18.5.2012

1

STANJE IN KAKOVOST TOPOGRAFSKIH PODATKOV V SLOVENIJI

doc. dr. Mojca Kosmatin Fras, doc. dr. Dušan Petrovič,

asist. dr. Dejan Grigillo

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in

geodezijo, Katedra za kartografijo, fotogrametrijo in

daljinsko zaznavanje

Vsebina

• NGI in topografski podatki

• nastanek in razvoj

• vrste in oblike podatkov

• opis evidenc

• mednarodna primerjava

Nacionalna geoinformacijska infrastruktura Slovenije

• je sklop vseh podatkov o prostoru v numerični ali grafični, analogni in digitalni obliki, ki jih za potrebe državnih organov in ostalih uporabnikov vzpostavlja, vzdržuje in vodi Geodetska uprava Republike Slovenije.

• Podatke vodijo (uradno, za svoje potrebe, za trg) tudi mnogi drugi.

18.5.2012

2

Nacionalna geoinformacijska infrastruktura Slovenije

Letalski posnetki in ortofoto

Topografske baze

Državne karte

Topografski podatki

Zemljiški kataster

Kataster stavb

RPE, REN, EDM, ZVN

Nepremičninske evidence

Geodetske točke

Omrežje SIGNAL

Podatki osnovnega geodetskega sistema

Zgodovina topografskih podatkov • Pomen evidentiranja ozemlja

Zgodovina topografskih podatkov

• Vojaška pristojnost – kakovostni, nedostopni

18.5.2012

3

Zgodovina topografskih podatkov

• Temeljni topografski načrt (TTN)

• Ciklično aero snemanje (CAS)

• Topografska karta 1 : 25 000 “gospodarska” izdaja (TK 25/G)

• Topografska karta 1 : 50 000 (TK 50)

• DMR 100, ROTE, EHIŠ

1960

1990

Zgodovina topografskih podatkov

• Odprava omejitve dostopa (1993)

• Sporazum MORS – MOP (1994)

• Izdelava* DTK 25, GKB (1994-1999)

• Projekt in izdelava DTK/VTK 50 (1998-2005)

• Projekt DTK 5, geodetske podlage (2000-)

• Projekt CAS 2000

• DMR 12,5 (2005)

1991

2005

OBLIKE PROSTORSKIH PODATKOV

• Topografski podatki so vodeni v grafični ali

numerični, analogni ali digitalni obliki:

- karte, tiskane na papirju,

- karte v digitalni rastrski obliki,

- karte po slojih v digitalni rastrski obliki,

- karte v digitalni vektorski obliki,

- baze topografskih podatkov.

18.5.2012

4

Podatki (karta) v rastrski obliki

- slika v digitalni obliki, sestavljena iz pixlov, osnovnih slikovnih elementov

Podatki (karta) v rastrski obliki - rastrske slike slojev posameznih barv

Podatki (karta) v vektorski obliki sestavljena iz točk, linij, ploskev s koordinatami v prostoru

18.5.2012

5

baza topografskih podatkov

Georeferenciranje prostorskih podatkov

• Kartezične

koordinate v 3D

(X,Y,Z)

• Elipsoidne

koordinate

(φ, λ, h)

• Ravninske

koordinate

(y, x / H)

ESRS = ETRS89 + EVRS2000

Leta 2004 je Vlada RS sprejela Strategijo osnovnega geodetskega sistema Od 2007 zamenjava D 48 z novim, evropskim koordinatnim sistemom ESRS. - pretvorba horizontalne komponente (ETRS) - pretvorba vertikalne komponente (EVRS)

Georeferenciranje prostorskih podatkov

18.5.2012

6

ELIPSOID Bessel 1841 GRS80 WGS84

leto določitve referenčne ploskve

1841 1979 1984

velika polos rotacijskega elipsoida

a 6377397,15500 m 6378137,00000 m 6378137,00000 m

mala polos rotacijskega elipsoida

b 6356078,96325 m 6356752,31414 m 6356752,31425 m

PROJEKCIJA Gauß-

Krügerjeva Prečna

Mercatorjeva Prečna

Mercatorjeva

oznaka kartografske projekcije GK TM UTM

Vrsta kartografske projekcije konformna

prečna valjna konformna

prečna valjna konformna

prečna valjna

številka cone (angl. zone number)

5 5 33T

širina cone (angl. zone width) w 3 15’ 3 15’ 6

elipsoidna dolžina srednjega meridiana cone (angl. longitude of central meridian)

0 15 15 15

elipsoidna širina izhodiščne paralele (angl. latitude of projection origin)

0 0 0 0

linijsko merilo na srednjem meridianu (angl. scale factor at central meridian)

m0 0,9999 0,9999 0,9996

navidezni pomik proti severu (angl. false northing)

fX –5000000 m –5000000 m 0 m

navidezni pomik proti vzhodu (angl. false easting)

fY 500000 m 500000 m 500000 m

PRAVOKOTNI K. S. D48/GK D96/TM WGS84/UTM

izhodišče koordinatnega sistema

presečišče projekcije srednjega meridiana

cone in ekvatorja

presečišče projekcije srednjega meridiana

cone in ekvatorja

presečišče projekcije srednjega meridiana

cone in ekvatorja

vodoravna os projekcija ekvatorja,

usmerjena proti vzhodu

projekcija ekvatorja, usmerjena proti

vzhodu

projekcija ekvatorja, usmerjena proti

vzhodu

navpična os

projekcija srednjega meridiana cone, usmerjena proti

severu

projekcija srednjega meridiana cone, usmerjena proti

severu

projekcija srednjega meridiana cone, usmerjena proti

severu oznaka vodoravne osi y e E oznaka navpične osi x n N izhodiščna smer smer navpične osi smer navpične osi smer navpične osi izhodiščni meridian za merjenje smernih kotov

srednji meridian cone

srednji meridian cone

srednji meridian cone

enota za merjenje kotov

[ ] [ ] [ ]

enota za merjenje ravninskih razdalj

[m] [m] [m]

18.5.2012

7

Zagotavljanje kakovosti (ISO, ICA):

• poreklo podatkov (izvor, proizvodnja in tehnologija),

• položajna točnost (georeferenčna ali lokacijska) grafičnih

podatkov,

• tematska točnost (zanesljivost opisnih podatkov),

• celovitost (podatkovni model in atributi),

• logična skladnost (doslednost različnih povezav med

geometričnimi ter opisnimi podatki),

• časovna točnost (časovne značilnosti in sistem obnavljanja).

KONTROLNA DELA

• predhodna ocena kakovosti (a priori)

• spremljanje kakovosti (sam izvajalec + nadzor)

• naknadna kontrola kakovosti: vzorčna, popolna

(a posteriori)

• zapis v metapodatkih

18.5.2012

8

Državno letalsko snemanje

• 1930 VGI

• 1953 TK 25

• 1975 CAS

• 3 letni cikli

• CAS 2000

• 2006 digit.

• 2009-11

• primarni vir za zajem podatkov

Državni ortofoto

90-a leta

DOF5 2002

DOF050

DOF100IR

sekundarni vir

za zajem podatkov

odvisen od DMR

sloj za prikaz

Državni ortofoto (DOF 5), 3258 listov pokriva celotno območje Slovenije, vzpostavitev zaključena v 2001 (ČB), ločljivost 0,5 m 2006 nov barvni za celo SLO (DOF050), 15% ozemlja 0,25 m (DOF025), IR 1 m (DOF100 IR)

2009 - 2011 prenova, (MKP, MP, MOP,MO),

nove oznake, novo območje digitalna rastrska slika (20 – 310 MB / list)

18.5.2012

9

http://e-prostor.gov.si/

Načelo izdelave ortofota

X, Y

Z

PC

DMR

Orientiran posnetek

Centralna projekcija

Ortogonalna projekcija Ortofoto

18.5.2012

10

mcZ

ZZ

Z

cR

00

Vpliv DMR na natančnost ortofota

Popolni ortofoto

• Za izdelavo popolnega ortofota potrebujemo digitalni model

površja (vključuje objekte nad terenom, mostove, …)

Digitalni model reliefa Naziv, ločljivost [m] Obdobje

izdelave Metoda izdelave Točnost, RMSE [m]

(ravnina, gričevje, hribovje, gorovje)

DMR 100 (prvi zasnovan za celotno

Slovenijo)

1972–1984 TTN 5/10, TK 25, ročna digitalizacija na mrežo na

prozornem papirju

11 (3,8, 6,7, 10,8, 52)

DMR 500 (prvi izdelan za celotno

Slovenijo)

1973–1975 TTN 5/10, TK 25, ročna digitalizacija na mrežo na

prozornem papirju

DMR 25 1995–2005 DOF 5, stereofotogrametrija (slikovno ujemanje)

4 (1,6, 2,7, 4,6, 12)

InSAR DMV 25 2000 več podatkov, radarska interferometrija

5.1 (1,9, 3,6, 6,3, 13)

DMR Slovenije (DMV 12,5, 25, 100)

2001–2005 integracija obstoječih geodetskih podatkov

3.2 (1,1, 2,3, 3,8, 7)

DMR 5 2006–2007 prevzorčen DMV 12,5, stereofotogrametrija, lokalna

obdelava s CAD orodji

pribl. 3

DMR 1 (DMP) 2011–2012 10% Slovenije

aerolasersko skeniranje (lidar) pribl. 0,3 do 0,5

18.5.2012

11

Podatki laserskega snemanja – skeniranja (LiDAR)

Državne topografske karte

TTN (1960-1996)

DTK 25 (1994-1999) *1985,1986

Temeljni topografski načrt v merilu 1 : 5000 in 1 : 10 000 (TTN 5 / 10)

• 2543 listov TTN 5 in 258 listov TTN 10

• izdelava v 60-ih letih 20. stol. • zadnje vzdrževanje leta 1996

• poprečna starost 35 let • izdelava na plastičnih folijah

• vsebina lista razdeljena na do 6 slojev (zemljepisna imena, situacija, relief, vodovje, vodne površine, rastje),

lahko pa jih je tudi manj (združeni), nekateri celo manjkajo

• tiskano (3 barve) do 1980 • rastrske slike ločljivosti 300 dpi

18.5.2012

12

DRŽAVNA TOPOGRAFSKA KARTA 1 : 25 000 (DTK 25 / DTK 25 MO)

198 listov Besslov elipsoid, Gauss-Krügerjeva projekcija (D48) označevanje listov tiskani listi, zgiban format skanogrami reprodukcijskih originalov 300 dpi vektoriziran del vsebine (ceste in poti, vodovje,

plastnice, železnica) – GKB 25

Državne topografske karte

DTK 50 / VTK 50 (2001-2005 )

• DTK 25

- potreba v MORS

- orientacisti, planinci,

taborniki, skavti,

jamarji…

- lokalno dopolnjevanje

- večji izziv

- navigacijske karte

- več uporabe kot kadarkoli

Težave uporabnikov

18.5.2012

13

(DRŽAVNE) PREGLEDNE KARTE 1 : 250 000 (DPK 250) 1 : 500 000 (DPK 500) 1 : 750 000 (DPK 750) 1 : 1 000 000 (DPK 1000)

Slovenija na enem listu računalniško izdelane vektorske karte

1 : 250 000 (VPK 250) 2007 LEVEL 1 JOG karte (Air in Ground) - 5 listov 1 : 250 000 (VFR 250) obnova nujna na 2-3 leta!

TBVN TOPO5 DTK 5

• 2002 2006

• vir zajema CAS

(primarni)

• skupaj 3265

• izdelani 1982

manjka 1283

(39 %)

TOPOGRAFSKA BAZA VELIKE NATANČNOSTI

(podrobnosti) DTK 5

cesta železniška proga os žičnice

promet

vegetacija zemljišče v posebni rabi

pokritost tal

vodna površina os vodotoka pojavi na vodah

hidrografija

stavba os elektrovoda visok objekt

zgradbe

objektni tip

objektno področje

18.5.2012

14

Topografska baza DTK 5 • DOF

• stavbe

• daljnovodi

• ceste

• železnice

• rastje

• posebna raba

• vodovje

• relief

• imena

TBVN TOPO5 DTK 5

• Vsebina < TTN, DTK 25, DTK 50

Težave uporabnikov

• DTK 5

- nepokritost celotnega ozemlja

- časovna razdrobljenost

- nepopolna vsebina

- neustrezna oblika podatkov (SHP)

- uporaba TTN (zastarele) + DOF in zajem

-

18.5.2012

15

TBVN TOPO5 DTK 5

• SHP format zapisa

• GPPPA (2002 – 2004)

• TIF format

REZI - Register zemljepisnih imen: nivo 1 : 5000 (REZI 5): 122.498 imen nivo 1 : 25 000 (REZI 25): 61.828 imen nivo 1 : 250 000 (REZI 250): 7840 imen

vir zajema: obstoječe karte TTN 5/10, DTK 25, PK 250 toponomastičen pregled Geografski inštitut ZRC SAZU povezava vseh treh nivojev standardizacija imenika na nivoju 1 : 1 000 000 in 1 : 250 000

18.5.2012

16

• uporaba zastarelih podatkov (do kdaj?)

• lokalno dopolnjevanje

ustvarjanje lastne topografske baze (karte)

• ni kontrole kakovosti zajema (DOF, satelitski posnetki na

www, GNSS zajem)

• redundanca zajema

• Izguba pristojnosti geodezije nad vodenjem, vzdrževanjem in

posredovanjem topografskih podatkov

Izzivi za uporabnike

Primerjava s tujino Država Podrobnost topografske baze

Karte za uporabnike

Cikel vzdrževanja

Vir vzdrževanja

DMR, ločljivost

Hrvaška 1 : 10 000 1 : 25 000, 1 : 50 000

ravno vzpostavljeno

AS 1 : 20 000 25 m

Madžarska 1 : 50 000 1 : 10 000 3 leta AS 1 : 30 000 5 m

Švica 1,5–3 m 1 : 25 000, 1 : 50 000

na 6 let, meje, zgradbe in ceste letno

AS, DOF 2 m 2 m

Nemčija 1 – 3 m 1 : 10 000 redno, vsaj enkrat letno

AS, DOF 0,2–0,4 m

2 m

Španija 1 : 25 000 1 : 25 000 2 leti AS 0,5 m 5 m

Slovenija 1 : 5000* 1 : 50 000 ? CAS 0,5 m 5 m

Mednarodna primerjava

Vodenje prostorskih podatkov v Evropi Eurogeographics – združenje nacionalnih agencij www.eurogeographics.org Cilj: izgradnja European Spatial Data Infrastructure (ESDI) Izdelki: EuroDEM EuroRegionalMap EuroGlobalMap EuroBoundaryMap EuroGeoNames State Boundaries of Europe

INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe)

18.5.2012

17

Zaključki

• Urejena geoinformacijska infrastruktura je ključ za uspešno izvajanje vseh aktivnosti, vezanih na prostor.

• Država Slovenija se tega dejstva zaveda in zato že od osamosvojitve podpira celovito vodenje geoinformacijske

infrastrukture pod strokovnim nadzorom geodetske stroke.

• Obseg geopodatkov v Sloveniji je na visoki stopnji.

• V teku prilagajanje in povezovanje z globalnimi geoinformacijskimi strukturami.

Zaključki

• Vzdrževanje (smiselno do 15 let):

– TTN

– DTK 25

– DTK 5? nepopolnost (DTK 5, 61%, vsebina)

• Interpretacija sprememb

– Samodejne in polsamodejne metode

– Opozorila in popravki uporabnikov

• Oblike za uporabnike (raster / vektor)