2. fejezet. Vetületi alapfogalmak. Dr. Mélykúti Gábor



Hasonló dokumentumok
Topográfia 2. Vetületi alapfogalmak Mélykúti, Gábor

3. Vetülettan (3/6., 8., 10.) Unger

Egy pont földfelszíni helyzetét meghatározzák: a pont alapfelületi földrajzi koordinátái a pont tengerszint feletti magassága

Koordináta-rendszerek

3. Vetülettan (3/3-5.) Unger szeged.hu/eghajlattan SZTE Éghajlattani és Tájföldrajzi Tanszék

TÉRKÉPTAN óravázlat 2006/07. I.félév Dr. Mélykúti Gábor

Bevezetés a geodéziába

A ferdetengelyű szögtartó hengervetület és magyarországi alkalmazásai

Térképészeti alapismeretek. Mit jelent egy térkép léptéke?

9. előadás: A gömb valós hengervetületei

A sztereografikus vetület és magyarországi alkalmazása

7. előadás: Lineármodulus a vetületi főirányokban és a területi modulus az azimutális vetületeken

Matematikai geodéziai számítások 4.

Matematikai geodéziai számítások 1.

II. A TÉRKÉPVETÜLETEK RENDSZERES LEÍRÁSA 83

Matematikai geodéziai számítások 3.

Matematikai geodéziai számítások 3.

Matematikai geodéziai számítások 2.

TÉRKÉPTAN óravázlat 2006/07. I.félév Dr. Mélykúti Gábor

A GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI A TÉRINFORMATIKÁBAN

GEODÉZIA ÉS KARTOGRÁFIA

(térképi ábrázolás) Az egész térképre érvényes meghatározása: Definíció

Átszámítások különböző alapfelületek koordinátái között

Matematikai geodéziai számítások 2.

A tér lineáris leképezései síkra

A FÖLDMINŐSÍTÉS GEOMETRIAI ALAPJAI

1. 1. B e v e z e t é s

Regresszió számítás. Tartalomjegyzék: GeoEasy V2.05+ Geodéziai Kommunikációs Program

A Föld alakja TRANSZFORMÁCIÓ. Magyarországon még használatban lévő vetületi rendszerek. Miért kell transzformálni? Főbb transzformációs lehetőségek

ÉRETTSÉGI VIZSGA május 17. FÖLDMÉRÉS ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA május 17. 8:00. Időtartam: 180 perc

A DIGITÁLIS TÉRKÉP ADATAINAK ELŐÁLLÍTÁSA, ADATNYERÉSI ELJÁRÁSOK

Jelölések. GBN304G Alkalmazott kartográfia II. gyakorlat Térképi vetületekkel kapcsolatos feladatok. Unger János. x;y) )?

FÖLDMÉRÉS ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Vízszintes kitűzések gyakorlat: Vízszintes kitűzések

Ferdetengelyű szögtartó hengervetületek a térképészetben

1.1. A földmérés helye a tudományok között A mérésrõl általában A térkép fogalma és méretaránya

Vetülettani és térképészeti alapismeretek

RÉGI TÉRKÉPEK DIGITÁLIS FELDOLGOZÁSA. Bartos-Elekes Zsombor BBTE Magyar Földrajzi Intézet, Kolozsvár

Géprajz - gépelemek. AXO OMETRIKUS ábrázolás

Térinformatika. A vonatkozási és koordináta rendszerek szerepe. Vonatkozási és koordináta rendszerek. Folytonos vonatkozási rendszer

Ferde kúp ellipszis metszete

Magyarországi topográfiai térképek

A méretaránytényező kérdése a földmérésben és néhány szakmai következménye

Matematikai geodéziai számítások 4.

Bevezetés a geodézia tudományába

Gazdasági folyamatok térbeli elemzése. 3. elıadás

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA FÖLDMÉRÉS ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Térképészet gyakorlatok anyaga Szerkesztői megjegyzés: Sokkal többet ér, mint az előadások!

Vetületi rendszerek és átszámítások

Három dimenziós barlangtérkép elkészítésének matematikai problémái

Geodézia terepgyakorlat számítási feladatok ismertetése 1.

Geodézia. Felosztása:

A földi koordinátarendszer lehet helyi (lokális), regionális, vagy az egész Földre kiterjedő (globális).

3. Vertikális napóra szerkesztése (2009. September 11., Friday) - Szerzõ: Ponori Thewrewk Aurél

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

Hengervetületek alkalmazása a magyar topográfiában

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Geometriai alapok Felületek

Volt-e Ivanicsi (Ivaniè) Sztereografikus Vetületi Rendszer?

Térképismeret ELTE TTK Földtudományi és Földrajz BSc. 2007

4/2013. (II. 27.) BM rendelet

Vetülettan. 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 11., 12., 13., 14. előadás. 1. előadás

Matematikai geodéziai számítások 8.

Matematikai geodéziai számítások 7.

Egyenes mert nincs se kezdő se végpontja

5. előadás: Földi vonatkoztatási rendszerek

Matematikai geodéziai számítások 10.

Kartográfia Kidolgozott tételsor

Matematikai geodéziai számítások 8.

Matematika 11 Koordináta geometria. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

A tételsor a 12/2013. (III. 29.) NFM rendelet foglalt szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye alapján készült. 2/33

3. tétel Térelemek távolsága és szöge. Nevezetes ponthalmazok a síkon és a térben.

SZLOVÁKIA ÁLLAMHATÁRA

3. KOORDINÁTA-RENDSZEREK, VETÜLETI RENDSZEREK, TÉRKÉPEK

Az alap- és a képfelület fogalma, megadási módjai és tulajdonságai

GeoCalc 3 Bemutatása

Takács Bence: Geodéziai Műszaki Ellenőrzés. Fővárosi és Pest Megyei Földmérő Nap és Továbbképzés március 22.

Vetületi számítások a HungaPro v5.12 programmal

FÖLDMÉRÉS ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

PTE PMMIK Infrastruktúra és Mérnöki Geoinformatika Tanszék

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény

Juhász Péter. Magyarországi topográfiai térképek vetületének. torzulási vizsgálata

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

10. Koordinátageometria

Geometria 1 összefoglalás o konvex szögek

Kollimáció hiba hatása Távcsőállás fok perc mp perc mp fok perc mp mp 10 I II 28 59

8. előadás. Kúpszeletek

Segédlet: Főfeszültségek meghatározása Mohr-féle feszültségi körök alkalmazásával

2014/2015. tavaszi félév

Koordinátarendszerek, dátumok, GPS

A budapesti sztereografikus, illetve a régi magyarországi hengervetületek és geodéziai dátumaik paraméterezése a térinformatikai gyakorlat számára

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Dr. Engler Péter. Fotogrammetria 2. FOT2 modul. A fotogrammetria geometriai és matematikai alapjai

Minden jó válasz 4 pontot ér, hibás válasz 0 pont, ha üresen hagyja a válaszmezőt, 1 pont.

Gépészeti berendezések szerelésének geodéziai feladatai. Mérnökgeodézia II. Ágfalvi Mihály - Tóth Zoltán

Térképismeret 1 ELTE TTK Földtudományi és Földrajz BSc. 2007

Térbeli transzformációk, a tér leképezése síkra

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Geometria III.

Henger és kúp metsződő tengelyekkel

A tűzfalakkal lezárt nyeregtető feladatához

Geometriai alapfogalmak

Átírás:

2. fejezet Dr. Mélykúti Gábor Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kar 2010

2.1 Bevezetés A modul a Térképtan és a Topográfia c. tantárgyak részét képezi. A modul a térképek készítése és használata során szükséges vetületi alapismereteket, alapfogalmakat tárgyalja. Kerül minden matematikai bizonyítást, képletet, csak a térképezés során felmerülő elvi és gyakorlati problémákat veti fel, magyarázza meg jelentésüket, melyekre más tantárgyak elsajátítása során is szükség van. A vetületi rendszerek részletes ismertetése a Vetülettan c. tantárgyban történik. Ebben a modulban megismerhetjük - a terep és a térkép kapcsolati rendszerét, - a geometria vetítés alapelemeit, - a térképi vetületek tulajdonságait, - a Magyarországon geodéziai és topográfiai térképezésre használt vetületi rendszerek alapvető tulajdonságait. A modul elsajátításával áttekintést kapunk a vetületi alapfogalmakról, a geodéziában, térképészetben alkalmazott vetületi rendszerekről. 2

Tartalom 2.1 Bevezetés... 2 2.2 A terep és a térkép kapcsolata... 4 2.2.1 Távolság fogalmak... 5 2.3 Térképi vetületek alapfogalmai... 8 2.3.1 A geometriai vetítés alapelemei... 8 2.3.2 Vetületek tulajdonságai... 9 2.4 Magyarországon földmérési célra alkalmazott vetületek... 13 2.4.1 Vetület nélküli rendszer... 13 2.4.2 Sztereografikus vetületi rendszer... 14 2.4.2.1 A sztereografikus vetület eve... 14 2.4.2.2 Magyarországon alkalmazott sztereografikus vetületi rendszerek 15 2.4.3 Hegervetületek... 16 2.4.4 Egységes országos vetület (EOV)... 17 2.4.5 Gauss-Krüger vetületi rendszer... 19 2.4.6 UTM vetületi rendszer... 21 Összefoglalás... 22 3

2.2 A terep és a térkép kapcsolata A térképekre felkerülő egyes rajzi elemek helyét terepen mérésekkel határozzuk meg. A mérési eredmények segítségével számítjuk az egyes terepi objektumok koordinátáit egy célszerűen választott koordináta rendszerben, és ennek segítségével szerkesztjük fel a térképre a térkép koordináta rendszerében. Ebben a folyamatban három lépést élesen meg kell különböztetnünk egymástól: - terepi mérés; - mérések feldolgozása, számítása egy célszerűen választott koordináta rendszerben; - szerkesztés a térkép koordináta rendszerében. Mindhárom lépésnek megvan meg kell, hogy legyen a saját vonatkoztatási rendszere, hiszen mérni, számítani mindig csak egy egyértelműen maghatározott rendszerben tudunk. A három munkafázishoz tartozó vonatkozási rendszerek: - terepi mérés helyi függőleges, helyi vízszintes; - számítások alapfelület koordináta rendszere; - térkép szerkesztés a térkép koordináta rendszere. Ahhoz, hogy a terepi méréseinket a térképre fel tudjuk szerkeszteni, egyértelmű kapcsolatot kell teremteni e vonatkozási rendszerek között. Terep és az alapfelület kapcsolata Az első lépésben kapcsolatot teremtünk a terep és az alapfelület között. A Föld fizikai felszínén elhelyezkedő pontok helyének meghatározásakor úgy járunk el, hogy először a meghatározandó pontokat a helyi függőleges mentén levetítjük egy alapfelületre. Ezen a vízszintes a tengerszint magasságában definiált - alapfelületen a vetületi pont helyének meghatározását vízszintes értelmű meghatározásnak nevezzük, az alapfelületi pontnak és a terepi pontnak a helyi függőleges mentén mért távolsága, pedig a pont magasságát határozza meg. Az első két munkafázis a terep és az alapfelület - között tehát a kapcsolatot a nehézségi erőtér iránya határozza meg. Az alapfelület a geoidot helyettesítő, matematikailag egyértelműen definiál felület és a rajta definiált koordináta rendszer (pl. földrajzi koordináta rendszer) már alkalmas arra, hogy a pontok meghatározására végzett vízszintes értelmű méréseinket feldolgozzuk, a pont koordinátáit ebben az alapfelületi koordináta rendszerben meghatározzuk. 4

Az alapfelület és a térkép kapcsolata A második lépésben kapcsolatot teremtünk az alapfelület és a térképezés síkja között. Az alapfelület az esetek döntő többségében görbült felület ellipszoid, gömb -, a térképek felülete pedig sík. A feldolgozás következő lépése tehát, hogy a terepi pontoknak az alapfelületen meghatározott képét rávetítjük a térkép síkjára. A matematikailag definiált alapfelület és egy sík között egyértelmű matematikai kapcsolat létesíthető, és e két matematikailag definiált felület között a vetítést számítással hajtjuk végre. Az alapfelület és a térkép síkja között végzett számításokat (vetítést) vetületi számításoknak hívjuk, és a terep alapfelületi képének a térkép síkjában (a vetületi síkon) létrejött képét, pedig vetületi képnek, vagy egyszerűen vetületnek nevezzük. Tehát a bevezetőben említett három lépés közül a második az alapfelület koordináta rendszere és a harmadik a térkép koordináta rendszere közötti kapcsolatot a VETÜLETI SZÁMÍTÁSOK teremtik meg. A terep és a térkép kapcsolata tehát két lépésben valósul meg. A terepről először az alapfelületre, majd onnan a térkép síkjára vetítjük a pontokat. 2.2.1 Távolság fogalmak Nézzünk egy példát a terep és térkép közötti kapcsolatra. Mérjük meg a terepen a P és Q pontok távolságát. Ritkán fordul elő, hogy egy távolság két végpontjának ugyanaz a tengerszint feletti magassága, ezért ez a távolság egy térbeli ferde távolság (t ferde ). 1. ábra A terepi ferde távolságtól a vetületi (térképi) távolságig. 5

Ahhoz, hogy a környező mérésekkel összehasonlítható legyen célszerű ezt a távolságot vízszintesre redukálni. Ezt általában a környék átlagos tengerszint feletti magasságára, vagy a két végpont magasságának felezőjére végezzük el. Így megkapjuk a két pont vízszintes távolságát (t vízszintes ). Két pont vízszintes távolsága mindig rövidebb, mint a ferde távolsága. Ha ezt a távolságot nemcsak a környező mérésekkel, hanem egy nagyobb rendszerben valamennyi méréssel összhangba kívánjuk hozni, akkor a tengerszintre, a tengerszint magasságában elképzelt alapfelületre kell redukálni. Így kapjuk meg az alapfelületi távolságot (t alapfelületi ). A két végpontot a helyi függőlegesekkel vetítjük le az alapfelületre, ezért az alapfelületi hosszak mindig rövidebbek, mint a tengerszint feletti magasságban mért, vagy számított távolságok. Kivételt képeznek a mélyföldek, ahol tengerszint alatti távolságokkal találkozhatunk. A következő lépésben a távolság alapfelületi képét vetítjük a térkép síkjára, a vetületi síkra és kapjuk a két pont vetületi távolágát (t vetületi ). A vetületi a térképen megjelenő - távolság a vetítés tulajdonságaitól függően lehet hosszabb vagy rövidebb, mint az alapfelületi távolság. Számpélda: Legyen két pont ferde távolsága 1000 méter. A távolság tengerszint feletti magassága legyen először 100 méter (Alföld), majd 1000 méter (Kékes tető). A távolság két végpontjának magasságkülönbsége legyen mindkét esetben 20 méter. A Föld sugara legyen R = 6 380 000 méter. Vízszintes távolság számítása: tv = tf * cos(arcsin(dm/tf)); vagy tv = (tf*tf dm*dm) Alapfelületi távolság számítása: (tv- ta) / tv = M / R ta = tv * (1 M/R) méter méter tengerszint feletti magasság (M) 100,000 1000,000 két pont magasságkülönbsége (dm) 20,000 20,000 ferde távolság (tf) 1000,000 1000,000 vízszintes távolság (tv) 999,800 999,800 tf-tv 0,200 0,200 alapfelületi távolság (ta) 999,784 999,643 tv-ta 0,016 0,157 6

A ma használatban lévő távmérő műszereinkkel 1 km-es távolságot 1-2 mm pontosan meg tudunk mérni. A táblázatból láthatjuk, hogy a számított távolságok változásai jelentősen meghaladják ezt az értéket. Később látni fogjuk (vetülettan), hogy ma a Magyarországon alkalmazott vetületi számítások során hasonló nagyságrendű hossztorzulás értékek is előfordulhatnak. Tehát a távolság mérés példáján keresztül láthatjuk, hogy a terepen végzett méréseink eredményei az előző fejezetben felsorolt lépések következetes és pontos betartásával juthatnak csak el a térképre. 7

2.3 Térképi vetületek alapfogalmai Térképi vetület két matematikailag definiált felület között számítással teremtett kapcsolat. A számítás minden esetben egy tárgyfelület és egy képfelület között történik úgy, hogy a tárgyfelületen lévő alakzatot vetítjük rá a képfelületre. A tárgyfelület rendszerint a térképezéshez választott alapfelület. A vetítést geometriai vagy matematikai törvények szerint hajtjuk végre. 2.3.1 A geometriai vetítés alapelemei Vetítéskor egy tárgyfelület pontjait vetítősugarak segítségével vetítjük egy képfelületre. A vetítősugarak sorozója (közös pontja) a vetítési pont. Ha a vetítési pont a - végesben van - centrális vetítésről, ha a - végtelenben van - párhuzamos vetítésről beszélünk. Párhuzamos vetítés esetén ha a vetítősugarak - a képfelületre merőlegesek - ortogonális a vetítés, ha - a képfelülettel általános szöget zárnak be - ferde (klinogonális) vetítés jön létre. 2. ábra Geometriai vetítés típusai a vetítési pont és a vetítősugarak helyzetétől függően 8

2.3.2 Vetületek tulajdonságai A vetületeket több tulajdonság szerint is csoportosíthatjuk. Vetítés módja szerint megkülönböztetünk: - valódi vetületet: a vetítést matematikailag is leírhatjuk és geometriailag is megszerkeszthetjük, (ezeket a vetületeket perspektív vetületeknek is nevezzük). pl. sztereografikus vetület - képzetes vetületet: a tárgy és a képfelület között geometriailag nem ábrázolható matematikai kapcsolatot létesítünk. Magyarországon a geodéziai célra alkalmazott minden vetület, a sztereografikus vetületen kívül, képzetes vetület. Képfelület szerint megkülönböztetünk: - sík: síkvetület, - síkba fejthető felület, olyan felület, melyet egy alkotója mentés felvágva síkba teríthető. Ilyen lehet a: henger vetület kúp vetület Speciális esetben a gömb is lehet képfelület. Amikor az ellipszoidról, mint tárgyfelületről először a következő szintű alapfelületre, mint képfelületre, a gömbre vetítünk, majd ezt követően egy következő lépésben tekintjük tárgyfelületnek a gömböt, és erről vetítünk síkra, vagy síkba fejthető felületre. Magyarországon ezt a vetítést alkalmazzuk az Egységes Országos Vetületi rendszer használatakor, az ellipszoid és egy síkvetület között. Ezt az eljárást KETTŐS VETÍTÉS-nek nevezzük. A tárgy- és a képfelület egymáshoz viszonyított helyzete szerint lehet: - ÉRINTŐ helyzetű: a képfelület érinti a tárgyfelületet. - METSZŐ elhelyezésű: a képfelület belemetsz a tárgyfelületbe. (ezt a helyzetet nevezzük süllyesztett, vagy redukált vetületnek is.) - LEBEGŐ: a képfelület a tárgyfelületen kívül helyezkedik el 9

3. ábra Tárgy és képfelület elhelyezkedése A tárgy- és képfelület tengelyeinek egymáshoz viszonyított helyzete szerint lehet KÚP, VAGY HENGER VETÜLETEK esetén: - NORMÁLIS elhelyezésű: a képfelület forgástengelye egybeesik a tárgyfelület forgástengelyével; - TRANSZVERZÁLIS elhelyezésű: a képfelület forgástengelye merőleges a tárgyfelület forgástengelyére, a képfelület forgástengelye a tárgyfelület egyenlítő síkjában fekszik; - FERDETENGELYŰ: a képfelület forgástengelye 0 90 fok közötti szöget zár be a tárgyfelület forgástengelyével; 10

4. ábra Tárgy és képfelület elhelyezkedése A ferde és a horizontális elhelyezés jelentése megegyezik. A tárgy- és képfelület tengelyeinek egymáshoz viszonyított helyzete szerint lehet SÍK VETÜLET esetén: - POLÁRIS elhelyezésű: a sík normálisa az érintési pontban egybeesik a tárgyfelület forgástengelyével, a sík az alapfelületet a É-i, vagy a D-i pólusában érinti; 11

- EGYENLÍTŐI (TRANSZVERZÁLIS) elhelyezésű: a sík normálisa a tárgyfelület egyenlítőjének a síkjában fekszik, az egyenlítő egy pontjában érinti a sík a tárgyfelületet; - HORIZONTÁLIS (ferde) elhelyezésű: a sík normálisa 0 90 fok közötti szöget zár be az alapfelület forgástengelyével, a sík párhuzamos a vetületi kezdőpont horizont síkjával. Vetületi torzulások szerint: Egy görbült felületnek a síkra vetítését torzulás mentesen nem lehet elvégezni. A képfelületen a tárgyfelülethez képest torzulnak az alakzatokon a hosszak, a szögek és a területek. Meg lehet azonban határozni olyan vetületi egyenleteket (matematikai függvényeket), melyek a vetületi torzulások közül a szög-, vagy a területtorzulást megszünteti. Így lehet: - SZÖGTARTÓ vetület: Ez azt jelenti, hogy egy tárgyfelületi pontból és a neki megfelelő vetületi (térképi) pontból ugyanazon két másik pontra menő irányok által bezárt szög egyenlő. Földmérési térképek készítéséhez mindig szögtartó vetületet alkalmazunk. - TERÜLETTARTÓ vetület: Amikor a tárgyfelületen mért és a képfelületen mért területek arányai nem változnak. Területtartó vetületeket elsősorban a földrajzi térképeken alkalmazzák. - ÁLTALÁNOS TORZULÁSÚ vetület: Amikor mindhárom elem, a hosszak, a szögek és a területek is különböznek a tárgy- és a képfelületen. Az általános torzulású vetületeket a földrajzi térképeken (atlaszokban) alkalmazzák. Olyan vetület nem létezik, mely egy görbült felületet síkra úgy vetítene, hogy minden irányban a távolságok a tárgyfelületen és a képfelületen megegyeznének (hossztartó vetület NINCS!). Egy vetületen csak hossztartó vonalak lehetségesek speciális esetben és csak kitüntetett irányokban, pl. ha a két felület érinti egymást, akkor az érintési vonal, vagy ha a két felület metszi egymást, akkor a metszésvonal hossztartó (hiszen ezek a vonalak mindkét felületnek közös vonalai). 12

2.4 Magyarországon földmérési célra alkalmazott vetületek 2.4.1 Vetület nélküli rendszer A vetület nélküli rendszer azt jelentette, hogy az országos alapponthálózat pontjainak, a háromszögelési pontoknak ellipszoidon határozták meg a koordinátáit, és a pontok közötti távolságokat változtatás nélkül szerkesztették fel a térkép síkjára. Ez azt eredményezte, hogy egy 600 km hosszú geodéziai vonal bizonytalansága kereken 1 km volt. A nagy eltérések miatt több koordináta rendszert is meghatároztak, Magyarország területére három esett. 5. ábra Vetület nélküli rendszerek koordináta rendszerei, forrás: http://www.agt.bme.hu/staff_h/varga/vetulettan/katvet.html BUDAI rendszer: Magyarország területén alkalmazták. Kezdőpontja a Gellérthegyi Uránia csillagvizsgáló keleti tornyának helyén állandósított Gellérthegy nevű felsőrendű háromszögelési pont volt. A csillagvizsgáló 1815-ben épült és 1849-ben elpusztult. IVANICSI rendszer: Horvátország, Szerémség területén alkalmazták. Kezdőpontja az Ivanicsi zárdatorony, egy Zágráb közelében lévő kolostor tornya volt. NAGYSZEBENI rendszer: Erdély területén alkalmazták. Kezdőpontja a Vízaknai-hegy nevű háromszögelési pont volt. 13

6. ábra A gellérthegyi csillagvizsgáló 2.4.2 Sztereografikus vetületi rendszer 2.4.2.1 A sztereografikus vetület eve A sztereografikus vetület valós vetület, azt jelenti, hogy geometriailag meg is szerkeszthető. Alapfelülete gömb, képfelülete érintő sík. A gömbnek az érintési ponttal átellenes pontja a vetítési pont, azaz a vetítő sugarak sorozója. A gömbfelületen mint tárgyfelületen lévő pontokat ezekkel a vetítősugarakkal vetítjük fel a síkra, mint képsíkra. 7. ábra A sztereografikus vetület elve 14

2.4.2.2 Magyarországon alkalmazott sztereografikus vetületi rendszerek Magyarországon 1860 után kezdték alkalmazni a sztereografikus rendszereket. Kettős vetítést alkalmaztak, - első alapfelülete a BESSEL FÉLE ELLIPSZOID, erről vetítettek - a második alapfelületre a RÉGI MO-I GAUSS GÖMB-re, majd - második lépésben a képfelületre, a FERDE HELYZETŰ ÉRINTŐ SÍKra. Két sztereografikus vetületi rendszert is meghatároztak, ezek abban különböztek egymástól, hogy a sík más pontban érintette a gömböt (más a vetületi kezdőpont), az alapfelületeik és a képfelület választása azonban azonos. BUDAPESTI szetreografikus rendszer Vetületi rendszer kezdőpontja: Gellérthegy nevű felsőrendű háromszögelési pont. A Gellérthegy ponton átmenő meridián Déli ága a +X koordináta tengely, erre merőlegesen Nyugatra mutat a +Y koordináta tengely. Az érintési ponttól 127 km-re eléri a hossztorzulás az 1/10000 értéket. Szabolcs-szatmár megye keleti részén 40 cm/km a hossztorzulás éréke. A mai Magyarország területét ez a rendszer fedte le. MAROSVÁSÁRHELYI sztereografikus rendszer Vetületi rendszer kezdőpontja: Kesztej hegy Az erdélyi területek térképezésére használták. KATONAI SZTEREOGRAFIKUS RENDSZER Magyarországon azonos a Budapesti rendszerrel. 1937-től alkalmazták. A koordináta rendszer kezdőpontját a vetületi síkon eltolták 500 km-rel mindkét koordináta tengely irányában, hogy minden pont az első síknegyedbe essen. A katonai rendszer koordinátáit a sztereografikus rendszer koordinátáiból az alábbi összefüggés szerint számíthatjuk: X katonai =500 000 x, Y katonai =500 000 y Így csak pozitív koordináta értékek szerepelnek az ország egész területén. 15

BUDAPESTI ÖNÁLLÓ VÁROSI RENDSZER (BÖV) Az 1930-as évektől alkalmazták, azonos a Budapestivel, de új alaphálózatot létesítettek Budapest szabatos városméréséhez. A két rendszer koordinátái között cm, esetleg dm nagyságrendű eltérések jelentkeznek. 2.4.3 Hegervetületek Fasching Antal dolgozta ki a magyarországi ferdetengelyű érintő hengervetületi rendszert 1906-ban, és 1908-tól vezették be a felméréseknél. Ebben az esetben is kettős vetítést alkalmaztak, - első alapfelülete a BESSEL FÉLE ELLIPSZOID, - második alapfelülete a RÉGI MO-I GAUSS GÖMB, - képfelülete, a FERDE TENGELYŰ ÉRINTŐ HENGER. A Gellérthegy ponton átmenő meridián déli ága a +X koordináta tengely, a +Y koordináta tengely(ek) Nyugatra mutat(nak). 8. ábra Hengervetületi rendszerek, forrás: http://www.agt.bme.hu/staff_h/varga/vetulettan/katvet.html Az érintő körtől északra és délre 90 km-re eléri a hossztorzulás az 1/10000 értéket, ezért három, elforgatott érintő hengert, ezzel három vetületi rendszert alkalmaztak. 16

9. ábra Henger Északi -, Henger Középső -, Henger Déli rendszer, forrás: http://www.agt.bme.hu/staff_h/varga/vetulettan/katvet.html A három vetületi rendszer: HÉR, Henger Északi Rendszer, 47-55 -00 től északra, HKR, Henger Középső Rendszer, HDR, Henger Déli Rendszer, 46-22 -0 től délre lévő területekre. Alapfelületei azonosak a szetreografikus vetületével, de a rendszer tájékozását újra elvégezték, ezért a +X koordináta tengely iránya nyugatra 6 44 -el eltér a sztereografikus rendszer X koordináta tengelyének déli ágától. 2.4.4 Egységes országos vetület (EOV) Magyarország területének térképezésére kialakított, 1975-től alkalmazott, ferdetengelyű metsző (süllyesztett) hengervetületi rendszer. Kettős vetítést alkalmaz: - első alapfelülete az IUGG/1967 ELLIPSZOID, - második alapfelülete az ÚJ MO-I GAUSS GÖMB, - képfelülete, egy FERDE TENGELYŰ METSZŐ HENGER. 17

10. ábra EOV: Ferdetengelyű metsző hengervetület, forrás: http://www.agt.bme.hu/staff_h/varga/vetulettan/katvet.html A Gellérthegy ponton átmenő meridián ÉSZAKI ága a +X koordináta tengelye, és KELETRE mutat a +Y koordináta tengelye. A vetületi rendszer kezdőpontja a gellérthegyi meridiánon, de a Gellérthegytől D-re helyezkedik el. Szögtartó vetület. A hossztorzulási viszonyok alakulása: a két metszet vonal között max. -7 cm/km hossz rövidülés, az ország legészakibb pontjában +26 cm/km, a legdélibb pontjában pedig +23 cm/km hossz növekedés lép fel. 18

11. ábra Az EOV kezdőpontja, vetületi koordináta rendszere ( Y,X ) és a vetületi síkon eltolt ( Y,X ) koordináta rendszere. A vetületi rendszer kezdőpontja a gellérthegyi meridiánon, az ország közepe táján helyezkedik el. Ez a pont a koordináta rendszernek is a kezdőpontja. Azonban annak érdekében, hogy az ország területére eső pontok csak az első síknegyedbe essenek, a vetületi síkon (CSAK) a koordináta rendszer kezdőpontját eltolták. (A vetületi rendszer kezdőpontja nem változott!) Az eltolás értéke -X irányban (délre) 200 km, -Y irányban (nyugatra) 650 km. Ezzel el lehetett érni egyrészt, hogy minden koordináta érték az ország területén pozitív előjelű, másrészt az X koordináták értéke mindig kisebb, mint 400 km, az Y koordinátáké pedig mindig nagyobb, mint 400 km. 0 < X < 400 000 < Y Ezzel a koordináták véletlen felcserélésének a lehetősége a számítások során erősen lecsökkent. 2.4.5 Gauss-Krüger vetületi rendszer A Gauss-Krüger vetületi rendszert Magyarországon 1953 2004 között a katonai topográfiai térképek készítése során alkalmazták. Alapfelülete a KRASZOVSZKIJ-FÉLE ELLIPSZOID (1940, SK-42), képfelülete TRANSZVERZÁLIS ELHELYEZÉSŰ ÉRINTŐ HENGER. Tehát itt nincs kettős vetítés, az (elliptikus) henger közvetlenül az ellipszoidot érinti egy meridián mentén. Ez a meridián egy vetületi sáv középmeridiánja. A vetületi sávok érvényessége a középmeridiántól meghatározott földrajzi hosszúságra elhelyezkedő meridiánokig terjed keleti és nyugati irányban. Ezek az ún. szegélymeridiánok. 19

12. ábra A Gauss-Krüger vetület A középmeridián torzulásmentes vonal. Szögtartó vetület. Egy vetületi sáv vetületi rendszerének kezdőpontja a középmeridián és az egyenlítő metszéspontja. Az X koordináta tengely a középmeridián képe, pozitív ága északra mutat, az Y koordináta tengely, az egyenlítő képe, pozitív ága keletre mutat. 13. ábra A Gauss-Krüger vetület vetületi sávjai, forrás: http://www.agt.bme.hu/staff_h/varga/vetulettan/katvet.html A koordinátarendszer kezdőpontja nyugati irányban 500 km-rel el van tolva, ezért csak pozitív koordináta értékeket találunk egy vetületi sáv területén, az északi féltekén. 20

2.4.6 UTM vetületi rendszer Az UTM (UNIVERSAL TRANSVERSE MERCATOR) vetületi rendszer a GPS rendszer vonatkozási rendszere. A GPS navigáció terjedésével a vetületi rendszer alkalmazása is egyre szélesebb körű. A NATO csatlakozás után, 1997-től a katonai térképészet alkalmazza. Alapfelülete a WGS-84 JELŰ ELLIPSZOID, képfelülete egy TRANSZVERZÁLIS ELHELYEZÉSŰ METSZŐ HENGER. 14. ábra 15. ábra UTM vetületi rendszer A transzverzális elhelyezésű süllyesztett henger metszi az ellipszoidot, további jellemzői megegyeznek a Gauss-Krüger vetületnél leírtakkal. 21

Összefoglalás A modulban megismerhettük - a terep és a térkép kapcsolati rendszerét, - a geometria vetítés alapelemeit, - a térképi vetületek tulajdonságait, - a Magyarországon geodéziai és topográfiai térképezésre használt vetületi rendszerek alapvető tulajdonságait. A modul elsajátításával áttekintést kaphattunk a vetületi alapfogalmakról, a geodéziában, térképészetben alkalmazott vetületi rendszerekről. Önellenőrző kérdések 1. Hogyan teremtünk kapcsolatot a terep és az alapfelület között? 2. Mi teremti meg a kapcsolatot az alapfelület és a térkép koordináta rendszere között? 3. Egy terepen megmért távolság milyen lépéseken keresztül jut el a térkép síkjára? 4. Mit értünk térképi vetületen? 5. A geometriai vetítésnek milyen fajtái lehetnek? 6. A vetületeket hogyan jellemezhetjük? 7. Mit értünk kettős vetítésen? 8. A tárgy és a képfelület egymáshoz viszonyított helyzetei milyenek lehetnek? 9. A vetületi torzulások fajtái? 10. Mit értünk vetület nélküli rendszernek? 11. A sztereografikus vetítés elve, magyarországi alkalmazásai? 12. A hengervetületek jellemzői? 13. Az EOV jellemzői? 14. A Gauss-Krüger és az UTM vetületi rendszer jellemzői? 22

Irodalomjegyzék Bácsatyai L. (1994): Magyarországi vetületek. Tankönyv. 196 oldal. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó. Budapest. Bácsatyai L. (2005): Magyarországi vetületek. Elektronikus tankönyv pdf formátumban. 2005. Webhely: http://gevi.emk.nyme.hu/index.php?id=6863 Varga J. (2003): Vetülettan, Műegyetemi Kiadó. Egyetemi jegyzet 91244 Varga J. (2007): A vetületnélküli rendszerektől az UTM-ig, http://www.agt.bme.hu/staff_h/varga/vetulettan/katvet.html 23