Zeměměřič

Máme kvalitní souřadnicový systém?

   Metoda měření GPS v reálném čase je velice perspektivní a progresivní metoda, ke které tak jako tak musíme jednou dojít. Je pouze otázkou, kdy k ní dospějeme. Musíme si ale uvědomit, že bez kvalitního souřadnicového systému je tato metoda nepoužitelná. Je to jako bychom s formulí 1 jezdili po polních cestách.
Nejprve tedy trocha z historie.
  Pro civilní geodetická měření používáme na našem území souřadnicový systém Jednotné trigonometrické sítě katastrální v Křovákově konformním kuželovém zobrazení v obecné poloze. Budování této sítě probíhalo v letech 1920 - 1957, a to postupně od I. do V. řádu. V první etapě nebylo možno z časových důvodů provést astronomická měření, nebyly měřeny geodetické základny a síť. Rovněž z časových důvodů byla převzata část starých měření z Vojenské triangulace z druhé poloviny minulého století. Podstatné je, že nová síť převzala chybnou orientaci a špatné měřítko z rakouské vojenské triangulace. Rozdíl mezi vzdáleností měřenou metodou kosmické geodezie a délkou vypočítanou z S-JTSK, tak činí pro Českou republiku ve směru východ - západ 2 m.
  Co se týče výšek, v současné době převládá měření v systému Balt po vyrovnání (Bpv). Jedná se o normální (Moloděnského) výšky a jsou vztaženy k tělesu zvanému kvazigeoid. Výška bodu tedy nezávisí pouze na nivelované výšce, ale také na zeměpisné šířce a zemské tíži. V praxi to např. znamená, že dva body na hladině jezera mohou mít různé normální výšky. Ve směru sever - jih bude severní bod níže.
  Z naznačených problémů vyplývá, že zvláště polohový systém nelze použít pro současné měření GPS. Co se týče výškového systému, je možné na základě měření GPS, nivelace a gravimetrických měření počítat rozdíl mezi elipsoidem a kvazigeoidem. V současné době je zpracován detailní kvazigeoid (strany sítě 9x9 km), který je pro výšková měření metodou GPS postačující.
  U polohových měření je situace daleko složitější. Jako nejlepší se mi jeví myšlenka zcela nového systému. Tato úvaha byla zpracována na katedře vyšší geodezie - ČVUT v první polovině devadesátých let. Při tvorbě tohoto systému by se využilo měření metodami kosmické geodezie (body až do řádu DOPNUL), ale pro jejich malý počet by byly doplněny body dříve vojenského systému S-42/83.
  S-42/83 je přesnější systém než S-JTSK a byl v 80. letech zpřesněn elektronickým měřením délek. Všech 40 tisíc bodů z S42/83 bylo pomocí transformace na 176 identických bodech a aplikací rovnic Křovákova zobrazení převedeno do nového systému. Rozdíl mezi novými a starými body v S-JTSK byl ještě zmenšen o korekce, aby rozdíl nepřesahoval grafickou přesnost map. Tento systém se nyní zpracovává na Zeměměřickém úřadě a jeho dokončení by mělo být do dvou let. V nynější době nám ale nezbývá nic jiného, než využít současných klíčů pro měření GPS.
  Pro metodu postprocesingu je možné na internetu buď nabízet přímo jednotlivé měřené vektory, což by bylo z uživatelského hlediska korektnější nebo spočítat klíč pro jednotlivá změřená území. Druhý způsob je sice namáhavější vytvořit, zato by uživateli poskytl větší pohodlí a v případě spočítání středních chyb i představu o jeho přesnosti.
  Metoda měření GPS v reálném čase je daleko náročnější na přesnost systému a je nezbytnost vytvořit klíč mezi systémem WGS84 (pracovní systém pro definici drah družic družicového systému GPS-NAVSTAR, jedná se o pravoúhlý geocentrický systém) a S-JTSK. Je třeba, aby bodu v systému WGS84 jednoznačně odpovídal bod v systému S-JTSK. Musíme si ale uvědomit, že část firem má k dispozici pouze lokální klíče bez připojení na přesný WGS84 pomocí bodů DOPNUL nebo od něj bodů určených z GPS. Tento problém si můžeme názorně představit na ploše jezera. ČR jako jezero. Body DOPNUL jako bóje. Klíče jako vory, které se ve vlnkách pohupují. My sice známe přesné rozměry těchto vorů, ale neznáme polohu vůči bójím, respektive břehům jezera. Tyto vory je třeba zakotvit spolehlivými řetězy. Klíče pak mají přesnost pouze pro navigační účely. Proto bude nutné tyto klíče připojit novým měřením. Každý klíč bude nutné připojit nejlépe dvěma a více vektory. Zde stojí za úvahu, zda do výpočtů nezahrnout také přesné efemeridy družic, pohyb pólů, fázová centra... Co říci na závěr? Snad jen přání, abychom s onou formulí 1 jezdili po novém pěkném okruhu světových parametrů.

Článek rovněž zazněl jako referát na sympoziu o DGPS, 30.března 2000 v Průhonicích

Obrazky:

Ing. Ladislav Čapek
katedra vyšší geodezie, FSv, ČVUT Praha

Z časopisu Zeměměřič č. 5/00