Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Hornicko-geologická fakulta Institut geodézie a důlního měřictví Ing. Hana Staňková, Ph.D. ZÁKLADY GEODÉZIE Souřadnicov adnicové systémy Geodetické základy www.stankova.estranky.cz ZÁVAZNÉ REFERENČNÍ SYSTÉMY DLE 430/2006 SB. Nařízen zení vlády o stanovení geodetických referenčních systémů a státn tních mapových děl d l závazných z na území státu tu a zásadz sadách jejich používání. a) Světový geodetický referenční systém m 1984 (WGS84), b) Evropský terestrický referenční systém m (ETRS), c) Souřadnicový systém m Jednotné trigonometrické sítě katastráln lní (S-JTSK), d) Katastráln lní souřadnicový systém gusterbergský, svatoštěpánský (S-SK), SK), e) Výškový systém m baltský - po vyrovnání (Bpv), f) Tíhový systém m 1995 (S-Gr95), g) Souřadnicový systém m 1942 (S-42/83). ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY NA ÚZEMÍ CASSINI SOLDNEROVO ZOBRAZENÍ transverzáln lní poloha válcové, ekvidistatní Cassini-Soldnerovo Křovákovo Gauss Krügerovo Zobrazení UTM (Universal( Transverse Mercator) Dotykový poledník volen středem zobrazovaného území, prochází významným bodem Čechy (Gusterberg( Gusterberg) Morava a Slezsko (Sv.Štěpán) Rakousko Uherská říše e rozdělena http://krovak krovak.webpark.cz/ 9 souřadnicových soustav CASSINI SOLDNEROVO ZOBRAZENÍ Charakteristiky : použit ití pro mapy S-SK, S SK, (1817-1858) 1858) pruh území široký cca 400 km osy +x k jihu, +y na západz délkové zkreslení na okrajích pásůp až 0,46 m/km Použit rotační elipsoid s rozměry ry dle Zacha: logaritmus poloměru rovníku a,, malé poloosy b log a = 6, 526 6022 (rak sáhy) s log b = 6, 525 1990 (rak sáhy) s 1 i 310 1
KŘOVÁKOVO ZOBRAZENÍ Schéma Křovákova KŘOVÁKOVO ZOBRAZENÍ Charakteristika : základní kartografická rovnoběž ěžka volena kolmo na zeměpisný poledník λ=42 30 vých. od Ferra (24 50 50 v.d.od Greenwich) není zkreslena Převod bodů z Besselova elipsoidu konformně na Gaussovu kouli R (6381 km) kuželov elové konformní v obecné poloze autorem Ing. Josef Křovák (1927) konformně na kužel v obecné poloze (+0,24m/km) max. KŘOVÁKOVO ZOBRAZENÍ Pravoúhl hlá soustava souřadnic osa +X je obrazem základnz kladního poledníku kladná k Jihu, osa +Y směř ěřuje na západ, z vrchol kužele nad Petrohradem GAUSS-KR KRÜGEROVO ZOBRAZENÍ válcové,, konformní v transverzáln lní poloze součást st S-42 (31.12.2005) vojenské topografické mapy Elipsoid Krasovského WGS84 S-JTSK celá republika leží v 1. kvadrantu, obě souřadnice kladné Y<X Rozdíl l zeměpisn pisné šířky hvězd zdárny na ostrově Ferro a hvězd zdárny Greenwiche (nulté poledníky zeměpisných souřadnic) byl stanoven a je používán n 17 40 40 Přímé konformní do roviny na 6 6 pásy elipsoid zobrazen na pláš ášť válce území býv. Československa Pásy: 33,34 Vrstvy L,M GAUSS-KR KRÜGEROVO ZOBRAZENÍ Osa +x kladná k severu Prochází osovým poledníkem osový poledník k pásu p a rovník přímky na sebe kolmé,, nezkreslené Samostatná soustava souřadnic (SS) pro každý pásp počátek SS v průse sečíku osového poledníku s rovníkem S-42 (max.zkreslení 1,00057) Osa +y kladná k východu Ztotožněna na s rovníkem UTM (Universal( Transverse Mercator) válcové konformní šestistupňových poledníkových pásůp z elipsoidu WGS84 do roviny standard NATO, od 1.6.2006 u nás n s AA vyvinut armádou USA WGS84 není použit pro pólovp lové oblasti ( 84 s.š.. a 80 j.š.).) Poloha bodu (WGS84) určena: zeměpisnými souřadnicemi (φ,λ),( mean see level(m.s.l.) h, prostorovými souřadnicemi X,Y,Z, rovinnými souřadnicemi E (East), N (North) 2
SÍŤ ZÓN N UTM REFERENČNÍ SYSTÉMY - SHRNUTÍ WGS84 referenční elipsoid WGS84 UTM (6 pásy) S-SKSK Zachův v elipsoid ekvidistantní válcové v příčnép poloze Besselův elipsoid S-JTSK Křovákovo konformní kuželov elové v obecné poloze ETRS89 elipsoid GRS80 S-42 Krasovského elipsoid konformní válcové v příčné poloze síť šedesáti zón z n zobrazených pomocí transversáln lního Mercatorova Cassini - Soldner Gauss Krüger GEODETICKÉ ZÁKLADY POLOHOVÉ BODOVÉ POLE polohopisné výškopisn kopisné tíhové Množina pevných bodů polohově navzájem jednoznačně určených orientovaných v určit ité souřadnicov adnicové soustavě. Geodetické základy Bodová pole Polohové Výškov kové Tíhové Pro měřm ěřické účely je poloha bodů bodového pole vyznačov ována pravoúhlými rovinnými souřadnicemi POLOHOVÉ BODOVÉ POLE A) ZÁKLADNZ KLADNÍ POLOHOVÉ BODOVÉ POLE (ZPBP) REFERENČNÍ SÍŤ NULTÉHO ŘÁDU hierarchické budování geod.. základz kladů na území - GNSS body referenční sítě nultého řádu body Astronomicko-geodetick geodetické sítě (AGS) body České státn tní trigonometrické sítě (ČSTS) body ZákladnZ kladní geodynamické sítě B) ZHUŠŤOVAC OVACÍ BODY http://portal.gov.cz/ 1. EUREF CS/H-91 2. CS-NULRAD NULRAD-92 připojeno 6 bodů AGS (GNSS) národní prostorová ref.. síťs navázan zaná na EUREF 8 přijp ijímačů,, 19 bodů body identické s AGS software BERNESE v.3.4 C) PODROBNÉ POLOHOVÉ BODOVÉ POLE (PPBP) ostatní pevně a dočasn asně stabilizované body 3. DOPNUL (1993-1994) 1994) 176 bodů identických s S-JTSKS hustota 1 bod na 450 km 2 kvazigeoid (astronomicky určený) převedení nadmořských výšek na elipsoidické 3
budována od r. 1931 AGS trojúheln helníky s délkou d stran s=36km Zaměř ěřeno: 227 trojúheln helníků,, 144 vrcholů astronomicky zaměř ěřeno 53 bodů změř ěřeno 6 základen z (invarové dráty) gravimetricky změř ěřeno 108 b. I. řádu částečné spojení se sousedními zeměmi mi zaměř ěřena a zpracována v S-42S 1955 síťs vyrovnána na se zeměmi mi východní Evropy Krasovský elipsoid pro rovinné souřadnice (x,y) Gaussovo ČSTS Česká státn tní trigonometrická síť (1920-1957) 1957) budování ve třech t etapách 1. Zaměř ěření Základní trigonometrické sítě (1920-1927) 1927) 2. Zaměř ěření a zpracování JTSK I. řádu 3. Zaměř ěření a zpracování ostatních bodů JTSK (1928-1957) 1957) z časových důvodd vodů ZÁKLADNÍ TRIGONOMETRICKÁ SÍŤ nebyla provedena nová astronomická měření nebyly měřm ěřeny geodetické základny síť nebyla spojena se sítěmi s sousedních států vyrovnáním m určen tvar sítěs rozměr r a orientace převzaty p z rakouské vojenské triangulace Besselův elipsoid, Křovákovo 107 id. bodů 4
ZÁKLADNÍ GEODYNAMICKÁ SÍŤ Základní geodynamická síť České republiky je soubor trvale stabilizovaných bodů, které jsou opakovaně zaměřovány nejpřesnějšími technologiemi a slouží ke sledování deformací a pohybů zemského povrchu. složena z geodynamických bodů (36 bodů) nivelační tíhové trigonometrické měřena technologií GNSS, VPN, gravimetricky umožň žňuje integraci prostorových polohových výškových tíhových základů STABILIZACE BODŮ,, OCHRANA, ÚDRŽBA 31/1995 Sb. Poloha bodů musí být volena nesmí být ohrožen jednoduchá signalizace využitelný pro připojenp ipojení bodů PPBP STABILIZACE PBPP ZhB kamenem 160x160x750 mm, 1 podpovrchová značka Ostatní body PBPP Vyhláš áška 31/1995 Sb. ČSN ISO 4463-2 Ochrana a signalizace bodů ochranná tyč (0,75 m) STÁTNÍ TRIANGULACE POŠKOZEN KOZENÍ SE TRESTÁ betonová skruž,, sloupek ochranný (vyhledávac vací) ) kopec pyramida Čepová stabilizace do skály Rozdělen lení ZTL na TL Měřická věž na Studeném m vrchu http://bodovapole.cuzk.cz/ 5
VÝŠKOV KOVÉ BODOVÉ POLE Základní výškov kové bodové pole (ZVBP) Základní nivelační body (12 v ) body České státn tní nivelační sítě (ČSNS) I. III. řád Podrobné výškov kové bodové pole (PVBP) ČSNS IV. řádu plošné nivelační sítě stab.. body technických nivelací body polohových a tíhových t bodových polí určených metodou TN STABILIZACE NIVELAČNÍCH BODŮ Stabilizace nivelační čepové značky / hloubková stabilizace VÝŠKOV KOVÉ SYSTÉMY JADRANSKÝ VÝŠKOVÝ SYSTÉM nadmořsk ské výšky vztaženy k hladině mořsk ské Jadranský systém B68 (Baltský systém) B46 (Baltský systém) Bpv (Baltský systém m po vyrovnání) UELN (United( European Levelling Network) EUVN (Euroepan( United Vertical Network) vztažen ke středn ední hladině Jaderského moře základní bod nula vodočtu Terst molo Sartorio (3,352 m nad středn ední hladinou moře) budován n od roku 1872, dokončen 1953 od roku 2000 se nepoužívá naměř ěřená převýšení opravena o normáln lní ortometrické korekce 6
B68 dočasný systém m 1953-1957 1957 základní bod nula vodočtu Kronštadt používán n pro vojenské účely (Vojenská top. služba) výšky byly odečteny od Jaderského systému o 0,68 m B46 dočasný systém m 1955-1957 1957 základní bod nula vodočtu Kronštadt používán n pro civilní účely (Úst( střední správa geod.. a kart.) výšky byly odečteny od Jaderského systému o 0,46 m BALTSKÝ VÝŠKOVÝ SYSTÉM PO VYROVNÁNÍ (Bpv) závazný geodetický referenční systém m na území definován n výchozím m bodem (Kronštadt) soubor normáln lních výšek Moloděnsk nského vyrovnání mezinárodn rodních niv. sítís zemí Varšavsk avské smlouvy základní bod v Lišov u Českých Budějovic UELN (United( European Levelling Network) celoevropská nivelační síť slouží ke sledování geodynamiky zemského povrchu hladin evropských moří území R obsahuje stykové a uzlové body (I., II. ř. ČSNS) EUVN (European( United Vertical GPS Network) budování v druhé pol.. 90. let družicov icová výškov ková síť (elipsoidické výšky) předpokládaná přesnost 0,01m sjednocení všech výškových niv. sítís v Evropě kvalitní spojení výšek používaných maregrafů Rozdíly počátk tků systémů nadmořských výšek mezi evropskými státy ty v cm http://krovak.webpark.cz/ www.cuzk.cz LITERATURA http://www.geogr.muni.cz/ucebnice/kartografie/obsah.php Doc.Ing.Pavel Hánek,, CSc. Stavební geodézie, ČVUT Praha, 2007 Vyhláš áška 430/2006 Sb. http://www.cuzk.cz/ aplikace (dokumenty a předpisy) p BLAŽEK, R., SKOŘEPA, Z.: Geodézie30 -Výškopis. ČVUT v Praze, 1999. EUREF: Relation between the European national height Systems and the UELN viz http://crs crs.bkg.bund.de/.bund.de/evrs/ NEVOSÁD, Z., SOUKUP, F., VlTÁSEK SEK,, J.: Geodézie II, VUTIUM v Brně,1999 PROVÁZEK, J.: GPS a výšky v Zeměměř ěřickém úřadu. Sborník k referátů, VUT-FAST v Brně,, 1999, str. 34-41. 41. STAŇKOV KOVÁ,, H: Vznik a vývoj souřadnicových systémů SK, JTSK, ETRS89 na území Moravy a Slezska, GaKO r.53/95, číslo 10, 2007 VITÁSEK, J., NEVOSÁD, Z.: Geodézie I., CERM v Brně,, 1999 SCHENK, J: Geodetické sítě,, Bodová pole, Ostrava 2005, Sylaby http://igdm.vsb vsb.cz/ 7