanky http://www.cdb.sk/sk/CDB-Cestna-databanka.alej



Mesto MICHALOVCE http://michalovce.web-gis.sk/

Verejné osvetlenie Mestská zeleň

Orientačná mapa VKM – parcely C

ZÁVER

• zavádzanie nových meračských technológií v GEODÉZII umožní širšie uplatnenie v nových odvetviach a aplikáciách

• ústup tvorby a vydávania klasických kartografických diel a rozmach digitálnych máp a ich publikovanie a zdielanie pomocou IT, multimédií a aplikácií

• rozvoj 3D (4D) kartografie, katastra a GIS

• vizualizácia krajiny pomocou virtuálnej reality


Ďakujem za pozornosť.

[email protected]

Katedra mapovania a pozemkových úprav

geodézia a kartografia od ias samuela mikovíniho až po...

Documents