ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE PRAHA 2014 Bc. Jan MAZANIK

2 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE DIPLOMOVÁ PRÁCE ZÁMEK SLATIŇANY - ZPRACOVÁNÍ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ DOKUMENTACE Vedoucí práce: Ing. Růžena Zimová, Ph.D. Katedra geomatiky leden 2014 Bc. Jan MAZANIK

3 ZDE VLOŽIT LIST ZADÁNÍ Z důvodu správného číslování stránek

4 ABSTRAKT Cílem diplomové práce je vyhledání a zpracování mapové a plánové dokumentace pro Státní zámek Slatiňany a jeho okolí. Zpracování spočívá v porovnání starých mapových dokumentů se soudobými podklady a jejich souřadnicové umístění. Vybrané dokumenty jsou převedeny do vektorové podoby a spolu s rastrovými výstupy prezentovány pomocí webové mapové aplikace. KLÍČOVÁ SLOVA Slatiňany, zámek, georeferencování, vektorizace, staré mapy ABSTRACT The aim of this diploma thesis is to find the mapping and planning documentation state chateau Slatinany and surroundings with processing of this documentation. Treatment consists of comparing the old map documents with contemporary materials and their coordinate location. Selected documents are converted into vector formats and raster outputs along with presented through a web mapping applications. KEYWORDS Slatiňany, chateau, georeferencing, vectorization, old maps

5 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že diplomovou práci na téma Zámek Slatiňany - zpracování mapové a plánové dokumentace jsem vypracoval samostatně s výjimkou odborných konzultací. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v seznamu zdrojů. V Praze dne (podpis autora)

6 PODĚKOVÁNÍ Chtěl bych poděkovat vedoucí práce paní Ing. Růženě Zimové, PhD za připomínky a pomoc při zpracování této práce. Dále bych chtěl poděkovat Ing. Tomáši Janatovi, Ing. Jiřímu Krejčímu, kastelánovi Státního zámku Slatiňany Ing. Jaroslavu Buštovi a kastelánce Státního hradu Grabštejn Bc. Ivě Bártové za odborné konzultace.

7 Obsah Úvod 8 1 Archivní fondy, prameny 9 2 Vymezení a charakteristika zájmového území Zámek Slatiňany Velkostatek Nasavrky Použité mapové a plánové podklady První vojenské mapování Druhé vojenské mapování Mapy stabilního katastru Císařské povinné otisky stabilního katastru Katastrální mapa z roku Třetí vojenské mapování Rastrová základní mapa ČR 1 : Státní mapa 1 : Katastrální mapa ČR Přehlední a porostní mapa lesů Další plánová dokumentace Metodika zpracování Příprava mapových podkladů Vojenská mapování Císařské povinné otisky stabilního katastru Ostatní mapová, plánová dokumentace Georeferencování První vojenské mapování Druhé vojenské mapování Císařské povinné otisky stabilního katastru Katastrální mapa

8

9 ÚVOD Úvod Diplomová práce je zaměřena na zpracování mapové dokumentace týkající se Státního zámku Slatiňany, včetně jeho okolí a její prezentace pomocí webové mapové aplikace. Řešena jsou velká mapová díla počínaje vojenským topografickým mapováním z 18. století, mapami stabilního katastru, plány stavebně historického průzkumu a konče starými plány mnohdy v měřítku 1 : 100 a větším, zachycující tehdejší stav zámeckého objektu a jemu přilehlých objektů. Pro řešení a práci se starými mapami a plány jsou využívány současná závazná státní mapová díla. Práce vzniká v rámci projektu Ministerstva kultury NAKI 22/2013 "Historický fotografický materiál - identifikace, dokumentace, interpretace, prezentace, aplikace, péče a ochrana v kontextu základních typů paměťových institucí". V první kapitole jsou představeny navštívené a využité archivy, instituce a jejich archivní fondy či sbírky. Dohledání těchto informačních pramenů je zásadní pro získání potřebných podkladů. Kapitola Vymezení a charakteristika zájmového území představuje objekt zámku, popis lokality, v níž se nachází, a stručný stavební vývoj budovy od doby prvních doložitelných pramenů do současnosti. Je zde uveden i širší kontext v rámci Nasavrckého velkostatku. Následující kapitola Použité mapové a plánové podklady pojednává o charakteristických vlastnostech pro jednotlivá mapová díla. Je zde stručně představen proces tvorby a popis obsahu map. Metodika zpracování zahrnuje praktické využití a zpracování získaných podkladů od jejich přípravy přes stanovení polohových vztahů georeferencováním a následnou vektorizací vybraných map a plánů. Poslední kapitola Vizualizace, výstupní materiály pojednává o tvorbě a přípravě dat použitých pro webovou mapovou aplikaci. Je zde také představen proces tvorby a vlastnosti aplikace. 8

10 1. ARCHIVNÍ FONDY, PRAMENY 1 Archivní fondy, prameny Před zahájením vypracování jakéhokoliv druhu díla je nutné provést v dostatečném rozsahu přípravné práce. V tomto případě lze užít i slovního spojení terénní práce, které obnášely získání dostupných podkladových dat (mapy, plány stavebně historického průzkumu a další plány týkající se objektu). Pro lokalizaci dokumentace o objektu a jeho vztahu k okolí v širším kontextu, byly stěžejní informace poskytnuté kastelánem Státního zámku Slatiňany Ing. Buštou. Jako první byl prozkoumán soubor plánů nacházející se v zámeckém archivu. Archiv čítal několik desítek plánů týkajících se zámku a blízkých objektů. Plánů vhodných pro zařazení do zpracování bylo však malé množství - v řádu jednotek. Použité plány jsou v této práci vedeny pod svým inventárním číslem, které je typické písmenným označením SN. Na základě zjištěné informace o převozu souboru map ze zámku po skončení 2. světové války do dnešní Mapové sbírky Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze byl tento soubor map díky znalosti inventárního čísla odvezených dokumentů prozkoumán. Avšak z velké části se jedná o mapy zachycující historické události a lokality v zahraničí. Významným zdrojem podkladů se stal Státní oblastní archiv Zámrsk (SOA Zámrsk), konkrétně fond Velkostatek Nasavrky. Plány byly vybírány na základě popisů uváděných v archivní pomůcce č. 467 sloužící pro evidenci a orientaci v obsahu fondu. Použité plány v této práci jsou označeny písmeny SOA a inventárním číslem. Dalším zdrojem byl Státní okresní archiv Chrudim (SOkA Chrudim). V tomto archivu byly prozkoumány fondy Archiv městyse Slatiňany (časový rozsah fondu ), Obecní úřad Slatiňany (časový rozsah ) a Rodinný archiv Schmoranzů. Použité plány jsou označeny zkratkou SOkA a svým inventárním číslem. Je nutné poznamenat, že plány v jednotlivých archivech jsou v drtivé většině starší jednoho sta let a na některých se tento věk v kombinaci s použitím nekvalitního papírového materiálu podepsal. Na obr. 1.1 je ukázka rozpadlých půdorysných plánů knížecího pivovaru. V malém množství případů byla také kresba provedena 9

11 1. ARCHIVNÍ FONDY, PRAMENY pouze tužkou, což znamenalo snížení její čitelnosti. Obr. 1.1: Plány knížecího pivovaru (zdroj: SOA Zámrsk, fond Velkostatek Nasavrky inv.č. 1202, zleva mapy č.744, 745, foto: autor) 10

12 2. VYMEZENÍ A CHARAKTERISTIKA ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ 2 Vymezení a charakteristika zájmového území 2.1 Zámek Slatiňany Státní zámek Slatiňany (obr. 2.1) leží na levém břehu řeky Chrudimky na mírném návrší ve městě Slatiňany. Město se nachází 4 km jižně od města Chrudim v Pardubickém kraji. Obr. 2.1: Pohled na zámek (zleva) z východu a z jihu (foto: autor) Původně gotická tvrz ze 14. století [15] se nacházela v místech současného západního křídla zámku, ze které jsou dochována sklepení. Kolem roku 1580 dal tvrz její majitel Bohuslav Mazanec z Frymburka zbourat a na jejím místě vystavět dvoukřídlý renesanční zámek. Zámek tak byl tvořen delším východním křídlem a v pravém úhlu připojeným kratším jižním křídlem. Další významný stavební rozvoj zámku lze datovat od konce 18. století, kdy je vlastníky již rod Auespergů. Zámek byl kompletně klasicistně přestavěn a bylo dostavěno západní křídlo, čímž získal trojkřídlý půdorys, viz obr Od konce první poloviny 19. století byl zámek novogoticky upravován. Došlo ke zrušení hlavního jižního přístupu (jižní průčelí je vedeno jako hlavní podle značení na CPO z roku 1839) a severní průčelí jižního křídla bylo doplněno o věžičky. K severnímu konci západního křídla byla přistavěna věž (obr. 2.3 SN ) a od ní na západ orientované křídlo z roku 1857 (obr. 2.3 SN 14564). 11

13 2. VYMEZENÍ A CHARAKTERISTIKA ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ Obr. 2.2: Výřez půdorysného plánu přízemí zámku Slatiňany (SOkA Chrudim, fond Rodinný archiv Schmoranzů, Fr. Schmoranz st. inv.č. 50, foto: autor) Obr. 2.3: Půdorysné plány zámku Slatiňany, zleva: Schmoranzova hala SN 14537, severozápadní křídlo zámku Slatiňany SN (foto: autor) Při novogotické přestavbě kostela sv. Martina bylo provedeno spojení oratoře a západního křídla zámku nadzemní krytou chodbou. Roku 1945 převzal objekt zámku tehdejší československý stát.[17][18][9] 12

14 2. VYMEZENÍ A CHARAKTERISTIKA ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ 2.2 Velkostatek Nasavrky Pro představení SZ Slatiňany v širším kontextu jeho okolí a funkce je vhodné stručně představit hospodářskou jednotku, v níž se nacházel, tedy velkostatek Nasavrky. Panství Slatiňany jako takové zaniklo roku 1732, kdy bylo prodáno ve veřejné dražbě Josefu Františkovi, hraběti ze Shönefeldu a došlo ke spojení s panstvím nasavrckým. V práci jsou využívány plánové podklady převážně z archivního fondu Velkostatek Nasavrky, jehož nejstarším záznamem je popis panství z roku 1755, kdy vlastníky je již rod Auespergů. Prvním Auespergem ve spojitosti se Slatiňany je Jan Adam, který se oženil (r. 1747) s Kateřinou ze Schönfeldu, která mu je před svou smrtí odkázala (r. 1754). Tak došlo ke spojení nasavrckého statku se Slatiňany, sečským a žlebským statkem a získal tak svou takřka konečnou podobu. Velkostatek byl jedním z největších ve východních Čechách (obr. 2.4) a již v roce 1764 čítal 118 obcí. V první polovině 19. století byla správa celého velkostatku přemístěná do Slatiňan a stávají se tak správním centrem. Obr. 2.4: Přehledná mapa panství Nasavrky z roku 1862 (zdroj: SOA Zámrsk, fond Velkostatek Nasavrky, inv.č. 829, foto: autor) 13

15 2. VYMEZENÍ A CHARAKTERISTIKA ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ Velkostatek byl po vzniku samostatného Československa podroben první i druhé pozemkové reformě a po konci druhé světové války v roce 1945 přešel do vlastnictví státu.[17] 14

16 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY 3 Použité mapové a plánové podklady V této kapitole je uvedena stručná charakteristika a představení základních vlastností mapových a plánových dokumentů použitých pro zpracování SZ Slatiňany. 3.1 První vojenské mapování Jedná se o topografické mapování ( ) prováděné v důsledku nedostatečných mapových podkladů pro vojenské účely habsburské monarchie. Mapování bylo započato za vlády Marie Terezie a ukončeno za vlády jejího syna Josefa II., podle něhož ho lze také nazývat Josefské. Polohopisným podkladem pro mapování na území Čech a Moravy byly zvětšeniny Müllerovy mapy 1. Mapování těchto území bylo provedeno pro jejich ohroženost v prvních čtyřech letech. Následkem nezkušenosti mapujících důstojníků byl při pozdější revizi shledán velký nesoulad a bylo nutné více listů vyhotovit znova. Mapové listy jsou v měřítku 1 : Obr. 3.1: Státní zámek Slatiňany a blízké okolí v mapě I. vojenského mapování 1 Jan Kryštof Müller ( ) - vojenský inženýr, v letech 1708 až 1720 provedl mapování území Uher(1 : ), Moravy (1 : ), Čech (1 : ) 15

17 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Předmětem mapování byly především z vojenského hlediska orientačně důležité objekty, jako jsou komunikace, vodstvo, budovy a jejich rozlišení podle typu určení (kostely, mlýny), terénní překážky, místa přechodů vodních toků a druh porostu. Obrázek 3.1 ukazuje způsob zákresu SZ Slatiňany a jeho blízkého okolí. Mapování nemá žádný geodetický základ. Zákres polohopisných a výškopisných prvků do mapy byl prováděn na základě pozorování a často také za jízdy na koni. Výškopisné znázornění terénu je zde vyvedeno kreslířským šrafováním 2 a stínováním vodovými barvami. Každý mapový list je doplněn o vojensky důležité údaje zobrazeného území. Tyto údaje jsou vedeny pro každou z obcí.[3] Mapové originály jsou majetkem rakouského státního archivu ve Vídni. Pro práci byly využity barevné rastrové kopie I. vojenského mapování, konkrétně listy: c147, c148, c165, c166, c182, c183. Mapy I. vojenského mapování byly získány od katedry mapování a kartografie Fakulty stavební ČVUT v Praze, formátu TIFF, rozlišení 400 DPI (počet obrazových bodů na jeden palec). 3.2 Druhé vojenské mapování Mapování probíhající mezi lety 1807 až 1869 na podnět tehdejšího panovníka Františka II., lze ho také nazývat jako Františkovo. Toto mapování má již geodetický základ, a to ve vojenské triangulaci, která tomuto dílu předcházela ( )[21] a sloužila také pro katastrální mapování. Mapové listy jsou opět v sáhovém měřítku, tedy 1 : Z výsledků mapování byly také odvozeny mapy generální v měřítku 1 : a mapy speciální 1 : Předmět obsahu mapování je stejný jako u I. vojenského mapování. Výškopis je zde zobrazen pomocí Lehmannových šraf 3. Na obr. 3.2 je ukázka kresby map II. vojenského mapování. 2 Jedná se o shluk úseček o různé délce a zakřivení bez geometrického významu. V mírném svahu mají menší hustotu a větší délku. V prudkém svahu mají větší hustotu, kratší délku a jsou zkřížené. 3 Johann Georg Lehmann - Saský kartograf, vyvinul metodu šrafování založenou na principu osvitu terénu, šrafy mají geometrickou hodnotu a lze z nich vyčíst velikost spádu. 16

18 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.2: Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na ML O-9-VIII Jako kartografické zobrazení bylo použito upravené Cassiniho transverzální (příčné) válcové zobrazení ekvidistantní v kartografických polednících, pod názvem Cassini- Soldnerovo zobrazení. Pro omezení deformací ze zkreslení bylo území monarchie rozděleno do 10 zobrazovacích pásů. Pro Čechy zobrazovací pás se základním poledníkem procházejícím trigonometrickým bodem Gusterberg.[1][3] Pro práci byly využity barevné rastrové kopie II. vojenského mapování, konkrétně listy: O-9-VIII, O-9-IX, O-10-VIII, O-10-IX. Mapy II. vojenského mapování byly získány od katedry mapování a kartografie Fakulty stavební ČVUT v Praze ve formátu TIFF, rozlišení 400 DPI. 17

19 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY 3.3 Mapy stabilního katastru Císařské povinné otisky stabilního katastru Císařské otisky stabilního katastru Čech: Archiválie Ústředního archivu zeměměřictví a katastru Císařské povinné otisky (dále jen CPO ) jsou kopie katastrálních map, které jsou součástí měřického operátu stabilního katastru. Stabilní katastr vznikl na základě vydaného patentu císaře Františka I. v roce 1817, a to pro zlepšení výběru a určení daní. Katastrální mapování proběhlo v Čechách v letech 1826 až 1830 a později v letech 1837 až Geodetickým základem byla katastrální triangulace 4 a jako kartografické zobrazení bylo použito Cassini-Soldnerovo zobrazení. Mapy byly vyhotovovány především v měřítku 1 : Samostatná mapa se vyhotovovala pro každou obec. Zakreslovaly se hranice obce a veškeré pozemky včetně vyznačení jeho druhu. Pozemky jsou polohově a geometricky určeny s označením parcelního čísla a jsou tedy vedeny jako parcely. Císařské otisky vznikaly jako kopie těchto originálních map vznikajících přímo v terénu. Otisky byly následně kolorovány metodou mokré cesty, při které byl papír namočen tak, aby se na něj lépe otiskla barva. Otisky map byly po vyhotovení odeslány k archivaci do Centrálního archivu pozemkového katastru ve Vídni, odkud byly po vzniku samostatného Československa předány do Prahy. Původní originály sloužily pro zákres změn (červenou barvou), čímž se kresba stala méně přehlednou.[12][3] Pro práci byly využity barevné rastrové kopie císařských povinných otisků map stabilního katastru Čech viz obr. 3.3, konkrétně listy: , , , , , _P, Data poskytl na základě žádosti o bezplatné poskytnutí dat studentům pro účely diplomové práce Zeměměřický úřad. 4 Souvislá trigonometrická síť I. II. a III. řádu, měřické práce probíhaly na území monarchie od roku 1821 do Později byla doplněna o body IV. řádu grafickou triangulací. 18

20 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.3: Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na spojených a georeferencovaných listech CPO Katastrální mapa z roku 1891 Archiválie Ústředního archivu zeměměřictví a katastru Z důvodu nízké míry souladu obsahu katastru se skutečným stavem byla nařízena zákonem č. 88/1869 ř. z. reambulace 5 katastru a jeho pravidelná revize s opakování v intervalech nepřesahující 15 let. Reambulace byla ukončena roku Pro měření a zakreslování změn se vycházelo z původního stavu map. Zákonem č. 83/1883 ř. z. o evidenci katastru daně pozemkové byla nařízena povinnost udržovat katastr nemovitostí v souladu s reálným stavem. Aktuálnost je zajištěna povinností držitelů pozemků do šesti týdnů oznámit změny týkající předmětu evidence a také povinnost úředníků provést jednou za 3 roky úplnou revizi držby.[23][12] Pro zpracování byla získána katastrální mapa z roku Původní tvar zámku je zde zachycen jako čtyřkřídlý, kde jednotlivá křídla na sebe navazují v pravém úhlu (obr. 3.4). Tento původně zachycený tvar objektu je zde opraven a překreslen 5 Jednorázové vyšetření, zaměření a zobrazení změn 19

21 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY do stavu odpovídajícímu skutečnému stavu. Obr. 3.4: SZ Slatiňany na katastrální mapě z roku 1891 Pro práci byly použity mapové listy A-02, A-03, A Třetí vojenské mapování Z důvodů, že již dřívější mapová díla nevyhovovala svými parametry vojenským potřebám, rozhodlo rakouské ministerstvo války roku 1868 o provedení nového mapování monarchie. Podkladem se staly mapy stabilního katastru. Došlo také k přechodu ze sáhových měr na metrické. Výškopis byl doplněn o vrstevnice a kóty. Mapové listy jsou vyhotoveny v měřítku 1 : (obr. 3.5 A). Dále byly vyhotoveny mapy speciální 1 : (obr. 3.5 B) a generální 1 : Jako kartografické zobrazení bylo použito polyedrické zobrazení 6.[22][1] Pro práci byly využity barevné rastrové kopie III. vojenského mapování, konkrétně listy: , , , Polyedrické zobrazení - zobrazení po vymezených částech, násobné opakování zobrazovacího způsobu pro oblasti, na které byla referenční plocha rozdělena. 20

22 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.5: Státní zámek Slatiňany na mapách 3. vojenského mapování A-1 : , B-1 : Mapové listy II. vojenského mapování byly získány od katedry mapování a kartografie Fakulty stavební ČVUT v Praze ve formátu JPEG, rozlišení 400 DPI. 3.5 Rastrová základní mapa ČR 1 : Základní mapa 1 : je podle nařízení vlády č. 430/2006 Sb. o stanovení geodetických referenčních systémů a státních mapových děl závazných na území státu a zásadách jejich používání podle 3 písmena c) závazným státním mapovým dílem. Zobrazuje celé území České republiky v souvislém kladu mapových listů. Mapový list zobrazuje území o rozloze 2 x 2 km a hlavním zdrojem dat pro mapy ZM 10 je Základní báze geografických dat České Republiky (ZABAGED R ). Pro účely práce byla využita RZM formou WMS 7 služby poskytované ČÚZK jako bezešvá barevná forma dat v systému S-JTSK. Rastrová základní mapa 1 : byla používána v rozsahu území zachyceném na šesti mapových listech I. vojenského mapování, na obr. 3.6 výřez mapového listu č Web Map Service - webová mapová služba umožňující sdílení geografických informací v internetovém prostředí 21

23 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.6: Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na mapě ZM Státní mapa 1 : Státní mapa 1 : je závazným státním mapovým dílem velkého měřítka podle nařízení vlády č. 430/2006 Sb. podle 3 písmena b). Zobrazuje celé území České republiky v souvislém kladu mapových listů, území České republiky je zobrazeno na mapovém listu.[6] Pro účely práce byla využita jako WMS služba poskytovaná ČÚZK. Použita byla rastrová forma SM 5 v rozsahu celého velkostatku Nasavrky. 22

24 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.7: Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na mapě SM Katastrální mapa ČR Katastrální mapa je závazným státním mapovým dílem velkého měřítka, která pro potřeby vedení Katastru nemovitostí České republiky zobrazuje hranice pozemků, stavební objekty, hranice katastrálních území, popis a další předměty v rozsahu stanoveném přílohou vyhlášky č. 26/2007 Sb. Katastrální mapa je v současnosti vedena na cca 40% území České republiky v digitální formě, ve zbylé části území v analogové formě.[5] Katastrální mapa byla použita formou WMS služby, kterou poskytuje ČÚZK. Pro připojení byl používán program ArcGis Použitá data byla v rozsahu dvou katastrálních území (Slatiňany a Škrovád). 23

25 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.8: Zákres státního zámku Slatiňany a jeho blízkého okolí v katastrální mapě 3.8 Přehlední a porostní mapa lesů Mapa celým svým názvem Přehlední a porostní mapa lesů, na Jeho Jasnosti Františka Josefa knížete z Auespergů panství Nasavržském. Zdělaná za příčinou vycházky české lesnické jednoty ku dni 2. srpna viz obr Jedná se o litografickou mapu 8, jejímž autorem je Ing. L. Čihák [17]. Mapa zachycuje celé území Nasavrckého velkostatku a ve spodní části je opatřena grafickým měřítkem. Zobrazuje revírní hranice, hranice katastrálních obcí, zemědělské a lesní plochy a budovy. Lesní porost je zde barevně stupňován podle stáří dřevin. Mapa obsahuje nespojité části kresby na obr A modře ohraničené. Při zpracovávání tohoto podkladu bylo zjištěno, že ostrůvkovité zobrazení území Třibřichy (dříve Střibřichy) v levé horní části svou polohou vůči ostatní kresbě neodpovídá reálné poloze. Popis prvků mapy je v českém jazyce, v některých případech je doplněn o německý překlad, jako například hospodářský komplex cukrovaru u Slatiňan (Cukrovar - Zuckerfabrik). 8 Mapa vzniklá technikou přímého tisku z hladkého povrchu (plochy), používající k tisku kámen (kamenotisk) nebo kovovou desku. 24

26 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.9: Nástěnná mapa Nasavrckého velkostatku (foto: Ing. Bušta) Legenda mapy je umístěna v levé spodní části skládající se ze dvou částí viz obr Vertikální legenda představuje rozdělení jednotlivých revírů označením písmeny A až N (Slatiňany pod označením K). Horizontální legenda představuje plošné rozlišení pozemků, značení liniových prvků (druhy cesty, způsob vycházky lesnické jednoty, hranice obcí) a také symboly značení zájmových budov (myslivna, hájovna). Při sběru podkladů pro zpracování tématu této diplomové práce bylo zjištěno, že se vyskytuje v archivu Státního zámku Slatiňany ve formě nástěnné mapy, opatřené při horní a spodní hraně dřevěnými lištami viz obr Mapa se také v několika formách vyhotovení vyskytuje ve Státním oblastním archivu Zámrsk. Zde se nachází 25

27 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY Obr. 3.10: Mapy Nasavrckého velkostatku v SOA Zámrsk (foto: autor) jak nástěnná forma s lištami i bez (obr. 3.9 B), tak ve formě do bloků rozděleného tvrdého papíru podlepeného plátnem (obr. 3.9 C), je zde i papírová forma skládající se ze dvou částí viz obr. 3.9A. Posledně jmenovaná papírová forma se nachází také v mapové sbírce Přírodovědecké fakulty UK. Nástěnná mapa nebyla pro zpracování vhodná z důvodu velmi nízké čitelnosti kresby způsobené v důsledku poškození vycházejícího z doby mechanického namáhání při uskladňování (srolování). Plátnem podlepená mapa se svou kresbou jevila jako nejčitelnější, avšak v důsledku skládání mapy (prohnutí) a blokového rozdělení by se případná úprava celého velkostatku do souvislé formy jevila svou časovou náročností jako neadekvátní. Pro zachycení celého velkostatku tak byla použita dvoudílná papírová mapa, která vyhovovala svou čitelností a u níž bylo možné provést souvislé fotografické snímkování. 3.9 Další plánová dokumentace Do zpracování byly zahrnuty jak plány zachycující samotný objekt Státního zámku Slatiňany, tak i získané plány ze státních archivů a samotného archivu zámku za- 26

28 3. POUŽITÉ MAPOVÉ A PLÁNOVÉ PODKLADY chycující objekty spadající do majetku velkostatku na území k. ú. Slatiňany. V bezprostřední blízkosti zámku se například nacházely budovy sloužící pro ustájení koní. V tab. 3.1 je uveden přehled všech použitých plánů s jejich popisem, uvedením původu a evidenčním číslem. Tab. 3.1: Přehled všech použitých plánů 27

29 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ 4 Metodika zpracování 4.1 Příprava mapových podkladů Předtím, něž dojde ke zpracování získané dokumentace, která je různé kvality v čitelnosti kresby a měřítku, je vhodné provést takové úpravy, aby nedocházelo k případným ztrátám obrazových dat Vojenská mapování Nasavrcký velkostatek zasahuje svou rozlohou v I. vojenském mapování do šesti mapových listů. V případě II. a III. vojenského mapování shodně do čtyř mapových listů (dále jen ML ). Jelikož jednotlivé ML I. a II. vojenského mapování byly dodány již v bezztrátovém obrazovém formátu TIFF 1, nebylo nutné provést jejich úpravu (přeuložení). V případě III. vojenského mapování se jednalo o ztrátový obrazový formát JPEG 2, bylo vhodné proto provést převod do formátu TIFF (s použitím komprese LZW) 3. Pro získání bezešvé formy výstupu mapových listů vojenského mapování nebylo přistoupeno v této fázi k odstranění mimorámových údajů ani žádnému jinému ořezávání originálních dat. Pro převod obrazových formátů byl použit grafický software GIMP v Císařské povinné otisky stabilního katastru Císařské otisky byly obdrženy v rozsahu pro dvě katastrální území, a to k.ú. Slatiňany a k.ú. Škrovád. Tato území se nacházejí celkem na 6 samostatných listech. Poskytnuté listy jsou ve formátu JPEG, a proto byl prvním krokem převod do formátu TIFF, stejně jako v případě III. vojenského mapování. Jednotlivé listy byly zbaveny okolní kresby na principu výběru pixelů o podobné hodnotě příslušející lemovce ohraničující hranice k.ú., a to podle [11]. V případě, že 1 Tag Image File Format 2 Joint Photographic Experts Group 3 Lempel Ziv Welch - univerzální bezztrátový kompresní algoritmus 28

30 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ postup nevyhovoval a výběr zasahoval do vnitřní kresby, bylo nutné provést ruční výběr pomocí mnohoúhelníku. Takto upravená data slouží pro vytvoření bezešvé mapy. Po odstranění okolní kresby nebyl prováděn ořez listů, a tudíž nebyl změněn rozměr datového obrazu. Při nezměněném rozměru dat je možné použít body vzniklé při georeferencování pro originální data. V případě, že se na listu nacházela nespojitá kresba (obr. 4.1), byl takovýto list rozdělen a upraven tak, aby bylo dodrženo možné využití pro originální data. Obr. 4.1: Neupravený list CPO číslo Ostatní mapová, plánová dokumentace Reprodukce map, plánů a technických výkresů ze státních archivů či zámku Slatiňany byly získány fotografickým snímkováním. Ve většině případů byly plány rozměrné, s různými stranovými poměry, což způsobovalo, že na snímku vznikaly relativně velké plochy bez vypovídací hodnoty. Takovéto plochy bylo vhodné odstranit formou ořezání. Přehlední a porostní mapa svým ztvárněním Nasavrckého velkostatku obsahuje části nespojité kresby (obr. 4.2), tyto plochy bylo nutné vyjmout a zbavit okolní kresby tak, aby bylo možné jejich připojení a umístění při georeferencování. Formát takto vzniklých obrazů mapy byl PNG 4. Mapa, jak je patrné na obr. 4.2 A, je 4 Portable Network Graphics 29

31 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ mechanicky poškozena a před souřadnicovým umístěním bylo vhodné poškozené plochy od sebe oddělit a pracovat s nimi jako se samostatnými částmi(obr. 4.2 A1, A2). Obr. 4.2: Nespojitá kresba na Přehlední a porostní mapě lesů a její mechanické poškození (foto: autor) 4.2 Georeferencování Georeferencování neboli umístění obrazových dat do souřadnicového systému, bylo prováděno v programu ArcGIS 10.2 v aplikaci ArcMap. Jako souřadnicový systém byl zvolen systém jednotné trigonometrické sítě katastrální (dále jen S-JTSK )v ArcMap pod označením S-JTSK Krovak EastNorth. Jako referenční data byla zvolena KM, SM 5 a ZM 10. Katastrální mapa byla zvolena jako referenční podklad pro CPO, plány vzniklé ze stavebně historického průzkumu, ostatní plánovou dokumentaci, technické výkresy a Přehlední a porostní mapu lesů. ZM 10 byla použita pro mapy vojenských mapování. Na obr. 4.3 je schématicky zachycen postup georeferencovaní. 30

32 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Obr. 4.3: Schéma postupu georeferencování První vojenské mapování Základním krokem pro georeferencování mapových listů I. vojenského mapování je nahrání cílového referenčního podkladu, tedy ZM 10. Pro připojení ZM 10 poskytované Českým úřadem zeměměřickým a katastrálním pod názvem Prohlížecí služba WMS - ZM10 do prostředí ArcMap je nutné provést tento postup: Otevření katalogového okna (Catalog) a vybrat položku GIS servery (GIS servers). Z nabídky zvolit WMS server (Add WMS server) a v otevřeném dialogovém okně zadat příslušné URL adresy v tomto případě WMService.aspx. Poté následovalo nahrání digitálních reprodukcí jednotlivých mapových listů. Pro každý list bylo nutné vyhledat identické body (dále jen IB ), což jsou jednoznačně identifikovatelné objekty zachycené na referenčním i na georeferencovaném podkladu. Zaznamenávání a výběr IB se provádí nástrojem Georeferencing. IB byly voleny s důrazem na jejich rovnoměrné rozmístění a v počtu ideálně mezi dvaceti až třiceti body na ML. Jako IB posloužily sakrální stavby (kostely, kaple, boží muka), zámky, mlýny, zemědělské usedlosti (statky) a křížení cest, pořadí určuje přednost volby objektu jako identický bod. Pro transformaci mapových listů do cílového systému byla zvolena afinní transformace. Afinní transformace Rovinná transformace, při které přímky zůstávají přímkami a je zachována jejich rovnoběžnost, také se zachovává dělící poměr délek i ploch, transformace 31

33 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ má různé měřítkové koeficienty ve směru souřadnicových os, alespoň jeden z koeficientů není roven 1[20]. Obr. 4.4: Schéma postupu georeferencování (převzato: [16]) Transformační rovnice (rov. 4.1) obsahují celkem šest neznámých, otočení souřadnicových os (ω x, ω y ), změnu měřítka (m x, m y ),posun počátku (T x, T y ). Pro jejich určení je nutností znát minimálně tři páry identických bodů, avšak aby bylo možné provést správné určení koeficientů, nesmí ležet tyto tři body na jedné přímce. x = T x +x m x cos ω x y m y sin ω y ; y = T x +x m x sin ω x +y m y cos ω y (4.1) při zavedení substituce, kde a 1 = m x cos ω x, (4.2) b 1 = m y sin ω y, (4.3) a 2 = m y cos ω y, (4.4) b 2 = m x sin ω x, (4.5) získáme tím zjednodušený tvar rovnic (4.6). x = T x + x a 1 y b 1 ; y = T x + x m x b 2 + y a 2, (4.6) 32

34 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ m x = m y = a b 2 2, (4.7) a b 2 1, (4.8) ω x = arctg b 2 a 1, (4.9) ω y = arctg b 1 a 2, (4.10) V důsledku dosažených velkých chyb (až 1156 m 5 ) na jednotlivých bodech byly body pohledově kontrolovány na mapách II. vojenského mapování. II. vojenské mapování bylo vybráno jelikož obsahově zobrazuje stejné prvky jako I. vojenské mapování. Objekty typu sakrálních staveb a především vodních mlýnů, u kterých vzniklo podezření na nesoulad, byly pro svůj nezřídka se vyskytující rozdílný polohový zákres vyhledávány informace o vzniku, možném přemístění či zániku. Zdrojem těchto informací o historii objektů byly tematicky zaměřené běžně dostupné webové stránky. Přehled všech IB s uvedením typu objektu, přibližného místního určení a popisem lze nalézt v příl. A. 1. V tabulce 4.1 jsou uvedeny statistické údaje použitých IB, dosažená minimální, maximální chyba a výsledná střední kvadratická chyba transformace v prostředí ArcMap pod označením Total RMS error 6. RMS = n ( x x i ) i=1, n kde n = počet IB a ( x x i ) zbytkové chyby na jednotlivých bodech. Tab. 4.1: Charakteristiky transformací pro jednotlivé mapové listy Z grafického vyjádření chyb, které jsou součástí také příl. A. 2 je patrné, že velikost i směrová orientace na IB je různá a nelze zde sledovat případný trend, což bylo 5 hodnota chyby na bodě č. 22, mapový list c147, kostel Všech svatých, Stojice 6 Total Root Mean Square Error 33

35 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ očekáváno na základě metodiky tvorby prvního vojenského mapování. Lze také říci, že při lokálním georeferencování malé části mapového listu lze dosáhnout nižších hodnot (tab. 4.2). Tab. 4.2: Dosahované hodnoty při georeferencování vybrané části mapového listu Po nalezení IB a jejich ztotožněním s referenčním obrazem bylo provedeno společné podmínkové vyrovnání transformačních koeficientů (všech ML) v programu georeferencování.exe (DP Georeferencování prvního vojenského mapování Rakouska- Uherska [13] podle metody Ing. Cajthamla[2]) tak, aby došlo k odstranění překryvů a případných mezer mezi ML. Pro podmínky slouží odečtené souřadnice rohů jednotlivých ML v systému mapy. Ze získaných souřadnic bodů lze sestavit prostorové vztahy návaznosti hran ML. Výsledkem vyrovnání jsou přepočítané souřadnice všech IB, transformační koeficienty, a tedy nové souřadnicové umístění mapových listů. Pro odstranění mimorámové kresby bylo přistoupeno k maskování 7 jednotlivých rastrů, při kterém byly použity souřadnice vyrovnaných rohů ML. Maskování v programu ArcMap bylo provedeno tímto postupem: v hlavním menu File Add Data Add XY Data (nahrání textového souboru se souřadnicemi mapových listů), v menu nad nově vytvořenou vrstvou Data Export Data získáme formát.shp. Tímto získáme bodovou vrstvu definující lomové body hranic masky. Následovalo vytvoření nové geodatabáze New File Geodatabase a mozaikové databáze ArcToolbox Data Management Tools Raster Mosaic Dataset, do níž byly nahrány georeferencované mapové listy Add Rasters To Mosaic Dataset, zbývá už jen výběr ořezávané plochy Footprints, k čemuž použijeme polygonovou vrstvu vzniklou z bodů rohů ML mající hodnotu atributu shodnou s názvem maskovaného rastru Import Mosaic Dataset Geometry 8 ). 7 Postup, při němž dojde na základě operátorem definovaného obrysu objektu k odstranění okolního pozadí 8 Poznámka: V případě, že vytváření maskování rastrů proběhne v pořádku, a přesto se nezob- 34

36 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Tímto postupem byly získány souřadnicově umístěné a vzájemně navazující ML I. vojenského mapování. Na obr. 4.5 je výsledná mozaika I. vojenského mapování skládající se ze 6 mapových listů. Obr. 4.5: Spojené mapové listy I. vojenského mapování Druhé vojenské mapování Geodetickým základem toho mapového díla je vojenská triangulace, což má za následek zlepšení přesnosti, lze také pro jednotlivé mapové listy získat souřadnice jejich rohů. Poloha rohů vojenských topografických map II. vojenského mapování již razují nově upravené rastry, ale jsou vidět pouze námi definované hranice, nebo případně nastane tato situace po novém spuštění programu, je pravděpodobné, že systém přišel o přehledy mozaiky, tzv. overviews, nejedná se o ztrátu dat. Pro nápravu je nutné vytvořit nové přehledy, a to v ArcCatalog nad vybranou mozaikou (Optimize Build Overviews 35

37 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ v systému S-JTSK byla odečtena z programu Matkart VB150. Tyto souřadnice byly nahrány do pracovního prostředí ArcMap ve formě bodové vrstvy (obdobný postup jako v případě I. vojenského mapování) a slouží jako identické body vstupující do projektivní transformace, která byla použita pro jednotlivé mapové listy. Projektivní transformace Transformace, při které jsou všechny přímky v jednom systému převáděny jako přímky do druhého systému, přičemž se zachovává dvojpoměr bodových čtveřic.[20] Jde o transformaci, kdy obraz bodu je středovým promítáním zobrazen z jedné roviny do druhé a nezachovává se rovnoběžnost viz obr Obr. 4.6: Projektivní transformace (převzato: geomatika.kma.zcu.cz) Transformační rovnice mají tvar: x = A x+b y+c D x+e y+1 ; y = F x+g y+h D x+e y+1, kde A, B, C, D, E, F, G, H je 8 neznámých, z čehož vyplývá, že pro jejich určení je nutné znát minimálně čtyři páry identických bodů. Na každý mapový list byly použity 4 IB, což znamená, že na těchto bodech jsou chyby při použití projektivní transformace nulové. Po umístění ML do souřadnicového systému S-JTSK bylo přistoupeno stejně jako v případě I. vojenského mapování k odstranění mimorámových údajů formou maskování, čímž byla získána bezešvá mapa skládající se ze čtyř mapových listů. Výstup výsledného rastru byl proveden do obrazového formátu PNG. 36

38 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Císařské povinné otisky stabilního katastru Jako referenční podklad pro georeferencování povinných císařských otisků stabilního katastru byla zvolena soudobá katastrální mapa. V případě, že by nebylo možné z důvodu terénních úprav či územního rozvoje nalézt dostatečnou shodu v kresbě, nabízela se jako alternativa SM 5 - pro toto území dostupná i vektorová forma Státní mapy 1 : Při zkoumání kresby map CPO a katastrální mapy lze konstatovat, že nedošlo k zásadním změnám hranic katastrálního území, a to v případě k.ú. Slatiňany i k.ú. Škrovád (obr. 4.7). KM tak svým měřítkem i podrobností kresby a přesností vyhovuje jako referenční podklad. Je vhodné podotknout, že ani pro jedno z umísťovaných k.ú. nebyla dostupná mapa pozemkového katastru. Obr. 4.7: Porovnání hranic k.ú. na CPO s platnou katastrální mapou Pro zpracování byl do prostředí ArcMap obdobným postupem jako u I. vojenského mapování připojen obraz katastrální mapy poskytovaný ČÚZK pod názvem Prohlížecí služba WMS - katastrální mapy. Následovalo nahrání upravených listů CPO. Pro každý list byly vyhledávány body na objektech trvalého charakteru (kostely, kaple, budovy), lomové body katastrální hranice, lomové body hranic pozemků 37

39 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ a rozcestí zemských cest. Takovéto body byly používány jako identické, voleny byly rovnoměrně po celé ploše kresby listu a také pro návaznost kresby s okolními mapovými listy. Jako typ transformace byla vybrána Spline. Tento typ transformace byl zvolen jelikož 70% analogových katastrálních map má původ v katastrálním mapování v měřítku 1 : (tedy v první polovině 19. století) a DKM 9 nebo KM-D 10 vznikly přepracováním a zpřesněním map stabilního katastru. Spline transformace Jedná se o nereziduální lokální transformace, kdy dochází k přepočítání všech bodů obrazu s ohledem na jejich blízké okolí, využívá po úsecích polynomickou transformaci a zaručuje plynulost a návaznost se sousedními polynomy. Nutným počtem pro provedení transformace je 10 párů identických bodů, pro použití je však vhodné (v závislosti na velikosti transformovaného území) volit větší počet co nejrovnoměrněji po celé ploše obrazu. Z důvodu použití nereziduální transformace byl kladen vysoký důraz na správnost přiřazení vzoru (bod v cílové soustavě) a obrazu (bod ve výchozí soustavě). V tomto případě byla využita možnost změny typu transformace bez nutnosti znovu zadávat IB. Pro kontrolu správné polohy bodů tak byla využívána i afinní transformace, která poskytovala nenulové hodnoty odchylek. Jestliže hodnota na IB dosáhla vyšší hodnoty než apriorní přesnost polohy bodu m p = 1, 45m [12] při uvážení deformace vzniklé vlivem srážky listu z metodiky vyhotovení CPO, byl takovýto bod zkontrolován, zda nedošlo k chybné identifikaci. Výsledné georeferencované obrazy katastrálních území byly samostatně vyexportovány do formátu PNG. Pro získání celistvého rastru těchto dvou katastrálních území byla vytvořena mozaika. Postup tvorby rastrové mozaiky: v menu ArcToolbox Data Management Tools Raster Raster Dataset Mosaic To New 9 Digitální Katastrální Mapa vzniklá obnovou operátu novým mapováním, případně přepracováním dosavadních map KN vedených v měřítku 1 : a 1 : v souřadnicovém systému S-JTSK 10 Katastrální Mapa Digitalizovaná, zpravidla vzniká přepracováním z map v sáhovém měřítku 1 :

40 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Raster. V dialogovém okně nastavit výběr rastrů (pro další nastavení závisí na pořadí vložení). Hodnoty dialogového okna byly nastaveny takto: Pixel Type: 8 BIT UNSIGNED - Pixely mohou nabývat hodnot v rozmezí 0 až 255, unsigned zajištuje rozložení v tomto rozmezí 256 hodnot. Number of Bands: 3 - Počet barevných pásem, pro RGB 11 to jsou 3 Mosaic Operator: Minimum - Při překryvu rastrů vybírá pixel s nižší hodnotou, čímž se vyloučí překrytí bílými okraji(bílá má hodnotu 255, 255, 255) Mosaic Colormap Mode: First - Výběr výstupní barevné mapy, touto volbou se přejímá z prvního rastru Výsledkem je bezešvý rastr skládající se ze dvou katastrálních území Slatiňany a Škrovád z CPO, umístěný v systému S-JTSK viz obr Katastrální mapa 1891 Postup prací při transformování byl obdobný jako u map CPO. Cílovým podkladem byla zvolena mapa SM 5 dostupná jako WMS služba. Identické body byly vybírány na objektech trvalého charakteru a lomových bodech hranic parcel. Pro transformaci byla použita Spline transformace Třetí vojenské mapování V případě III. vojenského mapování bylo postupováno stejně jako u I. vojenského mapování, tedy vyhledání vhodných identických bodů o ideálním počtu mezi 20 až 30 body. Pro zpracování byla zvolena afinní transformace. V tabulce (tab. 4.3) jsou uvedeny hodnoty minimální, maximální odchylky a hodnota RMS pro jednotlivé listy. Pro získání bezešvé formy a odstranění mezer a překryvů mezi mapovými listy bylo provedeno společné vyrovnání transformačních koeficientů jako u I. vojenského mapování. 11 Red Green Blue - červená zelená modrá - vyjadřuje způsob míchání barev datového modelu 39

41 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Obr. 4.8: Výsledný rastr k.ú. Slatiňany a k.ú. Škrovád Tab. 4.3: Dosažené hodnoty při georeferencování listů III. vojenského mapování Maskováním již souřadnicově umístěných listů byla vytvořena bezešvá mapa III. vojenského mapování skládající se ze čtyř mapových listů Ostatní mapová, plánová dokumentace Přehlední a porostní mapa lesů Přehlední a porostní mapa Nasavrckého velkostatku se skládá ze dvou částí, přičemž každá obsahuje nespojité části kresby, které byly vyjmuty a uloženy jako samostatné rastry (kap ). Každý z takto získaných dílů mapy byl samostatně 40

42 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ transformován na podklad SM 5. Jako IB byly voleny lomové body hranic katastrálních území a body na objektech trvalého charakteru, rovnoměrně po celé kresbě a s návazností na kresbu okolních částí. Jako transformace byla zvolena spline pro zajištění návaznosti jednotlivých mapových dílů. Pro kontrolu dosahovaných chyb na IB byla zvolena polynomická transformace 2. stupně. Výsledná střední kvadratická chyba se pohybovala u všech dílů do 20 m. Plány ze stavebně historického průzkumu z roku 1996 Plány jednotlivých podlaží byly transformovány na podklad katastrální mapy. Jako IB body byly vybírány lomové body na hranicích budovy zámku. Jako typ transformace byla zvolena polynomická transformace 2. stupně, a to z důvodu použití digitálních snímků SHP, které byly ovlivněny deformací snímkované analogové předlohy. Dosažené hodnoty středních kvadratických odchylek pro jednotlivá podlaží jsou uvedeny v tab Polynomická transformace 2. stupně Při této transformaci dochází k deformaci především liniových prvků a je vhodné ji využívat u pokladů s lokální deformací. Nutným počtem pro výpočet polynomické transformace 2. stupně je 6 párů identických bodů viz rov x = Ax 2 + By 2 + Cxy + Dx + Ey + F ; y = Gx 2 + Hy 2 + Ixy + Jx + Ky + L (4.11) Tab. 4.4: Dosažené hodnoty při georeferencování půdorysných plánů SHP 96 Plánová dokumentace Referenční podklad byl volen podle měřítka daného plánu a jeho obsahu. V případě plánů půdorysů externích objektů, které přímo nebyly součástí zámecké 41

43 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ budovy byl využíván jako cílový obraz katastrální mapa, jestliže objekty nebyly zobrazeny v tomto mapovém díle, byly využívány georeferencované CPO či katastrální mapa z roku Plány zobrazující interiéry, u kterých bylo možné získat dostatečný počet vhodně umístěných IB, byl jako podklad volen KM, v případech, kde toto nebylo splněno, se stal podkladem georeferencovaný plán ze SHP. Přehled georeferencování a zvolené metody transformace je uveden v tabulce níže (tab. 4.5). Tab. 4.5: Přehled užitých transformací a dosahovaných hodnot pro jednotlivé plány 42

44 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ 4.3 Vektorizace Vektorizace je přepracování bitmapového (rastrového) formátu do vektorové podoby. Tento způsob přepracování byl zvolen jako metoda získávání prostorových dat pro možnost provádění matematických analýz, zdůraznění grafické čitelnosti a jednodušší manipulaci s takto upravenými daty při jejich grafické prezentaci. Podle pracovního postupu lze vektorizaci rozdělit do tří typů. Automatická vektorizace Umožňuje převod rastrových podkladů podle operátorem nadefinovaných parametrů do vektorové podoby. Tento typ je vhodné používat u kvalitních podkladů, které musí do procesu vstupovat ve formě binárního rastru (pixel může nabývat pouze dvou hodnot). Automatická vektorizace je rychlá metoda s nutností následné úpravy. Výsledek je vysoce závislý na kvalitě podkladu. Pro možnost provádění automatické vektorizace v aplikaci ArcMap je nutné mít povolenou nadstavbu ArcScan. Poloautomatická vektorizace Převod rastrových podkladů do vektorového formátu, kdy operátor provádí trasování. Pro možnost provádění poloautomatické vektorizace v aplikaci ArcMap je nutné mít povolenou nadstavbu ArcScan. Ruční vektorizace Obtažení rastrové kresby operátorem, který má plnou kontrolu nad prováděnými úkony a výsledkem. Metoda je pracná a časově náročná. 43

45 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Využití automatické vektorizace pro staré mapy a plány bylo vyzkoušeno na plánech stavebně historického průzkumu (z roku 1996). Dosažené výsledky nebyly dostačující. Úprava či případné nové vyčištění vstupního rastru by neposkytlo časovou úsporu, proto byly plány vektorizovány ručně. Ruční vektorizace byla prováděna nástroji Editor a Topology v aplikaci ArcMap nad již souřadnicově umístěnými podklady Císařské povinné otisky map stabilního katastru Vektorizace císařských povinných otisků byla provedena v rozsahu jedné základní územně technické jednotky, na které se Státní zámek Slatiňany nachází, tedy k.ú. Slatiňany. Pro vektorizaci byla založena geodatabáze a příslušné třídy pro interpretaci císařských otisků: zastavba, komunikace, reky,ricky,rybniky, potoky, neplodna puda, zahrady, parky zahrady, pole, hrbitovy, louky, lesy. V tab. 4.6 je uvedena struktura a hodnoty atributů, kterých mohou nabývat. Společným atributem všech vrstev je identifikátor prvku ID, parcelní číslo PC a katastrální území KU. Číslování identifikátoru je rozřazeno pro každý prvek tak, aby bylo z daného kódu patrné, o jaký druh pozemku se jedná s uvedením kmenového čísla k.ú. z CPO - viz obr Obr. 4.9: Číslování prvků pomocí identifikátoru ID Budovy se zesílenou kresbou průčelí byly vektorizovány tak, že tato linie celá spadá do plochy budovy. U vodních toků nebyla zanedbávána tloušťka toku a byly vektorizovány jako plošné prvky, pokud nebyly již v původní kresbě vedeny jako liniové. Na obr je vidět původní rastrová podoba CPO a výsledná vektorová forma zobrazující SZ Slatiňany a jeho blízké okolí. 44

46 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Obr. 4.10: Georeferencovaný rastr císařských otisků a vektorová forma Katastrální mapa z roku 1891 Vektorizace tohoto mapového díla byla provedena na vybrané omezené ploše v okolí zámku Slatiňany - viz obr Objektem vektorizace se stala zástavba a průběh vodních toků. Zvoleny byly jako charakteristické prvky značící urbanistický rozvoj v krajině. Dále byl zvektorizován zámecký park a zahrada Plány stavebně historického průzkumu Ze stavebně historického průzkumu byly vektorizovány půdorysné plány jednotlivých podlaží zámku (příl. E). Plány byly zjednodušeny zanedbáním stropních prvků a sklopených příčných řezů (obr. 4.12). Pro každé z podlaží byly vytvořeny dvě vrstvy reprezentující liniovou a plošnou kresbu. Plošné vrstvy slouží pro prezentaci stavebního vývoje. Liniové vrstvy představují průnik roviny řezu s konstrukcí a viditelné hrany nad a pod touto rovinou (obr. 4.13). Pro odlišení symbolizace jednotlivých prvků bylo v obou případech zvoleno kódové značení. Atributy linie mohou nabývat hodnot 1 až 3 a plošné prvky 101 až 106 (tab. 4.7). Vrstva přízemí byla na rozdíl od ostatních ještě doplněna o prvky konstrukce, které jsou výsledkem konfrontace plánů SHP 1980 a SHP Jedná se tedy o zaniklé stavební prvky v mezidobí vzniku těchto dvou stavebně historických průzkumů. Pro odlišení byly hodnoty atributů v případě linií doplněny o číslo 45

47 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Tab. 4.6: Vrstvy pro interpretaci císařských povinných otisků 9, tzn. kód linií příslušející prvkům 91, 92, 93. Plošná vrstva zdiva byla doplněna o hodnotu atributu 900. Aby pro každý další vektorizovaný plán nemusela být vytvářena nová symbolizace prvků (kód, přiřazení barvy, typ čáry/vyplnění plochy, tloušťka čar), byl proveden export nastavených hodnot, který se provádí tímto způsobem: nad vybranou vrstvou zvolit Save As Layer File. Vkládání takto vzniklého souboru se provádí v menu nad vrstvou Properties, karta Symbology Import. 46

48 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Obr. 4.11: Vektorizované prvky katastrální mapy z roku 1891 Obr. 4.12: Prvky SHP nezahrnuté do vektorizace a - stropní kontrukce, b - sklopené řezy Ostatní mapy, plány Pro vektorizaci byly vybírány půdorysné plány zachycující zámek či případná hospodářská nebo průmyslová stavení a jiné významné budovy (obr. 4.14). Z vektorizování 47

49 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Obr. 4.13: Vektorizované plány jednotlivých podlaží zámku, A - výřez liniové vrstvy B - výřez liniové vrstvy doplněný o plošnou vrstvu. Tab. 4.7: Vrstvy pro interpretaci císařských povinných otisků byly vyřazeny plány, které zachycovaly jen část z objektu a byly tedy pouze georeferencovány. V tab. 4.8 jsou uvedeny plány, které vyhovovaly a byly zpracovány do vektorové podoby. 48

50 4. METODIKA ZPRACOVÁNÍ Tab. 4.8: Přehled zpracovaných plánů vektorizací U mapy Nasavrckého velkostatku byla pro jeho malé měřítko provedena vektorizace pouze hranic velkostatku. Pro vektorizaci byla vytvořena samostatná geodatabáze, do které byly vkládány vrstvy příslušející jednotlivým plánům. Názvy vrstev odpovídají pojmenování plánu, ke kterému se váží. Obr. 4.14: Vektorová podoba plánu SOkA , kostel sv. Martina 49

51 5. VIZUALIZACE, VÝSTUPNÍ MATERIÁLY 5 Vizualizace, výstupní materiály 5.1 Rozvržení datové struktury Výsledná data byla dělena podle svého druhu, tedy na rastrová, vektorová a dále dělena podle obsahové návaznosti (příl. B.1). Všechna data byla pro jednodušší identifikaci převedena do jedné databáze (vektorová data: File geodatabase Import Feature Class Multiple, rastrová data: Import Raster Dataset). Pro dodržení podmínek bezplatného poskytnutí dat byly archiválie Ústředního archivu zeměměřictví a katastru při webové prezentaci doplněny o vodoznak ČÚZK. Vložení vodoznaku bylo provedeno takto: pro vybraný rastrový soubor byla vytvořena nová prázdná polygonová vrstva (New Feature Class) a vytvořen obdélníkový prvek v rozsahu rastrových dat. Pro vytvořenou vrstvu pak v záložce symbolizace stačí nastavit rastrový obraz předem vytvořeného vodoznaku, v tomto případě text ČÚZK (Properties Symbology Edit symbol Picture Fill Symbol). Takto vložený vodoznak mění dynamicky své umístění a velikost, v závislosti na měřítku zobrazení rastrového podkladu, viz obr Obr. 5.1: Vložený vodoznak do rastrových dat 50

52 ČVUT Praha VIZUALIZACE, VÝSTUPNÍ MATERIÁLY Webová mapová aplikace Pro prezentaci zpracované mapové a plánové dokumentace byla zvolena technologie ArcGIS Viewer for Flex od firmy ESRI. Data jsou publikována na fakultním ArcGIS serveru gisserver.fsv.cvut.cz, odkud jsou následně načítána ve formě WMS služby v souřadnicovém systému S-JTSK. Jako podkladová data pro webovou mapovou aplikaci byly zvoleny ortofotomapa a základní mapy České republiky poskytované ČÚZK. Aplikace pracuje s rastrovými i vektorovými daty, která zachycují stav zámku a jeho okolí od 18. století až do současnosti (obr. 5.2). Obr. 5.2: Webová mapová aplikace pro zámek Slatiňany Implementací jednoduchých nástrojů má uživatel možnost základní správy nabízených dat. Příkladem je možnost volby průhlednosti jednotlivých vrstev, a to jak u vektorových, tak i u rastrových. Dále je zde možnost zobrazení legendy příslušných vrstev. Aplikace disponuje také nástrojem Záložky, v kterém je přednastaveno přesměrování na vybrané objekty a lokality. Jako zdroj informací o zobrazených objektech jsou zde pro uživatele připravena vyskakovací okna, která se aktivují při poklepu na vybraný vektorový objekt. Názornější představení nabízených nástrojů pro správu aplikace lze najít v příloze B.2. 51

53 ZÁVĚR Závěr Tato práce je zaměřena na zpracování staré mapové a plánové dokumentace týkající se objektu Státního zámku Slatiňany a jeho okolí, jejího georeferencování, vektorizace a publikace pomocí webové mapové aplikace. Stručně představuje objekt zájmu, jeho funkci v průběhu staletí od 14. století do současnosti a podrobně zachycuje stavební vývoj zámku. Před započetím všech prací bylo nutné získat dostatečné množství relevantních podkladových plánů a map. Z tohoto důvodu byly navštíveny různé instituce schraňující archiválie. Zásadním zdrojem podkladů pro práci byl Státní oblastní archiv Zámrsk, jehož fond Velkostatek Nasavrky nebylo možné hlavně kvůli jeho obsáhlosti prozkoumat celý. Po získání podkladových dat mohlo být přistoupeno ke zpracovávání. Pro reprezentaci velkostatku jako správní a hospodářské jednotky byly v dostatečném rozsahu georeferencovány mapy vojenských mapování tak, aby byl obsažen celý. Do zpracování byly také zahrnuty císařské otisky jakožto významný a nejpodrobnější relikt tehdejší doby. Pro práci byly využity plány převážně z 19. století zachycující zástavbu v okolí zámku i samotný zámek. Pro každý z takto zpracovaných podkladů byla tímto získána informace o přesnosti vůči referenčním datům reprezentovaná střední kvadratickou chybou. Pro vektorizaci byly vybrány císařské otisky v rozsahu katastrálního území Slatiňany. Dělení vrstev a jejich symbolizace byla vytvářena v co největším souladu s původními daty tak aby, byl zachován ráz tohoto mapového díla i po převedení do moderní vektorové podoby. Dále byly vektorizovány jednotlivé plány zachycující celý objekt zájmu či případně v takovém rozsahu, že dávají na první pohled jasnou informaci, o jaký objekt se jedná. Vektorizaci byla také podrobena katastrální mapa z roku Pro možnost srovnání vývoje zástavby a zámku byly vytvořeny volné přílohy E a D z vektorizovaných dat. Dosažené výsledky práce byly prezentovány pomocí webové mapové aplikace dostupné na adrese 52

54 POUŽITÉ ZDROJE Použité zdroje [1] BUCHAR, Petr.: Matematická kartografie. Vyd. 3., přeprac. V Praze: Nakladatelství ČVUT, 2007, c s. ISBN [2] CAJTHAML, Jiří.: Georeferencování vícelistových mapových děl [online]. Dostupné z URL: < KK_Cajthaml.pdf>. [3] CÍSAŘ, Jan, JANEČEK, Josef a BOGUSZAK, František.: Mapování pro 3. a 4. ročník středních průmyslových škol zeměměřických. 1. vyd. Praha: SNTL, , [2] s. Řada teoretické lit. [4] FIALOVÁ, Marie.: Analýza rytiny historického bojiště Teplá (Diplomová práce). Praha, 2011, FSv ČVUT, 88 s. [5] Geoportál ČÚZK.: Katastrální mapa ČR[online]. Dostupné z URL: < aspx?mode=textmeta&side=mapy_km&text=mapa.katastralni&metadataid= CZ-CUZK-KM&metadataXSL=metadata&menu=2211 >. [6] Geoportál ČÚZK.: Státní mapa 1:5 000 [online]. Dostupné z URL: < aspx?menu=222&mode=textmeta&side=mapy5&text=dsady_mapy5& >. [7] Geoportál ČÚZK.: Základní mapa České republiky 1: [online]. Dostupné z URL: < )/default.aspx?menu=223&mode=textmeta&side=mapy10&text=dsady_ mapy10&>. [8] HINK,J.: Státní zámek Slatiňany (stavebně historický průzkum). Pardubice, Státní ústav pro rekonstrukci památ. měst a objektů, 1980, zakáz. číslo /11 53

55 POUŽITÉ ZDROJE [9] KUČA, Karel.: Hrady, zámky: a další památky ve správě Národního památkového ústavu. 1. vyd. Praha: Národní památkový ústav, ústřední pracoviště, s. ISBN [10] LINHARTOVÁ, Lenka.: Analýza rytiny historického bojiště Opava (Bakalářská práce). Praha, 2012, FSv ČVUT, 66 s. [11] MAZANIK, Jan: Analýza rytiny historického bojiště Plzeň (Bakalářská práce). Praha, 2012, FSv ČVUT, 68 s. [12] MICHAL, Jaroslav a BENDA, Karel.: Katastr nemovitostí. Vyd. 1. V Praze: České vysoké učení technické, s. ISBN [13] NOVÁK, Jan.: Georeferencování prvního vojenského mapování Rakouska- Uherska (Diplomová práce). Praha, 2011, FSv ČVUT, 70 s. [14] OTRUBA, Ivar.: 101 našich nejkrásnějších zahrad a parků. 1. vyd. Praha: Beta, s. Má vlast. ISBN [15] SEDLÁČEK, August.: Hrady, zámky a tvrze Království českého. Díl první, Chrudimsko. 3., nezm. vyd. V Praze: Argo, s. ISBN [16] SKOŘEPA, Zdeněk.: Geodézie 4: transformace, přesnost bodu určeného protínáním, vyrovnání osnovy směrů. Vyd. 2., přeprac. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, s. ISBN [17] SOA Zámrsk.: Fond Velkostatek Nasavrky, Archivní pomůcka č. 467 [18] SOkA Chrudim.: Fond Obecní úřad Slatiňany , Archivní pomůcka 1962 [19] SVOBODA, Ladislav.: Zámek Slatiňany (stavebně historický průzkum). Pardubice, 1996, 74 s. [20] Terminologická komise ČUZK.: Terminologický slovník zeměměřictví a katastru nemovitostí [online]. Dostupné z URL: < index.php>. 54

56 POUŽITÉ ZDROJE [21] VEVERKA, Bohuslav: Vývoj software pro lokalizaci map II. a III. vojenského mapování, Historické mapy.zborník referáto z vedeckej konferencie, Bratislava 2005, 7 s. [22] VLASÁK, Josef a BARTOŠKOVÁ, Kateřina.: Pozemkové úpravy. Vyd. 1. Praha: Nakladatelství ČVUT, s. ISBN [23] Zákon č.83/1883 ř.z.: Zákon daný dne 23. května 1883, aby zachován byl přehled katastru o dani pozemkové. Již neplatné úplné znění, znění platilo do , VUGTK [online]. Dostupné z URL: < ~nedvidek/predpisy/1oz/oz_200/oz htm >. 55

57 SEZNAM SYMBOLŮ, VELIČIN A ZKRATEK Seznam symbolů, veličin a zkratek CPO IB ID KM KN ML PC RZM SHP Císařské povinné otisky Identický bod Identifikátor Katastrální mapa Katastr nemovitostí Mapový list Parcelní číslo Rastrová základní mapa Stavebně historický průzkum SM 5 Státní mapa 1 : SOA SOkA SZ Státní oblastní archiv Státní okresní archiv Státní zámek ZM 10 Základní mapa 1 :

58 Seznam obrázků 1.1 Plány knížecího pivovaru (zdroj: SOA Zámrsk, fond Velkostatek Nasavrky inv.č. 1202, zleva mapy č.744, 745, foto: autor) Pohled na zámek (zleva) z východu a z jihu (foto: autor) Výřez půdorysného plánu přízemí zámku Slatiňany (SOkA Chrudim, fond Rodinný archiv Schmoranzů, Fr. Schmoranz st. inv.č. 50, foto: autor) Půdorysné plány zámku Slatiňany, zleva: Schmoranzova hala SN 14537, severozápadní křídlo zámku Slatiňany SN (foto: autor) Přehledná mapa panství Nasavrky z roku 1862 (zdroj: SOA Zámrsk, fond Velkostatek Nasavrky, inv.č. 829, foto: autor) Státní zámek Slatiňany a blízké okolí v mapě I. vojenského mapování Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na ML O-9-VIII Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na spojených a georeferencovaných listech CPO SZ Slatiňany na katastrální mapě z roku Státní zámek Slatiňany na mapách 3. vojenského mapování A-1 : , B-1 : Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na mapě ZM Státní zámek Slatiňany a blízké okolí na mapě SM Zákres státního zámku Slatiňany a jeho blízkého okolí v katastrální mapě Nástěnná mapa Nasavrckého velkostatku (foto: Ing. Bušta) Mapy Nasavrckého velkostatku v SOA Zámrsk (foto: autor) Neupravený list CPO číslo Nespojitá kresba na Přehlední a porostní mapě lesů a její mechanické poškození (foto: autor) Schéma postupu georeferencování Schéma postupu georeferencování (převzato: [16]) Spojené mapové listy I. vojenského mapování

59 4.6 Projektivní transformace (převzato: geomatika.kma.zcu.cz) Porovnání hranic k.ú. na CPO s platnou katastrální mapou Výsledný rastr k.ú. Slatiňany a k.ú. Škrovád Číslování prvků pomocí identifikátoru ID Georeferencovaný rastr císařských otisků a vektorová forma Vektorizované prvky katastrální mapy z roku Prvky SHP nezahrnuté do vektorizace a - stropní kontrukce, b - sklopené řezy Vektorizované plány jednotlivých podlaží zámku, A - výřez liniové vrstvy B - výřez liniové vrstvy doplněný o plošnou vrstvu Vektorová podoba plánu SOkA , kostel sv. Martina Vložený vodoznak do rastrových dat Webová mapová aplikace pro zámek Slatiňany

60 Seznam tabulek 3.1 Přehled všech použitých plánů Charakteristiky transformací pro jednotlivé mapové listy Dosahované hodnoty při georeferencování vybrané části mapového listu Dosažené hodnoty při georeferencování listů III. vojenského mapování Dosažené hodnoty při georeferencování půdorysných plánů SHP Přehled užitých transformací a dosahovaných hodnot pro jednotlivé plány Vrstvy pro interpretaci císařských povinných otisků Vrstvy pro interpretaci císařských povinných otisků Přehled zpracovaných plánů vektorizací

61

62 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ A I. vojenské mapování A.1 Seznam použitých identických bodů pro georeferencování 61

63 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 62

64 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 63

65 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 64

66 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 65

67 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 66

68 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ A.2 Graficky vyjádřené chyby identických bodů a deformace mapových listů 67

69 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 68

70 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 69

71 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 70

72 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 71

73 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 72

74 A. I. VOJENSKÉ MAPOVÁNÍ 73

75 B. WEBOVÁ MAPOVÁ APLIKACE B Webová mapová aplikace B.1 Datová struktura zpracovaných dat 74

76 B. WEBOVÁ MAPOVÁ APLIKACE B.2 Popis prvků webové aplikace 75

77 B. WEBOVÁ MAPOVÁ APLIKACE 76

78 B. WEBOVÁ MAPOVÁ APLIKACE 77

79 B. WEBOVÁ MAPOVÁ APLIKACE 78