Výroční zpráva VÚGTK za rok 2002

Hlavní zaměření útvaru GIS a KN bylo na vytvoření a provozní odzkoušení nové databázové struktury pro uložení grafických a negrafických dat katastru nemovitostí pro ČÚZK. Z vytvořené databáze byl zajištěn import a export dat do struktury textového uměle vytvořeného formátu dat informačního systému katastru nemovitostí (ISKN). S vytvořením nové databázové struktury byly přeprogramovány všechny aplikační funkce pro technologii obnovy katastrálního operátu digitalizací sáhových katastrálních map a obnovy operátu novým mapováním.

Vedle hlavních úkolů pro katastr nemovitostí ČR řešil útvar projekty pro Ministerstvo životního prostředí ČR, Ministerstvo kultury ČR, Ministerstvo zahraničních věcí ČR.

Hospodářská činnost útvaru tvoří významnou část činnosti a byla zaměřena na distribuci programových systémů Informace KN pro práci s popisnými daty KN v novém výměnném formátu a na distribuci programu DIKAT, pro tvorbu a vedení digitálních map a práci s digitálními katastrálními mapami. Hospodářská činnost byla doplněna tvorbou souřadnicově orientovaných rastrových dat, vektorizací a skenováním mapových analogových podkladů.

Hlavní činnosti a její výsledky

1. MicroGEOS Vektor

Základní etapy obnovy operátu KN přepracováním sáhových katastrálních map jsou:

• transformace rastrových souborů,
• vektorizace obsahu katastrální mapy,
• kontrolní práce grafické i negrafické části,
• vyhotovení KM-D ve formě konečného grafického souboru a databáze bodů,
• zpracování srovnávacího sestavení parcel a dalších podkladů pro obnovu katastrálního operátu,
• transformace konečného grafického souboru KM-D z původního systému do S-JTSK (za účelem změny údajů o BPEJ a určení souřadnic definičních bodů parcel v S-JTSK).

Systém byl přepracován na komunikaci s ISKN v novém výměnném formátu a s novou databázovou strukturou v databázovém systému, tj. ORACLE.

2. MicroGEOS Map

Hlavní etapy tvorby map byly zaměřeny na pořízení náčrtů pro zjišťování průběhu hranic automatizovaným způsobem. Speciální funkce programového systému umožňuje vytvářet rámové i blokové náčrty na podkladě stávající digitální mapy nebo alespoň výkresů s parcelními čísly vektorizovanými z rastrového podkladu. Náčrty obsahují vedle parcelních čísel i čísla listů vlastnictví. Součástí funkce je i vytvoření soupisu nemovitostí pro daný náčrt automatizovaným způsobem.

3. Transformace rastrů

Tyto funkce umožňují připojovat rastry, měnit jejich nastavení, vlastnosti a následně provádět rastrové operace. Výčet funkcí ukazuje následující obrázek:

Výpočetní vzorce transformací

Posun

Helmertova transformace

Afinní transformace

Jungova transformace

TPS

Transformace bikubickým Coonsovým plátem

1. Výpočet spline křivek
   1. Výpočet křivek b₁ a b₂
      1. seřadit body na 1. linii
         n = počet bodů - 1
      2. vypočítat okrajové podmínky pro i = 0, n
         
         h_i = x_i - x_i-1    (b₀ = 1, a_n = 1, y^'₀ = 0, y^'_n = 0)
      3. výpočet koeficientů a, b a c
         
         
      4. výpočet koeficientů M
         
         2M₀ + M₁ = c₀
         a₁M₀ + 2M₁ + b₁M₂ = c₂
         a₂M₁ + 2M₂ + b₂M₃ = c₂
         …
         a_iM_i-1 + 2M_i + b_iM_i+1 = c_i
         …
         a_n-1M_n-2 + 2M_n-1 +b_n-1M_n = c_n-1
         M_n-1 + 2M_n = c_n
         
      pro maticový výpočet:
      
      
      
      Am = C
      m = a^-1C
   2. výpočet křivek a₁ a a₂ se použijí stejné vzorce se záměnou x a y

2. Transformace plátováním

   1. pro každý bod P(x,y):
      1. výpočet funkcí F
         
         F₀ (x) = 2x³ - 3x² + 1
         F₁ (x) = - 2x³ + 3x²
         F₀ (y) = 2y³ - 3y² + 1
         F₁ (y) = - 2y³ + 3y²
         
         
      2. výpočet všech čtyř spline funkcí (opět x pro b₁ a b₂ a y pro a₁ a a₂)
         
         
         
         
      3. výpočet výsledných souřadnic X,Y
         
         
         
         

4. Kontrolní systém programových produktů VÚGTK pro SPI a SGI

Kontroly

• Struktura parcel - kontroluje se struktura parcely (pokud je objekt uvnitř parcely spojen úsečkou s hranicí parcely, aniž by tvořil samostatný polygon). Ukázka takové parcely:
• KN parcely s LV obsahující parcely ZE - kontroluje se každá parcela katastru nemovitostí s LV v DKM, zda neobsahuje parcelní čísla zjednodušené evidence.
• KN parcely bez LV neobsahující parcely ZE - kontroluje se každá parcela katastru nemovitostí bez LV v DKM, jestli také obsahuje parcelní čísla zjednodušené evidence.
• Parcely KN s několika parcelními čísly - kontroluje se každá parcela katastru nemovitostí, zda neobsahuje několik parcelních čísel katastru nemovitostí.
• 
  
  
  
  
• Parcely ZE s několika parcelními čísly - kontroluje se každá parcela ZE, jestli neobsahuje několik parcelních čísel ZE.
• Parcely KN bez parcelních čísel - kontroluje se každá parcela katastru nemovitostí, zda obsahuje právě jedno parcelní číslo katastru nemovitostí.
• Parcely ZE bez parcelních čísel - kontroluje se každá parcela vedená doposud ve zjednodušené evidenci, zda obsahuje právě jedno parcelní číslo zjednodušené evidence.
• Pravoúhlost - kontroluje se, zda se každá budova skládá pouze z pravých úhlů (odchylku od pravého úhlu lze nastavit v oddíle pravoúhlost).
• Duplicitní parcelní čísla KN - vyhledávají se parcelní čísla katastru nemovitostí, která jsou ve výkresu použitá několikrát.
• Struktura parcelních čísel - jedná se o případy, kdy parcelní číslo obsahuje nepovolený znak nebo má jinou vadu ve svém označení (příkladem nesprávné struktury parcelního čísla jsou např. tato označení: 7_158///1, k153).
• Stavební parcelní čísla neležící uvnitř budov - kontroluje se, zda stavební parcelní číslo leží v budově (uzavřený polygon musí obsahovat jak stavební parcelní číslo, tak i značku stavební parcely).
• Obvodové linie - kontroluje se struktura obvodových linií parcel (ZE i KN).

BPEJ

• Bonity bez kódu BPEJ - kontroluje se vrstva izolinií BPEJ, zda každý polygon obsahuje aspoň jeden kód BPEJ.
• Několik různých kódů BPEJ - kontroluje se každý uzavřený polygon BPEJ, zda neobsahuje několik různých kódů BPEJ.
• Několik stejných kódů BPEJ - kontroluje se každý uzavřený polygon BPEJ, zda obsahuje pouze jeden kód BPEJ.
• Díly parcel menší než x m² - kontroluje se každý díl parcely, zda dosahuje zadané meze. Pomocí této kontroly lze bez problému zajistit soulad DKM a BPEJ.
• Kódy BPEJ - kontroluje se každý kód BPEJ, zda je regulérní. Všechny takto kontrolované kódy se porovnávají se seznamem kódů BPEJ ze souboru "kody.dbf", který obsahuje veškeré existující kódy BPEJ.
• Obvodové linie BPEJ - kontroluje se struktura obvodových linií BPEJ.
• Parcely bez kódů BPEJ - kontrolují se všechny zemědělské KN, PK parcely, či jejich díly, zda lze přiřadit kód BPEJ.

Položky pro nastavení a pro vykonávání povelů jsou:

Nastavení k.ú.

• Pořadové číslo k.ú. - do tohoto editačního políčka se zadává pořadové číslo katastrálního území v okrese (využívá se zejména ke generování jmen databázových souborů - "nyspaXXX.dbf,"…).
• Název výkresu - implicitně je přednastaven název aktivního výkresu.
• Číslo okresu - číslo okresu.
• Vztažné měřítko - zadává se vztažné měřítko výkresu (v tomto měřítku jsou ve výkresu zakresleny značky a texty).
• Měřítko podkladu - zadává se měřítko výkresu. Toto měřítko se následně používá při kontrole odchylek.

Kontrolovat výkres

• Aktivní - všechny kontroly se vztahují na aktivní výkres.
• Dle struktury - veškeré kontroly se provádějí na výkresech, které jsou vybrány z níže uvedeného seznamu:
• DKM
• DGN
• GP
• Simulovat zavedení - je aktivní pouze při aktivním tlačítku GP.

Chybové značky

• Vrstva - určuje, do jaké vrstvy se má chybová značka umístit. Přednastavená hodnota je 30.
• Velikost - určuje velikost chybové značky.
• Velikost dle vztažného měřítka - velikost chybové značky se automaticky řídí dle nastaveného vztažného měřítka.

Singularita
slouží k nastavení parametrů pro tolerování některých chyb, zjištěných během výpočtu. Chyby "Blízkost uzlů", "Blízkost uzlu a linie" či "Délky mimo rozsah" lze označit umístěním značky jako přípustná singularita kresby. Poté již nebudou považovány za chybu.

• Akceptuj singulární body (značky) - je-li přepínač zapnut, akceptují se umístěné značky singulárních bodů.
• Vrstva: - vrstva značek singulárních bodů.
• Název: - název značky pro singulární body.
• Protokol: - určuje, zda se během kontrol bude vytvářet protokol chyb a jeho následné umístění.
• Vyhotovil: - obsahuje jméno osoby, která je zodpovědná za prováděné kontroly.
• Kat území: - obsahuje jméno kontrolovaného katastrálního území.
• Před každou kontrolou mazat soubor DGE - určuje, zda se má před každou kontrolou mazat dosavadní soubor DGE (pokud existuje). Implicitně je nastaveno přepisování.
• Přepisovat výstupní chybový protokol - určuje, zda se má před každou kontrolou mazat výstupní chybový protokol (pokud existuje). Implicitně je nastaveno přepisování.

5. MicroGEOS SM5

MicroGEOS SM5 využívá těchto vstupních dat:

• polohopis DKM (KM-D) případně analogových map katastru nemovitostí
• ZABAGED (soubor polohopisu a výškopisu)
• soubor databáze GEONAMES
• rastrové soubory ortofotomapy
• informace z dokumentace o bodech bodových polí na KÚ I
• textové soubory trigonometrických bodů
• textové soubory zhušťovacích bodů
• textové soubory nivelačních bodů.

6. Vyrovnání lokálních geodetických sítí

7. Začlenění historických mapových děl do systému DIKAT-P

8. Systém opatření v hydrologických povodích ke snížení škodlivých účinků povodní - rozvoj aplikace GIS

9. Návrh nového systému kódů geografických identifikátorů vodních toků

10. Jazyk XML pro Základní bázi geografických dat a katastr nemovitostí ČR

11. Využití fotogrammetrie pro vodohospodářské účely

Druhým, a to rozhodujícím parametrem vhodnosti užití fotogrammetrie, je množství zobrazených informací na leteckém měřickém snímku. To je v prvé řadě ovlivňováno měřítkem leteckého měřického snímku, resp. výškou letu. Ovšem nevhodné území pro letecké měřické snímkování a špatně volený roční i denní čas snímkování může negativně ovlivnit celkový pracovní proces tím způsobem, že na měřickém snímku je zobrazeno málo požadovaných informací. Potom je třeba tyto informace zajistit geodetickým měřením v terénu, a pokud je toto doměření většího rozsahu, stává se užití fotogrammetrie neefektivní.

Třetí požadavek ovlivňující efektivnost fotogrammetrie je zkušenost a znalost interpretace leteckých snímků. Správné "čtení" leteckého snímku vede k bezchybnému fotogrammetrickému vyhodnocení a omezení geodetického doměřování v terénu.

Při hledání možnosti optimálního využití fotogrammetrie pro tvorbu tematické vrstvy ZABAGED a tvorbu MZÚ 10 byly prověřeny vhodné zdroje, které by bylo možno k danému úkolu využít. Je to především vlastní ZABAGED a její soubory digitálních geografických dat z území ČR, dále letecké měřické snímkování pro účely integrovaného administrativního kontrolního systému (IACS) uskutečňované postupně v tříletém cyklu na celém státním území a ortofotomapy vyhotovované z leteckých snímků pořízených tímto snímkováním.

Pro tvorbu těchto ortofotomap se používá jako digitální model terénu výškový model ZABAGED. Tento výškový model byl pořízen na základě výškopisu Základní mapy ČR v měřítku 1 : 10 000 (ZM 10). Výškopis v této mapě je reprezentován vrstevnicemi s intervalem 2 m. V grafických topografických mapách se předpokládá, že chyba v určení výšky bodu interpolací mezi vrstevnicemi je asi 1/3 intervalu vrstevnic. V našem případě musíme předpokládat chybu větší, protože přiřazení nadmořské výšky určitému pixelu není přesně možné před pořízením ortofotomapy. Předpokládejme tedy, že střední výšková chyba m_z ve výšce pixelu může být i celý interval vrstevnic, tj. 2 m. Použijeme-li tuto hodnotu ve vzorci pro střední posud v poloze zobrazeného bodu v ortofotomapě dostaneme střední hodnotu tohoto posunu

Další posun (chyba) v zobrazení bodu nastane v důsledku nepřesnosti v určení prvků vnější orientace. Tato chyba může nabývat hodnoty až

Výsledná střední souřadnicová chyba M v zobrazení bodu na ortofotomapě bude blízká odmocnině z kvadratického součtu dílčích středních chyb mxy, mr a ma, tedy odmocnině z

Numerická hodnota této střední chyby M_xy, tzn. chyby v poloze bodu na ortofotomapě potom bude

12. Databázové vedení a aktualizace údajů o trigonometrických a zhušťovacích bodech

Při návrhu struktury tabulek bodů v Informačním systému KN (ISKN) se vycházelo ze struktury databáze trigonometrických bodů, která byla zredukována co do počtu tabulek a jejich položek.

Do ISKN nemohou být importovány přidružené body, jejichž podlomení je větší než 9. Součástí návodu je řešena lokalizace bodů podle trigonometrických listů, číslování bodů, způsob kontroly a plnění databáze a přístupová práva. Počítá se s tím, že pro rychlý přístup odborné veřejnosti k souřadnicím trigonometrických a zhušťovacích bodů bude jejich zobrazení možné ve formuláři na webových stránkách.

13. Odhad střední chyby výměry parcely

Přesnost určení polohy všech lomových bodů hranice parcely je stejná a nezávisí na poloze souřadnicových os. Vyjádříme ji střední souřadnicovou chybou s_XY. Potom střední chyba výměry parcely s_P je dána vzorcem

Při stanovení přesnosti výměry parcely je třeba respektovat, že:

• takto získaná data nutno podrobit statistickému testování hypotézy, že souřadnice dodané objednavatelem byly změřeny se stejnou přesností jako při jejich novém měření;
• z opakovaných měření souřadnic je nutno určit střední souřadnicovou chybu lomových bodů, a to i v případě zamítnutí hypotézy z předchozího bodu.

14. Mezinárodní spolupráce

15. Hospodářská a obchodní činnost

Obchodní činnost byla zaměřena na prodeje vlastních produktů Informace KN a DIKAT. Oba produkty v současné době doznají značných změn a v roce 2003 se očekává menší obchodní výsledek, protože bude třeba uhradit náklady na programování a odzkoušení nových produktů.

Naposledy aktualizováno: 6.10.2003
Dotazy a připomínky k této WWW stránce na webmaster@vugtk.cz