TÉRINFORMATIKA I. Dr. Kulcsár Balázs egyetemi docens. Debreceni Egyetem Műszaki Kar Műszaki Alaptárgyi Tanszék

Átírás

1 TÉRINFORMATIKA I. Dr. Kulcsár Balázs egyetemi docens Debreceni Egyetem Műszaki Kar Műszaki Alaptárgyi Tanszék

2 3. előadás MAGYARORSZÁGON ALKALMAZOTT MODERN TÉRKÉPRENDSZEREK

3 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 1 Magyarországon az első topográfiai felmérést Mária Terézia rendelte el 1765-ben a hétéves háború tapasztalatai alapján. A teljes munka között zajlott a Habsburg Birodalom területén. Oka: a hadászati módszerek, a haditechnika, a hadtudomány fejlődése megkövetelte, hogy ne csak a csaták területéről, hanem az egész országról legyen egy egységes szemléletű és tartalmú térkép. A mai Magyarország területén között lezajló katonai topográfiai felmérés eredménye, és az első olyan térképmű, amelyik településszint alatt (utcák, házak, dűlők, stb.) ábrázolja a teljes országot, leszámítva ebből a Bánát és Erdély területét, ahol az 1760-as években végeztek térképezési munkákat. Tartalma szerint 1: méretarányú topográfiai térkép, ábrázolja a domborzatot, utakat, építményeket, vízhálózatot, települések és földrajzi alakulatok nevét, és tájékoztató jelleggel a mezőgazdasági területek művelési ágát.

4 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 2 1. ábra.

5 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 3 A teljes katonai térkép tartalma az előírások szerint: települések, fő domborzati formák, növényzet, talajok, utak, hidak, mélyutak, vízrajz, szakadékok, szorosok, járhatóság kocsival és gyalog, hol kell hidat verni, erődítményt építeni, fatorlaszt építeni, kordont emelni háborúban az ellenség, békeidőben a csempészet vagy a pestis megakadályozására.

6 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 4 2. ábra: A térképmű szelvényezése

7 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 5 Az I. katonai felmérés adatai: Méretaránya: 1: (1 öl = 6 láb; 1 láb = 12 hüvelyk; 1 hüvelyk a térképen = 400 öl a terepen > 6 * 12 * 400 = ); 965 térképszelvény a Magyar királyság területéről; 1765 térképszelvény Erdéllyel, Bánsággal és Horvátországgal együtt; Domborzatábrázolása: lendületcsíkozás, a lá veu szerint (szemmértékkel); A felmérés sem vetülettel sem alapfelülettel nem rendelkezett; Nem tartalmazott magassági adatokat.

8 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 6 3. ábra.

9 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 7 4. ábra: Törökbálint az I. katonai felmérés térképszelvényén

10 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 8 Összegzés: A felmérés szemlélete nem volt korszerű, a kicsiből a nagy felé haladtak. Gondot jelentett az alappont-hálózat hiánya, ami miatt a csatlakozásoknál jelentős eltérések mutatkoztak. Meglepő következetlenség, hogy nem volt egységes jelkulcs, a jeleket látványból vezették le. Ez is mutatja az akkori topográfiai térképezés művészi mivoltát. Ugyanakkor például a templom, a szőlő, a temető vagy a nádas estében a maiakhoz hasonló jeleket használtak. Az I. katonai felmérés elavulásához elsősorban a geodézia fejlődése (a háromszögelések megkezdése), a szelvények vetületnélkülisége, a domborzat a là vue" ábrázolása vezetett.

11 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) 9 5. ábra.

12 Magyarország I. katonai felmérése jozefiniánus térkép ( ) ábra: A Bécset ábrázoló térképszelvény: szembetűnő a minőségi különbség a magyar kisváros és Bécs között, ez a másolatokra jellemző aprólékosságot mutatja Részlet az első katonai felmérés egy szelvényéről

13 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) 11 Magyarország második katonai felmérése között zajlott le. Eredményét annak ellenére franciskánus térképnek nevezik, hogy befejezésekor már nem I. Ferenc, hanem I. Ferenc József az uralkodó, megkülönböztetésül a későbbi ferenciózsefi katonai topográfiai térképtől. Az I. katonai felmérés után, annak hiányosságai miatt nem tudtak a birodalom teljes területéről egységes térképet szerkeszteni. Emiatt és a napóleoni háborúk tapasztalatai alapján I. Ferenc 1806-ban új felmérést rendelt el. Ezzel párhuzamosan fektették le Magyarország második háromszögelési alapponthálózatát, összekötve a térkép részletmérési munkáit az alappontok állandósításának munkáival. Magassági mérést is végeztek, de magassági főalappontot nem állandósítottak, erre csak 1875-ben került sor (földmérési alappont).

14 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) ábra: A franciskánus térképezés szakaszai

15 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) 13 Az II. katonai felmérés adatai: Méretaránya: 1: térképszelvény a Magyar királyság területéről 293 térképszelvény Erdély területéről 37 térképszelvény a Bánság területéről 224 térképszelvény Horvátország és Szlavónia területéről Domborzatábrázolása: lendületcsíkozás, 1827-től Lehmann-féle geometriai csíkozás. A felmérés alapfelülettel nem rendelkezett. Vetülete: Cassini-féle vetület (Transzverzális négyzetes hengervetület, ahol a segédmeridiánok és segédszélességi körök képe szabályos derékszögű négyzethálózat)

16 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) ábra:

17 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) 15 Összegzés: Ez a felmérés és térképszelvényei részletesebbek és pontosabbak, mint az I. katonai felmérés szelvényei, de a vetülete még mindig gyakorlatilag egy vetület nélküli rendszer. Ennek eredményeként a kezdőmeridiántól a bécsi Stephansdom-tól néhány száz kilométerre, már km nagyságrendű eltérések mutatkoztak a különböző úton számított koordináták között. Fontos megjegyezni, hogy a második katonai felméréshez jelent meg az első, egységes jelkulcs 1837-ben tól a Monarchia területén új háromszögelési hálózat kialakítása kezdődött meg. Ez biztosíthatta egy térképrendszer egységes geometriai, geodéziai alapját, mely előrevetítette egy új felmérés szükségességét.

18 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) ábra:

19 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) ábra: Részlet a második felmérés OGXXXII számú szelvényéről, röviden XXXII.49.

20 Magyarország II. katonai felmérése franciskánus térkép ( ) ábra: Törökbálint a II. katonai felmérés térképszelvényén

21 Magyarország III. katonai felmérése ( ) 19 Előzmények: A II. katonai felmérés már befejezésekor elavultnak számított. Ennek több oka is volt. Egyrészt a napóleoni háborúk és a részben ebből fakadó pénzhiány miatt lassan haladt a felmérés (összesen 63 éven keresztül tartott), ez tartalmi elavulást okozott. Másrészt a szelvényezések egységessége nem valósult meg a birodalom egész területére, a térképeket levezetve, országonként, tartományonként adták ki. Harmadrészt a II. katonai felmérés ideje alatt a geodézia sokat fejlődött. Ferenc József császár 1869-ben rendelte el az új, III. katonai felmérést annak ellenére, hogy a II. katonai felmérést Erdélyben még be sem fejezték.

22 Magyarország III. katonai felmérése ( ) 20 A III. katonai felmérés adatai: Méretaránya: 1:25 000, azaz már méter-rendszerű (1 öl = 1, m); 1353 térképszelvény a Magyar királyság területéről; 244 térképszelvény Erdély területéről; Domborzatábrázolása: a szintvonalas ábrázolást a hegyvidékeken, 20 méteres alapszint-közzel végezték; A magasságmérések alapjául a trieszti Molo Sartorio-n elhelyezett mareográf (tengerszint mérő és regisztráló berendezés) segítségével meghatározták az Adriai-tenger középvízszintjét az évre vonatkozóan. Ezt tekintették alapszint-felületnek az egész Monarchia területén; A térképezéshez poliéder vetületet használtak, mely síkok a szelvények középpontjában érintették az ellipszoidot.

23 Magyarország III. katonai felmérése ( ) 21 Ott, ahol a III. katonai felmérés térképezési munkái megkezdődtek Erdély területén ezek a térképszelvények 1: as méretarányúak és csak 1885 után készítették el ezek alapján a es, poliéder rendszerű szelvényeket. Ugyanakkor az 1: es méter-rendszerre való átállás a polgári térképezésben csak 1927-ben történt meg. Ez az 1: méretarány csak a felmérési méretarány volt és az 1: méretarányú ún. részletes térképek előállítására szolgált. Így tehát elmondható, hogy a felmérés nagyobb méretarányban történt, mint a kiadásra tervezett térkép. A terepi munkák során a felméréshez szelvényenként legalább három alappont állt rendelkezésre és ezeket grafikus háromszögelléssel, mérőasztal segítségével sűrítették. A mérést magát dioptrával, mérőasztalon, grafikusan végezték. Érdekesség, hogy a poláris mérésekhez a távolságot lépéssel, vagy becsléssel határozták meg.

24 Magyarország III. katonai felmérése ( ) 22 Már ez egy korszerű térképrendszer, de megvalósítása, a háromszögelés és a részletmérés még hagyott némi kívánni valót maga után. Ennek okán 1896-ban elrendelték a IV. katonai felmérést, de az I. világháború kitörése miatt abbamaradt, hazánk területét nem is érintette. Viszont így a III. katonai felmérés térképeit egészen az 1950-es évekig használták Magyarországon.

25 Magyarország III. katonai felmérése ( ) ábra: Törökbálint a III. katonai felmérés térképszelvényén

26 Magyarország IV. katonai felmérése 24 Az újabb felmérést ahogy már az előzőekben is elsősorban a geodéziai módszerek gyors fejlődése tette szükségessé. A IV. katonai felmérés alapjaiban megegyezett az előzővel: azonos méretarány, alapfelület, vetület és domborzatábrázolás jellemezte. Technológiai újdonságként jelent meg a terepi felmérés során az optikai távmérés, valamint később a sztereo-fotogrammetria is. Az osztrák-olasz konfliktusok miatt Észak-Olaszországban kezdték a felmérést, így készültek el Dél-Tirol szelvényei. A történelmi Magyarország területéről csak a Magas-Tátrát mérték fel.

27 Topográfia a két világháború közötti időszakban ( ) 25 Az első világháború után a trianoni Magyarországra eső 1: méretarányú alaptérképeket, továbbá az 1: méretarányú részletes térképek alapanyagát, eredeti rajzait, nyomólemezeit, valamint az 1: méretarányú általános és az 1: méretarányú áttekintő térképek társkiadói jogát át kellett adnia a bécsi Katonai Földrajzi Intézetnek a Magyar Állami Térképészet számára. Ezekről az anyagokról elmondható, hogy nem feleltek meg a kor követelményeinek: anyaghibás, pontatlan felmérésből származtak, régi módszerekkel lettek előállítva, olvashatatlan hegyrajz, német vagy hibás magyarsággal megírt névrajz, teljes erkölcsi elavulás volt rájuk jellemző. Erkölcsi avultság: térképek esetében ez azt jelenti, hogy időben, tartalmukban elavultak, régiek, nem elég frissek az általuk hordozott információk.

28 Topográfia a két világháború közötti időszakban ( ) 26 A térképész csoport egyéb feladatai mellett topográfiai újfelmérést is végzett 1927 és 1938 között, eredményeit tekintve máig korszerűnek tekinthető tér- és síkfotogrammetriai technológiával. Azonban ez a munka csak alig több, mint 10%- át érintette az ország területének. Jelentősége abban áll, hogy ez az első magyar topográfiai térképsorozat. Ugyanakkor ebben az időszakban történt egy fontos átállás: 1936-ban nyugati és déli irányba is eltolták a koordintátarendszer kezdőpontját km-rel ezzel lehetővé téve az előjelek elhagyását. Ennek a manipulációnak köszönhetően az összes alappont egy sík-negyedbe került. Ennek az emlékét még ma is őrzi az EOV (a polgári térképezés) koordinátarendszere.

29 13. ábra: Budafok település ábrázolása négy különböző térképen

30 Topográfia a II. világháború után (1945- ) 28 A II. világháború után a topográfiai térképezés kettévált Magyarországon: civil (polgári) és katonai ágra. Katonai topgráfia (V. és VI. katonai felmérések) A katonai ágon között új felmérést hajtottak végre, melyet között egy térképhelyesbítés majd között felújítás követett. Az 1953-ban induló felmérés volt az V., az 1984-ben induló felújítás a VI. katonai felmérés. Megjegyzés: A felmérések készítésekor ezek az elnevezések ahogy napjainkban a VII. nem a hivatalos elnevezéseik voltak. Így a IV. katonai felmérés után következő felméréseket nem hivatalosan, kizárólag a történelembe való belehelyezés céljával lehet csak ilyen elnevezéssel illetni.

31 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 29 A térképezés adatai: 1: méretarány Kraszovszkij ellipszoid Gauss-Krüger vetületi rendszer balti alapszint felett nemzetközi szelvényezési rendszer (Varsói szerződésnek megfelelően) 1167 szelvény 1994-ig elkészültek az 1:50 000, 1: és 1: méretarányú levezetett térképek re egy digitális (vektoros) térképállomány is elkészült az 1: es méretarányú levezetett térképből (DTA-50).

32 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 30 Polgári topográfia A topográfiai térképezés kettéválása után a korábbi hagyományoktól eltérően elkezdődött a polgári célokat szolgáló topográfiai térképezés és földmérés. A II. világháború utáni újjáépítéshez a kataszteri térképek mellett szükség volt nagyméretarányú, részletes, műszaki szemléletű, a domborzatot is ábrázoló térképekre. Mivel a katonai térképeknek kis méretaránya volt és titkosították is azokat, megszületett az igény külön, polgári térképezésre.

33 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 31 Térképezés adatai: 1: méretarány IUGG-67 ellipszoid Egységes Országos Vetületi rendszer (EOV) balti alapszint felett Egységes Országos Térképrendszer (EOTR) szelvényezés 4079 szelvény Jelentős változás a topográfiai térképek (és légifényképek) használatában, hogy 1992-től megszűnt mind a katonai, mind a polgári topográfiai térképek és légifényképek általános érvényű titkosítása.

34 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 32 Az egységes országos vetület (EOV) A magyarországi földmérési térképek vetületi rendszere, amit 1975-ben vezettek be, összhangban az egységes országos térképrendszerrel (EOTRrel). Ferdetengelyű, szögtartó, ún. süllyesztett hengervetület. Alapfelülete a Nemzetközi Geodéziai Unió által az 1967-ben elfogadott IUGG 67 elnevezésű forgási ellipszoid (nagytengelye m, lapultsága (1/f): 298, ). 14. ábra: Ferdetengelyű szögtartó süllyesztett hengervetület

35 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 33 Az egységes országos vetület (EOV) Az ország teljes területét egy hengervetület fedi le. A koordináta-tengelyek tájolása ÉK-i, vagyis a pozitív X iránya északra, a pozitív Y iránya keletre mutat. Az x tengely a gellérhegyi alapponton áthaladó kezdő meridián vetített képe, az y tengely pedig Mo. középső szélességi vonala közelében haladó és a kezdő meridiánra merőleges legnagyobb gömbi kör vetített képe. A számítások egyszerűsítése érdekében a koordináta-tengelyeket önmagukkal párhuzamosan X irányban , Y irányban méterrel eltolták azért, hogy az egész ország területe az első koordináta-negyedbe essék. Az X koordináta értéke m-nél mindig kisebb, az Y koordináta m-nél pedig mindig nagyobb. Ezzel is biztosítva a koordináták esetleges felcserélése elleni védelmet. Az ingatlan-nyilvántartási és polgári topográfiai térképek ebben a vetületi rendszerben készülnek. A nagyobb térinformatikai szoftverek támogatják az ebbe a vetületbe történő leképezést. A nemzetközi térinformatikai adatbázisban az EOV rendszer azonosítója (srid) 23700, amelyen keresztül több formátumban is elérhető a vetület leírása.

36 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 34 Az egységes országos térképrendszer (EOTR) az ország területéről 1:1000 és 1: méretarányok között készített térképsorozatokból áll. az egységes országos térképrendszer vetülete: EOV ferdetengelyű szögtartó hengervetület alapfelülete: IUGG 67 ellipszoid magassági rendszere: Balti magassági rendszer alap méretarány: 1: szelvénymérete: 6 4 km (60 40 cm), 4092 db az EOTR térképek szelvényezése: 1: (4092 szelvény) a levezetett térképek szelvényezése: 1: (267 szelvény ) 1: (84 szelvény) 1: (23 szelvény)

37 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 35 Az EOTR megfelelő méretarányú térképeit kell kötelezően használni minden térképi ábrázolással és koordináta azonosítók meghatározásával kapcsolatos tevékenységhez és eljáráshoz, továbbá minden olyan adattárolási rendszer létrehozásához is, amely térképi alapon valósul meg. Az EOTR az EOV-rendszerre és az egységes országos magassági alapponthálózatra (EOMA) épül. Az EOTR-be tartoznak: a földmérési alaptérkép és annak átnézeti térképei, a földmérési topográfiai térkép és a levezett topográfiai térképek, a földrajzi alaptérképek, a topográfiai és földrajzi munkatérképek.

38 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) ábra: Az EOTR szelvényhálózata

39 Magyarország V. és VI. katonai felmérése ( ) 37 A mai polgári térképezés jellemzője, hogy a térképek 1: es méretarányig tartoznak ide. Topográfiai szempontból ez azt jelenti, hogy a 1: es topográfiai térképeket a Földmérési és Távérzékelési Intézet (FÖMI) kezeli és tartja fent. A rendszerváltás után itt is történt felújítás. A legfrissebb állományok a katonai vonalon találhatóak meg, melyek térképeit fel lehet már használni a civil életben is.

40 Topográfia a rendszerváltás után (DTA-50) (1990- ) 38 A jelenkori topográfiai térképezés kialakulását közvetlenül megelőzte, a már említett DTA-50 létrehozása, mely jelenleg is létező, piacon lévő térképállomány. Ez a Digitális Térképészeti Adatbázis (továbbiakban: DTA-50) már nem papíralapon, vagy szkennelve, hanem vektorosan tárolja az adatokat. DTA-50 adatai: 1: es méretarány WGS-84 ellipszoid WGS-84/ETRS-89/UTM vonatkozási rendszer balti alapszint felett UTM-szelvényezés (nemzetközi, NATO) 319 szelvény A XXI. századra áttértünk a NATO előírásoknak megfelelő WGS-84 ellipszoidra és UTM vetületi rendszerre. ETRS-89: Műholdas geodéziai vonatkoztatási rendszer

41 Topográfia a rendszerváltás után (DTA-50) (1990- ) 39 A DTA-50 létrehozását követően a 2000-es évek legelején történt egyedül egy komolyabb változás: a szelvények átestek egy úgynevezett csökkentett információtartalommal történő helyszínelésen. E szerint egy gyors helyszínelés keretein belül frissítették a településszerkezetet, az út- és vasúthálózatot, a regionális, országos jelentőségű gázvezetékek és a nagyfeszültségű vezetékek nyomvonalát. Ezen felül helyszínelték a magas akadályokat (60 m feletti építmények) és a traverz-töréspontok magasságát. Ennek a helyszínelésnek nem képezte részét a vízrajzi elemek és a felszínborítottság ellenőrzése, habár komoly változás esetén ezek is át lettek vezetve. A csökkentett információtartalommal történő helyszínelésen kívül már a 2000-es évektől folyamatosan történt az újonnan létesülő autópályákkal kapcsolatos adatgyűjtés. Ez magában foglalta a nyomvonalat, a leíró adatokat, a kapcsolódó műtárgyakat és adatait valamint a kapcsolódó domborzati elemeket.

42 Topográfia a rendszerváltás után (DTA-50) (1990- ) 40 A teljes újfelmérés előtt már ezeken kívül több terepi munka nem érintette a DTA- 50 szelvényeit viszont 2005-től elkezdődött különböző aktualizálási adatbázisok bedolgozása a DTA-50 adatbázisába. Ezek az első évben a vízrajzot és az utakat, később a nagyfeszültségű elektromos hálózatot, vasútvonalakat, gázvezetékeket érintette. Az évek folyamán aktualizálási adatbázisokból történt a védett területek bedolgozása, települések határainak javítása és besorolásaik változtatása vagy éppen a kolontári iszapkatasztrófa utáni változások átvezetése. Mára tulajdonképpen elmondható ugyan az, ami a topográfia minden fejezetének kezdetén elmondható volt: a technika, a technológia fejlődése miatt az előző topográfiai állományok elavulttá váltak, megérett az idő egy újabb váltásra. Ma már nem elsősorban a geodézia, hanem az informatika, azon belül a térinformatika fejlődése határozza meg a térképezést. Napjainkban már a piaci igényeket is figyelembe kell venni mind az adatbázis, mind a felújítás, mind pedig a terepi munkák elvárásainak meghatározásakor.

43 Topográfia a rendszerváltás után (DTA-50) (1990- ) 41 Az 1: méretarányú Digitális Térképészeti Adatbázis (DTA50_21G). A DTA50_21G egy olyan általános váztérkép, amely a felhasználó saját geoinformációinak megjelenítésére, másrészt egy jövőbeli GIS rendszer alaptérképeként használható fel. 17. ábra.

44 Topográfia a rendszerváltás után (Raszteres Térképészeti Adatbázis RTA) (1990- ) ábra. A HM Zrínyi Térképészeti és Kommunikációs Szolgáltató Nonprofit Korlátolt Felelősségű Társaság (HM Zrínyi Nonprofit Kft.) kizárólagos kezelője a Digitális Térképészeti Adatbázisoknak. Felelősségi körébe tartozik a Digitális Térképészeti Adatbázisok készítése, karbantartása és szolgáltatása a polgári-, gazdasági- és közigazgatási felhasználók felé. A Raszteres Térképészeti Adatbázist az analóg topográfiai térképek szkennelésével és képjavításával, illetve a Digitális Térképészeti Adatbázisok állományai raszteres változatának felhasználásával hozzák létre.

45 Topográfia a rendszerváltás után (DTA-200) (1990- ) 43 A Magyar Köztársaság 1: es méretaránynak megfelelő adattartalmú digitális topográfiai térképének verziója (a továbbiakban DTA200-2k6) az 1: es méretaránynak megfelelő adattartalmú Digitális Térképészeti Adatbázis (DTA200 V.2.0) felhasználásával és részleges aktualizálásával jött létre. 19. ábra.

46 Topográfia a rendszerváltás után (Digitális Domborzatmodell DDM-10 és DDM-50) (1990- ) ábra. DDM (DDM-10 és DDM-50) 1 : méretarányú topográfiai térképek szintvonalrajzából készült magassági pont adatbázis (Digitális Domborzatmodell - DDM).

47 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!