Novinky zeměměřické knihovny č. 1/2007

Klíčová slova: transformace souřadnic, CTS 

Shrnutí: Příspěvek probírá specifikaci a prototypové zavádění služby pro transformaci souřadnic (CTS = coordinate transformation service). Uvádějí se i aktuální průmyslové a de facto standardy a  požadavky na CTS. Představuje se prototypová implementace.

1. Úvod

Současný stav struktur geodetických dat popisuje např. Bernard, L. - Filzke, J. - Wagner, R.M.: (2005) Geodateninfrastruktur - Grundlagen und Anwendungen, Wichmann, Heidelberg.  Je tomu tak jak na regionální, celostátní i globální úrovni (viz např. Nebert, D.D.: (2004) Developing Spatial Data Infrastructures. The SDI Cookbook Version 2.0 Global Spatial Infrastructure (2004) také na http://gsdi.org./docs2004/cookbookV2.0.pdf a jeho překlad do polštiny. Z hlediska autorů je dosud málo prací zabývajících se technickým řešením. Předkládaný článek se nezabývá teoretickými základy, k tomu může posloužit např. Heck (2003) Rechenverfahren und Auswertemodelle der Landesvermessung. 3. vydání, Wichmann, Heidelberg nebo Kuntz (1990) Kartenentwurfslehre, 2. vydání, Wichmann, Heidelberg.

2. Standardy, normy výrobky a data pro služby transformací souřadnic

2.1 OCG a ISO

V roce 1994 založené Otevřené geoprostorové konsorcium (OGC = Open Geospatial Consortium) je čelným grémiem zabývajícím se oborem geoinformací a patří k němu čelné firmy a organizace jako Oracle, ESRI, Intergraph Corporation, Infoterra Ltd. a ESA. Spoluprací OCG s ISO se některé standardy OCG staly současně i standardy ISO, například Jazyk geografických značek GML (= Geography Mark Language) = ISO 19136 nebo Webová mapovací služba (Web Map Service) = ISO 19128 viz Kresse, W. - Fadate, K.: (2004) ISO Standards for Geographic Information, Springer, Berlin, Heidelberg, New York.

2.2 EPSG

Bývalá EPSG (Evropská skupina pro měření petroleje = European Pertoleum Survey Group) byla založena v roce 1986 s cílem vyvinout prakticky výměnu poznatků a přešla do Měřického a pozičního výboru (Surveying and Positioning Committee) Mezinárodní asociace výrobců petroleje a plynu ((International Association of Oil and Gas Producers).

Část návodu na využití banky dat EPSG (OGPc (2006) Guidance Note Number 7, part 2 - Coordinate Conversion and Transformation including Formulas, Version 29 je umístěna on-line  jako http://www.cpsg.org/gouides/docs/07-2.pdf.

2.3 Projekt degree

V rámci projektu Open-Source  vznikl i projekt degree  Geografického ústavu university Bonn. Vyšlo již třetí vydání specifikací obsahující i jiné služby OGC. Bližší viz Fitzke et al. (2003) Building SDD with Free Software - the degree project. Proc. 7th Conf. Global Spatial Data Infrastructure (GSDI 7), Bangalore, India, 2.- 6. 2. 2004, s.97-103.

2.4 Projekt GeoTools s GeoAPI

GeoTools jsou Open-Source-Project využívající pro GIS volně přístupných prostředků Java. Cílem projektu je vytvořit  rámec pro služby OGC. GeoTools tak slouží zavádění OGC. Mají dvě formy, totiž GeoTools Lite a GeoTools. Ta první je předběžná verze pod Java 1.1, nejnovější druhá forma je pod Java 1.4 nebo novější.

2.5 Služba transformace souřadnic Spolkového úřadu kartografie a geodezie

GKG (Spolkový úřad geodezie a kartografie = Bundesamt für Kartographie und Geodäsie) má na svých internetových stránkách přímou návaznost na Službu pro transformaci souřadnic (CTS = Coordinate Transformation Service) umožňující vlastní aplikace odpovídající měřítkům 1 : 25 000 až 1 : 1 000 000.

2.6 Projektované WCTS ve struktuře geodetických dat Braniborska (GIB)

V rámci GIB se projektuje WCTS (GIB (2006) Geodatenstruktur Berlin/Brandenburg - Geoservice Application Profile (GAP) viz: http://www.gib-portal.de/papers/gap-v100.pdf). Má být k dispozici nejpozději do roku 2010. Provádí se přepočet na jiný elipsoid a souřadnice WGS84 na systém poledníkových pásů ETRS89.

2.7 Další produkty a knihovny pro transformace souřadnic

Americká Národní agentura pro geoprostorové informace (NGA = National Geospatial-IntelligenceAgency) předvádí geografický překladač (Geographical Translator = GEOTRANS) na url.: http://earth.infonNga.mil/GandG/geotrans/index.html, viz  Bufkin, M.: (2005) Description, Use and Chronology. Whitepaper of Laython Graphics/TerraGo Technologies na internetu viz stránky http://www.laytongraphics.com/geopdf_white_paper.pdf.

Dále slouží i PROJ.4 Cartographic Projections Library (http://remotesensing.org/proj/index.html pro případné výpočty.

3. Návrh a zavedení služby pro transformaci souřadnic

Požadavky lze shrnout takto:

·         Je třeba respektovat standardy OGC popřípadě ISO.

·         Navázaní na banku dat EPSC, aby bylo snadné vytvoření transformačních parametrů.

·         Parametry pro globální použití.

·         Je třeba zajistit návaznost na Internet v rámci uzavřené sítě.

·         Využití stávající přístupové vrstvy banky dat pro službu v rámci vícestupňové architektury (viz např. Starke, G.: (2002) : Effektive Software-Architektur. Carl Hanser, Mnichov, Vídeň).

·         Možnost využívat služeb různých platforem.

·         Možnost využívat služeb jako WCTS, viz diskuzi OGCe (2005): WEB Coordinate Transformation Service (WCTS) Draft  Implementation Specification 0.3.0, Open Geospatial Consortium, Inc.05-013 nebo https://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id-999.

·         Možnost hromadné i jednotlivé transformace bodů.

·         Ohled na požadavky označování např. znázornění souřadnic formou číselných řetězců jak má Military Reference Grid System.

·         Možnost vertikálních přenosů dat výškových modelů.

·         Schopnost stanovení výškových složek pro dvojrozměrné souřadnice.

·         Schopnost (horizontální) transformace rastrových dat s geografickým připojením.

·         Možnost transformace vektorových dat.

·         Možnost výpočtu transformačních parametrů (přinejmenším standardním postupem).

·         Schopnost aktualizace popřípadě doplnění položek transformačních parametrů.

V dalším se jednotlivé body podrobně probírají, ve čtvrtém dílu pak popisují praktické zkoušky a jejich výsledky a závěrečná pátá kapitola vyvozuje  důsledky a naznačuje další vývoj.