V únoru letošního roku byly dokončeny stabilizační a s nimi spojené měřické práce na realizaci uzlového lokalizačního systému vybraných komunikací silniční sítě ČR, což mělo za následek pokrytí území ČR bílými kříži umístěnými v křižovatkách silnic.

            Vraťme se však trochu do minulosti a vezměme věci od počátku.

            Lokalizační systém je jádrem informačního systému o síti komunikací a představuje soubor pravidel, podle kterých je určována poloha všech v dané dopravní situaci sledovaných jevů (jedná se např. o křížení komunikací, umístění mostů a propustků, ale také povrchových poruch, délku jednotlivých úseků apod.).

            Lokalizačních systémů existuje více typů, v ČR jsou dva; starší, v silničním hospodářství užívaný liniový lok. systém a uzlový lok. systém (ULS) zavedený Silniční databankou - Ostrava jako předpoklad matematického modelování silniční sítě. V ULS je silniční síť chápána jako graf, jehož vrcholy jsou tvořeny uzlovými body (UB) situovanými do křižovatek sledovaných komunikací a některých dalších přesně specifikovaných bodů (např. správní hranice). Hrany grafu, spojnice dvou sousedních vrcholů, jsou nazývány úseky. Silniční tah je pak tvořen sledem úseků ULS.

            V polovině 90. let bylo rozhodnuto o vytvoření trojrozměrného digitálního modelu vybrané části silniční sítě ČR a to z novoměřických dat s přesností určení polohy UB do 0,1 m v obou národ- ních souřadnicových systémech. Tedy v ETRS-89 a v S-JTSK.

            V r. 1996 byly zahájeny měřické práce.

            Ty lze rozdělit do dvou etap:

1. určení polohy UB, jeho stabilizace, zaměření místopisu a jeho převedení do digitální podoby, určení souřadnic v obou národních souřadnicových systémech.
2. určení trajektorie hran (úseků).

            Trajektorie hran je určována pomocí technického zařízení APPLANIX umístěného v technologickém vozidle. Získaná data jsou dále zpracována balíkem programů firem APPLANIX a VIAGEOS s.r.o., výsledkem pak jsou souřadnice osy komunikace v přibližně čtyřmetrovém intervalu. Postup lze pro lepší představu přirovnat ke gyroskopicky usměrňovanému polygonu, který je vetknut mezi body o známých souřadnicích. Jako výchozí body slouží právě UB (středy křižovatek), v případě příliš dlouhých hran pak další pomocné body jejichž souřadnice byly určeny pomocí GPS.

            Poloha uzlového bodu byla určena podle principů a zásad ULS pochůzkou v křižovatce a UB byl stabilizován červeným terčíkem o průměru 60 mm s nápisem "Měřičský bod *Viageos* ŘSČR". Pro snadnější nalezení stabilizace byl terčík umístěn do středu kříže provedeného bílou barvou vhodnou pro vodorovné dopravní značení. Celkem tak bylo stabilizováno přes 11 500 UB na celém území ČR. Nejvýše položený bod je v Krkonoších v blízkosti Vrbatovy boudy na silnici II. třídy č. 286.

            Místopis bodu byl měřen tak, aby bylo možné bod po případném zničení obnovit z místopisných měr a odpadla tak nutnost nového určení souřadnic po obnově bodu. Obsahuje tedy zpravidla čtyři místopisné míry měřené pásmem k jednoznačně identifikovatelným bodům trvalého charakteru v nejbližším okolí křižovatky. Polní náčrt místopisu byl zpracován do digitální podoby pomocí programu Autocad.

            Souřadnice UB byly určovány pomocí GPS využitím fázového měření rychlou statickou metodou při nasazení dvoufrekvenčních aparatur firmy Trimble typové řady 4000. Vektory na určované body nebyly delší 14 km a tato hodnota byla překročena jen v několika vyjímečných případech. Pro vektory delší než 10 km byla observační doba úměrně prodlužována. Z porovnání výsledků opakovaných observací bylo vyvozeno, že při započtení chyby z centrace výtyčky, která má na přesnost určení polohy UB rozhodující vliv, je přesnost geocentrických souřadnic UB charakterizována v poloze hodnotou střední chyby 2,8 cm. Přesnost výšky je naproti tomu nejvíce ovlivněna přesností metod GPS a přesností výšky bodu geodetických základů ČR, který byl použit jako daný, centrace výtyčky přesnost výšky zásadním způsobem neovlivní.

            Geodetické základy. Jako geodetický základ byla využita síť DOPNUL a geocentrické souřadnice těchto bodů byly při následných výpočtech považovány za fixní (výjimkou je pouze bod 36120330 Kamenná, poblíž Frýdku-Místku, jehož poloha je s největší pravděpodobností ovlivňována činností dolu Staříč II). V místech, kde již pracovníci ZÚ uskutečnili program zkrácené údržby TB, byly využity i tyto body, tam, kde to situace vyžadovala, byla vlastní stanoviska připojena buď opakovanou observací na nejbližší bod sítě DOPNUL, nebo byla připojena na nejméně dva body sítě DOPNUL.

            Transformace. Souřadnice získané v systému ETRS-89 byly transformovány do S-JTSK pomocí transformačních programů WJPROTRA a ETRFNAKR vyvinutých ve VÚGTK Zdiby autorem ing. J. Kosteleckým CSc. Přesnost transformace je při použití místního transformačního klíče (program WJPROTRA) závislá na kvalitě identických bodů, proto byly pro transformaci použity výhradně TB zahrnuté do programu zkrácené údržby TB prováděným pracovníky ZÚ. Tím bylo dosaženo, že transformační klíč byl počítán pouze ze souřadnic státní správou udržovaných a ošetřených bodů. V oblastech kde program zkrácené údržby TB dosud neproběhl, byl pro transformaci dočasně použit globální transformační klíč (program ETRFNAKR), jehož přesnost je charakterizována střední zbytkovou odchylkou ve všech třech složkách hodnotou 0,15 m. Ta je způsobena především trigonometrickým určením nadmořské výšky bodů sítě DOPNUL (ze 176 bodů této bylo nivelováno pouze 26 bodů, což představuje necelých 15 %). Z toho důvodu byly, pokud to situace umožnila, nenivelované body sítě DOPNUL kontrolně "připojeny" observací GPS na 1 - 3 nivelačních bodech ČSNS. Takto připojeno bylo zhruba 80 % všech použitých bodů přičemž v rámci prací na ULS byly s výjimkou Kleti, Kralického Sněžníku a Velkého Lopeníku využity všechny body sítě DOPNUL.

            Kontrola výsledků. Trajektorie hran i poloha uzlových bodů byla nezávisle kontrolována kódovým měřením GPS při jízdě technologického vozidla pracujícím se systémem APPLANIX. V nemnohých případech, kdy byl zjištěn hrubý nesouhlas výsledků, byla poloha UB nebo pomocného bodu znovu kontrolně určena rychlou statickou metodou GPS. Za další kontrolu, především výšek, lze považovat také výše zmíněné nivelační připojení pomocí GPS bodů sítě DOPNUL, kdy bylo možné porovnat danou výšku niv. bodu s výškou získanou z měření GPS a transformací do S-JTSK. Přesto si musíme uvědomit, že při takto rozsáhlém díle (cca 11 500 UB a 14 500 hran) a možnostech a složitosti systémů GPS a APPLANIX se může v ojedinělých případech vyskytnout pochybený výsledek. Lze očekávat, že se jedná o naprosto normální situaci odpovídající normálnímu rozdělení.

            Trpělivý čtenář jistě dovolí, abych ho ještě v krátkosti seznámil s výsledky malého srovnávacího měření, které proběhlo v okrese Praha - východ v oblasti, kde poloha UB vykazovala až čtyřmetrové a ve výšce až dva a půl metrové rozdíly oproti ortofotomapě vytvořené firmou Geodis Brno s.r.o.

            V oblasti nesrovnalostí byly nezávislým (s odstupem dvou let) opětovně pomocí GPS určeny souřadnice 13 UB. Pro lepší možnost srovnání bylo pět UB připojeno technickou nivelací na ČSNS a dále bylo v oblasti provedeno měření na celkem sedmi TB, aby bylo možné srovnat výsledky transformace globálním a místním klíčem.

            Výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce a je na čtenáři, aby posoudil jejich vypovídající schopnost. Na první pohled je patrné, že rozdíl oproti ortofotomapě není způsoben transformací globálním klíčem, která byla v r. 1999 použita, a lze vyslovit závěr, že toto kontrolní měření plně potvrdilo původní, dva roky staré výsledky.

Ing. Pavel Taraba

        vyvěšeno červenec 2001

---

Z časopisu Zeměměřič č. 6+7/2001