Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Hornicko-geologická fakulta Institut geodézie a důlního měřictví
Ing. Hana Staňková, Ph.D.
ZÁKLADY GEODÉZIE
ZÁVAZNÉ VAZNÉ REFERENČ REFERENČNÍ SYSTÉ SYSTÉMY DLE 430/2006 SB. Nař Nařízení zení vlá vlády o stanovení stanovení geodetických referenč referenčních systé systémů a stá státní tních mapových dě děl zá závazných na území zemí stá státu a zá zásadá sadách jejich použ používán í.
a) Svě Světový geodetický referenč referenční systé systém 1984 (WGS84), b) Evropský terestrický referenč referenční systé systém (ETRS), c) Souř Souřadnicový systé systém Jednotné Jednotné trigonometrické trigonometrické sítě katastrá katastrální lní (S(S-JTSK),
Souř Souřadnicové adnicové systé systémy ČR Geodetické Geodetické z áklady ČR www.stankova.estranky.cz
ZOBRAZOVACÍ ZOBRAZOVACÍ SYSTÉ SYSTÉMY NA ÚZEMÍ ZEMÍ ČR
d) Katastrá Katastrální lní souř souřadnicový systé systém gusterbergský, gusterbergský, svatoš svatošt ěpánský (S(S-SK), e) Výš Výškový systé systém baltský - po vyrovná vyrovnání (Bpv), f) Tíhový systé systém 1995 (S(S-Gr95), g) Souř Souřadnicový systé systém 1942 (S(S-42/83).
CASSINI – SOLDNEROVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ • transverzá transverzální lní poloha • válcové lcové, ekvidistatní ekvidistatní zobrazení zobrazení
• CassiniCassini-Soldnerovo zobrazení zobrazení
Dotykový polední poledník
• Křová ovákovo zobrazení zobrazení
• volen stř středem zobrazované zobrazovaného území zemí,
• prochá prochází významným bodem
• Gauss – Krü Krügerovo zobrazení zobrazení • Čechy (Gusterberg (Gusterberg))
• Zobrazení Zobrazení UTM (Universal (Universal Transverse Mercator) Mercator)
• Morava a Slezsko (Sv.Š (Sv.Štěpán) Rakousko – Uherská Uherská říše íše rozdě rozdělena 9 souř souřadnicových soustav
http://krovak http://krovak..webpark.cz/ webpark.cz/
CASSINI – SOLDNEROVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ Charakteristiky zobrazení zobrazení: • použ použití ití pro mapy SS-SK, (1817(1817-1858) • pruh území zemí široký cca 400 km • osy +x k jihu, +y na zá západ
• délkové lkové zkreslení zkreslení na okrají okrajích pá pásů až 0,46 m/km Použ Použit rotač rotační elipsoid s rozmě rozměry dle Zacha:
i
1 310
logaritmus polomě poloměru rovní rovníku „a“, malé malé poloosy „b“
log a = 6, 526 6022° 6022° (rak sá sáhy) log b = 6, 525 1990° 1990° (rak sá sáhy)
1
KŘOVÁ OVÁKOVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ
KŘOVÁ OVÁKOVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ
Sché Schéma Křová ovákova zobrazení zobrazení
Charakteristika zobrazení zobrazení: • základní ka volena kolmo na země kladní kartografická kartografická rovnoběž rovnoběžka zeměpisný polední poledník λ=42° =42°30´ 30´ vých. od Ferra (24° (24°50´ 50´ v.d.od Greenwich) není není zkreslena Převod bodů bodů z Besselova elipsoidu konformně konformně na Gaussovu kouli R (6381 km)
• kuž kuželové elové konformní konformní zobrazení zobrazení v obecné obecné poloze • autorem Ing. Josef Křová ovák (1927)
KŘOVÁ OVÁKOVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ Pravoú Pravoúhlá hlá soustava souř souřadnic • osa +X je obrazem zá základní kladního polední poledníku kladná kladná k Jihu, • osa +Y směř uje na zá směřuje západ, • vrchol kuž kužele nad Petrohradem • celá celá republika lež leží v 1. kvadrantu, S-JTSK
• obě obě souř souřadnice kladné kladné • Y<X
Rozdí Rozdíl země zeměpisné pisné šíř šířky hvě hvězdá zdárny na ostrově ostrově Ferro a hvě hvězdá zdárny Greenwiche (nulté (nulté polední poledníky země zeměpisných souř souřadnic) byl stanoven a je použ používán 17° 17°40´ 40´
GAUSSGAUSS-KRÜ KRÜGEROVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ • osový polední poledník pá pásu a rovní rovník přímky na sebe kolmé kolmé, nezkreslené nezkreslené • Samostatná Samostatná soustava souř souř adnic (SS) pro kaž každý pá pás • poč poč átek SS v prů průseč sečíku osové osového polední poledníku s rovní rovníkem S-42 (max.zkreslení (max.zkreslení 1,00057)
konformně konformně na kuž kužel v obecné obecné poloze (+0,24m/km) max.
GAUSSGAUSS-KRÜ KRÜGEROVO ZOBRAZENÍ ZOBRAZENÍ • válcové lcové, konformní konformní zobrazení zobrazení v transverzá transverzální lní poloze • souč součást S-42 (31.12.2005)
WGS84
vojenské vojenské topografické topografické mapy Elipsoid Krasovské Krasovského Přímé konformní konformní zobrazení zobrazení do roviny na 6° 6° pásy elipsoid zobrazen na pláš plášťť válce území zemí býv. býv. Československa
Pásy: 33,34
Vrstvy L,M
UTM (Universal (Universal Transverse Mercator) Mercator) • válcové lcové konformní konformní zobrazení zobrazení š estistupň estistupň ových polední poledníkových pá pásů z elipsoidu WGS84 do roviny • standard NATO, od 1.6.2006 u ná nás AČ AČR • vyvinut armá armádou USA
WGS84
• není není použ použit pro pó pólové lové oblasti ( 84° 84° s.š s.š. a 80° 80° j.š j.š.) Poloha bodu (WGS84) urč určena:
Osa +x kladná kladná k severu
Osa +y kladná kladná k východu
• země zeměpisnými souř souř adnicemi (φ (φ,λ), mean see level(m.s.l.) level(m.s.l.) „h“,
Prochá Prochází osovým polední poledníkem
Ztotož Ztotožn ěna s rovní rovníkem
• prostorovými souř souřadnicemi X,Y,Z, • rovinnými souř souřadnicemi E (East), East), N (North) North)
2
REFERENČ REFERENČNÍ SYSTÉ SYSTÉMY - SHRNUTÍ SHRNUTÍ
SÍŤ ZÓN UTM
S-JTSK
WGS84
• Besselů Besselův elipsoid
• referenč referenční elipsoid WGS84
• Křová ovákovo konformní konformní kuž kuželové elové zobrazení zobrazení v obecné obecné poloze
• zobrazení zobrazení UTM (6° (6° pásy)
ETRS89 S-SK
• elipsoid GRS80
S-42
• Zachů Zachův elipsoid
• Krasovské Krasovského elipsoid
• ekvidistantní ekvidistantní válcové lcové zobrazení zobrazení v př příčné poloze
• konformní konformní válcové lcové zobrazení zobrazení v příčné poloze
Cassini - Soldner
Gauss – Krü Krüger
síť šedesá edesáti zó zón zobrazených pomocí pomocí transversá transversální lního Mercatorova zobrazení zobrazení
GEODETICKÉ GEODETICKÉ ZÁKLADY ČR • polohopisné polohopisné
POLOHOVÉ POLOHOVÉ BODOVÉ BODOVÉ POLE
Množ Množina pevných bodů bodů polohově polohově navzá navzájem jednoznač jednoznačně
• výš výškopisné kopisné
urč určených orientovaných v urč určité ité souř souřadnicové adnicové soustavě soustavě.
• tíhové hové Geodetické Geodetické základy
Pro měř ické é účely je poloha bodů měřick bodů bodové bodového pole
Bodová Bodová pole
vyznač vyznačová ována pravoú pravoúhlými rovinnými souř souřadnicemi Polohové Polohové Výš Výškové kové Tíhové hové
POLOHOVÉ POLOHOVÉ BODOVÉ BODOVÉ POLE A) ZÁ ZÁKLADNÍ KLADNÍ POLOHOVÉ POLOHOVÉ BODOVÉ BODOVÉ POLE (ZPBP)
REFERENČ REFERENČNÍ SÍŤ NULTÉ NULTÉHO ŘÁDU hierarchické hierarchické budová budování geod. geod. zá základů kladů na území zemí ČR - GNSS
• body referenč referenční sítě nulté nultého řádu
1. EUREF – CS/HCS/H-91
• body AstronomickoAstronomicko-geodetické geodetické sítě (AGS)
2. CSCS-NULRADNULRAD-92
• připojeno 6 bodů bodů AGS (GNSS) • národní rodní prostorová prostorová ref. ref. sí síť
• body České eské stá státní tní trigonometrické trigonometrické sítě (ČSTS)
• navá navázaná zaná na EUREF
• body Zá Základní kladní geodynamické geodynamické sítě
• 8 př přijí ijímačů mačů,, 19 bodů bodů • body identické identické s AGS
http://portal.gov.cz/
• software BERNESE v.3.4
B) ZHUŠ ZHUŠŤOVACÍ OVACÍ BODY
• 176 bodů bodů identických s SS-JTSK C) PODROBNÉ PODROBNÉ POLOHOVÉ POLOHOVÉ BODOVÉ BODOVÉ POLE (PPBP) • ostatní ostatní pevně pevně a doč dočasně asně stabilizované stabilizované body
3. DOPNUL (1993(1993-1994)
• hustota 1 bod na 450 km2 • kvazigeoid (astronomicky urč určený)
převedení evedení nadmoř nadmořských výš výšek na elipsoidické elipsoidické
3
AGS • budová budována od r. 1931 • trojú trojúhelní helníky s dé délkou stran s=36km Zaměř eno: • 227 trojú Zaměřeno: trojúhelní helníků, 144 vrcholů vrcholů • astronomicky zaměř eno 53 bodů zaměřeno bodů • změř eno 6 zá změřeno základen (invarové (invarové drá dráty) • gravimetricky změř eno 108 b. I. ř ádu změřeno • částeč stečné spojení spojení se sousední sousedními země zeměmi • zaměř ena a zpracová zaměřena zpracována v SS-42
• 1955 sí síť vyrovná vyrovnána se země zeměmi východní východní Evropy • Krasovský elipsoid pro rovinné rovinné souř souřadnice (x,y) • Gaussovo zobrazení zobrazení
ČSTS
ZÁKLADNÍ KLADNÍ TRIGONOMETRICKÁ TRIGONOMETRICKÁ SÍŤ
• Česká eská stá státní tní trigonometrická trigonometrická síť (1920(1920-1957) • budová budování ve tř třech etapá etapách 1. Zaměř eníí „Základní Zaměřen kladní trigonometrické trigonometrické sítě“ (1920(1920-1927) 2. Zaměř eníí a zpracová Zaměřen zpracován í JTSK I. řádu 3. Zaměř eníí a zpracová Zaměřen zpracován í ostatní ostatních bodů bodů JTSK (1928(1928-1957)
• z časových dů důvodů vodů • nebyla provedena nová nová astronomická astronomická měřen ěřeníí • nebyly měř eny geodetické měřeny geodetické základny • síť nebyla spojena se sí sítěmi sousední sousedních stá států
• vyrovná vyrovnáním urč určen tvar sí sítě
107 id. bodů bodů
• rozmě rozměr a orientace př převzaty z rakouské rakouské vojenské vojenské triangulace • Besselů Besselův elipsoid, Křová ovákovo zobrazení zobrazení
4
ZÁKLADNÍ KLADNÍ GEODYNAMICKÁ 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. • slož složena z geodynamických bodů bodů (36 bodů bodů) • nivelač nivelační • tíhové hové • trigonometrické trigonometrické
• měřena ěřena technologií technologií GNSS, VPN, gravimetricky • umožň uje integraci umožňuje • prostorových • polohových základů kladů
• výš výškových • tíhových
STABILIZACE BODŮ BODŮ, OCHRANA, ÚDRŽ DRŽBA 31/1995 Sb.
STABILIZACE PBPP • ZhB kamenem 160x160x750 mm, 1 podpovrchová podpovrchová znač značka Ostatní Ostatní body PBPP
Vyhláš ka 31/1995 Sb. Vyhláška
ČSN ISO 44634463-2
Poloha bodů bodů musí musí být volena • nesmí nesmí být ohrož ohrožen • jednoduchá jednoduchá signalizace • využ využitelný pro př připojení ipojení bodů bodů PPBP
Ochrana a signalizace bodů bodů • ochranná ochranná tyč tyč (0,75 m) • „STÁ STÁTNÍ TNÍ TRIANGULACE POŠ POŠKOZENÍ KOZENÍ SE TRESTÁ“ TRESTÁ“ • betonová betonová skruž skruž, sloupek • ochranný (vyhledá (vyhledávací vací) kopec • pyramida
Čepová epová stabilizace do ská skály
Rozdě Rozdělení lení ZTL na TL
Měřick á věž na Studené ěřická Studeném vrchu
http://bodovapole.cuzk.cz/
5
VÝŠ VÝŠKOVÉ KOVÉ BODOVÉ BODOVÉ POLE Základní kladní výš výškové kové bodové bodové pole (ZVBP) • Základní kladní nivelač nivelační body (12 v ČR) • body České eské stá státní tní nivelač nivelační sítě (ČSNS) I. –III. řád Podrobné Podrobné výš výškové kové bodové bodové pole (PVBP) • ČSNS IV. řádu • ploš plošné nivelač nivelační sítě • stab. stab. body technických nivelací nivelací • body polohových a tí tíhových bodových polí polí urč určených metodou TN
STABILIZACE NIVELAČ NIVELAČNÍCH BODŮ BODŮ
Stabilizace nivelač nivelační čepové epové znač značky / hloubková hloubková stabilizace
VÝŠ VÝŠKOVÉ KOVÉ SYSTÉ SYSTÉMY ČR
JADRANSKÝ VÝŠ VÝŠKOVÝ SYSTÉ SYSTÉM
• nadmoř nadmořské ské výš výšky – vztaž vztaženy k hladině hladině moř mořské ské • vztaž vztažen ke stř střední ední hladině hladině Jaderské Jaderského moř moře • Jadranský systé systém
• základní kladní bod – nula vodoč vodočtu Terst
• B68 (Baltský systé systém)
• molo Sartorio (3,352 m nad stř střední ední hladinou moř moře)
• B46 (Baltský systé systém)
• budová budován od roku 1872, dokonč dokončen 1953
• Bpv (Baltský systé systém po vyrovná vyrovnání)
• od roku 2000 se nepouž nepoužívá
• UELN (United (United European Levelling Network)
• naměř ená á převýš naměřen evýšení ení opravena o normá normální lní ortometrické ortometrické korekce
• EUVN (Euroepan (Euroepan United Vertical Network)
6
B68
BALTSKÝ VÝŠ VÝŠKOVÝ SYSTÉ SYSTÉM PO VYROVNÁ VYROVNÁNÍ
• doč dočasný systé systém 19531953-1957 • základní kladní bod nula vodoč vodočtu Kronš Kronštadt
(Bpv) Bpv)
• použ používán pro vojenské vojenské účely (Vojenská (Vojenská top. služ služba) • výš výšky byly odeč odečteny od Jaderské Jaderského systé systému o 0,68 m
• závazný geodetický referenč referenční systé systém na území zemí ČR • definová definován výchozí výchozím bodem (Kronš (Kronštadt)
B46
• soubor normá normální lních výš výšek Molodě Moloděnské nského
• doč dočasný systé systém 19551955-1957
• vyrovná vyrovnání meziná mezinárodní rodních niv. sí sítí zemí zemí Varš Varšavské avské smlouvy
• základní kladní bod nula vodoč vodočtu Kronš Kronštadt
• základní kladní bod v ČR Liš Lišov u Českých Budě Budějovic
• použ používán pro civilní civilní účely (Ú (Ústř střední ední sprá správa geod. geod. a kart.) kart.) • výš výšky byly odeč odečteny od Jaderské Jaderského systé systému o 0,46 m
UELN (United (United European Levelling Network) Network) • celoevropská celoevropská nivelač nivelační síť • slouž slouží ke sledová sledování • geodynamiky zemské zemského povrchu • hladin evropských moř moří • území zemí ČR obsahuje stykové stykové a uzlové uzlové body (I., II. ř. ČSNS)
EUVN (European (European United Vertical GPS Network) • budová budování v druhé druhé pol. pol. 90. let • druž družicová icová výš výšková ková síť (elipsoidické (elipsoidické výš výšky) • předpoklá edpokládaná daná přesnost 0,01m • sjednocení sjednocení všech výš výškových niv. sí sítí v Evropě Evropě • kvalitní kvalitní spojení spojení výš výšek použ používaných maregrafů maregrafů
LITERATURA
Rozdí Rozdíly poč počátků tků systé systémů nadmoř nadmořských výš výšek mezi evropskými stá státy v cm
BLAŽ BLAŽEK, R., SKOŘ SKOŘEPA, Z.: Geodé Geodézie30 -Výš Výškopis. ČVUT v Praze, 1999. EUREF: Relation between the European national height Systems and the UELN – viz http://crs evrs// http://crs..bkg.bund.de/ bkg.bund.de/evrs
http://krovak.webpark.cz/
NEVOSÁ NEVOSÁD, Z., SOUKUP, F., VlTÁ VlTÁSEK, SEK, J.: Geodé Geodézie II, VUTIUM v Brně Brně,1999
www.cuzk.cz http://www.geogr.muni.cz/ucebnice/kartografie/obsah.php Doc.Ing.Pavel Hánek, nek, CSc. Vyhláš ka 430/2006 Sb. Vyhláška
Stavební Stavební geodé geodézie, ČVUT Praha, 2007
http://www.cuzk.cz/ aplikace (dokumenty a př př edpisy)
PROVÁ ém úřadu. Sborní PROVÁZEK, J.: GPS a výš výšky v Země Zeměměřick ěřické Sborník referá referátů, VUTVUT-FAST v Brně Brně, 1999, str. 3434-41. STAŇ STAŇKOVÁ KOVÁ, H: Vznik a vývoj souř souřadnicových systé systémů SK, JTSK, ETRS89 na území zemí Moravy a Slezska, GaKO r.53/95, číslo 10, 2007 VITÁ VITÁSEK, J., NEVOSÁ NEVOSÁD, Z.: Geodé Geodézie I., CERM v Brně Brně, 1999 SCHENK, J:
Geodetické Geodetické sítě, Bodová Bodová pole, Ostrava 2005, Sylaby http://igdm.vsb http://igdm.vsb..cz/ cz/
7
