Geografické informácie a vojenské topografické mapy

Prírodné vedy » Geografia

Autor: petka
Typ práce: Referát
Dátum: 28.10.2013
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 4 015 slov
Počet zobrazení: 9 194
Tlačení: 434
Uložení: 514
Geografické informácie a vojenské topografické mapy

Úvod
Informácie o polohe alebo umiestnení objektov v priestore na povrchu Zeme, tzv. geografické informácie, sa stávajú pre ľudskú spoločnosť čoraz dôležitejšie. Ľudia žijú v priestore, ktorý ich obklopuje a vykonávajú aktivity, ktoré tento priestor ovplyvňujú alebo menia. Cestujúci potrebujú geografické informácie na to, aby sa mohli pohybovať po cestách k svojim cieľom, plánovači v mestách potrebujú geografické informácie, aby mohli pracovať a rozhodovať o budúcej podobe miest, podnikatelia ich potrebujú pre prípravu stratégií marketingu. A toto je len niekoľko príkladov využitia geografickej  informácie v praxi. Geografické informácie poznáme vo forme máp, ktorých je však niekoľko druhov. Priemerný človek sa vo svojom živote stretáva najmä s mapami turistickými, katastrálnymi ale aj s automapami, ktoré mu nesmierne uľahčujú život. Jedným z menej známych typov máp sú vojenské topografické mapy. Tieto sú oveľa názornejšie, prehľadnejšie, presnejšie a komplexnejšie uchovávajú informácie o mapovanom území a práve preto sa dodnes používajú pre potreby armády a sú pre jej činnosť a fungovanie nepostrádateľné. Vojenské topografické mapy sme si vybrali ako objekt skúmania v našom projekte. V práci si kladieme za cieľ priblížiť tento osobitný druh máp širokej verejnosti, predstaviť spracovanie a proces samotnej výroby a teda čitateľa uviesť do tejto náročnej a zároveň zaujímavej problematiky procesu spracovávania geografickej informácie do podoby vojenskej topografickej mapy.

1. Čo je to mapa?

Predstava bežného používateľa o mape sa najčastejšie spája s kusom papiera, na ktorom je v ráme umiestnený súbor znakov, vyjadrujúci určitý výrez zemského povrchu. V odbornej kartografickej literatúre nájdeme niekoľko definícií vyjadrujúcich pojem mapa a to z rôznych pohľadov. Spoločným znakom všetkých definícií sú matematický základ, generalizovaný obsah a znakový kľúč. Pre ilustráciu ponúkame niekoľko príkladov.
Podľa V. Nováka a Z. Mudrycha: ,,Mapa je najčastejšie rovinný, v určitom zobrazovacom spôsobe a danej mierke konštruovaný a špeciálnymi znázorňovacími metódami vyjadrený obraz prírodných a spoločenských javov alebo ich vzťahov na Zemi alebo kdekoľvek v priestore." K. A. Sališčev definuje mapu nasledovne: ,,Mapa je matematicky určené, zovšeobecnené obrazovo-znakové zobrazenie zemského povrchu na rovine, vyjadrujúce rozmiestenie, spojenie a vzťahy rôznych prírodných a spoločenských javov, vybraných a charakterizovaných v súlade s určením každej konkrétnej mapy." Učebnica geografie pre 1. ročník gymnázií uvádza túto definíciu: ,,Mapa poskytuje názorný, prehľadný, zmenšený a skreslený obraz povrchu Zeme."

1.1. Vlastnosti mapy

Základnou vlastnosťou topografickej mapy je jej informačná funkcia. Mapa poskytuje informácie o jednotlivých objektoch a javoch, ale aj ucelený prehľad o základných charakteristikách územia. Mapy vyjadrujú vertikálnu ako aj horizontálnu členitosť, hustotu sídel, komunikačných sietí, sietí vodných tokov, lesných celkoch a pod. Vo všeobecnosti mapy umožňujú štúdium vzťahov tak geografických ako aj fyzikálnych, napríklad určovanie vzdialeností, prevýšenia, prejazdnosť terénu, magnetickú deklináciu atď.

Ďalšou vlastnosťou je ilustračná funkcia, ktorá je dôležitá pre zrakové vnímanie a pochopenie podávanej informácie. Je ovplyvnená jednak obsahom, ale predovšetkým názornosťou a kvalitou technického spracovania.
Ďalším kritériom je presnosť matematického základu máp a presnosť zobrazenia polohopisu a výškopisu, ktoré sú závislé od kvality meračských techník. Praktická presnosť merania na topografických mapách sa pohybuje v rozmedzí od 0,2 do 1,0 mm v mierke mapy.

1.2. Čitateľnosť mapy
Topografické mapy musia byť nielen presné pokiaľ ide o zakreslenie reliéfu prvkov ale musia byť aj názorné, čo znamená, že výrazné a dôležité reliéfne predmety sú dôrazne vyznačené a odlíšené od ostatných predmetov. Táto vlastnosť je veľmi dôležitá pre čitateľnosť mapy a ľahkú orientáciu v nej. Na topografických mapách je táto funkcia zabezpečená znakovým kľúčom.
Avšak ani na mape najvyššej mierky nie je možné znázorniť úplne podrobne nekonečnú rôznorodosť reliéfnych predmetov a ich vlastností. Keby sme chceli zobraziť všetko, čo v teréne vidíme, mapa by bola týmito údajmi preplnená. Stala by sa neprehľadnou a v dôsledku toho aj ťažko čitateľnou. Preto aj pri mapovaní sa robí generalizácia (obr. 1) niektorých menej významných reliéfnych prvkov, aby mohli byť viac zvýraznené významné objekty a ich vlastnosti.

Zaujímavosťou je, že ak pomer zmenšenia mapy a skutočnosti je väčší, niektoré predmety, ako napr. cesty, malé vodné toky, budovy apod., sa nezobrazujú v pomere zmenšenia ako udáva mierka mapy, ale znázornia sa väčšie a zmena je zaznamenaná v znakovom kľúči Deje sa tak na úkor okolitých plôch, ktoré sa potom zakreslia zmenšené.

1.3. Obsah topografickej mapy
Obsah mapy tvoria všetky predmety, ktoré sú zobrazené na mape mapovými znakmi a symbolmi. Obsah mapy sa delí na tematický a topografický. Topografický obsah mapy nás informuje o tvare povrchu krajiny a umiestnení útvarov, ktoré na nej ležia. Jeho zložkami sú polohopis (znázorňuje horizontálne rozčlenenie) a výškopis (znázorňuje vertikálne rozčlenenie).
Každý prvok obsahu sa na mape znázorňuje mapovými znakmi podľa jeho významu a podrobnosti, ktorá závisí od mierky mapy.

Mapové značky objektov sa umiestňujú tak, aby polohe objektu v reliéfe zodpovedali na mape tieto body v značke. Pri znakoch pravidelného geometrického tvaru (kruh alebo štvorec) je to geometrický stred znaku, pri znakoch so širokou základňou (obdĺžnik alebo lichobežník) je to stred jej základne a pri líniových znakoch je to ich os. Rozmery znakov určuje kľúč, podľa mierky mapy. Medzery medzi jednotlivými znakmi musia byť väčšie ako 0,2 mm, inak sa pristupuje k pravidlu o generalizácií a menej dôležité znaky sa odsúvajú alebo úplne vynechávajú.

V rámci obsahu mapy sa hodnotí najmä úplnosť obsahu podľa požiadaviek platných noriem a predpisov. Predpisom pre obsah vojenských topografických máp je Topo-4-3 – Znakový kľúč Ministerstva obrany z roku 1976, ktorý bol novelizovaný v roku 1989 a označený ako Topo-4-3/89 a obsahuje zoznam mapových znakov, vzorník písma, popis máp, rámové a mimorámové údaje a vzory rámov, popis území pre mapy v mierke 1:200 000, vzorník farieb a rastrov pôd, vyrovnanie stykov mapových listov a zoznam skratiek, vysvetlivky, pokyny pre použitie a umiestnenie značky a stupeň výberu podľa množstva na jednotku plochy- generalizáciu. Tento znakový kľúč je záväzný pre spracovanie topografických máp v mierkach 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000 a 1:200 000.

1.4. Matematické základy topografických máp
Topografické mapy sú považované za mapy vyrábané s vysokou presnosťou a podrobnosťou. Musia vierohodne s presnosťou, odvolávajúc sa na mierku, zobraziť reliéfne tvary, typický ráz územia a jeho zvláštnosti tak, aby boli možné presné merania a výpočty kvantitatívnych aj kvalitatívnych charakteristík a dôležitých objektov.
 
Vyhotovujú sa v súradnicovom systéme S-42, ktorý je charakterizovaný týmito údajmi
- základná referenčná plocha je Krasovského elipsoid,
- valcové konformné priečne Gaussovo zobrazenie
- Výškový systém baltský - jeho nulovým výškovým bodom je nula morského vodočtu v Kronštáte.
 
1.4.1.  Klad a označenie topografických máp
Vychádza z kladu a označenia medzinárodnej mapy sveta mierky 1:1 000 000. Označenie listov mapy sa vyjadruje údajom vrstvy a stĺpca. Vrstva udáva štvorstupňový rovnobežkový pás. Vrstvy sa označujú smerom od rovníka k pólom písmenami A až V.
Stĺpec udáva šesťstupňový poludníkový pás. Stĺpce sa označujú počínajúc poludníkom 180° smerom od západu na východ číslami 1 až 60. Listy máp, na ktorých je zobrazované územie Slovenska majú označenie M-33, M-34, L‑33 a L-34. Listy topografických máp majú tvar lichobežníkov a ich strany sú obrazom poludníkov a rovnobežiek (Príloha č. 3).

1.5. Použitie topografických máp

Topografické mapy slúžia pre účely obrany štátu a potreby národného hospodárstva. Sú podkladom pre podrobné štúdie a hodnotenie reliéfu, orientáciu v teréne a určenie cieľa, zistenie nadmorských výšok, relatívneho prevýšenia, tvorbu špeciálnych máp a pre práce vedecko-‑výskumného charakteru. Mapy vo všeobecnosti sú nepostrádateľné pre plánovanie, objektívne posúdenie rozmiestnenia výrobných síl, prieskum a využívanie prírodných zdrojov, skúmanie ekologickej situácie.
 
2. História mapovania na našom území

Mapa má v rozvoji spoločnosti nezastupiteľné miesto, pretože je obrazovo-znakovým zápisom o usporiadaní a vzťahoch nás obklopujúcich objektov a javov v danom časovom horizonte. Mapa sa stala spoločenským nástrojom poznávania, osvety, bádania, hospodárskej výstavby. Už mnoho storočí pred našim letopočtom robil človek merania nielen pre potreby stavby, ale aj pre iné účely a tieto znázorňoval kresbou. Robili tak v Babylone, Egypte, Asýrii, ale aj  neskôr v Grécku a Ríme. Najviac používanou bola popisná (verbálna) forma geografických informácií.

S rozvojom ľudskej civilizácie stúpali aj empirické poznatky, poznatky praktickej geometrie, astronómie, zdokonaľovali sa meračské prístroje, merania, aj mapy samostatné. Územie Čiech, Moravy a Slovenska bolo na starých mapách veľakrát zobrazované. Výsledkom samostatnej domácej práce boli dve mapy Kráľovstva českého. Prvá je z roku 1518 od Mikuláša Klaudiána, ktorá je rytá do dreva. Je zaujímavá svojou opačnou orientáciou, jej južný okraj je hore a severný dole. Druhá mapa je Crigingova, vydaná v Prahe v roku 1568. Táto je už správne orientovaná a dokonca má aj míľovú mierku. Najstaršia mapa Moravy je od Pavla Fabricia z roku 1956. O nákres Moravy sa pokúšal dokonca aj Jan Amos Komenský. Mapu spracoval na základe vlastného poznania, ktoré získal počas svojich ciest po Morave. Bola vydaná v roku 1627. Problémom však bolo, že obidve tieto mapy obsahovali viacero veľkých chýb. Slovensko bolo po prvýkrát zobrazené na mape spolu s celým územím Uhorska v roku 1513. Túto mapu zhotovil tajomník ostrihomského arcibiskupa Lazarus v mierke 1:1 000 000. Ďalšia mapa Uhorska bola zostavená osobným lekárom, historikom a kartografom Wolfgangom Laziusom v roku 1556 a to v mierke 1:650 000.
 
2.1. Vojenské mapovanie
K systematickému spracovaniu a vydaniu máp dochádzalo len ojedinelo. Väčšinou postačovali všeobecné zemepisné znalosti doplnené bezprostredným miestnym prieskumom, prípadne stručným popisom územia, ktoré sa spracovávali len pre účely bojujúcich armád. Na konci 17. storočia sa začína kartografia pomaly rozvíjať na základe výpočtov a vedeckých, astronomických pozorovaní. Prvé mapy založené na skutočnom topografickom meraní boli tiež vyhotovené predovšetkým k vojenským účelom. Vytvorenie profesionálnych armád a nutnosť získavať vierohodné zemepisné údaje a podklady, viedlo k vzniku špecializovaných jednotiek.
 
2.1.1.  Prvé vojenské mapovanie
Vo Viedni roku 1664 vyšla Nová veľká mapa Uhorska, kreslená vojenským inžinierom Martinom Stierom. Roku 1709 Jan Kryštof Müller na čele štábu inžinierov vypracoval Správnu mapu zemí uherských v mierke 1:132 000, kde územie Slovenska a rovnako aj Čiech sú spracovaná veľmi dobre. Geometrický základ mapy tvorili výsledky astronomických a buzolových meraní. Je to prvé mapové dielo vytvorené na základe súvislého mapovania. Veľké zásluhy na nej má aj slovenský kartograf a zememerač banských miest Samuel Mikovíni, neskorší profesor na Banskej univerzite v Banskej Štiavnici.

Na základe nariadenia cisárovnej Márie-Terézie bolo zahájené v rokoch 1763-1787 takzvané prvé vojenské mapovanie, nazývané tiež Jozefínske. Bolo robené v mierke 1:28 800, grafickým základom bola zväčšená Müllerova mapa (Obr. 2). Vlastné mapovanie robili vojenský inžinieri odhadom a krokovaním. Nadmorské výšky neboli pri tomto mapovaní určované, sklon  bol znázornený šrafami, ich hustota a hrúbka stúpala s výškou.
 
2.1.2.  Druhé vojenské mapovanie
V roku 1875 – 1884 bolo robené mapovanie Slovenska (druhé vojenské mapovanie - ‑ Františkovo) na podklade katastrálnych máp a trigonometrickej siete, tiež v mierke 1:28 000. Dopracovaná bola situácia aj reliéf, ktorý bol robený šrafovaním a doplnený malým počtom výškových kót, robených len pokusne. V roku 1840 prebehlo meranie na základe, ktorého boli v mierke 1:2 880 zakreslené všetky pozemky v krajine, ale pre každú obec zvlášť.

2.1.3.  Tretie vojenské mapovanie

V roku 1869 bolo zahájené tretie vojenské mapovanie, lebo oprava a spresňovanie máp vyhotovených v predchádzajúcom období sa ukázalo ako neúčinné a neefektívne. V roku 1889 bola dokončená práca na nových mapách 1:25 000. Mali solídny vedecký aj technický základ, obdivuhodnú presnosť, kvalitu a profesionalitu. Vyhovovali najprísnejším vedeckým aj praktickým požiadavkám. Pri ich tvorbe bola v roku 1895 po prvýkrát použitá aj fotogrametria a v r. 1902 stereofotogrametria.
 
2.1.4.  Medzivojnové obdobie
V období medzi dvomi vojnami sa  začali štyri nové mapové diela v mierkach 1:20 000, 1:50 000, 1:200 000 a 1:500 000, ktoré mali byť nové svojím poňatím aj obsahom. Mapa 1:20 000 (Obr. 4) mala plochu 80 km2, podkladom boli zmenšené katastrálne mapy. Výšky boli určované v Jadranskom výškovom systéme. Mapy boli robené novým meraním klasickou metódou (stolová metóda), veľmi pracnou a pomalou, čo zodpovedalo aj tempu prác.

2.1.5.  Štvrté vojenské mapovanie
Po skončení II. svetovej vojny a vzniku Československa z vojensko-politických dôvodov bolo celé mapové dielo prispôsobené sovietskym mapám. Bol prevzatý znakový kľúč, geodetické základy, urobené nadviazanie československej trigonomertickej siete na sovietsky nivelačný normál. Na týchto zásadách sa začalo budovať nové kartografické dielo, zhodné so sovietskym, v mierke 1:50 000. Bolo ťažké hneď nadviazať na geodetický a výškový systém sovietskych máp pre nedostatok základných údajov. Práve v tomto období sa začala používať technika Gauss‑Krügerovho zobrazenia označovaného ako S-46.
 
2.1.6.  Nové vojenské mapovanie
Nové vojenské mapovanie bolo druhou etapou pri zjednotení československého mapového diela so sovietskym. To sa týkalo hlavne unifikácie geodetických základov, čo znamenalo použiť za referenčnú plochu elipsoid prof. Krasovského, prevziať základný bod a trigonometrickú sieť. Táto časť úlohy bola riešená ako súradnicový systém r. 1952 (S-1952). Nadmorské výšky boli zhodne so sovietskymi vztiahnuté na hladinu Baltického mora v Kronštáte (Bpv). Prerobený bol aj klad listov a znakový kľúč. Nové topografické mapovanie bolo robené v mierke 1:25 000. Podarilo sa dosiahnuť vysokú presnosť (±11,2 m). Boli vyhotovené aj odvodené mapy mierok 1:50 000, 1:100 000 a 1:200 000.

Posledné vojenské mapovanie v rokoch 1952-1957 bolo urobené v rekordne krátkom čase a dodnes tvorí základ našich topografických máp mierok 1:25 000 až 1:1 000 000. Po rozdelení federácie bolo potrebné vytvoriť v samostatných republikách chýbajúce odborné útvary a zariadenia. Dňa 1. októbra 1993 je založený Topografický ústav v Banskej Bystrici a začína písať svoju históriu. Modernizácia máp v súčasnej dobe prebieha vo výrazne zmenených vojensko-politických aj ekonomických podmienkach, a zároveň je potrebné všetky topografické informácie previesť do digitálnej formy.

3. Etapy tvorby mapového diela
Tvorba mapového diela prebieha v dvoch základných krokoch:
- mapovanie – meranie a zakresľovanie situácie priamym kontaktom s objektom v teréne, alebo diaľkovou detekciou. Výsledkom práce je topografický originál.
- kartolitografické spracovanie – tu na základe topografického originálu pomocou litografických prác vznikne samotný tlačový podklad kartografického diela (mapy).

3.1. Metódy mapovania
Topografické práce v teréne pozostávajú z podrobného merania situačného aj výškového, v zakreslení situácie, znázornení reliéfu na základe meraných bodov, zistenia a výberu číselných a textových údajov a správnych miestopisných názvov pre popis mapového listu. Úlohou topografického mapovania je vyhotoviť mapy stredných mierok 1:10 000 a 1:25 000, ktoré znázorňujú zemský povrch so všetkými podrobnosťami, ktoré sa na ňom vyskytujú, či už polohopisného, alebo výškopisného rázu. Základom mapy sú body trigonetrickej a nivelačnej siete, ktoré sa zameriavajú a vnášajú do mapy ako prvé. Sú to základné topografické mapy. Ostatné topografické mapy menších mierok vznikajú odvodzovaním a generalizáciou (vylúčenie niektorých predmetov, ktoré pri zmenšení zanikajú) zo základných máp.
Sú známe rôzne metódy mapovania:

3.1.1.  Tradičné metódy mapovania

Boli veľmi náročné tak časovo ako aj personálne. Vyžadovali si skúsených topografov, ktorí mali navyše okolo seba ešte niekoľko figurantov. Výsledkom celého snaženia bol poľný mapový signál, ktorý sa potom ďalej musel spracovávať v kancelárii.

Mapovanie stolovou metódou (klasická metóda)
Mapovanie stolovou metódou je taký spôsob mapovania, pri ktorom topograf robí všetky merania najprv výškové a potom aj polohové priamo v teréne. Pri stolovej metóde je dôležitá príprava, kedy sa musí vyhotoviť presný postup prác, určia sa meračské stanovištia. Na meranie polohy a vzdialenosti sa používajú nivelačné pristoje (Obr. 7). Namerané hodnoty a znaky sa zakresľujú priamo na mieste do poľného mapového originálu (Obr. 6). Pri stolovej metóde sa pracuje len v poli, čím je obmedzená doba prác v priebehu roka. Je to zdĺhavá práca a dnes už nepostačuje.
 
Tachymetria
Je to mapovanie číselnou meračskou metódou, pri ktorej sa z jedného stanovišťa zisťuje zároveň poloha aj výška zemského povrchu. Výsledkom je tachymetrický plán (Obr. 9) v mierke 1:1 000, 1:2 000, alebo 1:5 000, ktorý obsahuje polohopis a výškopis. Táto meračská technika sa vyznačuje rýchlosťou, presnosťou a účelnosťou. Pre každý bod určíme: vodorovný uhol - ‑ smerník k základnému smeru, vzdialenosť bodu od stanovišťa a výškový uhol odčítaný na výškovom kruhu prístroja (Obr. 8). Tým je priestorová poloha bodu jednoznačne určená polohovo aj výškovo. Poľné práce v tachymetrii sú podobné ako pri meraní stolovou metódou, zložitejšie je len zapisovanie meraných hodnôt do zápisníka, pričom sa vyhotovuje tachymetrický náčrt zameraných bodov. Ako podklad náčrtu môže slúžiť aj staršia katastrálna mapa, alebo letecká snímka. Po skončení poľných prác sa potom za pomoci náčrtu a zápisníka vyhotoví v kancelárskych podmienkach tachymetrický plán.

3.1.2.  Moderné metódy mapovania

Neustálim zdokonaľovaním techniky a technológie meračských prác, vplyvom vedecko-technického rozvoja a aj počítačovej techniky, sa vyvinuli nové moderné spôsoby meraní a mapovania. Už na prelome devätnásteho a dvadsiateho storočia sa začala používať fotogrametria. Najprv bola len jednosnímková (fotogrametria), neskôr sa už začala využívať aj dvojsnímková fotogrametria nazývaná tiež stereofotogrametria.
 
Fotogrametria je výkonná a progresívna metóda prieskume a interpretácie informácií. Využíva tzv. diaľkovú detekciu, čo znamená, že objekt výskumu je premeriavaný bez toho, aby bolo meracie zariadenie s týmto objektom v priamom kontakte. Fotogrametrické práce sú podkladom na vytvorenie topografickej mapy na základe využitia jednotlivých leteckých meračských snímok.
Snímky sú zhotovované troma metódami:
-  pozemná - spracúvajú sa menšie územné celky, najmä ťažko dostupné lokality, snímka sa robí z pevného stanovišťa, ktorého poloha oproti objektu je známa,
-  - letecká - kamera sa nachádza v lietadle a navádza sa systémom GPS, používa sa pri mapovaní stredných mierok,
-  družicová  - snímky sú vyhotovené z družice na orbite, sú vhodné pre vyhodnocovanie informácií pri mapách malých mierok.
Najjednoduchšou metódou fotogrametrie je montáž leteckých snímok postupným pripájaním jedného snímku k druhému tak, aby sme dostali fotografický obraz mapového listu príslušnej mierky. Vznikne tzv. mozaika, kde jednotlivé časti ešte nemajú rovnakú mierku. Potom sa na špeciálnych prístrojoch za pomoci vlícovacích bodov (body vnesené podľa súradníc) vyrobí fotoplán, kde je už mierka dodržaná . Fotoplány, doplnené kilometrovou sieťou, mapovým popisom, prípadne aj výškopisom, boli vydávané a používané ako špeciálne mapy. Meračské snímky sú vytvorené v centrálnej resp. perspektívnej projekcii. Topografické mapy sú však zhotovované v ortogonálnej projekcii. Ak má byť snímka vyhodnocovaná metricky, musí byť najskôr prebehnúť transformácia centrálnej resp. perspektívnej projekcie meračskej snímky do projekcie ortogonálnej a vzniknú takzvané ortofotosnímky. Používajú sa na vytváranie digitálnych máp dvojdimenziálnych, teda so súradnicami x,y.

Rozdiel medzi popisovanými projekciami je veľmi presne a názorne zobrazený na obrázku (Obr. 11). Mapa zobrazuje reliéfne objekty v pôdoryse, teda v ich skutočnej horizontálnej polohe. Na snímke oblasti vo vyššej polohe ležia bližšie k stredu premietania a sú zobrazené väčšie ako objekty ležiace v nižších polohách. Súčasne aj vrcholové časti objektov sú vždy posunuté voči ich základniam, čo spôsobuje naklonenie každého, do výšky sa týčiaceho objektu lúčovito smerom od hlavného bodu snímky (Obr. 11).

Fotogrametria využíva komplikované matematické prepočty a transformácie pre elimináciu skreslení vzniknutých centrálnou projekciou snímky. Tieto operácie sú v súčasnosti spracovávané už digitálnymi metódami.

V dnešnej dobe je jednosnímková fotogrametria používaná v armáde len na rýchle vyhodnocovanie situačných dokumentov v dvoch rozmeroch (x,y). Rozsiahle uplatnenie nachádza v družicovej fotogrametrii. Najrozšírenejšia je dnes dvojsnímková fotogrametria –
Obr. 12 Ukážka čiernobielej leteckej snímky
stereofotogrametria, ktorá zaberá až 90 percent produkcie.
Stereofotogrametria je metóda, pri ktorej je objekt fotografovaný z dvoch rôznych miest. Zapisujú sa polohy oboch stanovíšť a tiež poloha objektu, čo umožní trojrozmerné vyhodnotenie bodu v priestore.
Univerzálna metóda je najmodernejšia, najpoužívanejšia a zároveň najpresnejšia. Je využívaná pri mapovaní, revízii a obnove máp, budovaní a zahusťovaní bodového poľa, je teda naozaj univerzálna.
V roku 1902 skonštruoval Dr. C. Pulfrich prístroj pre stereoskopické merania snímkových súradníc na fotografických snímkach nazývaný stereokomparátor. Ktorý umožňoval líniové merania polohopisu aj výškopisu. Fotogrametria tak zaznamenala veľký posun do popredia meračských metód.
Po I. svetovej vojne boli skonštruované letecké meračské komory pre radové snímkovanie a bol skonštruovaný prístroj na vyhodnocovanie leteckých snímok pomenovaný stereoplanigraf. Prístroj pracoval na optických a mechanických princípoch. Meračská značka sa na modeli pohybovala pomocou ručných koliesok v smere osi x a y. V smere osi z sa pohyb zabezpečoval pomocou nožného kotúča. Pohyb sa prenášal mechanicky na kresliaci stôl. Bol príliš komplikovaný, obrovský a práca s ním bola fyzicky veľmi náročná. V päťdesiatych rokoch nastal posun dopredu a to vďaka rozvoju číslicovej výpočtovej techniky. Naozajstný prelom vo fotogrametrii bol zaznamenaný práve na začiatku šesťdesiatych rokov, kedy vznikla myšlienka nahradiť zložité opticko-mechanické prvky fotogrametrických vyhodnocovacích prístrojov zabudovaným počítačom, čo vo svojej podstate znamenalo, že meračská značka sa zmenila na kurzor na monitore, kresliaci stôl sa zmenil na obrazovú plochu monitora a výsledky holi zaznamenávané na pamäťové médiá. Problémom však bolo, že podklad bol v anológovej forme, teda na papieri. V praxi to znamenalo, že sa následne museli skenovaním preniesť do digitálnej podoby. Nové technológie však umožňujú vytvárať kamerou priamo digitálne snímky, sú to tzv. záznamy. V súčasnosti sa vojskom pri tvorbe máp využíva len digitálna fotogrametria a jej najväčšou výhodou je, že matematické modelovanie je vykonávané v softvérovom prostredí počítačov.

3.2. Kartolitografické spracovanie
V minulosti boli prvé mapy vyhotovované technikou vyrývania do medi vrátane ručného vyrývania popisu mapy. Túto techniku postupne nahradili iné, na tú dobu modernejšie technológie. V ďalšom období boli vojenské topografické mapy spracované nasledovnou technológiou:
-  fotoreprodukcia základného kartografického podkladu,
-  vyhotovenie predlohy vo forme modrokópie na kresliaci kartón s hliníkovou fóliou (korektostat)

Celý obsah podkladu, vrátane popisu a značiek, sa kreslil v mierke vydania mapy voľnou rukou, s použitím kresličských pierok bez použitia iných pomôcok (Obr.14). Až neskôr kresliaci papier vystriedali PVC fólie a na kreslenie sa používali aj voľnoosé perá a šablóny. Na výrobu písma sa začala používať sadzba a písmo sa lepilo do originálu. Prelomovým obdobím v histórii kartografie bolo zavedenie techniky vyrývania kartografických originálov. Vyrývanie zostalo ručnou prácou, bolo však jednoduchšie, ľahšie, ale hlavne rýchlejšie.

Technika vyrývania spočívala v tom, že sa na zelenú ryciu (zlupovaciu) vrstvu fotochemickým procesom vkopírovala kartografická predloha a potom sa na presvetľovacích stoloch špeciálnymi rydlami a ryteckými pomôckami vyrývali jednotlivé prvky podľa podkladu (Obr. 15, 16)

Takto vznikali postupne tlačové podklady kartografického diela, nazývané tiež kartografický originál. Celkovo je takýchto originálov až deväť. Sú to kartografický originál polohopisu, výškopisu, vôd, písma a originály farebných výplní vôd, ciest, lesov, nízkych porastov a blokov (Obr. 17). Každý podklad je viacnásobne kontrolovaný redaktormi, aby sa odstránili všetky technické chyby. Kontrolou tlačových podkladov v redakcii, sa celá práca výroby mapy dostala do záverečnej fázy. Podklady sú pripravené na tlač. Cesta, ktorou mapa prechádza od prvotnej myšlienky po jej prevtelenie do kartografického originálu, pripraveného na reprodukciu, je veľmi zložitá. Výsledkom je dokonalé analógové mapové dielo.

4. Geografická databáza
Geoinformatika je spojenie informačných technológií a geografických informícií. Teda na vytvorenie geografickej informácie môžeme použiť informačné technológie. Geografické informačné systémy (GIS) sú definovanané ako (podľa Burrougha a McDonnella) skupina výkonných nástrojov na zber, ukladanie, výber, transformáciu a zobrazovanie priestorových údajov z reálneho sveta na špecifické ciele.

Za pomoci digitálnej stereofotogrametrie vzniká v súčasnosti nový komplexný projekt digitalizácie celého územia Slovenska uložený do tzv. Geografickej databázy. Fotogrametrické snímky sú vyhodnocované a vektorizované (skreslované) na stereofotogrametrických staniciach (vysokovýkonných počítačoch so špeciálnym hardverom a softverom) a výsledkom je vektorová digitálna mapa 3D.

Všetky prvky, ktoré snímka obsahuje, sú vyhodnotené a zobrazené ako bodové, vektorové alebo polygónové (plošné) prvky do geodatabázy (Obr.18). Keďže každý prvok v krajine má svoje charakteristické vlastnosti, aj databáza je vyhotovená tak, že umožňuje každému prvku prideliť jeho charakteristiku – atribúty (balíček informácií o ňom samom) (Obr.19). Popritom má ešte jednu výnimočnú vlastnosť. Umožňuje jednotlivým prvkom určiť s čím susedia a určiť medzi nimi akýkoľvek vzťah, čím sa stávajú inteligentnými. Je potom možné vytvárať rôzne analýzy, ktoré nám uľahčujú rozhodovanie v reálnych situáciách. Napríklad určiť optimálnu trasu prejazdu územím – najkratšiu, alebo najbezpečnejšiu, prípadne najzaujímavejšiu a podobne.
Na leteckých snímkach nech by boli akokoľvek kvalitné, nie je možné zistiť všetky vlastnosti objektov, preto je nutné po skončení vektorizácie uskutočniť skúmanie jednotlivých prvkov priamo v teréne na tzv. miestnom šetrení. Niektoré údaje sa však ani priamo v teréne nedajú zistiť, potom sa pristupuje k čerpaniu z iných databáz, napríklad cestných máp, máp lesnej správy, vodární, elektrární a podobne. Teraz sa už ale nedá hovoriť o analógovej mape, ale o informačnom systéme o území.

5. Záver

S uspokojením musíme konštatovať, že ciele, ktoré sme si v úvode našej práce stanovili, sa nám podarilo vo všetkých bodoch naplniť. V prvej časti práce sa venujeme histórii vojenských topografických máp a zároveň sa snažíme objasniť, čo vlastne mapa ako taká je a čo obsahuje. Snažili sme sa spracovať ju čo najpodrobnejšie, aby sa stala základom vedomostí a vodítkom nasledujúcej kapitoly tejto práce pre všetkých, ktorí ju budú čítať. Vojenské mapy boli dlhé roky utajované a tak niet divu, že civilnej verejnosti chýbajú informácie tohto druhu. V dnešnej dobe globalizácie a výmeny informácií sa aj mapy museli tomuto trendu prispôsobiť. Pre pochopenie rozhodnutí pri tvorbe vojenského, teda aj štátneho informačného systému sú historické skutočnosti dôležité.

V druhej časti našej práce sme sa už sústredili priamo na proces výroby máp a to od prvého zameriavania, cez letecké snímky, vznik ortofotosnímky, až po kartografický originál, z ktorého sa mapa priamo tlačí. V tejto sekcii sa tiež snažíme o predstavenie nového spôsobu uchovávania geografickej informácie v takzvanom informačnom systéme. Vysvetľuje postup vzniku tohoto systému a zároveň sa pokúšame priblížiť jeho charakteristiky a vlastnosti. Je nesporné, že tento nový systém nachádza v súčasnosti využitie nielen v armáde, ale aj v civilnom sektore a v dohľadnej dobe čiastočne ak nie úplne nahradí svojho predchodcu – mapu. Je to práve vďaka jeho flexibilite a možnosti uchovať neuveriteľné množstvo informácii, čo do šírky ako aj hĺbky a tiež vďaka možnosti šírenia prostrednícvom internetu.

Spracovanie tejto témy nebolo vôbec jednoduché. Stretli sme sa s takým množstvom  informácií, že ich obsah sa nám v niektorých prípadoch ani nedarilo podrobnejšie preštudovať. Snažili sme sa uvádzať len tie najzákladnejšie fakty a problémy tejto, pre mnohých, určite zaujímavej témy. Naša práca má práve z tohto dôvodu taký veľký rozsah, hlavne čo sa do počtu strán týka. Snažili sme sa o to, aby naša práca napriek množstvu textu nebola nudná a rozhodli sme sa, hlavne pre lepšie pochopenie, ilustrovať ju množstvom príkladov a hlavne obrázkov. Dúfame, že sa nám podarilo zaujať čitateľa, úspešne ozrejmiť, vysvetliť a priblížiť problematiku výroby vojenských máp, ako aj v mnohých vzbudiť záujem a inšpirovať ich pri vyhľadávaní ďalších informáciách či už o mapách alebo o informačnom systéme.

Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Odporúčame

Prírodné vedy » Geografia

:: KATEGÓRIE – Referáty, ťaháky, maturita:

Vygenerované za 0.032 s.
Zavrieť reklamu