MODERNÍ TRENDY V KARTOGRAFII Monika RUSNÁKOVÁ 11. 4. 2013 Obsah ¨ortofotomapa ¤TrueOrto ¤FastOrto ¤termografie ¤šikmé snímky ¨GoogleStreetView ¨Mobilní mapování ¨3D modelování a vizualizace ¨Geodatabáze ¨.... ¨ ¨ Ortofotomapa ¨„reálný snímek z leteckého pohledu“ ¨reálně a nezkresleně odráží skutečnou situaci ¨dynamický rozvoj v posledním desetiletí díky technologickému vývoji v oblasti softwaru a hardwarových komponentů ¨zvyšování informační výpovědi ¨50 cm/pixel 20 cm/pixel 12,5 cm/pixel 10 a 5 cm/pixel ¨ ¨Rozlišení 10 cm znamená, že jeden pixel na mapě odpovídá čtverci o straně 10 cm. ¤čím větší rozlišení ortofotomapa má, tím detailnější informaci přináší. beech Aktualizace ¨ Měřítko snímkování 1:15 000 Rozlišení 20 cm/pixel Formát TIFF, JPEG Datová jednotka (soubor) SM 1:2 000 - 70 MB nekomprimovaný - 17 MB komprimovaný Měřítko snímkování 1:20 000 Rozlišení 50 cm/pixel Formát TIFF, JPEG Datová jednotka (soubor) SMO-5 1:5 000 - 60 MB nekomprimovaný - 13 MB komprimovaný Snímkování 2007-2009 Měřítko snímkování 1:15 000 Rozlišení 20 cm/pixel Formát TIFF, JPEG Datová jednotka (soubor) SM 1:2 000 - 70 MB nekomprimovaný - 17 MB komprimovaný Snímkování 2010 - 2012 Snímkování 2002-2003 Snímkování 2004-2006 výsledné rozlišení 12,5 cm/pixel rozlišení : 10 cm/pixel 20 cm/pixel 50 cm/pixel Výstřižek_brno_10.PNG Výstřižek_brno_20.PNG Výstřižek_brno_50.PNG ¨ D:\ !dnes\orto_125\ukazka_032.jpg 50 CM/PIXEL, 2003 20 CM/PIXEL, 2007 ¨ D:\ !dnes\orto_125\ukazka_043.jpg 12,5 CM/PIXEL, 2010 20 CM/PIXEL, 2007 Historická a aktuální ortofotomapa kr_prvky_hist07.bmp Postup vzniku ortofotomapy ¨shromáždění vstupních dat ¨orthorektifikace ¨kontrola o ortho ¨tvorba semalines ¨tvorba LUT ¨mozaikování – Image\Station Orthopro ¨kontrola podél seamlines ¨čištění dat ve Photoshopu ¨závěrečné korekce – lokální ¨závěrečná barevnostní úprava ¨přemozaikování do kladu ML ¨převod do požadovaného formátu ¨archivace Chyby na ortofotmapách Výstřižek_chyby.PNG Výstřižek_chyby_2.PNG Výhody ortofotomapy ¨reálně a nezkresleně odráží skutečnou situaci v území ¨umožňuje porovnání vektorových údajů se skutečností (katastrální mapy, projekční dokumentace) ¨srozumitelná a čitelná širokému okruhu uživatelů (státní správa, technické společnosti, občané…) ¨ ¨ Využití ortofotomapy ¨nedílná součást GIS ¨územní a stavební řízení ¨příprava a schvalování projektů ¨evidence a správa objektů ¨ ortofotomapa.jpg Speciální snímkování ¨TrueOrto ¨FastOrto ¨termovize ¨šikmé snímkování ¨ TrueOrto ¨letecké snímky s velkým překryvem - ¨rozlišení 5 cm/pixel ¨vysoká geometrická kvality snímků – budovy se nekácí ¨ ¨jednotky krizového řízení ¨zdravotnická záchranná ¨ služba ¨hasiči ¨ FastOrto ¨rychlá dokumentace probíhajícího jevu ¨rychlé zpracování výsledné ortofotomapy (několik dní) ¨menší výsledná přesnost ¨ ¨ ¨krizové řizení ¨monitoring povodní,.. Ukázka FastOrtho Ukázka FastOrtho Praha Termovizní snímky ¨metoda bezkontaktního měření povrchové teploty sledovaného objektu ¨principů termovize lze využít hlavně pro sledování projevů teplotních kontrastů ¨snímání speciální termovizní kamerou ¤produktovody – rozvody vody, tepla, plynovody, ropovody ¤vyhledávání a lokalizace produktovodů nad i pod povrchem nanalýza, diagnostika, detekce poruch, předcházení haváriím, kontrola kvality izolace ¤tepelné ztráty budov – registrace úniků tepla ze střech a zdí budov ¤plošné snímkování městských aglomerací ¤monitorování skládek odpadů, depozity, haldy, výsypky, kontaminace, ekologické zátěže ¤podzemní požáry ¤vyhledávání tektonických poruch ¤vodní díla, hráze – znečišťování vodních ploch, zdroje znečišťování, vyhledávání vodních toků ve vegetaci ¤podzemní stavby – stará důlní díla ¤monitorování stavu populace živočichů ¤klimatické analýzy – tepelný ostrov města CIR ortofotomapa ¨ C:\Documents and Settings\michal_sy\Plocha\vsetin stromy\Vsetín-detail lesa označení-větší.JPG Tepelné ztráty budov ¨ C:\Documents and Settings\michal_sy\Plocha\ruzne\vsetin\Vsetin-3-nemocnice-sikmy-snimek.JPG C:\Documents and Settings\michal_sy\Plocha\ruzne\vsetin\Vsetin-3-nemocnice-termo-snimek.JPG Produkovody ¨ Znečištění vodního toku \\F-2025\Marketing\_Marketing\OBRAZKY\2010\Termovize\voda_do_reky.bmp Teplotní rozdíl ¨soutok Labe a Ohře (rozdíl 1,2°C) C:\Users\DRAHA_ZE\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image001.jpg D:\.Pracovni\ termovize\1_VelkaReka_Labe-Ohre\RGB_Orto\Litomerice_ortofoto_053.jpg Vodní tok ve vegetaci ¨ D:\.Pracovni\ termovize\6_PritokBobravy\JPG\PritokBobravy172.jpg D:\.Pracovni\ termovize\6_PritokBobravy\RGB_Orto\PritokyBobravy.jpg Skládky, depozity, haldy,… ¨ \\F-2025\Marketing\_Marketing\OBRAZKY\2010\Termovize\3DhaldaT.bmp Šikmé snímky ¨speciální letecké snímky ¨pořizovány z letadla s objektivem kamery pod úhlem 40° ¨ze 4 různých směrů ¨140 měst, 2012-2013 dalších 200 měst a obcí ¨ ¨mapy.cz – „Ptačí oko“ ¨problémy: ¤perspektivní skreslení ¤nové systémové komponenty (rotační šipky, ikona ptáčka) ¤úprava vnitřní logiky práce s podklady (pozicování objektů, vykreslování vrstev, přepočty souřadnic,..) ¤„uskočení“ popisků – hrubý DTM – výzva ¤ Perspektivní skreslení ¨vzdálenější objekty se jeví opticky menší a více rozostřené ¤u kolmých snímků – ortorektifikace (kompletně bezešvá, s odstraněnou perspektivou a vyrovnanou kvalitou ostrosti) ¤ ¨Mapy.cz – sada vzájemně se překrývajících (po 140 m), nesešitých, tedy nenavazujících snímků ¤přepínaní z jednoho snímku do druhého – „přebliknutí“ ¨ ¨ ¨ ¨ Výstřižek_ortorektifikace_maps.google.PNG Výstřižek_ortorektifikace_maps.google_2.PNG Výhody šikmých snímků ¨daleko více detailů – zejména ve městech (fasády, průčelí domů, okna, vchody, výlohy obchodů,..) ¨nad úrovní domů – více informací o objektech za zdí oproti technologii StreetView ¨ Výstřižek_šikmý snímek.PNG GoogleStreetView ¨mapy umožňují prohlížet místa prostřednictvím panoramatických snímků pořízených z ulice ¨počátek 2007 – postupný technologický vývoj ¤současná generace nabízí 15 objektivů snímajících snímky v úhlu 360 stupňů. ¤snímače pohybu sledující polohu auta, pevný disk k ukládání dat, malý počítač, který celý systém řídí, a lasery umožňující zachycení 3D dat určených k měření vzdálenosti panáček_GSV.PNG 2011 Technologický postup ¨pořizování snímků ¤poloha slunce (beze stínů), srážky, teplota,.. ¤od rovníku na sever ¤z centra měst na periferie ¨zarovnání snímků s Mapami Google ¤určení polohy pomocí GPS ¤senzory (výškové budovy) ¨převedení fotek na panoramatický snímek ¤pořizování souboru překrývajících se snímků – slepování ¤ploché zobrazení kulového tvaru – válcové zobrazení ¨rozmazávání snímků ¤tváře, SPZ ¤ ¤ ¤ Panoramatické snímky ¨ Osm samostatných fotek Jediná slepená fotka z osmi samostatných fotek ¨ Tříkolka Street View Auto Street View Sněžný skútr Street View Vozík Street View Objekty snímání ¨ ¨http://maps.google.cz/maps?ll=-33.9381,25.598948&spn=36.961031,75.761719&z=4&layer=c&cbll=-33.9381 ,25.598948&panoid=jgBBOE42_cXkLLXWldBTxQ&cbp=12,50.46,,0,-2.85&utm_campaign=en&utm_medium=et&utm_so urce=en-et-na-us-gns-svn&hl=cs ¨ ¨http://maps.google.cz/maps?ll=50.091726,-122.885021&spn=28.999633,75.761719&z=4&layer=c&cbll=50.09 1726,-122.885021&panoid=0g-hTX4f7FIgRBuZyT-v5w&cbp=12,202.1,,0,-2.39&utm_campaign=en&utm_medium=et& utm_source=en-et-na-us-gns-svn&hl=cs ¨ ¨http://maps.google.cz/maps?f=q&source=s_q&geocode=&spn=35.90509,77.695313&ie=UTF8&hq=Metropolitan+ Museum+of+Art,&hnear=New+York&ll=40.780078,-73.963373&spn=0.003989,0.009484&z=17&layer=c&cbll=40.78 0038,-73.963374&panoid=xayBNuhEVp2uIaUM_zsryg&cbp=12,16.42,,0,-0.09&hl=cs ¨ C:\Users\monika_ru\Desktop\553995_420424711357682_315689700_n.jpg C:\Users\monika_ru\Desktop\156468_419941924739294_1639926170_n.jpg C:\Users\monika_ru\Desktop\9110_419932961406857_1857624941_n.jpg ¨ C:\Users\monika_ru\Desktop\283327_426468540753299_968248822_n.jpg C:\Users\monika_ru\Desktop\577_428263743907112_1643982141_n.jpg Google – nová dimenze ¨3D realistický pohled generovaný ze šikmých snímků ¨Street View Trekker Nový batůžek s přenosným kamerovým systémem umožní zachytit podklady pro Street Fotografické podklady pro Street View lze nyní získat i pomocí batůžku na Fotografické podklady pro Street View lze nyní získat i pomocí batůžku na Google – nová dimenze ¨posun od licencovaných mapových podkladů k vlastním mapám vypočítaným z leteckých a satelitních snímků i z dat dodaných samotnými uživateli, ať už automatizovaně nebo aktivně. ¨ ¨Hlášení chyb v mapě - oprava se po ověření promítne celosvětově během 3 min ¨Map Maker – aplikace umožňující pokrytí mezer a zanesení nových oblastí do mapy, třeba v zemích, kde neexistují kvalitní aktuální podklady Pomocí nástrojů jako Map Creator mohou lidé v rozvojových, nezmapovaných regionech vytvářet a doplňovat mapy Pomocí nástrojů jako Map Creator mohou lidé v rozvojových, nezmapovaných regionech vytvářet a doplňovat mapy D:\ aaa\MM1.JPG Mobilní mapování v ČR ¨GEODIS Brno, spol. s r.o. ¨ ¨ IP-S2 4.2_.jpg Mobilní mapovací systém §3x Laserové skenery •2 x 180° laserový skener skenující do stran kolmo ve směru jízdy (úhlové rozlišení 1º) •1 x 90° laserový skener skenující dozadu nebo dopředu v závislosti na konfiguraci (úhlové rozlišení 0.5º) •Skenovací frekvence 75Hz •Efektivní dosah do 30m • §Panoramatická kamera •Rozlišení 6x2Mpx •Maximálně 15 snímku za sekundu •V každém okamžiku zachyceno celé přilehlé okolí ¨ Mobilní mapování ¨rychlá a ekonomická metoda získávání dat pro GIS ¨různé měřické a navigační technologie současně (GPS, IMU, odometr, digitální fotografie a laserové skenování) – dosažení přesnosti i při snímání v zastavěných oblastech, centrech měst, v místech pokrytých vegetací a v tunelech ¨zájmové území je pokryto tisíci snímky a mračny bodů pořízenými laserovými skenery, které dohromady tvoří kompaktní model pro měření a vizualizace. ¨ Ukázka mobilního mapovaní Využití ¨mapování prostoru ulic (dopravní značky, chodníky, mobiliář, sloupy, kanálové vpusti, hydranty,..) ¨pasport a inventarizace dopravního značení, zeleně,.. ¨dokumentace fasád budov, 3D modely měst a jejih vizualizace ¨správa nemovitostí a realitní kanceláře ¨lokalizace a monitorování stavu nemovitostí ¨podklady pro IZS ¨správa inženýrských sítí a infrastruktury ¨územní plánování PanoramaGIS® ¨sofistikovaná aplikace sloužící pro práci s panoramatickými snímky pořízenými mobilním mapovacím systémem ¨využitím metod pozemní fotogrammetrie lze z těchto snímků vyhodnocovat a mapovat prostor ulic. ¨využití: ¤realisticky zachycené dokumentované území ¤funkce měření délek, polohy ¤možnost projekce vektorové kresby do snímků ¤desktop i webová aplikace, extenze do ArcGIS ¤kompatibilita s aplikací PixoView® ¨ Pasport dopravního značení ¨ D:\ aaa\pasport_dopr_znaceni.JPG Pasport dopravního značení ¨ D:\ aaa\pasport_dopr_znaceni2.JPG Pasport zeleně ¨ \\F-2025\Marketing\_Ukazky\Mobille maping\Pasport vegetace_vyhodnoceni\2.JPG ¨ D:\ Ceske_Budejovice\pasport_zelene1.JPG ¨ D:\ Ceske_Budejovice\pasport_detail1.JPG Technická dokumentace areálu ¨ D:\.Ukazky\Obrazky\Mobile mapping_COV Hodonin\PanoramaGIS-COV_1.jpg PixoView ® ¨ ¨ Svoboďák Měření délek a výšek Evidence značených parkovacích míst ¨ C:\ dnes\001006.jpg Evidence ploch parkové zeleně ¨ zelen Evidence ploch fasád před zateplením ¨ Přínosy a využití ¨klasické ortofoto + šikmé snímky ¨velká knihovna snímků ¨jednoduchý software povolující měření ¨každý objekt viditelný min. ze 4 směrů ¨šetří náklady a čas ¨široké množství užití ¨kompatibilní s GIS ¨import dalších vrstev ¨ ¨VYUŽITÍ: GIS, krizová řízení, správa majetku, územní plánování, právní vymáhání, hodnocení stavu zeleně a územního rozvoje Pozemní a letecké laserové skenování ¨tvarově složité, nepřístupné a nebezpečné objekty, rozsáhlé a těžko přístupné místa ¨laserové skenery – přesné a výkonné dálkoměry ¤vysílají milion paprsků/sekundu ¤odražený paprsek se vrací zpátky do čidla skeneru ¤skener vyhodnotí prostorové souřadnice objektu ¤ Imager_5006 M:\PUBLIC\__Obrázky_z_projektů\Tunely\Hlinky5_PWKS.jpg Využití ¨DTM a DSM s vysokou přesností a detailem ¨plánování výstavby ¨modelování povodňových situací ¨realistické modely měst ¨sledování přírůstků lesního porostu ¨dokumentace skutečného stavu stavebních objektů ¨přesné zaměřování podzemních prostor ¨modely potrubních systému ¨zaměřování nepřístupných objektů Modely potrubních systémů ¨ http://www.geodis.cz/uploads/obrazky/laserscan/plna_velikost/Potrubi_detail_render1.jpg http://www.geodis.cz/uploads/obrazky/laserscan/plna_velikost/Potrubi_detail_dratak1.jpg Skenování kostelních pozůstatků ¨ skenovaní ostatků UAV – bezpilotní letouny ¨unmanned aerial vehicles – Drony ¨je letecký prostředek bez posádky, který může být řízen na dálku nebo může létat samostatně pomocí předem naprogramovaných letových plánů nebo pomocí složitějších dynamických autonomních systémů. ¨mají velmi široké využití ve všech oblastech získávání GEOinformací a jejich potenciál lze využít právě v případech, kde použití klasických pilotovaných letadel není příliš vhodné, například z důvodů nepříznivého počasí, problematické dostupnosti a malého rozsahu mapovaných objektů, vysokých nákladů na provoz, atd. ¨ ¨ Využití ¨+ výrazně levnější provoz (oproti využití ¨ pilotovaných strojů) ¨+ snadná manipulace a mobilita ¨+ vysoká flexibilita při nasazení strojů do akce ¨+ možné použití (start a přistání) ¨ i na špatně přístupných místech ¨+ nízká hlučnost provozu ¨+ odolnost proti mrholení, prachu a záření ¨+ vysoké rozlišení snímků a videí ¨+ a další potencionální výhody pořizování ¨ specifických dat ve spojení s fyzikálními ¨ mikrosenzory ¨ E:\GEODIS\Marketing\drons\dron_8_vrtulnik_cepice.png E:\GEODIS\Marketing\drons\03.png E:\GEODIS\Marketing\drons\dron_letadlo.png Výstupy ¨Ortofotomapa – 1cm/pixel ¨ Výstupy ¨termovizní snímkovánía videodokumentace Výstupy ¨šikmé snímky a videodokumentace E:\GEODIS\Marketing\drons\Sikme snimky- Tomas\FVE_Osečná.jpg E:\GEODIS\Marketing\drons\Sikme snimky- Tomas\Zelena_hora.jpg E:\GEODIS\Marketing\drons\Sikme snimky- Tomas\Jested.jpg Výstupy ¨různé ¨ projekce E:\GEODIS\UAV\MD4-1000\2012_12_11_Geodis_panorama\IMG_4001 Panorama2.jpg Výstupy ¨pasportizace obtížně dostupných míst, monitoring průběhu staveb 3D modely a vizualizace ¨ D:\.Ukazky\Obrazky\3D_vizualizace\EYE TOUR_Znojmo\ukazka_043.jpg 3D vizualizace ¨na základě leteckého snímkování lze fotogrammetricky zaměřit také 3D modely budov a zástavby ¨stereoskopické vyhodnocení dovoluje zaměřit pomocí speciální techniky prostorové tvary na objektech s detailem odpovídajícím měřítku snímků (výšce letu nad terénem) ¨základním stavebním kamenem 3D modelu města je digitální model zástavby, který může nabývat různé složitosti podle záměrů jeho pořizovatele. ¨modely budov je možno rozdělit do tří skupin podle složitosti detailu a způsobu modelace budov: ¤blokový model (bez modelace střech) ¤urbanistický model (s modelací střech) ¤podrobný model budov (zaměření i objektů na střechách, členění podle stavebních parcel, zaměření zeleně apod.). Vstupní data ¨DTM ¨ortofotomapa ¨modely budov ¨šikmé snímky ¨data z pozemního laseru ¨data z leteckého laseru ¨popisy F:\.ukazky\vegetace_brno\predani\model3DvegetaceBrna_01.jpg Využití ¨modelování budov ¨modelování objektů ¨modelování krajiny ¨předpovědi (zaplavení..) ¨modelování šíření signálu ¨analýzy viditelnosti ¨hlukové mapy ¨ ¨architektonické studie ¨územní změny ¨ ¨ \\F-2025\Marketing\_Ukazky\Modelování-3D\3D_záplavy_2002\Blansko.jpg ¨ F:\.ukazky\vegetace_brno\predani\model3DvegetaceBrna_05.jpg 3D budovy ¨ blokový model ¨ ¨ ¨ ¨urbanistický ¨model ¨ ¨ ¨ podrobný model ¨ ¨ ¨ ¨ Blokový model Urbanistický model 3D budovy Podrobný model 3D budov 3D budovy ¨ D:\.Ukazky\Obrazky\3D_vizualizace\obrazky_pro_ppt\3D vizualizace MSK\aaaa010.jpg D:\.Ukazky\Obrazky\3D_vizualizace\obrazky_pro_ppt\3D vizualizace MSK\aaaa006.jpg D:\.Akvizice\Mesto_Liberec\Vysilac Jested\odevzdat\pohledy\Cam03.jpg ¨ vodafone_coverage.jpg Geodatabáze ¨ucelená a komplexní datová sada jednotlivých vrstev ¨vzniká vektorizací nad průběžně aktualizovanou ortofotomapou ¨k jednotlivým vrstvám jsou připojeny základní atributové informace: ¤podklad pro prostorové analýzy ¤efektivní rozhodování Geodatabáze • model terénu (vrstevnice, grid…) • model povrchu • komunikace (silnice, železnice, polní a lesní cesty…) • vodstvo (vodní toky, vodní plochy…) • budovy (3D model budov různých úrovní) • landuse (využití krajiny) • popisy a bodové objekty • Krajina 1953 (historické ortofotomapy) • další vrstvy, (ÚKM….) ¨ Landuse ¤analýza aktuálního či historického stavu ¤hodnocení krajiny z hlediska vhodnosti pro jednotlivé způsoby využívání (potenciálního stavu) ¤základní datový vstup pro celou řadu aplikací v oblasti životního prostředí či zemědělství včetně modelování ¨cílem měření (hodnocení) změn využití krajiny ¤porovnání a následná kvantifikace dat ze dvou či více časových období ¤významným podkladem v krajinném plánování (rozvoj GIS) nlze identifikovat relativně homogenní etapy vývoje krajiny nrelevantní zlomy evoluce ntéž formulovat příčinné souvislosti tohoto vývoje Landuse ¨ gc01 D:\ aaa\landuse_legenda.JPG Mapové výstupy ¨ ¨webové služby ¨ubiquitous mapping ¨LBS – location based services ¨sémantika ¨mobilní zařízení ¨kontaxtová kartografie ¨atlasová kartografie ¨critical cartography ¨neocartography Subjektivní pohled ¨komunikační technologie v kartografii ¨kartografie v regionech ¨podpora mladých vědců ¨propojení kartografie s dalšími obory a technologiemi ¨matematická kartografie ¨historie kartografie a Historická kartografie ¨ ¨uživatelé byli při využívání map závislí na produktech oficiálních civilních či vojenských mapových služeb – posun ke snaze doručovat data a informace přesně na míru v podobě map či 3D modelů lidem s různými zkušenostmi, v různých situacích a všude, kde to potřebují, a to za pomoci nejmodernějších technologií.