RTO TI 
UDK (UDC) 912(084.3):-528.088:681.3.06 
Kartomatika 
061.3(497.12-2) Radenci„1994" 
RAČUNALNIŠ SISTEM ZA 
DST NJEVANJE 
DEFO CIJ Z RISB, 
NAČRTOV ALI RT 
mag. Miljenko Lapaine 
Geodetska fakulteta Univerze, Zagreb, Hrvaška 
Prispelo za objavo: 22.7.1994 
Izvleček 
Računalniški sistem za odstranjevanje deformacij oziroma 
za transformiranje vsebine karte v teoretične dimenzije 
razvija avtor tega prispevka na Geodetski fakulteti Univerze v 
Zagrebu. Naziv tega sistema je KARTOMATIKA. 
Ključne besede: Geodetski dan, GIS, homogenost 
podatkov, izboljšanje kvalitete, karte, načrti, odstranjevanje 
defonnacij, programski paket Kartomatika, Radenci, 1994 
Abstract 
A computer system far deformations debugging e.g. far 
transformation of contents of drawings, plans, or maps into 
theoretical dimensions is in a process of development at the 
Faculty of Geodesy, University of Zagreb, Croatia by the 
author of this paper. The name of the system is 
CARTOMATICS. 
Keywonfa: deformations debugging, Geodetic workshop, 
GIS, homogeneous data, map, plan, quality improvement, 
Radenci, software CARTOMATICS, 1994 
1. UVOD 
Temeljne informacije, ki se uporabljajo v vseh tipih današnjih geoinformacijskih sistemov, prihajajo najpogosteje iz tradicionalnih virov: kart in načrtov. Te 
informacije vstopajo v podatkovno bazo s postopkom, ki se začne z digitalizacijo kart. 
Običajno zaradi pomanjkanja ustreznega načina shranjevanja in staranja vsebina 
karte ni več v tisti projekciji, v kateri je bila v trenutku izdelave, ampak je 
deformirana. Sprememba nosilca kartografske risbe pod vplivom temperature, 
vlažnosti in staranja se imenuje kartografska deformacija. Vsak, ki je kdajkoli 
poskušal konstruirati mozaik iz nekaj sosednjih listov, se je soočil s problemom 
povezovanja sosednjih vrhov. ,,Najboljša prilagoditev" pogosto pušča majhne izrezke 
brez vsebine ali pa prihaja do prekrivanja detajlov. Alternativni pristop obravnave 
vsakega lista kot enote zase pri digitalizaciji in ujemanje rezultatov digitalizacije s 
Geodetski vestnik 38 (1994) 3 
pomočjo matematike premešča problem vizualne napake na področje transformacij 
in prilagoditev. 
artografsko deformacijo lahko poizkusimo odstraniti tudi s pomočjo posebnih 
aprav, kot so npr. reprodukcijska kamera ali kartist (Lovrič 1980). Računalniški 
sistem za odstranjevanje deformacij oziroma transformiranje vsebine karte v 
teoretične dimenzije, razvija avtor pričujočega prispevka na Geodetski fakulteti 
Univerze v Zagrebu. Sistem se imenuje KARTOMATIKA. Ta prispevek je nekoliko 
predelan in dopolnjen referat, ki ga je imel avtor z istim naslovom na 4. 
mednarodnem srečanju o razvoju in uporabi računalniških sistemov CADFORUM 
'94 v Zagrebu (Lapaine 1994). 
2. KAR.TOMATIKA - NAČIN UPORABE 
Deformirano karto se lahko posreduje v kateri koli obliki: glede na to, da se odstranjevanje deformacije opravlja z uporabo matematike, bo treba karto 
pretvoriti v digitalno obliko. Digitalizacijo karte lahko opravi kartomatik ali sam 
naročnik. Za nadaljno obdelavo je najboljše, čeprav pa ni nujno, pripraviti risbo v 
obliki AutoCAD-ove DWG ali datoteke DXF. Poleg karte je potreben tudi seznam 
točk in njihovih teoretičnih koordinat, in sicer za tiste točke, ki morajo imeti po 
kartomatizaciji popravljene, t.i. zahtevane, zadane ali teoretične koordinate. Za te 
točke je dobro priložiti navadno skico na papirju, če pa se izdeluje datoteka DWG ali 
DXF, je zaželjeno, čeprav ni nujno, izločiti točke na posebnem sloju (layerju). Ali 
bodo le-te prikazane s točkami, križci, krogci, trikotnički ali s kakšnimi drugimi znaki, 
je popolnoma nebistveno. Rezultat kartomizacije je karta brez deformacij v DWG, 
DXF ali drugem zapisu po izbiri naročnika. Izseki iz štirih načrtov, ki imajo en 
skupni vrh, so prikazani pred in po kartomatizaciji na priloženih slikah. 
3. DVIG KAKOVOSTI KATASTRSKIH NAČRTOV - ENA MOŽNIH UPORAB 
KARTOMATIKE 
Sedaj se izvaja transformacija geodetsko-prostorskega sistema Republike Hrvaške. Ob tem se kažejo slabosti geodetske infrastrukture, pod katero razumemo mrežo 
godetskih točk (Kalpic 1994). Grafične informacijske podlage oziroma katastrski 
načrti pogosto niso ustrezne kakovosti (Berlengi 1992). Npr. obstoječi načrti mesta 
Zagreba, ki niso reproducirani, se danes uporabljajo za vse potrebe in so edini izvirni 
grafični podatek, na katerem so vidne vse spremembe. V kakovostnem smislu pa so v 
glavnem poškodovani - deformirani. Točnost reproduciranih načrtov je odvisna od 
metode reprodukcije in od materiala, ki se uporablja kot nosilec informacije (Šurina 
et al. 1993). Po drugi strani pa je znano, da niti najpopolnejša računalniška 
tehnologija ne more sama zagotoviti nujnih točnih podatkov, če le-ti niso dostopni, 
ali enoznačno izvedljivi iz podatkov na katerem od klasičnih medijev. Temeljna 
postavka, ki jo je treba upoštevati in se je zavedati, je dejstvo, da nikakršen 
informacijski sistem ni dober, če ne uporablja točnih podatkov (Lipovščak et al. 1993). 
A vstrijski katastrsko-zemljiškoknjižni sistem, na katerega se naš sistem 
rt.zgodovinsko navezuje in nadaljuje, čeprav je tudi sam v nenehnem razvoju - je 
na bistveno višji funkcionalni stopnji kot sistem na Hrvaškem. Zaradi tega se ta 
Geodetski vestnik 38 (1994) 3 
sistem uporablja kot referenčni sistem, v katerem so procesi v veliki meri pravilno 
strukturirani in definirani (Kalpic 1994). 
Slika 1 
V Avstriji se digitalni načrti lokalno obdelujejo s programom AutoCAD, izmenjujejo pa se na magnetnih medijih v formatu DXF. Posamezni katastrski 
uradi imajo eno ali več delovnih postaj (PC 486) za obdelavo digitalnih načrtov. Po 
posameznem delovnem mestu se povprečno letno digitalizira 20.0 katastrskih načrtov 
v merilu 1:1 000. V kolikor pa so podlage stari načrti 1:2 880, ki zahtevajo 
preobrazbo in izboljšanje kakovosti, uspevajo izdelati le okrog 12 katastrskih listov 
letno. 
Pričakovati je, da bo postopek digitalizacije katastrskih načrtov na Hrvaškem dolgotrajen in drag. Treba je upoštevati dejstvo, da bo po doseženi določeni ravni 
kakovosti digitalnega načrta vsaka nova meritev omogočala nadaljnje izboljševanje 
(Benning 1992, 1994) ter bo to postopni prehod na mejni kataster, v katerem je 
točnost podatkov zajamčena. Uporaba današnjih katastrskih načrtov za računalniško 
Geodetski vestnik 38 (1994) 3 
podprte informacijske sisteme zahteva poleg same digitalizacije uuvuuu,,,, s karte 
popolno geometrijsko izboljšavo položajnih podatkov. Ob tem je na najboljši 
možni način odstraniti nehomogenosti med posameznimi listi karte oziroma med 
grafično dobljenimi koordinatami in natančnejšimi koordinatami, določenimi z 
meritvami in izračuni. O homogenizaciji oziroma dvigovanju kakovosti načrtov ali 
kart ni bilo na Hrvaškem skoraj nič objavljenega, vendar pa obstajajo bogate 
v tujini in so o tem že pisali npr. Haag in Koehler (1986), Sprinsky (1987), 
Morgenstern (1988), Krummer (1989), Mittelstrass (1989), Benning in Scholz (1990a, b ), 
Krornke (1992), Benning in Vogel-Strinberg (1993). Posebej je treba poudariti disertaciji 
Winesa (1984) in Terlindena (1993); v katerih je tudi obsežen seznam literature. 
Slika 2 
Poleg njihove izvirne naloge, kot grafičnega dela katastra nepremičnin, tvorijo katastrski načrti - kot obsežno kartografsko delo v velikem merilu - podlago za 
številne naloge v zvezi s prostorom; vendar šele računalniško podprti informacijski 
sistemi nudijo možnost povezovanja teh podatkov prek ustreznih lastnosti in v 
kombinaciji z njihovo organizacijo in uporabo s posegi na različna področja. Pogoj za 
Geodetski vestnik 38 (1994) 3 
gradnjo takih integriranih informacijskih sistemov je razpolaganje s katastrskimi 
načrti v digitalni obliki, ki pokrivajo ustrezno območje. Ob tem je treba omeniti, da je 
sedanja kartografska dejavnost v različnih pogledih heterogena (Morgenstern et al. 
1988). Razlogi takega stanja so v procesu nastanka, ki traja zadnja tri stoletja - od 
davčnega katastra prek lastninskega katastra do modernega večnamenskega katastra. 
Heterogenost obstoječega stanja je zlasti v naslednjem: 
o v vremensko-prostorskem nastanku 
o v geodetskem referenčnem sistemu 
o v izmeritvenih metodah 
o v vrsti okvira karte (karte z okvirom ali brez njega) kot tudi 
o v merilu (od 1:250 do 1:5 000). 
Za informacijski sistem, ki pokriva območje brez delitve na liste, bo torej potrebna 
homogena množica podatkov ob enotnem referenčnem sistemu. Zaradi tega je treba 
ob digitalizaciji izvajati ukrepe, ki imajo kot prednostni cilj pravo obnavljanje karte, 
t.j. geometrijsko izboljšanje, med drugim tudi z uporabo obstoječih, z meritvami in 
izračuni določenih natančnejših točkovnih koordinat. 
komponente, ki omogočajo digitalizacijo kart, so vsebovane v 
grafično-interaktivnih sistemih (npr. ALK-GIAP, GEOLIS, 
GRADIS 3000, INTERGRAPH, SICAD, SYSTEM 9). Te komponente imajo nekaj 
skupnega: podpirajo delo z dialogom, s pomožnimi funkcijami kot tudi z obsežnimi 
interaktivnimi možnostmi korigiranja; vendar pa vsebujejo le rudimentarne oblike 
možnosti geometrijskega izboljševanja položajnih podatkov. Te možnosti so v bistvu 
omejene na: 
o prilagajanje s pomočjo afine ali polinomne transformacije za območje 
enega lista 
o zamenjavo koordinat brez odstanjevanja odstopanja v okolici teh točk 
o realiziranje geometrijskih pogojev samo neposredno ob digitalizaciji. 
Te funkcije kljub temu ne ustrezajo zahtevam, ki se postavljajo glede na popolno 
geometrijsko izboljšanje (Morgenstern et al. 1988): 
o ob prilagajanju državnemu sistemu je treba uporabljati informacije vseh 
točno znanih točk. Šele po popolni digitalizaciji je treba določiti ( ob pomoči 
statističnih tekstov), katere točke se morebiti ne bodo uporabljale kot 
pridružene točke ob homogenizaciji; 
o pri kartah brez roba je treba tudi minimalizirati odstopanja na robovih karte. 
Ta odstopanja je treba upoštevati ob prilagajanju državnemu sistemu; 
o preostala odstopanja pri vseh točnih točkah in pri točkah na robu karte je 
treba odstraniti lokalno verodostojno, s tem da točnejše koordinate 
prispevajo k uspešni izboljšavi vseh preostalih točk; 
o geometrijski pogoji so bili v postopku digitalizacije zajeti in shranjeni. 
Njihova realizacija se izvaja kot zadnji korak geometrijske izboljšave v 
homogenizirano množico podatkov s pomočjo ustrezne izravnave. 
Odstranjevanje nehomogenosti pri znanih točkah kot tudi pri robovih karte je treba 
izvesti z digitaliziranimi točkami s pomočjo posebnih algoritmov za homogenizacijo. 
S takimi postopki je treba izboljšati skupno geometrijo karte. Na koncu je možno 
Geodetski vestnik 38 (1994) 3 
realizirati tudi posamezne geometrijske pogoje, postavljene na geometrijo karte (npr. 
premočrtnost, navpičnost, vzporednost, razdalja) z ustreznimi postopki izravnavanja. 
Od navedenih lastnosti sistem KARTOMATIKA zeankrat vključuje algoritem za 
odstranjevanje nehomogenosti na podlagi znanih točk. Nadgradnja tega sistema je 
lahko predmet prihodnje naloge. 
Literatura: 
Benning, W, 1992, Ueber die digitale Karte zur dynamischen Koordinate - und was dann? 
Zeitschrift fuer Vermessungswesen, Heft 5, 255-265. 
Benning, W, 1994, The Continuing Problem in Digital Maps. Allgemeine 
Vermessungs-Nachrichten, No. 2, 64~70. 
Benning, W, Scholz, Th., 1990a, Homogenisierung digitalisierter Katasterkarten mit dem 
Programmsystem FLASH. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten, No. 6, 210-219. 
Benning, W, Scholz, Th., 1990b, Modell und Realisierung der Kartenhomogenisierung mit Hilfe 
strenger Ausgleichungstechniken. Zeitschrift fii.r Vermessungswesen, Heft 2, 45-55. 
Benning, W, Vogel-Stirnberg, E., 1993, Die Realisierung der Fortfuehrung der automatisierten 
Liegenschaftskarte im ALK-GIAP. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten, No. 2, 45-50. 
Berlengi, G., 1992, Planiranje i upravljanje prostorom i GIS. CAD Forum '92, Zagreb, Zbornik 
radova, 99-104: 
Haag, K, Koehler, G., 1986, Realisierung geometrischer Bedingungen bei der Digitalisierung von 
Katasterkarten. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten 1986, 5, 190-202. 
Kalpic, D., 1994, Model informatičke infrastrukture katastarsko-zemljišnog sustava Hrvatske. 39. 
meclunarodni godišnji skup K.oREMA, Zagreb, Zbornik radova, 487-490. 
Kromke, E., 1992, Die Digitale Stadtgrundkarte in Hamburg aus der Sicht eines Kataster- und 
Vermessungsamtes. Zeitschrift fuer Vennessungswesen, Heft 8/9, 572-585. 
Kummer, K, 1989, Das Zahlen- und Kartenwerk im Liegenschaftskataster-Aspekte digitaler 
Fuehrung. Zeitschrift fuer Vermessungswesen, Heft 10, 502-513. 
Lapaine, M, 1994, KARTOMATIKA - kompjutorski sistem za uklanjanje deformacija sa crteža, 
planova ili karata. CAD Forum '94, Zagreb, Zbornik radova, HR-GIS 14-19. 
Lipovščak, B. et al., 1993, Geografski informacijski sustavi. CAD Forum '93, Zagreb, Zbornik 
radova, 11-17. 
Lovric, P., 1980, Uklanjanje kartografskih deformacija kartistom. Geodetski list, 7-9, 149-161. 
Mittelstrass, G., 1989, Anforderungen an graphisches Arbeiten aus der Sicht der ALK Zeitschrift 
fuer Vennessungswesen, Heft 4, 176-189. 
Morgenstern, D. et al., 1988, Digitalisierung, Aufbereitung und Verbesserung inhomogener 
Katasterkarten. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten, No. 8-9, 314-324. 
Sprinsky, W H., 1987, Transformation of Positional Geographic Data from Paper-Based Map 
Products. The American Cartographer, Vol. 14, No. 4, 359-366. 
Šurina, Z. et al., 1993, Digitalni model katastra GIS grada Zagreba. CAD Forum '93, Zagreb, 
Zbornik radova, 67-72. 
Terlinden, J.G., 1993, Numerische Veifahren zur geometrischen Verbesserung von Katasterkarten 
mit der Bayes-Statistik. Heft 22 der Schriftenreihe des lnstituts fuer Kartographie und 
Topographie der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universitdt Bonn. 
Wiens, H., 1984, Flurkartenerneuerung mittels Digitalisierung und numerischer Bearbeitung unter 
besonderer Beruecksichtigung des Zusammenschlusses von Inselkarten zu einem homogenen 
Rahmenkartenwerk. Heft 17 der Schriftenreihe des Instituts fuer Kartographie und Topographie 
der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universitdt Bonn, Kirschbaum Verlag, Bonn. 
(prevod iz hrvaščine: prof Zlatica Marok) 
Recenzija: Irena Kibarovski 
profdr. Branko Rojc 
Geodetski vestnik 38 (1994) 3