102
10. Soudobé topografické mapy
10. SOUDOBÉ TOPOGRAFICKÉ MAPY V této kapitole se seznámíme se dvěmi soudobými státními mapovými díly topografické povahy. Bude se jednat o vojenskou topografickou mapu vytvářenou a udržovanou vojenskou geografickou službou a civilní základní mapu středního měřítka, kterou vyhotovují orgány civilní zeměměřické služby.
10.1 VOJENSKÉ TOPOGRAFICKÉ MAPY (1953 – DOSUD) Vojenská topografická služba vznikla 27.11.1918, krátce po vzniku Československa. Jejím posláním bylo budování geodetických základů a vojenská topografická mapování. Historie moderní a soudobé vojenské topografické mapy začíná v padesátých letech minulého století. Mapovacími a kartografickými pracemi se zabývaly orgány vojenské topografické služby, tj. Vojenský zeměpisný ústav v Praze (VZÚ), Vojenský topografický ústav v Dobrušce (VTOPÚ) a Vojenský kartografický ústav ve slovenském Harmanci (VKÚ), ve spolupráci s vojenskou topografickou základnou v Praze, výzkumným střediskem VS 090 a polními útvary topografické služby. Od roku 2003 je mapovací služba Armády České republiky soustředěna ve Vojenském geografickém a meteorologickém úřadu se sídlem v Dobrušce. Vzhledem k tehdejšímu začlenění Československa do vojenského paktu Varšavská smlouva (Warsaw Pact), vzniklo v rámci této vojenské struktury rozsáhlé mezinárodní mapové dílo jednotné koncepce. První mapovací práce na československém území byly provedeny v letech 1953-57 v měřítku 1:25 000 (1 736 mapových listů, TM25). Hlavní mapovací metodou byla letecká fotogrammetrie. Odvozena byla měřítka 1:50 000 (TM50), 1:100 000 (TM100) a 1:200 000 (TM200).
Geodetické a kartografické základy Jako kartografický základ je použito příčné válcové konformní Gaussovo zobrazení poledníkových pásů. V mezinárodním označení se používá název zobrazení Gaussovo-Krügerovo, jeho vlastnosti a způsob odvození zobrazovacích rovnic jsou probírány v předmětu Matematická kartografie. Referenční plochou je elipsoid Krasovského (1942), rovinný souřadnicový systém nesl nejprve označení S-52, později byla jeho zpřesněná verze označena jako S-42 a S-42/83. Kilometrová síť těchto souřadnic je tištěna v obrazu topografických map. V současné době, tj. po zániku Varšavské smlouvy a vstupu ČR do obranné vojenské aliance NATO, se na tyto mapy dotiskuje kilometrová síť v systému WGS-84. Výšky jsou vztaženy k hladině Baltského moře s nulovým vodočtem Kronštadt (poblíže Petrohradu, Rusko). Blíže o použitém zobrazení a vlastnostech souřadnicových systémů pojednávají předměty Matematická kartografie a Vyšší geodézie.
Topografická a tematická kartografie
10. Soudobé topografické mapy
103
Klad a značení mapových listů Měřítková řada, klad a značení mapových listů Gaussova-Krügerova zobrazení, vychází z Mezinárodní mapy světa 1 : milionu. Stručně uveďme, že listy této mapy mají rozměry 6o zeměpisné délky a 4o zeměpisné šířky a označují se abecedním znakem A až V pro vrstvu, počínaje rovníkem směrem k pólům a dvojčíslím pro poledníkový pás v rozmezí 1-60 počínaje poledníkem 180o. Poznámka. Poledník 180o byl jako počáteční zvolen proto, že neprochází pevninou, ale světovým oceánem. Je do něj vložena datová hranice. Z tohoto důvodu nemá první poledníkový pás za greenwichským meridiánem hodnotu 1 ale 31.
Dle obr. 10.1 padnou na území ČR dva listy milionové mapy světa M-33 a M34, přičemž do listu M-34 náleží relativně velmi malá část našeho státního území východně od Opavy, tj. za 18o meridiánem. Pro mnohé aplikace z oblasti GISů lze s výhodou uvažovat území pouze 3. pásu, s mírně asymetrickým rozšíření za 18o meridián. Milionová mapa se dělí na listy zeměpisné mapy 1:500 000 rozdělením na čtyři části označené písmeny A až D. Mapa 1:200 000 se získá rozdělením listu milionové mapy na 6x6 polí očíslovaných římskými číslicemi v rozmezí I,II až XXXVI.
Obr. 10.1 Listy Mezinárodní mapy světa zahrnující území bývalého Československa
Obr. 10.2 Klad listů TM 100 Gaussova zobrazení
Topografická a tematická kartografie
10. Soudobé topografické mapy
104
Topografická mapa 1:100 000 (TM100) se získá přímým rozdělením milionové mapy na 12 vrstev a 12 sloupců průběžně očíslovaných v rozsahu 1 až 144, jak je patrné z obr.10.2. List TM100 slouží jako základ pro dělení listů mapy 1:50 000 (TM50), kde se opět použije osvědčený způsob čtvrcení a označení takto vzniklých sekcí písmeny A,B,C,D. Tento postup je zopakován pro měřítko 1:25 000 (TM25), kde se rozdělí list TM50 na čtyři sekce TM25 označené malými písmeny a,b,c,d. Postup čtvrcení pokračuje i pro měřítko 1:10 000, kde TM10 vznikne rozdělením TM25 na čtyři sekce 1 až 4, blíže obr. 10.3. Obr. 10.3 Postupné dělení listu TM100
Rozměry mapových listů a přehled jejich dělení obsahuje tab. 10.1. Tab. 10.1 Měřítko 1:
Výchozí mapa
Dělení
Počet listů
Rozsah mapy ∆λ
1 000 000 500 000
1 IMW
2 na 2
4
o
6
Příklad označení mapy ∆ϕ o
M-33
o
4
o
2
M-33-A
o
3
200 000
IMW
6 na 6
36
1
40´
M-33-XXXVI
100 000
IMW
12 na 12
144
30´
20´
M-33-78
50 000
TM100
2 na 2
4
15´
10´
M-33-78-A
25 000
TM50
2 na 2
4
7´30“
5´
10 000
TM25
2 na 2
4
3´45“
2´30“
M-33-78-A-b M-33-78-A-b-3
IMW – International Map of the World – Mezinárodní mapa světa
Kartografické vlastnosti topografických map Vojenské mapování bylo prováděno v šestistupňových pásech GaussovaKrügerova zobrazení. Každý pás má dle obr. 10.4 vlastní rovinný souřadný systém, kde osa Y je vložena do přímkového obrazu rovníku a osa X do přímkového obrazu osového poledníku. Pásy se počítají od Greenwiche, naše území zasahuje převážně 33. pás s osovým poledníkem 15o (okrajové poledníky 12o a 18o). K souřadnici Y, symetrické podle středního poledníku, se přičítá 500 km a předřazuje číslo pásu zmenšené o hodnotu 30. Délkové zkreslení hodnoty max. 0.62 m na 1 km na okraji pásu, v měřítku topografických map zaniká. Úhlové zkreslení je nulové, zobrazení je konformní. Obrazy poledníků a rovnoběžek tvořících mapový rám nelze exaktně analyticky vyjádřit jako funkce rovinných souřadnic X,Y (např. polynomickou funkcí). Topografická a tematická kartografie
10. Soudobé topografické mapy
105
Při konstrukci rámu mapy se západní a východní rám mapové sekce zobrazují přímkově, severní a jižní jsou částmi rovnoběžek tvořících kruhový oblouk velmi malého vzepětí ve středu mapového rámu. Meridiánová konvergence (zde úhlový rozdíl mezi místním a osovým poledníkem pásu, též odklon zobrazení čtvercové souřadné kilometrové sítě od mapového rámu), nepřesáhne pro naši zeměpisnou šířku na okraji pásu hodnotu 3o. Podrobné vzorce uvádí Matematická kartografie.
.
Obr. 10.4 Schema Gaussova-Krügerova zobrazení, vlevo poloha zobrazovacího pásu na elipsoidu, vpravo zobrazení pásů v rovině
Mapa 1:10 000 (TM10) Mapováno ve spolupráci ÚSGK (Ústřední správa geodézie s kartografie) a vojenské topografické služby (GŠ ČSLA – Generální štáb Československé lidové armády) v období 1957-1971. Jako mapovací metoda převládala letecká fotogrammetrie, v rovinatých a zalesněných terénech tachymetrie. Interval vrstevnic 2 m, mapa je sedmibarevná. Mapa TM10 bylo později armádou opuštěna. Celkem vyhotoveno 6 432 listů z území Československa, z toho vojáci 1 289 listů (pohraniční pásmo, vojenské výcvikové prostory).
Mapa 1:25 000 (TM25) Souvislé mapování území bývalého Československa bylo provedeno v letech 1953-57, metodou letecké fotogrammetrie. Interval vrstevnic 5 m, v mapě je vykreslena kilometrová síť rovinných souřadnic, na rámu mapy jsou ryskami vyznačeny souřadnice geografické v kroku 1'. Území Československa bylo zobrazeno na 1 736 listech. Rozměr listu zeměpisná šířka a délka je 5‘ x 7’30“, Přesnost zobrazení hlavních matematicko-geodetických prvků ± 5 m.
Mapa 1:50 000 (TM50) Je mapou odvozenou z mapy 1:25 000 (TM25). Interval vrstevnic je zvolen 10 m, kilometrová síť má krok 1 km. V současné době je zpracována turistická verze TM50, vydávaná jako mapa pro veřejnost. Rozměr listu zeměpisná šířka a délka je 10‘ x 15’, Přesnost zobrazení hlavních matematickogeodetických prvků ± 10 m. Topografická a tematická kartografie
106
10. Soudobé topografické mapy
Obr. 10.5 Výřez topografické mapy 1:50 000 (Karlovy Vary)
Mapa 1:100 000 (TM100) Obsah mapy vzniká generalizací TM50. Vrstevnice se uvádějí v intervalu 20 m, kilometrová síť v kroku 2 km.
Mapa 1:200 000 a 1:500 000 (TM200, TM500) Nejmenší měřítka vojenských topomap. V měřítku TM500 je vydán přehled kladu mapových listů TM map všech měřítek.
Mapa 1:250 000 Joint Operation Graphics (JOG250) Vojenská mapa pro společné operace dle standardu NATO (STANAG). Mapa je v novém značkovém klíčí, použito zobrazení UTM (Universální Mercatorovo zobrazení, matematicky se jedná o obdobu zobrazení GaussKrügerova ale na elipsoidu WGS 84 s faktorem délkového zkreslení 0,9996. Obsahuje kilometrovou síť WGS 84 a zákres hlásného systému MGRS, používaného pro lokalizaci objektů v armádách NATO. Poznámka: topografické mapy TM25 až TM500 přestanou být vydávány ke konci roku 2005 a budou nahrazeny mapami plně kompatibilními s mapami ostatních států NATO Současně tím i skončí používání systému S-42/83, který bude nahrazen systémem WGS84.
Vojenské speciální mapy Vydávají se pro potřebu armády. Přehledně pouze nejvýznamnější aplikace : •
mapa geodetických údajů 1:50 000 (MGÚ 50)
•
mapa průchodnosti terénu 1:50 000 a 1:100 000 (MPT 50, MPT100)
•
fotomapy měst 1:10 000 (FMM 10)
Topografická a tematická kartografie
10. Soudobé topografické mapy
107
•
mapy vojenských výcvikových prostorů 1:25 000 a 1:50 000 (MVVP 25, 50)
•
dtto se speciálním obsahem, tj. střelnicemi, pozorovatelnami, nakládacími rampami pro kolovou i pásovou techniku a dalšími vojenskými objekty, dotisk sítě WGS 84
•
letecká orientační mapa 1: 500 000 (LOM ČR 500), od roku 2006 předpoklad jejího nahrazení mapou Low Flying Chart – Czech Republic 1:500 000, dle standardu NATO
Digitální produkty odvozené z vojenských topomap Geografická služba armády České republiky vytváří Vojenský informační systém o území (VISÚ). Tento informační systém je určen především pro vojenské potřeby. Datová báze VISÚ obsahuje : •
rastrové ekvivalenty stávajících topografických map
•
digitální výšková data rohů souřadnicové sítě 100x100 m v systémech WGS84 a S-42, přesnost výšek v systému Bpv cca 3-15 metrů
•
DMÚ 25 a DMÚ 200 vektorový digitální model území na úrovni podrobnosti map 1:25 000 a 1:200 000 obsahující tematické vrstvy pro základní obsahové prvky mapy (reliéf, sídla, komunikace, vodstvo, porosty, geografické názvosloví)
•
VMAP1 – Vector Smart Map Level 1 vektorová databáze na úrovni měřítka 1:250 000 v souřadnicovém systému WGS84. Buduje se postupně na základě využití národních databází pro celý svět a je uložena na 250 nosičích typu CD.
Poznámka: Topografické práce dle standardů NATO (North Atlantic Treaty Organization, Česko členem od roku 1999) řídila americká Defence Mapping Agency (DMA), nyní práce koordinuje National Imagery Mapping Agency (NIMA).
Hodnocení Z kartografického hlediska představují vojenské topomapy obsahově ucelené a velmi kvalitní mapové dílo podrobně zobrazující polohopis i výškopis. Výhodou mapového díla je postupné odvození menších měřítek ze základního měřítka 1:25 000 (tj. měřítka, v němž bylo mapováno), mapa představuje z hlediska kartografické generalizace velmi homogenní dílo. Další výhodou je „přirozený“ mapový rám (okrouhlé hodnoty zeměpisných délek a šířek), tisk rovinných i sférických souřadnicových sítí v poli mapy. Mapa byla jednotná pro členské státy Varšavské smlouvy, pokrývá v jednotném zobrazení a značkovém klíči obsáhlé území Evropy. Celkově lze vojenskou topografickou mapu hodnotit jako významné kartografické dílo, které v současnosti prochází transformací dle požadavků NATO a ve zde popsané podobě ukončí svoji životnost koncem roku 2005 a bude nahrazeno mapou vyhotovenou již plně dle standardu NATO. Současně je nutno mít na zřeteli fakt, že při vojenských aplikacích jsou tyto mapy doplňovány operativním podrobným snímkováním zájmového území pomocí leteckého a satelitního průzkumu.
Topografická a tematická kartografie
