Ověřená technologie budování bodů podrobného bodového pole prostřednictvím GNSS. Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, v.v.i.

Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, v.v.i. GEOLINE, s.r.o. Ověřená technologie budování bodů podrobného bodového pole prostřednictvím GNSS Řešitel: Ing. Milan Kocáb, MBA Spoluřešitel: Ing. David Vilím Zdiby, 17.11.2015 Výstup byl vytvořen s finanční podporou TA ČR v rámci projektu TA02011056

Obsah Seznam obrázků... 4 1 Úvod... 5 1.1 Měření pomocí GNSS... 5 1.1.1 Přesná geodetická měření pomocí GNSS... 6 1.1.2 GLONASS... 8 1.1.3 GALILEO... 9 1.1.4 Síť permanentních stanic... 9 1.1.5 Služby poskytování diferenčních korekcí na území ČR... 9 1.1.6 Permanentní stanice pro příjem signálů GNSS... 10 2 Souřadnicové soustavy a referenční systémy... 12 2.1 Souřadnicové soustavy na referenčním elipsoidu... 12 2.2 Souřadnicové soustavy na referenční kouli... 12 2.3 Souřadnicové soustavy v zobrazovací rovině... 13 2.4 Souřadnicové systémy definované pro užití v ČR... 13 2.4.1 WGS84... 15 2.4.2 ETRS89... 16 2.4.3 Tíhový souřadnicový systém... 17 2.5 Geodetické referenční systémy v evropském kontextu... 17 2.5.1 Geodetické referenční systémy pro státní mapová díla v ČR... 18 3 Podrobné polohové bodové pole (PPBP)... 19 3.1 Stabilizace bodů PPBP... 19 3.2 Kritéria pro zaměřování bodů PPBP... 20 3.3 Číslování bodů polohových bodových polí... 20 3.3.1 Číslování bodů PPBP... 20 3.4 Geodetické údaje... 21 3.5 Metody měření PPBP... 21 3.5.1 Technologie GNSS... 24 4 Postup budování mikrosítě PPBP metodou v reálném čase... 27 4.1 Měřické práce... 28 2

5 Přenosy naměřených dat... 36 5.1 Systémové požadavky... 36 5.1.1 Kancelářská zpracovatelská stanice... 36 5.1.2 Centrální server... 37 5.2 Odeslání dat na centrální server... 37 5.2.1 Spuštění modulu GROMA pro přenos měření z totální stanice... 38 6 Funkce pro práci s projektem a systémem GeoPPBP... 39 6.1 Funkce manažeru GeoPPBP... 39 6.1.1 Seznam projektů... 39 6.1.2 Aktivní projekt... 40 6.1.3 Založit projekt... 40 6.2 Výkresy Seznam výkresů... 41 6.3 Měření... 42 6.3.1 Body PPBP... 42 6.4 Dokumentace... 47 6.5 Web... 47 7 Závěr... 48 3

Seznam obrázků Obrázek 1: Síť permanentních stanic Systému CZEPOS... 11 Obrázek 2: Microsíť Chloumek určená měřením GNSS... 27 Obrázek 3: Protokol určení bodů PPBP technologií GNSS... 28 Obrázek 4: Druhá strana protokolu určení bodů PPBP technologií GNSS... 29 Obrázek 5: Elipsy chyb po vyrovnání... 35 Obrázek 6: Seznam projektů... 39 Obrázek 7: Otevřený (aktivní) projekt... 40 Obrázek 8: Založení projektu... 41 Obrázek 9: Seznam výkresů... 41 Obrázek 10: Seznam bodů PPBP... 42 Obrázek 11: Editace bodu PPBP... 43 Obrázek 12: Fotodokumentace bodu PPBP... 43 Obrázek 13: Založení nového bodu PPBP... 44 Obrázek 14: Zobrazení bodů PPBP v mapě... 45 Obrázek 15: Seznam bodů PPBP pro výběr místopisu... 46 Obrázek 16: Místopis zvoleného bodu PPBP... 46 Obrázek 17: Seznam dostupné dokumentace... 47 Obrázek 18: Hlášení o závadách bodů bodového pole... 47 4

1 Úvod Výsledkem aplikovaného výzkumu a vývoje je nový technologický postup, který standardizuje postup prací při tvorbě bodů PPBP s využitím GNSS a spojení terénních a kancelářských prací v jednu technologickou linku. Cílem je zajistit lepší kvalitu a včasnost provedení sítě bodů PPBP nebo účelové vytyčovací sítě, která je výchozím základem pro různá přesná geodetická měření nebo přesné vytyčovací práce. Tato technologie byla ověřena v provozních podmínkách na vybraném vzorku dat v lokalitě Chloumek. Technologie popisuje měřický postup tj. přenos naměřených dat prostřednictvím internetu, jednotlivé kroky přenosu měřených údajů z totální stanice na vzdálený server do databáze bodů, nastavení totální stanice pro přenos naměřených dat a dále pak připojení kancelářské stanice a automatizovaný přenos měřených dat ze vzdáleného serveru přímo do grafického prostředí SW GeoPPBP pro kancelářské zpracování a vyrovnání mikrosítě pomocí metody MNČ. 1.1 Měření pomocí GNSS Všechny objekty a jevy na zemském povrchu modelované na terénních modelech je nutné lokalizovat pro jednoznačné prostorové vnímání uživatelů. To se provádí s využitím geodetických sítí, které lze určit, jako v našem případu, pomocí GNSS. Vývoj satelitního navigačního systému (GNSS), konkrétně NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning Systém, zkráceně GPS) byl zahájen již v roce 1973 sloučením dvou projektů určených pro určování polohy System 621B (USAF) a pro přesné určování času Timation (US Navy). Vedle civilního (v té době nevýznamného) byl určen zejména pro armádní využití. V roce 1983, kdy sovětská stíhačka ve vzdušném prostoru SSSR sestřelila civilní dopravní letadlo Korean Air Flight 007 (KAL 007), oznámil americký prezident Ronald Reagan, že po dokončení bude GPS k dispozici i pro civilní účely. V důsledku toho byl využit jeho obrovský přínos a potenciál i pro civilní leteckou a námořní přepravu. Organizace International Civil Aviation (ICAO) a International Maritime Organisation (IMO) přijaly nový navigační koncept založený na globálních vlastnostech a možnostech GNSS. Omezující přesnost autonomního měření s využitím GNSS byla důvodem rozvojem technik pro korekci polohy s využitím diferenciálních dat (systém DGPS). Každý GNSS založený na stejném principu jako GPS se skládá ze tří segmentů, satelitního (družice), kontrolního (pozemní centrum pro údržbu) a uživatelského (GNSS přijímače). Konkrétně u systému GPS tvoří satelitní segment 32 družic, které obíhají ve výšce 20 350 km nad povrchem Země na 6 kruhových drahách se sklonem k rovině rovníku 55. Dráhy jsou vzájemně posunuty o 60 a na každé dráze je nyní 5-6 nepravidelně, původně 4 pravidelně, rozmístěných pozic pro družice. Družice váží asi 1,8 tuny a na střední oběžné dráze (MEO, 5

Medium Earth Orbit) se pohybuje rychlostí 3,8 km/s, s dobou oběhu kolem Země 11h 58min, tj. polovina siderického dne. Zásadními komponentami na družici jsou: až 4 velmi přesné (10-13 s) atomové hodiny s rubidiovým (dříve i cesiovým) oscilátorem 12 antén RHCP pro vysílání rádiových kódů v pásmu L (2000 1000 MHz) antény pro komunikaci s pozemními kontrolními stanicemi v pásmu S (2204,4 MHz) antény pro vzájemnou komunikaci družic v pásmu UKV optické, rentgenové a pulzní-elektromagnetické detektory, senzory pro detekci startů balistických raket a jaderných výbuchů solární panely a baterie jako zdroj energie Kontrolní segment sestává z 5 monitorovacích stanic, které 24 hodin denně sledují družice a kontrolují jejich přesnou výšku, pozici, rychlost atd. Díky tomu je poté možné určovat pozice družic na orbitě, chybu palubních hodin, drift a driftovací rychlost. Tyto informace jsou vyslány na družici a následně odeslány uživatelům v navigační zprávě a dále použity pro přesnější určování polohy. Družice jsou několikrát do roka, obvykle plánovaně, odstaveny pro údržbu atomových hodin a korekci dráhy družice. Údržba trvá přibližně 12-24 hodin. Průměrná životnost družice je asi 10 let, obměna kosmického segmentu trvá přibližně 20 let. 1.1.1 Přesná geodetická měření pomocí GNSS Přesná geodetická měření využívají fázových měření. Ta jsou prováděna několika (alespoň dvěma) přijímači současně v předem definovaných měřicích intervalech (epochách) a vzhledem k několika družicím. Měření jsou obvykle zpracovávána v postprocessingu na naměřených datech. Poloha měřených bodů se neurčuje přímým zpracováním, ale pro každou epochu se z nich počítají nové sady dat, zvané jednoduché diference. Jedná se o diference mezi fázovými měřeními provedenými dvěma přijímači k jedné družici ve stejné epoše. Jednoduché diference eliminují vliv chyb hodin družice. Jednotlivé metody měření GNSS lze kategorizovat podle přesnosti kterou poskytují. Pro přesná geodetická měření pomocí GNSS platí, že výsledná přesnost vztahu mezi dvěma body je závislá na hodnotě vzdálenosti mezi nimi a s jejím růstem postupně klesá. Z geometrické konstrukce satelitního segmentu vyplývá, že přesnost ve vertikálním směru je obvykle 2 až 3 krát horší než přesnost ve směru horizontálním. Přesnost budeme posuzovat pouze v horizontálním směru. 1.1.1.1 Statické metody GNSS Principem postprocesních statických měření s využitím polární metody měření vektorů, triangulace a protínání, že jeden přijímač je umístěn na bodě o známých souřadnicích, druhý přijímač na bodě, jehož souřadnice chceme určit. Takto se provede zhruba hodinové měření 6

(době měření závisí na požadované přesnosti) a výsledky se zpracují metodou dvojitých nebo trojitých diferencí. Takto lze měřit i velmi dlouhé základny s přesností v řádu centimetrů. Délka základny ovlivňuje délku měření. 1.1.1.2 Diferenční korekce Mohou být založeny na korekci polohy nebo na korekci zdánlivých vzdáleností. Korekce polohy je korekcí přímo v geografických nebo kartézských souřadnicích, vyplývajících z rozdílu polohy naměřené a skutečné. Tato korekce je přenesena do druhého přijímače a přičtena k hodnotě naměřené tímto přijímačem. Nevýhodou tohoto postupu je, že korekce i poloha mobilního přijímače by měly být určeny ve stejném okamžiku pomocí totožných družic GNSS. Tato podmínka je však obtížně splnitelná, protože referenční stanice by měla produkovat korekce pro kteroukoliv čtveřici viditelných družic. Korekce zdánlivých vzdáleností spočívá ve výpočtu korekcí pro jednotlivé zdánlivé vzdálenosti na referenční stanici. Tento systém je z uživatelského hlediska daleko flexibilnější, avšak na straně referenční stanice je složitější. Korekční údaje se na referenční stanici zpravidla aktualizují v intervalu 20 s. Jejich platnost se udává do vzdálenosti maximálně prvních stovek kilometrů pro kódová měření a maximálně prvních dvou desítek kilometrů pro fázová měření. S rostoucí vzdáleností od referenční stanice přesnost klesá. 1.1.1.3 Postprocessing Pod pojmem postprocessing se rozumí měření s následným zpracováním zaznamenaných dat, které probíhá zpravidla v kanceláři. Uživatel může měřená data i doplnit o zpřesňující údaje, např. si pro dobu, kdy prováděl měření, stáhnout soubory s přesnými údaji drah družic, a výrazně tak zpřesnit výsledek oproti zpracování dat bez použití těchto. korekčních údajů. 1.1.1.4 Zpracování v reálném čase Pro zpracování v reálném čase je nezbytné mít zajištěný komunikační kanál, kterým je přijímač propojen na referenční stanici. Mohou být použity následující cesty: bezdrátový radiový vysílač Je potřeba mít dva digitální radiomodemy, jeden pro referenční stanici pro vysílání a druhý pro mobilní stanici pro příjem. Propojení lze realizovat na: - DV - má velký dosah, ale je potřeba velké antény - VKV a UKV - nevýhodou je potřeba v podstatě přímé viditelnosti mezi přijímači, v případu UKV je dosah jen několik málo kilometrů a s ohledem na vegetační kryt a členitost terénu spíše stovek metrů. (Problém je řešitelný pomocí retranslační stanice). 7

bezdrátové datové sítě - s přímým vytáčením - nevýhodou je menší počet možného připojení účastníků (měřičů), pokud se připojují v souběžných okamžicích. - připojením na počítačovou síť - Internet - to řeší nevýhodu omezeného počtu přihlašujících se účastníků, naproti tomu do technologické náročnosti vřazuje jako další člen spolehlivost dostupnosti konkrétní internetové adresy. 1.1.1.5 Konstelace družic pro měření Konstelace družic nad konkrétním místem na Zemi není konstantní. V určité části dne je v podmínkách ČR vidět při 15 elevační masce pouze 5 satelitů GPS. (Nutno poznamenat, že na tomtéž místě se situace a konstelace družic GPS pro měření opakuje za 23 hodin a 56 minut, viz výše - oběžná doba družic GPS). Při měřeních, která v tu dobu probíhají, je nutno počítat s jistými problémy, jako je například prodloužení času pozorování a snížení přesnosti určení bodů. V případu větších zákrytů, např. zástavbou nebo v důsledku vegetačního krytu pak může být měření i znemožněno. 1.1.2 GLONASS Glonass je navigační systém, založený na podobném principu jako GPS. Vyvíjí ho Rusko, aby získalo nezávislost právě na americkém GPS. GLONASS (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система, tr.: Globalnaja navigacionnaja sputnikovaja sistěma) je globální družicový polohový systém (GNSS). Výhodou Glonass je modernější systém, který však disponuje sice novějšími satelity, než starší GPS, ale tyto mají výrazně nižší životnost než satelity GPS. Stejně jako GPS je primárně budován pro vojenské použití, nicméně je využíván i komerčně, např. do navigačních přístrojů nejen v automobilech. Glonass je možné využívat po celé zeměkouli. Do plného celosvětového operačního stavu se dostal v roce 2011. V roce 2010 Rusko spolupracovalo při využití tohoto systému s Indií. Kosmický segment je projektován na 24 družic, které obíhají ve výšce 19 100 km nad povrchem Země na 3 kruhových drahách se sklonem 65. Dráhy jsou vzájemně posunuty o 120 a na každé dráze je 8 symetrických pozic pro družice po 45. Konstelace družic je charakteristická tím, že každých 8 siderických dní je družice nad stejným místem na zemi, nebo také že každý siderický den je jedna z 8 družic jedné dráhy nad stejným místem na zemi. Dnes jsou v GLONASS používány družice Uragan-M. Družice váží asi 1,4 tuny a na střední oběžné dráze (MEO, Medium Earth Orbit) se pohybuje rychlostí 3,9 km/s, s dobou oběhu kolem Země 11h 15min. Vynášeny jsou z kosmodromu Bajkonur v sestavách po třech družicích na jeden nosič. Zásadní problém družic Uragan byla krátká životnost, což se projevovalo ve zvýšené potřebě obnovovat družice. 8

1.1.3 GALILEO Systém evropský, Galileo, má podobné vlastnosti jako GPS a GLONASS. Na rozdíl od nich je však systémem civilním. Zatím není dobudován. Je plánováno 30 družic (27 + 3 záložní), obíhající ve výšce 23222 km na třech kruhových drahách se sklonem k rovině rovníku 56. První dva satelity s praktickým využitím s názvem FOC (Fully Operational Capability) byly vypuštěny 22. srpna 2014. Z důvodů trvajících anomálií v letu satelity nedosáhly orbitu kruhového a výšky 23 222 km, ale o něco nižšího. Čtyři satelity IOV (In Orbit Validation) jsou stále v dílnách na servisu. Zvláště se objevil problém se satelitem E20, který je stále neaktivní. Důvody těchto problémů nejsou známy a jsou analyzovány agenturou (l Agence spatiale européenne ESA). 1.1.4 Síť permanentních stanic Jedná se buď o lokální sítě (LADGPS Local Area DGPS) s dosahem několika desítek km nebo rozsáhlé sítě (WADGPS - Wide Area DGPS) s dosahem tisíců km. Technologie WADGPS je poněkud odlišná, protože korekce jsou počítány zvlášť ty, které jsou závislé na poloze, a zvlášť ty, které jsou na poloze nezávislé. Pak nejsou do přijímače zasílány korekční údaje, ale jen jejich funkční vztahy. Dále existují dva způsoby budování sítí referenčních stanic: a) decentralizovaný způsob, kdy každá referenční stanice v síti existuje jako samostatná jednotka, poskytující zájemcům diferenční korekce. Uživatel si sám volí nejvhodnější stanici, navazuje s ní kontakt a využívá jejích služeb. Komunikační kanál je v tomto případu jednosměrný, od referenční stanice ke stanici mobilní. Tento způsob organizace je již na ústupu. b) centralizovaný přístup - referenční stanice jsou skutečně propojeny do sítě, diferenční korekce spolu s řadou jiných informací jsou přenášeny do centra a to nabízí služby zákazníkům. 1.1.5 Služby poskytování diferenčních korekcí na území ČR V první řadě se jedná o korekční data z družic systému EGNOS, který je dostupný na území celé ČR. Vzhledem k tomu, že korekční signály jsou přenášeny prostřednictvím geostacionárních družic, může být příjem v členitějším terénu a ve městech problematický. Poskytovány jsou diferenční korekce pro kódová měření, dosažitelná přesnost se uvádí 1 3 m. Signály jsou běžně dostupné s novějšími typy přijímačů a jsou šířeny bezplatně. Další možností je celosvětově dostupná služba šíření diferenčních korekcí OmniSTAR. K příjmu signálů je zapotřebí speciální přijímač. Služba je placená, je poskytovaná na různých úrovních přesnosti (kolem metru a na úrovni decimetrů) i regionálního rozsahu (zemědělská, 9

regionální, kontinentální, letecká a celosvětová licence). Korekce jsou šířeny opět prostřednictvím geostacionárních družic. Další celosvětově poskytovanou službou pro šíření diferenčních korekcí za úplatu je StarFire. Dosahovaná přesnost určování polohy s použitím korekcí je na úrovni decimetrů. Korekce jsou šířeny taktéž geostacionárními družicemi (faktická dostupnost je proto opět omezena na pás +70 severní šířky až po -75 jižní šířky). Příjem těchto korekcí proto může být opět problematický. Pro příjem je zapotřebí použít speciální přijímač korekcí nebo speciální přijímač GNSS se zabudovaným přijímačem korekcí. 1.1.5.1 Korekce RTX Korekční služby RTX jsou založeny na technologii Trimble RTX. Ta využívá real-time data z celosvětové sítě referenčních stanic Trimble a pomocí mobilního připojení umožňuje měření GNSS zpřesnit. Služba je založena na podobném principu jako u systému EGNOS s tím, že na rozdíl od EGNOS má celosvětové pokrytí. Úspěšně ji lze využívat zejména v těch zemích, ve kterých není vybudována žádná permanentní stanice nebo jejich síť, popřípadě při výpadku chodu služeb takových stanic nebo sítí (viz dále - permanentní stanice). V závislosti na využití konkrétní služby s korekcemi RTX lze dosáhnout horizontální přesnosti 4, 30 a 50 cm. Díky těmto datům a díky sofistikovaným moderním lokalizačním a zpracovatelským algoritmům umožňuje technologie získat vysokou přesnost v reálném čase kdekoli na Zemi. Služba Trimble CenterPoint RTX je služba GNSS korekcí, která umožňuje měření s nejvyšší přesností, až 3,8 cm. Pro aparaturu Trimble Geo 7X je k dispozici pomocí sítí mobilních operátorů a korekce lze přijímat na kterémkoli místě na světě. Deklarované nejvyšší přesnosti lze dosáhnout po prvních 30 minutách nepřerušeného příjmu signálu GNSS. Služba CenterPoint RTX Post-Processing je webová služba, která umožňuje postprocesní zpracování statických měření s centimetrovou přesností. Služba Trimble RangePoint RTX koriguje GPS a GLONASS a dosahuje přesnosti měření až 30 cm. Je tak ideálním řešením pro velkou většinu GIS aplikací, zejména mimo oblasti sítí referenčních stanic. S udávanou maximální přesností lze měřit po prvních 5 minutách nepřerušeného příjmu signálu GNSS. SlužbaTrimble ViewPoint RTX poskytuje korekce určené pro GPS, GLONASS, BeiDou a QZSS a nabízí nejdostupnější službu korekcí s horizontální přesností do 1 metru. Ideální využití je např. v oblastech ochrany životního prostředí nebo infrastruktury. 1.1.6 Permanentní stanice pro příjem signálů GNSS V ČR je v současnosti celá řada (cca 100) permanentních stanic, které byly postupně zřizovány jak pro vědecké účely, např. 1. (nejstarší) v ČR na Geodetické observatoři Pecný a 2. (2. nejstarší) na Stavební fakultě Vysokého učení technického v Brně, jež jsou obě zapojeny do evropské sítě EUREF, tak i pro zcela komerční účely, tj. primárně pro 10

poskytování dat jednotlivým zájemcům. Významným fenoménem jsou pak ty sítě permanentních stanic, které svou působností souvisle pokrývají větší území a svým uživatelům poskytují službu tzv. síťového řešení, kdy z dat získaných jednotlivých stanic jsou uživatelům generována data pro jejich konkrétní pozici v rámci posobnosti sítě. Tím je odbourán problém klesající přesnosti výsledku měření v závislosti na vzdálenosti od permanentní (základnové) stanice. Na území ČR je takovou sítí CZEPOS, kterou zřídil a provozuje stát. Každá ze stanic CZEPOS provádí nepřetržitě 24 hodin denně observace GNSS, které pravidelně každou vteřinu registruje. Registrovaná data jsou průběžně zpracovávána v řídícím centru CZEPOS a jsou dále poskytována uživatelům. Souřadnice stanice sítě CZEPOS se vztahují k referenčnímu bodu permanentní stanice, který je definován jako průsečík horní plochy desky anténní konstrukce se svislou osou otvoru umístěného v této desce. Stanice sítě CZEPOS spravuje odbor geodetických základů Zeměměřického úřadu. Údaje o souřadnicích stanic a dalších geodetických bodech jsou na Geoportálu ČÚZK publikovány WMS službou Bodová pole, která je dostupná v mapovém okně úvodní stránky a v aplikaci Geoprohlížeč. Údaje v mapové službě jsou aktualizovány v týdenním intervalu. Údaje o jednotlivých bodech jsou poskytovány bezplatně prostřednictvím internetové aplikace Geoprohlížeč podle daných vyhledávacích kritérií. Současně, prostřednictvím informačních stránek CZEPOS http://czepos.cuzk.cz, jsou poskytovány veškeré informace o stanicích sítě a rovněž veškerá data a služby. Obrázek 1: Síť permanentních stanic Systému CZEPOS Obdobnými sítěmi jako CZEPOS jsou sítě Trimble VRS Now CZECH a TopNET, které byly vybudovány a jsou provozovány soukromými subjekty. 11

2 Souřadnicové soustavy a referenční systémy Souřadnicové soustavy slouží pro jednoznačnou lokalizaci konkrétních objektů a je dána dvojicí nebo trojicí prostorových souřadnic. Geodetická měření často jako výchozí prostorové souřadnice používá souřadnice geocentrické. Geocentrický souřadnicový systém má počátek ve středu Země a souřadnicové osy X, Y, Z. Osa X leží v rovině rovníku a prochází greenwichským poledníkem, osa Y leží též v rovině rovníku a prochází poledníkem 90 východní zeměpisné délky a osa Z leží v ose rotace Země. Pro kartografické účely a pro lokalizaci objektů digitálních modelů jsou však i tyto souřadnice transformovány do prostorových souřadnic na elipsoidu (zpravidla WGS84). Pro praktické využití mají význam pouze souřadnicové soustavy, které mají vazbu na údaje vypočtené z matematické kartografie. Pro charakteristiku Země se jako vztažné těleso využívá geoid, který je ale pro matematický popis nevhodný. Proto používáme jeho aproximaci prvního stupně - koule, nebo druhého stupně - elipsoid. 2.1 Souřadnicové soustavy na referenčním elipsoidu Základní souřadnicovou soustavou na referenčním elipsoidu jsou zeměpisné souřadnice, označované též geodetické zeměpisné souřadnice nebo pouze geodetické souřadnice. Souřadnice tvoří zeměpisná (geodetická) šířka φ a zeměpisná (geodetická) délka λ. Zeměpisná šířka dosahuje hodnot v rozsahu <-90, 90 >, často jsou tyto hodnoty označovány i jako jižní zeměpisná šířka (pro hodnoty <-90, 0 >) a severní zeměpisná šířka (pro hodnoty <0, 90 >). Zeměpisná délka používaná v běžném životě nabývá hodnot <-180, 180 > s počátkem na základním poledníku s přírůstkem ve směru východním. Pro účely definice některých zobrazení, zejména konformních, se na referenčním elipsoidu definuje další soustava souřadnic, tzv. izometrických souřadnic. Podle matematické definice jsou izometrické souřadnice takové, kde čtverec délkového element lze vyjádřit jako součet čtverců délkových elementů v jednotlivých souřadnicových osách, případně ještě vynásobený vhodnou funkcí obou souřadnic. 2.2 Souřadnicové soustavy na referenční kouli Na referenční kouli jsou též základní souřadnicovou soustavou zeměpisné souřadnice. Na rozdíl od souřadnic na elipsoidu jsou často nazývány zeměpisnými souřadnicemi sférickými nebo kulovými a jsou označovány zeměpisná šířka (na kouli, sférická, kulová) U a zeměpisná délka (na kouli, sférická, kulová) V. Pokud se zobrazují oblasti blízké pólům, často se používá 12

i zenitový úhel Z počítaný podle vztahu Z = 90 +,- U. Rozsahy hodnot zeměpisných souřadnic na kouli a jejich použití v praxi jsou obdobné jako u zeměpisných souřadnic na elipsoidu. Obdobně jako na referenčním elipsoidu i na referenční kouli lze definovat soustavu izometrických souřadnic, zde označených jako Q, V. Na referenční kouli je možno definovat soustavu kartografických souřadnic vztaženou ke kartografickému pólu K. Kartografické souřadnice se zpravidla používají při šikmém zobrazení a poloha kartografického pólu se volí podle specifiky konkrétního zobrazení referenční koule do roviny. Kartografické souřadnice tvoří kartografická šířka Š a kartografická délka D. Tyto souřadnice jsou ve vztahu ke kartografickému pólu definovány obdobně jako zeměpisné souřadnice ve vztahu k zemskému pólu. Rovněž kartografické poledníky a rovnoběžky mají obdobný průběh jako poledníky a rovnoběžky zeměpisné. 2.3 Souřadnicové soustavy v zobrazovací rovině V zobrazovací rovině se převážně používá pravoúhlá souřadnicová soustava definovaná počátkem, 0, v průsečíku os X a Y. V této soustavě mohou být řešené i všechny úlohy praktické geodézie a kartografie za použití vzorců analytické geometrie v rovině. Z charakteru některých zobrazení ale plyne, že při transformaci referenční plochy do roviny je výhodnější nejprve použít polárních souřadnic v rovině. Počátek polární soustavy se volí vždy na ose X soustavy pravoúhlé. V praxi se používají dvě základní řešení s různými a totožnými počátky obou soustav. Polární souřadnicová soustava s totožným počátkem jako pravoúhlá soustava Počátek rovinných souřadnicových soustav se zpravidla volí uprostřed zobrazovaného území. Z hlediska konstrukce map, jejich používání nebo používání prostorových geoinformací je však výhodné, aby celé území leželo pouze v 1. kvadrantu. Proto se často k vypočteným souřadnicím přičítají vhodné konstanty Δx a Δy. 2.4 Souřadnicové systémy definované pro užití v ČR V současné době souřadnicové systémy v ČR definuje nařízení vlády č. 430 ze dne 16. srpna 2006 o stanovení geodetických referenčních systémů a státních mapových děl závazných na území státu a zásadách jejich používání. Toto nařízení bylo oznámeno v souladu se směrnicí Evropského parlamentu a Rady 98/34/ES ze dne 22. června 1998 o postupu poskytování informací v oblasti technických norem a předpisů a pravidel pro služby informační společnosti, ve znění směrnice 98/48/ES. 13

Geodetickými referenčními systémy závaznými na území státu (dále jen "závazné geodetické systémy") jsou a) Světový geodetický systém 1984 (WGS84), b) Evropský terestrický referenční systém (ETRS), c) Souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální (S-JTSK), d) Katastrální souřadnicový systém gusterbergský, e) Katastrální souřadnicový systém svatoštěpánský, f) Výškový systém baltský po vyrovnání (Bpv), g) Tíhový systém 1995 (S-Gr95), h) Souřadnicový systém 1942 (S-42/83). Jakmile byly po I. světové válce zabezpečeny aktuální potřeby praxe, byla vedle JTSK (Jednotná trigonometrická síť katastrální), jejíž postupné zhušťování nadále probíhalo, budována od r. 1931 též tzv. Základní trigonometrická síť, s většími trojúhelníky (s=36 km), s nejvyšší dosažitelnou přesností a podle nejnovějších vědeckých poznatků. Tato síť byla později podle mezinárodně zavedeného termínu označena jako astronomicko-geodetická síť (AGS). Do r. 1954, kdy byly ukončeny měřické práce, bylo na území Československa zaměřeno: - úhlově 227 trojúhelníků se 144 vrcholy, - astronomicky 53 bodů, - 6 základen (invarovými dráty) a rozvinovacích sítí, - gravimetricky okolí 108 bodů I. řádu a 499 bodů II. řádu, - částečné spojení s trigonometrickými sítěmi sousedních zemí. V roce 1955 byl tento měřický materiál shromážděn a v průběhu dalších třech let byla tato síť (AGS) vyrovnána v Moskvě společně s dalšími sítěmi zemí východní Evropy. Vyrovnání bylo realizováno na Krasovského elipsoidu a pro převod na rovinné souřadnice (x, y) bylo použito Gaussova zobrazení v 6o pásech. Od roku 1958 byla do této AGS, vyrovnané v rámci souborného vyrovnání v Souřadnicovém systému 1942 (S-42), převáděna S-JTSK a všechny ostatní v S-JTSK polohově určené body tak, aby byly splněny v zásadě tyto požadavky: 1. Trigonometrickou síť I. řádu vyrovnat v 10 blocích (1958-59). 2. Vybranou část bodů trig. sítě II. a III. řádu (celkem přes 700 identických bodů) rovněž vyrovnat (1959-60). 3. Vcelku od II. řádu nahradit vyrovnání souřadnic vhodnou transformací, umožňující co největší mechanizaci výpočetních prací (od r. 1960). 4. Využít v nejvyšší míře výsledků předběžného převodu do S-52. 5. Zachovat vysokou lokální přesnost S-JTSK; přitom korigovat místní (zejména délkové) deformace této sítě. 14

6. Při transformaci zachovat identitu souřadnic bodů, určených vyrovnáním, a to zejména souřadnic bodů AGS. Metoda transformace byla odvozena pro konkrétní potřeby Československa a byla mj. uspořádána tak, aby souřadnice bodů vzešlých z vyrovnání (AGS, I., II. i III. řád) obdržely po transformaci souřadnice, totožné s vyrovnanými. Úloha řešila tedy v zásadě tzv. transformaci nestejnorodých souřadnic, kdy se méně přesný systém (S-JTSK) transformuje pomocí čtvercové sítě 10 10 km identických fiktivních bodů do nového, přesnějšího systému, který je kromě orientace a tvaru zejména rozměrově podstatně lépe určen. Pracovní název tohoto souřadnicového systému byl S-52 po vyrovnání, definitivní pak byl Souřadnicový systém 1942 (S-42). Porovnáním souřadnic S-42 s S-JTSK byly zjištěny závažné délkové deformace S-JTSK, zejména na Slovensku a zvláště pak v jeho jižní části. Deformace, dosahující hodnot až 30 mm/km, byly (a dosud jsou) velkou překážkou při použití přesných dálkoměrů; prakticky stejný problém vzniká při použití technologie GNSS. Na tomto místě je nutné podotknout, že deformace jsou také způsobeny vlivem stárnutí sítě (posuny stabilizací) a rozdílným způsobem redukcí měřených veličin na zobrazovací plochu. 2.4.1 WGS84 WGS84 (World Geodetic System 1984, Světový geodetický systém 1984) je geodetický geocentrický systém armády USA, ve kterém pracuje globální systém určování polohy GPS a který je zároveň standardizovaným geodetickým systémem armád NATO. WGS84 je konvenční terestrický systém (CTRS), realizovaný na základě modifikace Námořního navigačního družicového systému (Navy Navigation Satellite System, NNSS). Modifikace spočívá v posunu počátku souřadnicové soustavy, rotaci a změně měřítka dopplerovského systému NSWC 9Z-2 tak, aby systém byl geocentrický a referenční nultý poledník byl identický se základním poledníkem definovaným Bureau International de l Heur. WGS84 je globální geocentrický geodetický referenční systém, pevně spojený se zemským tělesem. Systém je definován primárními a sekundárními parametry. - Primární parametry definují rozměry referenčního elipsoidu přiřazeného systému, jeho úhlovou rychlost rotace vůči nebeskému referenčnímu systému a součin gravitační konstanty a hmoty Země, soustředěné v referenčním elipsoidu. - Sekundární parametry definují model detailní struktury zemského gravitačního pole (Earth Gravity Model, EGM). Počátek a orientace souřadnicových os jsou prakticky realizovány souřadnicemi X, Y, Z dvanácti stanic, které monitorují dráhy družic. Od 1.1.1994 jsou WGS84 souřadnice 10 sledovacích stanic zpřesněny na WGS84 (G730) (Malys, Slater, 1994) a připojeny přesným relativním měřením pomocí technologie GNSS k systému ITRF-91, později byl systém rozšířen na 12 stanic v dále zpřesněném systému WGS84 (G873). Na území bývalého Československa 15

bylo započato s realizací systému WGS84 na základě kampaně VGSN 92, organizované DMA a TS AČR. Od 1.1.1998 je WGS84 zaveden ve vojenském a civilním letectvu a v AČR je běžně používán v rámci kooperace a armádami NATO a standardizace v geodézii a kartografii. V současné době byly péčí Topografické Služby AČR geodetické polohové základy převedeny ze společného systému ETRS89 do WGS84, který je nyní využíván v AČR ke: - geodetickému zabezpečení letišť, civilních i vojenských, - geodetické lokalizaci prvků VTIS a VGIS, které jsou podsystémem armádního ŠIS (štábní informační systém AČR), - zabezpečení jednotek AČR, působících ve svazku IFOR, SFOR, - tvorbě mapového díla v zobrazení UTM (Universal Transversal Mercator). 2.4.2 ETRS89 ETRS89 je uživatelský geocentrický souřadnicový systém (European Terrestrial Reference System), jehož souřadnicový rámec byl odvozen z rámce ITRF Mezinárodní službou rotace Země (International Earth Rotation Service, IERS). Výhodou tohoto souřadnicového rámce je, že na rozdíl od ITRF (IERS Terrestrial Reference Frame) je spojen s euroasijskou kontinentální deskou. Díky tomu jsou roční časové změny souřadnic nejméně o řád menší (mm), než je tomu v případu ITRF (cm). Stejně jako celosvětový ITRS je i kontinentální ETRS tvořen referenčním rámcem (ETRF - European Terrestrial Reference Frame - Evropský terestrický referenční rámec) a příslušnými konstantami a algoritmy. V roce 1987 podkomise EUREF rozhodla definovat European Terrestrial Reference System 89 (ETRS-89) s využitím výsledků mezinárodní kampaně EUREF-89, jejímž cílem bylo definovat na základě ITRS evropský geocentrický systém. V této pozorovací kampani bylo využito techniky laserové lokace družic (Satellite Laser Ranging - SLR) a interferometrie s velmi dlouhými základnami (Very Long Baseline Interferometry - VLBI) a hlavně metod GPS (Global Positioning System). Systém ETRS89 je definován: 1. ETRF89, který je realizován evropskými stanicemi referenčního rámce ITRF-89 technik SLR a VLBI, vztaženými k epoše 1989.0, 2. ETRF90, který je tvořen souřadnicemi evropských stanic ITRF90 vztaženými k epoše 1989.0 a vztažnými vektory (centračními veličinami) mezi GNSS stanicemi a stanicemi technik SLR a VLBI na bodech, zařazených do kampaně EUREF-89, neobsahuje tedy body, na kterých bylo použito pouze techniky GPS, 3. EUREF-89, který zahrnuje IERS stanice v Evropě a všechny stanice GNSS kampaně EUREF-89. Souřadnicový systém je realizován tím způsobem, že všechny body pozorovací sítě IERS jsou brány jako body definiční (s fixovanými souřadnicemi). 16

2.4.3 Tíhový souřadnicový systém je určen hladinou a rozměrem sítě, které jsou odvozeny z absolutních tíhových měření v mezinárodní gravimetrické síti a souborem hodnot tíhového zrychlení z vyrovnání mezinárodní sítě. Je důležité si uvědomit, že s příchodem globálních mezinárodních referenčních systémů došlo ke změně pozic souřadnicových systémů, vybudovaných na klasických geodetických základech. Dalším elementem, který výrazně ovlivnil vývoj souřadnicových systémů, je technický pokrok, zejména rozvoj technologií, v současné době označovaných jako globální družicové navigační systémy (GNSS - Global Navigation Satellite Systém). Mezi ně je možné zařadit systém (právě vznikající) GALILEO. Posledním faktorem, který zřejmě ovlivnil práci se souřadnicovými systémy je informatizace společnosti. Právě při zobrazování přeshraničních map v různých souřadnicových systémech, s využitím webových XML služeb např. dle specifikací OGC (Open Geospatial Consorcia), dochází k problémům při překrytu jednotlivých datových vrstev apod. Dobré myšlenky v tomto směru podnítila taktéž iniciativa INSPIRE (The INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe). 2.5 Geodetické referenční systémy v evropském kontextu V současné době na základě průzkumů bylo shledáno jako nejpoužívanější (v evropských zemích) geodetický referenční systém ETRS89. Pro výšková měření je navržen EVRF2000 (European Vertical Reference System). Potom veškerá vektorová data by měla být založena na ETRS89. V závislosti na typu aplikace budou uživatelé aplikovat projekce odpovídající jejich potřebám a požadavkům. Dokument INSPIRE, tzv. AST position paper (Architecture & Standards Position Paper) doporučuje zobrazení využitelná v Evropě. Tento document doporučuje užití následujících souřadnicových systémů: - Užití ETRS89 jako geodetický referenční systém k vyjádření a uložení polohy, kde jsou známy odchylky přesnosti, elipsoidické souřadnice, s pokladovým elipsoide GRS80[ETRS89]. K vyjádření výšek je použit EVRF2000. - Užít ETRS89 Lambertův azimutální stejnoplochý souřadnicový referenční systém ETTRS- LAEA] z roku 2001 pro konformní celoevropské zobrazení statistických analýz a zobrazení. - Užít ETRS89 Lambertův kónický konformní souřadnicový referenční system [ETRS- LCC] pro konformní celoevropská mapování v měřítkách menších nebo rovných měřítku 1:500 000. - Užít ETRS89 transverzální Mercatorovo zobrazení souřadnicový referenční system [ETRS-TMzn] pro konformní celoevropské mapování v měřítku větším než 1:500 000 17

2.5.1 Geodetické referenční systémy pro státní mapová díla v ČR Státními mapovými díly závaznými na území státu jsou: a) Katastrální mapa, b) Státní mapa v měřítku 1 : 5 000, c) Základní mapa České republiky v měřítcích 1 : 10 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000 nebo 1 : 200 000, d) Mapa České republiky v měřítku 1 : 500 000, e) Topografická mapa v měřítcích 1 : 25 000, 1 : 50 000 a 1 : 100 000, f) Vojenská mapa České republiky v měřítcích 1 : 250 000 a 1 : 500 000. Pro civilní státní mapové dílo je jednotným geodetickým referenčním systémem, ve kterém jsou vedeny a udržovány státní mapová díla S-JTSK (systém jednotné trigonometrické sítě katastrální). V tomto systému jsou udržována a vedena všechna civilní bodová pole v ČR. 18

3 Podrobné polohové bodové pole (PPBP) Pro obnovu katastrálního operátu a převod číselného vyjádření analogové mapy do digitální podoby vydal Český úřad zeměměřický a katastrální návod, ve kterém je uloženo jakým způsobem se udržuje a buduje podrobné polohové bodové pole (PPBP). Z bodů základního polohového bodového pole (ZPBP), bodů zhušťovacích (ZhB) a stávajících bodů polohového bodového pole (PPBP) a bodů referenční sítě permanentních stanic se určují body PPBP. Z těchto bodů se dále při podrobném měření určují pomocné měřické body a podrobné body polohopisu mapy. Poloha bodů podrobného polohového bodového pole se volí tak, aby body nebyly ohroženy zničením, aby jejich signalizace byla jednoduchá a aby body byly opakovaně využitelné pro připojení podrobného měření. Body podrobného polohového bodového pole se volí především na objektech trvalého rázu nebo na jiných místech tak, aby co nejméně omezovaly vlastníka v užívání pozemků, například v obvodu dopravních komunikací. 3.1 Stabilizace bodů PPBP Body podrobného polohového bodového pole se zřizují s výhodou na technických objektech poskytujících trvalou signalizaci, zejména na rozích budov, na hranici pozemku se znakem, který svojí stabilizací vyhovuje ustanovením o stabilizaci PPBP, na objektech se stabilizační značkou, například na nivelačních kamenech, stabilizacích tíhových bodů, znacích lomových bodů na hranicích obcí, na mostcích a propustcích s nivelační hřebovou značkou. Pokud nejsou pro umístění bodů podrobného polohového bodového pole vhodné objekty, potom se výjimečně stabilizují kamennými hranoly o celkové délce nejméně 500 mm a s opracovanou hlavou o rozměrech nejméně 120 mm x 120 mm x 70 mm. Byl-li již v místě pevně osazen k jinému účelu opracovaný kámen o stejných rozměrech, použije se po doplnění křížkem nebo důlkem. Body podrobného polohového bodového pole je možno také stabilizovat vysekáním křížku na opracované ploše skály, hřebovými značkami zabetonovanými do skály, kovovými konzolami, čepovými značkami apod. pevně osazenými na budovách. Dále železnými trubkami nebo čepy apod. v betonových blocích o velikosti nejméně 200 mm x 200 mm x 700 mm, železnými trubkami o průměru nejméně 30 mm a tloušťce stěny nejméně 3 mm, délky nejméně 600 mm (nebo nejméně 500 mm, je-li trubka opatřena závitem proti vytažení znaku) a pevně připojenou hlavou z plastu velikosti nejméně 120 mm x 120 mm x 120 mm, kovovými značkami o průměru nejméně 8 mm s plochou hlavou o průměru nejméně 25 mm a délce značky nejméně 100 mm, zatlučenými do zpevněného povrchu, nebo 40 mm s hmoždinkou, zapuštěnými do pevných konstrukcí; takto stabilizovaný bod se zpravidla zřizuje spolu s dalším bodem na blízkém technickém objektu. 19

3.2 Kritéria pro zaměřování bodů PPBP Body podrobného polohového bodového pole se volí v hustotě s přihlédnutím k technickým možnostem měření pro účely správy katastru a zaměřují se v terénu určováním hodnot délek a úhlů (určovací prvky), nebo určením souřadnic technologií GNSS. Zaměření každého bodu podrobného polohového bodového pole se provede nezávisle nejméně dvakrát. Měření musí být připojeno na body nejméně takové přesnosti, která má být dosažena u nově určovaných bodů. Charakteristikou přesnosti určení souřadnic x, y bodů podrobného polohového bodového pole je střední souřadnicová chyba m xy, daná vztahem m xy m 2 x m 2 2 y, kde m x, m y jsou střední chyby určení souřadnic x, y. Podrobné polohové bodové pole se vytváří s přesností, která je dána základní střední souřadnicovou chybou 0,06 m a vztahuje se k nejbližším bodům základního polohového bodového pole a zhušťovacím bodům. Mezní souřadnicová chyba u xy se stanoví dvojnásobkem základní střední souřadnicové chyby m xy. Posouzení dosažené přesnosti určení souřadnic nově určovaného bodu podrobného polohového bodového pole se provádí pomocí výběrové střední souřadnicové chyby vypočtené metodou nejmenších čtverců, nebo výběrové střední souřadnicové chyby vypočtené z dvojice měření, která nesmí překročit hodnotu mezní souřadnicové chyby u xy. V případu souboru obsahujícího více než 20 nově určovaných bodů podrobného polohového bodového pole musí být současně nejméně 40 % výběrových středních souřadnicových chyb menších, než je hodnota základní střední souřadnicové chyby m xy. 3.3 Číslování bodů polohových bodových polí Jednotkou pro číslování bodů ZPBP a ZhB je triangulační list. Body se označují dvanáctimístným úplným číslem. Pro body ZPBP a ZhB má číslo tvar 0009EEEECCC0, kde EEEE je číslo triangulačního listu a CCC je pořadové číslo bodu; pořadové číslo bodu ZPBP je v rozmezí od 1 do 199 a ZhB v rozmezí od 201 do 499, přitom pořadové číslo přidruženého bodu k bodu ZPBP a ZhB se uvádí na posledním místě úplného čísla tohoto bodu namísto 0. 3.3.1 Číslování bodů PPBP Číslování bodů PPBP se provádí v rámci katastrálních území. Úplné číslo bodu podrobného polohového bodového pole je dvanáctimístné, kde první tři číslice jsou pořadovým číslem katastrálního území v rámci okresu, čtvrtá číslice je uvnitř okresu nulová, nebo může znamenat příslušnost bodu do katastrálního území sousedního okresu a pak má hodnotu v rozmezí 1 až 8, pátá až osmá číslice jsou nulové, poslední čtyři číslice jsou vlastním číslem 20

bodu uvnitř katastrálního území v rozsahu 0501 až 3999. Úplné číslo dočasně stabilizovaného bodu podrobného polohového bodového pole má za poslední čtyři číslice svoje vlastní číslo bodu od čísla 4001 včetně. 3.4 Geodetické údaje o bodu podrobného polohového bodového pole obsahují číslo bodu, lokalizační údaje o katastrálním území a obci a označení listu Státní mapy 1:5000, souřadnice v S-JTSK zaokrouhlené na 2 desetinná místa, místopisný náčrt s vyhledávacími mírami, nárys nebo detail, popis, způsob stabilizace a určení bodu, případně poznámky. Geodetické údaje o bodu podrobného polohového bodového pole se předávají jako tiskový výstup z počítače, který je obsahově shodný a úpravou přiměřený tiskopisu Úřadu. Čísla zrušených bodů podrobného polohového bodového pole se nesmí znovu použít. Pokud není revize a doplnění PPBP součástí projektu obnovy katastrálního operátu, zpracuje se pro každé katastrální území nebo jeho část, popř. pro více katastrálních území (lokalitu), projekt budování nebo revize a doplnění PPBP. Projekt obsahuje zejména: - důvod budování nebo revize a doplnění PPBP, - charakteristiku katastrálního území, resp. lokality, - odhad stavu a kvality dosavadního polohového bodového pole, pokud v lokalitě existuje včetně grafického přehledu území ve vhodném měřítku s jeho zákresem - rozsah potřeby doplnění nebo vybudování PPBP, způsob stabilizace a ochrany bodů a metody určení bodů PPBP, včetně upřesnění potřeby budování bodů ZPBP a ZhB, - časový postup obnovy bodového pole, nároky na pracovní síly, popř. zpracovatele jednotlivých dílčích činností, - další upřesňující informace k budování nebo revizi a doplnění PPBP. Nadmořské výšky bodů PPBP se určují pouze tehdy, nedojde-li tím k nepřiměřenému navýšení časové náročnosti pracovního postupu. Byla-li výška určena technologií GNSS s dostatečným počtem identických bodů pro výškovou transformaci, uvede se poznámka GNSS, byla-li výška bodu určena nivelací, doplní se poznámka niv.. Výška se uvádí na dvě desetinná místa. 3.5 Metody měření PPBP Body PPBP se vyhledají v terénu a jejich poloha se ověří podle geodetických údajů. Při pochybnosti o totožnosti těchto bodů se jejich poloha ověří kontrolním měřením a výpočtem. Je-li obnova katastrálního operátu prováděna jen na části katastrálního území, rozsah budování nebo revize a doplnění PPBP se omezí pouze na tuto část. 21

Body PPBP se zaměřují plošnými sítěmi s měřenými vodorovnými úhly a délkami nebo polygonovými pořady oboustranně připojenými a oboustranně orientovanými. Polygonové pořady kratší než 1,5 km mohou být jednostranně orientované, popř. neorientované (vetknuté). Neorientované pořady mohou mít nejvýše 4 strany a je-li to možné, alespoň na jednom z jeho vrcholů se zaměří orientační úhel a porovná se jeho hodnota podle dovolené odchylky. Geometrické parametry a kritéria přesnosti polygonových pořadů jsou: Připojovací body Mezní délka strany [m] Mezní délka pořadu [m] d Mezní odchylka v uzávěru pořadu úhlová [cc] polohová [m] ZPBP, ZhB 200-1500 5000 25.(n) 1/2 0,0025.(Σd) 1/2 ZPBP, ZhB 50-400 3000 50.(n) 1/2 0,004.(Σd) 1/2 PPBP, ZPBP, ZhB 50-400 1500 100.(n) 1/2 0,006.(Σd) 1/2 kde n je počet bodů pořadu včetně bodů připojovacích, Σd je součet délek stran pořadu; pořad má nejvýše 15 nových bodů, mezní poměr délek sousedních stran v polygonovém pořadu je 1:3, protínáním vpřed z úhlů nebo protínáním z délek nebo kombinovaným protínáním nejméně ze tří bodů ZPBP, ZhB nebo z jiných bodů odpovídající přesnosti. Úhel protínání na určovaném bodě musí být v rozmezí 30 gon až 170 gon. Kratší vzdálenost od daného bodu k bodu určovanému v určovacím trojúhelníku nesmí být větší než 1500 m. Směry na body vzdálené od stanoviska více než 500 m se měří ve dvou skupinách, rajónem do délky 1500 m s orientací na daném bodě na dva body ZPBP, ZhB nebo jiné body s prokazatelnou střední souřadnicovou chybou do 0,04 m nebo s orientací na daném i určovaném bodě. Délka rajónu nesmí být delší než délka nejvzdálenější orientace. Pokud je délka rajónu větší než 800 m, měří se všechny úhly ve dvou skupinách. Vychází-li rajón z bodu se střední souřadnicovou chybou mezi 0,04 m až 0,06 m, nesmí být delší než 300 m, rajónem do délky 1500 m s orientací na určovaném bodě na nejméně tři body ZPBP, ZhB nebo jiné body s prokazatelnou střední souřadnicovou chybou do 0,04 m. Úhel protínání mezi směrem s měřenou délkou a ostatními orientačními směry na určovaném bodě musí být v rozmezí 30 gon až 170 gon. Pokud je délka rajónu větší než 800 m, měří se všechny úhly ve dvou skupinách. Vychází-li rajón z bodu se střední souřadnicovou chybou mezi 0,04 m až 0,06 m, nesmí být delší než 300 m. 22

Vodorovné úhly se měří ve skupinách (nejméně v jedné) teodolitem zajišťujícím přesnost měřených směrů 0,0006 gon, při délkách do 500 m je možné použít teodolit s přesností 0,002 gon. Mezní odchylka v uzávěru skupiny (v opakovaném prvním směru) a mezní rozdíl mezi skupinami je 0,003 gon. Délky se měří dvakrát, dálkoměrem s přesností na 0,01 m a obousměrně, není-li to vyloučeno, a vždy s využitím optických odrazných systémů na cílových bodech. Krátké délky lze měřit pásmem (zpravidla na jeden klad). Použijí se kalibrované dálkoměry a pásma. Naměřené délky se opravují o fyzikální redukce (z teploty a tlaku vzduchu), o matematické redukce (do vodorovné roviny, z nadmořské výšky) a o redukce do zobrazovací roviny S-JTSK. Mezní rozdíl dvojice měřených délek je 0,02 m u délek kratších než 500 m, 0,04 m u délek od 500 m. Centrační prvky se nezavádějí při excentricitě menší než 0,01 m. V polygonových pořadech a v plošných sítích se zásadně používá trojpodstavcová souprava. Při měření mezi body polohových bodových polí nesmějí rozdíly mezi změřenými a ze souřadnic vypočtenými nebo původně určenými hodnotami vodorovných úhlů a délek překročit tyto mezní odchylky: a) mezi body ZPBP nebo mezi jejich orientačními body OB1 a OB2 mezní odchylka v úhlu [gon] 0,0015 0,03 0,0015 0,05 b) mezi bodem ZPBP a ZhB 0,0020 0,05 c) mezi ZhB 0,0030 0,05 d) mezi body podle písm. a), b), c) a orientačním bodem OB3 e) mezi body podle písm b) a bodem podle písm. f) 0,0060-0,0100 0,13 f) mezi body PPBP 0,0300 0,15 g) mezi body podle písm. f) na technických objektech přidružených k témuž určujícímu bodu do vzdálenosti 50 m od něj 0,0500 0,04 v délce [m] Záznam výsledků měření se provádí na polní elektronické registrační zařízení. Elektronicky registrovaná data se v textovém tvaru trvale uloží na digitální záznamové médium a jsou součástí předávaného elaborátu. Soubory s registrovanými daty musí obsahovat v hlavičce souboru informace o měření, zpracovateli (měřiči), datum měření, popř. název souboru výpočetního protokolu. 23

3.5.1 Technologie GNSS Při určení souřadnic bodů PPBP pomocí jednotlivých metod využívajících GNSS se k měření a jeho zpracování použijí takové přijímače GNSS a takové zpracovatelské výpočetní programy, které zaručují požadovanou přesnost výsledků provedených měřických a výpočetních prací. Při měření i početním zpracování je nutné dodržovat zásady uvedené ve firemních návodech pro příslušné přístroje a použitý zpracovatelský výpočetní program. Určení polohy bodu pouze z jednoho měření jedné observace při měření v reálném čase (RTK), nebo jednoho vektoru při následném zpracování měření (postprocessing) není přípustné. Nutná jsou nejméně dvě nezávislá měření GNSS nebo jedno měření GNSS a jedno měření klasickou geodetickou metodou. Při opakované observaci RTK nebo přeměření vektoru musí být opakované měření provedeno při dostatečně odlišné konstelaci družic. Doporučuje se provádět opakované měření při odlišné výšce antény. K transformaci souřadnic i jen jednotlivých určovaných bodů do S-JTSK se použije některý z transformačních programů schválených ČÚZK, jejichž seznam je zveřejněný na jeho internetových stránkách. V případech postupu s použitím místních transformačních parametrů se zvolí vhodný počet identických bodů, nejméně však čtyři, z blízkého okolí určovaných bodů. Souřadnice těchto bodů nesmí být ani v jednom souřadnicovém systému, mezi kterými se transformace provádí, určeny s přesností nižší, než jaká je požadována u určovaných bodů. Z využitelných bodů je nutno volit ty, které jsou v zaměřované lokalitě rozmístěny rovnoměrně, a tak, aby jejich počet byl úměrný její velikosti a žádný určovaný bod nebyl vzdálen vně od spojnice k němu nejbližších identických bodů o více než je 1/10 délky této spojnice. Jestliže je lokalita tak rozsáhlá, že by vzhledem k její velikosti mohlo dojít k potlačení smyslu transformace, která vystihuje místní podmínky, je nutno lokalitu rozdělit na několik menších dílčích lokalit a při výběru bodů dodržet jejich překryt mezi jednotlivými dílčími lokalitami. Zvláštní pozornost volbě bodů transformačního klíče a jejich překrytu je třeba věnovat především u lokalit, jejichž tvar má liniový charakter. Nelze použít jeden transformační klíč pro lokality přesahující velikost území 4 triangulačních listů, u lokalit ve tvaru linie pak 3 triangulačních listů. Pro udržení homogenity výsledků měřických prací se doporučuje v případech, kdy je to možné, používat v dané lokalitě pro veškeré měřické práce vždy tytéž transformační vztahy včetně volby matematického postupu transformace. Připojení do geocentrického souřadnicového systému shodného se systémem, ve kterém byly transformační vztahy určeny, se provede pomocí nejméně dvou společných bodů. Připojení do ETRS89 pomocí pouze jediného bodu lze provést pouze v případu, kdy je tímto bodem ověřená permanentní stanice GNSS nebo virtuální referenční stanice poskytnutá sítí ověřených permanentních stanic. 3.5.1.1 Určení bodů PPBP plošnými sítěmi a pomocí GNSS. Při určení bodů PPBP plošnými sítěmi, analytickou aerotriangulací a pomocí GNSS se použije výpočet souřadnic bodů s vyrovnáním metodou nejmenších čtverců. Pokud je bod určen polární metodou pouze dvojicí měření, souřadnice se vypočtou jako aritmetický průměr. 24

V ostatních případech se souřadnice bodů určené geodeticky mohou vypočítat přibližným vyrovnáním:aritmetickým průměrem z jednotlivých kombinací určovacích prvků. Rozdíly v souřadnicích mezi jednotlivými kombinacemi nesmějí překročit 2,5 násobek základních středních souřadnicových chyb podle bodů 12.9 a 12.10 přílohy katastrální vyhlášky, polygonového pořadu rovnoměrným rozdělením úhlové odchylky na jednotlivé vrcholy pořadu a rozdělením odchylek v souřadnicích úměrně absolutním hodnotám souřadnicových rozdílů. Mezní odchylky v uzávěru polygonového pořadu jsou stanoveny ve vyhlášce. O průběhu automatizovaného výpočtu se zpracovává (tiskne) protokol. Ten musí obsahovat nejméně identifikační údaje o měření (lokalitě), schematický náčrt sítě obsahující měřené prvky sítě, vstupní údaje, údaje o dosažených odchylkách v určovacích obrazcích sítě (např. v polygonových pořadech) a při vícenásobném určení souřadnic bodů údaje o dosažených odchylkách, včetně porovnání dosažených a mezních odchylek a určení průměru z výsledných souřadnic. Souřadnice se udávají v metrech a zaokrouhlují se na dvě desetinná místa podle 77 odst. 1 katastrální vyhlášky. Součástí dokumentace k výpočtu plošné sítě je schematický náčrt sítě obsahující měřené prvky sítě (délky, směry), případně elipsy chyb na určovaných bodech. Do výpočtu sítě nesmí být zahrnuty body určené pouze z jedné kombinace (např. jediným rajonem). Technická zpráva se vyhotoví po skončení všech činností spojených s revizí a doplněním PPBP. Obsahuje zejména: - údaje o zachovalosti stávajících bodů PPBP, jejich případném přečíslování, ověření přesnosti, zrušení, změnách verzí, - údaje o nově zřízených (doplněných) bodech PPBP (počet a hustota bodů použitá stabilizace a signalizace, dosažená přesnost), - údaje o dodržení technických předpisů, zdůvodnění případných odchylek od jejich ustanovení, - údaje o použitých přístrojích a pomůckách, včetně údajů prokazujících splnění podmínek, o měřických metodách a metodách výpočtu souřadnic, - seznam částí elaborátu, jméno vyhotovitele a datum vyhotovení. Neopakují se údaje obsažené v projektu, komentují se však jejich případné změny. 3.5.1.2 Přehledný náčrt Přehledný náčrt se vyhotoví v měřítku 1:5000, popř. v jiném vhodném měřítku. Jako podklad je možné využít zmenšeninu obrazu katastrální mapy, orientační mapy parcel, rastrový obraz SM5 nebo data ZABAGED. Přehledný náčrt obsahuje zejména nadpis Přehledný náčrt podrobného polohového bodového pole, zákres správních hranic, názvy v rámci lokality dotčených a sousedních katastrálních území, klad SM5, legendu s vysvětlivkami, zákres bodů polohových bodových polí včetně jejich čísel (černě) a vyznačení jejich případného zrušení (červeně), zákres nových ZhB a bodů PPBP včetně jejich čísel (červeně), vyznačení polygonových pořadů (červeně) s určením jejich počátku a konce značkami (červeně), měřítko přehledového náčrtu, datum vyhotovení, jméno a podpis zpracovatele. Není na 25

závadu, jsou-li v přehledném náčrtu zobrazeny skutečnosti nad rámec stanoveného obsahu (například upřesnění metod určení bodu), nesmí tím však být zhoršena čitelnost nebo reprodukovatelnost přehledného náčrtu. V případu, že jsou pro měření využity i body mimo zájmové území, jsou rovněž zakresleny v přehledném náčrtu, a pokud jsou od zájmového území značně vzdáleny, mohou být znázorněny schematicky způsobem vylučujícím pochybnost o jejich totožnosti. 26

4 Postup budování mikrosítě PPBP metodou v reálném čase Cílem aplikovaného výzkumu je vytvořit nový technologický postup budování PPBP, který zajistí vyšší kvalitu a zrychlí stávající pracovní postup. V reálných pracovních podmínkách na lokalitě Chloumek byla vytyčena a současně zaměřena mikrosíť s body PPBP. Technologie využila jednak aparaturu GNSS Trimble R4-2, přenos naměřených hodnot prostředky internetu do databáze VÚGTK a následně do SW nástroje Groma, kde byly provedeny všechny výpočetní práce a vypočítané výsledné souřadnice následně zaslány zpět do terénu k pokračování návazných zeměměřických činností (vytyčování, zaměření polohopisu, ). Stabilizace a vytyčení bodů bylo provedeno s dočasnou stabilizací (pro účely výzkumu dostatečné) s tím, že síť byla zaměřena jak metodou GNSS tak i nadbytečnými veličinami pro následné vyrovnání sítě. Obrázek 2: Microsíť «Chloumek» určená měřením GNSS a doplněna dalším měřením nadbytečných veličin. 27

4.1 Měřické práce Polní měřické práce byly provedeny v listopadu na lokalitě Chloumek v jeden den s tím, že v rámci ověření byla testována i časová náročnost na vykonanou práci a zrychlení postupů. V první etapě došlo k vytyčení a provedení dočasní stabilizaci mikrosítě, následovalo měření a přenosy dat a v konečné fázi bylo možno již pracovat s vyrovnanými souřadnicemi. Zrychlení postupů a příprava lokality trvala jeden pracovní den. Obrázek 3: Protokol určení bodů podrobného polohového bodového pole technologií GNSS 28

Obrázek 4: Druhá strana protokolu určení bodů PPBP technologií GNSS 29

VÝPOČET OPRAVENÝCH SMĚRŮ Z MĚŘENÍ V I. A II. POLOZE ===================================================?: Podezřelé měření: oprava kolimační chyby > 0.0100g, oprava indexové chyby > 0.0200g, oprava délky > 0.100m x: Chybné měření: oprava kolimační chyby > 0.0500g, oprava indexové chyby > 0.0500g, oprava délky > 0.200m Stanovisko: 4003 ---------------- Cíl Hz I Hz II Z I Z II D I D II Hz Z Délka Kol V Kol Index V Index V D --------------------------------------------------------------------------- -------------------------------- 4004 1.5424 201.5448 99.7561 300.2522 216.602 216.601 1.5436 99.7520 216.602 0.0012 0.0012-0.0042-0.0042-0.000 4002 100.3896 300.3903 102.5096 297.4986 306.235 306.226 100.3900 102.5055 306.230 0.0004 0.0004-0.0041-0.0041-0.005 Stanovisko: 4002 ---------------- Cíl Hz I Hz II Z I Z II D I D II Hz Z Délka Kol V Kol Index V Index V D --------------------------------------------------------------------------- -------------------------------- 4003 181.6994 381.7022 97.3492 302.6584 306.235 306.234 181.7008 97.3454 306.235 0.0014 0.0014-0.0038-0.0038-0.000 4001 289.5613 89.5626 101.4633 298.5444 204.557 204.563 289.5619 101.4595 204.560 0.0007 0.0007-0.0038-0.0038 0.003 Stanovisko: 4001 ---------------- Cíl Hz I Hz II Z I Z II D I D II Hz Z Délka Kol V Kol Index V Index V D --------------------------------------------------------------------------- -------------------------------- 4002 312.7040 112.7037 98.3371 301.6705 204.564 204.569 312.7038 98.3333 204.566-0.0001-0.0001-0.0038-0.0038 0.003 Stanovisko: 4004 30

---------------- Cíl Hz I Hz II Z I Z II D I D II Hz Z Délka Kol V Kol Index V Index V D --------------------------------------------------------------------------- -------------------------------- 4003 135.1371 335.1375 100.1184 299.8896 216.611 216.605 135.1373 100.1144 216.608 0.0002 0.0002-0.0040-0.0040-0.003 STATISTIKA: =========== Vodorovné směry: ---------------- Počet vyhovujících směrů : 6 Počet podezřelých směrů : 0 Počet chybných směrů : 0 Odhad kolimační chyby : 0.0006g Nastavená kolimační chyba : 0.0000g Oprava kolimační chyby : 0.0006g Zenitové úhly: -------------- Počet vyhovujících zenitových úhlů : 6 Počet podezřelých zenitových úhlů : 0 Počet chybných zenitových úhlů : 0 Odhad indexové chyby : -0.0040g Nastavená indexová chyba : 0.0000g Oprava indexové chyby : -0.0040g Délky: ------ Počet opravených délek : 6 Počet podezřelých délek : 0 Počet chybných délek : 0 ZPRACOVÁNÍ OPAKOVANÝCH MĚŘENÍ =============================?: Podezřelé měření: oprava vodorovného směru > 0.0100g, oprava indexového úhlu > 0.0200g, oprava délky a převýšení > 0.100m x: Chybné měření: oprava vodorovného směru > 0.0500g, oprava indexového úhlu > 0.0500g, oprava délky a převýšení > 0.200m STATISTIKA: =========== Vodorovné směry: ---------------- Počet vyhovujících směrů : 0 Počet podezřelých směrů : 0 Počet chybných směrů : 0 31

Zenitové úhly: -------------- Počet vyhovujících zenitových úhlů : 0 Počet podezřelých zenitových úhlů : 0 Počet chybných zenitových úhlů : 0 Délky: ------ Počet opravených délek : 0 Počet podezřelých délek : 0 Počet chybných délek : 0 ZPRACOVÁNÍ OBOUSMĚRNĚ MĚŘENÝCH DÉLEK ==================================== Bod A Bod B D Tam D Zpět Rozdíl D dh Tam dh Zpět Rozdíl dh --------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------- 4003 4004 216.602 216.608-0.006 216.605 0.533-0.543 0.010 0.538 4003 4002 306.230 306.235-0.004 306.233-12.360 12.346 0.014-12.353 4002 4001 204.560 204.566-0.006 204.563-5.116 5.105 0.011-5.111 POLOHOVÉ VYROVNÁNÍ SÍTĚ ======================= Lokalita: Datum : Etapa : PŘIBLIŽNÉ SOUŘADNICE: ===================== Bod Y X Char Délek Směrů ------------------------------------------------------------------------- 4001 733229.2890 1012591.7510 Pevný bod 0 0 4002 733389.7100 1012464.8460 Volný 1 2 4003 733230.7560 1012203.0820 Volný 2 2 4004 733047.6830 1012318.8770 Pevný bod 0 0 ------------------------------------------------------------------------- MĚŘENÉ DÉLKY: ============= Stanovisko: 4002 Cíl Délka [m] m [mm] váha --------------------------------------------- 4001 204.5632 2.81 3.1732 --------------------------------------------- Stanovisko: 4003 Cíl Délka [m] m [mm] váha --------------------------------------------- 4002 306.2326 2.96 2.8546 4004 216.6048 2.82 3.1328 --------------------------------------------- MĚŘENÉ SMĚRY: ============= Stanovisko: 4002 32

Cíl Směr m [cc] váha --------------------------------------------- 4003 181.70078 3.54 2.0000 4001 289.56195 3.54 2.0000 --------------------------------------------- Stanovisko: 4003 Cíl Směr m [cc] váha --------------------------------------------- 4004 1.54363 3.54 2.0000 4002 100.38998 3.54 2.0000 --------------------------------------------- PARAMETRY SÍTĚ: =============== Počet bodů v síti : 4 Počet bodů, na nichž jsou měřeny směry: 2 Počet měřených délek : 3 Počet měřených směrů : 4 Způsob připojení sítě : Vázaná síť, v matici A je vynecháno 4 sloupců. VYROVNANÉ DÉLKY: ================ Stanovisko: 4002 Cíl Délka Oprava ms Eps [m] [mm] [mm] [mm] -------------------------------------------------- 4001 204.5630-0.11 1.76 -------------------------------------------------- Stanovisko: 4003 Cíl Délka Oprava ms Eps [m] [mm] [mm] [mm] -------------------------------------------------- 4002 306.2311-1.45 1.16 4004 216.6048-0.03 1.77 -------------------------------------------------- Průměrná střední chyba vyrovnané délky [mm]: 1.59 VYROVNANÉ SMĚRY: ================ Stanovisko: 4002 Cíl Směr Oprava m Eps [g] [cc] [cc] [cc] ----------------------------------------------------- 4003 181.70085 0.67 2.12 4001 289.56188-0.67 2.12 ----------------------------------------------------- Stanovisko: 4003 Cíl Směr Oprava m Eps [g] [cc] [cc] [cc] ----------------------------------------------------- 4004 1.54370 0.71 2.10 4002 100.38990-0.71 2.10 ----------------------------------------------------- Průměrná střední chyba vyrovnaného směru [cc]: 2.11 VÝSLEDKY VYROVNÁNÍ: =================== Počet nadbytečných měření : 1 33

Základní střední chyba m0 apriorní [cc]: 5.00 Základní střední chyba m0 aposteriorní [cc]: 3.14 m0 aposteriorní / m0 apriorní : 0.63 Interval spolehlivosti : 0.00-2.41 VYROVNANÉ SOUŘADNICE: ===================== Bod Y X my mx mxy [mm] [mm] [mm] ---------------------------------------------------------------------- 4002 733389.7183 1012464.8318 1.13 2.22 1.76 4003 733230.7469 1012203.0960 2.27 1.29 1.85 Střední souřadnicová chyba mxy [mm]: 1.80 VÝŠKOVÉ VYROVNÁNÍ SÍTĚ ====================== PARAMETRY SÍTĚ: =============== Počet bodů v síti : 4 Počet neznámých : 2 Počet měřených veličin : 3 Počet pevných bodů : 2 Způsob připojení sítě : Vázaná síť VYROVNANÉ VÝŠKY: ================ Bod Z přibl. Oprava Z vyr. mz [m] [mm] [m] [mm] ------------------------------------------------------------- 4001 226.5810 0.00 226.5810 0.00 4002 231.6870-2.67 231.6843 11.46 4003 244.0570-30.41 244.0266 11.66 4004 244.5570 0.00 244.5570 0.00 ------------------------------------------------------------- Testování oprav měření se provádí oboustranným testem k hladině významnosti Alfa = 10.0 Při překročení kritické hodnoty t > 1.65 je vypočten odhad chyby měřené veličiny Eps. Současně je vypočtena hodnota mezní chyby k necentrálnímu parametru Delta = 2.49. Pravděpodobnost chyby 2. druhu Beta = 20.0 %. Váhy měření jsou určeny jako reciproké hodnoty délek. VÝSLEDKY VYROVNÁNÍ: =================== Počet nadbytečných měření : 1 Základní střední chyba m0 apriorní [mm] : 10.00 Základní střední chyba m0 aposteriorní [mm] : 29.90 m0 aposteriorní / m0 apriorní : 2.99 Interval spolehlivosti : 0.00-2.41 Průměrná střední chyba vyrovnaných výšek [mm] : 11.56 Průměrná střední chyba vyrovnaných měření [mm]: 11.92 34

Obrázek 5: Elipsy chyb po vyrovnání 35

5 Přenosy naměřených dat Tato kapitola popisuje nový měřický postup přenosu dat prostřednictvím internetu, spojení terénních a kancelářských prací v jednu technologickou linku, popisuje jednotlivé kroky přenosu měřených bodů z totální stanice na vzdálený server do databáze bodů, nastavení a systémové požadavky. 5.1 Systémové požadavky Dále jsou specifikovány systémové požadavky na jednotlivé komponenty celé technologické linky skládající se z totální stanice pro měření, mobilního zařízení zajišťujícího přenos dat z totální stanice na server, centrálního serveru s databází bodů a kancelářské stanice pro zpracování měřených dat. 5.1.1 Kancelářská zpracovatelská stanice Aplikace GeoPlan a GeoPPBP je instalována lokálně na klientské stanici a databáze na vzdáleném serveru. Dále aplikace využívá centrální databázi pro archivaci projektů a webové služby, proto je nutné připojení k internetu. V případě, že GeoPlan používá (z různých důvodů jako absence signálu internetu, kontrolní měření, oprava dat apod.) svoji lokální databázi, není možné využít online přenosu měřených dat a synchronizace s centrální databází se provádí ručně po jednotlivých projektech. Parametry takové stanice s vlastní databází odpovídají požadavkům na server, s výjimkou požadavků na dostupnost takové stanice z prostředí internetu. Hardwarové požadavky na kancelářskou stanici: procesor Core2Duo, minimálně 1,6 GHz alespoň 2 GB RAM, doporučeno 3 GB 100-900 MB diskového prostoru (dle množství zpracovávaných dat) Softwarové požadavky na klientskou stanici: Operační systém Windows 7, 32 bit nebo 64 bit Webový prohlížeč s 128bitovým šifrováním Bentley MicroStation V8i, GROMA 11 Microsoft.NET Framework 2, 3, 3.5, 4 - všechny včetně aktualizací (hotfixů). Java(TM) 6 Update 26 a vyšší 36

5.1.2 Centrální server Základním požadavkem na server je jeho dostupnost z prostředí internetu a to včetně vzdáleného přístupu do databáze přes protokol používaný pro komunikaci Oracle přes NET80. Hardwarové požadavky na server: minimálně DualCore / 2400 MHz minimálně 3 GB GB RAM, doporučeno 4 GB pro 32 bit, 8 GM pro 64 bit 2,5 GB volného místa pro instalaci ORACLE 11g Minimálně 4 GB na vlastní databázi Softwarové požadavky na klientskou stanici: Operační systém Windows 7 či Window Server 2008 a vyšší, 32 bit nebo 64 bit Microsoft.NET Framework 2, 3, 3.5, 4 - všechny včetně aktualizací (hotfixů). Java(TM) 6 Update 26 a vyšší Požadavky na mobilní zařízení jsou podobné jako na kancelářskou stanici, pouze nemusí být nainstalován MisroStatin V8i či GROMA 11, pokud nebude přímo v terénu pracováno s grafikou. Naproti tomu, musí být zařízení vybaveno modulem při přístup k internetu přes mobilní síť a dále komunikačním rozhraním pro připojení totální stanice. Totální stanice musí umožňovat propojení s notebookem či tabletpc pro ukládání dat, propojení může být různé v závislosti na možnostech totální stanice a notebooku/tabletpc. Lze komunikovat přes RS232, bluetooth nebo USB. 5.2 Odeslání dat na centrální server Pro odeslání měřených dat na centrální server je nutné propojit geodetický přístroj (teodolit, totální stanice) s mobilním zařízením (počítač, tabletpc). Na tabletpc je možno přímo Propojení geodetického přístroje s TabletPC Propojení obou zařízení závisí na možnostech obou zařízení, které musí být schopny spolu komunikovat (totální stanice Leica TCA 2003, Leica MS50, Trimbl...) Propojení mobilního zařízení se vzdálenou databází vyžaduje připojení mobilního zařízení na internet a následně pak vlastní připojení GeoPPBP do DB. Připojení k internetu zde nebude popisováno, předpokládá se, že mobilní zařízení má toto připojení nakonfigurované a funkční. Projekt je základní jednotkou celého systému GeoPPBP. Pro každé akci (měření) musí být vždy založen samostatný projekt. Práce probíhají pouze na otevřeném projektu. Zakládání, 37

editování, zálohování a načítání projektů se provádí v části Manažer ve funkci Práce se vzdálenou databází. Spustit aplikaci GeoPPBP. Přihlásit se do přímo ke vzdálené databázi pomocí jména a hesla. Výhodou připojení přímo ke vzdálené databázi je to, že jsou měřená data rovnou ukládána do centrální DB, nevýhodou pak to, že toto řešení vyžaduje rychlejší a hlavně stabilní připojení k internetu. Pokud je uživatel přihlášen k lokální databázi, v menu Projekt Synchronizace projektů, je možné provést po přihlášení ke vzdálené databázi vzájemnou synchronizaci. Synchronizaci je možné provádět oběma směry. Toto řešení je doporučené pro situace, kdy je mobilní připojení pomalé či nestabilní, data se ukládají do DB v mobilním zařízení a jsou dávkově odesílána na server, nejsou tedy ohrožena výpadkem připojení a není zdržován průběh měření. 5.2.1 Spuštění modulu GROMA pro přenos měření z totální stanice Vlastní přenos dat je řízen modulem GROMA 11, který se spouští z prostředí GeoPPBP a zajišťuje zachytávání měřených dat posílaných totální stanicí a jejich ukládání do databáze. Body se ukládají buď do vzdálené nebo lokální DB, podle toho, kam je GeoPPBP připojen. Na zpracovatelské stanici je opět systém GeoPPBP a ten se pomocí uživatelského jména a hesla připojí přímo na centrální server a zvolí zpracovávaný projekt. Rovnou je možno pracovat s daty, která jsou mobilním zařízením na server ukládána. Popis práce s body v centrální databázi v rámci kancelářského zpracování v systému GeoPPBP je popsán v následující kapitole. I v případě kancelářské stanice je možné práce s lokální databází a využití synchronizace dat přes menu Projekt Synchronizace projektů, ale zde to nemá praktického využití, protože kancelářská stanice má k dispozici rychlé a stabilní připojení k internetu. Lokální DB zde má význam pouze v případě odpojení kancelářské stanice od sítě a pak je možno synchronizaci kdykoliv v průběhu zpracování zakázky provést. 38

6 Funkce pro práci s projektem a systémem GeoPPBP V technologickém postupu jsou popsány vybrané funkce pracující s projektem a databází bodů, zajišťující administraci projektu a práci s body, jejich editaci a zobrazení v grafické části obecným systémem pro přenos dat v reálném čase tj. systémem GeoPPBP. Specializovaná aplikace GeoPPBP byla nově vytvořena a navazuje na možnosti přenosu souřadnic bodů již vyřešených a ověřených v minulém roce a rozšiřuje problematiku vytyčování souřadnic bodů na stavbách a vytyčování hranic pro katastr nemovitostí. Systém GeoPPBP pracuje s daty uloženými v serverové uživatelské databázi a umožňuje spojení a přenosy dat pro vytyčovací práce mezi kanceláří a terénem. 6.1 Funkce manažeru GeoPPBP Pro administraci projektu slouží menu Projekt, který umožňuje uživateli provádět základní funkce jako: Seznam projektů Aktivní projekt Založit projekt 6.1.1 Seznam projektů Obrázek 6: Seznam projektů Funkce umožní zobrazit existující projekty, s názvy, daty a měřítkem projektu. S projektem je možno pracovat jen tehdy, je-li projekt otevřen. Projekt lze otevřít (aktivovat) pomocí dvojkliku. Z důvodu lepší přehlednosti se vedle názvu projektu zobrazuje i jeho ID. 39

6.1.2 Aktivní projekt Zavření projektu, znemožní přístup uživatele k projektu. Zavření projektu je nutné při požadavku na jeho smazání, není možné mazat aktuálně otevřený aktivní projekt. Aktivní projekt lze po otevření editovat. 6.1.3 Založit projekt Obrázek 7: Otevřený (aktivní) projekt Systém je navržen pro práci pouze po projektech a proto je nutné po jeho spuštění otevřít existující projekt nebo založit si nový. Příkaz Založit projekt otevře dialogové okno, ve kterém se vyplňují základní údaje o zpracovávaném projektu vytyčení s tím, že některé známě informace jsou již vyplněné a je možné je případně editovat. Tlačítkem Založit se spustí proces, kterým se vytvoří adresářová struktura pro uložení souborových dat a do databáze se uloží zadané údaje o projektu. Číslo (ID) projektu se přiřazuje automaticky, nelze je opakovat ani editovat. 40

Obrázek 8: Založení projektu Upozornění: Při mazání projektu je třeba dbát na to, že smazáním projektu ze vzdálené databáze dojde ke znemožnění přenosu měřených dat. 6.2 Výkresy Seznam výkresů Soubor funkcí pro práci s výkresy umožňuje přístup do seznamu výkresů k vytyčování bodů importovaných z ISKN s možností zobrazení souřadnic obrazu a souřadnic polohy, výkresy bodů nového stavu nebo podrobných bodů, které budou součástí vytyčování. Výkresy je možno vzhledem k navazujícím aplikacím jako GROMA 11 a GeoPlan importovat ve formátech dgn a pdf. Na server je možno uložit s využitím funkce jakýkoli výkres v tomto tvaru a následně s ním pracovat v terénu či v rámci technologie v kanceláři. Obrázek 9: Seznam výkresů 41

6.3 Měření Funkce měření slouží k polním vytyčovacím pracím, vlastnímu vytyčení souřadnic bodů, práci s GP a bodovým polem a skládá se z: Vytyčené body Body k vytyčení Měřené body Body GP Body PPBP o Seznam bodů PPBP o Zobrazení bodů o Místopisy bodů Výpočet WGS souřadnic 6.3.1 Body PPBP Sada funkcí pro práci s body podrobných polohových bodových polí. Funkce umožňují práci se seznamem bodů, zobrazení bodů nad mapovým podkladem a práci s místopisy bodů. 6.3.1.1 Seznam bodů PPBP Funkce zobrazí existující body podrobného polohového bodového pole a umožňuje doplnění nového bodu a editaci stávajících. Obrázek 10: Seznam bodů PPBP 42

6.3.1.1.1 Editace bodu PPBP Funkce pro editaci údajů o zvoleném bodě polohového pole, do editace se přepne ikonou Editace v řádku příslušného bodu. 6.3.1.1.2 Foto bodu PBPP Obrázek 11: Editace bodu PPBP Funkce umožňuje zobrazit fotodokumentaci vybraného bodu, přístup do ní je přes číslo bodu bodového pole. Obrázek 12: Fotodokumentace bodu PPBP 43

6.3.1.1.3 Nový bod PPBP Funkce pro založení nového bodu bodového pole, v dialogu se vyplní základní údaje o bodu, jeho souřadnice a popis. 6.3.1.2 Zobrazení bodů Obrázek 13: Založení nového bodu PPBP Funkce pro zobrazení bodů PPBP v mapě. Označením příslušného bodu v mapě se zobrazí podrobné informace o zvoleném bodě. 44

Zobrazení bodů dává možnost prohlédnout v mapovém podkladu, kde se požadovaný bod nachází. Pokud jsou zobrazované body jen v souřadnicích S-JTSK, je možné je přepočítat do souřadnice WGS, aby se daly zobrazit v mapovém podkladu. Jako mapový podklad je možné volit základní mapu nebo ortofotomapu, obojí s možností současného zobrazení katastrální mapy. Obrázek 14: Zobrazení bodů PPBP v mapě 45

6.3.1.3 Místopisy Funkce umožňující zobrazit místopis zvoleného bodu PPBP. Obrázek 15: Seznam bodů PPBP pro výběr místopisu 6.3.1.3.1 Místopisy - výstup Obrázek 16: Místopis zvoleného bodu PPBP 46

6.4 Dokumentace Na serveru je možno ukládat výkresy potřebné pro práce při budování bodového pole a dalších měřických pracích. Výkresy je možno v aplikaci vytřídit na kategorie jako je katastr, stavební a inženýrská dokumentace. 6.5 Web Obrázek 17: Seznam dostupné dokumentace Menu obsahující odkaz na ZÚ na hlášení o závadách bodů bodového pole, funkce umožňující vyplnit informace o zjištěné závadě na bodě podrobného polohového bodového pole. Obrázek 18: Hlášení o závadách bodů bodového pole 47