Geodézie pro stavitelství KMA/GESold.gis.zcu.cz/projekty/Geomatika_multimedialne/GES/prednasky/06_metody... · 1 ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI Fakulta aplikovaných věd - KMA

1

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNIFakulta aplikovaných věd - KMAoddělení geomatiky

Geodézie pro stavitelství

KMA/GES

Ing. Martina Vichrová, Ph.D.

[email protected]

Vytvoření materiálů bylo podpořeno prostředky z projektu FRVŠ č. 584/2011.

Metody přímého a nepřímého sběru

GEODAT

TISK

2

Geodata = geografická data = geoprostorová data

http://www.vugtk.cz/slovnik/

1. data s implicitním nebo explicitním vztahem k místu na Zemi

2. počítačově zpracovatelná forma informace týkající se jevů přímo nebo nepřímo přidružených k místu na Zemi

3. data identifikující geografickou polohu a charakteristiky přírodních a antropogenních jevů a hranic mezi nimi

GEODATA

složky geodat:

• prostorová informace

• popisná informace

• časová informace

ukládání geodat:

• tématické vrstvy

• v databázích

sběr geodat distribuce geodat způsoby ukládání geodat zpracování geodat analýzy geodat prezentace geodat

sběr → management geodat → využívání geodat

? ? ? ? ?

GEOMATIKA - vědecký a technický interdisciplinární obor zabývající se sběrem, distribucí, ukládáním, analýzou, zpracováním a prezentací

geografických dat nebo geografických informací

3

Metody sběru GEODAT a jejich zpracování

Čada, V. Přednáškové texty z geodézie: kapitola 1

Databáze GEODAT - příklady

1. databáze základních bodových polí České republiky

2. ZÁkladní BÁze GEografických Dat (ZABAGED)

3. ortofotografické zobrazení území České republiky

4. Digitální Katastrální Mapa (DKM)

5. registr prostorové identifikace, adres a nemovitostí (RUIAN).

4

Databáze bodových polí České republiky dostupná na http://bodovapole.cuzk.cz/

http://bodovapole.cuzk.cz/

ZÁkladní BÁze GEografických Dat

je digitální geografický model území České republiky, který svou přesností a podrobností zobrazení geografické reality odpovídá přesnosti a podrobnosti Základní mapy České republiky v měřítku 1:10 000 (ZM 10)

ZABAGED® je v současné době tvořena 123 typy geografických objektů zařazených do polohopisné nebo výškopisné části ZABAGED®.

Polohopisná část ZABAGED® obsahuje dvourozměrně vedené (2D) prostorové informace a popisné informace o sídlech, komunikacích, rozvodných sítích a produktovodech, vodstvu, územních jednotkách a chráněných územích, vegetaci a povrchu, terénním reliéfu.

Její součástí jsou i vybrané údaje o geodetických bodech na území ČR.

Výškopisná část ZABAGED® obsahuje trojrozměrně vedené (3D) prvky terénního reliéfu a je reprezentovaná 3D souborem vrstevnic.

….. „ta“ ZABAGED

http://geoportal.cuzk.cz/

5

Vývoj ZABAGED

Prvotní naplnění ZABAGED® zahájil Zeměměřický úřad již v roce 1995 vektorovou digitalizací tiskových podkladů ZM 10. Digitalizace byla s výjimkou zástavby sídel dokončena v roce 2001.

Do konce 1. čtvrtletí roku 2004 byla ZABAGED® doplněna o geografické objekty zástavby sídel, do databáze byly přidány další popisné a kvalitativní atributy včetně vybraných druhů identifikátorů a jednotlivé ukládací jednotky v kladu ZM 10 byly spojeny do „bezešvé“ databáze.

Současně od roku 2001 - první celoplošná aktualizace ZABAGED® s cílem zpřesnění a zaktualizování polohopisné složky a revize a doplnění atributové části databáze. Využívány byly zejména FGM metody a topografické šetření přímo v terénu. Ukončeno v roce 2005.


Vývoj ZABAGED

2005 a 2006 - pokračuje aktualizace dat, v závěru roku 2006 provozně nasazena nová technologie aktualizace a správy ZABAGED®. Vytvořena centrální databáze, nadále aktualizována v režimu online z detašovaných teritoriálních pracovišť ZÚ. Souběžně je centrálními pracovišti ZÚ v Praze zajišťována aktualizace vybraných prvků ZABAGED® ve spolupráci s centrálními orgány státní správy

Další periodická aktualizace a doplňování ZABAGED® budou realizovány v cyklech s využitím vždy nově zpracovaných leteckých měřických snímků a barevných ortofot, která budou každoročně vytvářena pro jednu třetinu území České republiky.


6

Vývoj ZABAGED

2005 – 2009 – zdokonalení ZABAGED

Do stávajícího výškopisu byly „dovyhodnoceny“ lomové hrany (dodatečně vyhodnoceny fotogrammetrickou metodou na přístroji SD 3000 – tento je nyní i na FAV v laboratoři fotogrammetrie).

Byly doplněny „doplňkové vrstevnice“. V rovinách vyhotoven 10 rastr výškových kót (fotogrammetricky odečteny body v intervalu 10m – na rovinách) –po deseti metrech jsou tu v pravidelné síti po 10m výškové kóty

→ MODEL NEBYL ZPŘESNĚN, ALE ZKVALITNĚN

Dnes je ZM10 odvozována ze ZABAGED (ze ZABAGED vezmou základní data, doplní popis (GEONAMES), upraví tak podle kartografických zásad – aby to nebyl vektorový výstup z databáze ale mapa)

→ dnes je takto vyhotovována mapa 1:10 000.


Poskytování dat ze ZABAGED

po mapových listech v kladu ZM 10, dále v rozsahu krajů, případně jako ucelená bezešvá databáze z celého území České republiky

v souřadnicových systémech S-JTSK, WGS84/UTM, případně v S-42/1983 a výškovém referenčním systému Balt po vyrovnání

vhodným doplněním dat ZABAGED® je výstup z databáze GEONAMES ve formátu DGN nebo SHP, který obsahuje standardizované názvosloví Základní mapy ČR 1 : 10 000

Poskytování dat ze ZABAGED je za úplatu. Ceník je dostupný na:

http://geoportal.cuzk.cz/Dokumenty/Cenik.pdf

Pro účely vyhotovení bakalářských a diplomových prací – bezplatně, smlouva a prohlášení, že data nezneužijí.

Na základě novely zeměměřického zákona jsou data ZABAGED® a mapové služby ZABAGED® poskytovány správním úřadům, soudům a orgánům veřejné správy pro výkon jejich působnosti v územním rozsahu jim příslušném bezplatně.


7

Katalog objektů ZABAGED

Objekty jsou podle významu rozděleny do 8 kategorií (tříd) typů objektů:

• sídla, hospodářské a kulturní objekty• komunikace• rozvodné sítě a produktovody• vodstvo• územní jednotky včetně chráněných území• vegetace a povrch• terénní reliéf• geodetické body

Další informace – přímo Katalog objektů ZABAGED.

http://www.cuzk.cz/Dokument.aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:30-ZU_ZABAGED


ZABAGED - polohopis

http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28tabmovbmrytqly55er4gtc45%29%29/Ukazky/velke/CZ-CUZK-ZABAGED-VP.jpg

8

ZABAGED – výškopis 3D vrstevnice

http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28tabmovbmrytqly55er4gtc45%29%29/Ukazky/velke/CZ-CUZK-ZABAGED-VV.jpg

ZABAGED – výškopis grid 10x10 m

http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28tabmovbmrytqly55er4gtc45%29%29/Ukazky/velke/CZ-CUZK-ZABAGED-VG.jpg

9

ZABAGED – TIN – DMR

GEONAMES

databáze geografických jmen České republiky na úrovni podrobnosti Základní mapy ČR 1:10 000 (ZM 10)

vedena jako bezešvá databáze pro celé území ČR v centralizovaném informačním systému spravovaném Zeměměřickým úřadem

je součástí informačního systému zeměměřictví a patří mezi informační systémy veřejné správy

obsahuje kompletní soubor prostorových a popisných informací o standardizovaných geografických jménech a jménech sídelních jednotek

je výsledkem procesu standardizace geografických jmen probíhajícího v působnosti ČÚZK již od 70. let minulého století pro potřeby tvorby SMD

digitalizace původní evidence byla zahájena v roce 1997, naplnění databáze Geonames bylo dokončeno v roce 2005


10

GEONAMES

od roku 2006 je databáze Geonames průběžně aktualizována a doplňována ve spolupráci s orgány místních samospráv a s pracovišti KÚ v rámci tvorby DKM, obnovy katastrálního operátu a prováděných pozemkových úprav

2009 realizována úprava datového modelu a procesů správy Geonames - provázání dat Geonames a ZABAGED® za účelem vytvoření jednotné prostorové reprezentace geografických jmen

Výsledkem bylo omezení duplicitních výskytů jmen v Geonames a celkový posun Geonames od systému pro správu popisu ZM 10 k systému pro správu pojmenovaných objektů

2010 databáze Geonames rozšířena o názvoslovný obsah vybraných map malých měřítek - např. k doplnění jmen těch geomorfologických jednotek (pohoří, nížiny), které nejsou předmětem obsahu ZM 10 ani ZABAGED®


GEONAMES

http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28tabmovbmrytqly55er4gtc45%29%29/Default.aspx?mode=TextMeta&side=Geonames&metadataID=CZ-CUZK-GEONAMES-V&mapid=3&menu=26

11

GEONAMES – ukázka dat

http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28gkh31h45vhqzjo552pnq5b55%29%29/Ukazky/velke/CZ-CUZK-GEONAMES-V.jpg

Ortofoto ČR

periodicky aktualizovaná sada barevných ortofot v rozměrech a kladu mapových listů Státní mapy 1:5 000 (2x2,5 km)

fotografický obraz zemského povrchu překreslený tak, aby byly odstraněny posuny obrazu vznikající při pořízení leteckého měřického snímku

ortofota - barevně vyrovnaná, zdánlivě bezešvá

snímkování každý rok po jednotlivých pásmech „Západ“, „Střed“, „Východ“

Ortofota se stavem k roku 2008 a starší mají velikost pixelu 50 cm, ortofota se stavem k roku 2009 a 2010 mají velikost pixelu 25 cm.

Tvorbu ortofot ČR zajišťuje Zeměměřický úřad již dlouhodobě ve spolupráci s Vojenským geografickým a hydrometeorologickým úřadem (VGHMÚř) na základě dohody ČÚZK s Ministerstvem zemědělství ČR (MZe) a Ministerstvem obrany ČR (MO).

12

Cykly snímkování ČR

Podklady převzaty z: http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28gkh31h45vhqzjo552pnq5b55%29%29/Dokumenty/planORTO.jpg

13

Ortofoto ČR

od roku 2003 byla každoročně snímkována na barevný fotografický materiál 1/3 území ČR, po poledníkových pásech (poslední snímkování pásma „Střed“ proběhlo v roce 2010, pásma „Západ“ v roce 2008 a pásma „Východ“ v roce 2009).

V roce 2009 byly změněny parametry leteckého snímkování tak, že je možné vyrábět kvalitnější ortofota s větším rozlišením, tj. s velikostí pixelu 25 cm oproti původním 50 cm.

Počínaje rokem 2010 je snímkování prováděno digitální kamerou, s rozlišením leteckého měřického snímku 20 až 25 cm.

Ortofoto ČR je používáno:• v resortu MZe jako podklad pro vyhodnocení základních

produkčních celků v systému LPIS• v resortech ČÚZK a MO jako základní podklad k aktualizaci

databází topografických dat a následně státních mapových děl. • Poskytováno organizacím a orgánům státní správy a územní

samosprávy (plánování a přípravy projektů, v ochraně životního prostředí, v krizovém řízení atd….).


Ortofoto ČR a jeho využití

interpretace objektů a jevů na ortogonalizovaných snímcích

měření polohových souřadnic na ortogonalizovaných digitálních ortofotech

zjišťování hrubých a systematických chyb v digitalizovaných mapách velkého měřítka

aktualizace základních bází geografických dat v úrovni podrobnosti map středních měřítek

aktualizace databáze LPIS k administraci a kontrole zemědělských dotací v Evropské unii

identifikace hrubých a systematických chyb na katastrálních mapách před jejich digitalizací

posouzení aktuálnosti katastrální mapy v rámci revize katastrálního operátu

aktualizace základních bází geografických dat

podklad pro řešení projektových a analytických úloh tam, kde není k dispozici DKM


14

Ortofoto ČR - ukázka dat

http://geoportal.cuzk.cz/%28S%28srypx25521bzxsubwbozs445%29%29/Ukazky/velke/CZ-CUZK-ORTOFOTO-R.jpg

Ortofotosnímek


orotofotosnímek (ortogonalizovaný snímek)• fotogrammetrický produkt z měřického snímku vytvořeného středovým promítáním a diferenciálně překresleného (ortogonalizovaného) na základě znalosti výškových poměrů georeliéfu, kdy se odstraní posuny obrazu, způsobené prostorovým členěním snímaného území a vlastnostmi středového promítání• digitální postup užívá přesný digitální model reliéfu, měřický snímek se známými prvky vnější orientace a transformační vztah mezi snímkovými a geodetickými souřadnicemi

15

Ortofotomapa

ortofotomapa• mapa zachovávající fotografický obraz

území, tvořená jedním nebo montáží více ortofotosnímků (mozaikou) a opatřená dalšími náležitostmi mapy (souřadnicovou sítí, rámem mapy, popisem mapy atd.)


Ortofotografické zobrazení ČR

letecké měřické snímky – prvky vnější orientace

(y)

(x)

(x)

(y)

z

z

Šíma J. (2009)

16

Ortofotografické zobrazení ČR

diferenciální překreslení LMS

Z

X

Y

y’

x’

O

ortogonální obraz zobrazeného územígeoreferencovaný do systému JTSK

digitální model reliéfu v mřížiorientované k souřadnicovým

osám systému JTSK

snímek zhotovený středovýmpromítáním na film a skenovaný

do rastrové formy

Šíma J. (2009)

http://www.mapy.cz

http://www.cenia.cz


17

Digitální Katastrální Mapa

číselný (digitální) záznam obsahu katastrální mapy s geometrickým a polohovým určením v S-JTSK, se stanovenou přesností podrobného měření a se stanoveným kódem charakteristiky kvality podrobných bodů, uložený na paměťových médiích počítače

• je spojitá a bezešvá mapa v souřadnicovém systému S-JTSK• vzniklá převážně obnovou operátu novým mapováním, případně přepracováním dosavadních map KN v měřítku 1:1000 a 1:2000

Registr Územní Identifikace Adres a Nemovitostí

Soustava základních registrů –zák. 119/2009 Sb.:• Registr obyvatel (ROB)–MV• Registr osob (ROS)–ČSÚ• Registr územní identifikace, adres a nemovitostí (RUIAN) –ČÚZK• Registr práv a povinností (RPP) –MV• Informační systém základních registrů (ISZR) -MV

2001 - pilotní projekt základního registru územní identifikace a nemovitostí

• zdroje: ISKN, ÚIR ADR, ROS ČÚZK pověřen vybudováním a správcovstvím RUIAN (Usnesení vlády 1306/2005) po volbách 2006 – pevné odhodlání vybudovat ZR, ale rozšíření koncepce, dlouhá jednání o koncepci budoucí obsah registru prakticky beze změn

Suchánek a Štencel (2009).

18

Obsah RÚIAN

RÚIAN obsahuje a poskytuje referenční:• údaje o základních územních prvcích a jejich vzájemných vazbách• údaje o základních územně evidenčních jednotkách a jejich vzájemných vazbách• adresy• údaje o účelových územních prvcích –pokud to stanoví zvláštní zákon a jsou „skladebné“

Údaje o územních prvcích• identifikační - kódy, názvy (parcelní nebo popisné číslo, název a kód obce atd….)• lokalizační - definiční body, hranice (referenční pouze v oblastech s DKM)• vazby na ostatní územní prvky nebo územně evidenční jednotky (příslušnost obce do kraje)

Údaje o územních jednotkách• identifikační - kódy, názvy (název ulice …)• lokalizační (pro část obce definiční bod, pro ulici definiční čára vyjadřující průběh ulice, …)• vazby na ostatní územní prvky nebo územně evidenční jednotky (příslušnost části obce do obce)


Obsah RÚIAN

19

Obsah a editoři RÚIAN

RUIAN nevede žádné osobní údaje• RUIAN zprostředkovává údaje o vlastnictví z ISKN• ROB a ROS vedou pouze odkazy na adresní místa v RUIAN• RUIAN poskytuje RPP podklady pro vymezení územní kompetence agend

Editoři RUIAN• ČÚZK – většina územních prvků, pozemky, hranice budov, PSČ (na základě údajů od České pošty)• ČSÚ – základní sídelní jednotky• Obce – části obce, ulice a veřejná prostranství, adresy• Stavební úřady – adresní místa nových stavebních objektů a jejich technickoekonomické atributy


Procesy RÚIAN

Procesy iniciované správcem ISUI• editace identifikačních, vazebních, a doplňkových údajů prvků správcem ISUI• zplatnění údajů prvku (přenos do RUIAN)• převzetí a zpracování zvláštních údajů pro doručování prostřednictvím poštovních služeb

Procesy iniciované Obcí• editace ulice obcí• editace adresního místa obcí• změna příslušnosti stavebního objektu

Procesy iniciované Stavebním úřadem• editace stavebního objektu stavebním úřadem

Procesy iniciované Katastrálním úřadem• editace údajů/prvku KN katastrálním úřadem v ISKN

Procesy iniciované externím uživatelem• reklamace údajů uvedených v RUIAN• požadavek na zaslání změnových záznamů k zadanému datu, požadavek na poskytnutí údaje konkrétního prvku, požadavek na vyhledání prvku podle zadaných údajů

Procesy iniciované ČSÚ• editace údajů základní sídelní jednotky ČSU


20

Procesy RÚIAN

Procesy iniciované správcem ISUI• editace identifikačních, vazebních, a doplňkových údajů prvků správcem ISUI• zplatnění údajů prvku (přenos do RUIAN)• převzetí a zpracování zvláštních údajů pro doručování prostřednictvím poštovních služeb

Procesy iniciované Obcí• editace ulice obcí• editace adresního místa obcí• změna příslušnosti stavebního objektu

Procesy iniciované Stavebním úřadem• editace stavebního objektu stavebním úřadem

Procesy iniciované Katastrálním úřadem• editace údajů/prvku KN katastrálním úřadem v ISKN

Procesy iniciované externím uživatelem• reklamace údajů uvedených v RUIAN• požadavek na zaslání změnových záznamů k zadanému datu, požadavek na poskytnutí údaje konkrétního prvku, požadavek na vyhledání prvku podle zadaných údajů

Procesy iniciované ČSÚ• editace údajů základní sídelní jednotky ČSU

Aktuální stav:

Dodávka projektu RUIAN do 30.6.2010.

Od 1.7.2010 prvotní plnění daty a pilotní provoz.

Nejpozději od 1.7.2011 ostrý provoz RUIAN a dalších základních registrů –poskytování referenčních údajů


Metody sběru GEODAT

Metody přímého sběru geodat

• pozemní geodetická měření• GNSS – globální navigační satelitní systémy

Metody nepřímého sběru geodat

• fotogrammetrie (pozemní i letecká)• DPZ – dálkový průzkum Země• laserové skenování

21

Geodetická měření Polohopis je množina vyšetřených (vybraných) a zaměřených objektů zobrazených většinou jako spojnice (posloupnost) významných podrobných bodů polohopisu, které charakterizují geometrické a polohové určení objektu

Podrobné body polohopisu se obvykle zaměřují polární metodou, jako doplňující se používá metoda ortogonální, metoda konstrukčních oměrných a metoda protínání ze směrů či z délek. Polární metoda zaznamenala prudký vzestup zejména v posledních letech s rozvojem elektrooptických dálkoměrů. Doplňující metody se používají, pokud není možné nebo účelné podrobné body zaměřit polární metodou. Kromě uvedených geodetických metod měření polohopisu je možné použít také metod fotogrammetrických či GPS. Podrobné body polohopisu jsou číslovány v rámci dílčích měřických náčrtů, číslovány vzestupně od 1, a evidovány (ukládány v databázích podrobných bodů polohopisu) po katastrálních územích s úplným číslem bodu. Při výpočtu souřadnic podrobných bodů se používají měřické náčrty, zápisníky podrobného měření a seznamy souřadnic daných bodů.


Přehled měřických náčrtů


22

Polární metoda určujeme polohu bodu pomocí polárních souřadnic – vodorovného úhlu(mezi orientačním směrem a určovaným bodem) a délky (od stanoviska k určovanému bodu)

polární doměrek (měří se v případě, kdy je vnitřní roh budovy nepřístupný a my potřebujeme zaměřit délku) polární kolmice (měří se pokud na určovaný podrobný bod není ze stanoviska vidět)

Při měření polární metodou mohou nastat dva případy: • stojíme na známém stanovisku – pevné stanovisko,• stojíme na neznámém stanovisku – volné stanovisko.

ZápisníkVýkres


Polární metoda určujeme polohu bodu pomocí polárních souřadnic – vodorovného úhlu(mezi orientačním směrem a určovaným bodem) a délky (od stanoviska k určovanému bodu)

polární doměrek (měří se v případě, kdy je vnitřní roh budovy nepřístupný a my potřebujeme zaměřit délku) polární kolmice (měří se pokud na určovaný podrobný bod není ze stanoviska vidět)

Při měření polární metodou mohou nastat dva případy: • stojíme na známém stanovisku – pevné stanovisko,• stojíme na neznámém stanovisku – volné stanovisko.

ZápisníkVýkres


23

Ortogonální metoda

podrobné body se zaměřují pravoúhlými souřadnicemi – staničením a kolmicí –k měřické přímce. staničení - délka měřená od počátku po měřické přímce kolmice - délka kolmá k měřické přímce měřená mezi měřickou přímkou a určovaným bodem je možné použít pevnou (je připojena na body ležící na této měřické přímce) nebo volnou měřickou přímku (je připojena na body ležící mimo tuto měřickou přímku) Výkres


Ortogonální metoda

podrobné body se zaměřují pravoúhlými souřadnicemi – staničením a kolmicí –k měřické přímce. staničení - délka měřená od počátku po měřické přímce kolmice - délka kolmá k měřické přímce měřená mezi měřickou přímkou a určovaným bodem je možné použít pevnou (je připojena na body ležící na této měřické přímce) nebo volnou měřickou přímku (je připojena na body ležící mimo tuto měřickou přímku) Výkres


24

metoda se používá pro zaměřování pravoúhlých výstupků budov

U metody konstrukčních oměrných jsou dány dva body, které se uvádí jako první a poslední bod záznamu. Maximální počet určovaných bodů je 8. Oměrná míra má záporné znaménko, pokud leží koncový bod oměrné od spojnice předchozích dvou bodů ve směru postupu předpisu vlevo. První oměrná míra se píše k druhému bodu a má vždy kladné znaménko.

Metoda konstrukčních oměrných


Metoda protínání vpřed

v případě nutnosti zaměření nepřístupných bodů nebo osamocených předmětů měření vzdálených od sítě pomocných bodů pro určení polohy neznámého bodu se změří směry či délky ze dvou známých stanovisek (protínání ze směrů a z délek)

protínání vpřed ze směrů

protínání vpřed z délek


25

GNSS – globální navigační satelitní systémy

stručná historie GPS a GNSS

• 60. léta: USA – jak zjistit rychle a přesně polohu svých jaderných ponorek kdekoli na Zemi?

• 70. léta – nalezení teoretického řešení a následná praktická realizace GPS (NAVSTAR), Následně byla vystavěna síť 24 družic.

• Květen 2000: zrušení S/A – záměrné chyby zaváděné do GPS signálu.

• 2005 – budování sítí referenčních stanic v ČR (CZEPOS, VESOG).

GPS NAVSTAR (Spojené státy americké) GLONASS (Ruská federace) Galileo (Evropská unie)

http://www.kosmo.cz/modules.php?op=modload&name=kosmo&file=article&sid=1025

přijímá signály z GPS i GLONASS

datum určení souřadnic: 31. 3. 2003

souvislé měření od podzimu 2004

od jara 2005 - poskytuje data do sítě VESOG, dále CZEPOS

data jsou následně přebírána i sítí TopNET

http://czepos.cuzk.cz/

26

kombinace aparatur pro terestrická měření a RTK-

GPS měření v sítích referenčních stanic.

Totální stanice v kombinaci s GPS anténou.

Trend v metodách přímého sběru geodat

Fotogrammetrie

Fotogrammetrie je věda, způsob a technologie, která se zabývá získávánímdále využitelných měření, map, digitálního modelu terénu a dalších produktů, kterélze získat z obrazového, nejčastěji fotografického záznamu.

27

Využití fotogrammetrie

Využití fotogrammetrie

28

Klasická fotografie

princip založen na citlivosti halogenidů stříbra (AgBr, AgCl, AgI) rozptýlených v želatině na světlo základní principy fotografie zůstávají stejné (středové promítání, objektiv, expozice), mění se pouze nosič informace ve FGM je klasické snímkování na ústupu, dne již prakticky plně nahrazeno digitální technologií

vysoká rozlišovací schopnost a stálost fotografické emulze, maximální geometrická věrnost obrazu s ohledem na středové promítání

Dopad záření na citlivou vrstvu → chemické změny (černání – na osvětlených místech se bromid stříbrný rozpadá na brom a stříbro) → urychlení, znásobení a dokončení procesu ve vývojce → vznik latentního (citlivého na světlo) obrazu → ustalovač (neosvětlený bromid je rozpuštěn a odplaven) → obraz znecitlivěný vůči dalšímu působení světla.

Měřické snímky

Základní parametry měřických snímků• měřítko snímku, ve kterém jsou předměty na snímku zobrazeny• typ fotografického materiálu – viz. citlivé vrstvy – ČB, barevný, IČ ..• formát snímku – rozměr obrazového pole • materiál snímku – materiál podložky citlivé vrstvy

Letecké měřické snímky• měřítko snímku - např. ms = h / f (h - výška letu)• obvykle mezi cca 1 tis. – 30 tis.• výška je v rámci jednoho snímku konstantní• formát snímku – standardní rozměr 23 x 23 cm, jiné rozměry 18 x 18 cm (dříve)• materiál snímku – film (filmová role)

rámové značkyletecký a pozemní snímek

29

Digitální obraz obrazová informace je převedena do číslicové podoby pixel – elementární část obrazu – picture element

obrazová funkce → nabývá určité hodnoty → kódování obrazu obrazová funkce - definuje hodnotu pixelu ve zvolené souřadnicové soustavě, nabývá diskrétních hodnot

digitální obraz (rastr) – má charakter matice o n řádcích a m sloupcích souřadnicová soustava pixelová

• sloupec, řádka → poloha pixelu v rámci obrazu• přiřazení hodnoty pixelu obrazovou funkcí• P [ i, j ] = f ( i, j )

oproti klasické fotografii se snímkování neprovádí na film, ale elektronické záznamové médium umístění přímo v přístroji (miniaturní pevné disky, paměťové karty, …) vznik digitálního obrazu

primární digitalizace obrazu sekundární digitalizace obrazu(skenování snímků)

Fotogrammetrie

30

Letecká fotogrammetrie

Dálkový Průzkum Země• Dálkový průzkum Země je věda i umění získávat užitečné informace o objektech, plochách či jevech prostřednictvím dat měřených na zařízení, která s těmito zkoumanými objekty, plochami či jevy nejsou v přímém kontaktu.(Lillesand, Kiefer)

• Dálkový průzkum je shromažďování informací o přírodních zdrojích s využitím snímků pořízených senzory umístěnými na palubách letadel nebo družic.(Bob Ryerson)

• Dálkový průzkum je skupina technik, zabývající se pořizováním snímků a jiných forem dat, pořízených měřením na dálku, zpracováním a analýzou těchto dat.(Resors)……. • Dálkový průzkum je nejdražší způsob jak vytvořit obrázek.(Bashfield)

• Dálkový průzkum je umění rozdělit svět na množství malých barevných čtverečků, se kterými si lze hrát s cílem odhalení jejich neuvěřitelného potenciálu.(Huntington)

31

Dálkový Průzkum Země

je moderní metoda získávání informací o objektech a jevech na povrchu planety Země bez nutnosti fyzického kontaktu

základem metody DPZ je využití dvou následujících poznatků:• člověk, sám či s přístroji je schopen získávat kvalitativní i kvantitativní informace o jevech a objektech, které ho obklopují• každý tento jev nebo objekt nějakým charakteristickým způsobem ovlivňuje své okolí

systém DPZ tvoří oblast sběru, přenosu a úpravy dat, tzv. technická stránka a oblast analýzy a interpretace dat – zpracování prostorové informace.

Lidský zrak je také možno přirovnat k dálkového průzkumu. Objekty a jevy, které nás obklopují, zrakem registrujeme, vnímáme, a poté je analyzujeme a interpretujeme.

Dálkový Průzkum Země

Definice

Historie

Fyzikální podstata

Využití

Přehled družic pro DPZ

Šrámek J. Využití družic pro získávání informací o zemském povrchu.

32

Laserové skenování

Brázdil K. (2009).

Projekt nového výškopisu ČR

Stručný název Popis Přesnost (střední chyba)

ZABAGED® - výškopis Vektorizované vrstevnice ZM 10 uložené jako 3D objekty ve formátu DGN.

0,7-1,5 m v odkrytém terénu

1-2 m v intravilánech

2-5 m v zalesněných územích

ZABAGED® - zdokonalený výškopis

Aktualizované a zpřesněné vrstevnice ZM 10, doplněné o terénní hrany náspů, výkopů, břehů, nádrží, apod.




ZABAGED® - mříž 10x10 m Odvozený model do formy mříže (GRID) 10x10 m




DMR 2,5 generace MO ČR Výškový model ve formě mříže (GRID) 100x100 m

3-5 m v odkrytém terénu



DMR 3 generace MO ČR Výškový model ve formě nepravidelné sítě TIN získaný stereofotogrammetrickou metodou.

1-2 m v odkrytém terénu



Digitální model povrchu neexistuje neexistuje

Stav k roku 2009

Brázdil K. (2009).

33

Projekt nového výškopisu ČRTrojdohoda o spolupráci mezi ČÚZK, MZe a MO ČR

Brázdil K. (2009).

zajistí 600 letových hodin speciálního fot. letounu L 410 FG

péčí VGHMÚř Dobruška zajistí zpracování dat v rozsahu ¼ území ČR

Ministerstvo obrany ČR

Brázdil K. (2009).

34

zajistí pronájem leteckého laserového skeneru a příslušenství poskytne referenční výšková data z měřených profilů vodních toků

Ministerstvo zemědělství

Brázdil K. (2009).

zajistí řízení a koordinaci projektu zajistí výstavbu pozemního vyhodnocovacího pracoviště poskytne kapacity na zpracování dat v rozsahu 15 osob po dobu 7 let zajistí trvalou správu dat

… 10 x …

… 5 x …

ČÚZK – Český úřad zeměměřický a katastrální

Brázdil K. (2009).

35


HLAVNÍ PARAMETRY SKENOVÁNÍ

• tři výšky letu v závislosti na relativní výšce a členitosti terénu 1800, 2100 a 2400 m nad mořem,

• střední výšky letu nad terénem 1500, 1500 a 1250 m,

• vzdálenost letových řad 750 m,• příčný překryt od 35 do 50%• hustota bodů větší než 1bod/m2

Navrhuje se vytvořit nový výškopis území České republiky metodou leteckého laserového skenování

Brázdil K. (2009).


ALS2009-2010ALS

2010-2011 ALS2011-2012

Brázdil K. (2009).

36

Ukázka dat – řady bodů

Brázdil K. (2009).

Ukázka dat – břeh vodní plochy

Brázdil K. (2009).

37

Ukázka dat – zemědělská plocha

Brázdil K. (2009).

Ukázka dat – příkop (hloubka 0,75 m)

Brázdil K. (2009).

38

Ukázka dat – rozhraní lesa

Brázdil K. (2009).

Ukázka dat – skládka odpadů

Brázdil K. (2009).

39

Ukázka dat – automatická separace bodů

Brázdil K. (2009).

Ukázka dat – věž radnice

Brázdil K. (2009).

40


Předpoklady kvality:

• Základním předpokladem zkvalitnění ortofotomap je zkvalitnění výškopisu území ČR, a to minimálně na úroveň prvního realizačního produktu, tedy výškopisné sítě ve formě GRID 5 x 5 m s maximální chybou výšky do 1 m.

Plánované parametry:

• tříletá perioda snímkování

• vnitřní přesnost se střední chybou menší

• než 0,5 m

• rozlišovací schopnost (velikost pixelu) 0,25 m

Brázdil K. (2009).

Prameny a literatura

Čada Václav. Přednáškové texty z geodézie: kapitoly 1 a 8

http://www.gis.zcu.cz/studium/gen1/html/index.html


http://www.cuzk.cz/


http://bodovapole.cuzk.cz/

http://czepos.cuzk.cz/

http://www.kosmo.cz/

Brázdil Karel. (2009). Projekt tvorby nového výškopisu ČR.

Ing. Vít Suchánek, Ing. Karel Štencel (2009). Základní registr územní identifikace, adres a

nemovitostí. Český úřad zeměměřický a katastrální, Praha.

Šíma, J. (2009). Digitální ortofoto celého území České republiky s vysokým rozlišením (0,25,

resp. 0,20 m v území) a jeho absolutní polohová přesnost – prezentace.

Šrámek Josef. Využití družic pro získávání informací o zemském povrchu. Dostupné na:

http://gis.zcu.cz/samostatnestranky/PrehledDruzicDPZ/Index.htm

41

Děkuji za pozornost …

Dotazy …

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNIFakulta aplikovaných věd - KMAoddělení geomatiky

Ing. Martina Vichrová, Ph.D.

[email protected]

Documents

Geodézie pro stavitelství KMA/GESold.gis.zcu.cz/projekty/Geomatika_multimedialne/GES/prednasky/06_metody... · 1 ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI Fakulta aplikovaných věd - KMA