ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE DŮM U KAMENNÉHO ZVONU (PRAHA) - MĚŘICKÁ DOKUMENTACE ČÁSTI SKLEPENÍ Vedoucí práce: Ing. Jindřich HODAČ, Ph.D. Katedra geomatiky červen 2014 Tomáš ŘÁDA

2 č É É É í í Á Í Ř É Á í í ý é é ť é é í Íí í ář é á áš Řá á ář é á á ář é á é ů é ěř á čá í á ý ář é á í č í š ž ý ř é É éě ť É É ú ť í Í ú ř Ť ý Ú á ář é á í á í ě ň í ý š é ář á ě é í č ř í ě ů ě á í ě á í á í íř é á š řá ě ě á ůž ář á é ý ř é í ář á č é í č řá ě ě á č Š Ř Č ě ě í ž ář ě í ý ý í ž é ů ů ř é ř á ú ář á ď é á ř ť áá í ě ý š á í ě í á ú ůťý í í á á á ě ý ě ž á ě í ů Č

3 ABSTRAKT Tato bakalářská práce pojednává o průběhu měření, výpočtů a vyhotovení měřické dokumentace vztahující se k vybrané části sklepení Domu U Kamenného zvonu, Staroměstské náměstí 13, Praha 1. Práce se prakticky zaměřuje na průběh veškerých prací souvisejících s vyhotovením měřické dokumentace. Rozsah prací byl určen zadavatelem. Výstupem bakalářské práce je půdorys, dva podélné řezy místnostmi a čtyři fotoplány čelních stěn místností. Výsledná geodetická dokumentace bude dále použita zadavatelem pro zpřesnění vývodů stavebně historického průzkumu. KLÍČOVÁ SLOVA měřická dokumentace, půdorys, řez, fotoplán, Dům U Kamenného zvonu ABSTRACT This bachelor thesis deals with the process of measuring, calculations and making out a geodetic documentation of basement at The House at the Stone Bell, Old Town Square 13, Prague 1. The work is practically focused on complete process of making geodetic documentation. Scope of the surveyed area is defined by the client. The results of this thesis are ground plan, two longitudinal sections and four photoplans of front walls (2 rooms). The resulting documentation will be used by the client as a basis for building historical survey. KEYWORDS geodetic documentation, ground plan, section, photoplan, The House at the Stone Bell

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že bakalářskou práci na téma Dům U Kamenného zvonu (Praha) - měřická dokumentace části sklepení jsem vypracoval samostatně. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v seznamu zdrojů. V Praze dne (podpis autora)

5 PODĚKOVÁNÍ Chtěl bych poděkovat vedoucímu bakalářské práce za připomínky a pomoc při zpracování této práce. Dále bych chtěl poděkovat doc. Ing. Michaelovi Ryklovi, Ph.D. za odborné rady a přínosné konzultace při tvorbě výkresů a také své rodině za podporu při tvorbě bakalářské práce i během celého studia.

6 Obsah Úvod 8 1 Dům U Kamenného zvonu Popis objektu Specifikace zájmové oblasti Přístrojové a programové vybavení Přístroje Totální stanice Trimble 3600 DR Digitální fotoaparát Canon EOS 5D Mark II Ruční dálkoměr Leica Disto Použitý software Groma v MicroStation v8i Topol xt Ostatní software Geodetické měření Rekognoskace Měřická síť Stabilizace bodů Připojení do S-JTSK Připojení do výškového systému Bpv Měření podrobných bodů Snímkování Nastavení fotoaparátu Problémy při snímkování Zpracování naměřených dat Výpočet souřadnic bodů měřické sítě

7 5.1.1 Polohový výpočet s připojením do S-JTSK Výškový výpočet s připojením do systému Bpv Výpočet podrobných bodů Příprava snímků pro fotoplány Kalibrace digitálního fotoaparátu Idealizace snímků Vyhotovení výstupů měřické dokumentace Půdorys Podélné řezy Fotoplány Závěr 49 Použité zdroje 52 Seznam symbolů, veličin a zkratek 53 Seznam příloh 57 A Obsah DVD 58 B Půdorys 61 C Podélné řezy 62 D Fotoplány 63 E Transformační tabulky kolineární transformace 64 F Rozmístění vlícovacích bodů na stěnách 66 G Náčrty 69 H Porovnání měřených délek a kontrolních oměrných 70 I Pomocné snímky 71

8 ÚVOD Úvod Cílem této bakalářské práce je vyhotovení kvalitní měřické dokumentace vybraných částí sklepení Domu U Kamenného zvonu. Výsledné výstupy měřické dokumentace by měly sloužit ke stavebně historickému průzkumu, který by pomohl přispět ke zpřesnění poznání o historickém vývoji Domu U Kamenného zvonu a objasnit tak mnoho souvislostí, které zatím zůstaly skryty. Zpřesnění vývodů stavebně historického průzkumu je prováděno doc. Ing. Michaelem Ryklem, Ph.D. (zadavatel). Měřická dokumentace celého Domu U Kamenného zvonu již byla provedena v dubnu roku 1968 Pražským střediskem státní památkové péče a ochrany přírody. Tato bakalářská práce tak doplňuje výsledky této dokumentace ve sklepení zejména o změny, které byly provedeny při celkové rekonstrukci domu, která probíhala v letech Od roku 1968 také došlo ke značnému technologickému pokroku v oblasti geodetického zaměřování, proto tato bakalářská práce slouží také jako kontrola a případná oprava minulé dokumentace. Tato práce však nevychází z podkladů dřívější dokumentace, byla vytvořena na nich zcela nezávisle. V úvodní části práce je stručně přiblížen objekt Domu U Kamenného zvonu a je jasně určen rozsah zaměřovaných částí domu. Dále je v této části uvedeno programové a přístrojové vybavení, které bylo při tvorbě této bakalářské práce použito. V hlavní části práce je pak uveden úplný postup vyhotovení měřické dokumentace. Je tak popsán postup rekognoskace a geodetického zaměřování objektu. Dále je uveden postup při fotogrammetrickém snímkování čelních stěn zájmových místností včetně kalibrace použitého digitálního fotoaparátu. Jako doplnění klasických výstupů měřické dokumentace je totiž v práci použito metod jednosnímkové fotogrammetrie, které dají vzniknout výsledným fotoplánům. V práci je také uveden podrobný postup výpočtů, které bylo třeba provést pro získání výsledných výstupů. Na závěr hlavní části je přiblížen proces vyhotovení výstupů měřické dokumentace. V závěru práce jsou shrnuty dosažené výsledky. Očekávané výstupy měřické dokumentace tvoří půdorys, 2 podélné řezy místnostmi (specifikováno zadavatelem) a 4 fotoplány čelních stěn zájmových místností. 8

9 ÚVOD Obr. 1: Dům U Kamenného zvonu, Zdroj: [1] Dokumentace byla vytvářena v měřítku 1 : 50. Některé fotoplány pak byly vyhotoveny i v měřítku 1 : 20 z důvodu malého rozsahu snímaných částí domu. Očekávané výstupy měřické dokumentace v této práci jsou: půdorys zájmové části suterénu podélný řez místností 01 podélný řez místností 02 fotoplán západní stěny místnosti 01 fotoplán východní stěny místnosti 01 fotoplán západní stěny místnosti 02 fotoplán východní stěny místnosti 02 9

10 1. DŮM U KAMENNÉHO ZVONU 1 Dům U Kamenného zvonu Dům U Kamenného zvonu je nedílnou součástí Staroměstského náměstí v Praze. Objekt se nachází uprostřed východní strany náměstí a těsně k němu přiléhá ulice Týnská. Z pohledu od náměstí můžeme po jeho levé straně vidět Palác Golz-Kinských. Dům U Kamenného zvonu je v dnešní době jednou z mnoha budov Národní galerie v Praze a je tak hojně navštěvován českými i zahraničními turisty. Poloha Domu U Kamenného zvonu na Staroměstském náměstí je vidět na obr Obr. 1.1: Poloha Domu U Kamenného zvonu, Zdroj: Popis objektu Dům U Kamenného zvonu je považován za jednu z nejstarších a nejpozoruhodnějších památek v Praze. Jedná se o vzácně dochovaný příklad gotické palácové architektury věžového charakteru. Dům byl patrně budován pro královskou rodinu, zejména pro Elišku Přemyslovnu, ve dvou etapách (2. polovina 13. století a první 10

11 1. DŮM U KAMENNÉHO ZVONU polovina 14. století). Tomu nasvědčují fragmenty plastik, které byly nalezeny při rekonstrukci. Staré pověsti pražské Adolfa Weniga uvádí, že zde měla bydlet sv. Ludmila, babička sv. Václava, když přijela do Prahy z hradu Tetína. V podzemí měla údajně být kaple, ve které kněz pro sv. Ludmilu sloužil mši v době pronásledování křesťanů za vlády kněžny Drahomíry. Dům dostal jméno podle kamenného zvonu umístěného na nároží domu. Ten prý připomíná vzpouru a vítěznou bitvu s pohany, ke které jeho hlas vyzval. Jiné prameny uvádí, že tento zvon připomíná historickou událost roku 1310, kdy kaplan Elišky Přemyslovny Berenger dal zvonem znamení Janu Lucemburskému, že si může se svým vojskem pro Elišku přijít a nenásilně tak obsadit Staré Město. Nejstarší písemná zmínka o Domu U Kamenného zvonu pochází z roku 1363, kdy už byl měšťanským majetkem. Původně gotický ráz domu byl změněn přestavbami, především tou barokní v roce Další přestavba byla provedena v roce 1899, kdy dům získal novou pseudobarokní fasádu. V roce 1961 bylo po stavebním průzkumu rozhodnuto o navrácení původní gotické podoby domu. Vlastní rekonstrukční práce, které projektovali ing. arch. A. Charvátová a ing. arch. V. Pelzbauer, probíhaly v letech Rekonstrukcí byla zrušena pozdější tři patra a obnovena dvě patra gotická, barokní střecha byla nahrazena původní dlátovou, byla rekonstruována zazděná gotická okna, vyměněno mnoho zvětralých kamenů, restaurovány původní malby. V sálech obou pater byly objeveny a restaurovány malované dřevěné stropy, fragmenty nástěnných maleb se zachovaly v objevené kapli v 1. patře i v kapli v přízemí. Dům U Kamenného zvonu byl slavnostně otevřen a do užívání byl předán Galerii hlavního města Prahy. V současné době slouží zejména k pořádání mnoha výstav a koncertů. Informace byly čerpány z [1]. 1.2 Specifikace zájmové oblasti Tato práce je zaměřena na vyhotovení měřické dokumentace 2 konkrétních místností sklepení Domu U Kamenného zvonu. Jedná se o dvě nejzápadnější sklepní místnosti, které přímo přiléhají ke Staroměstskému náměstí. Zájmovou oblastí jsou tyto dvě místnosti s mírným přesahem do sousedních prostor (především kvůli zjištění tloušťky zdiva). Pro lepší poznání prostorových poměrů do zájmové činnosti 11

12 1. DŮM U KAMENNÉHO ZVONU spadá také zaměření koutů vstupní přízemní haly. Celá zájmová oblast je znázorněna na obr O sklepení v Domu U Kamenného zvonu je zmínka i v [2]. Autor zde uvádí, že sklepy v zájmové oblasti byly založeny hlouběji, se silnějšími zdmi a s okénky zasunutými vysoko pod kápě kleneb, která již respektovala novou úroveň náměstí. Sklep pod věží (zájmová oblast) má dvě části. Severní část tvoří užší chodba (místnost 02) klesající od původního přístupu přímo z ulice k hrotivému portálu (dochovány kapsy po trámové závoře). Jižní část sklepu pod věží je pak tvořena větším valeně klenutým prostorem (místnost 01). Za sklepem pod nárožní věží navazoval současně stavěný sklep pod příčným křídlem, později prohloubený a přepažený. Tato oblast však již není předmětem měření této bakalářské práce. Obr. 1.2: Zájmové území práce 12

13 2. PŘÍSTROJOVÉ A PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ 2 Přístrojové a programové vybavení V následující kapitole budou popsány přístroje použité při geodetickém zaměřování objektu a při fotogrammetrickém snímkování čelních zdí sklepních místností. Dále jsou v kapitole uvedeny použité programy, které sloužily k výpočtům a ke konstrukci výsledných výkresů. 2.1 Přístroje Dále je uvedeno přístrojové vybavení použité při geodetickém zaměřování a při snímkování objektu Totální stanice Trimble 3600 DR Totální stanice Trimble 3600 DR je produktem firmy Trimble. Stanice je vybavena dálkoměrem, který umožňuje měření vzdáleností jak klasicky na hranol, tak bezodrazově. Zejména v interiérech je užitečná funkce naváděcího laseru, díky kterému je možno měřit strmé záměry bez přímého pohledu do dalekohledu. Při měření vzdáleností dosahuje dálkoměr přesnosti 3 mm + 2 ppm a bezodrazově je schopen měřit vzdálenosti do 150 m. Úhlová přesnost přístroje se pohybuje v řádu 1,0 mgon. Přístroj je vybaven vnitřní pamětí s kapacitou 4 MB. Obr. 2.1: Trimble 3600 DR, Zdroj: 13

14 2. PŘÍSTROJOVÉ A PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ Nevýhodou tohoto přístroje je absence programu, který by umožňoval registrování měřených směrů v druhé poloze (musely být zapisovány ručně), delší čas potřebný pro změření vzdálenosti bezodrazovým měřením a v neposlední řadě jeho vyšší hmotnost (ta však naopak napomáhá vyšší stabilitě). Informace byly čerpány z [3] Digitální fotoaparát Canon EOS 5D Mark II Canon EOS 5D Mark II je digitální zrcadlovka vyráběná společností Canon. Tento digitální fotoaparát byl na trh uveden v roce 2008, kdy nahradil předchozí model EOS 5D. Fotoaparát je vybaven 21,1 megapixelovým CMOS full frame senzorem o rozměrech 36 x 24 mm. Zpracování obrazových dat řídí procesor DIGIC 4. Rozměr fotografií je 5616 x 3744 pixelů a je možno je ukládat do mnoha formátů včetně RAW souborů. Při snímkování byl použit objektiv Canon EF 16-35mm f/2.8 II USM se zoom objektivem. Pro snímkování byla vybrána ohnisková vzdálenost (konstanta komory) 24 mm. Informace a obr. 2.2 byly čerpány z [4]. Obr. 2.2: Canon EOS 5D Mark II Ruční dálkoměr Leica Disto Leica Disto je ruční laserový dálkoměr vyráběný firmou Leica. Na trh byl poprvé uveden v roce Tento přístroj umožňuje měření vzdáleností s přesností 14

15 2. PŘÍSTROJOVÉ A PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ 1 mm a nahrazuje tak dřívější měření kontrolních oměrných pásmem. Přístroj je také schopný vypočítat z měřených hodnot plochy či kubatury měřených objektů a nejnovější modely jsou schopné z měření na stativu vypočíst a zakreslit profil měřeného objektu. V mé práci byl přístroj Leica Disto využit pro kontrolní určení jednotlivých rozměrů v zaměřovaných místnostech. Informace byly čerpány z [5]. Obr. 2.3: Leica Disto D3, Zdroj: Použitý software Dále je uveden použitý software pro výpočet souřadnic a pro tvorbu výsledných výstupů práce Groma v. 9.2 Groma je geodetický systém určený pro práci pod operačním systémem Microsoft Windows. Systém Groma je určen ke komplexnímu zpracování geodetických dat od importu surových dat z totální stanice až po tvorbu grafických výstupů či protokolů o výpočtu. V systému Groma lze provádět výpočty všech základních geodetických úloh. V mé práci byl systém Groma použit pro kompletní výpočet souřadnic geodeticky zaměřených bodů a pro transformaci souřadnic vlícovacích bodů do jednotlivých soustav fotoplánů. 15

16 2. PŘÍSTROJOVÉ A PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ Informace byly čerpány z [6] MicroStation v8i MicroStation je profesionální CAD systém vyvíjený společností Bentley Systems. Tento program je hojně využíván při tvorbě 2D i 3D výkresů. Novější verze (včetně mnou užívané verze v8i) jsou určeny pro operační systém Microsoft Windows. Základním formátem souborů vytvořených v programu MicroStation je formát DGN, ale program je schopen využívat i jiné formáty jako vektorový formát DWG, rastrové formáty JPG či TIFF a další. Program je nejčastěji využíván v oblastech GIS, stavebnictví či architektury. Program MicroStation byl v práci využit pro tvorbu půdorysu i obou podélných řezů místnostmi. Dále byl využit pro úpravu a dokončení výsledných fotoplánů. Informace byly čerpány z [7] Topol xt 9.5 Program TopoL xt je otevřený obecný geografický informační systém (GIS), který může být upraven pro aplikace v mnoha oblastech. Dovoluje přípravu geografických dat, jejich správu a analýzu. Tento systém má široké pole uplatnění. Používá se v lesnictví, zemědělství, pro pozemkové úpravy, v orgánech státní správy jako nástroj podporující řízení a kontrolu, pro sběr geografických dat a to nejen ve státní správě, ale i v soukromém sektoru. Používá se nejen v České republice, ale i na Slovensku, Rusku, v Německu, Itálii a dalších zemích. V této práci byl program Topol xt využit pro tvorbu základních fotoplánů, které byly následně upraveny v systému MicroStation. Informace byly čerpány z [8] Ostatní software K vytvoření této bakalářské práce bylo použito mnoho dalších programů. 16

17 2. PŘÍSTROJOVÉ A PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ K úpravě snímků pořízených digitálním fotoaparátem byl použit software Digital Photo Professional. Tento program slouží ke zpracování snímků a postprocesingu (i ve formátu RAW). V programu lze upravit mnoho parametrů jako jas, kontrast, sytost, ostrost či vyvážení bílé. Tento software je tradičně dodáván spolu s fotoaparáty značky Canon. K idealizaci snímků (odstranění distorze) byl využit program SIMphoto. Tato aplikace byla vytvořena v rámci diplomové práce ing. Davida Čížka v roce 2011 na Stavební fakultě ČVUT. Program je primárně zaměřen na zpracování obrazových dat metodou jednosnímkové fotogrammetrie. Program je schopen vytvořit fotoplán ze zaměřených vlícovacích bodů či jen ze zaměřené sítě délek. [9] Pro tvorbu samotného textu bakalářské práce a její sazbu byl využit volně dostupný program Texmaker. Tento textový editor disponuje velkým množstvím nástrojů, které jsou potřebné pro vývoj dokumentů s LaTeX. Poskytuje uživateli interaktivní nápovědu a umožňuje sazbu dokumentů ve vysoké typografické kvalitě. 17

18 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ 3 Geodetické měření V následující kapitole bude popsán proces geodetického zaměření určené části objektu. Na začátku kapitoly bude přiblížena rekognoskace objektu a stávajícího bodového pole. Nedílnou součástí rekognoskace je i konkrétní určení rozsahu zaměřovaných částí objektu. Dále bude v kapitole zobrazena a objasněna měřická síť, která byla vytvořena pro potřeby zaměření. Poté bude uveden průběh připojení do závazného referenčního souřadnicového a výškového systému České republiky. Pro doplnění budou popsány druhy stabilizace měřických bodů, které byly při práci použity a důvody, které k jejich použití autora vedly. Na konec celé kapitoly pak je uveden postup měření podrobných bodů, které sloužily ke konstrukci výsledných výstupů. 3.1 Rekognoskace První seznámení se zaměřovaným objektem proběhlo v říjnu Spolu s vedoucím práce, Ing. Jindřichem Hodačem, Ph.D., a zadavatelem, doc. Ing. Michaelem Ryklem, Ph.D., byl určen přesný rozsah zaměřované části sklepení a také specifikovány všechny výstupy práce (půdorys, podélné řezy dvěma místnostmi a čtyři fotoplány čelních stěn místností). Rovněž byly doc. Ryklem vybrány konkrétní stavební prvky, které se mají objevit ve výsledné dokumentaci a jsou tedy potřebné pro následný stavebně historický průzkum. Rozsah zájmového území je vidět na obr. 1.2 v kap Další schůzka spočívala v kontrole autorem vyhotovených náčrtů doc. Ryklem. Náčrty řezů a půdorysu tak byly přímo na místě opraveny podle připomínek zadavatele. Dále již následovalo konkrétní promyšlení připojení sklepení, které se nachází cca 5 metrů pod povrchem, s okolím Domu U Kamenného zvonu. Byla předběžně vybrána stanoviska tak, aby bylo možno propojit interiér domu s jeho exteriérem a zároveň aby z nich bylo možno provádět měření podrobných bodů. 18

19 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ Po předběžném návrhu měřické sítě a prozkoumání stávajícího polohového a výškového bodového pole byla provedena i jeho rekognoskace a bylo zjištěno, které body lze dohledat a půjde tak na ně měřit. 3.2 Měřická síť Měřická síť byla tvořena celkem 10 stanovisky. Ve sklepení bylo vytvořeno 7 stanovisek a ta byla očíslována 4001 až V úrovni Staroměstského náměstí pak byla vytvořena 3 stanoviska (5001 až 5003). Body 5001 a 5002 byly situovány v ulici Týnská a přímo na Staroměstském náměstí, zatímco bod 5003 se nacházel v přízemní vstupní hale Domu U Kamenného zvonu. Podrobné body byly měřeny na všech stanoviskách s výjimkou bodů 4007 a 5001, které sloužily pouze pro účely propojení polygonového pořadu. Obr. 3.1: Schéma měřické sítě Měřickou síť tvořil volný polygonový pořad s počátečním bodem 5002, který dále pokračoval směrem do ulice Týnská, kde se následně přes bod 5001 zalomil do sklepního okna a dále již pokračoval v prostorách sklepení body 4001 až Z důvodu malé velikosti sklepního okna a z velké výšky parapetu nad úrovní podlahy v suterénu nebylo možno realizovat propojení s úrovní ulice v jiném místě. Z tohoto 19

20 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ důvodu tak musel být použit volný polygonový pořad namísto vetknutého či oboustranně orientovaného a připojeného polygonového pořadu. Poslední nezmíněný bod 5003 byl pak realizován jako rajón z počátečního bodu Stabilizace bodů Protože měření nebylo možné provést v jeden den, musela být rozmyšlena stabilizace vnějších i vnitřních bodů měřické sítě. Ta měla sloužit také v případě přeměření či doměření libovolného úseku objektu. Stabilizace vnějších bodů (body 5001 a 5002) byla realizována mosaznými vruty určenými původně do dřeva. Tato volba se však ve spárách mezi dlažebními kostkami ukázala jako vhodná a plně dostačující. Pro zajištění měřických bodů byla obě stanoviska zdokumentována digitálním fotoaparátem. Ukázka vnější stabilizace je zobrazena na obr Obr. 3.2: Vnější stabilizace Ačkoliv podlaha v suterénu Domu U Kamenného zvonu není považována za historicky cennou, použití vrutů či jiných měřických hřebů pro stabilizaci bodů ve sklepení by nebylo vhodnou volbou. Pro každý bod měřické sítě tak byl tak vybrán jasně identifikovatelný kamenný útvar v betonové podlaze vykládané kamennými oblázky, který sloužil jako konkrétní měřický bod. Okolí bodu pak bylo zajištěno 20

21 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ zakreslením křížku pomocí tužky. Tato stabilizace byla následně zdokumentována jak v detailu, tak z větší vzdálenosti v souvislosti s okolními objekty ve sklepení. Ukázka vnitřní stabilizace je zobrazena na obr Obr. 3.3: Vnitřní stabilizace 3.4 Připojení do S-JTSK Připojení do souřadnicového systému S-JTSK bylo provedeno metodou volného stanoviska. Na Staroměstském náměstí byl zastabilizován bod 5002 a na něm byl zcentrován a zhorizontován stativ s totální stanicí. Z tohoto bodu byl zaměřen vodorovný směr na zhušťovací bod 69. Na tento bod nemohla být měřena šikmá vzdálenost, neboť stabilizací i signalizací bodu je věž Klementina, na kterou není možno měřit. Měření nemohlo být provedeno ani laserem, protože kolem středu věže je umístěna ozdobná zeměkoule. Zmíněný bod byl také ve značné vzdálenosti od stanoviska (téměř 400 metrů), takže měření laserem by nemohlo být realizováno. Vodorovný směr byl měřen ve dvou polohách dalekohledu, z důvodu absence registrace měření ve druhé poloze byly tyto hodnoty zapisovány ručně. Ze stanoviska 5002 byly dále měřeny šikmé vzdálenosti a vodorovné směry na body PPBP čísla 536, 537, 591 a 643 (viz obr. 3.4). Šikmé vzdálenosti byly měřeny dálkoměrem na hranol. Na body 21

22 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ 642 a 644 nemohlo být měření provedeno z důvodu probíhající rekonstrukce památníku Mistra Jana Husa. Záměrem bylo provést měření také na bod 592, který se však za pomoci místopisu nepodařilo dohledat. Protože na metodu volného stanoviska je minimální počet měření jedna vzdálenost a dva vodorovné směry, byla konfigurace více než dostačující. Na všechny uvedené body bylo měření provedeno ve dvou polohách dalekohledu. Hodnoty vodorovných směrů ve druhé poloze se zapisovaly do zápisníku, hodnoty vzdáleností ve druhé poloze nebyly registrovány, ale byl kontrolován jejich rozdíl s hodnotami vzdáleností naměřených v první poloze dalekohledu. Obr. 3.4: Přehledka bodů PPBP a nivelačních bodů, Zdroj: Ze stanoviska 5002 bylo dále provedeno zaměření rajónu na bod Bod 5002 také sloužil jako počáteční bod volného polygonového pořadu. Jednotlivé body v polygonovém pořadu byly zaměřovány v obou polohách dalekohledu stejným způsobem jako v případě volného stanoviska. 22

23 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ 3.5 Připojení do výškového systému Bpv Připojení do výškového systému Balt po vyrovnání bylo provedeno metodou trigonometrické nivelace. Tato metoda byla zvolena pro menší časovou náročnost, než jakou má metoda geometrické nivelace. Přesnost požadovaných výstupů rovněž nebyla taková, aby si vyžádala použití geometrické nivelace. Za pevné výškové body byly vybrány nivelační body Bi9-2 a Bi9-3 (viz obr. 3.4). Metodou trigonometrické nivelace byla určena nadmořská výška počátečního bodu polygonového pořadu 5002 následujícím způsobem. Nejprve byla totální stanice postavena mezi bod 5002 a nivelační bod Bi9-2. Toto stanovisko nebylo stabilizováno. Z tohoto bodu pak bylo ve dvou polohách dalekohledu měřeno nejprve zpět na bod 5002 a poté vpřed na bod Bi9-2. Měření bylo prováděno na hranol, který byl umístěn na vrutu na bodě 5002 a přímo na nivelační značce na bodě Bi9-2. Z takto měřených dat mohlo být určeno převýšení mezi měřenými body a následně i nadmořská výška bodu Kvůli kontrole a ověření byl totožný měřický postup aplikován i pro určení převýšení mezi body 5002 a Bi Měření podrobných bodů Měření podrobných bodů probíhalo téměř na všech bodech měřické sítě (s výjimkou bodů 4007 a 5001). Zaměřování všech podrobných bodů bylo realizováno v první poloze dalekohledu laserovým měřením. Jelikož se měření odehrávalo zejména při umělém osvětlení ve sklepních prostorách, byla velice nápomocná také laserová stopa přístroje, která umožnila provádět cílení bez přímého pohledu do dalekohledu. Na jednotlivých stanoviskách byly předmětem měření zejména kouty a rohy místností, veškeré viditelné hrany, výškové úrovně podlah či kleneb a další prvky v místnostech. V případě kleneb byly vždy měřeny obě paty klenby a také její vrchol. Každá klenba byla vizuálně kontrolována, zda nemá nepravidelný průběh. V tomto případě by bylo přistoupeno k zaměření více mezilehlých bodů pro správné určení průběhu klenby. Zaměřované prvky byly voleny tak, aby z nich v pozdějším zpracování bylo možné vytvořit plnohodnotné výstupy (půdorys a požadované podélné řezy) a také s důrazem na požadavky zadavatele. Podrobné body byly číslovány od 23

24 3. GEODETICKÉ MĚŘENÍ 1 a na dalších stanoviskách se tak pokračovalo vždy následujícím bodem. Na bodě 5003 (přízemní vstupní hala) byly dle pokynů zadavatele zaměřeny pouze kouty a výstupky v místnosti a nebyly tak měřeny další prvky jako okna, dveře, průchody apod. Měření na tomto bodě mělo sloužit pouze pro porovnání půdorysu sklepení se zdmi haly v přízemí. Všechny zaměřené body byly zakreslovány do náčrtu půdorysu či řezů. Při měření podrobných bodů byly rovněž zaměřeny vlícovací body pro potřebu tvorby fotoplánů. Na každé stěně, ke které byl vyhotovován fotoplán, bylo vybráno 6 jasně identifikovatelných bodů, které byly následně zaměřeny jako klasické podrobné body. Při volbě vlícovacích bodů byla snaha dodržet rovnoměrné rozmístění zaměřovaných bodů na ploše stěny. Jako signalizace vlícovacích bodů nebyly použity terčíky, ale bylo využito přirozené signalizace. Za tímto účelem tak byly vybírány například skoby ve zdech či nezaměnitelné znaky na některých kamenech. Po zaměření vlícovacích bodů byl vytvořen náčrt každé stěny se znázorněnými vlícovacími body a později byly vyhotoveny fotografie se zakreslenými vlícovacími body. Problémem při zaměřování objektu bylo kamenné zdivo, ze kterého je celé sklepení vystaveno. Jednotlivé kameny ze zdiva vystupují a bylo tak velmi obtížné vybrat správné místo pro zaměření. Celé zdi v koutech také více či méně vybočují ze svislého směru. Za tímto účelem byla stanovena vodorovná hladina ve výšce přibližně 1 m, ve které bylo provedeno zaměření veškerých koutů, směrů stěn apod. Z výše uvedených důvodů bylo také při měření průběhu podlah či stropů zaměřeno vždy několik bodů v celé jejich délce, aby byl ověřen jejich přímý směr. 24

25 4. SNÍMKOVÁNÍ 4 Snímkování Snímkování bylo prováděno na čtyřech čelních stěnách zaměřovaných místností. Jednalo se o využití metody jednosnímkové fotogrammetrie, a proto byl na jednu stěnu pořízen vždy jen jeden snímek. To bylo umožněno také díky malému plošnému rozsahu fotografovaných stěn. Každá stěna byla bez problémů zachycena na jeden snímek a nebylo tak nutno pořizovat více snímků částí každé stěny a následně je mozaikovat. Snímkování bylo provedeno digitálním fotoaparátem Canon EOS 5D Mark II (kap ). Fotoaparát byl při snímkování umístěn na stativu. Pro kvalitnější osvětlení fotografovaných stěn bylo při snímkování použito dvou halogenových reflektorů s příkonem 1000 W. Jejich umístění v místnosti bylo různě konfigurováno a bylo tak vždy pořízeno několik fotografií s různým osvětlením. Při umísťování halogenových světel byl kladen důraz na výslednou plasticitu fotografie, která je důležitá pro pozdější práci s fotoplánem. Upravována tak nebyla pouze poloha světla v místnosti, ale také výška jeho umístění či úhel osvětlení dopadající na stěnu. 4.1 Nastavení fotoaparátu Základním a neměnným parametrem nastavení fotoaparátu byla konstanta komory (ohnisková vzdálenost), která byla nastavena na hodnotu 24 mm. Tato hodnota byla předem vybrána na základě rozměrů snímkovaných stěn a s touto hodnotou byla provedena i kalibrace fotoaparátu. Ostatní parametry nastavení fotoaparátu byly postupně upravovány na základě světelných vlastností pořízených fotografií. Byla tak měněna hodnota závěrky, délka expozice, nastavení ISO a také korekce expozice. Všechny vybrané finální snímky měly nastaveny hodnotu závěrky clony f/10, korekce expozice se pohybovala v rozmezí +0,7 až +1,0, délka expozice pro tyto snímky byla 1/10 až 1/15 sekundy a hodnota ISO nabývala hodnot 400 až 500. Při fotografování ze stativu byla vždy využita samospoušť, aby bylo zabráněno rozmazání pořízeného snímku. 25

26 4. SNÍMKOVÁNÍ 4.2 Problémy při snímkování Při pořizování snímků nastal problém při snímkování západní stěny severní místnosti. Tato stěna nebyla celá viditelná v důsledku umístění překližkových desek v rohu místnosti (obr. 4.1). Tyto desky nebylo možné jednoduše odstranit, proto bylo rozhodnuto o pořízení snímku spodní části stěny z ostřejšího úhlu a následném mozaikování. Od tohoto řešení však bylo nakonec opuštěno z důvodu nedostatku vlícovacích bodů ve spodní části stěny. Dodatečné doměření vlícovacích bodů nebylo možné, protože v prostorách již byla instalována výstava. Po konzultaci se zadavatelem bylo rozhodnuto o vytvoření výsledného fotoplánu s původní fotografií, kde je část stěny zakryta deskami. V tomto místě stěny se totiž nenachází žádný prvek, který by byl primárním cílem stavebně historického průzkumu. Obr. 4.1: Částečně zakrytá stěna deskami 26

27 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT 5 Zpracování naměřených dat V následující kapitole bude přiblížen postup výpočtu prostorových souřadnic všech zaměřených bodů. Nejprve bude uveden výpočet bodů měřické sítě (rozdělen na výškový a polohový výpočet), poté bude popsán výpočet souřadnic podrobných bodů. Dále bude uveden celý proces přípravy snímků a kalibrace fotoaparátu k finálnímu vyhotovení fotoplánů. 5.1 Výpočet souřadnic bodů měřické sítě Z důvodu problematické registrace měřených směrů a délek ve druhé poloze dalekohledu byl výpočet souřadnic bodů měřické sítě rozdělen na výškový a polohový výpočet, kdy byl každý zpracováván samostatně Polohový výpočet s připojením do S-JTSK Pro připojení měřické sítě do systému S-JTSK musely být nejprve určeny souřadnice počátečního bodu volného polygonového pořadu To bylo realizováno výpočetní úlohou volné stanovisko. Výpočet volného stanoviska probíhal v pracovním prostředí programu Groma. Na stanovisku 5002 byly měřeny vodorovné směry a šikmé vzdálenosti na body PPBP 536, 537, 591 a 643. Na ZhB 69 byl měřen pouze vodorovný směr (kap. 3.4). Vstupní měřené hodnoty na stanovisku 5002 jsou uvedeny v následující tabulce. Bod Vod. směr Šikmá délka ,9983 gon ,3497 gon 79,458 m ,8781 gon 77,626 m ,2543 gon 27,935 m ,7985 gon 87,224 m Tab. 5.1: Měřené hodnoty na stanovisku

28 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Vstupní hodnoty šikmých měřených délek musely být redukovány nejprve na délky vodorovné, následně musely být redukovány do nulové nadmořské výšky a nakonec byla zavedena redukce z kartografického zkreslení. Tato redukce byla provedena v softwaru OpenOffice, ve kterém byly pro tento účel nastaveny vzorce a mezivýsledky uspořádány do tabulek. Všechny soubory s výpočetními tabulkami jsou součásti přiloženého DVD. Program Groma umožňuje provést tuto redukci automaticky s využitím nástroje Křovák, tento postup ale nebyl zvolen z důvodu problematické registrace měřených dat. Po zadání potřebných dat do funkce Volné stanovisko byly zobrazeny odchylky na jednotlivých zaměřených bodech. Zobrazena byla délková a úhlová odchylka. Z hodnot bylo ihned patrné, že bod 643 nebude moct být do výpočtu zahrnut, neboť jeho délková odchylka se pohybovala v řádu metrů. Je tedy možné, že bylo měřeno na jiný bod než 643 (došlo k záměně stabilizace), či souřadnice na portálu ČÚZK jsou chybné. Osobně se přikláním k variantě, že došlo k záměně bodu a chybnému určení pravé polohy bodu podle místopisu. Po vyřazení bodu 643 byly testovány různé varianty výpočtu volného stanoviska a vždy byla kontrolována délková a úhlová odchylka na jednotlivých bodech. Nejmenší hodnoty odchylek vykazovala varianta výpočtu při použití bodů 69, 536 a 537. Hodnoty odchylek na těchto bodech jsou uvedeny v následující tabulce. Bod Úhlová odchylka Délková odchylka 69 1,8 mgon ,4 mgon 0,021 m 537 7,6 mgon -0,026 m Tab. 5.2: Odchylky na jednotlivých bodech při výpočtu volného stanoviska Z této varianty výpočtu byly určeny výsledné souřadnice bodu Tento bod se stal počátečním bodem volného polygonového pořadu a umožnil tak připojení měřické sítě do systému S-JTSK. 28

29 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Bod Y X ,729 m ,003 m Tab. 5.3: Výsledné polohové souřadnice bodu 5002 Z výchozího bodu 5002 s orientací na body 69, 536 a 537 byl v programu Groma vypočten volný polygonový pořad. Z počátečního bodu 5002 pokračovala první větev pořadu přes body 5001, 4007, 4001, 4002 a Druhá větev polygonového pořadu byla tvořena body 4001, 4004, 4005 a 4006, přičemž jako vstupní souřadnice bodu 4001 byly použity vypočtené souřadnice z první větve polygonového pořadu a jako orientační body na stanovisku 4001 sloužily body 4007 a Délka pořadu Největší délka v pořadu Nejmenší délka v pořadu Největší rozdíl dvakrát měřené délky Nejmenší vrcholový úhel 83,661 m 47,927 m 3,375 m 0,005 m 99,0003 gon Tab. 5.4: Parametry polygonového pořadu 5002 až 4003 Délka pořadu Největší délka v pořadu Nejmenší délka v pořadu Nejmenší vrcholový úhel 16,611 m 7,548 m 4,113 m 118,2565 gon Tab. 5.5: Parametry polygonového pořadu 4001 až 4006 Vstupem do výpočtu těchto dvou polygonových pořadů byly vodorovné směry, které byly opět ručně průměrovány z obou poloh dalekohledu, a vodorovné délky redukované až do roviny zobrazení. Tato redukce byla opět provedena tabulkovými výpočty v programu OpenOffice. Při výpočtu polygonových pořadů nebylo zaškrtnuto políčko Výškový výpočet, neboť výškový výpočet byl proveden odděleně (viz kap ). 29

30 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Bod Y X ,083 m ,087 m ,123 m ,091 m ,202 m ,472 m ,966 m ,430 m ,828 m ,358 m ,943 m ,878 m ,821 m ,873 m ,623 m ,919 m ,729 m ,003 m Tab. 5.6: Výsledné polohové souřadnice bodů polygonového pořadu Bod Y X ,642 m ,108 m Tab. 5.7: Výsledné polohové souřadnice bodu 5003 Zbývající bod měřické sítě 5003 byl určen výpočtem rajonu z bodu 5002 s orientací na body 69, 536 a 537 a jeho výsledné souřadnice jsou uvedeny v tabulce 5.7. Přesnost připojení do S-JTSK Při sledování odchylek na jednotlivých bodech při výpočtu volného stanoviska je třeba mít na paměti, že měřeno bylo převážně na body PPBP, jejichž střední souřadnicová chyba s xy činí 0,06 m. Z počátku se tak můžou zdát délkové odchylky v řádu 2-3 cm velké a nesprávné, avšak při nahlédnutí k přesnosti bodů PPBP jsou zcela dostačující. Totéž logicky platí i pro odchylky úhlové. Pro výsledky této bakalářské práce také výsledné souřadnice v systému S-JTSK nebyly primárním cílem. Mnohem důležitější v rámci práce byly souřadnice relativní, nebo-li geometrické určení sklepení. Pro stavebně historický průzkum jsou klíčové vzájemné vztahy prvků v objektu. Přesnost absolutního polohového určení bodu 5002 lze odhadnou v řádu několika centimetrů. Přesnost jednotlivých bodů měřické 30

31 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT sítě nemůže být jasně prokázána z důvodu nutnosti použití volného polygonového pořadu, avšak byla snaha provádět různé kontroly měření (měření v obou polohách dalekohledu) či kontroly relativní polohy bodů (kontrolní oměrné). Jelikož všechny tyto kontroly neprokázaly žádnou zásadní chybu, lze předpokládat celkovou přesnost měřické sítě v hodnotách maximálně jednotek centimetrů. Tabulka s porovnáním délek mezi zaměřenými body a kontrolními oměrnými je uvedena v příloze H Výškový výpočet s připojením do systému Bpv Pro připojení do výškového systému Bpv bylo použito metody trigonometrické nivelace. Nejprve bylo vypočteno převýšení mezi nivelačním bodem Bi9-2 a bodem 5002 a následně byl stejný postup opakován mezi nivelačním bodem Bi9-3 a bodem Každé převýšení bylo vždy určeno z převýšení mezi točnou osou dalekohledu a nivelačním bodem a mezi točnou osou dalekohledu a bodem Vstupními parametry pro výpočet byly nadmořské výšky nivelačních bodů Bi9-2 a Bi9-3 (převzaty z geodetických údajů ČÚZK). Dalšími vstupními hodnotami byly měřené šikmé vzdálenosti, měřené zenitové úhly v obou polohách dalekohledu a také výška hranolu na nivelačních bodech a na bodě Celý výpočet byl prováděn v programu OpenOffice pomocí vzorců a tabulek. Měřené šikmé délky již nebylo třeba nijak upravovat, neboť pro výpočet převýšení byla užita právě měřená šikmá délka. Z měřených zenitových úhlů v první a druhé poloze dalekohledu byla nejprve vypočtena indexová chyba podle vzorce i = 400gon (z 1 + z 2 ), (5.1) 2 kde z 1 je měřený zenitový úhel v první poloze dalekohledu a z 2 je měřený zenitový úhel v druhé poloze dalekohledu. Při výpočtu indexové chyby bylo zjištěno, že ta se při měření na jednotlivých stanoviskách liší jen v řádech desetin až jednotek miligonů, což je jisté ověření správnosti měření a rektifikace přístroje. Výsledný zenitový úhel z se pak vypočetl ze vztahu z = z 1 i. (5.2) 31

32 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Výsledné převýšení mezi točnou osou dalekohledu a měřeným bodem pak bylo určeno podle vzorce h = sd cos(z) v c, (5.3) kde sd je měřená šikmá vzdálenost a v c je výška hranolu na cílovém bodě. Tímto způsobem tak byla vypočtena celkem 4 dílčí převýšení, ze kterých byla určena 2 výsledná převýšení (mezi Bi9-2 a 5002 a mezi Bi9-3 a 5002). Z bodu Na bod Měřená šikmá délka Převýšení A Bi9-2 31,085 m -0,635 m A ,844 m -2,426 m Bi ,791 m B Bi9-3 35,248 m -1,639 m B ,980 m -0,711 m Bi ,928 m Tab. 5.8: Dílčí a výsledná převýšení Z takto určených převýšení mezi nivelačními body a bodem 5002 již mohla být dvakrát nezávisle určena nadmořská výška bodu Výsledná výška bodu 5002 byla vypočtena jako průměr z těchto dvou variant výpočtu. H Bi9 2 h Bi9 2,5002 H 5002 (1) H Bi9 3 h Bi9 3,5002 H 5002 (2) H ,789 m -1,791 m 191,998 m 191,066 m 0,928 m 191,994 m 191,996 m Tab. 5.9: Výsledná převýšení a finální výška bodu

33 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Z uvedené tabulky je patrné, že vypočtená výška bodu 5002 z dvou různých nivelačních bodů se liší o 4 mm, což je pro tuto práci více než dostačující. Po vypočtení nadmořské výšky bodu 5002 bylo dále pokračováno trigonometrickou nivelací ve výpočtu výšek jednotlivých bodů polygonového pořadu. Při výpočtu převýšení musela být brána v úvahu i výška točné osy dalekohledu nad konkrétním bodem, aby bylo vždy zjištěno převýšení mezi stabilizačními značkami bodů. Díky zaměřování polygonového pořadu vždy zpět a vpřed bylo každé převýšení v měřické síti určeno dvakrát. Výsledné převýšení každé strany bylo vypočteno průměrem z hodnoty převýšení vypočteného ze směru zpět a ze směru vpřed. Z bodu Na bod Převýš. vpřed Převýš. zpět Rozdíl Výsledné převýš ,518 m -0,509 m 0,009 m 0,513 m ,228 m -0,226 m 0,002 m 0,227 m ,836 m 3,825 m 0,011 m -3,831 m ,177 m 2,176 m 0,001 m -2,176 m ,681 m -0,678 m 0,003 m 0,679 m ,007 m -0,007 m 0,000 m 0,007 m ,079 m 0,083 m 0,004 m -0,081 m ,614 m -1,614 m 0,000 m 1,614 m ,196 m -0,195 m 0,001 m 0,195 m Tab. 5.10: Vypočtená převýšení v měřické síti Největší rozdíl mezi vypočteným převýšením vpřed a vzad je patrný mezi body 4007 a To je pravděpodobně zapříčiněno faktem, že mezi těmito dvěma body bylo měřeno skrz kovovou mřížku sklepního okna, která nemohla být odinstalována. To tak mohlo do měření zanést menší nepřesnosti v určení délky či v přesnosti zacílení na hranol. Rozdíl těchto dvou převýšení však nenabývá takové hodnoty, aby musel být problém nějak řešen. Celkově se tedy přesnost výškového určení bodů pohybuje v řádech jednotek centimetrů. Pro požadovanou přesnost výstupů je tato přesnost dostatečná. Při vyšším nároku na přesnost by pravděpodobně bylo nutné vést interiérem domu nivelační pořad. 33

34 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Po výpočtu finálních převýšení bylo přistoupeno k výpočtu konečných nadmořských výšek bodů měřické sítě. To bylo provedeno prostým načítáním jednotlivých převýšení ke dříve určené výšce bodu Výsledné nadmořské výšky všech bodů měřické sítě jsou uvedeny v následující tabulce. Bod Nadmořská výška ,216 m ,896 m ,903 m ,135 m ,749 m ,945 m ,393 m ,223 m ,996 m ,509 m Tab. 5.11: Nadmořské výšky bodů měřické sítě 5.2 Výpočet podrobných bodů Prostorové souřadnice podrobných bodů byly vypočteny prostorovou polární metodou. Do programu Groma byly importovány prostorové souřadnice všech bodů měřické sítě a také elektronický záznamník měření. Před importem záznamníku měření byl funkcí Křovák nastaven měřítkový koeficient tak, aby se při importu záznamníku automaticky redukovaly měřené šikmé délky až do roviny zobrazení. Poté již byly spočteny souřadnice podrobných bodů ze všech bodů měřické sítě funkcí Polární metoda dávkou. Jako orientační body byly vždy zadávány sousední body polygonového pořadu. Celkově bylo vypočteno 350 podrobných bodů z 8 stanovisek. 34

35 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT 5.3 Příprava snímků pro fotoplány Z pořízených snímků bylo nejprve nutné vybrat ty, které se zdály být pro tvorbu fotoplánů nejvhodnější. Vybrány tedy byly jen ostré snímky s vhodným nasvícením. V tomto kroku má velký vliv zkušenost a jedná se o velmi subjektivní záležitost. Takto tedy byly pro 4 výsledné fotoplány vybrány celkem 4 snímky, které dle autora nejvíce vyhovovaly požadavkům. U všech vybraných fotografií bylo ještě následně zkontrolováno, zda byla při fotografování správně nastavena ohnisková vzdálenost (24 mm). S touto ohniskovou vzdáleností byla provedena kalibrace fotoaparátu a musela tak být použita pro pořízení všech snímků. Vybrané čtyři snímky byly naimportovány do programu Digital Photo Professional (kap ). V tomto programu byly vybrané snímky jemně doostřeny, byl jim upraven jas a kontrast či barevný odstín. Také bylo upraveno osvícení stinných či naopak osvětlených míst na fotografiích. Takto byly upraveny všechny čtyři snímky do co nejlepší podoby pro tvorbu fotoplánů. Ze softwaru Digital Photo Professional byly snímky exportovány ve formátu TIFF (z původního RAW formátu CR2). Tento formát je pro tvorbu fotoplánů vhodnější, neboť zde lze nastavit úroveň komprese dat (v našem případě nulová) Kalibrace digitálního fotoaparátu Pro další postup prací musela být provedena kalibrace použitého digitálního fotoaparátu, aby byly zjištěny prvky vnitřní orientace (konstanta komory, poloha hlavního bodu a průběh distorze objektivu). Jelikož fotoaparát disponoval zoom objektivem, byla pro snímání i pozdější kalibraci vybrána ohnisková vzdálenost (konstanta komory) 24 mm. Po nastavení ohniskové vzdálenosti bylo pořízeno 5 fotografií kalibračního pole. Toto pole tvoří síť značek (černých teček). Jedna fotografie byla vytvořena shora přímo proti poli a zbylé 4 byly pořízeny z diagonálních směrů pole, přičemž se fotoaparát při každém dalším snímku otočil o 90 v jednom směru. Těchto 5 fotografií bylo následně nahráno do programu PhotoModeler, ve kterém byl založen nový projekt a nastaveny přibližné vstupní parametry fotoaparátu - konstanta komory, 35

36 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Obr. 5.1: Vstupní hodnoty pro kalibraci rozměry snímku, poloha hlavního bodu (obr. 5.1). Samotná kalibrace pak spočívala v postupném manuálním i automatickém referencování cílových značek kalibračního pole na jednotlivých fotografiích. Po několikerém výpočtu modelu byly výstupem kalibrace konstanta komory, poloha hlavního snímkového bodu a koeficienty distorze objektivu (obr. 5.3). Výsledné kalibrační hodnoty (vyrovnané prvky vnitřní orientace) jsou uvedeny v tabulce Konstanta komory 23,8868 mm Šířka snímacího čipu 36,0005 mm Výška snímacího čipu 24,0000 mm Poloha hl. bodu (X) 17,9927 mm Poloha hl. bodu (Y) 11,6491 mm K1 0, K2 3, P1 5, P2 1, Tab. 5.12: Vyrovnané hodnoty prvků vnější orientace 36

37 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Obr. 5.2: Ukázkový diagonální snímek kalibračního pole Idealizace snímků Pro vytvoření fotoplánů bylo třeba u pořízených snímků zájmových oblastí odstranit vliv distorze objektivu. K tomu byly využity koeficienty distorze objektivu vypočtené během kalibrace fotoaparátu. Tato idealizace snímků byla provedena v programu SIMphoto (kap ). Do programu byly nahrány vybrané snímky a do tabulky byly zadány výsledné kalibrační hodnoty. Program SIMphoto pak podle zadaných hodnot odstranil vliv distorze a takto zidealizované snímky byly uloženy ve formátu TIFF. Tyto snímky již pak mohly být vstupem pro samotnou tvorbu fotoplánů. 37

38 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Obr. 5.3: Vypočtené hodnoty prvků vnitřní orientace Obr. 5.4: Snímek před idealizací 38

39 5. ZPRACOVÁNÍ NAMĚŘENÝCH DAT Obr. 5.5: Snímek po idealizaci 39

40 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE 6 Vyhotovení výstupů měřické dokumentace V následující kapitole bude uveden postup tvorby výstupů měřické dokumentace. Konkrétně bude přiblížena tvorba půdorysu, obou podélných řezů a čtyř fotoplánů. 6.1 Půdorys Vypočtené prostorové souřadnice bodů měřické sítě a podrobných bodů byly v programu Groma uloženy do formátu DXF. Tento soubor byl následně otevřen v programu MicroStation. Pro tvorbu půdorysu nebylo nutné ponechávat souřadnice v prostorové podobě, proto byl celý výkres uložen jako nový výkres pouze ve dvourozměrném formátu DGN. Před započetím tvorby jednotlivých linií a prvků byl výkres rozdělen na následující vrstvy. Název vrstvy Typ čáry Popis rovina_rezu plná prvky v rovině řezu prizemi čárkovaná zaměřené kouty v přízemí pohled plná prvky pod rovinou řezu nelze_merit čárkovaná neměřené prvky mericka_sit čerchovaná body a strany měřické sítě klenby čerchovaná měřené klenby hrany dvojčerchovaná hrany nad rovinou řezu vstup_body - importované body z programu Groma popis - popisné prvky krizky - síť křížků koty plná kóty Tab. 6.1: Vrstvy výkresu půdorysu Po založení vrstev výkresu již bylo přistoupeno k zobrazování jednotlivých prvků konstrukce podle měřených bodů a náčrtu. Délky prvků byly ověřovány kontrolními 40

41 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE oměrnými zakreslenými v náčrtu. Při tvorbě výkresu bylo nutno zohlednit fakt, že se jedná o historický stavební objekt. Proto se stávalo, že body, které měly ležet na jedné přímce, v jedné přímce neležely. To bylo vyřešeno vykreslením linie, která přibližně určuje regresní přímku mezi těmito body. Klenby ve výkresu byly zobrazeny na základě výškového rozdílu paty klenby a vrcholu klenby. Tato vzdálenost byla vždy sklopena do výkresu a tím byla sklopena i celá klenba. Sklopené klenby jsou ve výkresu znázorněny čerchovanou čarou. Obr. 6.1: Problematická oblast v místnosti 02 Čárkovanou čarou je ve výkresech znázorněn vnější obvod Domu U Kamenného zvonu a také oblast, která nemohla být zvenku ani zevnitř zaměřena (obr. 6.1). V této oblasti tak byl zaměřen jen bod ve směru zdiva směřujícího k oknu, zbytek je narýsován dle rekognoskace na místě. Čárkovanou čarou jsou rovněž zobrazené měřené kouty v přízemní vstupní hale. Dle požadavků zadavatele zde byly zaměřeny jen kouty této místnosti. V průběhu konzultací z výkresu vyplynuly skutečnosti, 41

42 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE pro které by bylo vhodné v přízemí zaměřit i průběh zdiva. Z důvodu dlouhodobé výstavy, která byla zahájena po ukončení měřických prací, však již toto nebylo možné realizovat. Po narýsování všech linií bylo přistoupeno ke kótování výkresu. Nejprve byly vytvořeny rozměrové kóty. Hodnoty kót jsou ve výkresu uvedeny na milimetry, vždy jsou ale zaokrouhleny na celé centimetry. U tohoto druhu objektu nemá význam uvádět kóty na jednotky milimetrů. Klenby jsou vždy opatřeny výškovými kótami, které se vztahují k úrovni podlahy každé konkrétní místnosti. V každé místnosti je pak uvedena minimálně jedna kóta s absolutní nadmořskou výškou podlahy v systému Bpv. Tyto absolutní výšky se vždy vztahují ke konkrétnímu stanovisku. Po kompletním okótování výkresu již byla doplněna popisová tabulka, grafické měřítko, severka a také popis místností a významných prvků ve výkresu. Do výkresu byla rovněž doplněna síť křížků a směry obou vyhotovovaných podélných řezů. Výsledný vytištěný výkres půdorysu je součástí přílohy B a jeho digitální verze je obsažena na přiloženém DVD. 6.2 Podélné řezy Pro vyhotovení výkresů podélných řezů A - A a B - B musely být nejprve vypočteny pomocné souřadnice v rovině řezu u obou řezů. To bylo provedeno v programu Groma s využitím funkce Transformace souřadnic. Pro transformaci souřadnic byly v každém z řezů vybrány 2 body v rovině řezu (co nejdále od sebe). Tyto 2 body sloužily jako identické body pro výpočet transformačního klíče shodnostní transformace. Osa x pomocné soustavy souřadnic byla realizována spojnicí těchto bodů a osa y byla vložena do skutečné souřadnice Z. V pohledu levý bod byl pak umístěn do počátku soustavy pomocných souřadnic. Pomocná souřadnice x pravého bodu nabývala hodnoty vodorovné délky mezi těmito body a souřadnice y pak nabývala hodnoty 0. Po vypočtení transformačního klíče pak byly hromadně určeny souřadnice všech potřebných podrobných bodů v pomocné soustavě souřadnic. Hromadnou změnou byla poté u všech bodů souřadnice y nahrazena skutečnou nadmořskou výškou daného bodu. Stejného výsledku by se v programu Groma dalo 42

43 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE docílit i s použitím funkce Fasáda, která však autorovi v době zpracování práce nebyla známa. Při tvorbě podélného řezu A - A byly jako identické body použity podrobné body 98 a 100. Při tvorbě podélného řezu B - B byly použity body 208 a 299. Původní prostorové souřadnice identických bodů a pomocné souřadnice v rovině řezu jsou uvedeny v následujících tabulkách. Bod Y [m] X [m] Z [m] x [m] y [m] , , ,925 8, , , , ,920 0, ,920 Tab. 6.2: Původní a pomocné souřadnice id. bodů (řez A - A ) Bod Y [m] X [m] Z [m] x [m] y [m] , , ,075 10, , , , ,966 0, ,966 Tab. 6.3: Původní a pomocné souřadnice id. bodů (řez B - B ) Všechny takto vypočtené pomocné souřadnice byly v programu Groma uloženy do formátu DXF. Soubor souřadnic DXF byl otevřen v programu MicroStation a byl uložen jako 2D výkres ve formátu DGN. Stejně jako v případě půdorysu, před zahájením tvorby výkresu byly oba výkresy podélných řezů rozděleny na vrstvy. Přehled vrstev obou výkresů je uveden v tabulkách 6.4 a 6.5. Po rozvrstvení výkresu byla zahájena samotná tvorba linií a ostatních prvků. Výkresy byly tvořeny postupně podle importovaných bodů ve spolupráci s pořízeným náčrtem. V důsledku absence měření průběhu zdí v přízemní vstupní hale jsou pohledové linie (podélný řez A - A ) či linie roviny řezu (řez B - B ) v přízemí zobrazeny průměrem zaměřených koutů místnosti. Tato skutečnost je ve výkresech uvedena. 43

44 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE V podélném řezu B - B se rovněž jako v půdoryse vyskytuje místo, které nemohlo být zaměřeno. Jedná se o stejnou oblast jako v půdoryse a ve výkresu je zobrazena čárkovanou čarou. V podélném řezu A - A se vyskytuje absolutní výšková kóta 189,9 m a s označením archeologie [Hrdlička]. Tato výšková úroveň je přebrána z [10]. V těchto materiálech je uvedena výška 190,2 m n. m. jako výška archeologického nálezu. Tato výška je uvedena v systému Jadran, proto byla přepočtena do systému Bpv odečtením přibližné konstanty 0,40 m. Tato přesnost převodu je pro potřeby práce zcela vyhovující. Obr. 6.2: Ukázka spojení výkresu podélného řezu B - B a fotografie Po zobrazení všech prvků bylo přistoupeno ke kótování výkresů. Logika kótování je stejná jako v případě půdorysu. Oproti půdorysu byly do výkresů podélných řezů přidány absolutní výškové kóty na vhodná místa. Absolutní kóty, které se nacházejí na podlaze místností, se vztahují ke konkrétnímu stanovisku, ostatní absolutní výškové kóty jsou odvozené z výkresů. Po dokončení procesu kótování byly do výkresu doplněny stejné popisné prvky jako v případě půdorysu, navíc se ve výkresech řezů vyskytuje orientační plánek s vyznačenou rovinou řezu a směrem pohledu. 44

45 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE Schody do přízemní haly ve výkresu řezu A - A nebyly geodeticky zaměřeny. Na požadavek zadavatele byly dodatečně oměřeny svinovacím metrem a zakresleny do výkresu. Jejich geodetické zaměření nemohlo být realizováno z důvodu probíhající výstavy. Název vrstvy Typ čáry Popis rovina_rezu plná prvky v rovině řezu za_rezem čárkovaná prvky za rovinou řezu či ve zdech pohled plná prvky pod rovinou řezu klenby_valcove tečkovaná válcové klenby v pohledu vstup_body - importované body z programu Groma popis - popisné prvky koty plná kóty Tab. 6.4: Přehled vrstev výkresu podélného řezu A - A Název vrstvy Typ čáry Popis rovina_rezu plná prvky v rovině řezu pohled plná prvky pod rovinou řezu klenby_valcove tečkovaná válcové klenby v pohledu klenby_ost plná jiné než válcové klenby v pohledu vstup_body - importované body z programu Groma popis - popisné prvky koty plná kóty nelze_merit čárkovaná neměřené prvky Tab. 6.5: Přehled vrstev výkresu podélného řezu B - B Výsledné vytištěné výkresy obou podélných řezů jsou součástí přílohy C a jejich digitální verze je obsažena na přiloženém DVD. 45

46 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE 6.3 Fotoplány Pro potřebu tvorby fotoplánů bylo nutné vytvořit pro každý fotoplán vlastní pomocný souřadnicový systém v rovině stěny. Na osu y byly naneseny záporné hodnoty absolutních výšek v referenčním systému Bpv a na osu x byly nanášeny vodorovné vzdálenosti vždy od bodu nejvíce vlevo na každém fotoplánu. Takto byly vytvořeny 4 textové soubory s vlícovacími body ve formátu, který byl nutný pro správný vstup do programu Topol xt, ve kterém probíhala počáteční část tvorby fotoplánů. Obr. 6.3: Snímek před transformací Pro každý fotoplán byl do programu nahrán textový soubor s vlícovacími body a snímek po idealizaci. Následně bylo nutno na snímku postupně označit vlícovací body ve správném pořadí. Poté byla zobrazena transformační tabulka, kde byla zvolena kolineární transformace a po kontrole odchylek na jednotlivých vlícovacích bodech byl proveden samotný výpočet. Minimální počet vlícovacích bodů pro 2D kolineární transformaci je 4, ve všech případech však v práci bylo použito 6 vlícovacích bodů, tudíž při výpočtu dochází k vyrovnání. Při volbě vlícovacích bodů je též třeba dodržovat jejich pravidelné rozmístění, o což byla snaha i v této práci. Snímky rozmístění bodů pro jednotlivé fotoplány jsou uvedeny v příloze F. Po výpočtu byl zobrazen snímek již v ortogonálním promítání (původní snímek byl ve středovém 46

47 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE Obr. 6.4: Snímek po transformaci promítání). Ukázkový snímek před transformací je zobrazen na obr. 6.3, stejný snímek po transformaci je pak na obr Všechny transformační tabulky kolineární transformace jsou uvedeny v příloze E. Maximální odchylky na vlícovacích bodech dosahují velikosti maximálně kolem 5 mm. Většinou se však jejich hodnota pohybuje mezi 1 a 2 milimetry. Přesnost kolineární transformace se tedy pohybuje v řádech jednotek milimetrů. Pro všechny fotoplány byla zvolena výsledná velikost pixelu ve fotoplánu 2 mm. Po transformaci byl snímek ještě v programu Topol xt oříznut tak, aby bylo zobrazeno pouze zájmové území fotoplánu s mírným přesahem. Fotoplán vyhotovený na základech principů jednosnímkové fotogrammetrie totiž disponuje požadovanou přesností jen v rovině vlícovacích bodů a i menší členitost zaměřované roviny (stěny, fasády) má zásadní vliv na výslednou přesnost. Takto transformovaný a oříznutý snímek byl uložen ve formátu TIFF. Důležitou vlastností tohoto formátu je fakt, že zachovává údaje o souřadnicích. Této vlastnosti bylo využito v následujícím kroku postupu tvorby. V grafickém editoru GIMP byla ještě změněna barva pozadí z černé na bílou z důvodu vhodnějšího a přehlednějšího zobrazování a tisku. Tento finální snímek byl importován do programu MicroStation. Díky formátu zachovávající informace o souřadnicovém umístění (díky připojenému textovému 47

48 6. VYHOTOVENÍ VÝSTUPŮ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE souboru) se snímek automaticky zobrazil v pomocném souřadnicovém systému, který byl použit v programu Topol xt. V programu MicroStation byly k fotoplánu přidány prvky jako grafické měřítko, výšková stupnice, síť křížků po 1 m či orientační plánek se zobrazením směru pohledu. Celý výkres byl také rozdělen do vrstev (všechny fotoplány obsahují stejné vrstvy). Přehled vrstev všech fotoplánů je uveden v tabulce 6.6. Výsledné vytištěné výkresy všech fotoplánů jsou součástí přílohy D a jejich digitální verze je obsažena na přiloženém DVD. Název vrstvy popiska+situace vysky+sit meritko fotoplan Popis popiska, plánek, severka kóty, síť křížků graf. měřítko rastrový obrázek Tab. 6.6: Přehled vrstev výkresů fotoplánů 48

49 ZÁVĚR Závěr Cílem této bakalářské práce bylo vytvořit měřickou dokumentaci části sklepení Domu U Kamenného zvonu v rozsahu určeném zadavatelem. Tato dokumentace bude dále sloužit jako podklad pro stavebně historický průzkum prováděný zadavatelem doc. Ing. Michaelem Ryklem, Ph.D. Výstupem práce je vyhotovená geodetická dokumentace v následujícím rozsahu: půdorys zájmové části suterénu podélný řez místností 01 podélný řez místností 02 fotoplán západní stěny místnosti 01 fotoplán východní stěny místnosti 01 fotoplán západní stěny místnosti 02 fotoplán východní stěny místnosti 02 Pro potřebu zaměření byla nejprve provedena rekognoskace objektu a na místě dořešen přesný rozsah zaměřovaného území. Byla navržena měřická síť, která byla tvořena volným polygonovým pořadem a jedním rajonem. Celá měřická síť byla připojena do referenčního systému S-JTSK metodou volného stanoviska. Síť byla také výškově připojena do systému Balt po vyrovnání metodou trigonometrické nivelace nezávisle ze dvou nivelačních bodů státní nivelační sítě. Z celkem 10 stanovisek měřické sítě bylo postupně zaměřeno 350 podrobných bodů. Pro vyhotovení fotoplánů bylo potřeba digitálním fotoaparátem nasnímat čelní stěny jednotlivých zaměřovaných místností. Snímání bylo provedeno s různým nastavením fotoaparátu. Z mnoha pořízených snímků byly nakonec vybrány 4 nejvhodnější, ze kterých byly posléze vytvořeny finální fotoplány. Ručně i automaticky byly vypočteny polohové i výškové souřadnice bodů měřické sítě i podrobných bodů. Pro zpracování fotoplánů byly pořízené snímky digitálně 49

50 ZÁVĚR upraveny. Před dalším postupem musely být známy prvky vnitřní orientace fotoaparátu, které byly získány na základě provedené kalibrace digitálního fotoaparátu. Pomocí takto zjištěných parametrů distorze byly poté snímky idealizovány. Všechny výsledné výkresy byly tvořeny či dokončovány v programu MicroStation. Výkresy půdorysu a podélných řezů byly tvořeny postupným spojováním podrobných bodů podle výkresu. Všechny výkresy byly rovněž vhodně rozděleny do vrstev. Půdorys suterénu je vytvořen v polohovém referenčním systému S-JTSK a ve výškovém systému Bpv. Řezy i fotoplány jsou vytvořeny ve výškovém systému Bpv. Půdorys i oba podélné řezy jsou v měřítku 1 : 50. Fotoplány místnosti 01 jsou vytvořeny v měřítku 1 : 50, ale na přiloženém DVD jsou ve formátu PDF k dispozici i ve variantě 1 : 20. Fotoplány místnosti 02 jsou k dispozici pouze v měřítku 1 : 20 z důvodu menšího rozsahu zaměřované oblasti. Seznam výsledných tištěných výkresů je uveden v následující tabulce. Výkresy jsou rovněž obsaženy ve více formátech i na přiloženém DVD. Název výkresu Číslo výkresu Měřítko Formát papíru Půdorys - suterén 1 1 : 50 A2 Podélný řez A - A 2 1 : 50 A3 Podélný řez B - B 3 1 : 50 A3 Fotoplán - západní stěna místnosti : 50 A4 Fotoplán - východní stěna místnosti : 50 A4 Fotoplán - východní stěna místnosti : 20 A3 Fotoplán - západní stěna místnosti : 20 A3 Tab. 6.7: Seznam tištěných výkresů Kvůli nutnosti použití volného polygonového pořadu nemůže být nijak prokázána absolutní polohová přesnost. Měření však bylo prováděno ve dvou polohách dalekohledu, což by mělo eliminovat hrubé chyby při měření či systematické přístrojové vady. Kontrolou výškového měření může být zaměření parapetu sklepního okénka 50

51 ZÁVĚR z exteriéru i interiéru. Parapet nemusí být zcela vodorovný, avšak jeho výška z exteriéru a interiéru se lišila o 1 cm. S přesností v řádu jednotek centimetrů můžeme počítat v celé práci. Největší osobní přínos této práce vidím v přiblížení praktických problémů, které se mohou vyskytnout při zpracovávání podobných projektů v praxi. Dále mě práce obohatila o bližší pochopení stavebních prvků historických budov (zejména díky konzultacím se zadavatelem). Při práci tvořilo největší problém obtížné připojení sklepních prostor s exteriérem. Při větší časové dotaci by bylo vhodné zaměřit větev polygonového pořadu, která by procházela po schodech ze suterénu do interiéru a byla propojena s venkovním pořadem. Při zvýšeném nároku na přesnost by také bylo vhodnější použít geometrickou nivelaci. Dalším problémem bylo zahájení výstavy v interiérech Domu U Kamenného zvonu. Tato výstava byla zahájena a bude zde instalována do Výstava znemožnila doměření průběhu zdí v přízemní vstupní hale či jiné kontrolní práce ve sklepních prostorech. Domnívám se, že cíl práce byl kompletně splněn a výstupy této bakalářské práce pomohou přispět ke zpřesnění poznání o historickém vývoji Domu U Kamenného zvonu. 51

52 POUŽITÉ ZDROJE Použité zdroje [1] Praguewelcome - oficiální turistický průvodce Prahou. [online]. [cit ]. Dostupné z: < detail.x?id=43824>. [2] VLČEK, Pavel.: Umělecké památky Prahy. 1. vyd. Praha: Academia, 1996, 639 s. ISBN [3] GeoSamundra. [online]. [cit ]. Dostupné z: < geosamudra.com/datasheet/trimble_total%20station_3600.pdf>. [4] Canon EOS 5D Mark II. [online]. [cit ]. Dostupné z: < SLR/EOS_5D_Mark_II/>. [5] Laser distancemeter - Leica Geosystems - Precision Tools. [online]. [cit ]. Dostupné z: < Laser-Distancemeter_ htm>. [6] Groma - Geodetický software. [online]. [cit ]. Dostupné z: <http: // [7] MicroStation [gisoft.cz]. [online]. [cit ]. Dostupné z: < gisoft.cz/microstation/microstation>. [8] Topol Software. [cit ]. Dostupné z: < articles/software#topol-xt>. [9] SIMphoto - jednoduchá jednosnímková fotogrammetrie. [cit ]. Dostupné z: < [10] HRDLIČKA, L.: Předběžné výsledky průzkumu v paláci Kinských. Středověká archeologie a studium počátků měst. 1977, , obr Centrum raně středověké Prahy. Wroclaw i Europa srodkowa. 2000,

53 SEZNAM SYMBOLŮ, VELIČIN A ZKRATEK Seznam symbolů, veličin a zkratek ČVUT FSv ČÚZK S-JTSK Bpv CMOS CAD GIS ZhB PPBP České vysoké učení technické Fakulta stavební Český úřad zeměměřický a katastrální Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální Balt po vyrovnání - národní výškový systém Complementary metal oxide semiconductor Computer aided design (počítačem podporované projektování) Geografický informační systém Zhušťovací bod Podrobné polohové bodové pole s xy Směrodatná odchylka souřadnicová 53

54 Seznam obrázků 1 Dům U Kamenného zvonu, Zdroj: [1] Poloha Domu U Kamenného zvonu, Zdroj: Zájmové území práce Trimble 3600 DR, Zdroj: Canon EOS 5D Mark II Leica Disto D3, Zdroj: Schéma měřické sítě Vnější stabilizace Vnitřní stabilizace Přehledka bodů PPBP a nivelačních bodů, Zdroj: Částečně zakrytá stěna deskami Vstupní hodnoty pro kalibraci Ukázkový diagonální snímek kalibračního pole Vypočtené hodnoty prvků vnitřní orientace Snímek před idealizací Snímek po idealizaci Problematická oblast v místnosti Ukázka spojení výkresu podélného řezu B - B a fotografie Snímek před transformací Snímek po transformaci F.1 Vlícovací body na západní stěně místnosti F.2 Vlícovací body na východní stěně místnosti F.3 Vlícovací body na východní stěně místnosti F.4 Vlícovací body na západní stěně místnosti I.1 Výklenky s okny v místnosti I.2 Místnost I.3 Zazděná neúplná nika v místnosti I.4 Problematické místo s oknem v místnosti I.5 Místnost

55 I.6 Výklenky v místnosti I.7 Schody do místnosti I.8 Strop nad schody do místnosti I.9 Výklenek s oknem v místnosti I.10 Zazděné dveře v místnosti

56 Seznam tabulek 5.1 Měřené hodnoty na stanovisku Odchylky na jednotlivých bodech při výpočtu volného stanoviska Výsledné polohové souřadnice bodu Parametry polygonového pořadu 5002 až Parametry polygonového pořadu 4001 až Výsledné polohové souřadnice bodů polygonového pořadu Výsledné polohové souřadnice bodu Dílčí a výsledná převýšení Výsledná převýšení a finální výška bodu Vypočtená převýšení v měřické síti Nadmořské výšky bodů měřické sítě Vyrovnané hodnoty prvků vnější orientace Vrstvy výkresu půdorysu Původní a pomocné souřadnice id. bodů (řez A - A ) Původní a pomocné souřadnice id. bodů (řez B - B ) Přehled vrstev výkresu podélného řezu A - A Přehled vrstev výkresu podélného řezu B - B Přehled vrstev výkresů fotoplánů Seznam tištěných výkresů E.1 Transformační tabulka - západní stěna místnosti E.2 Transformační tabulka - východní stěna místnosti E.3 Transformační tabulka - východní stěna místnosti E.4 Transformační tabulka - západní stěna místnosti H.1 Porovnání vodorovných délek ze souřadnic a kontrolních oměrných.. 70

57 SEZNAM PŘÍLOH Seznam příloh A Obsah DVD 58 B Půdorys 61 C Podélné řezy 62 D Fotoplány 63 E Transformační tabulky kolineární transformace 64 F Rozmístění vlícovacích bodů na stěnách 66 G Náčrty 69 H Porovnání měřených délek a kontrolních oměrných 70 I Pomocné snímky 71 57

58 A. OBSAH DVD A Obsah DVD Fotoplany - adresář obsahuje podadresáře s jednotlivými fotoplány a vyrovnané prvky vnitřní orientace (pvnio.png) Fotoplan 1 - obsahuje soubory pro fotoplán západní stěny místnosti 01 * 1_puvod.jpg - originální snímek * 1_prehledka_VB.jpg - přehledka vlícovacích bodů * 1_VB_3D.txt - 3D souřadnice vlícovacích bodů * 1_VB_2D.txt - 2D souřadnice vlícovacích bodů v rovině stěny * 1_trans.tiff, 1_trans.tfw, 1_trans.tfe - přetransformovaný snímek a pomocné soubory * 1_trtabulka.trt - transformační tabulka * 1_vykres.dgn, 1_vykres.dwg - výkresy fotoplánu * mozaika1b.tif - rastr pro referenci s výkresy * 1_fotoplan20.pdf, 1_fotoplan50.pdf - výsledný fotoplán v měřítku 1 : 50 a 1 : 20 Fotoplan 2 - obsahuje soubory pro fotoplán východní stěny místnosti 01 * 2_puvod.jpg - originální snímek * 2_prehledka_VB.jpg - přehledka vlícovacích bodů * 2_VB_3D.txt - 3D souřadnice vlícovacích bodů * 2_VB_2D.txt - 2D souřadnice vlícovacích bodů v rovině stěny * 2_trans.tiff, 2_trans.tfw, 2_trans.tfe - přetransformovaný snímek a pomocné soubory * 2_trtabulka.trt - transformační tabulka * 2_vykres.dgn, 2_vykres.dwg - výkresy fotoplánu * mozaika2b.tif - rastr pro referenci s výkresy * 2_fotoplan20.pdf, 2_fotoplan50.pdf - výsledný fotoplán v měřítku 1 : 50 a 1 : 20 58

59 A. OBSAH DVD Fotoplan 3 - obsahuje soubory pro fotoplán východní stěny místnosti 02 * 3_puvod.jpg - originální snímek * 3_prehledka_VB.jpg - přehledka vlícovacích bodů * 3_VB_3D.txt - 3D souřadnice vlícovacích bodů * 3_VB_2D.txt - 2D souřadnice vlícovacích bodů v rovině stěny * 3_trans.tiff, 3_trans.tfw, 3_trans.tfe - přetransformovaný snímek a pomocné soubory * 3_trtabulka.trt - transformační tabulka * 3_vykres.dgn, 3_vykres.dwg - výkresy fotoplánu * mozaika3b.tif - rastr pro referenci s výkresy * 3_fotoplan20.pdf - výsledný fotoplán v měřítku 1 : 20 Fotoplan 4 - obsahuje soubory pro fotoplán západní stěny místnosti 02 * 4_puvod.jpg - originální snímek * 4_prehledka_VB.jpg - přehledka vlícovacích bodů * 4_VB_3D.txt - 3D souřadnice vlícovacích bodů * 4_VB_2D.txt - 2D souřadnice vlícovacích bodů v rovině stěny * 4_trans.tiff, 4_trans.tfw, 4_trans.tfe - přetransformovaný snímek a pomocné soubory * 4_trtabulka.trt - transformační tabulka * 4_vykres.dgn, 4_vykres.dwg - výkresy fotoplánu * mozaika4b.tif - rastr pro referenci s výkresy * 4_fotoplan20.pdf - výsledný fotoplán v měřítku 1 : 20 Mereni - obsahuje registrovaná data z jednotlivých dnů měření BPTR2211.job - měření ze dne BPTR0612.job - měření ze dne BPTR0702.job - měření ze dne BPTR1402.job - měření ze dne

60 A. OBSAH DVD Podelne_rezy - obsahuje adresáře s jednotlivými podélnými řezy AA - obsahuje soubory vztahující se k podélnému řezu A - A * reza_sou.txt - 2D souřadnice v rovině řezu * reza_vykres.dgn, reza_vykres.dwg - výkresy řezu A - A * reza_vytisk.pdf - výtisk výkresu řezu A - A v měřítku 1 : 50 BB - obsahuje soubory vztahující se k podélnému řezu B - B * rezb_sou.txt - 2D souřadnice v rovině řezu * rezb_vykres.dgn, rezb_vykres.dwg - výkresy řezu B - B * rezb_vytisk.pdf - výtisk výkresu řezu B - B v měřítku 1 : 50 Pomocne_fotografie - obsahuje pomocné fotografie pořízené při zaměřování Pudorys - obsahuje soubory vztažené k půdorysu pudorys_vykres.dgn, pudorys_vykres.dwg - výkresy půdorysu pudorys_vytisk.pdf - výtisk výkresu půdorysu v měřítku 1 : 50 Seznamy_souradnic - obsahuje seznamy vypočtených 3D souřadnic mericka_sit.txt - seznam 3D souřadnic bodů měřické sítě podrobne_body.txt - seznam 3D souřadnic podrobných bodů Vypocty - obsahuje protokol o výpočtech a pomocné tabulkové výpočty protokol.pro - protokol o výpočtech v programu Groma vysky.xls - tabulkový výpočet výškové složky polygonového pořadu a trigonometrické nivelace redukce.xls - tabulkový výpočet redukce délek při výpočtu volného stanoviska rada_tomas_bp_2014.pdf - text bakalářské práce 60

61 B. PŮDORYS B Půdorys Půdorys je vytisknut na papír formátu A2 v měřítku 1 :

62 C. PODÉLNÉ ŘEZY C Podélné řezy Obsahem této přílohy je: Podélný řez A - A vytisknut na papíře formátu A3 v měřítku 1 : 50 Podélný řez B - B vytisknut na papíře formátu A3 v měřítku 1 : 50 62

63 D. FOTOPLÁNY D Fotoplány Obsahem této přílohy je: Fotoplán - západní stěna místnosti 01 vytisknut na papíře formátu A4 v měřítku 1 : 50 Fotoplán - východní stěna místnosti 01 vytisknut na papíře formátu A4 v měřítku 1 : 50 Fotoplán - východní stěna místnosti 02 vytisknut na papíře formátu A3 v měřítku 1 : 20 Fotoplán - západní stěna místnosti 02 vytisknut na papíře formátu A3 v měřítku 1 : 20 63

64 E. TRANSFORMAČNÍ TABULKY KOLINEÁRNÍ TRANSFORMACE E Transformační tabulky kolineární transformace V této příloze jsou uvedeny transformační tabulky kolineární transformace pro jednotlivé čelní stěny zájmového území. V tabulkách jsou x, y označeny vstupní snímkové souřadnice bodů, X, Y výstupní souřadnice bodů a dx, dy vodorovná a svislá odchylka na jednotlivých bodech po provedení kolineární transformace. Bod x [px] y [px] X [m] Y [m] dx [m] dy [m] , ,3787 0, ,4360-0,0011 0, , ,6211-2, ,4670-0,0022 0, , ,7496-4, ,5800 0,0009-0, , ,0323-1, ,1480 0,0029-0, , ,2011-2, ,6550 0,0000 0, , ,1094-4, ,1700-0,0006 0,0006 Tab. E.1: Transformační tabulka - západní stěna místnosti 01 Bod x [px] y [px] X [m] Y [m] dx [m] dy [m] , ,1967-0, ,3060 0,0013 0, , ,9736-1, ,2240-0,0029 0, , ,4539-3, ,2150 0,0006 0, , ,2940 0, ,7000-0,0012 0, , ,1207-1, ,0720 0,0031-0, , ,0576-3, ,4370-0,0009 0,0006 Tab. E.2: Transformační tabulka - východní stěna místnosti 01 64

65 E. TRANSFORMAČNÍ TABULKY KOLINEÁRNÍ TRANSFORMACE Bod x [px] y [px] X [m] Y [m] dx [m] dy [m] , ,2835 0, ,1800-0,0001 0, , ,8026-0, ,3960 0,0002 0, , ,6448-0, ,0010-0,0007 0, , ,5024-1, ,3030 0,0006-0, , ,8926-1, ,0070 0,0002 0, , ,3928-1, ,3530-0,0002-0,0002 Tab. E.3: Transformační tabulka - východní stěna místnosti 02 Bod x [px] y [px] X [m] Y [m] dx [m] dy [m] , ,3111 0, ,3110 0,0046-0, , ,5305-0, ,5980-0,0054-0, , ,5761-1, ,7420-0,0046-0, , ,1347-1, ,5310 0,0041 0, , ,7394-0, ,6970 0,0011 0, , ,5221-1, ,1580 0,0003 0,0034 Tab. E.4: Transformační tabulka - západní stěna místnosti 02 Pro všechny fotoplány byla zvolena velikost pixelu 2 mm. Z tabulek je patrné, že na jednotlivých vlícovacích bodech dosahují odchylky hodnot maximálně kolem 5 mm. Většinou jsou však ještě menší. Přesnost kolineární transformace se tak pohybuje v řádu jednotek milimetrů. 65

66 F. ROZMÍSTĚNÍ VLÍCOVACÍCH BODŮ NA STĚNÁCH F Rozmístění vlícovacích bodů na stěnách Na následujících obrázcích je znázorněno rozmístění vlícovacích bodů, které byly použity při výpočtu kolineární transformace během tvorby fotoplánů. Všechny tyto body byly geodeticky zaměřeny. Do výpočtů vstupovaly všechny uvedené body. Obr. F.1: Vlícovací body na západní stěně místnosti 01 66

67 ČVUT v Praze F. ROZMÍSTĚNÍ VLÍCOVACÍCH BODŮ NA STĚNÁCH Obr. F.2: Vlícovací body na východní stěně místnosti 01 Obr. F.3: Vlícovací body na východní stěně místnosti 02 67

68 F. ROZMÍSTĚNÍ VLÍCOVACÍCH BODŮ NA STĚNÁCH Obr. F.4: Vlícovací body na západní stěně místnosti 02 68

69 G. NÁČRTY G Náčrty Obsahem této přílohy jsou v terénu vyhotovené náčrty. Konkrétně se jedná o: Náčrt půdorysu Náčrt podélného řezu A - A Náčrt podélného řezu B - B 69

70 H. POROVNÁNÍ MĚŘENÝCH DÉLEK A KONTROLNÍCH OMĚRNÝCH H Porovnání měřených délek a kontrolních oměrných V této příloze je uvedeno porovnání vybraných vodorovných délek vypočtených ze souřadnic zaměřených bodů a kontrolních oměrných zaměřených ručním laserovým dálkoměrem. Větší rozdíly u některých délek jsou způsobeny typem zdiva ve sklepních prostorách domu. Kontrolní oměrné tak někdy nebylo možno změřit přesně v místech obou zaregistrovaných bodů. Tato kontrola slouží zejména k odhalení hrubých chyb při zaměřování podrobných bodů. Z bodu Na bod Ze souřadnic [m] Kontrolní oměrné [m] Rozdíl [m] ,11 6,07 0, ,04 10,04 0, ,71 5,72 0, ,15 10,14 0, ,18 10,20 0, ,27 10,23 0, ,86 2,89 0,03 Tab. H.1: Porovnání vodorovných délek ze souřadnic a kontrolních oměrných 70

71 ČVUT v Praze I I. POMOCNÉ SNÍMKY Pomocné snímky Tato příloha obsahuje snímky, které byly pořízeny pro zjednodušení tvorby vý- stupů měřické dokumentace a k doplnění celkového přehledu o objektu. Obr. I.1: Výklenky s okny v místnosti 01 Obr. I.2: Místnost 01 71

72 ČVUT v Praze I. POMOCNÉ SNÍMKY Obr. I.3: Zazděná neúplná nika v místnosti 04 Obr. I.4: Problematické místo s oknem v místnosti 02 72

73 ČVUT v Praze I. POMOCNÉ SNÍMKY Obr. I.5: Místnost 02 Obr. I.6: Výklenky v místnosti 02 73

74 ČVUT v Praze I. POMOCNÉ SNÍMKY Obr. I.7: Schody do místnosti 02 Obr. I.8: Strop nad schody do místnosti 02 74

75 ČVUT v Praze I. POMOCNÉ SNÍMKY Obr. I.9: Výklenek s oknem v místnosti 01 Obr. I.10: Zazděné dveře v místnosti 02 75