Základy kartografie, topografické plochy

Podobné dokumenty
Základy kartografie. RNDr. Petra Surynková, Ph.D.

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

PŘEHLED JEVNOSTI ZOBRAZENÍ

Matematická kartografie. Černý J., Kočandrlová M.: Konstruktivní geometrie, ČVUT. Referenční plochy

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

Geodézie a pozemková evidence

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. Kartografické projekce

Topografické plochy KG - L MENDELU. KG - L (MENDELU) Topografické plochy 1 / 56

Zobrazení. Geografická kartografie Přednáška 4

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

Referenční plochy a souřadnice na těchto plochách Zeměpisné, pravoúhlé, polární a kartografické souřadnice

SPŠ STAVEBNÍ České Budějovice MAPOVÁNÍ. JS pro 2. ročník S2G 1. ročník G1Z

GIS Geografické informační systémy

Matematické metody v kartografii. Nepravá zobrazení. Polykónická zobrazení. (11.)

Matematické metody v kartografii. Kruhová zobrazení. Polyedrická a neklasifikovaná zobrazení (12)

KARTOGRAFIE. Rovinné projekce. Gnómické projekce. 1. Pólová gnómonická projekce

Matematické metody v kartografii. Jednoduchá azimutální zobrazení. Azimutální projekce. UPS. (10.)

Celkem existuje asi 300 zobrazení, používá se jen několik desítek.

Matematické metody v kartografii. Volba a identifikace zobrazení. Zobrazení použitá v ČR. Kritéria pro hodnocení kartografických zobrazení(13)

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

REKONSTRUKCE ASTROLÁBU POMOCÍ STEREOGRAFICKÉ PROJEKCE

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

mapa Moravy podle J.A.Komenske ho, roku 1627

GIS Geografické informační systémy. Daniela Ďuráková, Jan Gaura Katedra informatiky, FEI

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ - 2. část

Kartografické projekce

Aplikace deskriptivní geometrie

P R O M Í T Á N Í. rovina π - průmětna vektor s r - směr promítání. a // s r, b// s r,

Matematické metody v kartografii. Členění kartografických zobrazení. Zobrazení z elipsoidu na kouli (5.)

Kartografie - úvod, historie a rozdělení Matematická kartografie Kartografická zobrazení

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. bylo objeveno a rozvinuto francouzem Gaspardem Mongem ( ) po dlouhou dobu bylo vojenským tajemstvím

Přednášející: Ing. M. Čábelka Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie PřF UK v Praze

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. ZOBRAZENÍ BODU - sdružení průměten. ZOBRAZENÍ BODU - kartézské souřadnice A[3; 5; 4], B[-4; -6; 2]

GA06 Deskriptivní geometrie pro obor Geodézie a kartografie Úvod do kartografie.

Průmyslová střední škola Letohrad Komenského 472, Letohrad

Geoinformatika. IV Poloha v prostoru

4. Matematická kartografie

Průmyslová střední škola Letohrad Komenského 472, Letohrad

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

1 Nepravá zobrazení. 4 Zobrazení odvozené z jednoduchých azimutálních (modifikované. Obsah. 3 Nepravá azimutální zobrazení.

MATEMATICKÁ KARTOGRAFIE

Transformace dat mezi různými datovými zdroji

SPŠ STAVEBNÍ České Budějovice MAPOVÁNÍ. JS pro 3. ročník S3G

Mapy - rozdělení podle obsahu, měřítka a způsobu vyhotovení Plán Účelové mapy

II. TOPOGRAFICKÉ PLOCHY

Zeměpisné souřadnice Zeměpisná šířka rovnoběžce poledníky Zeměpisná délka

Úvod do předmětu geodézie

Geodézie pro architekty. Úvod do geodézie

APROXIMACE KŘOVÁKOVA ZOBRAZENÍ PRO GEOGRAFICKÉ ÚČELY

Stavební geodézie. Úvod do geodézie. Ing. Tomáš Křemen, Ph.D.

BA008 Konstruktivní geometrie. Topografické plochy. pro kombinované studium. učebna Z240 letní semestr

5) Průnik rotačních ploch. A) Osy totožné (a kolmé k půdorysně) Bod R průniku ploch. 1) Pomocná plocha κ

Úvodní ustanovení. Geodetické referenční systémy

AXONOMETRIE. Rozměry ve směru os (souřadnice bodů) jsou násobkem příslušné jednotky.

Zadání domácích úkolů a zápočtových písemek

Kreslení obrazů součástí Zobrazování geometrických těles. Zobrazení kvádru

AXONOMETRIE - 2. část

Deskriptivní geometrie pro střední školy

Cyklografie. Cyklický průmět bodu

KÓTOVANÉ PROMÍTÁNÍ KÓTOVANÉ PROMÍTÁNÍ

ROTAČNÍ PLOCHY. 1) Základní pojmy

8 Plochy - vytvoření, rozdělení, tečná rovina a normála. Šroubové plochy - přímkové, cyklické. Literatura:

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

Konstruktivní geometrie PODKLADY PRO PŘEDNÁŠKU

Seminář z geoinformatiky

BA008 Konstruktivní geometrie. Topografické plochy. Spojení objektu s topografickou plochou. pro kombinované studium

MAPY VELKÉHO A STŘEDNÍHO MĚŘÍTKA

Kótované promítání. Úvod. Zobrazení bodu

Další plochy technické praxe

Kartografie I. RNDr. Ladislav Plánka, CSc. Institut geodézie a důlního měřictví, Hornicko-geologická fakulta, VŠB TU Ostrava

Matematické metody v kartografii. Jednoduchá válcová zobrazení. Válcové projekce. Gaussovo zobrazení. (6.+7.)

Speciální dokumenty. Tradiční speciální dokumenty. Hudebnina - definice. Hudebniny - historie

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

10. Analytická geometrie kuželoseček 1 bod

Česká a československá kartografie

GIS a pozemkové úpravy. Data pro využití území (DPZ)

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA P Ř ÍRODOVĚ DECKÁ FAKULTA ÚVOD DO KARTOGRAFIE LUDĚ K KRTIČ KA

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE PRO STUDENTY GYMNÁZIA CH. DOPPLERA. Mgr. Ondřej Machů. --- Pracovní verze:

Tvorba technická dokumentace

KARTOGRAFIE. Vývoj kartografie. Mapa a glóbus. Vznik mapy. Kapitola 3

ZOBRAZOVÁNÍ A NORMALIZACE V TECHNICKÉ DOKUMENTACI

BA008 Konstruktivní geometrie. Kolmá axonometrie. pro kombinované studium. učebna Z240 letní semestr

Nová topografická mapování období 1952 až 1968

Trojúhelníky. a jejich různé středy. Součet vnitřních úhlů trojúhelníku = 180 neboli π radiánů.

Pro mapování na našem území bylo použito následujících souřadnicových systémů:

Konstruktivní geometrie

Interaktivní modely pro Konstruktivní geometrii

ŘEŠENÉ PŘÍKLADY DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. ONDŘEJ MACHŮ a kol.

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Pracovní listy MONGEOVO PROMÍTÁNÍ

Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. Souřadné systémy

ZÁKLADNÍ ZOBRAZOVACÍ METODY

Srovnání konformních kartografických zobrazení pro zvolené

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Průřezová témata Poznámky. Téma Školní výstupy Učivo (pojmy) volné rovnoběžné promítání průmětna

Zobrazování zemského povrchu

Geodézie Přednáška. Souřadnicové systémy Souřadnice na referenčních plochách

GEOGRAFICKÁ SLUŽBA ARMÁDY ČESKÉ REPUBLIKY

Rozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou

Transkript:

Základy kartografie, topografické plochy morava@karlin.mff.cuni.cz Katedra didaktiky matematiky MFF UK, Praha Aplikace matematiky pro učitele, 3. ledna 2012

Základní pojmy Kartografie věda zabývající se znázorněním zemského povrchu a nebeských těles a jevů vztahujících se k nim ve formě kartografického díla a jejich poznáváním prostřednictvím kartografického díla. úkolem je vyjádřit předměty, jevy a vztahy mezi nimi prostřednictvím mapy zkoumá navrhování, zhotovování a využívání map (a dalších mapám příbuzných znázornění) leží na rozhraní geografie a geodézie geografie zkoumá prostorové rozmístění a vzájemné vztahy přírodních a společenských objektů a jevů s cílem je popsat a vysvětlit geodézie nauka o měření Země nebo jejich částí

Kartografická díla Mapa zmenšené, zevšeobecněné a vysvětlené znázornění objektů a jevů na Zemi nebo ve vesmíru, sestrojené v rovině pomocí matematicky definovaných vztahů. Kartografická díla souhrnné označení map a mapám příbuzných znázornění (glóby a jiné trojrozměrné modely).

Tvar Země nepravidelné, kouli podobné těleso tzv. geoid nelze definovat matematicky geoid si můžeme představit jako povrch klidné mořské hladiny procházející zvoleným nulovým výškovým bodem matematická náhrada referenční elipsoid: hlavní poloosa rovnoběžná s rovinou rovníku vedlejší poloosa rovnoběžná se zemskou osou excentricita =. 1 300 referenčních elipsoidů existuje několik, postupně zpřesňovány (nejprve jen pozemní měření, nyní družicová měření) referenční koule stejný objem nebo povrch jako referenční elipsoid, poloměr. = 6 371 km

Kartografická zobrazení početní a konstrukční metody vytvoření obrazu zeměpisné sítě (vybrané poledníky a rovnoběžky v pravidelném intervalu) různé metody (celkem asi 300) vzájemně jednoznačného zobrazení kulové plochy do roviny (kulovou plochu nelze do roviny rozvinout) snaha o co nejvěrohodnější obraz (minimální zkreslení na maximální ploše) metody lze rozdělit dle tří kritérií: 1 podle zobrazovací plochy jednoduchá (azimutální, válcová, kuželová) a obecná (nepravá, polykónická, víceplošná, neklasifikovaná) zobrazení 2 podle polohy konstrukční osy (normální poloha, příčná poloha, šikmá poloha) 3 podle vlastností z hlediska zkreslení (plochojevná, úhlojevná, vyrovnávací zobrazení)

Azimutální zobrazení vznikají promítáním do roviny, která se koule dotýká a) v pólu (normální poloha) b) podél rovníku (příčná poloha) c) v jiném bodě (šikmá poloha) zachovává azimuty všech hlavních kružnic procházejících dotykovým bodem v dotykovém bodě nedochází ke zkreslení (volíme ve středu zobrazovaného území) Postelovo zobrazení, Lambertovo zobrazení, ortografické zobrazení, stereografické zobrazení, gnómonické zobrazení

Lambertovo azimutální zobrazení 1772, Johann Heinrich Lambert v normální poloze: poledníky se promítnou jako úsečky rovnoběžky se promítnou jako soustředné kružnice s poloměry = 2r sin δ 2 (tětiva na poledníku) vzdálenost rovnoběžek směrem od středu klesá plochojevné, ale zkreslené úhly i délky z azimutálních zobrazení nejčastější

Ortografické zobrazení 3. stol. př. n. l., Apollónios rovnoběžné pravoúhlé promítání povrchu koule do roviny poledníky a rovnoběžky se promítají jako úsečky, kružnice nebo elipsy (ve všech polohách) poloměry kružnic, které jsou průměty rovnoběžek v normální poloze: = r sinδ používá se zpravidla v příčné poloze k zobrazení vesmírných těles

Ortografické zobrazení

Válcová zobrazení vznikají promítáním koule na rotační válcovou plochu a následným rozvinutím válcové plochy do roviny válcová plocha se koule dotýká (nebo ji protíná ve dvou rovnoběžných kružnicích) a) dotyk podél rovníku (normální poloha) b) dotyk podél libovolného poledníku (příčná poloha) c) dotyk podél jiné hlavní kružnice (šikmá poloha) podél dotykové kružnice nedochází ke zkreslení (volíme ji jako osu zobrazovaného území) čtvercové zobrazení, obdélníkové zobrazení, Lambertovo válcové zobrazení, Behrmannovo zobrazení, Mercatorovo zobrazení, Gallovo zobrazení

Lambertovo válcové zobrazení vzniká pravoúhlým promítnutím koule (kolmo k ose) na válcovou plochu v normální poloze: rovnoběžky a póly se zobrazí na úsečky délky 2πr poledníky se zobrazí na úsečky délky 2r plochojevné, ale kvůli velkému zkreslení úhlů se příliš nepoužívá

Kuželová zobrazení vznikají promítáním koule na rotační kuželovou plochu a následným rozvinutím kuželové plochy do roviny kuželová plocha se koule dotýká (nebo ji protíná ve dvou rovnoběžných kružnicích) a) dotyk podél kružnice rovnoběžné s rovníkem (normální poloha) b) dotyk podél kružnice v rovině kolmé k rovníku (příčná poloha) c) dotyk podél jiné kružnice (šikmá poloha) podél dotykové kružnice nedochází ke zkreslení, volíme ji tak, aby probíhala středem zobrazovaného území Ptolemaiovo zobrazení, Delisleovo zobrazení, Lambertovo kuželové zobrazení, Albersovo zobrazení, Gaussovo zobrazení

Ptolemaiovo zobrazení 1. stol. n. l., Ptolemaios poledníky se promítají jako úsečky, délkojevné zobrazení poledníků rovnoběžky (včetně pólů) se zobrazují jako kružnicové oblouky nejčastěji užívané kuželové zobrazení

Obecná zobrazení převod koule do roviny se provádí početně nebo geometricky bez použití jednoduché plochy (rovina, válcová, kuželová plocha) nebo za použití více takových ploch vhodné k vytvoření map celého světa na jednom listu až na výjimky v normální poloze obrazy poledníků a rovnoběžek zpravidla netvoří ortogonální sít nepravá zobrazení: Hammerovo azimutální, Wagnerovo azimutální, Sansonovo válcové, Mollweidovo válcové, Eckertovo válcové, Robinsonovo válcové, Bonneovo kuželové polykónická zobrazení: americké, CNIIGAiK, Nicolosiho kruhové, Grintenovo kruhové víceplošná zobrazení a neklasifikovaná zobrazení

Bonneovo nepravé kuželové zobrazení 1752, Rigobert Bonne vznikne z Ptolemaiova kuželového zobrazení zkrácením kružnic (obrazů rovnoběžek) tak, aby byly délkojevné, a jejich rozdělením na stejné části, čímž se určí tvar poledníků plochojevné

Bonneovo nepravé kuželové zobrazení

Hammerovo nepravé azimutální zobrazení 1892, Ernst von Hammer vznikne z Lambertova azimutálního zobrazení v příčné poloze tak, že se y-ové souřadnice průsečíků obrazu zeměpisné sítě ponechají a x-ové se zdvojnásobí (afinita) obrys mapy celého světa elipsa plochojevné

Hammerovo nepravé azimutální zobrazení

Druhy map podle obsahu mapy s topografickým obsahem znázorňují přírodní a společenské jevy v relativně stejném stupni podrobnosti obecně geografické mapy přehledné mapy malého měřítka, znázorňují velké územní celky tematické mapy zdůrazňují jen vybraný mapový obsah (vodstvo, hranice, obyvatelstvo,... ) podle zobrazovaného území atronomické mapy hvězdné oblohy, jednotlivých vesmírných těles mapy Země celá Země, polokoule, kontinenty, státy, menší územní jednotky, obce podle účelu mapy pro hospodářskou výstavbu k evidenčním, plánovacím a projekčním účelům školní mapy nástěnné geografické a tematické mapy, atlasy, slepé mapy

Druhy map podle účelu mapy pro veřejnost turistické mapy, automapy, mapy měst vědecké mapy shrnují výsledky vědeckého bádání vojenské mapy podrobné topografické mapy, různé tematické mapy (mapa průchodnosti terénem, mapa vojenských prostorů,... ) podle měřítka mapy velkého měřítka > 1 : 200 000, nejpodrobnější mapy středního měřítka 1 : 200 000 1 : 1 000 000 mapy malého měřítka < 1 : 1 000 000 podle způsobu vzniku původní mapy na základě přímých podkladů z měření odvozené mapy generalizace a úpravy existujících map podle formy podání kreslené mapy samostatné, atlasy, fólie,... fotomapy letecké či družicové snímky (nepravé mapy) anaglyfové mapy stereoskopické dvojice map digitální mapy

Druhy map podle počtu mapových listů samostatné mapy jediný list, vlastní vysvětlivky mapová díla více mapových listů, jednotné měřítko i kartografické zobrazení, listy na sebe navazují soubory map více map (zpravidla různá témata jednoho úsemí nebo stejné téma více území) atlasy systematicky uspořádané soubory map konvoluty namátkou sebrané mapy různého druhu i stáří svázané do knihy, vyskytují se v mapových archivech podle omezení mapového pole rámové mapy mapová kresba až k rámu ostrovní mapy úplně zobrazeno jen zájmové území (stát, obec) mapy na spadávání nemají rám, kresba končí na okraji papíru

Druhy map podle časového období, k němuž se vztahují aktuální mapy mapy (rádoby) současného stavu staré mapy mapy, které nelze považovat za aktuální - mapová faksimile nový tisk staré mapy přesně podle originální předlohy - inkunábule mapové prvotisky vydané do pol. 16. stol. - rané mapy mapy zpracované do počátku systematického přesného mapování (u nás do 18. stol.) předpovědní mapy např. meteorologické mapy statické mapy zobrazují stav v určitém časovém okamžiku dynamické mapy znázorňují průběh proměnlivých jevů (digitální mapy, sled map) podle hodnověrnosti dokumentační mapy znázorňují zjištěné informace tendenční mapy záměrně zdůrazňují vybrané objekty a jevy (zkreslení ploch, působení barev,... ) smyšlené mapy

Topografické plochy spojená vyhlazená plocha, kterou nahrazujeme členitý zemský povrch za účelem kartografického znázornění při mapování malého území (cca do 700 km 2 ) můžeme zanedbat zakřivení zemského povrchu a použít kótované promítání do vrstevní roviny topogr. plochu popisujeme pomocí vrstevních křivek (křivky v jednotlivých vrstevních rovinách), spádových křivek (křivky, které protínají vrstevnice kolmo) a bodů s vyznačenými výškami

Topografické plochy průměty: okótované vrstevnice, spádnice, okótované body

Topografické plochy profil topogr. plochy přímý (řez rovinou kolmou k průmětně)

Topografické plochy profil topogr. plochy podélný (průnik s obecnou válcovou plochou kolmou k průmětně)

Topografické plochy průsečík přímky s topografickou plochou sklopení přímého profilu

Topografické plochy určení viditelnosti v terénu

Topografické plochy určení obzoru daného bodu

Řešení násypů a výkopů Přímá vodorovná komunikace ve výšce 311 m, šířka 6 m, spád násypů i výkopů 1.

Řešení násypů a výkopů

Řešení násypů a výkopů

Řešení násypů a výkopů

Literatura Čapek R. a kol.: Geografická kartografie. SPN, Praha, 1992. Musálková B.: Deskriptivní geometrie II pro 2. ročník SPŠ stavebních. Sobotáles, Praha, 2000. Veverka B., Zimová R.: Topografická a tematická kartografie. ČVUT, Praha, 2008.