MAPOVÁNÍ. Všeobecné základy map JS pro 2. ročník S2G 1. ročník G1Z

Transkript

1 MAPOVÁNÍ Všeobecné základy map JS pro 2. ročník S2G 1. ročník G1Z

2 Všeobecné základy MAP Mapování řeší problém znázornění nepravidelného zemského povrchu do roviny Vychází se z: 1) geometrických základů -tvar a velikost Země - geodetické základy 2) kartografických základů

3 GEOMETRICKÉ ZÁKLADY MAP Je potřeba: určení tvaru, rozměru a velikosti Země (co nejspolehlivěji) Volba referenční (náhradní) plochy (průmětny) Vybudování GEODETICKÝCH ZÁKLADŮ (měřickou síť pro polohopisné i výškopisné podrobné měření) Zvolit a určit BODY polohopisné a výškopisné kostry

4 TVAR A VELIKOST ZEMĚ Země má tvar GEOIDU GEOIDje fyzikální těleso vytvořené a udržované ve svém tvaru silou tíže. Ta je výslednicí síly přitažlivé a odstředivé. Není matematicky definovatelný, pouze fyzikálně! GEOID = střední (klidná) hladina moří, která jsou navzájem propojená i pod kontinenty = nulová hladinová plocha je nepravidelný snaha nahradit matematicky definovatelným tělesem POZOR: toto není geometrický tvar ale fyzikální model!!!

5 Referenční plochy ELIPSOID Volíme plochu náhradní - matematicky definovatelnou - pravidelnou a blízkou geoidu ELIPSOIDje v každém bodě kolmý k normále (geoid k tížnicím) Referenčních elipsoidů je více, pro každé území je vhodný jiný, aby ho vystihl ref. elipsoid je nadefinován podle potřeb zobrazení na našem území: Besselův elipsoid Krasovského el. Hayfordův el. elipsoid WGS 84 elipsoid charakterizován hl. poloosou a, vedlejší poloosou b, dále zploštěním i a excentricitou e 2

6

7 Referenční plochy KOULE Náhradní kouli lze využít pouze v okolí konkrétního místa, kde se koule těsně přimyká elipsoidu. charakterizována středním poloměrem R. Pozn.: Nejjednodušší náhradní plochou je rovina.

8 GEODETICKÉ ZÁKLADY MAP Polohopisná kostra základní trigonometrická síť = kostra pro polohopisné mapování Ideální stav je mít body vrcholů rovnostranných trojúhelníků na vyvýšených místech, ale tvar sítě je ovlivněn terénem. 1) Určení tvaru sítě je založeno na úhlových měřeních (měřeno vše). 2) Rozměr síti poskytne měření délek na vybraných základnách a z nich se odvodí ostatní délky v síti. Na větších územích se vedou triangulační řetězce ve směru poledníků a rovnoběžek, vzniklá pole se pak vyplní dalšími trojúhelníky

9

10 3) Orientace trigonom. sítě a umístění na ref. el. se provádělo pomocí astronomických měření zeměpisných souřadnic ϕ a λ a azimutu na základním (referenčním) bodě ϕ= zeměpisná šířka je úhel, který svírá normála v daném místě s rovinou rovníku a jeví se na poledníku jako oblouk od rovníku k danému místu. λ= zeměpisná délka je úhel, který svírá rovina místního poledníku s rovinou základního poledníku. Jeví se stejně na rovníku, na pólu a mezi poledníky. A= azimut je úhel, který svírá rovina místního poledníku se svislou rovinou, procházející trigonometrickou stranou, jejíž 1 bod leží na místním poledníku. Měří se ve směru chodu hod. ručiček od severní větve místního poledníku.

11 Zakreslete si sami (barevně)

12

13 Výšková základní kostra Pro znázornění tvaru zemského povrchu ve SVISLÉM směru je potřeba určit i vzájemné výšky bodů. Lépe řečeno: vybudovat základní výškovou kostru, která bude východiskem pro určování svislých vzdáleností bodů od referenční plochy. Výšková referenční plocha se nedá kdekoli určit a měřit stále přímo od ní. Výběr a určení jednoho bodu jako NULOVÉHO výškového bodu, který bude použit jako výchozí pro určování výšek dalších bodů.

14

15 Nulový bod výškově určen jako průměr dlouholetého pozorování stavu vodní hladiny zvoleného moře (vodočet v přístavu). Nadmořská (absolutní) výška bodu A je svislá vzdálenost bodu A od základní (nulové) hladinové plochy a označuje se V A (H A ). Proměnlivá (relativní) výška bodů A ab je výškový rozdíl (převýšení) mezi těmito body. Body A ab nejsou ve svislici nelze měřit svislou vzdálenost přímo, proloží se jimi vzájemně rovnoběžné kulové plochy (na území omezeného rozsahu) = jsou to pravé (skutečné) horizonty. El. nejsou rovnoběž. Potom je abs. výška bodu A svislá vzdálenost bodu A od základního (skutečného) horizontu = nejkratší vzdálenost skut. horizontů nulového bodu a bodu A.

16 Volba vhodné průmětny / kartografické zobrazení Zaměřené body (Polohopisná kostra) je potřeba promítnout do zvolené průmětny = referenčního elipsoidu Průmět proveden po svislicích/kolmicích k referenční ploše, která se může považovat v určitém okolí za vodorovnou (vybrali jsme vhodný elipsoid!) vzniká vodorovný (horizontální) průmět povrchu krajiny. Průměty na oblé ploše (elipsoidu) je potřeba vhodným matematickým způsobem převést do roviny -přímo - přes plochy do roviny rozvinuté

17 Volba průmětny a její polohy vůči elipsoidu = základ kartografického zobrazení osa kužele totožná s osou zemskou = NORMÁLNÍ POLOHA osa kužele kolmá k ose zemské a leží v rovině rovníku = TRANSVERZÁLNÍ (PŘÍČNÁ) POLOHA v ostatních případech = OBECNÁ POLOHA (rovina a válec jsou extrémní případy kužele) po nadefinování dalších parametrů vznikne konkrétní kartografické zobrazení

18 Rovinný souřadnicový systém po převodu do roviny (přímo nebo rozvinutím) se vzájemná poloha bodů určuje pravoúhlými souřadnicemi vztažených k osám X, Y a počátku (průsečík os X, Y) počátek může být v konkrétním trigonometrickém bodě, ale nemusí. hlavní rozdíl takto vzniklých PRAVOÚHLÝCH souřadnicových soustav / systémů je v orientaci os X, Y

19 Rovinný souřadnicový systém

20 Rovinný souřadnicový systém

21 KARTOGRAFICKÉ ZÁKLADY MAP (doplněno dodatečně) KARTOGRAFICKÉ ZOBRAZENÍ= matematický proces, způsob převodu obrazu na referenční ploše do roviny (mapy) Na vstupu do zobrazovacích rovnic jsou zeměpisné souřadnice ϕ a λ. Výstupem jsou rovinné pravoúhlé souřadnice (X, Y) Třídění kartografických zobrazení: 1) podle druhu zobrazovací roviny: - azimutální (rovina, dotyk ref. plochy v 1 bodě) - válcové (plášť) - kuželové (plášť)

22 2) podle zobrazovací polohy: -normální - příčná (transverzální) -obecná (v souladu s již uvedenou volbou průmětny) 3) podle dosaženého zkreslení: -konformní (úhlojevné = zachovává úhly) -ekvidistantní (délkojevné = zachovává vybrané délky) - ekvivalentní (plochojevné = zachovává plochy) - kompenzační (vyrovnávací)

23 Měřítko mapy Měřítko mapy udává poměr zmenšení obrazu znázorněného na mapě vůči skutečnosti Měřítko je potřeba pro praktické využití mapy 1 : M, kde M je měřítkové číslo čím je měřítkové číslo M větší, tím menší měřítkomapa má Měřítko je poměr lineár. zmenšení délky na mapě vůči skutečnosti M krát (úhly a tvar se většinou nemění) plocha se na mapě zmenšuje M 2 krát velikost M závisí na účelu mapy (technické podrobnosti nebo širší topografické souvislosti)

24 Rozdělení map podle měřítek větší výjimečná měřítka 1 : : : : : : : : : : menší měřítka

25 Rozdělení map podle měřítek větší výjimečná měřítka 1 : : : : : : : : : : menší měřítka mapy velkých měřítek mapy středních měřítek mapy malých měřítek čím je měřítkové číslo M větší, tím menší měřítko mapa má

26 Rozdělení map podle měřítek -příklady Mapy velkého měřítka: Katastrální mapa Účelové mapy (podrobné) Mapy středního měřítka: Základní mapa středního měřítka (ZMČR) Mapy malého měřítka: mapy celých států a celého světa

27

28 měřítko číselné a grafické měřítko konkrétní mapy: základní (obvyklé) př.: 1 : 1000 vedlejší (výjimečné) př.: 1 : 500, 250 pokud je mapa vyhotovena ve více měřítkách, je vyhotovena nejdříve v měřítku největším (měřítko mapování) a mapy menších měřítek jsou pak odvozovány

29 Příklad uvedení měřítka na Základní mapě středního měřítka 1 :

30 Mapové listy (ML) důvod dělení mapy na ML: rozsáhlost souvisle zobrazeného území (větší M více ML) dělení na mapové (sekční listy) pomocí sekčních čar NOMENKLATURA je organizace kladu a označení ML (rozmístění a vzájemná poloha mapových listů) příklad kladu ML pro Základní mapu středního měřítka

31 způsoby dělení na mapové listy: mapy traťové mapy ostrůvkové mapy souvislého kladu tvar ML: obdélník (orientace k severu nebo natočení dle os s.s.) lichoběžník jiný (atypický) Sekční čáry = myšlené čáry. Pokud byl průmět zobrazované plochy rozdělen sítí pravoúhlých souřadnic rovnoběžkami s X, Y, vznikají obdelníkové ML Pokud byl rozdělen sítí zeměpisných souřadnic poledníky a rovnoběžkami, vznikají ML tvaru rr LB.

32 Princip označení mapových listů obecně spoustu různých nomenklatur pro různá mapová díla Vychází se z kladu listů základní mapy (menšího měřítka) a každý vzniklý ML se dále dělí na měřítka větší až do měřítka největšího. Např. Z mapy 1 : až po mapu 1 : Každý ML sebou zpravidla nese i označení předchozího ML, jehož dělením vznikl, a přibírá další označení s podrobnějším měřítkem tak narůstá i délka názvu ML. Označení rohu ML souřadnicemi

33

34 Ukázka soutisku kladu mapových listů SMO-5 a ZM (rozdíl v natočení a velikosti listů základní mapy)

35 Rozdělení map Podle účelu: mapy pro technické plánování (pro hospodářskou výstavbu) mapy pro obranu státu (vojenské topografické mapy) mapy pro školní výuku tematické mapy (dopravní, politické, vodohospodářské) mapy pro sport a turistiku Podle způsobu vyhotovení: mapy původní (vznik novým mapováním) mapy odvozené (přepracováním jiných map) mapy částečně odvozené (kombinace) Podle formy: analogové (zpracování na papír, PVC folii) digitální(zpracování mapy jako souboru dat v počítači, rozdělení do vrstev, digitální tisk)

36 Rozdělení map Podle měřítka: mapy velkého měřítka mapy středního měřítka mapy malého měřítka Podle kartografických vlastností: (zkreslení) plochojevné (ekvivalentní) délkojevné (ekvidistantní) úhlojevné (konformní)

37 Podle autorství mapy: státní mapové dílo - vojenský sektor - civilní sektor (dáno legislativou státu, závaznost ve vzniku i obnově mapy Nařízení vlády č. 430/2006 Sb. ostatní mapy Katastrální mapa (DKM) - komerční produkty - díla jednotlivců Mapy.cz

38 Nařízení vlády č. 430/2006 Sb. 3 Státní mapová díla (1) Státními mapovými díly závaznými na území státu jsou a)katastrální mapa 1 ), b)státní mapa v měřítku 1 : 5 000, c)základní mapa České republiky v měřítcích 1 : , 1 : 25000, 1 : , 1 : nebo 1 : , d)mapa České republiky v měřítku 1 : , e)topografická mapa v měřítcích 1 : , 1 : a 1 : , f)vojenská mapa České republiky v měřítcích 1 : , 1 : a 1 : (2)Tematickými státními mapovými díly závaznými na území státu jsou tematická mapová díla vytvořená pro celé území státu na podkladě základních státních mapových děl uvedených a)v odstavci 1 písm. c) a d), nebo b)v odstavci 1 písm. e) a f). (3)Státní mapová díla uvedená v odstavci 1 písm. a) se zobrazují v závazném geodetickém systému podle 2 odst. 1 písm. c) až e). (4)Státní mapová díla uvedená v odstavci 1 písm. b) až d) a v odstavci 2 písm. a) se zobrazují v závazném geodetickém systému podle 2 odst. 1 písm. c) a f) a doplňují se závazným geodetickým systémem podle 2 odst. 1 písm. a), popřípadě písm. b). (5)Státní mapová díla uvedená v odstavci 1 písm. e) a f) a v odstavci 2 písm. b) se zobrazují v závazném geodetickém systému podle 2 odst. 1 písm. a) a f) v univerzálním transverzálním zobrazení Mercatorově nebo Lambertově kuželovém konformním zobrazení.

39 Přesnost map Je závislá na měřítku a účelu mapy (tloušťka čáry kresby) Přesnost rozlišujeme zvlášť pro polohu bodů a pro výšku bodů Přesnost záleží na použité metodě mapování nebo na podkladě, ze kterých je odvozena Přesnost mapy se posuzuje nejčastěji přes přesnost podrobného bodu mapy nebo přes porovnání délky skutečné a v mapě zobrazené

40 Podrobnost map Stěžejní je opět závislost na měřítku mapy, dále účelu mapy U velkého měřítka se zvyšuje míra zachycení podrobností. A naopak u malého měřítka dochází ke generalizaci. Podrobnost může být vyjádřena: 1) nejmenší plochou zobrazenou ještě půdorysem (obrazcem) 2) množstvím zobrazených předmětů 3) rozsahem mapových značek ve značkovém klíči

41 Všeobecné základy map -shrnutí Geometrické základy map Tvar a velikost Země (geoid, elipsoid (koule)) Geodetické základy map Polohopisná kostra (trigonometrická síť) Výškopisná kostra (výškový systém) Kartografické základy map Volba průmětny kartografické zobrazení Souřadnicový systém Měřítko Klad mapových listů U map rozlišujeme přesnost a podrobnost a provádíme rozdělení map podle různých kriterií