MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA GEOGRAFICKÝ ÚSTAV

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA GEOGRAFICKÝ ÚSTAV Bakalářská práce BRNO 2017 PAVEL POSPÍŠIL

2 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA GEOGRAFICKÝ ÚSTAV Rozšíření vybraných objektů ZABAGED o třetí rozměr Bakalářská práce Pavel Pospíšil Vedoucí práce: doc. RNDr. Petr Kubíček, CSc. BRNO 2017

3 Bibliografický záznam Autor: Název práce: Studijní program: Studijní obor: Vedoucí práce: Pavel Pospíšil Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Geografický ústav Akademický rok: 2016/2017 Počet stran: Klíčová slova: Rozšíření vybraných objektů ZABAGED o třetí rozměr Geografie a kartografie Geografická kartografie a geoinformatika doc. RNDr. Petr Kubíček, CSc. 3D reprezentace, DMP, Elektrická síť, Stožáry, Elektrické vedení, 3D vizualizace

4 Bibliografic Entry Author: Title of Thesis: Degree Programme: Field of Study: Supervisor: Pavel Pospíšil Academic Year: 2016/2017 Number of Pages: Keywords: Faculty of Science, Masaryk University Department of Geography 3D extension of selected topographic objects Geography and Cartography Geographical Cartography and Geoinformatics doc. RNDr. Petr Kubíček, CSc. 3D representation, 3D visualization, DMP, Electrical Grid, Electrical Poles, Electrical lines

5 Abstrakt Bakalářská práce se zaměřuje na ověření možnosti použití digitálního modelu 1. generace (DMP 1G) a vybraných externích databází pro tvorbu 3D reprezentace ZABAGED. Za tímto účelem bylo provedeno terénní šetření, měřící skutečnou výšku objektů, zaměřeno bylo na objekty výškové (věže, komíny). Ze srovnání naměřených hodnot s modelem vyplývá, že DMP 1G není pro 3D reprezentaci objektů použitelný. Následně se zaměřuje na 3D reprezentaci objektů Elektrické vedení a Stožár elektrického vedení, kterou navrhuje na základě typizace reálných prvků elektrické sítě. Ta je navrhnuta jako rozšíření stávajícího stavu v ZABAGED, za použití 3D modelů, dle typizace. Je popsán postup tvorby vizualizace v prostředí ArcGIS, doplněný ukázkou. V závěru jsou nastíněny další možnosti rozšíření návrhu. Abstract Bachelor thesis is oriented towards validation of digital surface model 1st generation (DMP 1G) and selected external databases in regard to creating 3D representation of ZABAGED. To accomplish this goal, terrain measurement that obtained real height of objects was realized. It was focused on high-rise objects (towers, chimneys). From comparation of measured heights with model was concluded, that DMP 1G is not suitable for making 3D representation of objects. After that, thesis focus on 3D representation of electric lines and electric poles/masts. It suggests typization of real electric grid objects and expands state of ZABAGED to accomodate for this new data. 3D models of objects are made and used. Thesis also decribes process of making vizualization from this data in ArcGIS software environment, sample of vizualization is shown. At the end some suggestions regarding expansion of proposed representation are made.

6

7

8 Poděkování Na tomto místě bych chtěl poděkovat vedoucímu mé práce docentu RNDr. Petru Kubíčkovi, CSc. za cenné rady, trpělivost, vstřícný přístup a za možnost získat díky této práci cenné zkušenosti nejen v oboru 3D reprezentace. Poděkování patří i mému konzultantovi Václavu Palečkovi, za pomoc nejen při terénním měření, ale i při následném zpracování výsledků. Svůj dík bych chtěl také směřovat mým přátelům, kteří mě udržovali v psychické pohodě a snažili se mi pomoci, kdy to jen šlo. Nakonec bych chtěl poděkovat také své rodině, která mi poskytla zázemí fyzické i duševní, a díky tomu také nemalou měrou přispěla k tvorbě této práce. Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou/diplomovou práci vypracoval samostatně pod vedením doc. RNDr. Petra Kubíčka, CSc. a s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno, Pavel Pospíšil

9 OBSAH 1 Úvod Rešerše literatury Podklady pro rozšíření Základní Báze Geografických Dat Katalog objektů ZABAGED Digitální model reliéfu 5. generace Digitální model povrchu 1. generace Algoritmus tvorby DMP Deklarovaná přesnost DMP 1G Digitální technická mapa Ověření podkladových dat pro vytvoření 3D reprezentace Ověření možností použití DMP 1G a externích databází Věžovitá nástavba na budově, věžovitá stavba ostatní Tovární komín Elektrická síť Zhodnocení Elektrická síť Elektrické vedení Sloupy Stožáry Současný stav v ZABAGED Elektrické vedení Stožár elektrického vedení Aktualizace ZABAGED Návrh 3D reprezentace Podpěrné body elektrického vedení Sloupy Stožáry Rozšíření stávajících atributů Elektrické vedení Rozšíření stávajících atributů Postup tvorby vizualizace D modely

10 6.5 Vizualizace Možnosti dalšího postupu Závěr Zdroje

11 1 ÚVOD Moderní technologie mají za následek změny v mnoha odvětvích, geografii nevyjímaje. Zvláště prudký rozvoj informačních technologií a existence geoinformačních systémů umožňují významné rozšíření možností nejen pro geografy a geoinformatiky, ale i pro organizace státní správy a soukromý sektor. Mapy a prostorové informace obecně se ještě v nedávné minulosti vedly v drtivé většině ve dvou rozměrech a rozměr třetí, tedy výška, se projevovala maximálně v podobě hypsometrie či fyzických trojdimenzionálních (dále 3D) map. V současnosti je však možné (nejen) geografické jevy vést i ve virtuálním prostředí ve třech dimenzích, což je stále sílící trend. Z tohoto důvodu je třeba možnosti 3D reprezentace jevů hlouběji zkoumat. Nejde jen o možnosti samotné vizualizace a reprezentace, neméně důležité je samotné získání dat a jejich přesnost. Proto je do této oblasti vkládáno mnoho prostředků a značné úsilí. Řada států, organizací i jedinců podniká výzkum na tomto poli. Trojdimenzionální reprezentace může pomoci ke srozumitelnější, či přesnější vizualizaci objektů a jevů v prostoru, stejně jako rozvinout nové možnosti analýzy a dalšího výzkumu. Česká Republika potažmo Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK) v tomto směru není výjimkou, a proto probíhá výzkum možností, jak rozšířit Základní bázi geografických dat o třetí dimenzi (ZABAGED ). Že je třeba ZABAGED dále inovovat, a to nejen z hlediska zmiňované trojdimenzionální reprezentace potvrzuje i existence projektu Inovace Základní báze geografických dat (MASARYKOVA UNIVERZITA, 2017) realizovaného v roce 2016 Geografickým ústavem Masarykovy univerzity. Projekt měl za cíl navrhnout inovace ZABAGED, tak aby umožňovala mapové výstupy v měřítku 1:5000 při současném provázání s geografickými podklady na lokální úrovni a zapracovával využití existujících prvků v Registru územní identifikace, adres a nemovitostí (RÚIAN) i dalších registrech a evidencích vedených v rámci státní správy. Zároveň se zabýval zahrnutím datových prvků nezbytných pro zobrazení dat databáze ve 3D společně s daty výškopisu (digitální modely reliéfu a povrchu). Práce byla vypracována jako součást projektu se zaměřením na rozvoj možností 3D reprezentace dat ZABAGED. Za účelem ověření použitelnosti Digitálního modelu povrchu 1. generace (DMP 1G) a vybraných externích zdrojů dat při 3D reprezentaci vybraných objektů bylo provedeno terénní měření. To se zaměřilo na některé výškové objekty (věžovité stavby, rozhledny, komíny) u kterých byla změřena reálná výška, která byla následně porovnána s daty DMP 1G a vybraných databází. Práce se dále zaměřuje na návrh 3D reprezentace pro elektrické vedení, respektive pro příslušné objekty v ZABAGED. Stručně představuje typy konstrukcí podpěrných bodů a typy elektrických sítí v ČR. Stanovuje typizaci sloupů a stožárů elektrického vedení pro účely reprezentace. Vybírá vlastnosti podstatné pro typizaci a pro zobrazení vedení, sloupů a stožárů ve 3D. Následně jsou na těchto základech stanoveny atributy pro rozšíření příslušných objektů v ZABAGED. Pro jednotlivé prvky elektrického vedení je stanoven postup tvorby jejich vizualizace, která byla vytvořena v softwaru ArcGIS. 3D modely prvků, které jsou v ní využívány, jsou vytvořeny v programu SketchUp. Vizualizace představuje reálný stav elektrického vedení na malém území s několika typy vedení i sloupů/stožárů. Práce také poukazuje na další možnosti rozšíření poskytovaného návrhu. 11

12 2 REŠERŠE LITERATURY Tématika 3D modelování objektů na povrchu v celonárodním měřítku dosud nebyla v prostředí ČR příliš zkoumána, což dokládá velmi malý počet publikací na toto téma zpracovaných. Proto je stěžejním dokumentem pro možnosti 3D reprezentace, který je v českém jazyce, již zmiňovaná Certifikovaná metodika pro inovaci a vedení ZABAGED (KUBÍČEK, ŠTAMPACH, ŘEZNÍK a kol., 2016). Rozšíření o třetí rozměr pro ni představuje jeden z hlavních cílů. Jsou v ní představeny jednotlivé datové zdroje použitelné pro rozšíření, důraz je kladen na využití stávajících dat v ZABAGED a datové zdroje veřejné správy. Stručně představuje technologie vhodné k použití při rozšíření datového modelu a navrhuje způsob vedení prvků v tomto modelu. Metodika se nezabývá jednotlivými typy objektů v ZABAGED podrobně a stanovuje doporučení dalšího postupu, respektive poukazuje na problémy při tvorbě jejich 3D reprezentace. Zabývá se kvalitou dat a navrhuje její vizualizaci. Zejména pak navrhuje metodu vizualizace 3D dat ZABAGED. Vizualizací se například zabývají i (HERMAN, ŘEZNÍK, 2015), kteří se zaměřují na 3D modelování od úrovně budov po města. Poskytují analýzu kartografických zásad pro 3D vizualizaci prostorových dat i přehled technologií a datových formátů používaných pro vizualizaci 3D modelů. Důraz kladou na ověření dostupných webových technologií pro tento úkol. Vytvořena byl 3D model Nového Lískovce, který zobrazuje terénní model, 3D budovy, akustické znečištění a další související informace. V zahraničí je pak snaha o celonárodní reprezentaci objektů ve 3D patrná hned u několika států. Zřejmě nejdále se ve vývoji a výzkumu této problematiky dostalo Nizozemsko. Jak uvádí (STOTER a kol., 2013), národní standard pro 3D topografické mapování ve velkém měřítku byl vytvořen v roce Patrné jsou dva hlavní směry, jakým způsobem k věci přistoupit. První předpokládá zajištění 3D standardu s podporou všech zúčastněných stran (správců technických sítí, komunikací, místních samospráv apod.), kdy sběr a správu dat od nich získaných by zajišťovaly místní samosprávy. Druhý, který vede Kadaster (obdoba ČÚZK) pracuje s možností automatického generování 3D verze objektově orientovaného datasetu v měřítku 1 : Ten by byl vytvořen kombinováním 2D dat s daty laserového skenování (průměrná hustota 10 bodů na metr čtvereční). (Jantien Stoter) neříkají, který z uvedených postupů má šanci na získání lepších výsledků, oba mají své klady i zápory. Vyzdvihuje však roli státních organizací, které musejí převzít zodpovědnost za 3D mapování na národní úrovni a tak poskytují zázemí pro komunitu i zúčastněné strany. Probíhající výzkum na toto téma, který probíhá na technické univerzitě v Delftu shrnují (STOTER a kol., 2016). Skupina pro výzkum 3D geoinformací na této univerzitě se zaměřuje na poskytnutí přesných 3D dat, která se dají následně využít pro další analýzy. Jedním z problémů totiž je určení možností využití získaných 3D dat a 3D modelů, jelikož s nimi instituce často neumějí správně pracovat. Také řeší specifikaci úrovně detailů Level of detail (LOD), tvorbu základní báze 3D dat (3D base data) nebo větší integraci 3D dat s ostatními zdroji. Automatickou tvorbou budov z mračna bodů laserového skenování se zabývají (XIONG, 2015), tentokrát z univerzity v Twente. V současné době totiž není software, který by byl plně automatický a splnil tento úkol. Proto v práci analyzují vlastnosti topologických grafů, vytvořených na povrchu objektů. Na tomto základě se jim podařilo stanovit primitiva (střech) budov, která odpovídají určitým konfiguracím grafu, a ze kterých se dají automaticky tvořit libovolně velké objekty s planárním povrchem. Také se jim podařilo vyvinout omezující algoritmus, který zajišťuje, že střechy budov jsou vytvořeny podle tvaru budovy. Další vybrané zahraniční projekty jsou uvedené v metodice (KUBÍČEK, ŠTAMPACH, ŘEZNÍK a kol., 2016, s ), Jedním z nich je i obnova digitální topografické databáze (DTB) 12

13 ve Finsku. Dle (JAKOBSSON, ILVES, 2016) by měl tento projekt poskytnout novou DTB, umožňující řízení kvality, podporu 3D a 4D dat, a to vše na podkladu standardů. Speciálním způsobem vedení prostorových informací ve 3D je takzvaný 3D katastr. Na našem území se tímto tématem zabýval ve své diplomové práci například Rak (2014). Zaměřuje se na aplikaci normy ISO 19152, která umožňuje 3D správu pozemků, na prostředí ČR. Uvádí příklad situace, kdy lze 3D katastr použít. I díky konfrontaci se zahraničními projekty je zřejmé, že problematika 3D reprezentace topologických dat v celonárodním měřítku představuje důležitou oblast budoucího rozvoje. Současný stav, kdy se řada projektů tohoto tématu začíná rozvíjet a přináší první výsledky naznačuje možné široké uplatnění v příštích letech. Pokud má ČR na tomto poli dosahovat podobné úrovně jako zahraniční státy, je nezbytné věnovat problematice zvýšenou pozornost a úsilí. Jeho výsledkem by mělo být vytvoření 3D reprezentace topografické databáze (ZABAGED ) s ohledem na místní podmínky. 13

14 3 PODKLADY PRO ROZŠÍŘENÍ Základním podkladem pro rozšíření objektů o třetí rozměr představuje samotná Základní báze geografických dat (ZABAGED ), která stanovuje jejich dvoudimenzionální prostorová data, ze kterých lze dále vycházet. Z datových sad ve vlastnictví ČÚZK se pak nabízí využití Digitálního modelu povrchu 1. generace. 3.1 Základní Báze Geografických Dat Základní báze geografických dat České republiky je digitální geografický model území České republiky, který je spravován Zeměměřickým úřadem ve veřejném zájmu. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 1) Je součástí informačního systému zeměměřictví podle zákona č. 200/1994 Sb., jeho obsah a předmět správy je dán vyhláškou č. 31/1995 Sb. Je využíván jako základní informační vrstva v územně orientovaných informačních a řídících systémech veřejné správy ČR. (ČÚZK, 2016a) Současně je zdrojem vybraných informací pro datovou strukturu INSPIRE. V rámci plnění požadavků evropské směrnice o vzniku INSPIRE (2007/2/ES) je postupně zajišťována jednotnost reprezentace státní hranice a návaznost důležitých prvků infrastruktury s okolními státy. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 1) ZABAGED má charakter geografického informačního systému spojujícího prostorovou složku vektorové grafiky s topologickými relacemi objektů a složku atributovou obsahující popisy a další kvalitativní a kvantitativní informace o jednotlivých geografických objektech (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 1). V současnosti je tvořen 120 typy geografických objektů zařazených do polohopisné nebo výškopisné části (ČÚZK, 2016a). Polohopisná část obsahuje v první řadě dvourozměrně vedené (2D) prostorové informace, dále pak informace popisné o sídlech, komunikacích, rozvodných sítích, vodstvu, územních jednotkách, vegetaci a povrchu, terénním reliéfu a vybraných geodetických bodech (celkem 117 objektů) (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 1). Proces tvorby ZABAGED započal roku 1995, přípravné práce však probíhaly již před tímto datem. V celém rozsahu ČR a nadefinovaných objektů byla ZABAGED naplněna roku Od jejího vzniku jsou objekty pravidelně celoplošně revidovány a aktualizovány, a to dvěma základními způsoby. Plošná (periodická) aktualizace je realizována na podkladě dat dálkového průzkumu Země, z veřejně dostupných zdrojů na Internetu, šetřením vybraných informací u místních orgánů veřejné správy a terénního místního šetření. Výstupy z informačních systémů veřejné zprávy poté slouží k aktualizaci vybraných typů objektů při aktualizaci průběžné. (ČÚZK, 2016a) Jelikož jsou data poskytovaná jednotlivými správci prostorově a obsahově nekonzistentní, Zeměměřický úřad zajišťuje jejich harmonizaci tak, aby ZABAGED tvořila komplexní topologicky harmonizovaný geografický model území České republiky. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 1) Katalog objektů ZABAGED Katalog je základním seznamem typů objektů ZABAGED a jejich atributů. Přehledně popisuje začlenění typů objektů do kategorií, definuje pojmenování a jejich význam, popisuje jejich kódování, geometrickou reprezentaci a zdroj dat. U každého typu objektu je popsána i struktura databázových tabulek, ve kterých jsou uloženy jejich negrafické informace atributy. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 3) 14

15 Každý ze 120 typů objektů má svůj vlastní katalogový list obsahující tyto informace: Kategorie objektů Typ objektu Kód objektu Definice objektu Geometrické určení objektu Geometrická přesnost Zdroj dat geometrických Zdroj dat popisných Atributy Geometrické určení objektu stanovuje způsob vektorového zobrazení konkrétního typu objektu. Základní geometrickou reprezentací je bod, linie a plocha. Některé objekty mohou být v závislosti na velikostních kritériích jednotlivých typů vedeny dvěma způsoby. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 4) Geometrická přesnost vyjadřuje hodnotu střední polohové chyby daného typu objektu a je členěna na 5 úrovní (A až E) (Tab. 1). Tyto úrovně byly definovány v počátcích tvorby ZABAGED. V současnosti díky zpřesňování polohy prvků fotogrammetrickými metodami, používáním ortofotomap s vysokým rozlišením a využíváním dat z leteckého laserového skenování, je postupně zvyšována přesnost objektů zařazených především do úrovní B a C. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 4) Tab. 1 Úrovně geometrické přesnosti objektů ZABAGED (sestaveno podle: PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 4) Úroveň přesnosti A B C D E Popis objekty určené přímo správcem objektu v souřadnicích (geodetické body) objekty jejichž poloha je v území jednoznačně určitelná (např. budovy, komunikace) a střední polohová chyba dosahuje hodnoty do 5 m objekty o nižší přesnosti (např. hranice kultur) s hodnotou střední polohové chyby do 15 m Objekty nízké přesnosti (např. obtížně identifikovatelné hranice bažin), s hodnotou střední polohové chyby do 30 m objekty nejnižší přesnosti, jejichž přesnost dosahuje velice proměnných hodnot (např. objekty, které nejsou v terénu patrné, jsou převzaté z tematických map měřítka 1:50 000, příp. 1: rozvodnice nebo hranice geomorfologických jednotek) Prostředkem, který umožňuje uchovávat popisná data je vedení atributů u jednotlivých objektů. Ty vyjadřují možné vlastnosti a charakteristiky typů objektů. Každý objekt má atribut FID_ZBG který slouží jako jednoznačný identifikátor objektu v ZABAGED. Odvozené typy objektů (plochy, jejichž kód začíná písmeny NF) mohou být vytvářeny pro každou publikaci dat ZABAGED nově, proto FID_ZBG prostorově i atributově totožného odvozeného objektu nemusí být ve dvou verzích dat ZABAGED shodné. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 5) Hodnoty atributů každého typu objektu mohou obsahovat vlastnosti daného jevu nebo představují jednoznačný identifikátor z informačního systému správce a slouží jako integrační klíč 15

16 ke správci (Tab. 2). Některé atributy nejsou zatím naplněny, neboť dosud nebyly uzavřeny dohody s jejich správci o předávání těchto dat pro ZABAGED. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 5) Tab. 2 Informace popisující atributy objektů ZABAGED (sestaveno podle: PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 5) Informace Název atributu Datový typ Předmět atributu Hodnoty atributu Kód Popis/význam hodnoty atributu Popis Stručná zkratka pojmenování atributu. V případě číselníkových atributů jsou generovány dva atributy, které se v názvu liší posledním místem. Atribut s písmenem K obsahuje možné hodnoty kódu a druhý s písmenem P slovní popis této hodnoty. Typ NUMBER - číslo libovolného typu, typ VARCHAR2 - textový řetězec proměnné délky, kdy číslo v závorce udává počet míst rezervovaných pro danou hodnotu atributu. U typu NUMBER druhé číslo v závorce udává počet desetinných míst. Stručný popis vybrané, sledované vlastnosti, charakteristiky typu objektu, je stanoven v ZÚ místná položka textová, číselná nebo kombinovaná, která je zadávána přímo nebo vybírána z předem definovaného číselníku. Hodnoty v číselnících jsou převzaty z normy DIGEST (Digital Geographic Information Exchange Standard), od správců jiných informačních systémů, jejichž data jsou používána pro aktualizaci ZABAGED, příp. doplněny v ZÚ. Číselníková hodnota. Představuje slovní vyjádření hodnoty kódu v případě číselníkového atributu nebo vysvětlení schéma identifikátoru typu objektu v souladu s příslušnou databází správce. 3.2 Digitální model reliéfu 5. generace Digitální model reliéfu České republiky 5. generace (DMR 5G) představuje zobrazení přirozeného nebo lidskou činností upraveného zemského povrchu v digitálním tvaru ve formě výšek bodů, které tvoří nepravidelnou trojúhelníkovou síť (TIN). Jsou definovány souřadnicemi X,Y,H, kde H představuje nadmořskou výšku ve výškovém referenčním systému Balt po vyrovnání (Bpv) s úplnou střední chybou výšky 0,18 m v odkrytém terénu a 0,3 m v zalesněném terénu. Model vznikl z dat pořízených metodou leteckého laserového skenování výškopisu území České republiky v letech 2009 až (ČÚZK, 2016b) 3.3 Digitální model povrchu 1. generace Digitální model povrchu České republiky 1. generace (dále jen DMP 1G) slouží k digitální reprezentaci povrchu ČR tedy reliéfu, vegetace, budov a dalších objektů na něm umístěných. Byl vytvořen z dat leteckého laserového skenování (LLS), které probíhalo v letech ve třech pásmech (Střed, Západ, Východ). Samotné skenování bylo realizováno pomocí systému LiteMapper 6800 firmy IGI GmbH s využitím leteckého laserového skeneru RIEGL LMS Q680 s příslušenstvím pro autonomní určování polohy skeneru GPS (Global Positioning System) a IMU (Intertial Measurement Unit). Průměrná výška skeneru nad střední rovinou terénu byla 1200 m nebo 1400 m. V současnosti je naskenováno 100 % povrchu ČR. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 4) Takto získaná data nadále prošla předzpracováním, kdy bylo nutné jednotlivé odrazy laserového paprsku takzvaně georeferencovat a následně provést transformaci polohových 16

17 souřadnic do pracovního souřadnicového referenčního systému UTM/WGS 84-G873 a výškových údajů do výškového referenčního systému Balt po vyrovnání (Bpv). (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 5) Testování takto transformovaných dat bylo provedeno na 178 komparačních základnách v pásmu Střed. Komparační základny jsou tvořeny geodeticky zaměřenými lokálními polohovými a výškovými poli. Rozměry těchto základen bývají zpravidla 50 x 50 m, minimálně však 30 x 30 m. Proto byly použity rovné plochy fotbalových hřišť, tenisových kurtů, náměstí apod. Jednotlivé body jsou od sebe vzdáleny průměrně 10 m, přičemž převýšení terénu mezi sousedními body nemá být větší než 0,15 m. Vyhodnocením absolutní výškové přesnosti leteckého laserového skenování v roce 2010 byla zjištěna systematická složka chyby měření po vyrovnání sousedních pásů a bloků v pásmu Střed ch = -0,034 m. Tato systematická chyba byla z dat DMR 5G hromadně odstraněna. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 5-6) Dalším krokem bylo provedení robustní filtrace na datech. Jejím cílem je separovat body, kde dopadl laserový paprsek na terén (včetně skal), vegetaci, stavby a výškové překážky, a přitom identifikovat chybná měření (např. letící pták). Výsledkem jsou samostatné soubory dat, roztříděné dle dopadu paprsku na vyjmenované druhy zemského povrchu či objektů na něm. Úspěšnost automatizovaných postupů klasifikace výškových bodů závisí na ročním období, ve kterém byla data pořízena. Orientačně lze říci, že v období bez rozvinuté vegetace dosahuje klasifikace úspěšnosti 90 %, v oblastech skenovaných později pouze %. K eliminaci těchto chyb je prováděna následná interaktivní vizuální kontrola dat, která zajistí, že samostatné soubory výškových bodů skutečně leží na klasifikovaných površích. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 6) Při tvorbě modelu je dále řešen výběr reprezentativního výškového bodu povrchu (reliéfu) v zemědělsky obhospodařovaných oblastech, a to v místech která neleží přímo na terénu, ale nelze je zařadit do kategorie vegetace, vinou čehož byly nesprávně zařazeny do reliéfu. Dále byl proveden výběr reprezentativního výškového bodu v ostatních areálech vyjma stavebních objektů a areálů se vzrostlými stromy, za účelem odstranění nepodstatných nerovností terénu. Model byl též interpolován v oblastech neobsahující naměřená data (např. vodní plochy). (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 7) Jelikož je tímto způsobem upravený model velice detailní a jednotlivé body mohou být zatíženy drobnými chybami v důsledku nízké vegetace, je dále prováděno ředění bodů reliéfu metodou tzv. hoblování vyvinutou firmou Atlas, spol. s.r.o. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 8) Maximální úprava výšky pomocí této metody činí 0,16 m, na budovách zůstává bodové mračno o původní hustotě Algoritmus tvorby DMP Pro tuto práci je důležitá identifikace bodů modelu představujících povrch stavebních objektů (budov) a vzrostlou vegetaci (stromy). Vstupními daty jsou čtverce 2 x 2 km, které slouží k definování zpracovávané oblasti, dále vrstva budov v ZABAGED a nakonec vrstva budov v digitální katastrální mapě (DKM). Algoritmus tvorby DMP 1G nejprve postupně načte vrstvu čtverců, poté vrstvu budov ze ZABAGED a DKM, které do této oblasti zasahují. Pro jednotlivé čtverce 2 x 2 km následně provádí jednotlivé úkony. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 8) Nejdříve načte laserové body z textových souborů XYZ a odstraní z nich body ležící příliš nízko nad zemí (nevýznamné nízké objekty) a body ležící příliš vysoko (chybné odrazy od mraků apod.). Načtou se obrysy budov ze ZABAGED a DKM a v souboru laserových bodů se detekují obrysy budov. Všechny vrstvy se spojí do jedné a takto hrubě vytvořené obrysy budov vymezují oblasti ve kterých se poté hledají střešní roviny. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 8-9) 17

18 Algoritmus postupně prochází vrstvu budov získanou v předchozím kroku, ořízne mračno bodů náležící objektům a pomocí prokládání rovin se snaží detekovat body ležící na střešním plášti. Body ležící mimo takto proložené roviny jsou odstraněny. Kolem zbývajících bodů je vytvořena nekonvexní obálka (s dírami) určující obrys budovy. U budov s komplikovaným tvarem střešního pláště (označené v databázi ZABAGED jako kostel, věž apod.), kde není možné dostatečně spolehlivě proložit rovinu, se ponechává vždy nejvyšší neextrémní bod v proložené mřížce. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 9) Body objektů, které nebyly zařazeny do vrstvy budov jsou nadále považovány za vegetaci. Z této oblasti jsou vyříznuty všechny oblasti kde se již nacházejí budovy. Z této vrstvy jsou opět odstraněny pravděpodobné chyby (tedy body ležící příliš vysoko nad okolím) a naopak jsou na úroveň svého okolí (vrchní vrstva korun stromů) vyzdvihnuty body ležící příliš nízko (odrazy od spodních vrstev). Terénní reliéf je pak tvořen (v oblastech bez objektů) body převzatými z DMR 5G. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 9) Aby byly stěny budov ve vyfiltrovaném mračnu laserových bodů tvořeny (přibližně) kolmými stěnami, jsou do něho přidány i zlomové linie ležící na spodní (patě) a horní hraně (okapu) budov. Horní hranu tvoří propojené body ležící na okraji střešního pláště. Spodní hrana je získána přidáním drobného bufferu (obalové zóny) a určením výšky 3D linie z dat DMR 5G. Vzhledem k tomu, že DMP 1G je reprezentován pouze množinou diskrétních výškových bodů (XYH) je následně zlomová linie rozložena na jednotlivé výškové body. (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 9) Deklarovaná přesnost DMP 1G Přesnost dat DMP 1G je v území mimo zástavbu a souvislé lesní plochy prakticky totožná s přesností DMR 5G (DUŠÁNEK a kol., 2016, s. 12). Podstatnější pro tuto práci je však přesnost na budovách. Dle Dušánka a kol. (2016, s. 15) je však ověření přesnosti bodů DMP 1G na budovách a vrchních plochách souvislé vzrostlé vegetace prakticky nerealizovatelné ve větším a reprezentativním objemu, a proto byla deklarovaná přesnost mh = 0,40 m na pevných plochách (převážně střech budov a povrchu mostovek) a mh = 0,70 m (na vrchních plochách korun stromů) odvozena kvalifikovaným odhadem jako 2,3násobek úplné střední výškové chyby bodů DMR 5G (0,18 m a 0,30 m). Tato přesnost může být lokálně ovlivněna roční dobou skenování (např. listnatých lesů časně z jara) nebo klimatickými podmínkami (při jarním skenování brzy ráno nebylo zachyceno až 30 % střech budov). 3.4 Digitální technická mapa Jednotlivé objekty digitálně technické mapy jsou stanovené vyhláškou č. 233/2010 Sb. Ta vymezuje doporučený územní rozsah objektů, jejich přesnost a požadované typy. Vyhláška dále stanovuje, že všechny prvky technické mapy obce jsou určeny polohově i výškově. Také stanovuje podklady pro vytvoření takové mapy. Prvky obsahu mapy jsou stanoveny v příloze vyhlášky, ve které jsou uvedeny mimo jiné i příhradové, betonové, dřevěné a ocelové stožáry či sloupy (elektrického vedení). Digitální technická mapa tedy sice má stanoven způsob vedení některých objektů, respektive typů těchto objektů, přesto není schopna vést informace o nich natolik detailně aby mohla být využita pro přesnou 3D reprezentaci. Není například schopna postihnout typy stožárů, které se mohou tvarově i rozměrově značně lišit (viz. kapitola 5.3). Výhodou naopak může být přítomnost prostorových informací sloupů, pokud jsou v mapě opravdu vedeny. Dle vyhlášky č. 233/2010 Sb. jsou další prvky nad rámec základního obsahu v režii jednotlivých obcí, které za tímto účelem stanovují své obecní vyhlášky. Také neurčuje datový model pro jednotlivé objekty (geometrie, atributy, číselníky). Technické mapy obcí a krajů jsou navíc vedeny ostrovně, což ztěžuje využití dat pro větší území. 18

19 4 OVĚŘENÍ PODKLADOVÝCH DAT PRO VYTVOŘENÍ 3D REPREZENTACE Základním problémem vytvoření trojdimenzionálních objektů pro původní 2D databázi je získání dat umožňujících převedení objektu do třetího rozměru. Nabízí se tři hlavní přístupy, jakým způsobem potřebná data získat: přímým měřením objektů v terénu, získáním potřebných dat od třetích stran (vlastníků/správců objektů), využitím stávajících modelů povrchu (v tomto případě DMP 1G). 4.1 Ověření možností použití DMP 1G a externích databází Pro zhodnocení možnosti použití digitálního modelu povrchu za účelem 3D reprezentace objektů ZABAGED bylo nutné ověřit jejich přítomnost v DMP 1G a přesnost těchto dat. Za tímto účelem bylo v srpnu 2016 provedeno terénní měření vybraných objektů v oblasti okresu Beroun a Kladno, pro kterou byla poskytnuta ČÚZK data v rámci projektu vypracování metodiky pro inovaci a vedení ZABAGED (KUBÍČEK, ŠTAMPACH, ŘEZNÍK a kol., 2016). Měření se zaměřovalo na vybrané výškové objekty, konkrétně objekty ZABAGED Věžovitá nástavba na budově, věžovitá stavba ostatní (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 14) a Tovární komín (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 21). Pro měření byl použit laserový dálkoměr Nikon Forestry 550, který automaticky vypočítává výšku objektu na základě zaměření paty a vrcholu. Udávaná přesnost této hodnoty je 0,2 m při měření do 100 m vzdálenosti a 1 m při měření na vzdálenost větší. Pro výsledky měření je nutné počítat s vyšší hodnotou, jelikož se nedá deklarovat, že měřená vzdálenost byla vždy pod 100 metrů. Jako pata objektu byl brán bod, který se dotýkal nejníže povrchu, jako vrchol naopak nejvyšší viditelný bod objektu. Vzhledem k tomu, že ne vždy bylo možné určit přesný vrchol (či patu) nebo nebylo možné najít přímou viditelnost na patu i vrchol objektu, bylo nutné v některých případech připočítat k objektu část výšky odhadem (nikdy ne více jak 3 m). Každý objekt byl tímto způsobem třikrát změřen a výsledná výška vypočítána jako průměr těchto měření. Celkem bylo tímto způsobem změřeno 21 objektů typu Věžovitá nástavba na budově, věžovitá stavba ostatní a 12 objektů typu Tovární komín (Obr. 1). Pro některé objekty byly nalezeny externí zdroje dat, které jejich výšku obsahují. Tato data nejsou spravovaná ani autorizovaná správci objektů. Proto byla také porovnávána s daty měření, za účelem ověření jejich přesnosti. Jsou to konkrétně: Pro podtyp rozhledna: o (ŠTEKL, 2016) o (GEJDOŠ, 2016) Pro typ Tovární komín: o Komínová databáze (KODA) (FUCHS, 2016) 19

20 Obr. 1 Umístění objektů měřených v rámci terénního měření (podkladová mapa: ČÚZK, 2014a) Výška změřená laserovým dálkoměrem byla následně porovnávána s daty získanými z DMP 1G. Vzhledem k tomu, že DMP obsahuje data o nadmořské výšce bylo nejprve potřeba vytvořit rozdíl výšek mezi DMP a DMR, nazývaný jako normalizovaný digitální model povrchu (ndmp). Tím byla získána výška objektů vůči terénu, na kterém jsou umístěny. Interpolací pozice objektu (ze ZABAGED ) na ndmp byla posléze zjištěna jeho výška v tomto modelu. Vzhledem k tomu, že se mohou v ZABAGED či DMP vyskytovat prostorové nepřesnosti, nemusí být bod v ndmp, který charakterizuje vrchol objektu, totožný s umístěním objektu v ZABAGED. Proto byla jako další porovnávaná charakteristika vybrána výška nejvyššího bodu v okolí umístění objektu. Výšky zjištěné tímto způsobem byly odečteny od výšek terénně změřených. Tak byly získány hodnoty, které charakterizují odlišnost výšek získaných z ndmp se změřenými daty. Na rozdílech byly provedeny jednoduché statistické úkony jako nalezení průměru, statistické odchylky a extrémních rozdílů. Výsledky měření výšky pomocí dálkoměru také posloužily k porovnání s výškami získanými z externích databází u objektů, které jsou v těchto databázích obsaženy. 20

21 4.1.1 Věžovitá nástavba na budově, věžovitá stavba ostatní Tento objekt ZABAGED zahrnuje řadu tvarově i rozměrově často velmi rozdílných staveb. Proto se dále dělí na podtypy: věž blíže nespecifikovaná, věžovitá nástavba na budově, rozhledna, vysílač a rozhledna + vysílač. Objekt je geometricky určen jako bod a jak vyplývá z podtypů, může jít jak o věže, které tvoří součást větších budov, tak o samostatně stojící konstrukce. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 14) Obr. 2 Plzeňská brána v Berouně Podtyp věž blíže nespecifikovaná představuje pravděpodobně označení pro stavby nespadající do žádného z ostatních podtypů, přesto však splňujících charakteristiku věže. Jde například o mostecké brány na Karlově mostě a v kontextu měřených objektů, o městské brány v Berouně. Přestože jsou v ZABAGED tyto objekty vedené bodově, je zřejmé, že může jít o poměrně rozměrné stavby. V případě Plzeňské brány v Berouně (Obr. 2) je patrné, že v modelu DMP 1G je obsažena, pokrytí body je však menší, než je obvyklé u většiny budov. To platí nejen pro věž, ale i pro její okolí, tato část centra Berouna nemá hustotu bodů očekávanou pro objekt budovy což lze zjistit v Příl. 1 porovnáním s budovou kostela sv. Jakuba, která se nachází v horní části obou obrázků v příloze. Podtyp věžovitá nástavba na budově nejčastěji reprezentuje kostelní věže, věže radnic apod. Vzhledem ke svému názvu je tento bodový objekt zpravidla umístěn uvnitř polygonu objektu Budova, blok budov. Má tedy, byť velmi obecné, prostorové vymezení, které ho reprezentuje lépe než prostý bod. 21

22 Díky této skutečnosti mají tyto objekty většinou poměrně dobrou hustotu pokrytí body laserového skenování a jejich reprezentace v DMP 1G je přesnější oproti ostatním podtypům. Pro určení jejich výšky se nabízí využít polygon objektu Budova, jako vymezení pro body DMP a následně z nich vybrat bod s nejvyšší výškou. Jako příklad tohoto podtypu objektu může sloužit například věž kostela Nanebevzatí Panny Marie v Kladně nebo věž radnice (magistrátu města) (Obr. 3). Kostel je v DMP 1G reprezentován poměrně podrobně, ve vizualizaci modelu DMP (Obr. 4) byly odlišeny body, které spadají do polygonu budovy kostela v ZABAGED od ostatních. Radniční věž naopak příliš patrná není. Obr. 3 Kostel Nanebevzetí Panny Marie (vlevo) a radnice v Kladně (vpravo) 22

23 Obr. 4 Kostel Nanebevzetí Panny Marie v Kladně v modelu TIN sestaveného z dat DMP 1G (tmavě červené body body DMP vymezené polygonem kostela v ZABAGED, světle červené body ostatní body DMP, zeleně pozice objektů věžovitá nástavba na budově v ZABAGED ) (vytvořeno podle: ČÚZK, 2016c; ČÚZK, 2013) 23

24 Obr. 5 Rozhledna Veselov (vlevo) a rozhledna Kožová hora (vpravo) Podtypem s velice rozmanitými dimenzemi a konstrukcemi jsou rozhledny, ať už uvažujeme podtyp s vysílačem nebo bez. Může jít o jednoduché dřevěné konstrukce, s výškou kolem deseti metrů, ale i poměrně masivní zděné či ocelové objekty o desítkách metrů (Obr. 5). Dle toho se odvozuje přesnost těchto objektů v DMP 1G, kdy ty menší, s jednoduchou konstrukcí, popřípadě s malou Obr. 6 Rozhledna Kožová hora v modelu TIN sestaveného z dat DMP 1G (tmavě červené body body DMP vymezené polygonem budovy v ZABAGED, světle červené body ostatní body DMP, zeleně pozice objektu rozhledna v ZABAGED ) (vytvořeno podle: ČÚZK, 2016c; ČÚZK, 2013) 24

25 výškou (vůči okolí i obecně) v datech modelu chybí a jsou pravděpodobně odfiltrovány, ty větší se mohou vyskytovat, hustota pokrytí body skenování je však proměnlivá. Pokud je rozhledna v blízkosti či dokonce součástí nějaké budovy (vedené jako objekt v ZABAGED ) pak je samozřejmě hustota pokrytí body vyšší. Stav dat pro rozhlednu Kožová hora lze vidět v Příl. 2 a na Obr. 6. Zároveň je patrné, že se v datech ZABAGED vyskytují i prostorové chyby, bod, který tuto stavbu má reprezentovat je umístěn ve středu polygonu, je přitom patrné, že samotná věž rozhledny je na okraji budovy (Příl. 2). Rozhledny s vysílačem sdílejí podobné charakteristiky jako samostatné vysílače, jelikož zpravidla se jedná o vysílač s vyhlídkovou plošinou. Obr. 7 Vysílače v průmyslové zóně Kladno - Jih (vlevo) a na Kožové hoře (vpravo) Samostatné vysílače představují poslední podtyp, ve většině případů se jedná o vysílače mobilního signálu s poměrně jednoduchou betonovou konstrukcí s výškou v desítkách metrů (v měřených případech m). Mohou se však vyskytnout i mohutnější příhradové konstrukce, viz. Obr. 7. U jednoduchých konstrukcí data DMP většinou chybí a pravděpodobně podléhají filtraci, u větších objektů (nebo pokud jsou poblíž budovy) lze pokrytí body laserového skenování DMP nalézt, hustota však opět neodpovídá úrovni budov, přesnost je tedy zhoršená (viz. Příl. 3). Pokrytí body laserového skenování není tedy pro uvedené objekty zdaleka ideální pro použití těchto dat v 3D reprezentaci. Hlavní parametr pro vytvoření takové reprezentace, aspoň generalizované, je výška objektu. Výsledky měření, data z ndmp a databází pro jednotlivé změřené objekty jsou uvedeny v Příl. 4, souhrnné rozdíly mezi terénním měřením a uvedenými postupy získání výšky objektu jsou pak uvedeny v Tab. 3. Pro každý počítaný rozdíl je v ní uveden i počet objektů, pro který má smysl danou hodnotu počítat, jelikož ne pro všechny existují informace z databází a pro některé nelze počítat výšku z blízkých bodů (buď nemá další blízké body nebo jsou nižší). 25

26 Tab. 3 Výsledky porovnání naměřených hodnot pro objekty Věžovitá nástavba s databází a hodnotami z ndmp (A výška naměřená v terénu, B výška z databáze, C výška z ndmp, D výška z blízkého bodu v ndmp) (sestaveno podle: ČÚZK, 2013; GEJDOŠ, 2016; ŠTEKL, 2016 ) Rozdíly Aritmetický průměr (m) Sm. odchylka (m) Min. (m) Max. (m) Počet objektů A - B 1,4 6,28-5,30 11,70 5 A - C 14,70 11,44 0,90 39,60 20 A - D 3,50 3,19-1,10 8,80 15 Z tabulky lze vidět, že hodnoty v databázích jsou srovnatelné s naměřenými výškami, průměr je dokonce nejlepší ze všech rozdílů. Maximální odchylka výšky 11,70 metru je však poměrně velká, data z databází jsou navíc dostupná jen pro rozhledny (proto jen 5 objektů). Srovnání výšky naměřené s výškou z ndmp ukazuje naopak velké odchylky, průměr rozdílu i směrodatná odchylka mají více jak 10 metrů, maximální rozdíl činí dokonce téměř 40 metrů. To ukazuje nevhodnost přímého použití ndmp. Lepších výsledků se dá dosáhnout při použití výšky z blízkého bodu v ndmp, tento postup se však nedá použít pro všechny objekty Tovární komín Druhým typem objektů ZABAGED na který bylo terénní měření zaměřeno byl Tovární komín. V tomto případě neexistuje tak velká variace objektů z hlediska tvaru, významně se však liší v rozměrech, zejména ve výšce, která se pohybuje od nižších desítek metrů až po stovky (v rámci terénního měření do 118 m), příklady lze vidět na Obr. 8. Obr. 8 Komín v areálu nemocnice Kladno (vlevo) a komín v bývalém areálu hutě Poldi Kladno (vpravo) Pokud se podíváme na data DMP, je zřejmé, že komíny představují plošně příliš malý objekt na to, aby se v datech modelu vyskytovaly. Alespoň nějaké bodové pokrytí mají jen ty nejmohutnější, 26

27 a tím pádem nejvyšší. Subtilnější konstrukce, jako například plechové komíny se stejným průměrem v celé výšce v DMP zachyceny nejsou. A to i přesto, že se jedná o desítky metrů vysoké stavby. Při terénním měření byla mimo jiné prověřována skupina sedmi plechových, prostorově velmi blízkých komínů (Obr. 9). Výška (naměřená) šesti z nich je 66 m a sedmého stojícího mimo souvislou řadu dokonce lehce přes 80 metrů. Ani jeden z nich však není v DMP zachycen. I samostatně stojící betonový komín s širší základnou o změřené výšce 60 metrů v datech DMP zcela chybí (Příl. 5). Obr. 9 Komíny v průmyslovém zóně Kladno východ, nahoře situace v ortofotomapě, dole znázornění v modelu TIN vytvořeného z DMP 1G (oranžové body objekty Tovární komín v ZABAGED) (vytvořeno podle: ČÚZK, 2016c; ČÚZK, 2013) 27

28 Pokrytí body laserového skenování je tedy ještě horší než u objektu Věžovitá nástavba, věž nespecifikovaná. Z dat DMP 1G následkem toho není prakticky možné stanovit ani přibližnou výšku pro naprostou většinu objektu Tovární komín. Poměrně přesně jsou však výšky zaznamenány v databázi KODA (FUCHS, 2016), která obsahuje i podrobnou typologii. Výsledky byly shrnuty do podoby statistiky rozdílů mezi hodnotami (Tab. 4). Tab. 4 Výsledky porovnání naměřených hodnot pro objekty Tovární komín s databází a hodnotami z ndmp (A výška naměřená v terénu, B výška z databáze, C - výška z ndmp, D - výška z blízkého bodu ndmp) (sestaveno podle: ČÚZK, 2013; FUCHS, 2016) Rozdíly A - C 54,20 27,00 30,10 118,80 12 V tabulce není zařazen výpočet rozdílu mezi naměřenými hodnotami a výškou získanou z blízkého bodu v ndmp, jelikož tuto charakteristiku nelze použít. Až na jeden komín nebylo buď možné nalézt blízké body, které by byly vyšší, popřípadě tyto body náleží jiným objektům. Celkový výsledek, tedy hodnoty pro jednotlivé komíny, rozdělené podle stavebního materiálu lze nalézt v Příl Elektrická síť V rámci terénního měření nebyly ověřovány výšky elektrických stožárů či sloupů ani jiných prvků elektrické sítě, přestože se tímto tématem práce zabývá. Důvodem je nemožnost porovnat naměřená data s jinými zdroji. V DMP 1G nejsou ve většině případů přítomny, jak udává i Certifikovaná metodika pro inovaci a vedení ZABAGED (KUBÍČEK, ŠTAMPACH, ŘEZNÍK a kol., 2016, s. 50). To deklarují i vypracované vizualizace elektrického vedení (kapitola 6.5), které využívají jako podklad data DMP, prvky vedení v něm ale nejsou patrny. Jiné zdroje dat veřejně dostupné nejsou, přesnou evidenci mají pravděpodobně správci sítě. 4.2 Zhodnocení Aritmetický průměr (m) Sm. odchylka (m) Min. (m) Max. (m) Počet objektů A - B -0,20 1,83-5,30 2,00 12 Terénní měření výšky objektů jasně ukázalo, že data DMP 1G nejsou příliš vhodná pro využití za účelem tvorby 3D reprezentace většiny měřených objektů. Je zřejmé, že objekty, které jsou při tvorbě DMP považovány za budovu mají podstatně větší hustotu pokrytí bodů a tím pádem i výrazně vyšší přesnost dat. U ostatních objektů výrazně záleží na jejich ploše, velikosti a v neposlední řadě na typu konstrukce. Objekty mající relativně větší základnu, jako např. rozhledny nebo měřené věže se v datech vyskytují, jejich přesnost je však výrazně nižší a využitelnost těchto dat je přinejmenším sporná. Konečně, objekty s výrazně převažující vertikální složkou, malou základnou, či se subtilní konstrukcí, kam se dají přiřadit jednoduché rozhledny, či elektrické stožáry, se v datech vůbec nevyskytují. Pravděpodobně podléhají filtraci dat a jsou považovány za chybné odrazy. Za této situace se použití DMP 1G za účelem tvorby 3D reprezentace pro měřené objekty nejeví jako smysluplné. Data DMP by byla do jisté míry použitelná pouze pro rozměrově největší objekty některých typů, pro menší objekty dokonce chybí zcela. 3D znázornění vybraných objektů je proto nutné navrhnout na základě jiných dat a jiných přístupů. Je nutné přikročit ke generalizaci založené na typizaci jednotlivých objektů. Podrobný návrh 3D reprezentace pro všechny typy objektů v ZABAGED je velice rozsáhlý úkol, který dalece přesahuje rámec této práce. Z toho důvodu se práce zaměřuje na pouze jednu oblast, kterou dále rozvijí. Typizace měřených výškových objektů by byla poměrně obtížná s přihlédnutím k jejich možným variacím, ať už v rozměrech nebo v konstrukci. Práce se proto zaměřuje pouze na znázornění elektrického vedení, berouc v potaz zájem ČÚZK o zpřesnění dat o elektrické síti. (ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD, 2013; OLEŠOVSKÁ, 2014) 28

29 5 ELEKTRICKÁ SÍŤ Elektrické sítě ČR jsou děleny dle jejich vlastností a určení na přenosové a distribuční soustavy. Přenosovou soustavu tvoří soubor vedení a zařízení s napětím 400 kv, 220 kv a vybraná vedení a zařízení napětí 110 kv. Jejím účelem je přenos elektřiny po celém území ČR a propojení s elektrizačními soustavami okolních států (TOMAN, 2011, s. 15). Soustava distribuční je vzájemně propojený soubor vedení a zařízení s napětím 110 kv a nižším sloužící k distribuci elektřiny na vymezeném území ČR (TOMAN, 2011, s. 12). Z hlediska používaného napětí můžeme přenosové a distribuční sítě v ČR dělit tímto způsobem: 400 kv zvláště vysoké napětí (ZVN), přenosová soustava 220 kv velmi vysoké napětí (VVN), přenosová soustava 110 kv velmi vysoké napětí, distribuční soustava (v malé míře přenosová) 35 kv, 22 kv (výjimečně 10 kv, 6 kv, 3 kv) - vysoké napětí (VN), distribuční soustava nízké napětí (NN) sítě distribuční soustavy o nižších napětích (TOMAN, 2011, s ) Jednotlivé soustavy mají různé provozovatele a majitele. Zatímco přenosová soustava je v majetku státní společnosti ČEPS a.s., vedení distribučních soustav mají různé majitele na základě území. Hlavními vlastníky jsou společnosti ČEZ distribuce a.s., E.ON distribuce, a.s. a PREdistribuce a.s. (viz. Obr. 10), ostatní vlastníci jsou marginální. (GALETKA, 2016) Obr. 10 Rozdělení distribučních sítí dle vlastníka (převzato: TOMAN, 2011, s. 18) Napětí elektrické sítě určuje dimenze a typy jednotlivých prvků soustavy. Síť o vyšším napětí potřebuje pro přenos energie vodiče, které jsou o větším průměru a tím pádem i těžší. Proto panují významné rozdíly ve velikostech a tvarech (typech) jednotlivých podpěrných bodů (sloupů/stožárů) vodičů venkovního vedení elektrických sítí. 29

30 Dělit tyto podpěrné body je možné z několika hledisek. Prvotně, lze rozlišit druhy podle materiálu a tvaru na: dřevěné sloupy, (železo)betonové sloupy, ocelové sloupy, ocelové stožáry. Jako hlavní kategorie na základě tohoto dělení tedy lze vymezit sloupy, které představují svisle orientovaný podpěrný objekt sítě se zpravidla kruhovým průřezem, z uvedených materiálů. Rozměrově jsou podstatně subtilnější oproti druhé hlavní kategorii, kterou představují ocelové stožáry, což jsou podpůrné příhradové konstrukce sestavené zpravidla z válcovaných ostrohranných profilů (KOZÁK, 1990, s. 238). Všechny uvedené typy mohou tvořit podpěrné body pro sítě nízkého a vysokého napětí (tedy do napětí 35 kv) (TOMAN, 2011, s ). U vedení o napětí 110 kv a vyšším se pravděpodobně sloupy nevyskytují a pokud ano tak jen zřídka. Tato vedení jsou naopak charakterizována ocelovými konstrukcemi stožáry, které zejména u sítě přenosové soustavy dosahují značných rozměrů, a zvláště v otevřeném terénu tvoří významný prvek krajiny. 5.1 Elektrické vedení Ve smyslu ZABAGED lze elektrické vedení chápat jako samotné uspořádání vodičů přenášející elektrickou energii, popřípadě izolátory a další konstrukce na tomto procesu se podílející (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 79). Jelikož podpěrnými body se tato práce zabývá níže, chápe elektrické vedení jako samotné vodiče. Vedení se dají rozlišovat jako jednoduchá, dvojitá a vícenásobná v závislosti na faktickém počtu vedení (jedno vedení má obvykle tři vodiče, pro tři fáze střídavého elektrického proudu) na podpěrném bodu. Navíc mohou existovat i vedení vícesystémová, kdy jde o fakticky více vedení o různém napětí na jednom podpěrném bodu. (ČEZ, 1999; KOZÁK, 1990, s. 236) Pro venkovní vedení se mohou používat jako vodiče lana, dráty a závěsné kabely. Dráty a kabely se používají pro sítě nízkého a vysokého napětí. Používanější jsou lana, která jsou bezpečnější, ohebnější a často efektivnější, zejména pro sítě vyšších napětí. (PATERA, 2015, s. 52) Vodiče mají různý průměr, přičemž čím vyšší napětí vedou, tím jsou obyčejně mohutnější a s větším průměrem. Orientační rozmezí je od jednotek milimetrů až po stovky. Závisí také na materiálu vodiče. (FECKO, ŽIARAN, VARGA, 1990, s. 31) U vedení nejvyšších napětí se pak uplatňují svazkové vodiče, kdy jsou dvě nebo více lan spojeny k sobě tak, že tvoří rohy pravidelného víceúhelníku. Z montážního hlediska pak představují jednotný svazek (FECKO, ŽIARAN, VARGA, 1990, s. 46). Obr. 11 Možné konfigurace izolátorů a uchycení vodiče ke stožáru (převzato: KOSTKA, 2003) Existují také různé způsoby uchycení vodičů k podpůrným bodům, které se uskutečňuje pomocí izolátorů. U vedení, které využívá sloupů se používají jednoduché podpěrné izolátory, samotné vedení tedy vede nad sloupy a těmito izolátory je podpíráno. U stožárů se používají izolátory 30

31 závěsné, tedy visící ze samotné konstrukce stožáru dolů, popřípadě ve směru napínání vodiče (viz. Obr. 11). (KOSTKA, 2003) Pro vodiče vedení představuje důležitou charakteristiku jejich prověšení mezi jednotlivými podpěrnými body. Zejména z hlediska bezpečnosti je důležité dodržet určité vzdálenosti vodiče od povrchu, proto jsou minimální hodnoty stanoveny předpisy. Základním principem je umožnění bezpečného pohybu osob a průjezdu vozidel pod vodiči (max. výška vozidla je 5 m). Pro nejvyšší používané napětí v ČR 400 kv je ve volném terénu stanovena bezpečná minimální výška vodičů nad zemí 8 metrů (PNE , 2016, s. 95). Pro vedení nízkého napětí, konkrétně pro napětí do 1 kv je pak stanovena minimální výška nad terénem 6 metrů (PNE , 2013, s. 32). Uvedené hodnoty platí pro neizolované vodiče při maximálním zatížení námrazou či prodloužení vlivem tepla (viz. Tab. 5). Tab. 5 Minimální vzdálenost vodičů od země ve volném terénu (převzato: KOSTKA, 2003) Napětí elektrického vedení Vzdálenost (m) do 1 kv 5 do 1 kv nad zemědělskými plochami kv kv kv 8 Samotné prověšení se uvažuje jako křivka ve tvaru řetězovky či paraboly a lze ho vypočítat podle příslušných rovnic, které uvádějí např. (FECKO, ŽIARAN, VARGA, 1990). Jak bylo naznačeno výše vodiče podléhají změnám vlivem povětrnostních podmínek, ale i průchodu elektrické energie, proto se musí ve výpočtech tyto faktory zohlednit tak aby i v mezních povolených stavech nedošlo k porušení pravidel bezpečnosti. 5.2 Sloupy Sloupy představují nejpočetnější prvek elektrického vedení (pokud pomineme samotné vodiče), jelikož slouží jako podpěrné konstrukce pro elektrická vedení užívaná v distribuční soustavě do napětí 110 kv. Hlavní dělení je možné podle použitého stavebního materiálu. Nejstarším používaným typem jsou sloupy ze dřeva přímo vetknuté do podkladu, které byly zejména v minulosti hojně využívány díky dostupnosti dřeva jako stavebního materiálu. V dnešní době se pro stavbu nových vedení používají jen výjimečně, a to v místech nepřístupných pro mechanizaci k postavení betonových sloupů, v místech chráněných krajinných oblastech a národních parcích, v obcích, kde požadují územní orgány dodržet ráz krajiny. (TOMAN a kol., 2011, s. 141) 31

32 Dle podnikové normy energetiky (PNE) (2003) rozlišujeme dřevěné sloupy podle písmenného označení na typ J, což představuje jednoduchý dřevěný sloup a dále typy D, U, Š, A, které jsou sloupy složené. To znamená, že jde fakticky o dva sloupy spojené do jednoho celku, navzájem se od sebe liší rozestoupení sloupů (viz. Obr. 12). Typ A vzhledově odpovídá typu Š a liší se pouze velikostí rozestupu sloupů. Kromě přímého zasazení do země, používá se u dřevěných sloupů i zasazení na betonové patky, a to u všech uvedených typů, v takovém případě se k typovému označení přidává písmeno p. Sloupy na patkách se používají pouze při opravách pro montáž na stávající nepoškozené železobetonové patky (TOMAN a kol., 2011, s. 139). Obr. 12 Typy složených dřevěných sloupů, zleva: D, U, Š (upraveno podle: PNE , 2003) Pro vedení nízkého napětí se používají sloupy o délkách 8 až 14 m v průměrech čepů (průměr horního čela sloupu) 16 až 21 cm, v případě uložení na patkách v délkách 7 až 12 m o stejném průměru čepů. (TOMAN a kol., 2011, s. 141) Další, méně používanou variantou, jsou ocelové plechové sloupy, které se používají v místech kde není přístup pro mechanizaci nutnou pro dopravu a stavbu betonových a dřevěných sloupů, a vzhledem ke své štíhlosti i pro výstavbu vedení VN v příměstských oblastech. (TOMAN a kol., 2011, s. 138) Mají kónický tvar kruhového nebo mnohoúhelníkového průřezu a jejich výhodou je nižší hmotnost a vyšší životnost oproti ostatním druhům sloupů. Základním a nejčastěji používaným typem jsou sloupy betonové. Povolené jsou sloupy z předpjatého odstřeďovaného betonu typu EPV. Podle použití ve vedení se rozlišují na nosné, rohové, odbočné a koncové, a jsou podle toho také dimenzovány. Rozdíly mezi těmito typy však nelze z volně dostupných dat zjistit. Sloupy se používají jako jednoduché nebo zdvojené v rozsahu délek 9 až 13,5 m. (ČEZ, 2006, s. 5) Další specifikace včetně normovaných rozměrů lze získat z PNE (2015). Další možné hledisko klasifikace sloupů je možné založit na základě tvaru konzol pro uchycení vodičů, které určují uspořádání vodičů a tvar vrcholu stožáru. U vedení nízkého napětí jsou často jen drobné konzoly, k uchycení jednoho či dvou vodičů, proto jsou poměrně nevýrazné. U vysokého napětí v minulosti převládalo rovinné uspořádání, kdy jsou všechny vodiče umístěny na jednoduché vodorovné konzole na vrcholu sloupu. V současnosti je pro výstavbu nových tras 32

33 preferováno trojúhelníkové uspořádání typu delta nebo pařát, používá se i tzv. uspořádání šestivodič (TOMAN a kol., 2011, s. 139). Uvedené konzoly mohou mít opět řadu variant. Rozdílné typy se používají i na základě provozovatele daného vedení (ČEZ, E.ON) (PNE , 2016). Obr. 13 Konzoly pro vedení VN, zleva: typ delta pařát a šestivodič (upraveno podle: PNE , 2016) 5.3 Stožáry Ocelové příhradové stožáry tvoří v krajině nejvýraznější prvek vedení vyšších napětí. Jejich konstrukce a tvar se různí na základě použitého řešení a poloze na trase. Obecně lze říci, že stožáry vyššího napětí bývají vyšší a mohutnější. Základní části stožáru jsou ukázány na Obr. 14. Obr. 14 Schéma ocelového příhradového stožáru (převzato: KOSTKA, 2003) Z hlediska funkce se stožáry dělí na: Nosné stožáry (N) - jde o mezilehlé stožáry přímé trasy, na kterých jsou vodiče zavěšeny pomocí svislých izolátorů. Vodorovné složky tahů vodičů se vzájemně ruší, takže jsou namáhány pouze působením větru na ně. (KOZÁK, 1990, s. 241) Výztužné/kotevní stožáry (V) - tvoří pevné body na trase. Vodiče jsou k nim připojeny pomocí kotevních izolátorových závěsů, namáhaných plným tahem vodičů. Vodiče přechází přes izolátory volně přeponkou bez mechanického namáhání. Jsou důležité i pro napínání vodičů, proto jsou jejich počet a polohy závislé na postupu montáže vedení. (KOZÁK, 1990, s. 241) 33

34 Rohové stožáry (R) - jsou umístěny v lomech trasy, mohou být jak nosné, tak i výztužné. Rohové stožáry přenášejí výslednici tahů ve vodičích včetně námrazy. (KOZÁK, 1990, s. 241) Dále rozeznáváme stožáry koncové, odbočné, rozvodné, křižovatkové (při křižování vedení se železnicí, vodní překážkou nebo s jiným vedením libovolného napětí). U velkých vodních překážek vzniká potřeba speciálních stožárů. (KOZÁK, 1990, s. 241) Ve vedení většinou převládají nosné stožáry, mezi které se v určitých intervalech vkládají stožáry výztužné (kotevní). Ty napínají vodiče a případné mechanické poruchy tak mají omezené následky (viz. Obr. 15). Pokud jsou stožáry dimenzovány na kroucení v případě přetržení vodičů, vkládají se výztužné stožáry do trasy minimálně každých 5 km, v opačném případě min. každé 3 km. Ve výjimečných případech mohou výztužné stožáry převládat, např. při umístění na velmi odlišných úrovních ve složitém terénu nebo v důležité oblasti (křižovatkové úseky, průmyslové areály). (KOZÁK, 1990, s ) Obr. 15 Trasa s nosnými a výztužnými stožáry, v dolní části po přerušení vodiče v prvním úseku (převzato: PROCHÁZKA, 2007a) V obecné rovině můžeme stožáry rozdělit na základě napětí ve vodičích, kdy stožáry pro 110 kv jsou relativně lehké konstrukce, stožáry pro 220 kv jsou podobné stožárům pro 110 kv, jsou však vyšší (Obr. 16). Pro napětí 400 kv se již používají stožáry těžké konstrukce, z důvodu těžkých vodičů a velkých rozměrů (Obr. 17). (KOZÁK, 1990, s. 239) Obr. 16 Typy a tvary stožárů vedení 110 kv (220 kv) (převzato: PROCHÁZKA, 2007b) 34

35 Obr. 17 Typy a tvary stožárů vedení 400 kv (převzato: PROCHÁZKA, 2007b) Tvar stožáru dále záleží na množství vodičů, kdy se běžně vyskytují vedení jednoduchá či dvojitá (na jednom stožáru se nachází dvě vedení, ne nutně stejného napětí či kmitočtu). S tím souvisí počet vodičů a zejména počet úrovní ve kterých jsou vodiče rozloženy. Vodiče mohou být rozloženy v jedné úrovni, nejčastěji s jedním vedením, neboť dvojité vedení vyžaduje velké příčníky. Stožár je v tomto případě jednodříkový, častěji však dvojdříkový (portálový). U rozložení ve dvou úrovních (např. dunajský typ) jsou vodiče uspořádány trojúhelníkovitě (výhodné z elektrotechnických důvodů) a konečně mohou být rozloženy ve třech úrovních. Při dvojitém vedení je v tomto případě uspořádání symetrické, např. na způsob stromku, obráceného stromku nebo soudku. U jednoduchého vedení je uspořádání nesymetrické. (KOZÁK, 1990, s. 241) Obr. 18 Nejrozšířenější typy stožárů používaných na území ČR (převzato: ČEZ, 1999) Dle statické soustavy a konstrukčního řešení můžeme také dělit stožáry na jednodříkové stožáry, zpravidla čtyřboké konstrukce. Sem je možno zahrnout i konstrukce, které se ve vrcholu (hlava stožáru) rozvětvují do okna nebo velkých konzol. Dále portálové stožáry, které mají dva dříky spojené relativně dlouhou příčkou (příčníkem). A konečně kotvené stožáry, kdy je lehčí jednodříková nebo portálová konstrukce jištěna lany. (KOZÁK, 1990, s. 238, 241) V současnosti jsou na území ČR pro vedení o napětí 110 kv a vyšší používané zejména stožáry uvedené na Obr. 18. Typy jedle, soudek a portál jsou starší a při výstavbě nových vedení se od nich upouští, novější typy představují delta, kočka a donau (dunaj) (ČEZ, 1999). ČEPS (2011) dále v přehledu používaných stožárových konstrukcí uvádí typ mačka, který však někdy bývá označován 35

36 také jako kočka (Kozák, 1990). Pravděpodobně se jedná o nekonzistenci názvů mezi češtinou a slovenštinou. Dále se v typologii ČEPS objevují typy podchodový stožár, třídřík a vertikální uspořádání označené jako typ Čenda. V těchto typech navíc existuje řada variací či verzí, a to jednak závisejících na použitém vzoru v době výstavby, např. u typu donau existují minimálně typové řady 1962 a 1974 (OTAVA, 2014, s ). Navíc mohou existovat u jednotlivých stožárů varianty, které se liší v určitých rozměrech (obvykle výška), proto je těžké v klasifikaci stožárů postihnout všechny možné odlišnosti. Typové řády některých stožárů uvádí (FECKO, ŽIARAN, VARGA, 1990, s ); nelze však ověřit, zda jde o reálně používané parametry. Stožáry jsou používány i ve vedení vysokého a nízkého napětí. Jejich rozměry jsou menší a v současnosti se jejich typy a varianty řídí podle PNE (2015), která specifikuje požadavky na příhradové stožáry pro venkovní vedení napětí do 45 kv. Jsou v ní uvedeny specifikace jak samotných dříků stožárů, tak konzol k uchycení vodičů. Z dokumentu je patrné, že specifikace se různí na základě správce distribuční sítě (ČEZ nebo E.ON) a tvarových možností konzol je velká řada. 5.4 Současný stav v ZABAGED V současnosti (duben 2017) je rozvodná elektrická síť reprezentovaná objekty Elektrické vedení a Stožár elektrického vedení, další objekty, které zajišťují výrobu a distribuci elektrické energie jsou Elektrárna a Rozvodna, transformovna. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016) Elektrické vedení Objekt katalogu Elektrické vedení (kód AT030) je definován jako: Uspořádání vodičů, izolačních materiálů a konstrukcí pro přenos elektrické energie mezi dvěma body elektrické sítě. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 84) Jde o liniový objekt s geometrickou přesností na úrovni B, zdrojem geometrických dat jsou základní mapa ČR ZM 10, letecké měřické snímky, ortofoto, šetření v terénu a ČEPS, a.s. Zdroj dat popisných je ČEPS, a.s. a E.ON, a.s. Objekt má kromě unikátního identifikátoru v ZABAGED atribut název, který má sloužit jako označení vedení a atribut napětí. To má uchovávat informaci o nejvyšším napětí používaném na dané trase vedení (existují vedení s vodiči o různých hladinách napětí). Vzhledem k tomu, že jako zdroj atributových dat jsou společnosti ČEPS a E.ON, nelze očekávat, že bude napětí uvedeno u všech vedení, jelikož značnou část distribuční soustavy spravuje společnost ČEZ. 36

37 Náhodná kontrola atributů u některých vedení, provedená na datech ZABAGED volně přístupných na Geoportálu ČÚZK ukazuje (k datu ), že atributy název a napětí mají pravděpodobně všechna vedení přenosové soustavy. U vedení distribuční soustavy pod správou E.ON mají atribut napětí vedení 110 kv, název má většina napětí pravděpodobně až do úrovně nízkého napětí. U sítě spravované firmou ČEZ potom oba atributy zcela chybí. Obr. 19 Ukázka elektrického vedení s označenými uzly sítě (upraveno podle: ČÚZK, 2016c) Pro dokreslení způsobu reprezentace elektrického vedení v ZABAGED slouží Obr. 19. Ten ukazuje vedení (barevně jsou rozlišeny jednotlivé instance objektu Elektrické vedení, černé tečky jsou objekty Stožár elektrického vedení) v oblasti u obce Karlštejn, data poskytuje ČÚZK zdarma jako ukázková. V horních dvou kruzích lze vidět křížení vedení, které je v reálném prostředí mimoúrovňové. V ZABAGED však jakékoli křížení představuje uzel elektrické sítě, tedy vždy bude vedení z křížení (byť v realitě k fyzickému kontaktu vedení nedochází) pokračovat jako nová instance objektu. V dolní části lze vidět označenou odbočku z vedení nízkého napětí, na odbočení vedení nemusí být objekt Stožár elektrického napětí Stožár elektrického vedení Objekt Stožár elektrické vedení (kód AT040) je popsán jako: Podpěra (opatřená izolátory) nesoucí vodiče venkovního elektrického vedení. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 80) Do této kategorie tedy spadají jak stožáry, tak i sloupy elektrického vedení, a proto je název zavádějící. Jde o bodový objekt s geometrickou přesností na úrovni B, zdrojem geometrických dat jsou základní mapa ČR ZM 10, letecké měřické snímky, ortofoto, šetření v terénu, společnosti ČEPS a E.ON. Objekt nemá kromě jednoznačného identifikátoru v ZABAGED žádné atributy, tedy nelze rozlišit, zdali se jedná o sloup či stožár ani nelze nic soudit o typu. (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 80) 37

38 Vizuální porovnání umístění sloupů v ZABAGED s jejich reálným umístěním, získaným z ortofotomapy ukazuje, že poměrně přesně jsou v bázi prostorově reprezentovány příhradové stožáry pro vysoké napětí (110 kv) a vyšší. Sloupy, které slouží jako podpůrné body pro vedení nižších napětí v datech zcela chybí (viz. Obr. 20). Obr. 20 Srovnání umístění objektu Stožár elektrického vedení s reálným umístěním stožárů a sloupů (červené body stožáry ZABAGED, žluté body stožáry a sloupy v oblasti, červené linie - elektrické vedení ZABAGED ) (upraveno podle: ČÚZK 2016c) Aktualizace ZABAGED Dle pokynů pro aktualizaci objektu elektrické vedení (Olešovská, 2014), došlo k aktualizaci pomocí dat poskytnutých společností E.ON. Došlo zejména k opravě geometrických dat, tedy nepřesného umístění prvků vedení a rozšíření atributů. Z dokumentu vyplývá, že součástí byly i data o sloupech použitých jako podpěrné body vedení. V samotné ZABAGED však byla zachována stávající reprezentace, tedy zaznamenány jsou pouze příhradové stožáry a sloupy koncové a celokovové. Atribut napětí nebylo možné (krom vedení 110 kv) z dostupných dat spolehlivě určit. V návrzích k analýze těchto dat (ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD, 2013) však byla nastíněna možnost přejmenovat objekt Stožár elektrického vedení na Podpěrný bod elektrického vedení, který by mohl zahrnovat jak stožáry, tak sloupy. Následně by bylo možné převzít data i se sloupy a použít je v ZABAGED. Vzhledem k pokynům k aktualizaci uvedeným výše a současnému stavu (duben 2017) k tomuto postupu nebylo přikročeno. 38

39 6 NÁVRH 3D REPREZENTACE Stávající model je pro ztvárnění elektrického vedení jako celku, a zejména stožárů a sloupů ve 3D, zcela nedostačující. Respektive by umožňoval velice generalizované zobrazení pro vedení vysokého napětí a vyššího. Nelze z něho však určit dimenze a tvar stožárů těchto vedení, přitom mezi jednotlivými typy (110 kv v kontrastu s 400 kv) může panovat poměrně značný rozdíl ve fyzické velikosti i tvaru. Samotný objekt elektrické vedení sice vlastní atribut specifikující napětí, který by mohl poskytnout data pro hrubé dělení použitých stožárů. V současném stavu, ale řada vedení tento atribut postrádá a reálný přínos tohoto přístupu je přinejmenším sporný. Z uvedených důvodů vyplývá potřeba rozšíření stávajících atributů o další data, která by umožňovala určit typ stožáru/sloupu. V tomto smyslu je zásadní zejména napětí ve vodičích vedení. Za předpokladu, že by byl tento údaj doplněn u všech instancí objektu elektrické vedení, je možné využít tyto data pro další práci bez vytvoření speciálního atributu u dalších objektů. Jelikož 3D reprezentace elektrického vedení (samotných vodičů) přímo závisí na způsobu reprezentace sloupů a stožárů, nejdříve jsou uvedeny možnosti 3D reprezentace právě těchto podpěrných bodů. 6.1 Podpěrné body elektrického vedení Vzhledem k rozdělení podpěrných bodů, které bylo popsáno výše, tedy na sloupy a stožáry, nabízí se vytvořit nový objekt sloup elektrického vedení jako doplnění ke stávajícímu objektu Stožár elektrického vedení. V této práci však bude nastíněna možnost, jak umožnit 3D reprezentaci sloupů i stožárů za pomocí jednoho objektu ZABAGED. V tom případě by bylo fakticky správnější přejmenovat objekt Stožár elektrického vedení na objekt Podpěrný bod elektrického vedení, jak bylo uvedeno i v (ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD, 2013). Návrh reprezentace nemění stávající geometrické určení objektu, tedy přejímá reprezentaci v ZABAGED jako bod, kterému je následně přidělen 3D symbol daného sloupu/stožáru. Tato reprezentace má však minimálně dvě nevýhody. Tou první je problém určení orientace. Zejména u velkých stožárů je třeba určit směr ve kterém jsou orientovány, tedy konzolami kolmo na směr vedení. Druhou je samotná generalizace tak velkého objektu na bod. V případě jednoduchých sloupů tato reprezentace může dostačovat, v případě masivního stožáru přenosové soustavy, kdy může mít základna rozměry přes 10 x 10 m a konzoly vedení rozpětí kolem 30 m, je otázka zda-li nezměnit v budoucnu reprezentaci na polygon Sloupy Přestože byla nastíněna určitá typologie s ohledem na konstrukční možnosti a tvary, podrobná 3D reprezentace jednotlivých variant sloupů nepůsobí ve srovnání s velkými stožáry tak naléhavě. Zatímco mohutné stožáry přenosové soustavy představují z daleka viditelný objekt, sloupy jsou mnohem subtilnější a rozdíly v dimenzích jednotlivých typů nejsou příliš velké. Z tohoto důvodu v návrhu nejsou zohledněny typy dřevěných stožárů uvedené výše (J, D, U, Š, A). Dalším důvodem je potřeba samotného přiřazení typů, která na rozdíl od stožárů není tak snadná. Z ortofotomapy se vinou relativně malých rozměrů dají jednotlivé typy jen velmi obtížně rozeznat (pokud vůbec). Terénní šetření pak vzhledem k jejich počtu také nepřipadá v úvahu. Proto by potřebná data bylo nutné získat od jednotlivých provozovatelů. Tento postup není problémem pro síť spravovanou firmou E.ON, která již data obsahující typy sloupů poskytla (ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD, 2013). Je otázka na kolik by měla taková reprezentace smysl bez dat pro zbytek distribuční sítě ČR. Za své hovoří i fakt, že data o sloupech nakonec nebyla v aktualizaci ZABAGED uplatněna (OLEŠOVSKÁ, 2014). Jedním z důvodů, proč tomu tak může být je i objem uchovávaných dat, 39

40 protože jen na území sítě spravované společností E.ON se nachází počet sloupů v řádu nižších stovek tisíc (ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD, 2013). Z tohoto počtu je navíc jen pár desítek tisíc sloupů dřevěných. U sloupů betonových pak lze rozdělovat na jednoduché a dvojité, ze stejných důvodů, ale nebude toto dělení zohledněno. Jako základní možnost kategorizace by u sloupů bylo možné spíše využít materiál, kdy se od sebe jednotlivé druhy poměrně jasně liší, především barvou. Proto reprezentaci tohoto faktu by bylo nutné vytvořit nový atribut Materiál. Pro určitě odlišení dřevěných sloupů by bylo možné vytvořit kategorii sloup s betonovou patkou, která by byla zohledněna v tomto atributu. Druhou možností, jak odlišit jednotlivé sloupy je pak tvar konzole pro uchycení vodičů ke sloupu, zohledněny by byly nejběžnější typy, které byly ukázány v kapitole 4.1, tedy jednoduchá, delta, pařát a šestivodič. Pro vizualizaci sloupů vedení nízkého napětí s drobnými konzolami by tato nebyla zahrnuta, jelikož drobné konzoly v tomto případě splývají se sloupem. Posledním atributem, který by v tomto návrhu byl pro sloupy důležitý je výška sloupu, která umožňuje škálování modelu, jelikož sloupy se stavějí s různými výškami. Hlavním problémem reprezentace sloupů je nepřítomnost geometrických dat v ZABAGED. Jak bylo uvedeno v kapitole 5.4.3, data o pozici sloupů jsou dostupná pouze pro území spravovaná společností E.ON, navíc v současné době nebyla do ZABAGED zpracována. Bez dat o pozici jednotlivých sloupů je nutné při 3D reprezentaci přistoupit k určité generalizaci. Je zřejmé, že v místech lomu trasy vedení nepochybně sloupy být musejí (pokud zde již není v datech stožár), na delších rovných úsecích trasy je pak třeba pozici sloupů interpolovat Stožáry Základní informací pro vizualizaci je typ stožáru, který specifikuje jeho tvar a tím i fyzický vzhled v krajině. Typ se částečně odvozuje od napětí, přesto je třeba ho specifikovat jako samostatný atribut. Pro základní typové rozdělení může sloužit Obr. 14. Toto rozdělení by mělo pokrývat většinu reálně používaných stožárů v přenosové soustavě ČR. V distribuční soustavě se u sítí VN a NN můžeme setkat s řadou konstrukcí, jejichž typizace by byla nesnadná. Určitá část se dle PNE ( 2015, S ) tvarově může podobat stožárům podle Obr. 14 (například typu soudek či jedle) a proto je možné je přiřadit k jednomu z těchto typů. Ty, které takto zařadit nejde je poté třeba reprezentovat novou kategorii, v tomto návrhu prezentovaném jako Stožár nespecifikovaný. Také funkce na trase vedení ovlivňuje rozměry a tvar stožárů. V tomto smyslu je třeba rozlišit zejména stožáry na nosné a výztužné (kotevní). Rohové stožáry odpovídají tvarově buď nosným nebo výztužným stožárům a ostatní speciální typy se nevyskytují příliš často. Rozdělení na nosné a výztužné, pomocí speciálního atributu by proto mělo být dostačující. Postihnout všechny varianty jedné typové řady by dále umožnilo přesnou reprezentaci stožárů. Objem potřebných dat by však výrazně vzrostl. Typový řád pro stožár vedení 400 kv (FECKO, ŽIARAN, VARGA, 1990, s ) uvádí 9 podtypů pro nosné a stejný počet pro výztužné stožáry. I když nelze posoudit, jestli se tento konkrétní řád vztahuje k reálně stojícím stožárům, pokud by tento systém odpovídal všem typům, pak by při jejich množství počet unikátních možných stožárů výrazně narostl. Hlavními odchylkami mezi jednotlivými podtypy přitom jsou výška stožáru, výška uchycení vodičů, popřípadě rozměry základny. Pro 3D reprezentaci je nejzásadnějším parametrem celková výška stožáru, která je podstatná například pro analýzy viditelnosti, určování výškových překážek a výrazně přispívá k výraznosti prvku v krajině. 40

41 Pro zjištění potřebných údajů se nabízí využití dat od provozovatelů přenosové a distribuční sítě, kteří musí mít přehled o typech stožárů a jejich výškách, z důvodu údržby a výstavby vedení. Alternativně je možné některé atributy zjistit z leteckých snímků. To platí zejména pro typ a funkci stožáru, protože tyto faktory určují vzhled stožáru, což se na ortofotomapě s dostatečným rozlišením projeví. V případě určení výšky by bylo třeba měření v terénu, což by si jistě vyžádalo značné množství prostředků a času. Z tohoto důvodu to pravděpodobně není schůdné řešení a výška stožárů by se musela generalizovat pro jednotlivé typy. V takovém případě je tento atribut zbytečný a je možné ho vynechat. Dalším podstatným problémem, který plyne ze stávajícího stavu dat, je určení orientace podpěrných bodů. U sloupů. které jsou pravidelné (většinou kruhový průřez) a ve smyslu orientace k vedení je důležitá jen konzola k uchycení vodičů, tento problém není na první pohled příliš závažný. U stožárů, jejichž konstrukce má rozměry i desítky metrů je naopak velice podstatné uchovávat jejich orientaci vzhledem k elektrickému vedení. Konzoly, které jsou k vedení orientovány v naprosté většině případů příčně (u stožárů na lomech trasy to nemusí platit) musí být takto reprezentovány i ve 3D reprezentaci. Bez tohoto opatření bude 3D reprezentace nejen nepřesná, ale může být i zavádějící. Proto je nutné rozšířit atributy o údaj sloužící k zorientování 3D modelů podpěrných bodů v reprezentaci. Lze ho pochopit například jako azimut, který má čelní strana stožáru. Tedy ta, která má ve většině případů větší plochu (uvažujeme stožár jako celistvý objekt) a která je příčně orientovaná na trasu vedení. Jde tedy o azimut samotného vedení, respektive jeho segmentu. V lomech trasy lze jako azimut stožáru použít buď azimut jednoho ze segmentů vedení nebo použít průměr azimutů obou segmentů. Že se má tento postup opodstatnění ukazuje Obr. 21, kde rohový stožár není orientovaný příčně ani na jeden směr vedení. Obr. 21 Rohový výztužný stožár typu Dunaj vedení 400 kv (převzato: EGE, 2013) 41

42 6.1.3 Rozšíření stávajících atributů Shrnutí atributů potřebných pro rozšíření o třetí rozměr je uvedeno v Tab. 6, která je zpracovaná jako doplnění stávající atributové tabulky objektu Stožár elektrického vedení v ZABAGED (PRESSOVÁ, KREJČOVÁ, 2016, s. 85). Tab. 6 Tabulka atributů pro rozšíření stávajícího objektu Stožár elektrického vedení Název atributu Datový typ Předmět atributu Hodnoty atributu NAPETI VARCHAR(11) Nejvyšší napětí v kv MATERIAL VARCHAR(20) Materiál ze kterého je podpůrný bod vyroben TYP VARCHAR(20) Typ konzoly sloupu/ typ stožáru FUNKCE VARCHAR(2) Funkce stožáru N VYSKA NUMBER(2,2) Výška sloupu/ stožáru v metrech ORIENTACE NUMBER(3,3) Azimut čelní strany stožáru ve stupních 6.2 Elektrické vedení Kód Popis/význam hodnoty atributu V S Dřevo Beton Ocel Sloup bez konzoly Sloup, konzola jednoduchá Sloup konzola delta Sloup konzola pařát Sloup konzola šestivodič Stožár nespecifikovaný Jedle Soudek Portál Kočka Donau Delta Nosný Výztužný/kotevní Sloup Reprezentace vodičů elektrického vedení je logicky přímo navázaná na reprezentaci podpěrných bodů. V současném stavu ZABAGED představuje 2D liniový objekt, respektive jednotlivé instance tvoří lomené linie. Koncový (počáteční) bod tvoří buď styk s dalším vedením (linií) nebo koncový bod (sloup/stožár). Z toho vyplývá, že za současného stavu je na jednom úseku (instanci) vedení přítomno více podpěrných bodů (to platí zejména pro stožáry). 42

43 Stávající 2D linie představují (generalizovaně) kolmý průmět vodičů vedení na zemský povrch. V realitě, a proto i v navrhované 3D reprezentaci však nejsou ani na zemském povrchu, ale v určité výšce nad ním a navíc v celém průběhu se výška mění (neuvažujeme prohnutí, tomu se práce věnuje později). V reprezentaci tedy představuje 3D linii, kde zlomové body představují jednotlivé podpěrné body. Vzhledem k tomu, že v ZABAGED chybějí prostorová data o umístění sloupů na vedení, tím spíše jejich typů, jsou data o typu sloupu (stožáry v ZABAGED jsou) uchovávána v atributu objektu Elektrické vedení. Z typu v tomto atributu se dále vychází při vizualizaci sloupů. Uchycení vodičů je na úrovni vrcholu podpěrného bodu (lze využít atribut výška) přítomné pouze u sloupů s jednoduchou konzolou, popřípadě bez konzoly. Ostatní konzoly sloupů pak používají uchycení vodičů na více úrovních, markantní je tato skutečnost zejména u stožárů, kdy jsou vodiče na několika úrovních v rozestupech v řádu metrů, a proto je reprezentace různé výšky uchycení pro 3D reprezentaci relevantní faktor. Je zřejmé, že se konfigurace uchycení vodičů a tím pádem i výška uchycení nad terénem odvozuje od použitého typu podpěrného bodu, nabízí se tedy uchovávat tuto informaci v rámci atributů objektu Podpěrný bod. Tento způsob je jistě možný, v této práci však bude nastíněna alternativa, která tuto informaci uchovává v objektu Elektrické vedení. V případě využití objektu Podpěrný bod pro uchování informace by bylo třeba do něho některé atributy (viz. níže) přesunout. Jako důvod tohoto postupu lze uvést, že na velkých úsecích vedení je výška uchycení vodiče stejná (vedení bývá ve velkých úsecích tvořeno stejným typem podpěrných bodů). V takovém případě působí uchovávání výšky uchycení u jednotlivých stožárů jako informace, která by se často opakovala. Pro návrh 3D reprezentace jsou uvažovány maximálně tři vertikální úrovně uspořádání vodičů na podpůrném bodě. Tato úvaha vychází z toho, že na území ČR se jiné konfigurace vyskytují jen zřídka. Tomu odpovídá i obvyklé uspořádání elektrického vedení uvedené v (FECKO, ŽIARAN, VARGA, 1990, s. 206) stejně jako přehled stožárů uvedený firmou ČEPS (2011) a pozorování autora. Vzhledem ke konstrukčním odlišnostem nosných a výztužných (kotevních) stožárů je nutné uchovávat výšky uchycení vodičů pro oba tyto funkční typy. Obr. 22 Příhradový stožár vysokého napětí s jednoduchým vedením (Upraveno podle: GOOGLE, 2017) 43

44 Z typologie je dále zřejmé, že počet vodičů, respektive svazků vodičů na jedné úrovni také záleží na typu stožáru. Srovnání vynikne u typu Portál, který má jen jednu úroveň, tím pádem jsou všechny (svazky) vodiče na jedné úrovni, u jednoduchého Portálu obyčejně jde o 3 svazky. Naopak u typu Dunaj obyčejně rozlišujeme dvě hlavní úrovně vedení, kdy spodní je tvořena čtyřmi svazky vodičů a horní dvěma svazky. Variabilitu počtu vodičů dokládá i skutečnost, že tento počet, byť pro určitý typ podpěrného bodu charakteristický, není pravidlem. Reálný příklad stožáru dimenzovaného na dvojité vedení (v tomto případě VN), který nese vedení jednoduché lze vidět na Obr. 22. Z toho důvodu je nutné uchovávat informaci o počtu vodičů pro všechny tři možné vertikální úrovně Rozšíření stávajících atributů Obdobným způsobem jako rozšíření atributů pro objekt Stožár elektrického vedení je zpracována i tabulka pro rozšíření atributů objektu Elektrické vedení (Tab. 7). Tab. 7 Tabulka atributů pro rozšíření stávajícího objektu Elektrické vedení Název atributu Datový typ Předmět atributu Hodnoty atributu Kód Popis/význam hodnoty atributu PODPERNY_BOD VARCHAR(20) Typ konzoly sloupu/ typ stožáru NOSNY _UCHYCENI_1 NOSNY _UCHYCENI_2 NOSNY _UCHYCENI_3 VYZTUZNY _UCHYCENI_1 NUMBER(2,2) Výška (m) uchycení vodičů na nosném stožáru v 1. vertikální úrovni NUMBER(2,2) Výška (m) uchycení vodičů na nosném stožáru v 2. vertikální úrovni NUMBER(2,2) Výška (m) uchycení vodičů na nosném stožáru v 3. vertikální úrovni NUMBER(2,2) Výška (m) uchycení vodičů na výztužném stožáru v 1. vertikální úrovni Sloup bez konzoly Sloup, konzola jednoduchá Sloup konzola delta Sloup konzola pařát Sloup konzola šestivodič 44

45 Název atributu Datový typ Předmět atributu Hodnoty atributu Kód Popis/význam hodnoty atributu VYZTUZNY _UCHYCENI_2 NUMBER(2,2) Výška (m) uchycení vodičů na výztužném stožáru ve 2. vertikální úrovni VYZTUZNY _UCHYCENI_3 NUMBER(2,2) Výška (m) uchycení vodičů na výztužném stožáru ve 3. vertikální úrovni POČET_VEDENI VARCHAR(6) Počet vedení vodičů na jednotlivých úrovních AABBCC kód tvořený číslicemi, každá část (A, B, C) uvádí počet vedení v jednotlivé úrovni 6.3 Postup tvorby vizualizace V předchozích kapitolách byly stanoveny údaje, formalizované do atributů, které jsou potřebné pro tvorbu 3D vizualizace vybraných objektů. Postup tvorby vizualizace je dále navrhován pro zobrazení v softwaru ArcGIS společnosti Esri. U stožárů elektrického vedení se 3D reprezentace opírá o stávající prostorová data ZABAGED. Body objektu Stožár elektrického vedení fakticky reprezentují průmět geometrického středu reálných stožárů na zemský povrch, a tak jsou využity i v 3D reprezentaci, která využívá 3D modely (o nich dále v kapitole 5.4) pro jednotlivé stanovené typy podpěrných bodů. Body objektu budou ve 3D reprezentaci pravděpodobně umístěny na 3D povrch vytvořený buď z DMR nebo DMP. V takovém případě je nutné umístit nejdříve body na povrch což je možné například pomocí nástroje Interpolate shape. Bodům lze následně přiřadit 3D symbol což je právě zmiňovaný 3D model sloupu nebo stožáru podle typu a funkce. Orientace je zajištěna pomocí příslušného atributu objektu, rotace probíhá podle svislé osy (osa Z). Na základě atributu výška lze podpěrné body škálovat, pokud jsou dostupné informace o konkrétním typu (jeho výšce). Problémem zůstává vizualizace sloupů za situace, kdy o nich nejsou v ZABAGED prostorové informace. V takovém případě je třeba jejich pozici interpolovat a tvorba jejich vizualizace úzce souvisí s vizualizací elektrického vedení. Jeho vizualizace není na rozdíl od stožárů tak přímočaře proveditelná. Nejdříve je popsán postup pro vedení na stožárech. Zlomové body pro 3D linii vedení představují jednotlivé stožáry nabízí se tedy využít jejich bodovou reprezentaci na povrchu a následně posunout body do určené výšky podle atributů objekt Elektrické vedení. Fakticky tedy dojde ke kopírování bodů stožárů a posunutí do třech (nebo méně v závislosti na konfiguraci stožáru) vertikálních úrovní dle atributů. 45

46 Následně lze body spojit linií (nástroj Points to line). Při vytváření je důležité, aby byly body pospojovány ve směru vedení, Za tímto účelem je buď možné využít stávající identifikační atribut, nelze však zaručit, že ve směru vedení bude jeho hodnota klesat nebo stoupat. Z toho důvodu lze přiřadit pomocný atribut, který bude u bodů zajišťovat pořadí na trase. Takto jsou vytvořeny jednoduché linie, které reprezentují vedení na jednotlivých vertikálních úrovních. Nejde však o příliš přesnou reprezentaci, jelikož v realitě může být vodičů na úrovni víc a vodiče nemusejí navazovat na podpěrný bod v jeho centrální ose. Nejpřesnější možností je reprezentovat jednotlivé vodiče (popřípadě svazky) samostatnou linii. Této reprezentace je možné dosáhnout, pokud se v prostředí ArcGIS použije nástroj Copy Parallel, který umožňuje v určité vzdálenosti od linie vytvořit další rovnoběžnou linii. U některých typů stožáru je následně nutné po vygenerování linií smazat původní, nyní centrální linii. Tloušťkou linie je následně možné reprezentovat těžší vodiče pro vyšší napětí nebo svazkové vodiče. Jednou z alternativních možností je použití textury. Linie vedení je v tomto případě reprezentovaná jako textura natažená mezi podpěrnými body vedení (ArcGIS tento způsob uvádí jako 3D texture line symbol). Samotná textura představuje krátký úsek vedení, kdy vodiče jsou reprezentovány černou čarou. Dle počtu vodičů lze použít různé textury, které tento fakt odrážejí, stejně lze použitím různých druhů odrážet konfiguraci (rozestupy) vodičů. Změnou tloušťky čar v textuře lze reprezentovat typ vodiče dle napětí, popřípadě tlustší čarou reprezentovat složený svazkový vodič. V obou případech se předpokládá uchovávání určitých dat mimo samotnou strukturu ZABAGED. Jde samozřejmě jednak o samotné modely stožárů použité k reprezentaci vedení, ale i další data, která nejsou zahrnuta v navrhovaných atributech. Především jde o šířku podpěrných bodů, respektive vzdálenost mezi vodiči na jednotlivých vertikálních úrovních. Ta je důležitá jak pro reprezentaci liniovou, tak pro textury. Hodnoty se dají v tomto případě odvodit od typu podpěrného bodu a napětí vedení, proto by se daly skladovat v samostatné datové struktuře mimo ZABAGED, bez toho, aby bylo nutné vytvářet další atributy přímo u jednotlivých objektů. Zbývá vytvoření reprezentace sloupů elektrického vedení. Ty musí být vytvořeny generováním bodů na stávajících linií vedení. V úvahu lze vzít, že body lze generovat na všech lomech vedení a křížení (fyzické) nebo odbočkách na kterých již není bod Stožár elektrického vedení. Zbydou rovné úseky, na kterých je nutné sloupy generovat v určitém intervalu. Vzhledem k tomu, že se nedá stanovit jednotný interval rozestupu sloupů na vedení (není specifikován v normách), dá se předpokládat, že se umisťují ve vzdálenostech tak, aby splnily kritéria kladená na elektrická vedení (viz. kapitola 4.1). Proto byla zjištěna možná vzdálenost náhodným měřením vzdáleností sloupů z ortofotomapy ČÚZK. Na tomto základě byla stanovena na 80 metrů pro vedení VN a 50 metrů pro vedení NN. S takto generovanými sloupy se poté nakládá jako se stožáry, postup pro jejich vizualizaci byl již popsán výše v této kapitole. V případě, že nelze získat žádná data o typu sloupů bylo by vhodné v datech mimo ZABAGED stanovit hodnoty pro defaultní sloupy. Nabízí se použití sloupů z betonu s jednoduchou konzolou o určité typové výšce převzaté z PNE (2015). Srovnání takto vygenerovaných sloupů s existujícími sloupy představuje Obr. 23. U generovaných stožárů je nutné kontrolovat jejich umístění vůči ostatním objektům ZABAGED. Nelze vyloučit jejich umístění do vodního toku nebo do komunikace což je v realitě nepřípustné. 46

47 Obr. 23 Srovnání existujících sloupů VN s generovanými (žluté body - generované sloupy, červené body - reálné sloupy, modré body - stožáry elektrického vedení, červené linie - elektrické vedení) (upraveno podle: ČÚZK, 2016c ) Problém lze odstranit lokalizováním problémových sloupů pomocí průniku s nežádoucími objekty a jejich smazáním D modely Modely jednotlivých typů sloupů a stožárů byly vytvořeny v programu SketchUp od společnosti Trimble. K jejich sestavení byla využita veřejně dostupná (byť jistě neúplná) dokumentace reálných typů, proto v hlavních rozměrech (výška, šířka, rozměry základny) odpovídají reálným stožárům použitým na našem území. V této kapitole jsou ukázány pouze stožáry použité ve vizualizaci (kapitola 5.5), modely dalších, navržených pro vizualizaci jsou ukázány v přílohách. Modely nejsou vytvořeny jako plně 3D ve smyslu přesné reprezentace stožárů, nosníky příhradové konstrukce jsou vytvořeny pomocí textury. Taková reprezentace výrazně zjednodušuje samotný 3D model objektu (jeho geometrii). 47

48 Obr. 24 Nosný stožár typ portál 1962, čelní a horní pohled, model (vytvořeno podle: OTAVA, 2014, s. 30) Nosný stožár typu portál vedení 400 kv (Obr. 24) byl vytvořen na základě plánku, který ve své diplomové práci zaměřené na posouzení ekonomické efektivnosti modernizace vedení ZVN uvádí Otava (2014, s. 30). Obr. 25 Stožár vysokého napětí, typ 21/80 ČEZ 48

49 Obr. 26 Stožár VN typ 13,5/60 ČEZ Vymodelované stožáry vysokého napětí na území pro vizualizaci (Obr. 25 a Obr. 26) se ideově opírají o specifikaci hlavních parametrů stožárů ČEZ v PNE (2015, s. 13). Z této specifikace byly vybrány typy přibližně odpovídající stožárům na vizualizovaném území. Nejedná se tedy o přesnou reprezentaci ani z hlediska normy ani z hlediska reálného stavu, nýbrž o kompromis mezi oběma přístupy. Obr. 27 Betonový sloup VN 10,5/20 Posledním typem podpěrného bodu na vizualizovaném území jsou betonové sloupy, pro jejich reprezentaci je použit sloup (Obr. 27) vytvořený na základě specifikace hlavních parametrů sloupů v PNE (2015, s. 10). 49

50 6.5 Vizualizace Pro ukázku vytvořené vizualizace byla vybrána oblast v bezprostřední blízkosti obce Žilina u Kladna. Byl využit Digitální model povrchu DMP 1G (mapový list Kladno 88) (ČÚZK, 2013), ze kterého byla vytvořena nepravidelná trojúhelníková síť (TIN) reprezentující povrch území. Jako textura povrchu byla použita ortofotomapa ČÚZK (2014b). Obr. 28 Vizualizace vedení 400 kv u obce Žilina, vedení jako linie Obr. 29 Vizualizace vedení VN u obce Žilina, vedení jako linie 50

51 Uvedené vizualizace (Obr. 28 a Obr. 29) využívají vizualizace elektrického vedení, jakožto liniového prvku v prostředí ArcScene, pokud je použita pro reprezentaci textura (Obr. 30), rozdíl v podstatě není rozlišitelný. Obr. 30 Vizualizace elektrického vedení u obce Žilina, vedení jako textura Při použití texturovaných stožárů může, za předpokladu, že není použit kontrastní či jednolitý podklad, jejich textura zanikat. To je navíc významně ovlivněno nastavením kvality zobrazování, respektive renderování v ArcScene a zejména nastavením minimálního prahu transparentnosti ( minimal transparency threshold ). Práh transparentnosti ovlivňuje, jak je zobrazena textura stožáru, která je z velké části průhledná. Při nastavení nižšího prahu jsou stožáry lépe vidět na větší vzdálenost, původně průhledné plochy jsou však zobrazeny bíle, při vyšším prahu lze docílit čistého vzhledu textury, ale na větší vzdálenost ArcScene v takovém případě stožár nevykresluje. Nejvyšší hodnoty prahu způsobují téměř úplné zprůhlednění textury Obr. 31. U vizualizace byly použity hodnoty, které pokud možno nejlépe odpovídali danému pohledu. Při použití stožárů bez textury (volba use materiál draping ) mohou za některých situací stožáry lépe vyniknout (Obr. 34 ), navíc jim lze nastavit požadovanou barvu. Obr. 31 Stožár VN při různých úrovních nastavení prahu průhlednosti, vlevo nejnižší, ve středu optimum, vpravo nejvyšší 51

52 S ohledem na nejlepší možnou kvalitu zobrazení byly nastaveny parametry i pro detailní zobrazení částí scény vizualizace na Obr. 32 a Obr. 33. Obr. 32 Stožár Portál ve vizualizaci, detail Obr. 33 Vedení VN kombinující stožáry a sloupy 52

53 Obr. 34 Vizualizace elektrického vedení u obce Žilina, stožáry bez textury Modely dalších vytvořených stožárů jsou pak uvedeny v přílohách (Příl. 7, 8 a 9). Data pro všechny stožáry se pak nalézají na přílohách na CD. 53

54 7 MOŽNOSTI DALŠÍHO POSTUPU Celá práce představuje návrh nikoli vzor či normu pro 3D reprezentaci objektů ZABAGED. Proto se nedá očekávat plné vyčerpání tématu ani vyřešení všech problémů s 3D vizualizací spojených. Na některé však lze poukázat a zmínit možný směr dalšího vývoje. Jedním z problémů, který práce neřeší, a který je patrný ve vizualizaci elektrického vedení je křížení trasy vedení, respektive odbočky vedení. Jelikož návrh nijak neřeší odlišné uchycení vodičů odbočujících z hlavní trasy, dochází k jejich prolínání na úrovni hlavního vedení, jak je patrné z Obr. 35. V praxi se používají speciální odbočné stožáry nebo odbočné konzoly. Pro přesnou reprezentaci by bylo nutné uchovávat výšku uchycení vodičů odbočujících z hlavní linie vedení. Samotný sloup by pak musel mít buď speciální typ nebo by na něm bylo nutné generovat odbočnou konzoli, a to ve směru odbočujícího vedení. Obr. 35 Odbočka z vedení VN v navrhované reprezentaci Dále návrh neřeší návaznost vedení na další objekty elektrické sítě, jmenovitě na objekty Elektrárna a Rozvodna, transformovna. Obecně se dá říci, že elektrická síť je velice komplexní struktura a navrhované změny nejsou schopny plně vystihnout všechny typy stožárů či sloupů. Stejně tak by v budoucnu šlo lépe reprezentovat samotné vedení, respektive jeho prověšení. To by bylo nutné při přesné reprezentaci počítat zvlášť pro vedení mezi každými dvěma podpůrnými body v závislosti na vzdálenosti od zemského povrchu. V případě, že by tento výpočetně náročný způsob nebyl použit, další možností by bylo reprezentovat prověšení standardní hodnotou, bez ohledu na bezpečnostní požadavky omezující výšku vedení nad povrchem. Bylo by následně potřeba vyřešit způsob vizualizace a postup její tvorby, současný návrh by zřejmě nebylo možné použít (pro el. vedení). Stěžejním problémem je i orientace podpěrných bodů, pro kterou by bylo vhodné navrhnout automatický postup získání ze směru linie vedení. Podpěrné body ve vizualizaci jsou orientovány ručně. Stávající reprezentace pomocí bodů takovýto postup ztěžuje (geometrický bod nemůže mít sám o sobě orientaci). Možností je reprezentace podpěrných bodů jako polygon, který by 54

55 představoval jejich základnu. V takovém případě by byla jejich orientace zajištěna i bez přidání dalších atributů. Dalším způsobem prohloubení návrhu je detailnější modelování podpěrných bodů. 3D modely použité v návrhu představují obrys vnější kostry, na které je přítomna textura. Jednotlivé příčky v příhradové konstrukci tedy nemají plně 3D realizaci. Plně 3D podpěrné body by výrazně prohloubily kvalitu zobrazení i hloubku detailů vizualizace, na druhou stranu by pravděpodobně narostl výpočetní výkon pro zobrazení scény. Další dílčí úpravy jsou také možné v úrovni kvality textur, které mohou mít vyšší rozlišení. Příkladem pokročilé 3D reprezentace elektrického vedení může být nástroj vyvíjený Spolkovou vysokou technickou školou v Curychu (ETH Curych) pro plánování elektrického vedení. Ten umožňuje vizualizaci podpěrných bodů plně ve 3D a vodičů elektrického vedení včetně prověšení. Je však zřejmé, že nástroj je koncipován jako specializovaná pomůcka pro společnosti spravující elektrická vedení. (SWISSGRID, 2017) Obr. 36 Ukázka ze systému vyvíjeného ETH Curych (převzato: SWISSGRID, 2017) 55

56 8 ZÁVĚR Jedním z hlavních cílů práce bylo ověření možnosti využití DMP 1G pro tvorbu 3D reprezentace vybraných objektů ZABAGED. Proto bylo provedeno terénní měření výškových objektů na území s daty poskytnutými ČÚZK, což je popsáno v kapitole 4.1. Naměřená výšková data byla porovnána s normalizovaným modelem povrchu (ndmp). Tímto způsobem byli zjištěny výrazné odchylky mezi daty získanými z DMP 1G a reálnými výškami změřených objektů. Při použití neupravených pozic objektů ze ZABAGED dosahují rozdíly i desítek metrů. Velké rozdíly jsou způsobeny naprostou absencí řady objektů v modelu, jelikož pravděpodobně podléhají filtrování. Data DMP 1G tedy mohou být využitelná pouze pro největší objekty některých zkoumaných typů, respektive pro objekty, které jsou součástí objektu Budova. Na základě tohoto zjištění bylo upuštěno od využití DMP 1G při návrhu reprezentace. Dalším cílem práce, který částečně vyplynul z výsledků terénního měření, byl podrobnější návrh pro vybrané objekty. Práce se zaměřuje na objekty elektrického vedení typů Elektrické vedení a Stožár elektrického vedení, a to i z důvodu zájmu ČÚZK o zlepšení stávajícího stavu těchto objektů v ZABAGED. Pro stožáry a sloupy (podpěrné body) je provedena jednoduchá rešerše za účelem zjištění reálného stavu v ČR a možností typizace pro reprezentaci ve 3D. Vzhledem k absenci sloupů ve stávajících datech ZABAGED, je navrženo přejmenování objektu Stožár elektrického vedení na Podpěrný bod elektrického vedení, tak aby objekt mohl obsahovat i data o sloupech. Jsou stanoveny podstatné charakteristiky pro typizaci a rozlišení jednotlivých podpěrných bodů, jako výška, funkce a další. Ty se promítají do návrhu rozšíření atributů objektu. Obdobně je postupováno u Elektrického vedení. U toho je rozhodující především napětí, které vodiči protéká. Dále je stanovena nutnost ukládání typu podpěrného bodu vedení za stavu, kdy chybí v ZABAGED data o sloupech. Tímto způsobem lze potřebný typ sloupu generovat pro vedení v určitých intervalech. Dále se uchovávají výšky uchycení vodičů na nosných a výztužných stožárech, stejně jako počet vodičů v jednotlivých úrovních. Tyto návrhy jsou opět zpracovány do atributů pro rozšíření stávajících v ZABAGED. Práce se nakonec zabývá tvorbou vizualizace vedení na menším území. Popisuje postup tvorby vizualizace pro software ArcGIS. Jsou pro ni využity 3D modely stožárů vytvořené v programu SketchUp. Vodiče vedení jsou reprezentovány buď jako linie nebo jako textura natažená ve výšce stanovené v atributech mezi podpěrnými body. V závěru práce jsou navrženy další možná vylepšení této reprezentace. Prvním z výsledků je posouzení (ne)vhodnosti některých datových sad, jmenovitě zejména DMP 1G pro tvorbu 3D reprezentace. Důsledkem toho je návrh 3D reprezentace, využívající stávající data ZABAGED v kombinaci s poznatky o reálném stavu vedení a typizací jeho prvků. Tento návrh, předpokládající rozšíření ZABAGED a prezentovaný vizualizací v prostředí ArcGIS s postupem její tvorby, je pak druhým výsledkem. Vytvořený návrh pro rozšíření se zaměřuje pouze na dva typy objektů v databázi. Přesto jde o poměrně široké téma, které předkládá řadu výzev. Tou hlavní je samotné získání dat. Bez přispění správců elektrických sítí bude jen stěží možné vytvořit opravdu přesnou reprezentaci, a to nejen z hlediska 3D, ale i 2D, pokud uvážíme, že v současnosti (duben 2017) v ZABAGED nejsou data o stovkách tisíc podpěrných bodů, byť menších rozměrů. 56

57 9 ZDROJE TIŠTĚNÉ ZDROJE ČEPS (2011): Základní typy stožárových kontrukcí, ( ) DUŠÁNEK, P., HRON, V., HOFFMAN, SETNIČKA, M., ŠÍMA, J. (2016): Technická zpráva k digitálnímu modelu povrchu 1. generace (DMP 1G). Zeměměřický úřad, Praha, 17 s. ( ) FECKO, Š., ŽIARAN, J., Varga, L. (1990): Elektrické siete: vonkajšie silové vedenia. Slovenská vysoká škola technická v Bratislave, Bratislava, 237 s. HERMAN, L., ŘEZNÍK, T. (2015): 3D Web Visualization Of Environmental Information Integration Of Heterogeneous Data Sources When Providing Navigation And Interaction, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., č. XL-3/W3, s , doi: /isprsarchives- XL-3-W ( ) JAKOBSSON, A., ILVES, R. (2016): Reinventing the national topographic database, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., č. XLI-B4, s , doi: /isprs-archives- XLI-B ( ) KOZÁK, J. (1990): Ocelové stožáry a věže. Státní nakladatelství technické literatury, Praha, 474 s. OTAVA, T. (2014): Posouzení ekonomické efektivnosti modernizace vedení VVN. Diplomová práce. České vysoké učení technické, Praha, 65 s. ( ) PATERA, M. (2015) Vliv nových trendů na návrh venkovních vedení. Diplomová práce. České vysoké učení technické, Praha, 98 s. ( ) PNE (2016): Navrhování a stavba venkovních vedení nad AC 45 kv. 1. vyd. České sdružení regulovaných elektroenergetických společností, Praha, 240 s. ( ) PNE (2013): Elektrická venkovní vedení s napětím do 1 kv AC. 3. vyd. České sdružení regulovaných elektroenergetických společností, Praha, 47 s. ( ) PNE (2003): Dřevěné sloupy a dřevěné sloupy na patkách pro elektrická venkovní vedení do 45 kv. 2. vyd. České sdružení regulovaných elektroenergetických společností, Praha, 17 s. ( ) PNE (2015): Odstřeďované betonové sloupy pro elektrická venkovní vedení do 45 kv. 3. vyd. České sdružení regulovaných elektroenergetických společností, Praha, 10 s. ( ) PNE (2015): Příhradové stožáry pro elektrická venkovní vedení do 45 kv. 3. vyd. České sdružení regulovaných elektroenergetických společností, Praha, 25 s. ( ) 57

58 PNE (2016): Součásti venkovních vedení od 1 kv do 45 kv AC. 2. vyd. České sdružení regulovaných elektroenergetických společností, Praha, 81 s. ( ) PRESSOVÁ. J., KREJČOVÁ. J. (2016): Katalog objektů ZABAGED verze 3.0. Zeměměřický úřad, Praha, 154 s. ( ) RAK, P. (2014): Standardizace pro 3D katastr. Západočeká univerzita v Plzni, Plzeň, 69 s. ( ) STOTER, J., LEDOUX, H., ZLATANOVA, S., BILJECKI, F. (2016): Towards sustainable and clean 3D Geoinformation. In: KOLBE, T. H., BILL, R., DONAUBAUER, A.: Geoinformationssysteme 2016: Beiträge zur 3. Münchner GI-Runde. VDE VERLAG, Mnichov, s ( ) STOTER, J., VAN DEN BRINK, L., BEETZ, J., LEDEUX, H., REUVERS, M., JANSSEN, P., PENNINGA, F., VOSSELMAN, G., OUDE ELBERINK, S. (2013): Three-dimensional modeling with national coverage: case of The Netherlands. Geo-spatial Information Science, 16, č. 4, s doi: / ( ) TOMAN, P., DRÁPELA, J., MIŠÁK, S., ORSÁGOVÁ, J., PAAR, M., TOPOLÁNEK, D. a kol. (2011): Provoz distribučních soustav. České vysoké učení technické, Praha, 264 s. ( ) Vyhláška č. 233/2010 Sb. Vyhláška o základním obsahu technické mapy obce. XIONG, B., JANCOSEK, M., OUDE ELBERINK, S., VOSSELMAN, G. (2015): Flexible building primitives for 3D building modeling. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, č. 101, s doi: /j.isprsjprs ( ) ELEKTRONICKÉ ZDROJE ČEZ (1999): Elektrizační soustavy, encyklopedie-energetiky/05/soustavy_3.html ( ) ČEZ (2006): Technická politika - rozvoj distribučních sítí a technologických prvků v DSO, Příloha č. 5 - koncepce venkovních sítí VN, ( ) ČÚZK (2013): Digitální model povrchu 1. generace (DMP 1G) ( ) ČÚZK (2014a): Základní mapy České republiky online služba, ( ) ČÚZK (2014b): Ortofotomapa České republiky online služba, ČÚZK (2016a): ZABAGED - polohopis - úvod, text=dsady_zabaged&side=zabaged&menu=24&head_tab=sekce-02-gp ( ) 58

59 ČÚZK (2016b): Digitální model reliéfu České republiky 5. generace (DMR 5G), kopis&metadataid=cz-cuzk-dmr5g-v&head_tab=sekce-02-gp&menu=302 ( ) ČÚZK (2016c): ZABAGED prohlížecí online služba, ( ) EGE (2013): Příhradové stožáry kv, ( ) FUCHS, M. (2016): Komínová databáze, ( ) GALETKA, M. (2016): Přenosová soustava elektrické energie, ( ) GEJDOŠ, P. (2016): Rozhledny a další vyhlídkové objekty v České republice - seznam, ( ) GOOGLE (2017): Google maps, ( ) KOSTKA, T. (2003): Mechanika venkovních vedení, ( ) KUBÍČEK, P., ŠTAMPACH, R., ŘEZNÍK, T., HERMAN, L., PALEČEK, V., JEDLIČKA, K., ŠAFÁŘ, V., SOVADINA, M., ZATLOUKAL, P., ZÍT, J., HORÁKOVÁ, B., ŠÍKOVÁ, Z. (2016): Certifikovaná metodika pro inovaci a vedení Základní báze geografických dat (ZABAGED ). Geografický ústav, Masarykova univerzita; Intergraph CS s.r.o. 113 s. MASARYKOVA UNIVERZITA (2017): Inovace Základní báze geografických dat (ZABAGED ), ( ) OLEŠOVSKÁ, H. (2014). Pokyny pro průběžnou aktualizaci - objekt 3.03 elektrické vedení. Zeměměřický úřad, Praha, 11 s. Interní dokumentace. PROCHÁZKA, R. (2007a): Stožáry VVN (I), ( ) PROCHÁZKA, R. (2007B): Stožáry VVN (II), ( ) SWISSGRID (2017): New tool from ETH Zurich assists in line planning, ( ) ŠTEKL, J. (2016): Rozhlednovým rájem, ( ) ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD (2013): Analýza dat E. ON 2013 a způsob jejich využití při aktualizaci objektů v ZABAGED. Zeměměřický úřad, Praha, 27 s. Interní dokumentace. 59

60 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK Bpv Baltský systém po vyrovnání ČEPS Česká energetická přensová soustava ČÚZK Český úřad zeměměřický a katastrální DIGEST Digital Geographic Information Exchange Standard DKM Digitální katastrální mapa DMP (1G) Digitální model povrchu (1. generace) DMR (5G) Digitální model reliéfu (5. generace) DTB Digital topografická databáze IMU Inertial measurement unit INSPIRE INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe kv kilovolt LLS Letecké laserové skenování LOD Level of detail ndmp Normalizovaný digitální model povrchu NN Nízké napětí PNE Podniková norma energetiky RÚIAN Registr územní identifikace adres a nemovitostí TIN Triangulated irregular network VN Vysoké napětí VVN Velmi vysoké napětí ZABAGED Základní báze geografických dat ZM 10 Základní mapa 1 : ZVN Zvláště vysoké napětí 60

61 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Umístění objektů měřených v rámci terénního měření Obr. 2 Plzeňská brána v Berouně Obr. 3 Kostel Nanebevzetí Panny Marie a radnice v Kladně Obr. 4 Kostel Nanebevzetí Panny Marie v Kladně v modelu TIN sestaveného z dat DMP 1G Obr. 5 Rozhledna Veselov a rozhledna Kožová hora Obr. 6 Rozhledna Kožová hora v modelu TIN sestaveného z dat DMP 1G Obr. 7 Vysílače v průmyslové zóně Kladno - Jih a na Kožové hoře Obr. 8 Komín v areálu nemocnice Kladno a komín v bývalém areálu hutě Poldi Kladno Obr. 9 Komíny v průmyslovém zóně Kladno východ, nahoře situace v ortofotomapě, dole znázornění v modelu TIN vytvořeného z DMP 1G Obr. 10 Rozdělení distribučních sítí dle vlastníka Obr. 11 Možné konfigurace izolátorů a uchycení vodiče ke stožáru Obr. 12 Typy složených dřevěných sloupů Obr. 13 Konzoly pro vedení VN Obr. 14 Schéma ocelového příhradového stožáru Obr. 15 Trasa s nosnými a výztužnými stožáry Obr. 16 Typy a tvary stožárů vedení 110 kv (220 kv) Obr. 17 Nejrozšířenější typy stožárů používaných na území ČR Obr. 18 Typy a tvary stožárů vedení 400 kv Obr. 19 Ukázka elektrického vedení s označenými uzly sítě Obr. 20 Srovnání umístění objektu Stožár elektrického vedení s reálným umístěním stožárů a sloupů Obr. 21 Rohový výztužný stožár typu Dunaj vedení 400 kv Obr. 22 Příhradový stožár vysokého napětí s jednoduchým vedením Obr. 23 Srovnání existujících sloupů VN s generovanými Obr. 24 Nosný stožár typ portál 1962, čelní a horní pohled, model Obr. 25 Stožár vysokého napětí, typ 21/80 ČEZ Obr. 26 Betonový sloup VN 10,5/ Obr. 27 Stožár VN typ 13,5/60 ČEZ Obr. 28 Vizualizace vedení 400 kv u obce Žilina, vedení jako linie Obr. 39 Vizualizace vedení VN u obce Žilina, vedení jako linie Obr. 30 Stožár VN při různých úrovních nastavení prahu průhlednosti

62 Obr. 31 Vizualizace elektrického vedení u obce Žilina, vedení jako textura Obr. 32 Vedení VN kombinující stožáry a sloupy Obr. 33 Stožár Portál ve vizualizaci, detail Obr. 34 Vizualizace elektrického vedení u obce Žilina, stožáry bez textury Obr. 35 Odbočka z vedení VN v navrhované reprezentaci Obr. 36 Ukázka ze systému vyvíjeného ETH Curych

63 PŘÍLOHY

64 SEZNAM PŘÍLOH Příl. 1 Plzeňská brána (Beroun) v polohopisných datech ZABAGED a v modelu TIN sestaveného z dat DMP 1G Příl. 2 Rozhledna Kožová hora na ortofotomapě v ZABAGED Příl. 3 Vysílač na Kožové hoře v ZABAGED s pokrytím povrchu body DMP 1G Příl. 4 Výsledky měření objektů Věžovitá nástavba na budově, věžovitá stavba ostatní a srovnání s dostupnými daty Příl. 5 Betonový komín ve Králově Dvoře na ortofotomapě s vyznačenými body laserového skenování DMP a v modelu TIN Příl. 6 Výsledky měření objektů Tovární komín a srovnání s dostupnými daty Příl. 7 Stožáry typu soudek pro napětí 110 kv Příl. 8 Stožáry typu donau pro napětí 400 kv Příl. 9 Stožár typu portál, kotevní

65 Příl. 1 Plzeňská brána (Beroun) v polohopisných datech ZABAGED a v modelu TIN sestaveného z dat DMP 1G (zeleně objekt věž, červeně body DMP) (vytvořeno podle: ČÚZK 2013, 2016c)

66 Příl. 2 Rozhledna Kožová hora na ortofotomapě (nahoře) a v ZABAGED (červené body body DMP, zelený bod - pozice objektu rozhledna v ZABAGED) (vytvořeno podle: ČÚZK 2013, 2016b, 2016c)

67 Příl. 3 Vysílač na Kožové hoře v ZABAGED (zelený bod) s pokrytím povrchu body DMP 1G (červené) (vytvořeno podle: ČÚZK 2013, 2016c)

68 Příl. 4 Výsledky měření objektů Věžovitá nástavba na budově, věžovitá stavba ostatní a srovnání s dostupnými Typ A: Laserový dálkoměr B: Databáze C: Rozdíl DMP a DMR5G D: Výška z nejvyššího blízkého objektu Rozdíl A a B Rozdíl A a C Rozdíl A a D rozhledna + vysílač 25,3 13,6 17,3 17,1 11,7 8,0 8,2 rozhledna + vysílač 44,3 45,0 34,8 43,4-0,7 9,5 0,9 rozhledna 33,7 33,0 prostorový nesoulad - 0,7 prostorový nesoulad odfiltrováno rozhledna 12,7 12,3 0,0-0,4 12,7 odfiltrováno rozhledna 29,7 35,0 10,7 23,7-5,3 19,0 6,0 věž blíže nespecifikovaná 29,9-24,1 27,4-5,8 2,5 věž blíže nespecifikovaná 30,5-25,3 27,5-5,2 3,0 věžovitá nástavba na budově 29,9-19,4 26,7-10,5 3,2 věžovitá nástavba na budově 38,1-28,0 30,2-10,1 7,9 věžovitá nástavba na budově 54,9-24,3 50,2-30,6 4,7 věžovitá nástavba na budově 47,3-22, ,7 odfiltrováno věžovitá nástavba na budově 30,8-25,7 30,1-5,1 0,7 věžovitá nástavba na budově 19,8-11,5 20,1-8,3-0,3 věžovitá nástavba na budově 36,1-0, ,1 odfiltrováno věžovitá nástavba na budově 42,2-34,8 37,6-7,4 4,6 věžovitá nástavba na budově 34,6-30,7 34,6-3,9 0,0 věžovitá nástavba na budově 48,8-32, ,9 8,8 vysílač 34,7-24,5 31,9-10,2 2,8 vysílač 39,6-38,7 40,7-0,9-1,1 vysílač 39,6-0, ,6 odfiltrováno vysílač 30,0-0, ,0 odfiltrováno

69 Příl. 5 Betonový komín ve Králově Dvoře na ortofotomapě s vyznačenými body laserového skenování DMP a v modelu TIN sestaveném z těchto dat (oranžově objekt Tovární komín v ZABAGED, červeně body DMP 1G) (ČÚZK 2013, 2016b)

70 Příl. 6 Výsledky měření objektů Tovární komín a srovnání s dostupnými daty (v metrech) Materiál konstrukce A: Laserový dálkoměr B: Databáze C: Rozdíl DMP a DMR5G D: Výška z nejvyššího blízkého objektu Rozdíl A a B Rozdíl A a C Rozdíl A a D betonový 60,0 60,0 0,0-0,0 60,0 odfiltrováno betonový 118,8 118,0 0,0 28,2 0,8 118,8 90,6 betonový 30,9 31,0 0,1 - -0,1 30,9 odfiltrováno betonový 35,4 36,0 0,0 - -0,6 35,4 odfiltrováno betonový 55,6 55,0 0,0-0,6 55,6 odfiltrováno betonový 51,3 53,0 0,0 - -1,7 51,3 odfiltrováno cihlový 25,7 25,0 2,5-0,7 23,2 odfiltrováno cihlový 34,0 33,0 0,0-1,0 34,0 odfiltrováno cihlový 64,7 70,0 0,0 - -5,3 64,7 odfiltrováno cihlový 30,1 30,0 0,0-0,1 30,1 odfiltrováno plechový 66,0 64,0 0,0-2,0 66,0 odfiltrováno plechový 80,7 81,0 0,0 - -0,3 80,7 odfiltrováno plechový 66,0 64,0 0,0-2,0 66,0 odfiltrováno plechový 66,0 64,0 0,0-2,0 66,0 odfiltrováno plechový 66,0 64,0 0,0-2,0 66,0 odfiltrováno plechový 66,0 64,0 0,0-2,0 66,0 odfiltrováno plechový 66,0 64,0 0,0-2,0 66,0 odfiltrováno

71 Příl. 7 Stožáry typu soudek pro napětí 110 kv (nahoře výztužný, dole nosný)

72 Příl. 8 Stožáry typu donau pro napětí 400 kv (nahoře výztužný, dole nosný)

73 Příl. 9 Stožár typu portál, kotevní