[Home Page]

Osmdesátá léta ve VTOPÚ - rozvoj nových technologií

Pro období osmdesátých let bylo typické postupné pronikání moderních digitálních technologií a pozičních, družicových technologií do struktur ústavu a do jeho výrobních programů. Překonáním informačních bariér a přístupem k novým informacím v teoretické a technologické oblasti, působením pobočky vědecko-technické společnosti, aktivitami velení ústavu byly řešeny aktuální výzkumné a rozvojové úkoly. Je skutečností, že problematika tzv. vědecko-technické revoluce se po překonání počáteční etapy frází začala promítat do reálného života - do výzkumných, výrobních i personálních struktur ústavu.

Úspěšně se tehdy rozvíjela spolupráce s civilní sférou v oblasti geodetických polohových a tíhových základů, aplikované geofyziky, v dopplerovské geodezii a v teorii družicové, fyzikální a poziční geodezie. Byly připraveny všechny podklady pro 2. souborné vyrovnání astronomicko-geodetických sítí (AGS), jehož výsledky byly použity v rámci modernizace čs. geodetických polohových základů.

Na základě iniciativního příspěvku katedry geodezie a kartografie Vojenské akademie v Brně a také zkušeností, získaných při realizaci projektu AKS DIGIKART a společného úkolu 3-11 s ČÚGK vznikaly první digitální modely terénu, probíhala příprava personálních a technologických podmínek pro automatizaci kartografických prací a vznik prvních ISÚ. Ve VTOPÚ vznikaly první orientované registry s aplikačními programy a byla zahájena tvorba speciálních map. Na katedře geodezie a kartografie Vojenské akademie bylo obhájeno 42 kandidátských a 5 doktorských prací, věnovaných aktuální problematice.

Vzestup technologické úrovně v tomto období se promítnul velmi příznivě do úkolů počátku 90. let, kdy po konfrontaci daného stavu s vyspělými technologiemi došlo k jejich rychlému převzetí a v rozhodujících oblastech k vyrovnání úrovní.

Geodetické polohové základy a poziční družicová geodezie

Obr. 1: Rozložení bodů dopplerovské kampaně DOC 87 V této oblasti došlo k velmi příznačnému jevu; evoluce discipliny započala zprostředkováním základů teorie díky publikační a přednáškové činnosti prof. Milana Burši, který navázal na domácí tradici předmětu zahájenou prof. Emilem Bucharem, jehož staletého jubilea letos vzpomeneme na setkání pracovníků této oblasti české geodezie [20].

Praktická realizace technologie družicového určování polohy byla na našem území zahájena v rámci evropských dopplerovských kampaní DOC 84 a DOC 87. Observace v těchto kampaních byla uskutečňována kanadskou aparaturou CMA 761 měřiči moskevského Ústavu fyziky Země [7], [8], [9] ve spolupráci s VTOPÚ; rozložení bodů kampaně z roku 1987 je na obr. 1. Díky vzájemnému porozumění byly od měřičů získány nevyrovnané souřadnice v systému WGS 72 pro bod POLOM. VTOPÚ tehdy připravil pro výpočetní zpracování DOG 87 v rámci Geodetických služeb průběh evropského geoidu.

Ve spolupráci VTOPÚ - Astronomický ústav ČSAV byla na základě společného projektu civilní a vojenské služby zahájena v roce 1988 na území ČR výstavba nadřazené, národní geocentrické sítě nultého řádu. Měření bylo na části projektovaných 11 bodů AGS (z nich 3 byly body sítě mezinárodní) uskutečňováno dopplerovskými aparaturami polské výroby DOG 2 (staniční, umístěná v Ondřejově; výpočetní program Single Point Positioning) a DOG 3 (retranslační, měřiči VTOPÚ; výpočetní program SADOSA), [8] (viz obr. 2). Na území SR uskutečnili dopplerovská měření maďarští geodeti. Měření bylo přerušeno vzhledem k nástupu perspektivní technologie GPS; byly však získány první zkušenosti s technologií v terénu a připravené výpočetní programy sedmiprvkové prostorové podobnostní transformace byly později s výhodou použity [16].

Obr. 2: Rozmístění bodů čs. dopplerovské sítě V oblasti zdokonalování geodetických polohových základů (GPZ) byla v rámci spolupráce dokončena příprava čs. dat pro 2. souborné vyrovnání Jednotné astronomicko-geodetické sítě (JAGS) a byl zpracován projekt využití výsledků v našich GPZ. Ještě před jejich obdržením z Moskvy bylo vypracováno několik variant projektu (prof. Nevosád, prof. Cimbálník a doc. ing. V. Pavlica, CSc.) a zpracována tematická kandidátská [23] a habilitační práce [25]. Vlastní řešení definice S-42/83 na území ČSR je stručně a výstižně uvedeno v [22] a [26]. Výpočetní zpracování probíhalo v Geodetickém ústavu a ve VTOPÚ.

Výsledky byly využity ve více oblastech; především to byl převod čs. AGS a geodetických polohových základů do systému S-42/83, vydávání katalogů souřadnic a definice pracovního systému S-JTS, který měl výsledky tohoto vyrovnání zprostředkovat civilnímu resortu. Definice S-JTS zahrnovala transformaci souřadnic vybraných identických astronomicko-geodetických bodů z S-42/83 do S-JTSK, konstrukci průběhu složek tížnicových odchylek a kvazigeoidu pro S-JTSK se základním bodem BRDO (pro určování elipsoidických výšek) a pro testovací porovnání souřadnic používané technické sítě S-JTSK se souřadnicemi pracovního S-JTS [22], [24].

Z registrů, který se zvláště osvědčil, byl tzv. registr polohových geodetických bodů - RPGB [5]. Měl čtyři části - prvotní podklady geodetických údajů, pracovní soubory v původních geodetických systémech, počítačovou část s geodetickými údaji převedenými do S-1942. Čtvrtou částí je jeho programové vybavení, zahrnující obecně používané úlohy - převody a transformace souřadnic, řešení úloh geodetických a matematické kartografie s výstupy pro tvorbu katalogů, speciálních map a další. RPGB byl průběžně technologicky modernizován a rozšiřován o další geodetické a geofyzikální aplikace.

Obr. 3: Dopplerovská aparatura DOG-3 Vývoj pokračoval dále; v rámci neslužební spolupráce odborníků VTOPÚ, VÚGTK, GÚ, VÚGK a ČVUT byla tzv. KRB ČSVTS již v roce 1988 společně zpracována první verse "Projektu modernizace a rozvoje čs. geodetických základů". Definitivně byl tento materiál upřesněn, rozšířen a přijat Geodetickou službou a vysokými školami ČSFR v roce 1990 a stal se služebním východiskem pro realizaci radikálního přechodu od klasických geodetických polohových základů ke geocentrickým.

Bylo zřejmé, že vývoj spěje nezadržitelně k pozitivním změnám; dnes lze konstatovat, že česká geodetická veřejnost byla koncem 80. let na očekávané změny dostatečně profesionálně připravena.

Ve VTOPÚ tak byly pro geodetické a geofyzikální úkoly 90. let vytvořeny předpoklady v oblasti databázové i programové, které byly při jejich nepřetržité modernizaci úspěšně využívány [1], [2], [3], [4], [10], [12], [13], [14], [15].

Počítačové modely terénního reliéfu a příprava modelů území

Obr. 4: Porovnání systémů S-42 a S-42/83 po 2. souborném vyrovnání Výzkum a vývoj, výstavba a využívání banky kartografických dat a databázových technologií mapové tvorby probíhalo v letech 1980-88. Po studiu zahraničních pramenů a teoretické přípravě s ohledem na aplikace (doc. ing. Vondra, CSc., ing. Pokorný, CSc.), [11] došlo ve VTOPÚ k realizaci prvního modelu terénního reliéfu - DMR 1 u nás; výškový údaj byl určen pro čtvercovou síť (1 x 1) km Gauss-Krügerova zobrazení. Následoval DMR 2, kde již byl výškový údaj vztažen k těžištím čtverců (100 x 100) m téhož zobrazení. Pro aplikace v geodetické gravimetrii byl pro území Evropy vytvořen registr průměrných nadmořských výšek, vztažený k těžištím ploch zeměpisné sítě o rozměrech ?j = 5' a ?l = 7,5'. Přes nedostatky ve vybavení výpočetní, hlavně interaktivní grafickou technikou byla datová základna využívána při počítačovém řešení nejenom vojenských topografických, ale i běžných úloh. Získané zkušenosti byly v dalším období využity při koncipování a vývoji tzv. digitálního modelu území - 200 (DMÚ 200), strojové mapy s rozlišením topografických prvků adekvátním obsahu mapy měřítka 1 : 200 000. Došlo také ke spojení sil a prostředků tehdejšího FMO, ČÚGK a SÚGK k řešení společného tematického výzkumného úkolu 3-01. Originálním příspěvkem VTOPÚ bylo v roce 1987 spoluřešení a vytvoření knihovny programů počítačové geometrie pro automatizované řešení kartografické generalizace.

Obr. 5: Vektorové rozdíly souřadnic mezi S-JTSK a S-JTS V roce 1982 byl vypracován projekt automatizované tvorby topografických map s těmito fázemi: pořizování dat, jejich organizace v databázi topografických map, výběr map a jejich generalizace s přípravou grafického výstupu a vlastní grafický výstup s vazbou na kartoreprodukční proces [6], [15], [18]. Projekt byl založen na technologické lince AKS DIGIKART, počítačích 3. až 3,5. generace JSEP a na grafickém interaktivním systému 4. generace s uplatněním rycích prostředků při kartografickém zpracování. Byly zahájeny provozní zkoušky a pro model kartografické databáze byl zpracován návrh aktualizace jejího obsahu.

Od roku 1985 probíhal souběžný průzkum a rozbory cílevědomě shromažďovaných informací o automatizovaných územních informačních systémech a GISech z pramenů USA, SRN, Anglie, Švédska, Francie a dalších evropských zemí [19]. Praktickým důsledkem pak byla předběžná příprava pracovišť VTOPÚ na vpád nových technologií spjatých s GIS, zahájený počátkem 90. let.

Do běžné výrobní praxe byla zavedena analytická interpolace izolinií v obecném bodovém poli v rovině a v prostoru, která byla úspěšně využívána při tvorbě speciálních map geodetických údajů, kvazigeoidu, tížnicových odchylek, map deklinačních a map Bouguerových anomálií.

Registrace umělých seismických jevů

Obr. 6: Seismický záznam pokusného jaderného výbuchu USA, registrovaného v roce 1988 seismickou stanicí POLOM Seismická stanice POLOM byla po podepsání příslušných smluv mezi USA a SSSR zařazena do světové sítě stanic seismické kontroly jejich dodržování, založených na vyhodnocování určeného místa, času a ráže pokusné explose. V letech 1974 a 1976 probíhalo jednání o všeobecném a úplném zákazu jaderných zkoušek; k jejich kontrole byla jako orgán stálé Konference o odzbrojení ustavena tzv. Skupina seismických expertů, jejímž členem byl příslušník VTOPÚ, RNDr. Jaroslav Fiedler, CSc. [27]. Od roku 1988 probíhala 1. fáze seismického experimentu, zaměřená na technickou a procedurální přípravu seismických stanic jednotlivých členských států - universálního systémového vybavení stanic, zabezpečení spojení atd.

Závěr

Období 80. let znamenalo ve svém závěru vyčerpání všech tehdy dostupných technických a technologických možností dalšího rozvoje oblastí geodezie a mapové tvorby. Byly zmodernizovány geodetické polohové základy a zavedena tehdy nová a výkonná polní geodetická technika. Probíhala systematická obnova topografických map a na základě tehdy dostupné výpočetní a grafické techniky byla zahájena etapa automatizovaného zpracování kartografických a geografických informací [28], [29].

Jak ukázal další vývoj a požadavky kladené na službu počátkem 90. let, znamenala tato léta užitečnou vědecko-technickou a personální přípravu na otevření se světu moderních technologií.

Literatura:

Plk. ing. Karel Raděj, CSc.

vyvěšeno: 6.září 2001


Z časopisu Zeměměřič č. 8+9/2001
[Server] [Geodezie] [Historie] [Pošta]