Geodetické siete a zobrazenia
Klíčová slova: Geodetické siete a zobrazenia
Klíčové pojmy: Geodetické siete sú referenčný rámec pre polohu, výšku a gravimetriu, ŠTS poskytuje polohové súradnice $X$, $Y$, ŠNS poskytuje výšky $H$, ŠGS meria tiažové zrýchlenie $g$, ŠPS obsahuje GNSS body v systéme ETRS89, JTSK je založená na Besselovom elipsoide a používa Křovákovo zobrazenie, Křovákovo zobrazenie je konformné dvojité kužeľové zobrazenie s malým dĺžkovým skreslením, Postup zobrazenia: elipsoid $\to$ guľa $\to$ kartografické súradnice $\to$ kužeľ $\to$ rovina, Základná mierka Křovákovho zobrazenia je $m_0 = 0{,}9999$, Výsledné súradnice v JTSK sú pravouhlé $X$, $Y$
## Úvod
Geodetické siete a zobrazenia tvoria základ pre presné meranie polohy, výšky a tiažových vlastností na území Slovenskej republiky. Tento materiál vysvetlí štátne geodetické siete, systém JTSK a postup Křovákovho zobrazenia pre študenta samouka.
## 1. Štátne geodetické siete – prehľad
Geodetické základy SR tvoria štátne geodetické siete, ktoré slúžia ako referenčný referenčný rámec pre všetky geodetické a kartografické práce.
> **Definícia:** Štátna geodetická sieť je súbor stabilizovaných bodov s určenými súradnicami alebo výškami, ktoré slúžia ako referenčný systém pre merania.
Základné druhy:
- **Štátna trigonometrická sieť (ŠTS)** – polohové určenie bodov (súradnice v rovine)
- **Štátna nivelačná sieť (ŠNS)** – výškové určenie bodov (výšky nad referenčnou hladinou)
- **Štátna gravimetrická sieť (ŠGS)** – meranie tiažového zrýchlenia $g$
- **Štátna priestorová sieť (ŠPS)** – GNSS body v systéme ETRS89
### Tabuľka: Porovnanie sietí
| Sieť | Účel | Výstup |
|---|---:|---|
| ŠTS | Polohové určenie | $X$, $Y$ v rovine |
| ŠNS | Výškové určenie | výšky $H$ |
| ŠGS | Gravimetria | tiažové zrýchlenie $g$ |
| ŠPS | GNSS referenčné bodo | súradnice v ETRS89 |
Fun fact: JTSK bol vytvorený tak, aby pokrýval celé územie bývalej ČSR jedným systémom, čo uľahčilo tvorbu katastrálnych máp.
## 2. Jednotná trigonometrická sieť katastrálna (JTSK)
JTSK je základným rovinným súradnicovým systémom v SR.
> **Definícia:** JTSK je jednotný kartografický a trigonometrický súradnicový systém založený na Besselovom elipsoide, realizovaný prostredníctvom Křovákovho zobrazenia.
Základné charakteristiky:
- Budovaná v rokoch 1920–1957
- Jednotná pre celé územie bývalej ČSR
- Založená na **Besselovom elipsoide**
- Tvorí základ pre katastrálne a technické mapy
- Súradnice sú v pravouhlej rovinnnej sústave $X$, $Y$
### Praktický príklad použitia JTSK
- Katastrálne mapy pozemkov používajú súradnice $X$, $Y$ v JTSK pre presné vyznačenie hraníc.
- Inžinierske siete (kanalizácie, plynovody) sú zakreslené v JTSK, aby sa zaručila súladnosť medzi projektmi.
## 3. Křovákovo zobrazenie – charakteristika
Křovákovo zobrazenie je kartografické zobrazenie použité pre realizáciu JTSK.
> **Definícia:** Křovákovo zobrazenie je konformné dvojité kužeľové zobrazenie prispôsobené tvaru a polohe územia, ktoré zachováva uhly a minimalizuje dĺžkové skreslenie.
Vlastnosti:
- Konformné (zachováva uhly)
- Dvojité kužeľové zobrazenie vo všeobecnej polohe
- Prispôsobené polohe a tvaru územia ČSR
- Zobrazuje celé územie do jedného kvadrantu
- Malé dĺžkové skreslenie približne $-0{,}10$ až $+0{,}14\,\mathrm{m/km}$ (t. j. $-10$ až $+14\,\mathrm{cm/km}$)
Did you know that Křovákovo zobrazenie umožňuje zobraziť celé územie bývalej ČSR do jedného kvadrantu bez významného kompromisu v presnosti uhlov?
## 4. Postup zobrazenia bodu (Křovák) – rozklad na kroky
Postup zobrazenia bodu zo zemského povrchu do roviny má 5 základných krokov. Každý krok zjednodušuje prechod z trojrozmerného elipsoidu na dvojrozmernú rovinu.
1. Gaussovo zobrazenie elipsoidu na guľu
- Transformácia z Besselovho elipsoidu na guľu pri zachovaní uhlov
- Rovnobežka $49^\circ30'$ zostáva neskreslená
2. Zavedenie kartografických súradníc
- Definovanie kartografického pólu $K$
- Zavedenie súradníc Š (šírka), D (dĺžka)
- Transformácia zo súradníc $U$, $V$ na Š, D
3. Úprava mierky
- Základnej rovnobežke Š$_0$ sa priradí mierka $m_0 = 0{,}9999$
- Vzniknú dve neskreslené rovnobežky
4. Zobrazenie gule na kužeľ
- Konformné kužeľové zobrazenie gule
- Vzniknú polárne súradnice $R$, D'
5. Prevod do pravouhlých súradníc
- Prevod polárnych súradníc na pravouhlé
- Výsledok súradnice $X$, $Y$ v JTSK
### Schéma postupu (pre predstavu)
1. Elipsoid (Bessel) $\to$ 2. Guľa $\to$ 3. Kartografické súradnice $\to$ 4. Kužeľ $\to$ 5. Rovina ($X$, $Y$)
## 5. Praktické aplikácie a príklady
- Vyhotovovanie katastrálnych máp: polohové súradnice v JTSK určujú polohu hraníc pozemkov.
- Inžiniers