Vizitka.
Autor: Ji°φ ╚ern², 3.7.2000
Zp∙sob prßce s GPS a mapou
V GPS p°ijφmaΦi lze tak spat°it vy·st∞nφ mnohasetletΘ snahy lidstva o tvorbu dokonalΘ navigaΦnφ pom∙cky, kterß bude p°esnß, spolehlivß, dostupnß a jednoduchß na obsluhu. Masov∞jÜφ nasazenφ technologie GPS vÜak s sebou nese riziko ÜpatnΘho a nekvalifikovanΘho pou₧φvßnφ p°φstroje, co₧ m∙₧e vΘst k vytvß°enφ r∙zn²ch polopravd a matoucφch informacφ od äzklaman²ch u₧ivatel∙ô. P°es zdßnlivou a ji₧ zmi≥ovanou podobu s mobilnφm telefonem, jsou nßroky pro pou₧φvßnφ tΘto technologie pon∞kud vyÜÜφ. Ovlßdßnφ p°φstroje je v∞tÜinou jednoduchΘ a intuitivnφ, ale oΦekßvß od u₧ivatele alespo≥ zßkladnφ navigaΦnφ a kartografickΘ znalosti. A na to je zam∞°en tento text.
Digitßlnφ mapy V GPS
Z p°edchozφho odstavce by se dalo myln∞ p°edpoklßdat, ₧e u₧ nenφ pot°eba pracovat s kartografick²mi pojmy jako je sou°adnicov² systΘm, referenΦnφ elipsoid, apod., a ₧e k GPS navigaci terΘnu u₧ pak staΦφ pouze sledovat p°φstroj a obΦas zmßΦknout n∞jakΘ tlaΦφtko. Bohu₧el tak jednoznaΦnΘ to nenφ, existuje °ada omezenφ a problΘm∙, kterΘ omezujφ pou₧itφ digitßlnφch map jen pro Φßst b∞₧n²ch u₧ivatel∙. Na dynamick² v²voj GPS a dalÜφch podobn²ch technologiφ nestaΦφ v mnoha p°φpadech dostateΦn∞ pru₧n∞ reagovat proces p°evodu map do digitßlnφ formy. Jednak jde o Φasov∞ a finanΦn∞ rozsßhlou Φinnost, chybφ p°esn∞ definovanΘ prßvnφ prost°edφ (otßzka autorsk²ch prßv a licencφ) a nejsou jednoznaΦn∞ definovßny datovΘ struktury a standardy. Jedinou sv∞tlou vyjφmkou jsou dnes SpojenΘ stßty, kde lze dostat kvalitnφ, p°esnΘ a relativn∞ aktußlnφ digitßlnφ mapovß data.
Obecn∞ lze dnes na trhu nalΘzt nabφdku r∙zn∞ kvalitnφch a detailnφch digitßlnφch map. V drtivΘ v∞tÜin∞ p°φpad∙ se jednß o digitßlnφ atlasovΘ encyklopedie dopln∞nΘ multimedißlnφmi prvky a digitßlnφ autoatlasy. Jmenujme nap°. Microsoft Autoroute Explorer, Route 66 Φi Φeskou Geobßzi. TaktΘ₧ GPS v²robci vybavujφ svΘ vybranΘ modely podobn²m typem map. Obsahujφ schΘmatick² kompletnφ zßkres komunikaΦnφ sφt∞, zobrazenφ sφdel (Φasto i s poΦet obyvatel ni₧Üφm ne₧ 1000 obyvatel), vodnφ toky a plochy a °adu zßjmov²ch objekt∙ jako jsou benzinovß Φerpadla, parkoviÜt∞, restaurace, apod. Chybφ vÜak v²Ükopis (vrstevnice, k≤ty v²Ükov²ch bod∙) a spousta topografick²ch prvk∙.
Shrneme-li problΘm digitßlnφch map, je z°ejmΘ, ₧e dnes oslovφ p°edevÜφm kategorii lidφ majφcφ zßjem vyu₧φvat GPS p°edevÜφm pro autonavigaci. Tato skuteΦnost odrß₧φ ohromn² nßr∙st zßjmu o GPS v automobilovΘm pr∙myslu, v²robci navigaΦnφch p°φstroj∙ dnes proto soust°edφ hlavnφ zßjem do segmentu autonavigace.
Starß dobrß klasika: PapφrovΘ mapy
Zßkladnφ kartografickΘ know-how
Oba obory dlouhodob∞ °eÜφ problΘm mnoha generacφ spojen² se snahou o co nejp°esn∞jÜφ znßzorn∞nφ skuteΦnΘ situace do map a dalÜφch model∙. Cel² problΘm zaΦφnß na skuteΦnosti, ₧e Zem∞ jako t∞leso je nepravidelnß matematicky exaktn∞ nedefinovatelnß. Povrch zemskΘho povrchu lze definovat pouze fyzikßln∞, na zßklad∞ znalosti pr∙b∞hu tφhovΘho pole. Takto modelovanΘ t∞leso (sm∞r tφhovΘ sφly je v ka₧dΘm bod∞ povrchu geoidu k n∞mu kolm²) se naz²vß geoid. KartografovΘ vÜak pot°ebujφ pro svΘ v²poΦty matematickΘ t∞leso, tak₧e muselo dojφt k urΦitΘmu zjednoduÜenφ nahrazenφm nepravidelnΘho geoidu matematick²m t∞lesem, kterΘ mu bude co nejvφce podobnΘ. NejΦast∞ji se pracuje tzv. elipsoidem, kter² vznikß rotacφ elipsy ve vÜech t°ech prostorov²ch osßch. Elipsoid jako t∞leso je geoidu hodn∞ blφzk², Zem∞ jako t∞leso je na obou p≤lech mφrn∞ zploÜt∞lΘ. Pro hrubÜφ v²poΦty s ni₧Üφmi nßroky na p°esnost se jeÜt∞ dß pou₧φt koule.
Elipsoidy se zaΦaly pou₧φvat od minulΘho stoletφ, kdy zaΦφnajφ rovn∞₧ vznikat prvnφ kartografickß dφla, zalo₧enß na solidnφch matematick²ch zßkladech. Definice elipsoidu se opφrß o rozsßhlß pozemnφ a astronomickß m∞°enφ, zßkladnφmi parametry jsou p°esnΘ dΘlky hlavnφ a vedlejÜφ poloosy elipsoidu a hodnota zploÜt∞nφ. Proto₧e provedenß m∞°enφ pro definici elipsoidu nebyla dostateΦn∞ p°esnß a hustß, musel b²t elipsoid napasovßn jen pro urΦitΘ ·zemφ na zemskΘm povrchu, mimo n∞j jsou hodnoty zkreslenφ na zkonstruovanΘ map∞ u₧ znaΦn∞ vysokΘ. Tφmto zp∙sobem vznikla °ada elipsoid∙, definovan²ch pro jednotlivΘ stßty, v lepÜφm p°φpad∞ pro Φßsti kontinent∙. U nßs je tak od minulΘho stoletφ pou₧φvßn Bessel∙v elipsoid, vojßci v rßmci celΘ VarÜavskΘ smlouvy pou₧φvajφ elipsoid KrassovskΘho.
╪ada nov²ch technologiφ v druhΘ polovin∞ 20. stoletφ p°inesla nov² pohled na definici elipsoidu. V²sledkem je definice a pou₧φvßnφ globßlnφch elipsoid∙, kterΘ jsou vypoΦteny tak p°esn∞, ₧e je lze pro v∞tÜinu aplikacφ pou₧φvat kdekoli na sv∞t∞. Nejznßm∞jÜφm zßstupcem je elipsoid WGS 84, kter² je zßrove≥ primßrn∞ vyu₧φvßn GPS systΘmem.
Druh²m zßkladnφm problΘmem je p°evod t°φrozm∞rnΘ reprezentace Zem∞ do roviny. Op∞t se to neobejde bez mnoha problΘm∙, nejd∙le₧it∞jÜφm faktem je nemo₧nost provΘst p°evod bez zkreslenφ. Je vÜak mo₧nΘ zkreslenφ minimalizovat Φi ·pln∞ potlaΦit pro Φßst ·zemφ. Dφky tomu se objevila °ada kartografick²ch zobrazenφ (v angliΦtin∞ projections) û matematick²ch vztah∙, kterΘ °eÜφ p°evod do roviny za r∙zn²ch podmφnek. Nap°. geodeti, kte°φ v p°evß₧nΘ v∞tÜin∞ m∞°φ hlavn∞ ·hly, pracujφ s tzv. ·hlojevn²mi zobrazenφmi, kterΘ nezkreslujφ ·hly. Krom∞ nich jeÜt∞ existujφ zobrazenφ nezkreslujφ plochy Φi n∞kterΘ Φßry (nap°. zßkladnφ polednφk, rovnφk Φi vÜechny rovnob∞₧ky). V∞tÜina map v civilnφm sektoru u nßs je zhotovena v zobrazenφ K°ovßkov∞, vojßci pou₧ili a stßle dßl pou₧φvajφ Gauss-Krⁿegerovo zobrazenφ. Pro WGS 84 je pou₧φvanΘ zobrazenφ UTM/UPS.
KonkrΘtnφ elipsoid a kartografickΘ zobrazenφ spoleΦn∞ definujφ sou°adnicov² systΘm, kter² u₧ivatel mapy vnφmß v podob∞ nejΦast∞ji ΦtvercovΘ sφt∞ sou°adnic, dφky kterΘ lze z mapy odeΦφtat sou°adnice vybran²ch objekt∙ Φi provßd∞t jakßkoliv jinß m∞°enφ na mapßch. Civilnφ sektor tak pracuje v systΘmu S-JTSK (Jednotnß trigonometrickß sφ¥ katastrßlnφ), vojßci pak v S-42. Stßle vφce pou₧φvan² je WGS 84, pou₧φvajφcφ stejnojmenn² elipsoid a p°φpadn∞ zobrazenφ UTM/UPS.