Průmyslová střední škola Letohrad Tvorba map Zpracovala: Ing. Lucie Štěpánková 2014 Tento projekt je realizovaný v rámci OP VK a je financovaný ze Strukturálních fondů EU (ESF) a ze státního rozpočtu ČR.
OBSAH 1 ÚVOD 3 2 ZÁKLADNÍ POJMY V MAPOVÁNÍ 4 3 KARTOGRAFICKÉ PRODUKTY 6 4 NEJSTARŠÍ KARTOGRAFICKÉ PAMÁTKY SVĚTA 8 4.1 Prehistorické počátky 8 4.2 Starověká kartografie 8 4.3 Středověká kartografie 10 4.4 Kartografie novověku 12 5 MAPY NA NAŠEM ÚZEMÍ 14 5.1 Mapy Čech 14 5.2 Mapy Moravy 15 5.3 Mapy Slezska 15 5.4 Mapy v souvislém zobrazení 16 6 MAPY S OHLEDEM NA VÝVOJ KATASTRU 17 6.1 Období 1517-1785 17 6.2 Období 1785-1817 18 6.3 Období 1817-1928 19 6.4 Období 1928-1945 21 6.5 Období 1945-1961 21 6.6 Období 1961-1981 21 6.7 Období 1981-1992 21 7 VŠEOBECNÉ ZÁKLADY MAP 23 7. 1 Geodetické základy map 23 7. 2 Kartografické základy map 29 8 METODY KARTOGRAFICKÉHO VYJADŘOVÁNÍ V MAPÁCH 33 8.1 Polohopis 33 8.2 Výškopis 37 8.3 Popis 60 9 STÁTNÍ MAPOVÉ DÍLO A GEODETICKÉ SYSTÉMY 65 9.1 Geodetické referenční systémy 65 9.1.1Popis referenčních systémů 66 9.1.2 Klad a označování ML 73 9. 2 Mapová díla 81 9.2.1 Katastrální mapy 81 9.2.2 Státní mapy 85 9.2.3 Základní mapy 87
9.2.4 Mapa ČR 1:500 000 88 9.2.5 Topografické mapy 89 9.2.6 Tematická mapová díla 89 KARTOGRAFICKÉ RÝSOVÁNÍ 10 Technické normy 99 11 Formáty výkresů 100 12 Skládání výkresů 101 13 Popisové pole 102 14 Čáry 104 15 Technické písmo 108 16 Měřítko 112 17 Kartografické vyjadřovací prostředky 115 18 Vyhotovování náčrtů 121 19 Základy kartografických projekcí 139 20 Kartografická zobrazení a projekce 140 21 Druhy promítání 143 22 INFORMAČNÍ ZDROJE: 149
1 ÚVOD Předložený studijní materiál je zpracován jako doplňkový studijní materiál pro žáky středních škol oboru Geodézie a katastr nemovitostí do předmětu Mapování a Kartografické rýsování. Snahou tohoto materiálu je zdůraznit, případně zopakovat podstatu a principy probíraného učiva. Cílem předmětu Mapování a Kartografického rýsování je přiblížit žákům historický vývoj podrobného mapování nejen na našem území až po současnou tvorbu map. Seznámí se s metodami vzniku velkoměřítkových mapových děl, technickými náležitostmi a zásadami jejich tvorby. Dále pak s rozdělením a obsahem z pohledu státních mapových děl. Zároveň poslouží žákům k propojení s dalšími odbornými předměty, jako je například Katastr nemovitostí, Praxe, CAD systémy a další. 3
2 ZÁKLADNÍ POJMY V MAPOVÁNÍ Pojmy: mapování mapa plán náčrt ortofotomapa ortofoto (snímek) letecký snímek - soubor činností konaných pro vyhotovení původní mapy. Vyžaduje znalosti z geomorfologie (nauka o zákonitostech vývoje zemského povrchu), geodézie, matematiky, fyziky, stavebnictví, kartografie, právních norem, ekonomiky apod. - je zmenšený generalizovaný konvenční obraz Země, nebeských těles, kosmu či jejich částí, převedený do roviny pomocí matematicky definovaných vztahů (kartografickým zobrazením), ukazující podle zvolených hledisek polohu, stav a vztahy přírodních, socioekonomických a technických objektů a jevů. (ČSN 730402 /národní definice/) - je podstatně jednodušší strukturou než mapa. Pod tímto pojmem se v kartografii rozumí zmenšený pravoúhlý průmět malé části zemského povrchu a s ním spojených objektů do roviny. Je pro něj typické velké měřítko, polohopisná kresba sestává z převážně minimálně generalizovaných obrysových čar zájmových, zpravidla stavebních objektů. Často bývá vyhotovován v místním souřadném systému a neobsahuje výškopis. - (VEVERKA, B.: Topografická a tematická kartografie 10.) 4
- je jen přibližným obrazem menší části povrchu zemského a ještě nezobrazuje přesně jednotlivé body. Naznačuje jen jejich polohu nebo ukazuje průběh hranice nebo terénních tvarů. - je mapa zachovávající fotografický obraz - území, tvořená jedním nebo montáží více ortofotosnímků (mozaikou) a opatřená dalšími náležitostmi mapy (souřadnicovou sítí, rámem mapy, popisem mapy atd.) je fotogrammetrický produkt z měřického snímku vytvořeného středovým promítáním a diferenciálně překresleného (ortogonalizovaného) na základě znalosti výškových poměrů georeliéfu, kdy se odstraní posuny obrazu, způsobené prostorovým členěním snímaného území a vlastnostmi středového promítání; digitální postup užívá přesný digitální model reliéfu, měřický snímek se známými prvky vnější orientace a transformační vztah mezi snímkovými a geodetickými souřadnicemi. - je analogový obrazový záznam zemských objektů pořízený z letadlového nosiče na film (Terminologický slovník VÚGKT) 5
1. Vyjádřete svými slovy, co je to mapa. Nezapomeňte na žádný důležitý aspekt. 2. Objasněte rozdíly mezi mapou a ortofotomapou. Dále pak plánem, náčrtem a leteckým snímkem. 3. Vysvětlete účel a potřebu mapování. 3 KARTOGRAFICKÉ PRODUKTY Ukázka 1 Ukázka 2 Ukázka 3 6
Ukázka 4 Ukázka 5 Ukázka 6 Ukázka 8 7
4 NEJSTARŠÍ KARTOGRAFICKÉ PAMÁTKY SVĚTA NEJSTARŠÍ MAPY SVĚTA, PRVNÍ MAPY NA NAŠEM ÚZEMÍ Nejstarší mapy světa Prehistorické počátky cca 25 000 př.n.l. Starověké kartografie období 4 tis.př.n.l. do 5.stol.n.l. Středověké mapy cca 5.stol. až 15.stol. Novověk od konce 15.století První mapy na našem území Čechy Morava Slezsko 4.1 Prehistorické počátky PREHISTORICKÉ POČÁTKY Podobu prvních map nejlépe dokládají archeologické nálezy z období paleolitu cca 25 000 let př.n.l. Zobrazují malé území, schematické, měřítko nepřesné. Materiál (dle dostupnosti): kámen, dřevo, kůže, kosti, atd. 4.2 Starověká kartografie STAROVĚKÁ KARTOGRAFIE Mezopotámie (nejstarší doklady starověké kartografie) Babylónie (6 st. př.n.l.) Egypt (vysoce rozvinutá geometrie - mapy na papyrosu) Sumer (1500 let př.n.l.) Řecko Řím STAROVĚKÁ KARTOGRAFIE Mezopotámie Hliněná destička - mapa severu Mezopotámie z let 2 500 až 2 200 př. n. l. Babylon Babylonská představa světa (6. stol.př.n.l.) 8
STAROVĚKÁ KARTOGRAFIE Egypt Mapa zlatých dolů v Egyptě (cca 1330 1317 př. n. l. ) Papyrusový svitek (2,8 x 0,41 m) objevený v Deir el-medina u Théb kolem roku 1824. Sumerská říše Plán města Nippur. Plán novosumerského chrámu na sošce knížete Gudey STAROVĚKÁ KARTOGRAFIE Řecko Anaximandros z Milétu (610 546 př.n.l.) Hekataiose z Milétu (550 480 př. n. l) Klaudios Ptolemaios (90 160 n. l.) Řím Marcus Vipsanianus Agrippa (63-12 př.n.l.) Peutingerova mapa OTÁZKY? 1. Na území kterých dnešních států leží Mezopotámie, Asýrie, Sumer a Babylónie? 2. Do časové osy zařaďte uvedené mapové památky starověku. 3. Vyjmenujte významné představitele kartografie ve starověkém Řecku a Římě. 4. Popište obsah uvedených map. 9
4.3 Středověká kartografie STŘEDOVĚKÉ MAPY Evropské středověké mapy se v podstatě člení na mapy trojího druhu: mapy Mappa mundi (pásmové, Beatovy, kruhové mapy); portulánové mapy (portolánové); podrobné mapy jednotlivých území. MAPPA MUNDI - Mapy pásmové Nazývají se též hemisférické mapy MAPPA MUNDI - Beatovy mapy MAPPA MUNDI Kruhové mapy (O-T mapy) 10
PORTULÁNOVÉ (PORTOLÁNOVÉ) MAPY Vznikají kompasové mapy předchůdce dnešních navigačních. Říká se jim portulánové mapy (podle přehledu údajů o vzdálenosti k pobřeží - portulán). Vznikají v Itálii (Benátky, Janov) a postupně se rozšiřují do Evropy (Španělsko, Portugalsko, Francie a Holandsko). Později byly mapy doplňovány kresbou poledníků a rovnoběžek. PODROBNÉ MAPY JEDNOTLIVÝCH ÚZEMÍ Goughova mapa z období kolem r. 1360 Parisova mapa Velké Británie OTÁZKY? 1. Do jakého časového období zahrnujeme středověk? 2. Na jaké druhy by jste rozčlenili středověké mapy? 3. Co je pro jednotlivé druhy charakteristické? 11
4.4 Kartografie novověku NOVOVĚK 15.-16.století Velký vliv na pokrok kartografie měly: heliocentrická soustava (nahradila Ptolemaiovu teorii) velké námořní plavby a zeměpisné objevy Kryštof Kolumbus (1492) Amerigo Vespucci Vasco de Gama Fernando Magallanés vynález knihtisku (Jan Guttenberg, 1448) vynález dřevořezu (1472) vynález mědirytiny (Marcus Antonius Raimondi 1477) konec 16. stol. - známa v podstatě celá Země (mimo polárních oblastí a Austrálie) nutnost navrhnout nová zobrazení pro tvorbu map celého světa centrum kartografické tvorby se stalo Nizozemsko -- Gerhard Mercator (1512-1594) autor mnoha map a glóbů (námořní mapa světa) zavedl pojem atlas zdokonalení mapového popisu významný přínos v matematické kartografii (dodnes používáme Mercatorovo konformní válcové zobrazení) velký pokrok v topografickém měření nastal s vynálezem měřického stolu (1570) atlasová tvorba - přechod od map celého světa a kontinentů k mapám jednotlivých částí kontinentů objevují se veduty - panoramatické pohledy na města (předchůdci dnešních plánů měst) Veduta Stralsundu, 1682 Kartografie 17. a 18. století snaha po zvýšení přesnosti a věcnosti map nové způsoby a prostředky pořizování map přesnější měřické metody nové přístroje nové geografické poznatky (oblasti Tichého oceánu, Arktidy, Antarktidy a vnitrozemí Afriky) definitivně se prosazuje matematický základ kartografie se stává řádnou vědeckou disciplínou od této doby je kartografie definitivně spojena se zeměměřičstvím (geodézií) 12
kartografická výroba se stává výnosným druhem podnikání Nejznámější kartografové doby: Lambert, Soldner, Gauss Cassiniové, Jan Kryštof Mϋller Mapování v mnoha případech již stavělo na: zpřesněných rozměrech Země získaných na základě stupňových měření (vypočtena řada elipsoidů) geodetických základech založených na triangulaci novém přístrojovém vybavení OTÁZKY? 1. Co je to veduta? 2. Kdo to byl Mercator? 3. Jaké nové přístroje byly vynalezeny v 17. a 18. století? 4. Co je to triangulace? 5. Jaké znáte významné kartografy novověku? 13
5 MAPY NA NAŠEM ÚZEMÍ KLAUDYÁNOVA mapa Čech VETTEROVA mapa Čech FABRICIOVA mapa Moravy KOMENSKÉHO mapa Moravy HELWIGOVA mapa Slezska SCULTETOVA mapa Slezska Souvislé mapování J.K. MÜLLERA WIELANDOVO mapování 5.1 Mapy Čech KLAUDYÁNOVA mapa Čech Mikuláš Klaudyán mapae 1518 VETTEROVA mapa Čech Kryštof Vetter (1575 1650) VOGTOVA mapa Čech z roku 1712 Jan Jiří Vogt (1669-1730) 14
5.2 Mapy Moravy FABRICIOVA mapa Moravy Pavel Fabricius (1519-1589) Roku 1569 Poprvé vydána roku 1569. KOMENSKÉHO mapa Moravy (1592-1670) 5.3 Mapy Slezska HELWIGOVA mapa Slezska MARTIN HELWIG (1516 1574) Vydána r. 1561 Jižní orientace mapy. 15
SCULTETOVA mapa Slezska Jonas Scultetus Vydána r. 1638 4.4 Mapy v souvislém zobrazení Souvislé mapování JANA KRYŠTOFA MÜLLERA (narozen 1673 zemřel 1721) ČECHY Souvislé mapování JANA KRYŠTOFA MÜLLERA MORAVA Johann Wolfgang Wieland (zemřel 1736) Slezský atlas 16
OTÁZKY? 1. Která mapa je první tištěnou mapou Čech? 2. Jakou má orientaci vůči světovým stranám? 3. Kdo z autorů byl osobním lékařem císaře Maxmiliána II? 4. Která z historických map má vyjadřovat rozkvět naší země? 5. Který autor umístil do své mapy drobný obrázek Krakonoše, pojmenovaného Rubezahl, v podobě gryfa s jeleními parohy, kozlíma nohama, ocasem s chvostem a silnou větví v pazourech? 6. Na které mapě najdete od autora latinsky psané věnování Ladislavu Velenovi ze Žerotína? 6 MAPY S OHLEDEM NA VÝVOJ KATASTRU Vývoj mapování s ohledem na Katastr nemovitostí Na počátku mapování jako technické činnosti stojí katastrální mapa. Ta byla pořizována za účelem vyměření daně pozemkové. Teprve později bylo podrobné mapování prováděno nejen za účelem zákresu parcel a určování jejich výměr, ale též za účelem pořízení podkladů pro projekty inženýrských děl, pro hospodářské účely, pro účely dokumentační, plánovací, evidenční... Z hlediska historického vývoje můžeme rozeznat několik základních obdobích. 6.1 Období 1517-1785 Začíná se tvořit tereziánský pozemkový katastr. Je prováděna klasifikace půdy a její soupis. K mapování pozemků ještě nedochází, ale u každého pozemku je kromě plochy uváděn i název tratí rozčleněných do nejmenších podrobností ve snaze blíže a spolehlivěji určit topograficky každý pozemek. Soupisy půdy 1.rustikální katastr, známá jako 1. berní rula (1656-1684). 1.rustikální katastr byl revidován a doplněn v letech 1674-1683 a uvádí se pak jako 2. rustikální katastr z roku 1684 (2. berní rula), který platil až do r.1748. Za 1. moravský katastr je možné považovat tzv. lánové rejstříky (první lánová vizitace v letech 1656-1658, druhá 1669-1697). 17
Polní náčrt 1785 Část mapy 1785 Soupisy půdy Dne 1. 5. 1749 vstoupil v platnost tzv. 1. tereziánský katastr rustikální (3. berní rula z r. 1748), který nahradil předchozí berní rulu i moravské lánové rejstříky. Po nové generální vizitaci rustikální půdy začal v roce 1757 platit 2.tereziánský katastr rustikální (4. berní rula z r. 1757). v roce 1749 byly zavedeny i nové přiznávací listy pro statky dominikální, aby byla vyrovnána pozemková daň, a to podle počtu a plochy půdy jednotlivých vrchností (exaequace - vyrovnání). Šetření bylo ukončeno roku 1756 a výsledný elaborát je známý pod názvem Exaequatorium dominicale (panské vyrovnání) z roku 1757. Tvořil základ pro tereziánský katastr dominikální. Rustikální tereziánský katastr spolu s tereziánským katastrem dominikálním tvořily úplný a velký katastr všech pozemků a statků jak rustikálních tak dominikálních. Nazýval se pak souhrnně katastrem tereziánským. 6.2 Období 1785-1817 V tomto období vzniká josefský katastr. Byl vydán první měřický návod v Čechách - Vynaučení, jak měření gruntů od obcí skutečně se vykonávati má. Dochází k prvnímu katastrálnímu mapování metodou měřického stolu bez geodetických základů. Každá pozemková trať, ze kterých se skládala berní obec, se zaměřovala samostatně. V roce 1791 Leopold II. zrušil josefský katastr a zavedl opět katastr tereziánský. V roce 1792 byl zaveden katastr tereziánsko-josefský. Josefský katastr (1789-1791) Dne 20. 4. 1785 nařídil Josef II. patentem o reformě daně pozemkové a vyměření půdy, že všechny úrodné pozemky dominikální i rustikální se uvnitř obce zaměří, zobrazí a určí jejich výměry a hrubý výnos podle úrodnosti. Jednalo se o první katastr, založený na přímém měření skutečného stavu v terénu. Josefský katastr nenalezl porozumění u šlechty a ta si vymohla zrušení nového katastru po jeho roční platnosti (1789-1790) a opětné zavedení tereziánského katastru. 18
Tereziánsko-josefský katastr (1792-1860) Po zrušení josefského katastru platil tereziánský katastr jen krátkou dobu. Josefský katastr ukázal všechny nesprávnosti ve výměrách tereziánského katastru. Byl proto zaveden katastr, v němž se převzaly správné výměry z josefského katastru a ponechaly šlechtě výhody z ocenění exaequatoria. Nový katastr byl založen v roce 1792, nazýval se tereziánskojosefský katastr a byl podkladem pro založení zemských desek a pro daňové předpisy až do roku 1860, kdy vstoupil v platnost operát stabilního katastru. OTÁZKY? 1. Vyjmenujte tři z prvních pozemkových evidencí sloužící k daňovým účelům, 2. Co bylo charakteristické pro 1. a 2. berní rulu? 3. Který katastr byl jako první založen na měření v terénu? 4. Popište zásady Josefského katastru. 6.3 Období 1817-1928 Období charakterizováno vznikem stabilního katastru. Při zahájení prací byla roku 1818 vydána tiskem instrukce pro mapování stolovou metodou. Bylo použito měřítko 1:2880 (resp. 1:1440, 1:720). Tato instrukce byla doplněna a opětovně vydána i v roce 1865 a 1907. Vzniklý stabilní katastr již obsahoval kvalitní mapová díla vznikající ze solidních geodetických základů. V letech 1869 1896 byla provedena reambulace stabilního katastru. V letech 1887 1896 došlo k obnovení stabilního katastru a přechodu na metrickou soustavu jednotek. Mapovalo se v měřítku 1:2500, 1:2000 a 1:1000. Byla použita metoda grafická, číselná či kombinace obou metod. 19
Ukázka mapy stabilního katastru 1:2880 Mapový klíč pro katastrální mapu v 1:2880 OTÁZKY? Situační plán 1. Na jakých základech byl stabilní katastr vybudován? 2. Proč je pro nás dnes znalost stabilního katastru důležitá? 3. Kdy vznikl stabilní katastr a jakým způsobem? 4. Kdy začal platit stabilní katastr? 20
6.4 Období 1928-1945 Zahájeno nové katastrální mapování za účelem zvýšení přesnosti mapování. Nový geodetický základ ČSJTSK. Mapování číselnou metodou v měřítku 1:2000, 1:1000 a 1:500. Celkem zmapováno cca 7 % území našeho státu. 6.5 Období 1945-1961 Obnova a nový rozvoj hospodářství vytvořil požadavek na vznik nového mapového díla. Tím se stala státní mapa 1:5000 - hospodářská a později z technických a kapacitních důvodů státní mapa odvozená (SMH - 5 a SMO - 5). 6.6 Období 1961-1981 Mapové dílo SMO-5 sice pokrývalo souvisle celé území, vykazovalo však řadu nepřesností. Proto v roce 1961 bylo zahájeno nové velkoměřítkové mapování, jehož výsledkem byly technickohospodářské mapy (THM) v měřítku 1:5000, 1:2000, 1:1000 a 1:500. 6.7 Období 1981-1992 Zahájení, realizace a ukončení tvorby Základní mapy velkého měřítka (ZMVM). ZMVM v měřítku 1:5000, 1:2000, 1:1000 a 1:500. 21
Celý výukový materiál je možno zdarma získat na vyžádání na sps.kancelar@orlice.cz nebo na telefonu +420 465 676 310