ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební Katedra mapování a kartografie ___________________________________________________________ Studijní program: Geodézie a kartografie Studijní obor: Geodézie a kartografie
Kartometrická analýza Palackého mapy Čech programem MapAnalyst Cartometric analysis of Palacky´s map of Bohemia by using of program MapAnalyst
Diplomová práce
Vedoucí práce: Prof. Ing. Bohuslav Veverka, DrSc.
Bc. Magda Valková Praha 2012
Vedoucí diplomové práce:
prof. Ing. Bohuslav Veverka, DrSc.
Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci na téma: „Kartometrická analýza Palackého mapy Čech programem MapAnalyst“ vypracovala samostatně s použitím uvedených zdrojů a literatury v souladu s Metodickým pokynem o etické přípravě vysokoškolských závěrečných prací. Souhlasím s využitím práce ke studijním účelům se souhlasem katedry.
V Praze dne 12. prosince 2012
..………………… Bc. Magda Valková
Poděkování Děkuji vedoucímu diplomové práce, panu Prof. Ing. Bohuslavu Veverkovi, DrSc. za pomoc, cenné rady, připomínky a čas, který mi věnoval při zpracování daného tématu. Dále bych chtěla poděkovat panu Ing. Filipu Antošovi za poskytnutí historické mapy Čech. Především děkuji mé rodině za velikou podporu a zázemí po celou dobu mého studia.
Abstrakt: Tato práce se zabývá kartometrickou analýzou historické mapy českého království ve XIV. století. Jejím autorem je František Palacký a později Josef Kalousek. Mapa patří mezi staré mapy vytvořené jednotlivci. Analýza je provedena pomocí švýcarského softwaru MapAnalyst. Během zpracování byly využity tři metody posouzení přesnosti. Jednou z nich byl výpočet s volbou kartografického zobrazení mapy díky předběžné verzi programu. Výslednými hodnotami jsou polohové odchylky zvolených prvků, měřítko, stočení mapy, střední polohová chyba a směrodatná odchylka. Další výstup je grafický a tím jsou následující vizualizace - deformace sítě, vektory posunů, izolinie měřítka a izolinie rotace. V závěru práce byla na základě zjištěných poznatků zhodnocena přesnost mapy. Klíčová slova: Palackého mapa Čech, kartometrická analýza, polohová odchylka, vektory posunů, historická mapa, kartografie
Summary: This work deals with the cartometric analysis of historical maps of Bohemian kingdom in the XIV. century. The author is František Palacký and his follower Josef Kalousek. Map is one of the old maps created by individuals. The analysis is performed using the software MapAnalyst from Switzerland. During processing were used three methods of accuracy assessment. One of them was calculated with a choice of cartographic projection of map by Pre - Release version of the program. Resulting values are positional deviations of individual points, scale, rotation maps, mean position error and standard deviation. Another outputs are following graphical visualization – distortion grid, vectors of displacement, isolines of scale and of rotation. The map accuracy was evaluated on the base of findings in the conclusion. Keywords: Palacky’s map of Bohemia, cartometric analysis, positional diversion, vectors of displacement, historical map, cartography
OBSAH
1. ÚVOD................................................................................................................................ 8 2. AUTOŘI MAPY ............................................................................................................ 10 2.1 František Palacký ....................................................................................................... 10 2.2 Josef Kalousek ........................................................................................................... 13 3. PALACKÉHO MAPA................................................................................................... 14 3.1 Historie a vznik mapy ................................................................................................ 14 3.2 Popis Palackého mapy................................................................................................ 16 3.3 Měditisk...................................................................................................................... 18 4. KARTOMETRE ............................................................................................................ 19 4.1 Srážka mapy ............................................................................................................... 19 5. KARTOMETRICKÁ DIGITALIZACE ..................................................................... 20 5.1 Skenování ................................................................................................................... 20 6. SOFTWARE................................................................................................................... 21 6. 1 Prostředí MapAnalyst................................................................................................ 21 6.2 Vliv projekce .............................................................................................................. 22 6.2.1 Mercatorovo zobrazení............................................................................................ 23 6.2.2 Křovákovo zobrazení .............................................................................................. 24 6.3 Velikost importované mapy ....................................................................................... 25 6.4 Umístění rastrové referenční mapy ............................................................................ 25 6.4.1 World soubor........................................................................................................... 26 6.5 Import a export bodů .................................................................................................. 27 6.6 Grafická úprava bodů ................................................................................................. 28 6.7 Transformace.............................................................................................................. 29 6.7.1 Směr transformace .................................................................................................. 29 6.7.2 Výběr transformace ................................................................................................. 29 6.7.3 Výstup z transformace............................................................................................. 33 7. ZPRACOVÁNÍ .............................................................................................................. 34 7. 1 Využití souřadnic S-JTSK......................................................................................... 34 7.1.1 Průsečíky poledníků a rovnoběžek.......................................................................... 34
7.1.2 Sídla......................................................................................................................... 38 7.1.3 Soutoky ................................................................................................................... 42 7.2 Výpočet pomocí OpenStreetMap ............................................................................... 45 7.3 Výpočet při zvoleném kartografickém zobrazení ...................................................... 48 7.3.1 Lambertovo konformní kuželové zobrazení .......................................................... 50 7.3.2 Ekvidistantní kuželové zobrazení ........................................................................... 53 8. POROVNÁNÍ ................................................................................................................. 55 9. ZÁVĚR ........................................................................................................................... 59 10. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY........................................................................ 61 11. SEZNAM OBRÁZKŮ ................................................................................................. 62 12. SEZNAM PŘÍLOH...................................................................................................... 64
1. ÚVOD Cílem diplomové práce je provézt kartometrickou analýzu Palackého mapy Čech. Práce navazuje na mou bakalářskou práci, jejímž předmětem bylo také zkoumání přesnosti této mapy. V bakalářské práci byly vypočteny souřadnice vybraných podrobných bodů pomocí Helmertovy transformace programem MATKART. Identickými body byly průsečíky zeměpisné sítě, takže i veškerá přesnost závisela na tomto podkladu. Předmětem zkoumání byla vybraná sídla a větvení vodních toků. Porovnáním souřadnic vypočtených transformací a souřadnic zjištěných v programu InfoMapa bylo provedeno zhodnocení přesnosti mapy. V diplomové práci je zvolen jiný postup hodnocení a to s využitím volně dostupného švýcarského softwaru MapAnalyst. V něm jsou pro výpočet transformace využity všechny body jako identické. Bude zde provedeno několik metod studie přesnosti mapy, které zároveň obsahují i porovnání jednotlivých verzí softwaru. a)
Využití souřadnic S-JTSK
b)
Výpočet pomocí OpenStreetMap
c)
Výpočet při zvoleném kartografickém zobrazení V první metodě budou využity souřadnice stejných bodů jako v bakalářské práci a
výsledky porovnány. V tomto postupu je možné posoudit vliv zákresu zeměpisné sítě, protože lze provézt výpočet pouze z podrobných bodů. Dále bude využito možnosti OpenStreetMap, tedy automaticky připojené referenční mapy. Zde budou v MapAnalyst vybrány nové body. Nebudou zde figurovat průsečíky zeměpisné sítě, protože je OpenStreetMap neobsahuje. Pro bakalářskou práci byl použit reprint Palackého mapy poskytnutý vedoucím práce, panem prof. Bohuslavem Veverkou. Mapa byla naskenována skenerem katedry mapování a kartografie s rozlišením 400 DPI a uložena ve formátu jpeg. Pro diplomovou práci by bylo nevhodnější použít originál mapy. Ten sice vlastní knihovna Historického ústavu akademie věd, ale vzhledem k tomu, že knihovna nemá k dispozici velkoformátový skener a zároveň předpisy knihovny, věk a zchátralost nedovolují tento materiál vynášet z budovy Ústavu, nelze pořídit jeho sken. Shodou okolností byla v roce 2006 vypracována diplomová práce panem Ing. Filipem Antošem zaměřena na problematiku skenování starých map, jejímž předmětem
8
byla i Palackého mapa Čech. Pan Filip Antoš mi poskytl naskenovaný reprint mapy, který byl v době zpracování jeho práce v mapové sbírce Katedry mapování a kartografie a je na první pohled kvalitnější, čitelnější a není nijak upraven pro jeho vydání jako původní reprint. Více se tedy podle mého názoru přibližuje originálu mapy. Skenování bylo provedeno s rozlišením 500 DPI a skener byl před snímáním kalibrován. Přímo na Palackého mapě bylo panem Antošem zkoumáno potřebné rozlišení mapy pro další zpracování a také vhodný datový formát pro jeho uložení.
9
2. AUTOŘI MAPY 2.1 František Palacký František Palacký se narodil 14. června 1798 v Hodslavicích
na
Moravě.
Studoval
v tehdejším
Kunvaldu, latinskou školu v Trenčíně a od roku 1812 evangelické lyceum v Bratislavě, kde se seznámil s Pavlem Josefem Šafaříkem a Janem Kolárem. Pro povolání historika nezískal speciální průpravu studiem oboru historie na vysoké škole, protože to nebylo v té době
možné.
V posledních
třech
ročnících
bratislavského lycea se mu dostalo studia na úrovni filozofického studia vysoké školy. V letech 1819-1823 působil jako vychovatel ve šlechtických rodinách na Slovensku a v Uhrách. Zejména v Csuzu a v Bratislavě,
kde
se
Obr. 1 Fr. Palacký (1855) [12]
aktivně účastnil
intelektuálních debat, což se stalo motivací pro další vzdělávání a studium českých dějin. Zde začal svou vlastní literární činnost básnickou, překladatelskou, literárně historickou a estetickou. Z tohoto důvodu kontaktoval Josefa Jungmanna, kterého žádal o poskytnutí základních informací o práci historika. V březnu 1823 napsal dopis podobného znění i Josefu Dobrovskému. V dubnu 1823 přijel do Prahy. V této době uměl mluvit jedenácti jazyky. Zde se jako žák Josefa Dobrovského věnoval ve službách hraběte Františka Šternberka archivní a rodopisné práci. Přijal nabídku od hraběte, aby napsal dějiny rodu Šternberků a to jej finančně zabezpečilo a také zviditelnilo. V roce 1827 se oženil s Terezií Měchurovou, dcerou bohatého pražského advokáta a velkostatkáře. Po tomto sňatku byl finančně zabezpečen a mohl se naplno věnovat bádání. V roce 1829 se konala volba zemského sněmu na titul histografa, kde Palacký zvítězil, ale přes odpor centrálních míst titul získal úředně až v roce 1838. Koncem roku 1829 vytvořil projekt českého encyklopedického slovníku. Projekt byl náročný a neuskutečnil se. Při jeho pokusu ale vznikla roku 1831 Matice česká.
10
Jeho největším historickým dílem jsou Dějiny národu českého v Čechách i v Moravě, na které se dlouho a pečlivě připravoval. Byl nesmírně pracovitý a podnikal cesty po mnoha evropských archivech. První díl vyšel roku 1836 v němčině a roku 1848 česky. Toto dílo popisuje historii českého národa od nejstarších dob až do nástupu Habsburků na český trůn v roce 1526. Do politiky vstoupil na straně českých liberálů v roce 1848, kdy byl zvolen do Svatováclavského výboru. V tomto roce byl předsedou slovanského sjezdu v Praze a v otevřeném dopise odmítl účast na německém sněmu ve Frankfurtu. Stává se symbolem českého veřejného života a jeho autorita v tomto okamžiku roste doma i v zahraničí. Zastával konstituční austroslavismus, byl přesvědčen, že je v zájmu malých národů žít ve velkém (mocném) státě. Roku 1850 se stal předsedou Sboru pro zřízení Národního divadla. V tomto roce začal být policejně sledován a stáhl se do soukromí. Řadu let v tomto období strávil prací na zámečku Lobkovice (dnes součást Neratovic), který patřil jeho tchánovi Janu Měchurovi. Politicky se začal znovu angažovat teprve roku 1860. Mimo jiné v tomto roce zemřela jeho manželka. V roce 1868 poklepal na základní kámen ke stavbě Národního divadla. Za nedlouho byl nazván „Otcem národa“. V květnu roku 1876 ulehl pro slabý zápal plic a 26. května 1876 ve svém domě v Praze zemřel. Na vlastní přání byl pohřben do rodinné hrobky v Lobkovicích. Poslední květnový den byl vystrojen smuteční průvod městem, kterého se zúčastnilo 50 000 lidí. Jako většině velkých mužů se i Palackému dostalo mnoho posmrtných poct. Máme Palackého univerzitu v Olomouci, v jeho rodné vesnici Hodslavicích stojí jeho pomník se sochou a jeho rodný dům je přeměněn na muzeum. Roku 1998 jsme si všichni připomněli právě 200 let od jeho narození. Při této příležitosti byly vydány poštovní známka a stříbrná pamětní mince s jeho podobiznou. František Palacký je vyobrazen na naší tisícikorunové bankovce. [1] [10]
11
Obr. 2 Pomník F. Palackého v Hodslavicích
Obr. 3 Rodný dům F. Palackého v Hodslavicích
12
2.2 Josef Kalousek Josef Kalousek, přední český historik, se narodil 2. dubna 1838 v chudé rolnické rodině ve Vamberku. Absolvoval obecnou a měšťanskou školu a poté se vyučil tkalcovskému řemeslu. Po maturitě na reálce v roce 1852, studoval na Technické univerzitě ve Vídni, kde roku 1859 vyhrál cenu za nejlepší stylisticky čistou práci českých žáků na vídeňských školách,
kterou
věnoval Jiřímu
z Poděbrad.
Kalousek studoval nejdříve polytechniku, později přešel na žurnalistiku a historii. Během studií překlá-
Obr. 4 Josef Kalousek [7]
dal pro Pražské noviny. Byl prvním životopiscem Františka Palackého, jeho pokračovatelem a vykladačem. Na oslavu dokonání Palackého Dějin národu Českého vydal Nástin životopisu Fr. Palackého (1876) Zabýval se historickou českou topografií. V roce 1874 napsal článek Nový důkaz, že v dávných Čechách děkanáty se shodovaly se župami a roku 1876 vydal a doplnil mapu, kterou navrhl Palacký již r. 1847, s výkladem latinským De regni Bohemiae mappa historica commentarius a českým Výklad k historické mapě Čech. Právě tato mapa je předmětem mé práce. Žil v rodině Františka Ladislava Riegera v Praze, kde působil jako vychovatel Palackého vnučky Marie Riegrové. V roce 1868 získal doktorát filosofie. V roce 1871 vydal jako čerstvě habilitovaný docent na pražské universitě svoji největší práci České státní právo. Byl obhájcem a bojovníkem za české státoprávní nároky proti jednostranným výkladům německých historiků. Do politiky vstoupil díky zájmu o českou otázku, v roce 1880 se stal zemským poslancem. Byl členem v Královské české společnosti nauk, kde v letech 1883-1890 působil jako tajemník. Zemřel 22. 11. 1915 v Praze, tři roky před koncem 1. světové války, která znamenala vznik samostatného československého státu, konec Rakouska-Uherska. [11] [10]
13
3. PALACKÉHO MAPA 3.1 Historie a vznik mapy Roku 1847 se rozhodla Česká královská společnost nauk, že k výročí založení Karlovy univerzity vydá mapu Čech, navrženou Františkem Palackým. Mapa měla zobrazovat české
království
za
vlády
Karla
IV.
Palacký
svou
práci
na
mapě
splnil
a navrženou mapu předal kartografovi Václavu Merklasovi. Ten ale vyryl jen dvě třetiny mapy do měděné desky. I když v této nedokončené podobě mapa nemohla vyjít, bylo vytištěno několik exemplářů, které se dostaly k některým členům Společnosti nauk. Dílo jim významně posloužilo a přáli si, aby dokončená mapa vyšla. Kalousek píše: „Mapa nedodělaná nemohla se vydati; několik exemplářů bylo však přece vytištěno, které jsouce soukromě rozdány některým členům Společnosti Náuk, milujícím vlasteneckou historii, byly jim k nemalému užitku a vzbuzovaly v nich slušné přání, aby tento historický zeměvid byl doplněn a vydán.“ [2] Po návrhu pana Václava Vladivoje Tomka rozhodla o dokončení díla Společnost nauk 8. dubna 1874, které předsedal František Palacký. Protože k tomuto rozhodnutí došlo po 27 letech, byl pověřen historik Josef Kalousek, aby doplnil mapu o nové poznatky. Opravil hranice českého království, zobrazil části sousedících zemí i s některými nejpřilehlejšími městy a vesnicemi. Doplnil například hrabství Kladské, které bylo součástí českých zemí až do roku 1742, a naopak vyjmul z mapy Chebsko, které sice patřilo ve 14. Století České koruně zástavním právem, ale nebylo její součástí. Mapu nejen doplnil, ale i opravil s využitím map generálního štábu, které byly v té době nejmodernější. „Avšak stará rytina potřebovala nejenom doplňků, nýbrž i oprav rozličných. Když totiž hory, toky vod a osady v ní vytknuté s mapou generálního štábu jsem srovnával a je ku poledníkům a rovnoběžkám přikládal, nalezl jsem nemálo odchylek od polohy pravé ...“ [2] Kalousek měl mapu i se všemi změnami a opravami dokončenou v roce 1875, ale v Praze se nepodařilo sehnat mědirytce, který by rozměrnou desku dokončil. Museli se obrátit na Antonína Knora, oficiála v c. k. rakouském vojenském ústavě zeměpisném. Ten práci provedl lépe než původní profesionální rytec. Mapa vyšla hned v roce 1876 jako příloha k Památkám archeologickým s latinským vysvětlujícím textem a podruhé v roce úmrtí Františka Palackého v pojednání České královské společnosti nauk s českým výkladem.
14
I přes velkou poptávku bylo o dalším vydání mapy rozhodnuto až po dalších osmnácti letech. Opět mapu opravoval Josef Kalousek a jako podklad mu sloužilo například bádání Augusta Sedláčka, autora mimo jiné velkolepého díla o českých hradech. Znovu byl problém se samotnou výrobou mapy. Nakonec se našel způsobilý měditiskař ve Vídni pan Robert Aust, který byl rodák z Moravy. Dílo vyšlo v roce 1894 a náklad byl opět rozebrán. Poslední podoba Historické mapy českého království, která je vydávána dnes, je z roku 1894. [2] [10]
Obr. 5 Palackého mapa Čech
15
3.2 Popis Palackého mapy Na mapě jsou typické kompoziční prvky - název mapy, pod kterým jsou tirážní údaje (viz Obr. 6). V pravém horním rohu je měřítko a to číselné a grafické. Grafické měřítko je uvedeno v mílích zeměpisných a v mílích staročeských (viz Obr. 7). V levém dolním rohu je seznam děkanátů, archidiakonátů (viz Obr. 8) a legenda s vysvětlením znaků pro obce a
hranice,
které
rozdělují
území
na
země
Koruny
České,
země
České
a vymezují území archidiakonátů a děkanátů (viz Obr. 9). Kalousek uvádí 2180 far okolo roku 1400. Na mapě je zobrazena zeměpisná síť s počátečním bodem Ferro. Nejsou zde zakreslené komunikace. Vodní toky jsou popsané a jejich velikost je rozlišena tloušťkou linie. Velikost sídel je rozlišena velikostí písma. Výškopis je v mapě zobrazen krajinnými šrafami. Na mapě je vyznačena zeměpisná síť s počátečním bodem Ferro, ten je 17°40’ západně od Greenwiche. [10]
Obr. 6 Název mapy s tiráží
Obr. 7 Měřítko mapy
16
Obr. 8 Rozdělení na děkanáty a archidiakonáty
Obr. 9 Legenda k obcím a hranicím
17
3.3 Měditisk Jedná se o techniku tisku 2. poloviny 16. století. Kresba se vyhloubila do hladké měděné desky a tím vznikla mědirytina. Je to technika přímého tisku z hloubky, kde se do vyhloubených míst nanesla barva, která se před tiskem z povrchu desky setřela. Při otisku se barva přenáší z vyhloubených částí na navlhčený tiskový papír, na který je vyvíjen velký tlak. Mědirytina nahradila dřevořez a umožňovala tisk velmi jemných čar. Navíc bylo možné tónovat pomocí množství barvy v závislosti na hloubce vyryté čáry. Protože šlo o přímý tisk, obraz se vyrýval stranově převrácený a vyrytí topografické mapy trvalo až tři roky. Tisková forma ale umožňovala opakovaný tisk velkého množství výtisků. V 17. století byly využity nové postupy ke zrychlení přípravy tiskové formy pro kresbu mapy. Rytí bylo nahrazeno leptáním, které se dalo použít jak pro tisk z hloubky, tak z výšky. Pro tisk z hloubky se vyleptal obraz a jeho okolí bylo z leptuvzdorné vrstvy. Při tisku z výšky tomu bylo naopak, leptuvzdorná vrstva se aplikovala v místě samotné kresby. [3]
Obr. 10 Tisk z výšky [3]
Obr. 11 Tisk z hloubky [3]
18
4. KARTOMETRE Mapy jsou obrazem skutečnosti, která je převedena do roviny a to pomocí matematických vztahů, které jsou definované kartografickým zobrazením. Kartometrie se zabývá měřením na mapách, pomůckami pro měření a způsobem výpočetního zpracování naměřených hodnot. Je to v podstatě opačný postup proti vzniku mapy. Naměřené veličiny jsou odhadem údajů platných v realitě na zemském povrchu. Těmito veličinami jsou např. souřadnice, vzdálenosti, plochy, úhly, výšky apod. U starých map je tato záležitost složitá, protože na rozdíl od současných map, které vznikají na základě přesných geodetických nebo fotogrammetrických měření, není známo kartografické zobrazení, rozměr mapy, metoda určení polohy jednotlivých prvků mapy, v podstatě žádné geodetické a polohopisné základy. [4]
4.1 Srážka mapy Pokud jsou známy přesné rozměry mapového rámu originálu mapy, mohou se opravit naměřené souřadnice o zjištěnou srážku mapy. Nevýhodou materiálu, kterým je papír, je to, že podléhá vnějším vlivům prostředí. Během času na papír dlouhodobě působí hlavně vlhkost a teplotní změny. Důsledkem je to, že mapový papír mění své rozměry. Srážka má vliv na měřítko mapy a to je nutné uvážit při posuzování přesnosti mapy. Srážka se určuje v podélném a příčném směru a z nich lze vypočítat plošnou srážku. Je závislá na vlastnostech papíru a má vždy systematický charakter. V případě Palackého mapy vzniká při určení srážky zásadní problém a to, že nejsou známé informace o velikosti mapy. [4]
19
5. KARTOMETRICKÁ DIGITALIZACE Postupem času a vývojem techniky se měnily možnosti digitalizace, což je převod kartografické analogové kresby do digitální podoby. Základní rozdělení snímání grafické předlohy je na vektorový a rastrový režim snímání. Vektorová digitalizace se provádí pomocí digitizéru. Snímaná předloha se upevní na pracovní plochu digitizéru a potřebné grafické prvky se podchycují v hardwarovém souřadném systému digitizéru. V této práci je předmětem analýzy rastrový obraz mapy vytvořený skenováním. [4]
5.1 Skenování Skenování je proces, při kterém se rozloží obraz na elementární části určité velikosti, které nabývají určité hodnoty a nazývají se pixely (pixel z angl. picture element). Vzhledem ke konečné velikosti pixelu a danému rozsahu kódovacích hodnot přechází spojitá funkce původního obrazu na diskrétní funkci. Lidské oko vnímá obraz složený z pixelů, jako plynulý obraz, pokud je velikost pixelu dostatečné malá. [4]
15
15
10
10
5
5
0
0 0
5
10
1 2 3 4 5 6 7 8
Obr. 12 Spojitá a diskrétní funkce
Je nutné si uvědomit, že skenery nabízející vysoké rozlišení, nemusí vždy znamenat nejlepší kvalitu, pokud toto rozlišení není hardwarové. Jde o softwarové rozlišení, jehož základem je dělení pixelů nebo např. interpolace. Nepřináší žádné nové informace, ale pouze zvyšuje velikost datového souboru. Rozlišením se rozumí hodnota DPI (dot per inch) neboli počet bodů na palec, přičemž palec odpovídá hodnotě 2,54 cm. Po dokončení lze skenovaný obraz uložit do zvoleného grafického formátu. [5]
20
6. SOFTWARE MapAnalyst je softwarová aplikace pro analýzu přesnosti starých map. Jeho hlavním cílem je výpočet distorzní mřížky a další typy vizualizací, které ilustrují geometrickou přesnost a zkreslení starých map. Pro výpočet využívá identické body, které jsou identifikovány na staré mapě a zároveň na nové referenční mapě. Výsledkem zpracování je konstrukce distorzní mřížky, vektorů posunutí, izolinie lokálního měřítka a rotace. Vedle těchto vizuálních parametrů jsou vedlejším číselným výstupem globální měřítko mapy, stočení a statistické hodnoty transformací. MapAnalyst je Java aplikace, která se nemusí instalovat a výhodou programu je volná dostupnost s podporou použití na všech hlavních operačních systémech (Mac OS X, Windows a Linux). Předchozí softwary nebyly volně dostupné, zároveň vyžadovali konkrétní operační systém a navíc byly založeny na placených GIS. MapAnalyst nabízí širokou paletu parametrů pro jemné doladění generované grafiky. [13]
6. 1 Prostředí MapAnalyst V okně uživatelského rozhraní je hlavní lišta s nabídkou a s nástroji usnadňujícími ovládání a manipulaci s programem. Vedle těchto nástrojů se zobrazují aktuální souřadnice kurzoru a to podle toho, v jakém okně se pohybuje. Hlavní okno je totiž rozděleno na dvě části. V jedné je zobrazena analyzovaná stará mapa a v druhém je referenční mapa. Pokud byla již provedena analýza, zobrazují se vedle aktuálních souřadnic také informace o měřítku a rotaci aktuální polohy kurzoru. Při použití nástroje pro měření vzdálenosti a úhlu, se tyto hodnoty zobrazí také v této části. Pod obrazovou částí je nastavení jednotlivých parametrů pro vizualizaci analýzy, okno pro práci s identickými body a informace o měřítku a rotaci staré mapy vůči referenční mapě. Počátek souřadnicového systému je vložen do levého dolního rohu rastru. Souřadnicové osy jsou v MapAnalystu orientovány matematicky, tedy +X směřuje na východ a osa + Y směřuje na sever.
21
Obr. 13 Uživatelské rozhraní programu MapAnalyst s OpenStreetMap
6.2 Vliv projekce Při analýze se předpokládá, že analyzovaná a referenční mapa jsou ve stejném zobrazení. Pokud nemají stejné zobrazení, vizualizace bude tímto jevem ovlivněna. Protože jsou předmětem zkoumání staré mapy, u kterých není většinou známo, v jakém zobrazení jsou vytvořeny, nezbývá nic jiného než skutečnost stejného zobrazení zanedbat. Předběžná nová verze MapAnalyst umožňuje volbu zobrazení staré mapy, ale v současné době je tato verze stále ve vývoji. Pomocí MapAnalyst 1.4, jsou identické body referenční mapy transformovány do zobrazení staré mapy. Tato transformace se provádí pomocí tzv. inverzní projekce. Převede identické body z předpokládaného zobrazení na zeměpisné souřadnice φ a λ. Následuje projekce, která převádí body do souřadnicového systému staré mapy. Nejnovější verze obsahují OpenStreetMap. Je to automaticky připojená referenční mapa, která je výsledkem projektu tvorby upravitelné mapy světa. Mapy jsou vytvořeny pomocí dat z GPS, leteckého snímkování a jiných metod. OpenStreetMap je vytvořena v Mercatorově zobrazení, což není úplně vhodnou volbou pro analýzy starých map,
22
protože tato projekce vykazuje značné plošné zkreslení. Hodnota plošného zkreslení výrazně stoupá v blízkosti pólů, ale také v zeměpisných šířkách blíže k rovníku, není možné toto zkreslení ignorovat. Vliv zkreslení v důsledku použití Mercatorova zobrazení je odstraněn automaticky programem MapAnalyst zpracováním kontrolních identických bodů ještě před výpočtem transformace a zobrazením vizualizací. [13]
6.2.1 Mercatorovo zobrazení Mercatorovo zobrazení je konformní válcové zobrazení v normální poloze, použito v roce 1569. Jeho výhodou je, že se loxodroma zobrazí jako přímka, to vyplývá ze skutečnosti, že se poledníky zobrazují jako rovnoběžné přímky. Loxodroma je křivka na referenční ploše, která protíná poledníky pod stále stejným azimutem. Tato vlastnost má uplatnění při letecké a námořní navigaci. Směrem od rovníku se zvětšuje odlehlost mezi rovnoběžkami a póly jsou v nekonečnu. Směrem k pólům se zvětšuje délkové zkreslení a tedy zároveň i plošné. [6]
Obr. 14 Mercatorovo zobrazení [6]
23
6.2.2 Křovákovo zobrazení Křovákovo zobrazení je dvojité konformní kuželové zobrazení v obecné poloze, navrženo Ing. Josefem Křovákem. Bylo navrženo speciálně pro území Československa v roce 1922 jako prozatímní a závazným zobrazením se stalo v roce 1932. Dvojité je proto, že je nejprve konformně zobrazen Besselův elipsoid na Gaussovu kouli a ta je zobrazena na kuželovou plochu v obecné poloze. Obecná poloha je volena z důvodu minimalizace délkového zkreslení. Jako základní rovnoběžka byla zvolena Š0 = 78°30′. [6]
Obr. 15 Poloha kužele Křovákova zobrazení [6]
Základním poledníkem je osa X a počátek souřadnicové soustavy je ve vrcholu kužele. Souřadnicový systém S-JTSK je zvolen tak, aby celé území ČR leželo v prvním kvadrantu a tedy souřadnice byly kladné. V tomto systému se projevuje meridiánová konvergence, která dosahuje na našem území hodnot od -4°28′ do -9°35′. [6]
24
6.3 Velikost importované mapy Při importu mapy je důležitá volba velikosti naskenované rastrové mapy. Velikost nesmí přesáhnout 5000 × 5000 pixelů. V případě, že velikost přesáhne tuto hodnotu, se mapa vůbec nenačte nebo program zpomalí. Sken Palackého mapy měl původně velikost 11648 × 9425 pix a ta byla ve PhotoFilteru změněna na 5000 × 4109 pix. MapAnalyst pracuje s vlastnostmi souboru, ve kterém je uložena mapa. Proto musí být u připojované mapy správná informace o DPI, jinak se měřítko a vektory posunů vypočtou pro jinou velikost mapy. Pro správné nastavení informace o DPI je nutné znát skutečný rozměr mapy a rozměr rastru v pixelech. Potom platí vzorec:
DPI =
[
[
]
]
· 2,54
DPI … dot per inch (počet pixelů na palec) d ... velikost rastru s … rozměr mapy ve skutečnosti
Ověření, že je mapa správně připojena, se provede nástrojem pro měření vzdálenosti a úhlu "Measure Distance and Angle". Importovaná mapa může být v několika formátech JPEG (jpg.), PNG, GIF, BMP, z nichž nejméně vhodný je BMP a doporučovaný je JPEG. [13]
6.4 Umístění rastrové referenční mapy Referenční mapa musí být georeferencována, jinak nebudou číselné výsledky správné. Správné připojení mapy
se
zajistí tzv.
World
souborem obsahujícím
georeferenci. Je to ASCII textový soubor, který obsahuje informace o přesném umístění a velikosti připojované mapy. World soubor není potřeba tvořit pro starou mapu, zde je využíváno vlastnosti souboru, v kterém je uložena informace o DPI a velikosti rastrového obrázku. [13]
25
6.4.1 World soubor World soubor musí mít stejný název jako soubor s obrázkem mapy, ale přípona se liší podle formátu tohoto souboru s mapou. V závorce je vždy uvedena přípona World souboru k příslušnému formátu: jpg (jgw), png (PGW), gif (gfw), bmp (BPW) a tif (TFW). Skládá se z 6 řádků: 1… velikost pixelu ve směru osy X 2… úhel ve směru první rotace (obvykle 0) 3… úhel ve směru druhé rotace (obvykle 0) 4… negativní velikost pixelu ve směru osy Y 5… X-ová souřadnice středu levého horního pixelu 6… Y-ová souřadnice středu levého horního pixelu
MapAnalyst vyžaduje stejnou velikost pixelu v obou směrech souřadnicových os. [13] Příklad Word souboru s velikostí pixelu 30 m, se souřadnicemi levého horního pixelu [100000; 500000]:
Obr. 16 Ukázka World souboru
26
6.5 Import a export bodů Pro výpočet transformace se musí zvolit identické body v obou mapách a pak se musí sobě odpovídající body vzájemně přiřadit. Aby výpočet proběhl, musí se určit alespoň pět párů identických bodů. Program jinak nahlásí nedostatečný počet identických bodů při volbě tlačítka "Compute". Je to sice minimální počet, ale pro potřeby zjištění přesnosti mapy je nutné volit body rovnoměrně na celém území a v co největším počtu. Při spojení identických bodů se jednotlivé páry pojmenují. Poloha bodů jde upravit nebo úplně vymazat, páry přejmenovat a také vyhledat podle názvu. Lze také provézt import bodů bez připojení mapy. Lze importovat body staré mapy zjištěné například v jiném sofware (Kokeš), body referenční mapy (Infomapa), nebo rovnou spojené body, tedy souřadnice v obou souřadnicových soustavách. V tomto případě není potřeba pro výpočet používat obrazové okno, jedině pro náhled na importované body a kontrolu jejich polohy. Samozřejmě je nutné připojit starou mapu, aby se mohly zobrazit vizualizace výsledků a následně exportovat. Pro import bodů o známých souřadnicích se musí vytvořit ASCII soubor. MapAnalyst nabízí tři různé možnosti pro import a export bodů:
1. Import a export bodů staré mapy 2. Import a export bodů nové mapy 3. Import a export spojených bodů
ASCII soubor musí mít určité náležitosti. Pro první dva případy importu se skládá ze třech sloupců, kde v prvním je číslo, popřípadě název, bodů a další dva obsahují souřadnice v pořadí (X, Y) v dané mapě. Pro případ importu spojených bodů se ASCII soubor skládá z pěti sloupců. V prvním jsou opět čísla bodů a následují dva sloupce se souřadnicemi ve staré mapě a další dva sloupce se souřadnicemi v referenční mapě. Souřadnice musí být zadány v metrech. Jednotlivé sloupce v ASCII souboru musí být odděleny čárkou a desetinná místa tečkou. Pokud je použita jako referenční mapa OpenStreetMap, lze zadat zeměpisné souřadnice φ a λ, které se zadávají ve stupních a jsou určeny na elipsoidu WGS 84. V tomto případě se ale musí provézt import bodů staré a nové mapy zvlášť. Lze zadat
27
hodnoty souřadnic v pixelech, ale to naopak pouze v případě, že jsou připojeny obě rastrové mapy a není použita jako referenční mapa OpenStreetMap. Může se využít i kombinace obou způsobů vkládání bodů. Když se vkládají body graficky, může se i přitom importovat bod z textového souboru, který bude mít náležitosti uvedené výše a to pomocí nástroje "Points - Place Point from Coordinate List". Ze všech bodů, které jsou spojeny, ať už vložené graficky, importované a následně spojené nebo přímo importované spojené body, se vytvoří seznam. Ten je možné zobrazit "Points - Show List of Linked Points". [13]
6.6 Grafická úprava bodů Symboly vložených bodů se mohou přizpůsobit pomocí "Points - Point Symbol". Zároveň se dají barevně odlišit body spojené a body samostatné "Points - Color of Linked Points" and "Color of Unlinked Points".
Obr. 17 Nabídka bodových symbolů
Obr. 18 Volba barev bodových symbolů 28
6.7 Transformace Zpracování kartometrické analýzy v software MapAnalyst je založeno na výpočtu geometrických transformací, z nichž vychází výsledné statistické hodnoty (např. měřítko a rotace) a vizualizace.
6.7.1 Směr transformace Volba směru transformace závisí na tom, zda je potřeba transformovat body staré mapy na novou nebo naopak. Pro tuto volbu slouží nástroj "Analyze - Old Map" nebo "New Map". Jde o to, jestli je analyzována stará nebo nová mapa a pro tu se také vygenerují vizualizace přesnosti. Obvykle se analyzuje stará mapa a to je i případ této práce, ale je potřeba zmínit, že software umí i opačný případ pro různé speciální práce, kde je potřeba zobrazit vizualizace na nové referenční mapě. Výsledné číselné hodnoty se liší v závislosti na tom, jestli se zvolí analýza staré nebo nové mapy. Důležité je, aby při analýze staré mapy, bylo nastaveno "Analyze - Old Map". [13]
6.7.2 Výběr transformace V nabídce je několik typů transformací, Helmertova, afinní pětiprvková a afinní šestiprvková. Výběr transformace se provede nástrojem "Analyze – Transformation", kde se vyroluje nabídka s transformacemi. Příkaz "Analyze - Compare Transformations" vygeneruje tabulku s porovnáním jednotlivých transformací, která obsahuje pro každou z nich vypočtené měřítko, stočení, střední polohovou chybu a směrodatnou odchylku. Pomocí tohoto porovnání, konkrétně hodnot směrodatných odchylek, lze vybrat vhodnou transformaci. Nejvhodnější je však použití Helmertovy transformace, protože afinní je výhodná ve zvláštních případech, jak bude uvedeno níže.
29
a) Podobnostní transformace Podobnostní transformace převádí souřadnice z jednoho souřadnicového systému do druhého souřadnicového systému posunem počátku souřadnic, otočením o úhel stočení a změnou měřítka, které je určeno poměrem odpovídajících si délek. Úhel stočení je směrník osy X jedné soustavy v soustavě druhé. Podobnostní transformace má jednotný měřítkový koeficient pro celou soustavu bodů, tedy ve všech směrech. Zvláštním případem podobnostní transformace je tzv. shodnostní, pro kterou se měřítko souřadnicových systémů nemění, měřítkový koeficient je roven jedné. Pro výpočet transformačního klíče je potřeba znát minimálně dva identické body, jejich souřadnice jsou známé v soustavě původní i v soustavě, do které se transformuje. Na obr. 19 je znázorněna podobnostní transformace. Symboly s čárkou patří výstupní souřadnicové soustavě. [4]
Obr. 19 Podobnostní transformace [4]
Jsou-li měřítkové koeficienty různé ve dvou na sebe kolmých směrech, tedy ve směru osy X a osy Y přechází se na afinní transformaci. [4]
30
b) Helmertova transformace v rovině Je to konformní transformace s nadbytečným počtem identických bodů. Dochází tedy k vyrovnání pomocí MNČ (metoda nejmenších čtverců). Minimalizuje opravy pro všechny body. Transformační rovnice Helmertovy transformace:
=
+q·R·
. . . posuny počátku soustavy S2
kde
q. . . měřítko
R=
cos sin
−sin cos
. . . matice rotace
ω… úhel rotace
,
, q a ω jsou čtyři parametry Helmertovy transformace.
. . . souřadnice bodů v soustavě S2, do které transformujeme
. . . souřadnice bodů v původní soustavě S1
Po vypočtení přibližného transformačního klíče ze souřadnic identických bodů v obou soustavách se provede transformace a pomocí tohoto převodu dostaneme přibližné hodnoty souřadnic X´ a Y´. Sestavíme rovnice oprav v X , v Y a podmínku MNČ, že součet čtverců oprav je minimální. Rovnice oprav: vX = X-X´ vY = Y-Y´ Podmínka MNČ:
∑ " # +∑ "$# = min. 31
Výpočet vyrovnaných hodnot transformačního klíče: h = h´ + dh dh = -(AT A)-1 AT l
Parciální derivace transformační rovnice Helmertovy transformace podle jednotlivých neznámých
,
, &,
pro každý bod a dosazení přibližných hodnot tvoří matici plánu
(A).
Vektor redukovaných měření l = l0 - l´ kde
l´ … souřadnice identických bodů v S2 l0 … souřadnice identických bodů po dosazení přibližných hodnot transf. klíče
Vyrovnané hodnoty souřadnic: Po dosazení vyrovnaných hodnot transformačního klíče do transformační rovnice Helmertovy transformace se vypočtou hodnoty souřadnic podrobných bodů. [7][8][10]
c) Robustní Helmertova transformace Robustní Helmertova transformace zavádí váhy do výpočtů. Každé dvojici identických bodů je přiřazena váha, se kterou vstupují do vyrovnání. Používá se, pokud jsou body v mapě uspořádány velmi nepravidelně. Při použití této transformace mají odlehlé body menší váhu při výpočtech. Robustní Helmertova transformace používá tzv. odhad, který je použit k určení váhy každého páru bodů. MapAnalyst podporuje tři různé odhady. Jejich nastavení se provede v "Analyze Transformation - Robust Helmert Estimator" a následně se vybere ze tří odhadů (Huberův Odhad, V-odhad a Hampelův Odhad). [13]
32
d) Afinní transformace Afinní transformace není konformní oproti Helmertově transformaci, která zachovává úhly. Uvažuje dva měřítkové koeficienty, ve směru osy X a osy Y. Vznikne tedy pět parametrů, kterými jsou posun počátku souřadnicové soustavy, úhel stočení a dva měřítkové koeficienty. Pro výpočet jsou nutné tři identické body. Program MapAnalyst uvažuje i šestiprvkovou afinní transformaci, která zahrnuje místo jedné rotace, dva úhly stočení. Tato transformace tedy nezachovává ortogonalitu souřadnicových os a rovnoběžné přímky zůstávají rovnoběžnými. Afinní transformace je vhodná, pokud je potřeba eliminovat rozdílnou podélnou a příčnou srážku mapy. [4] [13]
6.7.3 Výstup z transformace Po výpočtu se zobrazí informace o poslední zvolené transformaci nástrojem "Analyze Show Report of Last Computation". Tato zpráva obsahuje vzorec transformace, parametry transformace a jejich směrodatné odchylky, dále směrodatné odchylky a střední polohové chyby transformace v hodnotách staré i nové mapy, měřítko a stočení. Výsledkem jsou také vektory posunů ve směru obou os a polohové odchylky. U bodů, které mají polohovou chybu třikrát větší než hodnotu směrodatné odchylky, se zobrazí hvězdička. Upozorňuje tedy na odlehlé hodnoty. Do konečných výstupů prezentujících zkoumanou přesnost patří i vizualizace, které jsou znázorněny u jednotlivých postupů. Je to distorzní mřížka, vektory posunů, izolinie měřítka a izolinie stočení. V programu se provede jejich export do zvoleného formátu.
33
7. ZPRACOVÁNÍ 7. 1 Využití souřadnic S-JTSK Jak bylo uvedeno v odstavci o softwaru MapAnalyst, je možnost body se známými souřadnicemi v systému mapy a v systému referenčním importovat do programu. V bakalářské práci byly odečteny rastrové souřadnice v systému mapy podrobných bodů a po transformaci do S-JTSK porovnávány se zjištěnými souřadnicemi v programu InfoMapa, které tvoří referenční systém. Z těchto bodů byly vytvořeny odpovídající textové soubory pro import spojených bodů. Soubor s průsečíky poledníků a rovnoběžek zeměpisné sítě, se sídly a také s charakteristickými body vodních toků. Pro srovnání s výsledky bakalářské práce postačil výpočet Helmertovy transformace. Pro výpočet transformace byly použity grafické souřadnice bodů odsunuté v programu Kokeš. Ten má jinak orientované osy než MapAnalyst. Počátek souřadnic je v pravém horním rohu připojeného rastru a směr os je totožný se systémem S-JTSK. Aby se dali souřadnice použít pro výpočet, museli se transformovat do systému MapAnalystu.
7.1.1 Průsečíky poledníků a rovnoběžek S využitím bodů zeměpisné sítě vyšlo měřítko 1 : 510 000. Deformace sítě není patrná, je vidět pouze natočení. Úhel stočení činí 7°, důvodem je použité Křovákovo zobrazení, pro které je pro střed území hodnota meridiánové konvergence 7°40’. Vektory posunů jsou zvětšeny třicetkrát a slouží hlavně k posouzení směrů posunutí. Dalo by se říci, že je mapa v horizontálním směru roztažena a ve vertikálním sražena, ale smysl by to mělo, pokud by se jednalo o větší hodnoty. Při použití afinní transformace jsou výsledky jiné, protože při výpočtu uvažuje jinou srážku v příčném a podélném směru.
34
Obr. 20 Deformace sítě při využití S-JTSK - průsečíky
35
Obr. 21 Vektory posunů při využití S-JTSK - průsečíky
Velikost vektorů pro průsečíky zeměpisné sítě: PRŮSEČÍK 51°31° 1,1 v [mm]
51°32° 1,7
51°33° 1,9
50°30° 1,1
50°31° 0,8
50°32° 0,5
PRŮSEČÍK 50°33° 0,7 v [mm]
50°34° 1,1
49°31° 49°32° 1,4 1,3 Tab. 7.1.1
49°33° 1,0
49°34° 1,5
36
Obr. 22 Izolinie měřítka při využití S-JTSK - průsečíky Na obrázku je vidět, že minimální měřítko dosahuje hodnoty 1 : 516 000. Numerický výsledek, který je výstupem z programu, vykazuje hodnotu 1 : 510 000. Na základě tohoto rozdílu bylo v programu Excel vypočteno průměrné měřítko, které odpovídá hodnotě z vizualizace. Důvodem je s největší pravděpodobností fakt, že MapAnalyst provádí automatickou opravu Mercatorovy projekce, kterou aplikuje na konečné globální měřítko. Tato oprava nelze nijak vypnout u verze 1.3. Verze 1.2. provádí transformaci klasicky, bez jakýchkoli následných početních úprav, a proto výsledné měřítko souhlasí s měřítkem vypočteným v Excelu. Bohužel starší verze negeneruje hodnoty polohových oprav. Tyto hodnoty byly zjištěny funkcí měření vzdálenosti a porovnány s vypočtenými. Program umožňuje odečtení vzdálenosti na centimetry, ale pro porovnání bylo potřeba odečtení na desetiny mm. To bylo možné po nastavení měřítka vektorů na hodnotu 100. Hodnoty vektorů se shodovaly. Správná hodnota měřítka je 1 : 517418 ± 558.
37
7.1.2 Sídla Zde je patrná deformace sítě. Měřítko mapy je 1 : 517 940 ± 800. Vektory posunů jsou na obr. 24 třikrát zvětšeny. Pod ním je uvedena tabulka s jejich hodnotami. Řazení v tabulce je podle jejich velikosti, je tedy na první pohled vidět, která sídla jsou zakreslena s menší přesností. Poslední čtyři města v tabulce a hodnoty jejich polohových odchylek se shodují s hodnotami z bakalářské práce. Stočení mapy 7° je stejné jako u průsečíků a to ze stejného důvodu, kterým je použití Křovákova zobrazení.
Obr. 23 Deformace sítě při využití S-JTSK - sídla
38
Obr. 24 Vektory posunů při využití S-JTSK - sídla
Hodnota směrodatné odchylky: σ = 2,99 mm Trojnásobná hodnota směrodatné odchylky: 3σ = 8,96 mm Hodnoty polohových odchylek sídel: NÁZEV OBCE Hradec Králové Litomyšl Liberec Stříbro Březnice Nové Hrady Kynšperk nad Ohří
p [mm]
NÁZEV OBCE
0,3 0,4 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9
Tab. 7.1.2
Velešín Trhové Sviny Rožmitál na Šumavě Svojanov Kutná hora Dolní Dvořiště Chrudim
p [mm] 0,9 0,9 0,9 1,0 1,1 1,1 1,1
39
NÁZEV OBCE
NÁZEV OBCE Žumberk Polná Mikuleč Ledčice Trutnov Stráž Sudslava Nymburk Horažďovice Ústí nad Orlicí Louny Jičín Nejdek Nýrsko Mělník Chomutov Litoměřice Kašperské hory Slaný Domažlice Čáslav Horní Slavkov Tachov Toužim Kolín Vodňany Ústí nad Labem Týnec nad Labem Hluboká nad Vltavou Mladá Boleslav Most Klatovy Bechyně Turnov Mníšek pod Brdy Náchod Benešov Teplice nad Metují Příchovice Česká Lípa Jílové u Prahy
p [mm]
Týn nad Vltavou Křemže Horní Planá Žlutice Vysoké Mýto Chotěboř Lhenice Rokycany Pardubice Poděbrady Kamenice nad Lipou Rakovník
1,2
Český Krumlov Děčín
1,8
Kaplice Příbram České Budějovice Frýdlant Havlíčkův brod Česká Třebová Kadaň Písek Chvalšiny Hrádek nad Nisou Pelhřimov Volary Malonty Karlovy Vary Unhošť Jindřichův Hradec Horní Vltavice Lanškroun Loket Nečtiny Polička Sušice Jaroměř Miličín Ostrov Teplá Žumberk
2,0
1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,8 1,8 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,2 2,2 2,3 2,4 2,4 2,5 2,6 2,6 2,7 2,8 3,0 3,1 3,1 3,2 3,2 3,3
p [mm] 3,4 3,5 3,5 3,6 3,6 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7 3,8 3,8 3,8 3,8 3,9 3,9 4,4 4,4 4,8 4,9 4,9 4,9 4,9 5,0 5,2 5,5 5,7 5,9 6,3 6,4 6,7 6,7 7,0 7,9 7,9 8,0 8,0 9,1 10,0 10,8 12,4
3,4
Tab. 7.1.2 40
Obr. 25 Izolinie měřítka při využití S-JTSK – sídla
Obr. 26 Izolinie stočení využití S-JTSK - sídla 41
7.1.3 Soutoky Měřítko vypočtené pomocí bodů vodních toků je 1 : 515806 ± 1252. Rotace je stejná jako u předchozích výpočtů. Polohové odchylky dosahují 7 mm, ale ani jedna nepřekročila hodnotu 3σ. Vektory jsou třikrát zvětšeny.
Hodnota směrodatné odchylky: σ = 2,58 mm Trojnásobná hodnota směrodatné odchylky: 3σ = 7,74 mm
Obr. 27 Deformace sítě při využití S-JTSK - soutoky
42
Obr. 28 Vektory posunů při využití S-JTSK – soutoky SOUTOK Radbúza - Mže Loučná - Desná Lužnice - Dračice Labe - Orlice Mže - Úterský potok Orlice Diviká - Orlice Tichá Radbuza - Úhlava Moravská Sázava - Ostrovský potok Vltava - Polečnice Tichá Orlice - Třebovka Ohře - Teplá Sázava - Šlapanka Ohře - Bystřice Mže - Úhlavka Labe - Jizera Vltava - Malše Ohře - Hutná
p [mm] 0,7 0,7 0,8 1,1 1,1 1,1 1,2 1,3 1,3 1,5 1,6 1,7 2,0 2,1 2,1 2,4 2,5
SOUTOK Vltava - Lužnice Doubrava - Hostačovka Labe - Chrudimka Vltava - Rokytka Sázava - Blanice Labe - Vltava Berounka - Střela Labe - Cidlina Labe - Úpa Vltava - Otava Labe - Bílina Nežárka - Lužnice Labe - Ploučnice Radbúza - Zubřina Labe - Ohře Vltava - Sázava Doubrava - Barovka
p [mm] 2,5 2,6 3,0 3,1 3,1 3,3 3,3 3,7 4,0 5,2 5,5 5,5 5,5 5,7 5,9 7,1 7,3
Tab. 7.1.3 43
Obr. 29 Izolinie měřítka při využití S-JTSK – soutoky
Obr. 30 Izolinie stočení při využití S-JTSK – soutoky 44
7.2 Výpočet pomocí OpenStreetMap V této části byly vybrány nové body. Jejich výběr byl proveden graficky přímo v MapAnalystu. K bodu staré mapy byl přiřazen příslušný bod v referenční mapě OpenStreetMap. Celkem bylo vybráno 267 sídel. Na obr. 31 je vidět, že je síť zdeformována. V obr. 32 jsou vektory posunů třikrát zvětšeny a v Tab. 8 jsou uvedeny jejich skutečné velikosti. Vektory posunů přesahující trojnásobnou hodnotu směrodatné odchylky jsou ve vizualizaci zvýrazněny červeně a z celkového počtu jsou to pouze čtyři z nich. Vypočtené měřítko mapy je 1 : 517512 ± 524. V obrázku (viz. Obr. 33) jsou pouze izolinie spojující místa se stejným měřítkem, ale nejsou okótovány. Jak již bylo uvedeno v předchozí kapitole, oprava z Mercatorova zobrazení je aplikována pouze na globální měřítko a lokální měřítko dosahuje hodnot kolem 1 : 800 000. Stočení mapy je v tomto případě -1°. Hodnoty polohových odchylek jsou uvedeny v tabulce porovnání. Střední chyba transformace m = 4,1 mm.
Obr. 31 Deformace sítě při využití OpenStreetMap 45
Obr. 32 Vektory posunů při využití OpenStreetMap
Obr. 32 Izolinie měřítka při využití OpenStreetMap 46
Obr. 33 Izolinie stočení při využití OpenStreetMap
47
7.3 Výpočet při zvoleném kartografickém zobrazení Autoři programu MapAnalyst zpřístupnili ke stažení předběžnou verzi, která umožňuje provézt výpočty s volbou kartografického zobrazení. V nabídce je 12 typů zobrazení:
Apian Globular I (1 : 542 000)
Cylindrical Equal-Area (1 : 559 000)
Apian Globular II (1 : 618 000)
Equidistant Conic (1 : 523 000)
Bacon Globular (1 : 429 000)
Equidistatnt Cylindrical (Plate Carrée) (1 : 581 000)
48
Fournier II (1 : 293 000)
Nicolosi Globular (1 : 542 000)
Lambert Conformal Conic (1 : 526 000)
Ortelius Oval (1 : 542 000)
Mercator (1 : 803 000)
Sinusoidal (1 : 517 000)
Obrázky jsou sejmuty z obrazovky, program při volbě zobrazení znázorňuje graficky jejich charakteristiku.
49
U každého zobrazení je uvedeno vypočtené globální měřítko se zvoleným středním poledníkem 14°36′ (základní poledník je Greenwich). Je to hodnota pro střed mapy, která je automaticky vypočtena. V programu je možné nastavit jakoukoli zeměpisnou délku. Pro výpočet přesnosti Palackého mapy byly zvoleny dvě z těchto zobrazení. Je to Lambertovo konformní kuželové zobrazení a ekvidistantní kuželové zobrazení. U nich globální měřítko odpovídalo měřítku uvedenému na mapě.
7.3.1 Lambertovo konformní kuželové zobrazení
Měřítko je 1 : 525 690 ± 533 a to se shoduje s měřítkem uvedeným na mapě. Střední chyba transformace je m = 4,1 mm. Stočení mapy je -1°. Velikost vektorů je ve vizualizaci třikrát zvětšena.
Obr. 34 Deformace sítě - Lambertovo konformní kuželové zobrazení
50
Obr. 35 Vektory posunů - Lambertovo konformní kuželové zobrazení
Obr. 36 Izolinie měřítka - Lambertovo konformní kuželové zobrazení 51
Obr. 37 Izolinie stočení - Lambertovo konformní kuželové zobrazení
52
7.3.2 Ekvidistantní kuželové zobrazení
Měřítko je 1 : 522855 ± 572. Stočení mapy je také -1° a střední chyba transformace je m = 4,5 mm. Vektory jsou opět v obrázku třikrát zvětšeny.
Obr. 38 Deformace sítě - Ekvidistantní kuželové zobrazení
53
Obr. 39 Deformace sítě - Ekvidistantní kuželové zobrazení
Obr. 40 Deformace sítě - Ekvidistantní kuželové zobrazení
54
8. POROVNÁNÍ Tabulka obsahuje polohové odchylky z posledních dvou metod včetně rozdělení poslední metody podle použitého zobrazení. Uvedeným symbolům v hlavičce tabulky odpovídá metoda: M1 … 7.2 Výpočet pomocí OpenStreetMap M2 … 7.3.1 Lambertovo konformní kuželové zobrazení M3 … 7.3.2 Ekvidistantní kuželové zobrazení Hodnoty jsou uvedeny v jednotkách mm. SÍDLO Loket České Budějovice Ústí nad Orlicí Jablonné Příbram Poděbrady Pelhřimov Klatovy Rakovník Mělník Pardubice Trutnov Jaroměř Rataje nad Sázavou Tachov Starý Plzenec Dobřany Strakonice Písek Kaplice Malonty Dolní Dvořiště Rožmberk Český Krumlov Vyšší Brod Svatý Tomáš Světlík Volary Jindřichův Hradec Týn nad Vltavou
M1 2,4 1,5 3,5 2,6 0,9 1,3 2,2 7,4 1,1 3,4 1,1 4,4 2,4 3,2 4,1 3,7 3,8 1,7 1,6 2,3 1,5 1,6 2,3 0,5 2,8 3,5 2,0 2,4 1,5 2,2
M2 2,8 1,8 3,6 3,0 0,9 1,3 2,4 7,2 1,3 3,3 1,0 4,6 2,7 3,2 4,5 3,7 3,6 1,9 1,8 2,6 1,8 1,8 2,3 1,0 3,3 3,7 2,3 2,5 1,4 2,3
M3
SÍDLO
4,1 3,5 5,1 1,0 0,5 0,7 2,0 8,2 2,3 4,5 0,3 3,9 3,9 3,0 5,9 4,6 4,5 2,8 2,6 4,3 3,7 3,7 3,4 2,9 5,4 5,6 4,1 4,2 0,5 3,4
Prachatice Kašperské hory Vodňany Třeboň Tábor Čimelice Nepomuk Miličín Chotěboř Žehušice Ledeč nad Sázavou Polička Svojanov Milevsko Jílové u Prahy Sedlčany Zbiroh Domažlice Bělá pod Radbuzou Dolní Metelsko Kynšperk nad Ohří Teplá Toužim Všeruby Žlutice Kozojedy Lukavec Beroun Nový Knín Mochov
M1
M2
M3
4,3 4,5 6,0 4,9 4,9 6,3 4,7 4,9 5,4 0,7 0,9 2,7 2,0 2,1 3,1 3,0 3,0 2,3 4,6 4,5 5,5 1,8 1,8 1,1 2,2 2,1 3,1 4,1 4,1 3,5 3,3 3,3 2,7 3,4 3,3 3,1 2,2 1,7 3,5 5,3 5,2 4,3 12,0 11,9 11,8 1,0 1,1 1,5 6,6 6,6 6,6 5,0 4,7 6,1 4,1 3,9 5,5 7,6 7,5 8,8 1,7 1,1 1,0 3,5 3,1 1,7 5,4 5,0 3,7 2,8 3,0 2,9 0,9 1,0 2,3 5,4 5,4 5,2 3,5 3,4 3,3 6,8 6,8 6,8 6,3 6,3 6,0 2,8 2,8 2,5
Tab. 8 55
SÍDLO Benešov Myšlín Slaný Únhošť Líbeznice Veselí nad Lužnicí Týniště nad Orlicí Skuteč Polná Vysočany Žamberk Staré Město Bystřice Rokytnice v Orlických h. Dobruška Dušníky Police nad Metují Hlavno Hrubý Jeseník Nejdek Jesenice u Rakovníka Ostrov Doupov Žatec Kadaň Louny Budyně nad Ohří Chomutov Jičín Mladá Boleslav Most Teplice Třebívlíce Úštěk Kruh Jilemnice Litoměřice Děčín Ústí nad Labem Benešov nad Orlicí Turnov Zásada
M1 M2 7,6 7,5 4,4 4,4 4,9 4,7 2,6 2,6 0,7 0,6 4,5 4,6 1,7 1,9 3,9 3,8 3,5 3,4 0,9 0,9 4,7 5,1 2,0 2,3 2,1 2,8 5,6 6,0 1,1 1,4 4,7 5,2 4,6 5,0 1,1 1,1 1,5 1,5 2,6 2,5 6,5 6,6 3,9 3,6 2,9 2,7 3,4 3,2 1,3 0,9 5,2 5,0 1,1 0,9 1,1 1,1 4,1 4,0 2,4 2,4 4,2 4,1 3,0 2,8 1,5 1,3 1,6 1,7 1,2 1,0 4,6 4,9 3,7 3,9 1,9 2,2 2,9 2,9 5,3 5,5 4,2 4,3 4,7 4,9
M3 7,5 4,5 4,8 3,3 0,9 4,8 3,0 5,1 3,5 1,6 6,6 2,1 4,5 7,5 2,8 6,8 6,4 1,6 1,2 3,2 7,3 3,0 2,9 3,3 1,5 4,9 2,4 1,6 2,9 1,8 6,0 1,2 0,9 0,3 2,4 5,0 2,2 0,2 1,0 5,9 2,8 3,0
SÍDLO Krásná Lípa Frýdlant Hrádek nad Nisou Kutná Hora Nýrsko Rabí Trhové Sviny Brloh Černovice Český Dub Spálené Poříčí Dvůr Králové nad Labem Hradec Králové Golčův Jeníkov Slepotice Herálec Stříbro Týnec nad Sázavou Psáry Vlašim Hostivice Kouřim Velký Bor Blatná Hvožďany Strašice Srbice Stropčice Čachrov Zborovy Milín Předbořice Zahájí Bechyně Horní Vltavice Volyně Lišov Ševětín Horní Planá Počátky Slavonice Landštejn
M1 0,7 1,6 2,3 1,7 4,9 6,1 1,3 1,6 1,1 2,5 6,8 5,1 0,3 0,7 1,7 2,4 1,4 3,8 5,4 1,3 3,2 1,6 5,3 2,2 5,5 3,1 3,1 6,6 5,6 2,9 0,6 5,2 2,7 5,3 2,0 4,1 1,5 4,2 2,4 0,6 1,8 3,6
M2 0,5 2,0 2,5 1,8 4,6 6,0 1,7 2,0 1,1 2,3 6,7 5,3 0,3 0,7 1,7 2,5 1,2 3,8 5,4 1,2 3,3 1,6 5,2 2,3 5,5 3,1 3,1 6,5 5,4 2,8 0,6 5,1 2,8 5,2 2,2 4,3 1,7 4,2 2,6 0,9 2,1 3,3
M3 3,0 2,2 2,6 1,4 5,9 7,2 3,3 3,7 2,1 3,4 7,4 6,6 1,3 0,7 0,8 1,4 2,4 3,8 5,3 0,8 3,6 1,4 5,9 3,1 5,6 2,4 3,8 7,5 6,7 3,2 0,8 4,9 3,5 4,8 3,8 5,4 3,3 4,2 4,3 1,9 2,3 2,2
Tab. 8 56
SÍDLO Suchdol nad Lužnicí Stráž nad Nežárkou Soběslav Svratka Kameničky Pustá Kamenice Litomyšl Chrudim Nasavrky Senožaty Pacov Blanice Mnichovice Zbraslavice Chlumec nad Cidlinou Hořice Mčely Košík Velvary Jince Mníšek pod Brdy Dobříš Županovice Krásná hora nad Vltavou Nedražice Bor Stráž Planá Černošín Nečtiny Rokycany Kaceřov Lochovice Skryje Žebrák Točník Zdice Hostomice Lázně Kynžvart Mnichov Bochov Karlovy Vary
M1 M2 M3 2,0 2,2 2,8 3,4 3,5 3,0 3,6 3,5 2,4 11,3 11,1 11,9 9,5 9,3 10,4 8,5 8,2 9,2 0,4 0,2 1,7 1,1 1,0 1,9 3,8 3,6 4,5 2,9 2,8 2,5 1,0 0,9 1,7 1,5 1,6 2,4 0,7 0,8 0,9 2,6 2,6 2,1 0,2 0,2 0,9 2,8 2,8 2,0 5,0 5,0 4,7 5,4 5,4 4,6 3,0 2,9 2,9 5,9 5,9 5,8 7,9 7,9 7,6 3,3 3,3 2,9 3,3 3,3 2,9 1,7 1,6 1,4 4,6 4,4 5,7 1,3 0,8 1,6 3,4 3,4 4,9 0,8 0,8 1,1 3,1 2,7 2,0 2,4 2,2 2,8 2,0 2,1 2,5 4,7 4,6 3,6 8,9 8,9 8,7 3,0 3,0 2,5 8,8 8,7 8,5 10,5 10,5 10,4 9,1 9,0 8,8 5,6 5,6 5,4 4,1 3,5 3,1 5,5 5,9 6,5 2,8 3,1 4,4 3,6 3,2 2,1
SÍDLO Potvorov Běleč Nové Strašecí Želeč Podbořany Česká Lípa Kuřivody Mimoň Proseč Vysoké Mýto Kostelec nad Orlicí Choceň Vamberk Lanškroun Svitavy Mikuleč Trstěnice Bystré Stašov Mladkov Klodzko Nowa Ruda Úpice Hostinné Vrchlabí Nová Paka Žibřidice Štětí Dubá Drahobuz Vidim Chorušice Byšice Kozly Prosek Úvaly Český Brod Makotřasy Choteč Mšec Nadějkov Nechvalice
M1 M2 M3 3,0 2,9 2,5 1,4 1,4 2,2 4,5 4,4 4,5 5,1 4,9 4,8 5,9 5,6 4,2 10,4 10,6 10,4 4,4 4,5 3,8 5,2 5,4 4,8 3,6 3,4 4,7 1,3 1,0 1,9 1,7 1,8 3,1 0,8 0,5 1,5 3,3 3,5 4,9 2,2 2,7 2,7 5,6 5,2 5,2 4,2 3,8 3,8 4,7 4,3 4,6 7,4 7,0 8,4 3,1 2,7 4,2 2,5 3,1 4,4 3,5 3,0 1,9 8,2 8,9 10,8 6,8 7,2 8,5 1,1 1,4 2,1 4,8 5,1 5,2 2,9 2,9 1,5 1,1 1,1 2,0 2,3 2,2 3,6 3,9 4,0 4,2 0,9 1,0 0,9 2,6 2,8 2,9 1,8 1,8 2,1 4,0 3,9 4,8 5,1 5,0 5,9 2,9 2,9 2,7 1,8 1,8 1,8 4,3 4,3 4,1 1,6 1,6 2,4 0,9 0,9 1,3 6,9 6,7 6,6 1,0 0,9 0,2 3,4 3,4 3,4
Tab. 8 57
SÍDLO Bělice Votice Libouň Oslov Bernartice Heřmaň Netolice Velešín Křemže Vimperk Frymburk Čkyně Sedlice Kamenice nad Lipou Deštná Žirovnice Kunžak Jarošov nad Nežárkou Choustník Havlíčkův Brod
M1 M2 6,4 6,4 1,5 1,5 2,5 2,5 4,2 4,1 6,1 6,2 3,6 3,8 2,6 2,8 2,3 2,4 1,6 1,8 4,3 4,5 6,9 6,9 3,2 3,5 4,4 4,3 0,7 0,5 2,4 2,3 0,5 0,3 4,4 4,4 1,8 1,8 2,6 2,7 1,9 2,0
M3 6,4 2,0 2,9 3,3 6,7 4,5 3,5 3,6 3,5 5,8 8,0 4,4 5,2 1,0 0,9 1,8 2,8 1,1 3,9 1,6
SÍDLO Humpolec Světlá nad Sázavou Přibyslav Kolín Lysá nad Labem Benátky nad Jizerou Brandýs nad Labem Říčany Sázava Solopysky Zásmuky Čáslav Seč Přelouč Rohovládova Bělá Býšť Dymokury Týnec nad Labem Mnichovo Hradiště
M1 2,7 3,6 6,2 5,4 3,5 4,1 0,5 8,5 4,8 2,2 3,6 4,1 1,8 5,4 5,3 3,2 4,0 6,9 8,7
M2 2,7 3,7 6,0 5,4 3,5 4,2 0,4 8,5 4,8 2,2 3,6 4,1 1,8 5,4 5,3 3,2 4,0 6,9 8,8
M3 1,9 3,1 7,3 5,2 3,1 4,0 1,1 8,5 5,1 1,8 3,3 3,6 1,3 4,8 4,9 3,0 3,2 6,6 7,9
Tab. 8 Zvýrazněné hodnoty přesahují trojnásobnou hodnotu směrodatné odchylky dané metody. Směrodatné odchylky pro jednotlivé metody: σ M1 = 2,9 mm σ M2 = 2,9 mm σ M3 = 3,2 mm
58
9. ZÁVĚR Cílem diplomové práce bylo provézt kartometrickou analýzu Palackého mapy Čech z roku 1847 pomocí softwaru MapAnalyst. Zároveň bylo součástí práce shrnutí zkušeností práce s programem z kartografického hlediska. Součástí práce bylo i porovnání zjištěné přesnosti s výsledky bakalářské práce. Při zpracování bylo provedeno několik metod studie přesnosti mapy, které zároveň obsahují i porovnání jednotlivých verzí softwaru. a)
Využití souřadnic S-JTSK
b)
Výpočet pomocí OpenStreetMap
c)
Výpočet při zvoleném kartografickém zobrazení V první metodě byly využity souřadnice stejných bodů jako v bakalářské práci a
výsledky porovnány. V tomto postupu je možné posoudit vliv zákresu zeměpisné sítě, protože lze provézt výpočet pouze z podrobných bodů. Vektory polohových odchylek bodů zeměpisné sítě jsou velice nízké, největší z nich dosahuje 1,9 mm. Polohové odchylky samotných sídel dosahují 12,4 mm. Pomocí Helmertovy transformace v programu MATKART vycházela maximální hodnota polohové odchylky 12,3 mm. Průměrná hodnota polohové odchylky je z obou metod totožná a to 3,4 mm. Zajímavé je, že po seřazení sídel právě podle velikosti odchylek, čtyři největší dosahují stejných hodnot a jsou to stejná města. Soutoky mají také shodné polohové odchylky a průměrná z MATKARTU je 3,2 mm a z MapAnalystu 3,0 mm. Pro tuto porovnávací metodu se musela sehnat předchozí verze 1.2, která počítá klasicky. Aktuální verze totiž aplikuje automatický přepočet, takže při použití jiné referenční mapy než je OpenStreetMap nevychází správné měřítko. Měřítko vypočtené z průsečíků zeměpisné sítě a sídel vychází 1 : 518 000, ze soutoků 1 : 516 000. Dále bylo využito možnosti aktuální verze obsahující OpenStreetMap, tedy automaticky připojenou referenční mapu. Zde byly v MapAnalyst vybrány nové body, celkem 267 sídel. Nefigurují zde průsečíky zeměpisné sítě, protože je OpenStreetMap neobsahuje. Měřítko je 1 : 518 000 a stočení mapy je -1°. Pokud by platil předpoklad, že v předchozím případě ovlivnila výslednou rotaci meridiánová konvergence Křovákova zobrazení, potom je stočení mapy opravdu -1° pro obě metody.
59
Zajímavým zjištěním bylo, že nejnovější verze MapAnalyst nabízí volbu kartografického zobrazení staré mapy. Předchozí verze opravuje chyby vlivu Mercatorova zobrazení automatickým postupem, ale není známo, jak je oprava volena. V nové předběžné verzi si uživatel programu může zvolit, s jakým zobrazením staré mapy bude proveden výpočet. Protože není známé kartografické zobrazení Palackého mapy, bylo vyzkoušeno několik nabízených zobrazení. Z nich byly vybrány dvě zobrazení, které jsou kuželové. Důvodem jejich volby bylo výsledné globální měřítko, které se nejvíce přiblížilo uvedenému na mapě. Vektory posunů jsou u obou zobrazení podobná, nejvíce se liší o 2,4 mm. Stejné jsou i střední chyby Helmertovy transformace a stočení mapy. Hodnoty vektorů jsou ze všech metod shodné, liší se pouze měřítko a to je závislé právě na zobrazení a na srážce mapy. Ani jeden z těchto dvou faktorů není znám. Stejná velikost vektorů posunů je pravděpodobně způsobena Helmertovou transformací, která minimalizuje opravy. Přesnost mapy je stejná při použití Infomapy nebo OpenStreetMap. Lze také z porovnání s výsledky z bakalářské práce usoudit, že se od sebe reprinty výrazně neliší. Je
možno
prohlásit,
že
Palackého
mapa
Čech
má nejen
vysokou
dokumentační hodnotu ve smyslu své historické náplně ale i nečekaně kvalitní polohopisný základ. Josef Emler napsal v Časopisu českého muzea 50 v roce 1876: ,,Mapu p. Palackým začatou a p. Kalouskem dokončenou musíme nazvati v každém ohledu výbornou, jen abychom se brzy dodělali historického atlasu Čech, kde by se nám podával obraz vlasti naší přiměřeně naznačený aspoň v každém století.” [2] Program MapAnalyst je intuitivní a snadno ovladatelný. Podle potřeby uživatele je možné upravovat grafiku pro export vizualizací. Lze nastavit rozestup distorzní mřížky, měřítko pro zvětšení vektorů posunů i tloušťky linií. Obtížné bylo vyladit nastavení pro izolinie měřítka. Vývoj programu je znatelný nejen z hlediska možnosti volby kartografického zobrazení, ale také je v nejnovější, zatím předběžné, verzi umožněno přiblížení a oddálení v okně mapy pomocí kolečka myši. Velice to urychluje práci. Také je v této verzi vylepšen výstup z transformace, u vektorů posunů není jen číslo bodu, ale také název. U nejstarší verze nejsou vektory v číselném výstupu obsaženy.
60
10. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [ 1] POSPÍCHAL, Miloslav a BARTEČEK Ivo. František Palacký 1798-1998 200. Výročí
narození, 1876-1996 120. výročí úmrtí. REPRONIS Ostrava, ISBN 80-902142-0-7 [ 2] KALOUSEK, Josef. Výklad k Historické mapě Čech. 2. vyd. Česká královská
společnost nauk v Praze, 1894, EM 267 [3] MIKŠOVSKÝ, Miroslav a SOUKUP, Petr. Kartografická polygrafie a reprografie. ČVUT v Praze, 2009, ISBN 978-80-01-04354-7 [4] VEVERKA, Bohuslav a ZIMOVÁ, Růžena. Topografická a tematická kartografie 10. ČVUT v Praze, 2008, ISBN 978-80-01-04157-4 [5] PAVELKA, Karel. Fotogrammetrie 20. ČVUT v Praze, 2003, ISBN 80-01-02762-7 [ 6] BUCHAR, Petr. Matematická kartografie 10. ČVUT v Praze, 2007, ISBN 978-80-01-
03765-2 [ 7] SKOŘEPA Zdeněk; Geodézie 4. ČVUT v Praze 2002, ISBN 80-01-02566-7 [ 8] CIMBÁLNÍK, Miloš; ZEMAN, Antonín; KOSTELECKÝ, Jan. Základy vyšší a
fyzikální geodézie. ČVUT v Praze 2007, ISBN 978-80-01-03605-1 [9] SEMOTANOVÁ, Eva. František Palacký a historická geografie. In František Palacký 1798/1998 dějiny a dnešek. Sborník z jubilejní konference. ŠMAHEL, František a DOLEŽALOVÁ, Eva. Praha: Historický Ústav AV ČR Praha, 1999. S. 189-195. ISBN 80-7286-003-8 [10] VALKOVÁ, Magda. Studie a hodnocení Palackého mapy Čech. Bakalářská práce, ČVUT v Praze, Fakulta stavební, 2011. [11] Wikipedie – otevřená encyklopedie [online]. 8. 9. 2010 [cit. 2012-11-04]. Dostupný z WWW: < http://cs.wikipedia.org/wiki/Josef_Kalousek>. [12] KNÍŽEK, František. Kalendárium [online]. 30. 6. 2008 [cit. 2012-11-04]. Dostupný z WWW: < http://www.fknizek.nazory.cz/kalendar/vyroci17.htm>. [13] JENNY, Bernhard aWEBER Adrian. MapAnalyst [online]. 8.1.2011 [cit. 2012-11-15] Dostupný z WWW:
.
61
11. SEZNAM OBRÁZKŮ
Obr. 1: Fr. Palacký (1855) ................................................................................................... 10 Obr. 2: Pomník F. Palackého v Hodslavicích ...................................................................... 12 Obr. 3: Rodný dům F. Palackého v Hodslavicích................................................................ 12 Obr. 4: Josef Kalousek ......................................................................................................... 13 Obr. 5: Palackého mapa Čech.............................................................................................. 15 Obr. 6: Název mapy s tiráží ................................................................................................. 16 Obr. 7: Měřítko mapy .......................................................................................................... 16 Obr. 8: Rozdělení na děkanáty a archidiakonáty ................................................................. 17 Obr. 9: Legenda k obcím a hranicím ................................................................................... 17 Obr. 10: Tisk z výšky........................................................................................................... 18 Obr. 11: Tisk z hloubky ....................................................................................................... 18 Obr. 12: Spojitá a diskrétní funkce ...................................................................................... 20 Obr. 13: Uživatelské rozhraní programu MapAnalyst s OpenStreetMap............................ 22 Obr. 14: Mercatorovo zobrazení .......................................................................................... 23 Obr. 15: Poloha kužele Křovákova zobrazení ..................................................................... 24 Obr. 16: Ukázka World souboru .......................................................................................... 26 Obr. 17: Nabídka bodových symbolů .................................................................................. 28 Obr. 18: Volba barev bodových symbolů ............................................................................ 28 Obr. 19: Podobnostní transformace ..................................................................................... 30 Obr. 20: Deformace sítě při využití S-JTSK – průsečíky .................................................... 35 Obr. 21: Vektory posunů při využití S-JTSK – průsečíky................................................... 36 Obr. 22: Izolinie měřítka při využití S-JTSK – průsečíky ................................................... 37 Obr. 23: Deformace sítě při využití S-JTSK – sídla ............................................................ 38 Obr. 24: Vektory posunů při využití S-JTSK – sídla........................................................... 39
62
Obr. 25: Izolinie měřítka při využití S-JTSK – sídla ........................................................... 41 Obr. 26: Izolinie stočení využití S-JTSK – sídla ................................................................. 41 Obr. 27: Deformace sítě při využití S-JTSK – soutoky ....................................................... 42 Obr. 28: Vektory posunů při využití S-JTSK – soutoky...................................................... 43 Obr. 29: Izolinie měřítka při využití S-JTSK – soutoky ...................................................... 44 Obr. 30: Izolinie stočení při využití S-JTSK – soutoky....................................................... 44 Obr. 31: Deformace sítě při využití OpenStreetMap ........................................................... 45 Obr. 32: Vektory posunů při využití OpenStreetMap.......................................................... 46 Obr. 32: Izolinie měřítka při využití OpenStreetMap .......................................................... 46 Obr. 33: Izolinie stočení při využití OpenStreetMap........................................................... 47 Obr. 34: Deformace sítě - Lambertovo konformní kuželové zobrazení ............................. 50 Obr. 35: Vektory posunů - Lambertovo konformní kuželové zobrazení ............................ 51 Obr. 36: Izolinie měřítka - Lambertovo konformní kuželové zobrazení ............................ 51 Obr. 37: Izolinie stočení - Lambertovo konformní kuželové zobrazení ............................. 52 Obr. 38: Deformace sítě - Ekvidistantní kuželové zobrazení .............................................. 53 Obr. 39: Deformace sítě - Ekvidistantní kuželové zobrazení .............................................. 54 Obr. 40: Deformace sítě - Ekvidistantní kuželové zobrazení .............................................. 54
63
12. SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 – Textové soubory pro import bodů Příloha 2 - Výpočetní protokol z MapAnalyst 1.2 (S-JTSK) Příloha 3 - Výpočetní protokol z MapAnalyst 1.3 (S-JTSK) Příloha 4 - Výpočetní protokol z MapAnalyst 1.3 (OpenStreetMap) Příloha 5 - Výpočetní protokol z MapAnalyst 1.4 Příloha 6 - Výpočet měřítka
64