Datové standardy VTOPÚ Dobruška

Boris Tichý
Vojenský topografický ústav
51816 Dobruška, Česká republika
tel.: 0443 21731; fax: 0443 21532
e-mail: tichy@vtopu.army.cz

Abstract

VTOPÚ Dobruška poskytuje topografická data produkovaná pro užití AČR také civilním zájemcům. V souvislosti s předpokládanými kontakty s NATO se mění i požadavky na formáty dat. Tento příspěvek uvádí formáty dat předpokládané pro datovou produkci VTOPÚ v příštím období.

Topografická data ze VTOPÚ Dobruška

Vojenský topografický ústav v Dobrušce poskytuje již po řadu let část své produkce i civilním zájemcům. Vzhledem k vývoji vztahů k NATO je přizpůsobována i datová produkce, a to jak z hlediska obsahu, tak i z hlediska formálního. Je potěšitelné, že datové produkty, vyvinuté ještě před zahájením kontaktů se zahraničními armádami se s jejich produkty poměrně dobře shodují. Kromě pochopitelných formálních rozdílů se naše data odlišují zpravidla větší podrobností, ale i kvalitnějším grafickým provedením a úspornějším uložením u rastrových dat. Z toho vyplývá i tendence vytvářet data kompatibilní s NATO při částečném zachování dosud užívaných standardů AČR.

Hlavní typy poskytovaných dat

Pro data reprezentující výšku terénu je u nás zaveden digitální model reliéfu DMR-2 obsahující nadmořské výšky ve stometrové síti systému S-42. Nově je předpokládána produkce dat odvozených z tohoto modelu převzorkováním do formátu DTED-1 (Digital Terrain Elevation Data level 1). Jeho síť bodů je rozložena po rovnoběžkách a polednících a to s roztečí proměnnou v závislosti na zeměpisné šířce. Na našem území jde o rastr 3“×3“ do 50 s.š. a 3“×6“ (š×d) nad touto rovnoběžkou. Z toho jsou již zřejmé výhody a nevýhody těchto dat. Výhodou je pravidelnost sítě bodů ve směru zeměpisné délky. (Rovinná síť je naproti tomu pravidelná vždy jen v rámci jednoho 6 pásu (DMR-2).) Komplikací při práci s DTED je změna rozteče síťě právě na 50 s.š. - uprostřed ČR. Pro čtení dat typu DTED jsou již připraveny některé komerční systémy (např. ARC/INFO).

Data popisující topografické objekty na území jsou v současné době registrována v digitálních modelech území DMÚ200 a DMÚ25. Pro jejich distribuci je dosud používán hlavně vlastní textový formát VVR (vstupně výstupní rozhraní), případně forma coverage ARC/INFO. V NATO je jako hlavní komunikační formát pro vektorová data o území podporován tzv. Vector Product Format - VPF, principiálně podobný našemu VVR. Formát VPF je uvolněn jako veřejný pro jakékoliv uživatele. Orientaci na tento formát a odklon od VVR předpokládá i VTOPÚ. Na základě tohoto formátu je pak definována řada konkrétních datových produktů, lišících se účelem a tedy i obsahem a podrobností. Kromě VPF produktů typu Vector Smart Map definovaných v NATO (VMap-1, VMap-2) předpokládáme produkovat také data typu VPF s kompletním obsahem databází DMÚ200 resp. DMÚ25. Data DMÚ200 budou mít kódování objektů sjednocené s DMÚ25, tj. podle Katalogu topografických informací (KTO). Také na formát VPF jsou již nyní připraveny některé komerční systémy.

Třetí typ produkovaných dat představují současné mapy ve formě rastrových souborů. V naší současné produkci jde o tzv. Digitální ekvivalenty topografických map - DETM. Tato databáze obsahuje data reprezentující naše topografické mapy všech měřítek od 1:1M (DETM1MIL) až po 1:50k (DETM50). V měřítku 1:25k (DETM25) jsou zpracovávány jen vybrané lokality. Základní forma dat je matice odpovídající 10 × 10 cm mapy (podle kilometrové sítě TM) s rozlišením 300 dpi a 4bity (16 barev) ve formátu BMP nebo TIFF. Zeměpisná lokalizace byla dosud zajištěna zakódováním ve jméně každého souboru a také pomocným georeferenčním souborem podle specifikace fy ESRI. V současnosti je doplňována další možnost georeference rozšířením dosavadního formátu TIFF na GeoTIFF. Datový standard obdobný DETM, který připadá v úvahu jako koaliční - CADRG (Compressed ARC Digitized Raster Graphics - USA) má rozlišení 169 dpi / 8 bit. Data jsou přitom členěna podle poledníků a rovnoběžek. Plánuje se produkce také této varianty digitálního obrazu topografických map.

Dále VTOPÚ připravuje produkt označovaný Digitální ekvivalenty leteckých měřických snímků - DELMS. Jedná se o rastrové soubory reprezentující letecké měřické snímky ve formátu obdobném jako DETM25. Snímky jsou ortogonalizované, tj, je odstraněno zkreslení vzniklé fotografickou projekcí a převýšením terénu. DELMS budou vytvářeny ve vybraných lokalitách podle potřeb AČR.

Problematika souřadných systémů

Samostatnou kapitolou úzce související s formátem dat je jejich souřadný systém. Zejména z hlediska územního členění dat je třeba řešit rozdílnost našeho dosavadního souřadnicového systému S-42 s NATO standardem WGS-84. Územní členění je zpravidla součástí specifikace každého datového produktu a v NATO je pochopitelně odvozováno od WGS-84. Je určitou výhodou, že S-42 je s WGS-84 principiálně obdobný a transformace mezi nimi není obtížná. Při přesnosti dat v řádu metrů ji lze nahradit afinní transformací. Přesto by paralelní používání obou systémů dlouhodobě přinášelo komplikace. Předpokládá se postupný přechod od systému S-42 na WGS-84 zhruba v průběhu 8 let. S tím souvisí rozhodnutí o produkci dat zatím v obou souřadných systémech s postupným útlumem tvorby dat v S-42.

Pro uživatele systému JTSK je možné buďto vyžádat data ze VTOPÚ přímo v tomto systému (jen vektorová) nebo je transformovat vlastními prostředky. Jeden z problémů, vyvstávajících po transformaci do JTSK (zejména pro rastrová data) je, že data každého souboru po transformaci již nejsou ohraničena úsečkami, ale křivkami. Tento rám lze v rámci jednotlivých souborů aproximovat čtyřúhelníkem, ovšem výrazně otočeným vzhledem k osám JTSK. Při volbě metody geometrické transformace je třeba zohlednit jak rozsáhlost území, tak přesnost (rozlišení) transformovaných dat. Například linie rámu, dlouhá 10 km se při transformaci jen za koncové body vzdálí uprostřed od skutečného průběhu linie o centimetry, ale při délce 100 km již může chyba dosahovat mnoha metrů.

Při požadavku na data ze VTOPÚ je třeba mít na vědomí, že nabídka na poskytování některých dat z vlastní produkce je limitována prioritním úkolem VTOPÚ - zajištěním topografických dat pro AČR. Proto není možné civilním zájemcům vždy vyhovět přesně podle jejich časových nebo formálních požadavků.