ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ

DIPLOMOVÁ PRÁCE

PRAHA 2013

Tomáš KULÍK

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE

DIPLOMOVÁ PRÁCE

MĚŘICKÁ DOKUMENTACE VYBRANÝCH ČÁSTÍ TVRZE V BYLANECH (OKR. KOLÍN)

Vedoucí práce: Ing. Jindřich HODAČ, Ph.D. Katedra mapování a kartografie

leden 2013

Tomáš KULÍK

ZDE VLOŽIT LIST ZADÁNÍ

Z důvodu správného číslování stránek

ABSTRAKT Cílem této diplomové práce je vytvoření měřické dokumentace vybraných částí tvrze č.p. 15 v Bylanech (okres Kolín). Výsledkem geodetické dokumentace je půdorys, řezy, pohledy a fotoplány průčelí. Rozsah zaměřované oblasti je definován zadavatelem. V této práci uvádím proces tvorby geodetických výstupů – od zaměření, přes výpočty, po vyhotovení výkresů. Výsledná dokumentace bude sloužit jako podklad pro stavebně historický průzkum.

KLÍČOVÁ SLOVA měřická dokumentace, půdorys, řez, pohled, fotoplán, tvrz, Bylany

ABSTRACT The aim of this work is to create a geodetic documentation of fortress No. 15 Bylany (district Kolín). The result is a geodetic documentation as ground plan, sections, elevations and photoplan facade. Scope of the surveyed area is defined by the client. In this work I present geodetic data creation process - from measurment, through calculations, to completion of drawings. The resulting documentation will serve as a reference for building historical survey.

KEYWORDS surveying documentation, ground plan, section, elevation, photoplan, fort, Bylany

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že diplomovou práci na téma „Měřická dokumentace vybraných částí tvrze v Bylanech (okr. Kolín)“ jsem vypracoval samostatně. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v seznamu zdrojů.

V Praze dne

...............

.................................. (podpis autora)

PODĚKOVÁNÍ Chtěl bych poděkovat vedoucímu diplomové práce za připomínky a pomoc při zpracování této práce. Dále bych chtěl poděkovat Ing. Arch. Václavu Hájkovi za odborné rady a připomínky při tvorbě výkresů a své rodině za podporu při tvorbě diplomové práce a při studiu.

Obsah Úvod

9

1 Tvrz č.p. 15 v Bylanech

11

1.1

Dějiny objektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2

Popis objektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2 Použité přístroje a programy 2.1

2.2

Přístroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.1

Nikon D80 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.2

Trimble 3600 DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Programové vybavení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2.1

Topol xT 9.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.2

Microstation V8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3 Měření 3.1

3.2

19

Geodetické zaměření . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1.1

Zaměřování v exteriéru objektu . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.1.2

Zaměřování v interiéru objektu . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.1.3

Nivelace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Snímkování průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4 Zpracování měření 4.1

15

28

Výpočet souřadnic bodů měřické sítě . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.1.1

Připojení do systému S-JTSK a Bpv . . . . . . . . . . . . . . 28

4.1.2

Výpočet souřadnic bodů polygonového pořadu . . . . . . . . . 30

4.2

Výpočet souřadnic podrobných bodů . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.3

Příprava snímků pro fotoplán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.4

4.3.1

Kalibrace – snímkování pole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.3.2

Kalibrace – výpočet

4.3.3

Kalibrace – idealizace snímků . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Výpočet nivelace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.5

Porovnání trigonometrického určení výšek a určení výšek pomocí nivelace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5 Vyhotovení měřické dokumentace 5.1

Půdorys 1NP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 5.1.1

5.2

Problémy při tvorbě půdorysu . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Podélný a příčný řez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.2.1

5.3

38

Problémy při tvorbě řezů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Tvorba fotoplánů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.3.1

Jižní průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.3.2

Západní průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3.3

Severní průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5.3.4

Východní průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.4

Tvorba pohledů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Závěr

54

Použité zdroje

57

Seznam symbolů, veličin a zkratek

58

Seznam příloh

62

A Obsah DVD

63

B Půdorys

66

C Podélný a příčný řez

67

D Výkresy pohledů

68

E Fotoplány

69

F Odchylky vlícovacích bodů

70

F.1 Odchylky vlícovacích bodů severního průčelí . . . . . . . . . . . . . . 70 F.2 Odchylky vlícovacích bodů východního průčelí . . . . . . . . . . . . . 72

G Přehled bodového pole v exteriéru

74

H Přehled bodového pole v interieru

75

I

76

Rozmístění vlícovacích bodů na průčelích I.1

Vlícovací body na jižním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

I.2

Vlícovací body na východním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

I.3

Vlícovací body na severním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

I.4

Vlícovací body na západním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

J Náčrty

80

K Kalibrace kamery

81

L Nivelační zápisník

82

M Snímky tvrze

83

ČVUT Praha

ÚVOD

Úvod Hlavním úkolem této práce je vytvoření měřické dokumentace pro stavebně historický průzkum, který má sloužit ke kvalifikovanému rozhodování při péči o historické objekty i k rozšiřování a doplňování obecného poznání. Standardní nedestruktivní stavebně historický průzkum představuje předpoklad úspěšné obnovy, rekonstrukce i regenerace hodnotných architektur, jak uvádí [9]. Stavebně historický průzkum je zpracováván Ing. Arch. Václavem Hájkem, který zkoumá renesanční prvky tvrzí v okrese Kolín. Protože zaměření všech tvrzí v okrese je časově náročné, byla vybrána jedna tvrz, ve které byla provedena dokumentace skutečného stavu vybrané části stavby. Tato tvrz leží v obci Bylany s č.p. 15 u Českého Brodu, viz obr. 1.

Obr. 1: Tvrz č.p. 15 v Bylanech V první polovině práce se zabývám historií objektu a jeho prostorovou skladbou. Dále jsou uvedeny pomůcky, nástroje a programové vybavení nutné k zaměření a sestavení měřické dokumentace. Druhá část práce je zaměřená na zpracování naměřených dat tzn. pojednává o výpočtu souřadnic měřické sítě, podrobných bodů, získání snímků pro fotoplán,

9

ČVUT Praha

ÚVOD

kalibraci fotoaparátu, sestavení půdorysů, řezů, pohledů a vytvoření fotoplánů. V závěru byly shrnuty dosažené výsledky. Výsledky měřické dokumentace tvoří půdorys přízemí spolu s pohledy a fotoplány průčelí – přesný rozsah byl dán zadavatelem. Dokumentace byla vytvářena v měřítku 1:50. Očekávaným výsledkem této práce jsou: • půdorys 1NP severního křídla • příčný a podélný řez 1NP tvrze severního křídla • pohled a fotoplán západního průčelí severního křídla • pohled a fotoplán severního průčelí • pohled a fotoplán východního průčelí severního křídla • pohled a fotoplán jižního průčelí severního křídla

10

ČVUT Praha

1

1. TVRZ Č.P. 15 V BYLANECH

Tvrz č.p. 15 v Bylanech Tvrz s číslem popisným 15 stojí na jihozápadním okraji obce Bylany u Českého

Brodu na stavební parcele číslo 9 v katastrálním území Bylany u Českého Brodu. Vesnice Bylany, která je místní částí obce Chrášťany ležící v okrese Kolín a ve které bylo v roce 2011 přihlášeno 249 stálých obyvatel, se nachází zhruba 1,5 km západně od Chrášťan a 3,5 km východně od Českého Brodu. [7]

Obr. 1.1: Mapa okolí Bylan, Zdroj: www.mapy.cz V této tvrzi byl proveden stavebně historický průzkum, který je součástí disertační práce Ing. Arch. Václava Hájka. S jeho dovolením zde uvedu některé jím zjištěné informace.

1.1

Dějiny objektu

Informace byly převzaty z [1]. Rodová tvrz místního zemanského rodu Trojanů z Bylan byla vystavěna nejspíše ve 2. polovině 16. století v areálu staršího hospodářského dvora, který se připomíná již v roce 1436 v majetku Jeníka z Mečkova. Stavebníkem tvrze byl pravděpodobně

11

ČVUT Praha


Pavel Trojan z Bylan, který sloužil ve vrchnostenských službách jako svobodný rychtář a poprvé je doložen v roce 1560. Po smrti Pavla Trojana získal majetek s tvrzí syn Samuel Trojan. V roce 1600 se stal vrchním úředníkem na Černokosteleckém panství a začal být poddanými běžně titulován jako urozený pán. Do šlechtického stavu byl ale povýšen až diplomem ze 14. srpna 1604. Byl mu zároveň udělen erb a predikát „z Bylan a Rossfeldu“. Po smrti Samuela Trojana v roce 1620 nadále spravovala majetek jeho manželka Dorota a patrně kvůli chybějícím příjmům z manželova úřadu se rodina začala zadlužovat. Dědičkou majetku byla nejstarší Samuelova dcera Alžběta. V roce 1624 se jí narodila dcera Dorota Maxmiliána, která se roku 1650 provdala za Jana Jiřího Cetenského a brzy po svatbě ji předala Dorota Trojanová z Eldenbergu celý majetek, který si však musela odkoupit od svých příbuzných. Po smrti Doroty po roce 1664 přešel celý dvůr i se vším příslušenstvím na nezletilého sirotka Maxmiliána Pavla Cetenského z Cetny. Nakonec bylo kvůli prohlubujícím se dluhům přistoupeno k prodeji majetku. Roku 1675 koupila dvůr i s příslušenstvím příbuzná Kateřina Zuzana Šofmanová z Ještětic za 6000 zlatých s podmínkou, že splatí všechny dluhy. Nejen že se jí zanedlouho podařilo celé zboží oddlužit, ale dokonce vykazovalo i nemalé zisky. Někdy v 1.čtvrtině 18. století tak mohla iniciovat přestavbu bylanského kostela sv. Bartoloměje stojícího v sousedství dvora. Kateřina Zuzana zemřela na své tvrzi v Bylanech v květnu 1714. Majetku se dle závěti ujal její bratranec, kutnohorský měšťan Jan František Roznhajm z Janovic, který měl již před Kateřininou smrtí bylanský dvůr pronajatý. Do Bylan však nepřesídlil, a tak 4. května 1715 daroval dvůr svému synovi Františku Václavu Prokopovi, který se do Bylan přestěhoval. Jan František si zde však vymínil pro sebe i svou manželku doživotní byt po zemřelé Kateřině Zuzaně. Již 1. července 1719 prodal František Václav Prokop celý majetek Maxmiliáně Rozálii rozené Bzenské z Prorůbě, která s ním nebyla spojena žádným příbuzenským svazkem. Zemřela 9. dubna 1723 a ve své závěti odkázala veškeré své jmění svému synovi Antonínu Ferdinandovi Vančurovi z Řehnic. Roku 1726 však bývalá tvrz i s přilehlým dvorem vyhořely.

12

ČVUT Praha


Zpustlý dvůr „po vyhoření do gruntu“ koupil 6. května 1727 za částku 17.324 zlatých kolínský měšťan Jan Václav Paroubek. Za jeho působení v Bylanech byla zřejmě bývalá tvrz obnovena. Zemřel bezdětný asi během roku 1738 a ještě před svým skonem sepsal 19. ledna 1738 plnou moc k nakládání se svým majetkem své matce Anně Kateřině Paroubkové, rozené z Rosenfeldu. Anna Kateřina pak 7. února 1739 prodala veškerý synův majetek v Bylanech za 18.000 zlatých rýnských majitelce Černokosteleckého panství Marii Terezii Savojské, která dvůr připojila natrvalo k tomuto panství. Od této doby v Bylanech sídlil pouze správce hospodářského dvora. Roku 1899 byl hospodářský dvůr odprodán dosavadnímu správci Antonínu Formánkovi. V roce 1917 byl do bývalé tvrze čp. 15 zaveden telefon. V roce 1928 byl Janem Formánkem obytný dům čp. 15 přestavěn. Majitel hospodářského dvora vlastnil automobil a proto byla ve východním křídle vybudována garáž. V roce 1932 vypukl v areálu hospodářského dvora požár a shořely dvě velké stodoly. Roku 1949 byl hospodářský dvůr znárodněn a předán do státní správy. V roce 1951 byla zřízena v domě čp. 15 závodní kuchyně, která vařila pro zaměstnance statku. Po revoluci v roce 1989 byl objekt navrácen potomkům původních majitelů.

1.2

Popis objektu

Informace byly převzaty z [1]. Severní křídlo budovy je patrové, částečně podsklepené, orientované delší osou ve směru východ - západ. Vystavěno bylo ze smíšeného zdiva o síle obvodových zdí přesahující o málo 1 metr. Severní trakt je vyzděn převážně ze světlého lomového kamene, kdežto jižní trakt je tvořen zdivem z červenohnědého pískovce s větší příměsí cihel. Kolmo přistavěné východní křídlo má patra dvě, ovšem při stejné výšce hřebene střechy. Zdivo tohoto křídla je již pouze cihelné s betonovými překlady. Schéma severního křídla vidíme na obr. 1.2. Hlavní vstup do budovy vede z jihu z prostoru hospodářského dvora skrze zádveří. Severní křídlo má stále čitelnou šestiprostorovou dispozici, která byla rozčleněna novodobými příčkami na vícero místností. Přízemí je z převážné části zaklenuto.

13

ČVUT Praha


Obr. 1.2: Schéma severního křídla Střední díl jižního traktu přízemí zaujímá vstupní síň s dvouramenným schodištěm, které vede do sklepů a do patra. V patře budovy je prostorové rozvržení obdobné jako v přízemí. Střed dispozice opět tvoří síň se schodištěm umístěná u jižní fasády. V přízemí kolmého východního křídla se nacházejí především užitkové prostory a garáž. Druhé patro, a zřejmě i nepřístupné první patro tohoto křídla, je příčkami rozčleněno na byty. Všechny místnosti v patře jsou plochostropé. Obě křídla byla propojena přístavbou zádveří vestavěného do kouta, který mezi sebou svírají. Východní křídlo bylo na straně obrácené do zahrady ještě rozšířeno o patrovou pilířovou verandu. Další snímky tvrze jsou v příloze M.

14

ČVUT Praha

2

2. POUŽITÉ PŘÍSTROJE A PROGRAMY

Použité přístroje a programy V kapitole je uveden souhrn nejdůležitějších použitých přístrojů pro zaměření

tvrze a programové vybavení, které posloužilo k sestavení výsledků.

2.1

Přístroje

Dále jsou uvedeny přístroje sloužící ke sběru dat – geodetických i obrazových.

2.1.1

Nikon D80

Nikon D80 je poloprofesionální digitální zrcadlovka, používající 10,2 megapixelový CCD senzor o rozměrech 23,6 x 15,8 mm. Tato digitální fotoaparát byl uveden na trh v roce 2006. Velikost jednoho pixelu na čipu je 6,1 μm a rozlišení snímků 3872 x 2592 pixelů. Fotoaparát podporuje ukládání do formátu NEF (komprimovaný formát TIFF, formát výrobce Nikon) a JPEG s několika stupni kvality. Informace byly čerpány z [3]. Objektiv je základní od výrobce Nikon typ AF-S DX ZOOM-Nikkor IF-ED. Rozsah zoomu je 18 - 135 mm se světelností 1:3,5 - 5,6G s nasazeným UV filtrem s průměrem 67 mm. I když je tato kamera postarší a postrádá například plnoformátový čip, pro tvorbu fotoplánů je naprosto dostačující.

15

ČVUT Praha


Obr. 2.1: Nikon D80

2.1.2

Trimble 3600 DR

Trimble 3600 DR je totální stanice firmy Trimble. Totální stanice je vybavena duálním dálkoměrem, který umožňuje měřit vzdálenosti na hranol nebo bezodrazně a červeným naváděcím laserem o vlnové délce 660 nm. Maximální dosah tímto použitým měřením je 120 m s přesností 3 mm + 2 ppm. Úhlová přesnost je podle normy DIN 18723. Součásti stanice je vnitřní paměť, kam se ukládají měřená data. Informace byly čerpány z [4].

Obr. 2.2: Trimble 3600 DR

16

ČVUT Praha

2.2


Programové vybavení

Dále jsou uvedeny programy potřebné k sestavení měřické dokumentace.

2.2.1

Topol xT 9.5

Topol xT (v mém případě ve verzi 9.5.2.2 Basic) je vyvíjený českou firmou TopoL Software od 90. let 20. století. TopoL xT je otevřený obecný geografický informační systém (GIS), který může být upraven pro aplikace v mnoha oblastech. Dovoluje přípravu geografických dat, jejich správu a analýzu. Tento systém má široké pole uplatnění. Používá se v lesnictví, zemědělství, pro pozemkové úpravy, v orgánech státní správy jako nástroj podporující řízení a kontrolu, pro sběr geografických dat a to nejen ve státní správě, ale i v soukromém sektoru. Jednoznačně nejširší oblastí nasazení systému TopoL xT je lesnictví. Může mít několik modifikací jako například PhoTopoL – to je systém pro zpracování leteckých a pozemních fotografických snímků.

Obr. 2.3: Pracovní prostředí Topol xT

17

ČVUT Praha


Používá se nejen v České republice, ale i na Slovensku, Rusku, v Německu, Itálii a dalších zemích. Informace byly čerpány z [5]. Tento program byl použit pro tvorbu a úpravu fotoplánů.

2.2.2

Microstation V8

Microstation V8 XM Professional edition je program vyvíjený americkou firmou Bentley Systems od 80. let 20. století. Je to program z rodiny CAD systému určený pro architekturu, stavební inženýrství, dopravu, státní správu a samosprávu, inženýrské a telekomunikační sítě, geodézii a mapování a další. Je možné v něm tvořit 2D plány i 3D modely objektů. V nejnovější verzi také provádí operace s mračny bodů. Tento program byl použit pro tvorbu výkresů, které jsou výsledkem této práce, z důvodů dobré spolupráce s geodetickým výpočetním programem Groma. Informace byly čerpány z [6].

Obr. 2.4: Pracovní prostředí Microstation V8 XM

18

ČVUT Praha

3

3. MĚŘENÍ

Měření Kapitola popisuje postup zaměření tvrze. Nejdříve pojednává o zaměřování v ex-

teriéru objektu, které spočívalo ve vytvoření a připojení měřické sítě na referenční systémy platné v České republice a podrobné zaměření daných průčelí, včetně vlícovacích bodů pro fotoplány. Poté pojednává o zaměřování v interiéru objektu, tedy podrobné zaměření daného rozsahu. Pro kontrolu výšek bodů určených trigonometricky byly jejich výšky určeny nivelací a vzájemně porovnány. Druh práce a dny, ve kterých byly prováděny jsou uvedeny v tab. 3.1. dne

druh práce

6. 4. 2012

zaměření severního a východního průčelí, založení bodového pole

20. 4. 2012

snímky pro fotoplány všech daných průčelí

12. 9. 2012

podr. zaměření P03, P04

23. 9. 2012

podr. zaměření P02, P05; doměření polygonového pořadu

26. 9. 2012

podr. zaměření P09, P08, P07, P06; zaměření západního průčelí

11. 10. 2012

doměření P02; zaměření jižní fasády

8. 11. 2012

nivelace; doměření jižního a západního průčelí Tab. 3.1: Měřické práce

Schéma severního křídla nalezneme v kap. 1.2 na straně 13 obrázek 1.2.

3.1

Geodetické zaměření

Geodetické zaměření probíhalo v několika dnech, viz tab. 3.1, a můžeme rozlišovat: • zaměřování v exteriéru objektu • zaměřování v interiéru objektu

19

ČVUT Praha

3.1.1

3. MĚŘENÍ

Zaměřování v exteriéru objektu

Nejprve byla provedena rekognoskace terénu a vyhledání bodových polí v okolí objektu na geoportálu ČUZK, jak je zobrazeno na obr. 3.1.

Obr. 3.1: Přehled bodového pole, Zdroj: geoportal.cuzk.cz Na křižovatce u zajišťovacího bodu 0009220102081 (viz 208.1 na obr. 3.1) byl pomocí měřického hřebu stabilizován bod číslo 4102, na kterém byla změřena osnova směrů na okolní body polohového pole a ze kterého byl určen bod číslo 4002 pomocí rajónu. Bod číslo 4002, který je stabilizován měřickým hřebem, je počátkem uzavřeného polygonového pořadu měřeného přes body 4001 – 4004 – 4013 – 4026 – 4020. Z bodů polygonového pořadu byly určeny ostatní měřické body k zaměření interiéru tvrze. Náčrt bodového pole je na obr. 3.2 nebo volně v příloze G bez měřítka, na DVD je uveden v měřítku a s popisovým polem. V polygonovém pořadu byly oboustranně měřeny šikmé délky, vodorovné a svislé úhly v 1 skupině. Odrazný hranol byl na bodech upevněn ve stojánku. Způsob stabilizace je uveden v tab. 3.2.

20

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

Obr. 3.2: Schéma bodového pole v exteriéru Body 4001, 4011, 4020, 4025 sloužily i jako stanoviska pro zaměření jednotlivých průčelí. Na jednotlivých průčelích byly 3D polární metodou zaměřeny důležité prvky fasády a vlícovací body k tvorbě fotoplánů pomocí bezodrazného měření délek. Náčrty jednotlivých průčelí jsou v příloze J. Stabilizace mnou založených bodů je provedena jako dočasná. Nepředpokládá se další využití bodů pro měřické práce.

21

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

číslo bodu

druh stabilizace

4102

měřický hřeb

4001

kolík

4002

kolík

4004

fixem

4013

fixem

4026

fixem

4020

kolíkem

TB 208

věž kostela

PPBP 546

roh budovy

PPBP 547

roh budovy

PPBP 548

roh budovy

ZB 208.1

kamenný mezník

Tab. 3.2: Druh stabilizace bodů v exteriéru

3.1.2

Zaměřování v interiéru objektu

Měřické body jsou určeny pomocí rajónu z bodů uzavřeného polygonového pořadu, viz kap. 3.1.1. Podle členitosti místností a viditelnosti na body polygonového pořadu byly umisťovány stanoviska, jejichž stabilizace je dočasná a využívalo se místních možností, tj. rohy dlaždic, pukliny aj. Signalizovány byly lihovým fixem. Náčrt bodového pole v interiéru tvrze je na obr. 3.3 nebo volně v příloze H – bez měřítka, na DVD je přiložen v měřítku a s popisovým polem. Ze stanovisek bylo pomocí prostorové polární metody, bezodrazného měření délek a laserové stopy měřeny podrobné body vnitřku objektu – viz schéma 1.2 na straně 14. Při podrobném zaměření byl veden náčrt. Celkově bylo zaměřeno cca 1200 podrobných bodů určených pro tvorbu 3D modelu na jehož základě byly vytvořeny 2D výkresy. Náčrty měřených podrobných bodů jsou volně v příloze J.

22

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

Obr. 3.3: Schéma bodového pole v interiéru

3.1.3

Nivelace

Nivelace je rozdělena na tři nivelační pořady: • kontrola výšky zajišťovacího bodu 208.1 • určení výšky stanoviska 4002 • nivelační pořad veden přes body uzavřeného polygonového pořadu Byla zvolena metoda geometrické nivelace ze středu s nivelačním přístrojem Foretech M32 se střední kilometrovou chybou 0,7 mm na 1 km. K dispozici byla hliníková teleskopická 4 m lať s centimetrovým dělením – milimetry byly odhadovány. Přesnost měření nivelace odpovídá přesnosti technické nivelace. Při měření byla dodržena správná metodika měření – stejně dlouhé záměry vzad a vpřed, lámání nivelační pořadu v přestavovém bodě, měření na lati nad 0,5 m a do 3,5 m. Nivelační zápisník je přiložen v příloze L.

23

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

Kontrola výšky zajišťovacího bodu 208.1 Kontrola výšky bodu 208.1 se provedla porovnáním změřeného převýšení a daného převýšení mezi známými body. Jako další známý bod byl zvolen trigonometrický bod číslo 0009220102090 (viz 209 na obr. 3.4), protože nejbližší nivelační bod je vzdálen cca 1,5 km, jak vidíme na obr. 3.4, kde šipkou je označena tvrz.

Obr. 3.4: Schéma nivelačního bodového pole, Zdroj: dataz.cuzk.cz Nivelační pořad se pomocí technické nivelace měřil tam i zpět a přímo v terénu byl porovnán dosažený rozdíl, viz tab. 3.3. Mezní rozdíl byl počítán podle vzorce: √ δ = 40 R

(3.1)

Kdy R je délka nivelačního pořadu v kilometrech, R = 0, 2 km Porovnání mezi měřeným a daným převýšením vidíme v tab. 3.4 mezi danými body ZB 208.1 a TB 209. Mezní rozdíl byl vypočten ze vzorce 3.1.

24

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

měření TAM

měření ZPĚT

rozdíl

mezní rozdíl

splněno?

-0,737 m

0,748 m

11 mm

18 mm

ANO

Tab. 3.3: Porovnání měření TAM a ZPĚT směr

dané př.

měřené př.

rozdíl

mezní rozdíl

splněno?

TAM

-0,750 m

-0,737 m

-13 mm

18 mm

ANO

ZPĚT

0,750 m

0,748 m

2 mm

18 mm

ANO

Tab. 3.4: Porovnání daného a měřeného převýšení Určení výšky stanoviska 4002 Nivelační pořad byl veden ze zajišťovacího bodu číslo 208.1 na polygonový bod číslo 4002 – viz schéma 3.2 na straně 21. V rámci nivelačního pořadu byla také určena výška bodu číslo 4102. Nivelační pořad byl změřen tam i zpět a rozdíl měření byl porovnán v terénu s mezní odchylkou, viz tab. 3.5. Délka pořadu je R = 0, 15 km. Mezní rozdíl je spočítán podle vzorce 3.1. měření TAM

měření ZPĚT

rozdíl

mezní rozdíl

splněno?

-4,371 m

4,374 m

3 mm

15 mm

ANO

Tab. 3.5: Porovnání měření TAM a ZPĚT

Nivelační pořad přes body uzavřeného polygonového pořadu Uzavřený nivelační pořad s počátkem na bodě 4002 byl veden přes body polygonového pořadu 4001 - 4004 - 4013 - 4026 - 4020. Pokud to situace dovolovala byly pomocí nivelace zaměřeny i ostatní měřické body. Nivelační pořad se porovnával s počáteční výškou bodu 4002 a rozdíl od této výšky byl porovnán s mezní odchylkou, viz tab. 3.6. Délka pořadu je R = 0, 14 km. Mezní rozdíl je spočítán podle vzorce 3.1. V kap. 4.5 na straně 36 je uvedeno porovnání mezi výšky určenými trigonometricky a výšky určené nivelací.

25

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

počáteční výška určená výška rozdíl 0,000 m

0,002 m

-2 mm

mezní rozdíl

splněno?

15 mm

ANO

Tab. 3.6: Porovnání dosaženého rozdílu v uzavřeném nivelačním pořadu

3.2

Snímkování průčelí

K získání fotoplánů byla použita jednosnímková digitální fotogrammetrie, kdy pomocí kamery (Nikon D80 viz kap. 2.1.1) byla postupně nasnímána jednotlivá průčelí. Přibližné polohy stanovisek, ze kterých vznikly snímky, vidíme na obr. 3.5.

Obr. 3.5: Přibližná poloha stanovisek při snímání Snímky byly ukládány v nekomprimovaném formátu NEF, který byl v počítači převeden na formát TIF. Snímky vznikly 20. 4. 2012 v polojasném počasí, proto některé snímky byly snímány proti slunci a bylo zapotřebí objektiv zaclonit před přímým slunečním svitem. Celkem bylo pořízeno 47 snímků a v uvedené tab. 3.7

26

ČVUT Praha

3. MĚŘENÍ

jsou názvy snímků a základní nastavení kamery vybraných pro tvorbu fotoplánů. průčelí

název snímku ISO ohnisko clona

doba expozice

DSC_1955

250

18 mm

5,6

1/320 s

DSC_1956

250

18 mm

5,0

1/250 s

DSC_1957

250

18 mm

4,5

1/200 s

DSC_1930

250

18 mm

4,5

1/200 s

DSC_1962

250

18 mm

5,0

1/250 s

DSC_1963

250

18 mm

5,0

1/250 s

jižní

DSC_1965

250

18 mm

6,3

1/400 s

západní

DSC_1968

250

18 mm

6,3

1/400 s

severní

východní

Tab. 3.7: Nastavení kamery při snímkování

27

ČVUT Praha

4

4. ZPRACOVÁNÍ MĚŘENÍ

Zpracování měření V této kapitole je uveden postup výpočtu souřadnic všech bodů, dále tvorby

fotoplánů a výpočty výšek z nivelovaného převýšení.

4.1

Výpočet souřadnic bodů měřické sítě

Geodetické výpočty byly provedeny v programu Groma verze 9.1. Nejprve byly importovány soubory s měřením z totální stanice ve formátu *.job. Měření bylo zpracováno pomocí funkce "Zpracování zápisníku". Postupně byly provedeny tyto kroky: • zpracováno měření z obou poloh dalekohledu • redukce šikmé vzdálenosti na vodorovnou • výpočet převýšení ze zenitového úhlu a vodorovné délky • redukce převýšení na spojnice stabilizačních značek • zprůměrovány protisměrné délky a převýšení

4.1.1

Připojení do systému S-JTSK a Bpv

Do zvláštního souboru bylo překopírováno měření na bodě číslo 4102. Připojení do systému S-JTSK se provedlo pomocí zpětného protnutí mezi známé body státní polohové sítě aplikováním funkce "volné stanovisko" v programu Groma. Vstupní hodnoty pro výpočet volného stanoviska jsou uvedeny v tab. 4.1. na bod č.

směr [gon]

vod. délka [m]

TB 208

0,0000

-

ZB 208.1

257,9206

33,684

PPBP 546

205,7633

19,142

Tab. 4.1: Vstupní hodnoty pro připojení do systému S-JTSK

28

ČVUT Praha


bod č.

vY [m]

vX [m]

TB 208

0,003

-0,003

ZB 208.1

-0,010

-0,016

PPBP 546

0,007

0,018

Tab. 4.2: Souřadnicové opravy na identických bodech Souřadnicové opravy na identických bodech jsou uvedeny v tab. 4.2. Připojení do systému S-JTSK nebylo v rámci této měřické dokumentace vyžadováno a má tak spíše informativní charakter. Důležité pro tuto práci je absolutní výškové připojení a vnitřní přesnost podrobných bodů, tedy přesnost podrobných bodů vůči sobě, které vychází zejména z určení souřadnic bodů měřické sítě, volbou metody k určení podrobných bodů a přesnosti přístroje. Pokud bychom požadovali přesné připojení do systému S-JTSK, doporučoval bych buď určení souřadnic bodů 4102 a 4002 metodou GNSS (Globální navigační satelitní systémy), nebo pomocí polygonového pořadu použitím trigonometrických bodů 208, 209 a zajišťovacího bodu 208.1 (zajišťovací bod 208.2 nebyl nalezen). Výška bodu č. 4102 byla určena pomocí trigonometrické nivelace ze zajišťovacího bodu 208.1 vzorcem č. 4.1 a zkontrolována pomocí nivelace viz kap. 4.5. Hodnoty potřebné k výpočtu výšky stanoviska jsou uvedeny v tab. 4.3. z. úhel z [gon]

š. vzdálenost sD [m]

výška př. vp [m]

výška cíle vc [m]

102,2030

33,704

1,544

1,300

Tab. 4.3: Vstupní data k výpočtu výšky stanoviska 4102

H4102 = H208.1 − [(sD × cos z ) + vp − vc ]

(4.1)

Výsledné souřadnice a výška bodu číslo 4102 jsou uvedeny v tab. 4.4. Souřadnice bodu číslo 4002 byly vypočteny pomocí rajónu - vstupní hodnoty pro výpočet souřadnic jsou uvedeny v tab. 4.5.

29

ČVUT Praha


č. bodu

Y [m]

X [m]

Z [m]

4102

708 566,964

1 050 181,089

228,242

Tab. 4.4: Výsledné souřadnice a výška bodu 4102 stanovisko

orientace

směr [gon]

vod. délka [m]

4102

TB 208

0,0000

-

ZB 208.1

257,9206

33,684

PPBP 546

205,7633

19,142

4002

388,2642

110,470

Tab. 4.5: Hodnoty k výpočtu souřadnic bodu 4002 Převýšení mezi body 4102 a 4002 bylo získáno z upraveného zápisníku v programu Groma a vzniklo průměrnou hodnotou z převýšení určeného ze stanoviska 4002 a určeného ze stanoviska 4102. Převýšení mezi těmito dvěma body činí 3,451 m a bylo překontrolováno pomocí nivelace, viz 3.1.3 na straně 25. Výsledné souřadnice a výška bodu číslo 4002 jsou uvedeny v tab. 4.6. č. bodu

Y [m]

X [m]

Z [m]

4002

708 612,795

1 050 281,603

231,693

Tab. 4.6: Výsledné souřadnice a výška bodu 4002 Protokol o výpočtu bodů 4102 a 4002 jsou přiloženy na DVD ve složce Geodezie/Protokoly.

4.1.2

Výpočet souřadnic bodů polygonového pořadu

Pomocí uzavřeného orientovaného polygonového pořadu s počátkem na bodě 4002 a orientací na bod 4102 byly vypočteny souřadnice bodů 4001, 4004, 4013, 4026, 4020. Na obr. 4.1 vidíme schéma uzavřeného polygonového pořadu. Tyto body slouží jako základ měřické sítě a z ní byly odvozeny ostatní body měřické sítě, které byly určeny zejména pomocí rajónu. Výpočet polygonového pořadu

30

ČVUT Praha


Obr. 4.1: Schéma polygonového pořadu proběhl v programu Groma. Parametry a dosažené odchylky v polygonovém pořadu jsou uvedeny v tab. 4.7. Délka pořadu

131,774 m

Počet vrcholových bodů

5

Největší délka v pořadu

59,626 m

Nejmenší délka v pořadu

3,659 m

Nejmenší vrcholový úhel

50,6583 gon

Úhlová odchylka

-0,0563 gon

Polohová odchylka

0,004 m

Výškový uzávěr

0,005 m

Tab. 4.7: Parametry uzavřeného polygonového pořadu Protokol o výpočtu polygonového pořadu je přiložen ve složce Geodezie/Protokoly na DVD. Vyšší úhlová odchylka je možná, protože v pořadu jsou velmi krátké záměry, a tak se projevuje vyšší chyba zejména v zacílení, například příčná odchylka na vzdálenost 5 m s úhlem 5 mgon činí 0,4 mm. Ostatní body měřické sítě byly vypočteny zároveň s výpočtem podrobných bodů.

31

ČVUT Praha

4.2


Výpočet souřadnic podrobných bodů

Výpočet podrobných bodů proběhl v programu Groma pomocí funkce "Polární metoda dávkou...". První výpočty proběhly z bodů polygonového pořadu, zároveň s podrobnými body se vypočetly souřadnice ostatních bodů měřické sítě, ze kterých byl posléze proveden výpočet souřadnic podrobných bodů. Protokol o výpočtu souřadnic a výšek podrobných bodů je ve složce Geodezie/Protokoly na DVD.

4.3

Příprava snímků pro fotoplán

Digitální kamera Nikon D80 není určená pro fotogrammetrii, proto bylo zapotřebí určit prvky vnitřní orientace, kterými jsou: • konstanta komory • poloha hlavního snímkového bodu • průběh radiální a tangenciální distorze Prvky vnitřní orientace jsou potřebné k odstranění geometrických vad obrazu a zjišťujeme je pomocí kalibrace kamery. Nejběžnější typ kalibrace je pomocí kalibračního pole. Postup kalibrace kamery byl proveden podle mé bakalářské práce [2].

4.3.1

Kalibrace – snímkování pole

Nejprve bylo nasnímáno kalibrační pole dodávané s programem PhotoModeler. Nastavení fotoaparátu při snímání pole bylo stejné jako nastavení při snímání stěn objektu – pomocí automatického zaostřování se zaostřilo na nekonečno (vzdálený objekt v chodbě), přepnulo se na manuální ostření, nastavila se clona, čas a citlivost ISO. Snímání kalibračního pole se provedlo podle návodu [8], kdy vznikají snímky přibližně pod úhlem 45◦ v normální poloze a v poloze otočené kamery o 90◦ doprava a o 90◦ doleva kolem své optické osy. Těmito třemi pozicemi bylo nasnímáno pole ze

32

ČVUT Praha


všech čtyř stran. Pro kontrolu se kalibrační pole snímalo dvakrát. Tedy vzniklo 12 snímků pro určení jedné sady kalibračních parametrů. Celkově vznikly 2 sady pro ohnisko 18 mm.

4.3.2

Kalibrace – výpočet

Program PhotoModeler obsahuje funkci pro výpočet kalibračních prvků kamery. K získání lepších výsledků byly snímky kalibračního pole upraveny – převedeny do šedé škály a pomocí úpravy histogramu zvýrazněny body na poli, viz obr. 4.2 a 4.3.

Obr. 4.3: Upravený snímek

Obr. 4.2: Původní snímek

Z jedné série 12 snímku se určují kalibrační parametry, kterými jsou: • konstanta komory f [mm], • poloha středu snímku souřadnice x [mm] a y [mm], • koeficienty radiální distorze K1, K2 a K3. Vstupující rozměr čipu jsem převzal ze specifikací pro model Nikon D80, viz [3]. Nastavení výpočtu kalibrace probíhalo ve dvou krocích. Prvním krokem bylo nastavení rozměru čipu kamery, automatická detekce bodů a přibližný výpočet kalibračních parametrů. Nastavení výpočtu probíhalo ve dvou iteracích, viz obr. 4.4 a obr 4.5. Ve druhém kroku se manuálně opravily chyby po automatické referenci bodů a provedl se konečný výpočet. Nastavení výpočtu je vidět na obr. 4.6 a na obr. 4.7.

33

ČVUT Praha


Obr. 4.4: 1. iterace prvního kroku

Obr. 4.5: 2. iterace prvního kroku

Obr. 4.6: 1. iterace druhého kroku

Obr. 4.7: 2. iterace druhého kroku

Celkově byla kalibrace vypočtena 2x ze dvou sérií 12 snímků. Konečné kalibrační parametry vznikly průměrem, viz tab. 4.8. kalibrační veličina

hodnota

f [mm]

18,7570

Xp [mm]

12,1885

Yp [mm]

8,0223

K1

4,891 ×10−4

K2

-9,662 ×10−7

P1

-7,099 ×10−5

P2

-8,643 ×10−5

Tab. 4.8: Výsledné kalibrační hodnoty kamery Výsledky kalibrací jsou uvedeny v příloze K nebo ve složce Kalibrace na DVD.

34

ČVUT Praha

4.3.3


Kalibrace – idealizace snímků

Vybrané snímky (viz kap. 3.2 na straně 26) byly nahrány do programu PhotoModeler a byla jim nastavena kamera s výslednými kalibračními hodnotami. Následně byl odstraněn vliv radiální distorze a posun hlavního bodu, tím byla docílena idealizace projektu. Na obr. 4.8 a obr. 4.9 vidíme rozdíl mezi původním snímkem a idealizovaným snímkem bez vad objektivu a kamery.

Obr. 4.9: Idealizovaný snímek

Obr. 4.8: Původní snímek

4.4

Výpočet nivelace

Výpočty byly provedeny do nivelačního zápisníku, který je v příloze L. Rozdíly mezi měřením tam a zpět ( viz 3.1.3 na straně 23) byly úměrně rozděleny k záměrám vzad. Pokud byly body určeny víckrát bočními záměrami, tak výsledná výška bodu vznikla průměrem, jak vidíme v tab. 4.9. č. bodu

1. určení [m]

2. určení [m]

rozdíl [mm]

průměr [m]

4025

233,202

233,207

-5

233,205

4020

232,903

232,902

1

232,903

4026

232,831

232,833

-2

232,832

4004

232,772

232,777

-5

232,775

4001

231,069

231,070

-1

231,070

Tab. 4.9: Porovnání výšek určenými bočními záměrami

35

ČVUT Praha

4.5


Porovnání trigonometrického určení výšek a určení výšek pomocí nivelace

Přesnost určení výšek trigonometricky přibližně odpovídá přesnosti technické nivelace. Přesnost trigonometrické nivelace je závislá na mnohých vlivech, jako nejdůležitější vidím tyto vlivy – přesnost určení výšky stroje a výšky cíle, přesnost dostředění přístroje a cíle, přesnost měřené veličiny a v neposlední řadě také vliv podkladu (tzn. přesnost bodů ze kterých jsem vycházel). Detailní rozbor přesnosti není předmětem této práce, a proto ho zde neuvádím. V tab. 4.10 vidíme rozdíly mezi výšky určenými trigonometricky a pomocí nivelace. č. bodu

z nivelace[m]

z trig. [m]

rozdíl[mm]

4001

231,078

231,083

-5

4002

231,693

231,693

0

4004

132,789

232,794

-5

4005

232,776

232,791

-15

4012

232,783

232,797

-14

4013

232,801

232,801

0

4016

232,777

232,777

0

4019

232,988

232,982

6

4020

232,918

232,920

-2

4021

232,992

232,989

3

4022

232,976

232,976

0

4023

232,750

232,752

-2

4024

232,755

232,760

-5

4025

233,212

233,222

-10

4026

232,847

232,849

-2

4102

228,242

228,238

4

Tab. 4.10: Porovnání výšek určených trigonometricky a nivelací

36

ČVUT Praha


Vysoké odchylky na bodech 4005 a 4012 (v místnosti P04 – viz schéma 3.3 na straně 23) přikládám ke špatně určené výšce bodu 4005, například nesprávnou výškou cíle, bod 4012 je určen rajónem z bodu 4005. Z uvedených rozdílu můžeme usoudit, že absolutní přesnost výšky bodů měřické sítě je do 1 cm. Pro výpočty výšek podrobných bodů byla použita výška z trigonometrického měření. Výšky kleneb v půdorysu jsou staženy k výškám určených pomocí nivelace.

37

ČVUT Praha

5

5. VYHOTOVENÍ MĚŘICKÉ DOKUMENTACE

Vyhotovení měřické dokumentace

V této kapitole popisuji vznik měřické dokumentace, jejíž součástí je: • půdorys 1NP • řez A – A’ • řez B – B’ • pohledy zaměřovaných průčelí • fotoplány zaměřovaných průčelí Na pomoc při vytvoření půdorysu a řezů byl sestaven drátový 3D model tvrze zadané části. Model vznikl spojením naměřených podrobných bodů podle měřických náčrtů. V modelu nejsou detailně vykresleny jednotlivá průčelí. Ta jsou naznačena pouze schématicky. Soubor s modelem je součástí této diplomové práce na kořenovým adresáři DVD, ale není určen pro prezentaci, pouze pomáhá s interpretací stavebních poměrů. Náhled 3D modelu, konkrétně místnosti P02, vidíme na obr. 5.1.

Obr. 5.1: Náhled 3D modelu, konkrétně místnosti P02

38

ČVUT Praha

5.1


Půdorys 1NP

V Microstationu byl založen 2D soubor, do kterého byly nahrány všechny podrobné body i bodové pole. Před samotným importem bodů bylo zapotřebí upravit seznamy souřadnic podle vzorce 5.1, z důvodů jiného souřadného systému v MS a S-JTSK – kde X, Y je souřadný systém v Microstationu a x, y jsou souřadnice v systému S-JTSK. X = −y

,

Y = −x

(5.1)

Před tvorbou výkresu byly založeny vrstvy (hladiny), do kterých byla podle druhu zařazena kresba. Seznam základních hladin ve výkresu nalezneme i s popisem v tab. 5.1. Do jednotlivých vrstev byly poté zakresleny jednotlivé konstrukce. Rovina řezu je sestrojená z bodů měřených na podlaze po dohodě se zadavatelem. Toto řešení také snížilo počet zaměřovaných podrobných bodů o 1/3. Parametry sklopených čel kleneb byly odsunuty z 3D modelu a zobrazeny do půdorysu. Po dokončení liniové části výkresu byly přidány rozměrové kóty v milimetrech a výškové kóty podlah a kleneb v metrech. Výškové kóty podlah mají absolutní polohu v systému Bpv a jsou převzaty z nivelovaných výšek měřických bodů. Výškové kóty kleneb jsou relativní vůči výšce podlahy jednotlivých místností.

Obr. 5.2: Náhled půdorysu, část místnosti P02, bez měřítka Obrázek 5.2 znázorňuje část půdorysu, kde červeně je zobrazena rovina řezu, růžově jsou konstrukce nad rovinou řezu, tence černě jsou konstrukce pod rovinou

39

ČVUT Praha


název vrstvy

typ čáry

tloušťka čáry popis

bod_pole

plná

tenká

poloha a číslo bodového pole dvere

plná

tenká

osa a otevírání dveří fasada_*

-

-

poloha a čísla bodů jednotlivých průčelí koty

plná

tenká polohové kóty

nad_rovinnou_rezu

čerchovaná s 2 tečky

tlustá

konstrukce nad rovinou řezu pod_rovinou_rezu

plná

tenká

konstrukce pod rovinou řezu rez

čerchovaná

extra tlustá

poloha příčných řezů rovina_rezu

plná

velmi tlustá rovina řezu

sit_krizku

plná

tenká

síť křížků a popis S-JTSK sklopena_cela_kleneb

čerchovaná

tlustá

sklopená čela kleneb do půdorysu vyskove_koty

plná

tenká

výškové kóty kleneb vysky_podlah

plná

tenká výšky podlah

zazdene_otvory

tečkovaná

tenká

přibližná poloha zazděných otvorů Tab. 5.1: Seznam hladin v půdorysu

40

ČVUT Praha


řezu, tečkovaně jsou přibližné polohy zakrytých konstrukcí, např. komíny a zaniklých konstrukcí, které jsou ještě stále objevitelné, světle zelené linie jsou sklopená čela kleneb a světle zelené texty jsou výškové kóty kleneb, tmavě zeleně jsou rozměrové kóty, modré číslo v rámečku je absolutní výška podlahy, tence hnědě jsou vyobrazeny dveře a směr otvírání. Půdorys je kreslen v měřítku 1:50 a je v příloze B ve formátu A1 a ve složce Půdorys na DVD ve formátu DGN a DWG.

5.1.1

Problémy při tvorbě půdorysu

Problematické části při tvorbě vznikly zejména v důsledku havarijního stavu tvrze. Na obr. 5.3 vidíme propadlou část klenby v místnosti P07 a na obr. 5.4 vidíme její zákres v půdorysu, kde je pouze schématicky zakreslen rozsah propadu. Šipka ve výkresu naznačuje směr pohledu snímku.

Obr. 5.4: Její zobrazení v půdoryse

Obr. 5.3: Snímek propadlé klenby Častým problémem byly také zhroucené rohy, jak vidíme na obr. 5.5 a zobrazení

41

ČVUT Praha


v půdorysu na obr. 5.6.

Obr. 5.6: Jeho zobrazení v půdoryse

Obr. 5.5: Snímek zhrouceného rohu

5.2

Podélný a příčný řez

Poloha rovin podélného a příčného řezu byla navržena ve 3D modelu, následně byl 3D model ořezán podle rovin řezu, jak vidíme na obr. 5.7. Poté byl natočen tak, aby na řez byl ortogonální pohled a výkres byl exportován do 2D modelu.

Obr. 5.7: Oříznutý 3D model podle roviny podélného řezu Ve výkresu poté byly založeny vrstvy, do kterých se vykreslil řez. Důležité vrstvy jsou uvedeny v tab. 5.2. Ve vrstvách rez_asi a za_rezem_asi je schématicky zná-

42

ČVUT Praha


název vrstvy

typ čáry


koty

plná

tenká polohové kóty

okna

plná

tenká rozčlenění okna

rez

plná

velmi tlustá rovina řezu

rez_asi

tečkovaná

velmi tlustá

schématické znázornění 2NP v řezu skryte

čárkovaně

tenká

konstrukční prvky, které jsou skryté za zdí vyskove_koty

plná

tenká výškové kóty kleneb

za_rezem

plná

tenká

konstrukce, které jsou za řezem za_rezem_asi

plná

tenká

konstrukce, které jsou za řezem, schématicky Tab. 5.2: Seznam hladin v řezu zorněno 2NP. Krov nebyl zaměřen vůbec a díky jeho složitosti nebyl zakreslen ani schématicky, proto v půdním prostoru je "prázdné místo". Po dokončení liniové části výkresu byly přidány rozměrové kóty v milimetrech a výškové kóty v metrech zobrazující absolutní výšku v referenčním systému Bpv. Na obr. 5.8 vidíme část řezu A – A’, kde tlustá modrá čára znázorňuje rovinu řezu, tenká plná černá čára znázorňuje konstrukční prvky za řezem, čárkovaně jsou konstrukce schované za zdí, ale i přesto důležité, tečkovaně je schématické znázornění druhého nadzemního podlaží, tmavě zeleně jsou relativní i absolutní výškové kóty. Podélný i příčný řez jsou nakresleny v měřítku 1:50 a je v příloze C ve formátu A2 a ve složce Rez na DVD ve formátu DGN a DWG.

43

ČVUT Praha


Obr. 5.8: Náhled řezu A – A’

5.2.1

Problémy při tvorbě řezů

Problém vznikl v místnosti P06 a P07, kde strop místnosti se svažuje od okraje směrem ke středu místností P06 a P07, které jsou odděleny příčkou. Na místě bylo dodatečné měření ručním dálkoměrem, kde se zjistila odchylka mezi měřením a výkresem 11 mm. Tento pokles (cca 20 cm) je na místě viditelný, avšak na snímcích není postřehnutelný. Na obr. 5.9 vidíme danou partii v řezu a na obr. 5.10 panoráma místnosti, které vzniklo složením ze tří snímků a jsou pořízeny proti pohledu řezu. Na obr. 5.10 je červenou čárou přibližně zakreslena rovina řezu.

Obr. 5.9: Situace v řezu

Obr. 5.10: Panoráma místnosti P06 – pokles stropu

Přestože to je ze stavebního hlediska neobvyklé, je to nejspíše v důsledku pro-

44

ČVUT Praha


padání klenby, která byla podepřena zřejmě v 19. stoletím. Zaměření tedy odpovídá realitě.

5.3

Tvorba fotoplánů

V programu Groma byly souřadnice jednotlivých průčelí sklopeny do půdorysu pomocí funkce "Fasáda". Souřadnice vlícovacích bodů k vytvoření fotoplánů se upravily pro program Topol, a to následovně: • do osy x zapíšeme sklopené kladné souřadnice Y • do osy y zapíšeme záporné absolutní výšky bodů Idealizované snímky byly nahrány do programu Topol a zároveň byl načten textový soubor se souřadnicemi vlícovacích bodů. Postupně byly označeny na snímku vlícovací body. Pomocí 2D kolineární transformace byl snímek převeden ze středového promítání na ortogonální promítání. Nutný počet bodů pro kolineární transformaci jsou 4 body, v mém případě bylo použito minimálně 6 bodů, aby proběhlo vyrovnání výpočtu. Body určené pro transformaci (vlícovací body) by měly být správně rozmístěné po celé ploše určené k transformaci, jako příklad správného rozmístění vidíme na obr. 5.11 na západním průčelí.

Obr. 5.11: Ideální rozmístění VB Rozmístění vlícovacích bodů a bodů, podle kterých se sklápěla jednotlivá průčelí, nalezneme v příloze I. Jednotlivé fotoplány jsou v měřítku 1:50 a nalezneme je v příloze E v různých formátech a ve složce Fotoplány na DVD.

45

ČVUT Praha

5.3.1


Jižní průčelí

Identické body, sloužící ke sklopení do vodorovné roviny, jsou 1034 a 1010 (v náčrtu v příloze I.1 označeny světle růžovou barvou) v tab. 5.3 vidíme prostorové 3D souřadnice a souřadnice sklopené do vodorovné roviny. číslo bodu

Y (S-JTSK) [m]

X (S-JTSK) [m]

sklopené Y [m] 1010

708625,901

sklopené X [m]

1050327,088 993,596

1034

Z (Bpv) [m]

708631,642

233,227 -233,227

1050324,250 1000,000

233,812 -233,812

Tab. 5.3: Identické body pro sklopení do vodorovné roviny Odchylky na jednotlivých vlícovacích bodech po výpočtu transformace vidíme na obr. 5.12, kde sloupec Jméno představuje číslo bodu, sloupce Cíl. vodor. a Cíl. svisle představují cílovou souřadnicovou soustavu, sloupce Zdroj. vod a Zdroj. svis. představují snímkové souřadnice a sloupce Odch. vod a Odch. svis představují vodorovné a svislé odchylky po provedení transformace. Největší vodorovná odchylka je na bodě 1035 a činí 9, 6 mm a největší svislá odchylka je na bodě 1034 a činí 3, 4 mm.

Obr. 5.12: Transformační tabulka jižního průčelí

46

ČVUT Praha


Po transformování byl fotoplán oříznut a zčásti poupraven v grafickém editoru – černé plochy v okolí snímku převedeny na bílou barvu.

5.3.2

Západní průčelí


Y (S-JTSK) [m]

X (S-JTSK) [m]


708625,884

sklopené X [m]

1050313,133 1000,000

1008

Z (Bpv) [m]

708631,667

236,211 -236,211

1050324,245 987,473

232,869 -232,869

Tab. 5.4: Identické body pro sklopení do vodorovné roviny Odchylky na jednotlivých vlícovacích bodech po výpočtu transformace vidíme na obr. 5.13. Největší vodorovná odchylka je na bodě 119 a 43 a činí 3, 9 mm a největší svislá odchylka je na bodě 121 a činí −15, 5 mm. Body číslo 122 a 123 byly vyloučeny z výpočtu, kvůli vysoké odlehlosti.

Obr. 5.13: Transformační tabulka jižního průčelí

47

ČVUT Praha


Po transformování byl fotoplán oříznut a zčásti poupraven v grafickém editoru – černé plochy v okolí snímku převedeny na bílou barvu.

5.3.3

Severní průčelí


Y (S-JTSK) [m]

X (S-JTSK) [m]


708625,884

Z (Bpv) [m] sklopené X [m]

1050313,133 978,536

114

708606,637

236,211 -236,211

1050322,633 1000,000

233,285 -233,285

Tab. 5.5: Identické body pro sklopení do vodorovné roviny Severní průčelí vzniklo postupným spojením tří snímků, viz kapitola 3.2 na straně 26. Odchylky na jednotlivých vlícovacích bodech po výpočtu transformace vidíme na obr. F.1 pro východní část; na obr. F.2 pro střední část a na obr. F.3 pro západní část. Obrázky jsou pro svojí velikost umístěny v příloze F.1. Maximální hodnoty odchylek vlícovacích bodů je pro každou část uveden v tab. 5.6. Kde pro západní část bylo použito 7 VB, pro střední část 7 VB a pro východní část 6 VB. Přestože výsledné odchylky pro východní část nejsou nijak veliké, bral bych tuto část fotoplánu pouze orientačně, a to z důvodů špatně identifikovatelných vlícovacích bodů, dále z malého počtu možných vlícovacích bodů a jejich špatného rozmístění. Hlavním důvod těchto nedostatků je rostoucí strom těsně před průčelí, jak je vidět na fotoplánu. Východní část byla přidána zejména kvůli zobrazení celistvosti severního průčelí. Ke spojení rastrů slouží funkce maskování, kdy je veden řez jedním snímkem a oříznutý snímek je poté spojen s vedlejším snímkem. Kudy byl veden řez na vý-

48

ČVUT Praha


Západní část číslo bodu

Max. vod. odchylka Max. svislá odchylka

7

6, 3 mm

−2, 4 mm

9

3, 2 mm

9, 2 mm

Střední část 99

−7, 2 mm

15, 0 mm

Východní část 53

31, 6 mm

−2, 0 mm

Tab. 5.6: Maximální odchylky VB v jednotlivých částech severního průčelí chodní fasádě je názorně vidět na obr. 5.14. Průhledná zelená oblast byla z transformovaného snímku vyříznuta a oříznutý snímek překryl vedlejší snímek. Následně byly tyto dva snímky spojeny. Tento postup se opakoval pro každou dílčí část fotoplánu. Řez na severním průčelí byl veden místem, kde vystupuje střední část průčelí do popředí a není tedy příliš názorný.

Obr. 5.14: Maskování snímku Po maskování a mozaikování rastrů byl fotoplán oříznut a lehce poupraven v grafickém editoru – černé plochy v okolí snímku převedeny na bílou barvu.

49

ČVUT Praha

5.3.4


Východní průčelí

Identické body, sloužící ke sklopení do vodorovné roviny, jsou 145 a 115 (v náčrtu v příloze č. I.2 označeny světle růžovou barvou) v tab. 5.7 vidíme prostorové 3D souřadnice a souřadnice sklopené do vodorovné roviny. číslo bodu

Y (S-JTSK) [m]

X (S-JTSK) [m]

sklopené Y [m] 145

708612,338

1050333,346 1000,000

115

708606,531

sklopené X [m] 233,511 -233,511

1050322,531 987,724

Z (Bpv) [m]

233,280 -233,280

Tab. 5.7: Identické body pro sklopení do vodorovné roviny Východní průčelí vzniklo postupným spojením tří snímků, viz kapitola 3.2 na straně 26. Odchylky na jednotlivých vlícovacích bodech po výpočtu transformace vidíme na obr. F.4 pro jižní část; na obr. F.5 pro střední část a na obr. F.6 pro severní část. Transformační tabulky s odchylkami vlícovacích bodů jsou pro svojí velikost umístěny v příloze F.2. Maximální hodnoty odchylek vlícovacích bodů je pro každou část uveden v tab. 5.8. Kde pro jižní část bylo použito 9 VB, pro střední část 14 VB, pro severní část 7 VB. Jak vidíme na množství vlícovacích bodů (27), tvorba fotoplánu tohoto průčelí byla značně náročná z důvodu nedostatku prostoru pro vytvoření snímků před průčelím, které by byly co nejvíce kolmo k rovině průčelí. Proto se použily téměř všechny zaměřené body na fasádě a body s největšími odchylkami byly z výpočtu vyloučeny. Dalším problémem bylo vyrovnání snímků, aby při maskování nebyl poznat přechod mezi snímky, jak vidíme na obr. 5.15 před vyrovnáním expozice a na obr. 5.16 po vyrovnání expozice, kde přechod mezi snímky je vlevo od okna. Vyrovnání expozice bylo provedeno v programu Topol pouze subjektivní úpravou jasu a kontrastu. Ke spojení rastrů slouží funkce maskování a následné mozaikování, kde je veden řez jedním snímkem a oříznutý snímek je poté spojen s vedlejším snímkem. Linie

50

ČVUT Praha


Jižní část číslo bodu

Max. vod. odchylka Max. svislá odchylka

122

10, 5 mm

−6, 9 mm

123

−0, 8 mm

26, 3 mm

Střední část 124

12, 7 mm

−2, 9 mm

137

2, 8 mm

−12, 7 mm

Severní část 109

−5, 7 mm

2, 0 mm

114

−4, 5 mm

2, 3 mm

Tab. 5.8: Maximální odchylky VB v jednotlivých částech východního průčelí řezu je znázorněna na obr. 5.14.

Obr. 5.15: Před vyrovnáním barev

Obr. 5.16: Po vyrovnání barev

Po maskování a mozaikování rastrů byl fotoplán oříznut a zčásti poupraven v grafickém editoru – černé plochy v okolí snímku převedeny na bílou barvu.

51

ČVUT Praha

5.4


Tvorba pohledů

Obr. 5.17: Náhled pohledu – severní průčelí Pro každé vyhotovované průčelí vznikl samostatný soubor stejným postupem, a to následně popsaným. Po založení 2D souboru byl nahrán seznam souřadnic sklopených do vodorovné roviny. Body, podle kterých se sklápělo, jsou stejné jako v případě tvorby fotoplánů, viz. 5.3. Výkres byl rozdělen na několik vrstev. Základní vrstvy vidíme v tab. 5.9 i s jejich atributy. K sestrojení pohledu byly použity zaměřené podrobné body na průčelích a vytvořené fotoplány, které byly otevřeny pod příslušné výkresy. Další prvky důležité pro pohled byly zvektorizovány. Výkres byl doplněn o absolutní výškové kóty. Náhled pohledu vidíme na obr. 5.17, kde červeně vidíme hlavní prvky pohledu, modře vidíme prvky obkreslené z fotoplánu, černě vidíme ostatní prvky pohledu, zejména okna a dveře, tmavě zeleně jsou výškové kóty. Jednotlivé pohledy jsou v měřítku 1:50 a nalezneme je v příloze D ve formátu A2 a ve složce Pohled na DVD ve formátu DGN a DWG.

52

ČVUT Praha

název vrstvy


typ čáry


hl_prvky

plná

tenká hlavní konstrukční prvky

okna

plná

tenká rozčlenění okna

ostatni

plná

tenká konstrukční prvky získané pomocí fotoplánu

strecha

plná

tenká poloha střechy

tasky

plná

tenká schématické naznačení střešní krytiny

vysk_koty

plná

tenká výškové kóty pohledu

za_rezem

plná

tenká konstrukce, které jsou za řezem

zbytek

čárkovaná

tenká

přibližná poloha konstrukcí, které nebyli předmětem práce Tab. 5.9: Seznam hladin v pohledech

53

ČVUT Praha

ZÁVĚR

Závěr Hlavním úkolem této diplomové práce bylo vytvoření měřické dokumentace tvrze č.p. 15 v Bylanech u Českého Brodu. V rámci projektu byla tedy zpracovaná měřická dokumentace v tomto rozsahu: • půdorys 1NP severního křídla • podélný a příčný řez tvrze severního křídla • pohled a fotoplán severního průčelí • pohled a fotoplán východního průčelí severního křídla • pohled a fotoplán jižního průčelí severního křídla • pohled a fotoplán západního průčelí severního křídla Geodetická dokumentace poslouží jako podklad pro stavebně historický průzkum, který zpracovává Ing. Arch. Václav Hájek v rámci své disertační práce. Nejprve byla vybudována měřická síť a poté byla tvrz v několika týdnech zaměřena prostorovou polární metodou za pomoci totálního přístroje s bezodrazným měřením délek. Při podrobném zaměřením byla nasnímána jednotlivá průčelí. Celkově bylo zaměřeno cca 1200 podrobných bodů a nasnímáno 47 snímků průčelí plus několik desítek dalších pomocných snímků. Pro kontrolu výškopisu byla měřická síť přeměřena geometrickou nivelací odpovídající přesnosti technické nivelace. Měření bylo připojeno do souřadného systému S-JTSK a výškového systému Bpv. Základ měřické sítě tvořil uzavřený orientovaný polygonový pořad. Pro potřeby podrobného zaměření vznikaly další měřické body pomocí rajónů. Celkem bylo založeno 27 měřických bodů, jejichž stabilizace je považována za dočasnou. Poté byly vypočítány souřadnice a výšky všech podrobných bodů. V rámci kontroly byly určeny některé měřické body nivelací a dosažené výsledky porovnány s výšky dosaženými pomocí trigonometrického měření. Před tvorbou fotoplánů z digitálních snímků bylo zapotřebí nejdříve zjistit prvky vnitřní orientace kamery pomocí kalibračního pole a programu Photomodeler. Prvky

54

ČVUT Praha

ZÁVĚR

jsou potřebné k odstranění vad objektivu a kamery. Výsledné prvky vnitřní orientace byly použity v programu Photomodeler pro tvorbu idealizovaných snímků. Pro vytvoření fotoplánů byly body zaměřené na průčelích sklopeny do vodorovné roviny. Pomocí vlícovacích bodů a rovinnou kolineární transformací byly vytvořeny fotoplány. Jednotlivé výkresy vznikaly v CAD programu Microstation. Nejdříve byl pro lepší orientaci vytvořen 3D model tvrze ze zaměřených podrobných bodů. Po založení 2D výkresu pro půdorys, řezy a pohledy byly importovány podrobné body, ze kterých vznikla kresba. Prvky každého výkresu byly rozděleny do několika vrstev, kvůli přehlednosti celého výkresu. Půdorys a řezy vznikly pouze pro první nadzemní podlaží, protože je historicky nejstarší a nejzajímavější a pro zaměření zbytku tvrze nebyl v rámci tohoto projektu dostatek času. Půdorys je kreslen v souřadném systému S-JTSK a v měřítku 1:50. Řezy a pohledy jsou kresleny ve výškovém systému Bpv a v měřítku 1:50, stejně tak i fotoplány. Výsledné výkresy jsou také na digitálním nosiči, jak ve formátu *.dgn, tak i ve formátu *.dwg. Seznam výkresu nalezneme v tab. 5.10. Název výkresu

č. výkresu měřítko

formát

název souboru

půdorys

1

1:50

A1

pu_1.dwg

řez A – A’

2

1:50

A2

r_2.dwg

řez B – B’

3

1:50

A2

r_3.dwg

pohled - severní průčelí

4

1:50

A2

p_4.dwg

pohled - východní průčelí

5

1:50

A2

p_5.dwg

pohled - jižní průčelí

6

1:50

A2

p_6.dwg

pohled - západní průčelí

7

1:50

A2

p_7.dwg

fotoplán - severní průčelí

11

1:50

A2

f_11.dwg

fotoplán - východní průčelí

12

1:50

A3

f_12.dwg

fotoplán - jižní průčelí

13

1:50

A4

f_13.dwg

fotoplán - západní průčelí

14

1:50

A3

f_14.dwg

Tab. 5.10: Seznam výkresů

55

ČVUT Praha

ZÁVĚR

Hlavním problémem při tvorbě dokumentace byl havarijní stav tvrze. Tento stav se postupem času nadále zhoršuje. Při poslední návštěvě 11. 10. 2012 byl např. zaznamenán pokles podlahy ve východní části tvrze, kde je již také propadlá klenba a trhliny ve zdech.

56

ČVUT Praha

POUŽITÉ ZDROJE

Použité zdroje [1] HÁJEK, Václav Ing. Arch. Bylany čp. 15 - tvrz . Praha 2012, Stavebně historický průzkum. ČVUT, Fakulta architektury. [2] Kulík, T. Fotogrammetrická dokumentace části sálu komendy v Českém Dubu . Praha, 2011. Bakalářská práce. ČVUT, Stavební fakulta. [3] nikon.com. Nikon D80 - Specifications. [online]. [cit. 2012-12-05]. Dostupné z WWW: . [4] graftek.com.tr Trimble 3600 Total Station Series. [online]. [cit. 2011-05-05]. Dostupné z WWW: . [5] topol.cz Topol Software. [online]. [cit. 2012-12-05]. Dostupné z WWW: . [6] bentley.com Bentley Microstation. [online]. [cit. 2012-12-05]. Dostupné z WWW: . [7] Bylany Bylany (Chrášťany). WIKIPEDIE. [online]. [cit. 2012-12-05]. Dostupné z WWW: . [8] Photomodeler.com PhotoModeler Tutorials. [online]. [cit. 2011-05-05]. Dostupné z WWW: . [9] O činnosti Západočeský institut pro ochranu a dokumentaci památek [online]. [cit. 2012-12-27]. Dostupné z WWW: .

57

ČVUT Praha

SEZNAM SYMBOLŮ, VELIČIN A ZKRATEK

Seznam symbolů, veličin a zkratek ČVUT

České vysoké učení technické

FSv

Fakulta stavební

ČUZK

Český úřad zeměměřičský a katastrální

S-JTSK

souřadnicový systém jednotné trigonometrické sítě katastrální

Bpv

Balt po vyrovnání

TB

Trigonometrický bod

ZB

Zajišťovací bod

PPBP

Podrobné polohové bodové pole

GNSS

Globální navigační satelitní systémy

vp

výška přístroje

vc

výška cíle

1NP

první nadzemní podlaží

PM

PhotoModeler

VB

vlícovací bod

MS

Microstation

58

Seznam obrázků 1

Tvrz č.p. 15 v Bylanech

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.1

Mapa okolí Bylan, Zdroj: www.mapy.cz . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2

Schéma severního křídla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1

Nikon D80 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.2

Trimble 3600 DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3

Pracovní prostředí Topol xT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.4

Pracovní prostředí Microstation V8 XM . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.1

Přehled bodového pole, Zdroj: geoportal.cuzk.cz . . . . . . . . . . . . 20

3.2

Schéma bodového pole v exteriéru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.3

Schéma bodového pole v interiéru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.4

Schéma nivelačního bodového pole, Zdroj: dataz.cuzk.cz . . . . . . . . 24

3.5

Přibližná poloha stanovisek při snímání . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.1

Schéma polygonového pořadu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2

Původní snímek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.3

Upravený snímek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.4

1. iterace prvního kroku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.5

2. iterace prvního kroku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.6

1. iterace druhého kroku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.7

2. iterace druhého kroku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.8

Původní snímek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.9

Idealizovaný snímek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.1

Náhled 3D modelu, konkrétně místnosti P02 . . . . . . . . . . . . . . 38

5.2

Náhled půdorysu, část místnosti P02, bez měřítka . . . . . . . . . . . 39

5.3

Snímek propadlé klenby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.4

Její zobrazení v půdoryse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.5

Snímek zhrouceného rohu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.6

Jeho zobrazení v půdoryse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.7

Oříznutý 3D model podle roviny podélného řezu . . . . . . . . . . . . 42

5.8

Náhled řezu A – A’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

5.9

Situace v řezu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

5.10 Panoráma místnosti P06 – pokles stropu . . . . . . . . . . . . . . . . 44 5.11 Ideální rozmístění VB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.12 Transformační tabulka jižního průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 5.13 Transformační tabulka jižního průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.14 Maskování snímku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.15 Před vyrovnáním barev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.16 Po vyrovnání barev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.17 Náhled pohledu – severní průčelí

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

F.1 Transformační tabulka severního průčelí – západní část . . . . . . . . 70 F.2 Transformační tabulka severního průčelí – střední část . . . . . . . . . 71 F.3 Transformační tabulka severního průčelí – východní část . . . . . . . 71 F.4 Transformační tabulka východního průčelí – jižní část . . . . . . . . . 72 F.5 Transformační tabulka východního průčelí – střední část . . . . . . . 73 F.6 Transformační tabulka východního průčelí – severní část . . . . . . . 73 M.1 Pohled na severní průčelí tvrze č.p. 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 M.2 Pohled na místnost P05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 M.3 Pohled z místnosti P02 do sklepa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 M.4 Pohled na zazděný otvor mezi místnostmi P04 a P05; snímek z P05 . 84 M.5 Pohled na zazděný otvor mezi místnostmi P04 a P05; snímek z P04 . 84 M.6 Pohled na zazděné otvory mezi místnostmi P03 a P06 . . . . . . . . . 84 M.7 Schody k mezi podestě v P02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 M.8 Propadlá klenba v P07 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 M.9 Krov v severním křídle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Seznam tabulek 3.1

Měřické práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2

Druh stabilizace bodů v exteriéru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.3

Porovnání měření TAM a ZPĚT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.4

Porovnání daného a měřeného převýšení . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.5

Porovnání měření TAM a ZPĚT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.6

Porovnání dosaženého rozdílu v uzavřeném nivelačním pořadu . . . . 26

3.7

Nastavení kamery při snímkování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.1

Vstupní hodnoty pro připojení do systému S-JTSK . . . . . . . . . . 28

4.2

Souřadnicové opravy na identických bodech . . . . . . . . . . . . . . 29

4.3

Vstupní data k výpočtu výšky stanoviska 4102 . . . . . . . . . . . . . 29

4.4

Výsledné souřadnice a výška bodu 4102 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.5

Hodnoty k výpočtu souřadnic bodu 4002 . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.6

Výsledné souřadnice a výška bodu 4002 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.7

Parametry uzavřeného polygonového pořadu . . . . . . . . . . . . . . 31

4.8

Výsledné kalibrační hodnoty kamery . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.9

Porovnání výšek určenými bočními záměrami . . . . . . . . . . . . . 35

4.10 Porovnání výšek určených trigonometricky a nivelací . . . . . . . . . 36 5.1

Seznam hladin v půdorysu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.2

Seznam hladin v řezu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.3

Identické body pro sklopení do vodorovné roviny . . . . . . . . . . . . 46

5.4


5.5


5.6

Maximální odchylky VB v jednotlivých částech severního průčelí . . . 49

5.7


5.8

Maximální odchylky VB v jednotlivých částech východního průčelí . . 51

5.9

Seznam hladin v pohledech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

5.10 Seznam výkresů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

ČVUT Praha

SEZNAM PŘÍLOH

Seznam příloh A Obsah DVD

63

B Půdorys

66

C Podélný a příčný řez

67

D Výkresy pohledů

68

E Fotoplány

69

F Odchylky vlícovacích bodů

70

F.1 Odchylky vlícovacích bodů severního průčelí . . . . . . . . . . . . . . 70 F.2 Odchylky vlícovacích bodů východního průčelí . . . . . . . . . . . . . 72 G Přehled bodového pole v exteriéru

74

H Přehled bodového pole v interieru

75

I

76

Rozmístění vlícovacích bodů na průčelích I.1

Vlícovací body na jižním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

I.2

Vlícovací body na východním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

I.3

Vlícovací body na severním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

I.4

Vlícovací body na západním průčelí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

J Náčrty

80

K Kalibrace kamery

81

L Nivelační zápisník

82

M Snímky tvrze

83

62

ČVUT Praha

A

A. OBSAH DVD

Obsah DVD • Bodove_pole – adresář obsahující přehledky bodového pole – bod_pole_exterier.pdf – náčrt bodového pole v exteriéru – bod_pole_interier.pdf – náčrt bodového pole v interiéru – bod_pole_JTSK.stx – seznam souřadnic a výšek bodového pole – situace.vyk – výkres pro Kokeš obsahující náčrt bod. pole v exteriéru – situace_2.dgn – výkres pro MS obsahující náčrt bod. pole v interiéru • Fotografie – adresář obsahující fotografie tvrze (exteriéru, interiéru a krovu) • Fotoplán – adresář obsahující soubory potřebné pro tvorbu fotoplán – Jizni – adresář obsahující snímky, výkres, fotoplán, souřadnice VB pro jižní průčelí – Severni – adresář obsahující snímky, výkres, fotoplán, souřadnice VB pro severní průčelí – Vychodni – adresář obsahující snímky, výkres, fotoplán, souřadnice VB pro východní průčelí – Zapadni – adresář obsahující snímky, výkres, fotoplán, souřadnice VB pro západní průčelí • Geodeticke_udaje – adresář obsahující geodetické údaje státní polohové sítě • Geodezie – adresář obsahující soubory měření, seznamy souřadnic a protokoly o výpočtech – Mereni – adresář obsahující soubory měření z jednotlivých dnů – Protokoly – adresář obsahující protokoly o výpočtu měřické sítě a podrobných bodů – Seznamy_souradnic – adresář obsahující seznamy souřadnic ve formátu crd pro Gromu a ve formátu txt

63

ČVUT Praha

A. OBSAH DVD

• Kalibrace – adresář obsahující snímky a soubory potřebné pro kalibraci kamery • Pohled – adresář obsahující soubory a výsledky pro tvorbu pohledů – Jizni – adresář obsahující soubory potřebné pro vyhotovení pohledu jižního průčelí ∗ jizni_fasada.crd/txt – 3D seznam souřadnic bodů jižního průčelí ∗ p_6.dgn/dwg – výkres pro MS a AutoCAD jižního průčelí ∗ p_6.pdf – výkres v PDF pohledu jižního průčelí ∗ sklopena_jizni.crd/txt – sklopené souřadnice bodů jižního průčelí ∗ sklopeni.pro – protokol výpočtu sklopení souřadnic do vodorovné roviny – Severni – adresář obsahující soubory vyhotoveného pohledu na severní průčelí ∗ p_4.dgn/dwg – výkres pro MS a AutoCAD severního průčelí ∗ p_4.pdf – výkres v PDF pohledu severního průčelí ∗ severni.crd/txt – 3D seznam souřadnic severního průčelí ∗ sklop_fasada.crd/txt – sklopené souřadnice do vodorovné roviny ∗ sklop_fasada.pro – protokol o sklopení souřadnic do vodorovné roviny – Vychodni – adresář obsahující soubory vyhotoveného pohledu na východní průčelí ∗ p_5.dgn/dwg – výkres pro MS a AutoCAD východního průčelí ∗ p_5.pdf – výkres v PDF pohledu východního průčelí ∗ vychodni.crd/txt – 3D seznam souřadnic východního průčelí ∗ sklopena_fasada.crd/txt – sklopené souřadnice do vodorovné roviny ∗ sklop_fasada.pro – protokol o sklopení souřadnic do vodorovné roviny

64

ČVUT Praha

A. OBSAH DVD

– Zapadni – adresář obsahující soubory vyhotoveného pohledu na západní průčelí ∗ p_7.dgn/dwg – výkres pro MS a AutoCAD západního průčelí ∗ p_7.pdf – výkres v PDF pohledu západního průčelí ∗ zapadni.crd/txt – 3D seznam souřadnic západního průčelí ∗ sklop_fasada.crd/txt – sklopené souřadnice do vodorovné roviny ∗ sklop_fasada.pro – protokol o sklopení souřadnic do vodorovné roviny • Pudorys – adresář obsahující výkres půdorysu objektu • Rez – adresář obsahující výkresy řezu – AA – adresář obsahující výkres řezu A – A’ ∗ 2D_model.dgn – oříznutý 3D model převedený do roviny ∗ 3D_model.dgn – oříznutý 3D model ∗ r_2.dgn/dwg – výkres řezu A – A’ ∗ rez_A_sklopen.crd/txt – sklopené souřadnice do vodorovné roviny ∗ rez_A_sklopen.pro – protokol o sklopení souřadnice do vodorovné roviny – BB – adresář obsahující výkres řezu A – A’ ∗ 2D_model.dgn – oříznutý 3D model převedený do roviny ∗ 3D_model.dgn – oříznutý 3D model ∗ r_3.dgn/dwg – výkres řezu B – B’ ∗ rezB_sklopen.crd/txt – sklopené souřadnice do vodorovné roviny ∗ rezB_sklopen.pro – protokol o sklopení souřadnice do vodorovné roviny • 3D_model.dgn/dwg – 3D model zaměřované oblasti • kulik-tomas-DP-2013.pdf – text diplomové práce

65

ČVUT Praha

B

B. PŮDORYS

Půdorys Půdorys je vyhotoven na papír velikosti A1 v měřítku 1:50.

66

ČVUT Praha

C

C. PODÉLNÝ A PŘÍČNÝ ŘEZ

Podélný a příčný řez

Součástí této části přílohy jsou: • Řez A – A’ je vyhotoven na papír velikosti A2 v měřítku 1:50 • Řez B – B’ je vyhotoven na papír velikosti A2 v měřítku 1:50

67

ČVUT Praha

D

D. VÝKRESY POHLEDŮ

Výkresy pohledů

Součástí této přílohy jsou: • Pohled – severní průčelí je vyhotoven na papír velikosti A2 v měřítku 1:50 • Pohled – východní průčelí severní křídlo je vyhotoven na papír velikosti A2 v měřítku 1:50 • Pohled – jižní průčelí severní křídlo je vyhotoven na papír velikosti A2 v měřítku 1:50 • Pohled – západní průčelí severní křídlo je vyhotoven na papír velikosti A1 v měřítku 1:50

68

ČVUT Praha

E

E. FOTOPLÁNY

Fotoplány

Součástí této přílohy jsou: • Fotoplán – severní průčelí je vyhotoven na papír velikosti A2 v měřítku 1:50 • Fotoplán – východní průčelí severní křídlo je vyhotoven na papír velikosti A3 v měřítku 1:50 • Fotoplán – jižní průčelí severní křídlo je vyhotoven na papír velikosti A4 v měřítku 1:50 • Fotoplán – západní průčelí severní křídlo je vyhotoven na papír velikosti A3 v měřítku 1:50

69

ČVUT Praha

F

F. ODCHYLKY VLÍCOVACÍCH BODŮ

Odchylky vlícovacích bodů V této příloze jsou přiloženy transformační tabulky, ve kterých vidíme odchylky

vlícovacích bodů pro jednotlivé části fotoplánu. Sloupec Jméno představuje číslo bodu, sloupce Cíl. vodor. a Cíl. svisle představují cílovou souřadnicovou soustavu, sloupce Zdroj. vod a Zdroj. svis. představují snímkové souřadnice a sloupce Odch. vod a Odch. svis představují vodorovné a svislé odchylky po provedení transformace. Body, u kterých "nesvítí"žlutá žárovička, byly z výpočtu vyloučeny.

F.1

Odchylky vlícovacích bodů severního průčelí

Obr. F.1: Transformační tabulka severního průčelí – západní část

70

ČVUT Praha


Obr. F.2: Transformační tabulka severního průčelí – střední část

Obr. F.3: Transformační tabulka severního průčelí – východní část

71

ČVUT Praha

F.2


Odchylky vlícovacích bodů východního průčelí

Obr. F.4: Transformační tabulka východního průčelí – jižní část

72

ČVUT Praha


Obr. F.5: Transformační tabulka východního průčelí – střední část

Obr. F.6: Transformační tabulka východního průčelí – severní část

73

ČVUT Praha

G

G. PŘEHLED BODOVÉHO POLE V EXTERIÉRU

Přehled bodového pole v exteriéru

74

ČVUT Praha

H

H. PŘEHLED BODOVÉHO POLE V INTERIERU

Přehled bodového pole v interieru

75

ČVUT Praha

I

I. ROZMÍSTĚNÍ VLÍCOVACÍCH BODŮ NA PRŮČELÍCH

Rozmístění vlícovacích bodů na průčelích Na uvedených přehledkách můžeme vidět rozmístění vlícovacích bodů pro tvorbu

fotoplánů. Body, které jsou růžově zvýrazněny, byly použity pro sklopení prostorových souřadnic do vodorovné roviny. V některých případech byly tyto body použity i jako vlícovací body (např. na jižním a východním průčelí).

I.1

Vlícovací body na jižním průčelí

76

ČVUT Praha

I.2


Vlícovací body na východním průčelí

77

ČVUT Praha

I.3


Vlícovací body na severním průčelí

78

ČVUT Praha

I.4


Vlícovací body na západním průčelí

79

ČVUT Praha

J

J. NÁČRTY

Náčrty V této části kapitoly jsou přiloženy veškeré vyhotovené náčrty z terénu.

Obsahem této části přílohy je: • náčrt půdorysu – 3x • náčrt severního průčelí • náčrt východního průčelí • náčrt jižního průčelí • náčrt západního průčelí

80

ČVUT Praha

Kalibrace kamery soubor zaostení expozice clona ISO f[mm] Deviationf[mm] Xp[mm] DeviationXp[mm] Yp[mm] DeviationYp[mm] K1 DeviationK1 K2 DeviationK2 K3 DeviationK3 P1 DeviationP1 P2 DeviationP2 OverallRMS[px] Largestresidual[px] AveragePhotoPointCovera

kalib2.pmr 1/60 4,0 200 18,7726 0,002 12,1923 9,8E04 8,0172 9,8E04 4,914E04 7,6E07 9,751E07 5,2E09 6,627E05 8,939E05 0,304 2,479 80%

kalib3.pmr 1/60 7,1 200 18,7415 0,001 12,1847 1,0E03 8,0274 1,0E03 4,868E04 8,6E07 9,572E07 5,8E09 7,570E05 8,346E05 0,341 2,768 79%

Prmr

K

K. KALIBRACE KAMERY

18,7570 0,002 12,1885 9,900E04 8,02231 9,900E04 4,891E04 8,100E07 9,662E07 5,500E09 7,099E05 8,643E05

Z jedné série 12 snímků se určují kalibrační parametry (prvky vnitřní orientace), kterými jsou: • konstanta komory f [mm], • poloha středu snímku souřadnice x [mm] a y [mm], • koeficienty radiální distorze K1, K2, K3, P1 a P2. Vstupující rozměr čipu jsem převzal z product list z [3]. V uvedené tabulce jsou vypočtené hodnoty jednotlivých kalibrací a jejich následný průměr, kterým se prováděla idealizace snímků.

81

ČVUT Praha

L

L. NIVELAČNÍ ZÁPISNÍK

Nivelační zápisník Tato příloha obsahuje adjustovaný nivelační zapisník.

82

ČVUT Praha

M

M. SNÍMKY TVRZE

Snímky tvrze

Obr. M.1: Pohled na severní průčelí tvrze č.p. 15

Obr. M.3: Pohled z místnosti P02 do Obr. M.2: Pohled na místnost P05

sklepa

83

ČVUT Praha

M. SNÍMKY TVRZE

Obr. M.4: Pohled na zazděný otvor Obr. M.5: Pohled na zazděný otvor mezi místnostmi P04 a P05; snímek z mezi místnostmi P04 a P05; snímek z P05

P04

Obr. M.6: Pohled na zazděné otvory mezi místnostmi P03 a P06

84

ČVUT Praha

M. SNÍMKY TVRZE

Obr. M.7: Schody k mezi podestě v P02

Obr. M.8: Propadlá klenba v P07

Obr. M.9: Krov v severním křídle

85

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Recommend Documents