�l�nek p�ibli�uje postupy pou�it� p�i v�voji aplikace pro testov�n� technologie p�evodu skenovan�ch map stabiln�ho katastru do souvisl�ho zobrazen� v S-JTSK navr�en� ing. V�clavem �adou, Csc., z Fakulty aplikovan�ch v�d Z�pado�esk� univerzity v Plzni. Tato technologie aplikuje postupy teorie ploch, zn�m� z geometrie, pro vyj�d�en� deformace jednotliv�ch analogov�ch mapov�ch list� a jejich vz�jemn� spojen� pro tvorbu souvisl�ho zobrazen� pozemkov�ch map a n�sledn� p�evod do S-JTSK. Podrobn� popis technologie byl publikov�n v [1]. Jeliko� implementace navr�en� technologie popsan� tamt� ned�v� z d�vodu pot�eby cenov� pom�rn� n�ro�n�ho programov�ho vybaven� mo�nost rozs�hlej��ho testov�n�, eventueln� nasazen� t�to technologie p�i obnov� SGI, rozhodli jsme se vytvo�it testovac� aplikaci, kter� by umo��ila ov��it eventueln� aplikovat tuto technologii a vytvo�it ucelenou technologickou linku. Jako programov� prost�ed� t�to aplikace byl vybr�n syst�m KOKE� - j�dro syst�mu p��mo zobrazuje rozs�hl� rastrov� data i slo�it�ji sou�adnicov� p�ipojen� a jeho funkce lze d�le snadno roz�i�ovat.

Problematika transformace map stabiln�ho katastru do S-JTSK

            Problematiku transformace skenovan�ch s�hov�ch map stabiln�ho katastru (d�le jen SK) do souvisl�ho zobrazen� v syst�mu S-JTSK m��eme rozd�lit do dvou krok�. Prvn�m krokem je um�st�n� skenovan�ho rastru do s�hov�ho sou�adnicov�ho syst�mu, v n�m� byla mapa po��zena (pro �zem� �R syst�my Gusterberg nebo sv. �t�p�n), s odstran�n�m deformace vznikl� nepravidelnou sr�kou pap�rov�ch mapov�ch podklad�. Dosud pou��van� zp�sob lokalizace rastrov�ch map SK spo��val v pou�it� afinn� transformace na rohy mapov�ho listu. Tento zp�sob byl v [1] ozna�en jako nevhodn� z d�vodu zaveden� jedn� pr�m�rn� hodnoty sr�ky pro cel� mapov� list, ��m� se nezohledn� rozd�ln� lok�ln� sr�ky v r�zn�ch ��stech mapov�ho listu. V [1] byl jako alternativa navr�en postup, kter�m se cel� list aproximuje bikubick�m Coonsov�m pl�tem. Vhodnou parametrizac� se na takto vytvo�en�m pl�tu ur�� sou�adnice roh� d�l��ch ��st� pl�tu a tyto se pak po ��stech transformuj� do �ty��heln�k� vznikl�ch rozd�len�m mapov�ho listu. Vzhledem k tomu, �e d�len� se prov�d� za pou�ipalcov�ch zna�ek na r�mu listu, jsou rozd�ly ve sr�ce v r�zn�ch ��stech mapov�ho listu zohledn�ny mnohem l�pe ne� v p��pad� ji� zm�n�n� afinn� transformace cel�ho mapov�ho listu.

            Druh�m krokem je transformace s�hov� mapy do S-JTSK. Jako identick�ch bod� transforma�n�ho kl��e je mo�n� pou��t bod� geodetick�ch z�klad� stabiln�ho katastru, u kter�ch zn�me sou�adnice i v S-JTSK [6], p��padn� dal�� identick� body vznikl� zam��en�m identifikovateln�ch prvk� polohopisu s vyu�it�m, jak je uvedeno v [1], n�kter� z tzv. nerezidu�ln�ch transformac�. Pou�it� m�lov�ch tabulek pro aplikace se zv��en�mi po�adavky na p�esnost lokalizace v S-JTSK se nejev� vhodn�. Podrobn� je tato problematika �e�ena nap�. v [7].

Testovac� aplikace

            Testovac� aplikace sest�v� v praxi ze dvou funkc�. Prvn� z nich, nazvan� P��prava transformace rastru mapov�ho listu, slou�� k vytvo�en� bikubick�ho pl�tu a v�po�tu identick�ch bod� pro projektivn� transformaci po ��stech. Druh� funkce, nazvan� Transformace rastru mapov�ho listu, pak provede vlastn� transformaci podle souboru identick�ch bod�.

            Krom� t�chto dvou funkc� byla roz���ena ji� existuj�c� funkce pro transformaci o mo�nost pou�it� Jungovy dotransformace i na rastrov� data a o mo�nost ukl�d�n� a op�tovn�ho na��t�n� zadan�ch identick�ch bod�. Funkce pro maskov�n� rastru byla roz���ena o volbu maskov�n� obd�ln�kem nebo polygonem, funkce pro p�erastrov�n� pak o mo�nost o��znut� masky.

P��prava transformace rastru mapov�ho listu

            Coonsovy interpola�n� plochy jsou podle [2] ur�eny �ty�mi okrajov�mi k�ivkami (viz obr. 1):

            Bikubick� Coons�v pl�t lze vyj�d�it vektorovou rovnic�:

            pro u, v z intervalu <0,1>

            kde a jsou kubick� funkce

            a M je matice vektor�

            Praktick� postup p�i vytvo�en� pl�tu je n�sleduj�c�. Zobraz� se skenovan� rastr a provede se vizu�ln� kontrola kresby r�mu mapov�ho listu. Pokud se zjist�, �e n�kter� z roh� nejsou zcela z�eteln�, je vhodn� je nejprve spo��tat jako pr�se��ky p��mek okraj� r�mu. Potom se identifikuj� rohy r�mu bu� z kresby nebo dopo�ten�. Dal��m krokem je postupn� identifikace palcov�ch zna�ek na v�ech �ty�ech stran�ch r�mu listu. T�m jsou ur�eny okrajov� k�ivky pl�tu. Pro grafick� zn�zorn�n� t�chto k�ivek byly pou�ity tzv. Catmull-Rom k�ivky [3]. Pro v�po�et nem� volba k�ivek v�znam, nebo�, jak bude patrno z dal��ho postupu, se p�i v�po�tu nepou�ij�.

            Dal��m krokem je v�b�r zdrojov�ch identick�ch bod� pro transformaci. Automaticky se v�dy pou�ij� rohy r�mu. Z ostatn�ch zadan�ch bod� je mo�n� vybrat, kter� budou pou�ity. Je pouze t�eba dodr�et podm�nku, aby byly vybr�ny sob� odpov�daj�c� protilehl� body.

            Obrazem takto z�skan�ho pl�tu je pak obd�ln�k teoretick�ho mapov�ho listu, obrazem bod� z�skan�ch identifikac� palcov�ch zna�ek na r�mu jsou odpov�daj�c� body v p��slu�n�ch intervalech na stran�ch tohoto obd�ln�ka. Dal��m krokem je tedy zad�n� dvou protilehl�ch bod� obd�ln�ka mapov�ho listu. Sou�adnice mus� b�t v s�hov�ch jednotk�ch, proto�e odpov�daj�c� body se automaticky dopo�tou jako obrazy zdrojov�ch identick�ch bod� zaokrouhlen� na n�sobky 40, co� jsou mo�n� polohy palcov�ch zna�ek. Zb�vaj�c� c�lov� body uvnit� listu jsou pak pr�se��ky spojnic takto dopo�ten�ch bod� na protilehl�ch stran�ch r�mu. Zb�vaj�c� zdrojov� body jsou body na bikubick�m Coonsov� pl�tu. Parametry u a v se vypo�tou na obd�ln�ku c�lov�ch bod�, ale za hodnoty okrajov�ch k�ivek pro tyto parametry se vezmou identifikovan� body na r�mu. Z toho plyne, �e volba typu interpola�n�ch okrajov�ch k�ivek nem� vliv na v�po�et polohy bodu uvnit� pl�tu.

            V�sledkem tohoto postupu je tedy c = (m+2).(n+2) identick�ch bod�, kde m a n jsou po�ty vybran�ch bod� na okraj�ch r�mu. Tyto body se ulo�� do zvolen�ho textov�ho souboru ve tvaru:

m n

Y1' X1' Y1 X1
Y2' X2' Y2 X2
...
Yc' Xc' Yc Xc

kde Y' X' jsou zdrojov� body, Y X jsou c�lov� body.

Obr. 1

Transformace rastru mapov�ho listu

            Tato funkce je z u�ivatelsk�ho hlediska pom�rn� jednoduch�. U�ivatel vybere rastr, kter� se m� transformovat a textov� soubor identick�ch bod�. Rastr je pak po ��stech vymezen�ch identick�mi body projektivn� ztransformov�n t�m zp�sobem, �e se vlastn� zm�n� pouze sou�adnicov� p�ipojen� rastru. Tuto vlastnost rastru lze ulo�it, nem�n� se v�ak skute�n� obsah rastrov�ho souboru. Takto um�st�n� rastr se spr�vn� zobraz� pouze v syst�mu Koke�. Pro faktickou zm�nu tvaru rastru je t�eba rastr takzvan� p�erastrovat. Jeliko� je p�erastrov�n� �asov� pom�rn� n�ro�n� operace, je vhodn� ji prov�st a� po zamaskov�n� nebo o�ez�n� okrajov�ch ��st� rastru. Tuto operaci lze p��padn� tak� vyu��t ke spojen� s navazuj�c�mi mapov�mi listy �i nov�mu roz�ez�n� rastr�. Podrobn�ji je problematika pr�ce s rastry v syst�mu Koke� vysv�tlena v [4].

Z�v�r

            Douf�m, �e tato aplikace umo�n� objektivn� zhodnocen� a vyzkou�en� navr�en� technologie. V p��pad� z�jmu o vyu�it� nadstavby p�i obnov� souboru geodetick�ch informac� se p�edpokl�d� zapracov�n� v�ech konstruktivn�ch n�m�t� z�skan�ch p�i pr�ci s testovac� aplikac� k vytvo�en� u�ivatelsky p��v�tiv�j�� aplikace pro praktick� nasazen�.

            Z�v�rem tak� d�kuji ing. V�clavu �adovi, Csc. za spolupr�ci p�i v�voji aplikace. V sou�an� dob� testuj� tuto aplikaci pracovi�t� K� Bene�ov u Prahy, K� Pardubice a K� Litom��ice. Dal�� z�jemci maj� mo�nost bezplatn�ho zap�j�en� syst�mu Koke� s touto nadstavbou.

Literatura:

[1] �ADA, V., B�EHOVSK�, M.: Transformace rastr� p�i tvorb� DKM. In.GaKO - ISSN 0016-7096, ro�. 46 (88), �. 12, str. 247 - 251. Vesm�r 2000.
[2] HUDEC, B.: Z�klady po��ta�ov� grafiky, V� skripta, �VUT Praha, 2001
[3] ALEXANDR, L.: V�uka po��ta�ov� grafiky cestou WWW, diplomov� pr�ce, FEl, VUT Brno, 2000
[4] R�BELOV�, L.: Rastry v programu Koke�, �l�nek na webov�ch str�nk�ch firmy Gepro s.r.o., 2000
[5] JE�EK, F.: Geometrick� a po��ta�ov� modelov�n�. (4. upraven� verze). Z�pado�esk� univerzita, Fakulta aplikovan�ch v�d 1999.
[6] �ADA, V.: Obnova katastr�ln�ho oper�tu v lokalit�ch sou�adnicov�ch syst�m� stabiln�ho katastru. In. GaKO - ISSN 0016-7096, ro�. 45 (87), �. 6, str. 122 - 136. Vesm�r 1999.
[7] �ADA, V.: Vyu�it� geodetick�ch z�klad� stabiln�ho katastru, historie vzniku a u�it� m�lov�ch tabulek. In. GaKO - ISSN 0016-7096, ro�. 47 (89), �. 8, Vesm�r 2001.

Ing. Petr Doubrava
GEPRO, s.r.o.

    vyv�eno �ervenec 2001

---

Z �asopisu Zem�m��i� �. 6+7/2001