Topo2000

NUMERUS

Program TOPO2000 generujący mapę topograficzną w układzie PL-2000

Zobacz także
Plik do pobrania - tu pobierzesz plik instalacyjny programu typu setup.exe (zawiera również dokumentację)
Dokumentacja programu - plik pdf, 880 kb
Zakup programów

Program pozwala rozwiązać swojego rodzaju paradoks, który od pewnego czasu panuje w geodezji polskiej. Otóż zgodnie z przepisami podstawową jednostką katalogowania i ewidencji danych geodezyjnych jest arkusz mapy w skali 1:10000 w układzie współrzędnych PL-2000. Problem polega jednak na tym, że polska służba geodezyjno-kartograficzna nie produkuje żadnych map topograficznych w układzie PL-2000, co dotyczy również skali 1:10000. Mapa topograficzna w takiej skali dostępna jest natomiast w układach "1965" i "1942" lub najnowsza w układzie "1992". W tej sytuacji mapa topograficzna w układzie PL-2000 jest mapą czysto wirtualną, mimo że ustawodawca przewidział dla niej algorytm podziału na arkusze oraz metodę oznaczania ich godłem.

Ktoś zapyta na czym polega więc problem skoro jednak są jakieś mapy topograficzne w skali 1:10000?
Chodzi głównie o to, że te inne mapy są pocięte na arkusze w zupełnie inny sposób niż przewiduje to układ PL-2000, ich siatka kilometrowa jest niezgodna z układem PL-2000 a osie układu współrzędnych skręcone w stosunku do osi układu PL-2000. Dla turysty są to oczywiście różnice bez znaczenia, natomiast w zastosowaniach profesjonalnych jest to sytuacja nie do zaakceptowania.

Poprzednio, gdy obowiązywał układ współrzędnych "1965" sytuacja była prosta i logiczna - jednostką ewidencji był też arkusz mapy w skali 1:10000, a wydrukowany egzemplarz każdego arkusza takiej mapy topograficznej można było uzyskać w składnicy map.

Obecnie wykonawca na przykład osnowy szczegółowej ma dodatkowy problem. Przepisy obligują go, żeby zastosował numerację punktów odniesioną do arkuszy mapy w układzie PL-2000 oraz dostarczył takie mapy przeglądowe osnowy, natomiast powstaje trudna kwestia pozyskania odpowiednich podkładów topograficznych.

Przy odpowiednim nakładzie pracy jest to oczywiście problem do rozwiązania. Można skompletować odpowiedni zestaw dostępnych rastrów map źródłowych pokrywających obszar zainteresowania, a następnie przy pomocy programu GIS-owskiego dokonać odpowiedniej konwersji układów współrzędnych i "pociąć" zestaw na standardowe arkusze w układzie PL-2000. Ale wbrew pozorom wcale to nie jest takie proste, zwłaszcza jeżeli realizowany obiekt jest rozległy, obejmuje na przykład kilkadziesiąt arkuszy.

Problemy znacznie się powiększają, jeśli zechcemy zadbać o najlepszą aktualność podkładu topograficznego. Trzeba zrobić rozeznanie jaki rodzaj map jest dostępny dla naszego obszaru i jaki rok wydania ma każdy z arkuszy. Następnie dla każdego arkusza wynikowego wybrać odpowiednie fragmenty ale z tych map źródłowych, które mają najmłodszy rocznik. Tak więc, jeśli mamy pecha to może się okazać, że arkusz wynikowy trzeba będzie skomponować z trzech rodzajów zupełnie innych map, każdy o odmiennym rodzaju współrzędnych i związaną z tym specyfiką.

Poza tym szkoda, żeby tego rodzaju dodatkowe nakłady pracy kartograficznej ponosił każdy wykonawca prac geodezyjnych, dla którego mapowe podkłady topograficzne są potrzebne pomocniczo, tylko do właściwego zaprezentowania wyników innego asortymentu prac.

Rozwiązaniem takich problemów jest prezentowany tu program TOPO2000, który umożliwia wygenerowanie przy pomocy Geoportalu rastra dowolnego arkusza mapy topograficznej w układzie współrzędnych PL-2000 oraz skali 1:10 000. Program zajmuje się kwestiami matematycznymi i organizacyjnymi, natomiast z serwera WMS Geoportalu pobierana jest treść kartograficzna, która może pochodzić z następujących rodzajów źródłowych map topograficznych w skali 1:10 000:

w układzie "1965" - aktualność topograficzna z lat 1956 - 1990, pokrycie obszaru kraju tym asortymentem map wynosi 100 %,
w układzie "1942" - aktualność topograficzna z lat 1988 - 1995, pokrycie obszaru kraju wynosi ok. 9%,
w układzie "1992" - jest to najnowszy rodzaj map, wydawany po 1993 roku, pokrycie kraju wynosi ok. 25 %.

Geoportal odpowiada za to, że zawsze aktualna jest nowsza treść i zasłania ona treść starą, dzięki czemu zawartość generowanego arkusza mapy jest skomponowana z wyżej podanych map źródłowych tak, żeby użytkownik uzyskał najnowszą, dostępną treść mapową.
Jeżeli arkusz w całości znajduje się wewnątrz obszaru pokrytego najnowszą mapą uzyskamy produkt jednorodny. W przeciwnym wypadku będzie to swojego rodzaju patchwork rodzajów map - mapa spójna pod względem szczegółów terenowych, ale złożona z dwóch lub więcej rodzajów opracowań różniących się czasem, szatą graficzną, starą siatką kilometrową etc.
Taka sytuacja jest przedstawiona obok na zrzucie ekranu z fragmentem arkusza, gdzie widać jak kolorowa część pochodząca z nowej mapy wyraźnie odcina się od ubogiej kolorystycznie pozostałej, starszej treści.
Ze względu na odmienność i nie pokrywanie się kroju sekcyjnego układu PL-2000 z krojem sekcyjnym układów "1992", "1965" i "1942", mogą zaistnieć przypadki, że na jednym arkuszu wynikowym uzyskamy kompozycję fragmentów pochodzących z dwóch, a nawet trzech rodzajów map źródłowych. Z tego samego powodu każdy wynikowy arkusz mapy w układzie PL-2000 z założenia składa się z fragmentów czterech arkuszy mapy w układzie "1965" lub fragmentów aż sześciu arkuszy mapy w układzie "1992" lub "1942".

Jedyną informacją jaką program potrzebuje od użytkownika zainteresowanego pozyskaniem rastra konkretnego arkusza mapy to godło tego arkusza. W przypadku, gdy użytkownik nie zna godła, program oferuje możliwość jego ustalenia na podstawie przybliżonych współrzędnych geograficznych φ, λ albo współrzędnych płaskich X,Y znanego punktu terenowego.

Raster obejmuje obszar terenu o wielkości 8x5 km. Niezależnie od rodzaju map źródłowych arkusz jest zorientowany tak, aby jego brzegi pokrywały się liniami prostokątnego układu współrzędnych i były równoległe do osi X,Y układu współrzędnych PL-2000. Domyślnie arkusz mapy zostaje wyposażony w siatkę kilometrową układu PL-2000 oraz ramkę zewnetrzną, ale użytkownik ma możliwość zrezygnowania z umieszczania tych elementów na rastrze wynikowym.

Uzyskana mapa może być przydatna w zastosowaniach geodezyjnych lub branżach pokrewnych. Może być też wykorzystana do nawigacji w aplikacjach posługujących się rastrami. Program generuje pliki kalibracyjne, dzięki którym raster uzyskuje gotową kalibrację w programie QGIS (wtyczka Georeferencer GDAL) lub w programie OziEksplorer. Nawiasem mówiąc program QGIS, w którym możemy opracowywać pozyskane rastry jest bardzo wygodnym narzędziem do sporządzania projektów szczegółowych osnów geodezyjnych oraz map przeglądowych tych osnów, jego przydatność w takich zastosowaniach została potwierdzona na wielu obiektach.

Dla użytkowników wykorzystujących raster mapy w programach GIS-owych oferujemy interesujące uzypełnienie programu. Jest to program Topo2000Lasy, który stanowi przydatne rozszerzenie funkcjonalności. Program Topo2000Lasy umożliwia pobranie z Geoportalu dodatkowej informacji graficznej dla mapy w postaci barwnej warstwy reprezentującej obszary leśne, zadrzewione i wodne. Jak wiadomo oryginalne mapy topograficzne w układzie "1965" i "1942" zazwyczaj nie posiadają pokolorowanych tych charakterystycznych obszarów. Kompilacja w programie GIS-owym zasadniczego rastra mapy z dodatkową warstwą kolorową umożliwia uzyskanie produktu finalnego prezentującego nową jakość użytkową, o znacznie większej czytelności i atrakcyjności graficznej. W tym celu w programie GIS-owym dla każdego arkusza mapy można utworzyć dwie warstwy, na które zostaną wgrane odpowiednio zasadniczy raster pochodzący z programu Topo2000 oraz raster z kolorami pochodzący z programu Topo2000lasy. Oba rastry muszą być oczywiście skalibrowane za pomocą dołączonych plików kalibracyjnych. Przydatne może być odpowiednie ustawienie przezroczystości obu warstw według preferencji użytkownika co do wzajemnego balansu widoczności obu treści. Często do uwidocznienia "barwnych" obszarów i uzyskania lepszej czytelności mapy wystarczy tylko lekkie jej podkolorowanie z częściowym wykorzystaniem intensywności kolorów.

Przykład takiej procedury postępowania pokazują screeny niżej dla fragmentu mapy:

Rys.1 Fragment arkusza mapy z programu Topo2000

Rys.2 Raster z obszarami barwnymi uzyskany programem Topo2000Lasy

Rys.3 Podkolorowana mapa wynikowa powstała w programi QGIS w efekcie kompilacji dwóch warstw