157 Geodetski vestnik 44 / 2000 - S GEODETSKI VESTNIK Glasilo Zveze geodetov Slovenije UDK 528=863 ISSN 0351-0271 Letnik 44, št. 3, str. 157 - , Ljubljana, oktober 2000 Izhaja: 4 številke letno, naklada 1200 kopij Internet: http://www.geodetski-vestnik.com Uredništvo: Zveza geodetov Slovenije, Zemljemerska 1 2, 1 000 Ljubljana Glavni in odgovorni urednik: Joc Triglav Tel: Q2 5351 565 Tehnična urednica: Marijana Vugrin Tel: Q1 2839 2Q8 158 Elektronska pošta: joc.triglav@gov.si Elektronska pošta: marijana@digidata.si Programski svet: predsednik Zveze geodetov Slovenije in predsedniki območnih geodetskih društev Uredniški odbor: Marjan Jenko (Ljubljana) Prof.dr. Branko Rojc (Ljubljana) Joc Triglav (Murska Sobota) Prof.dr. Andrew U. Frank (Dunaj, Avstrija) Koos van der Lei (Emmeloord, Nizozemska) Mag. Dalibor Radovan (Ljubljana) Doc.dr. Rados Sumrada (Ljubljana) Marijana Vugrin (Ljubljana) Prof.dr. Menno-Jan Kraak (Enschede, Nizozemska) Prof.dr. Erik Stubkjaer (Aalborg, Danska) Prevodi v angleščino: Zoran Zakič Lektoriranje: Aljoša Grilc Oblikovanje: Studio Maya, Ljubljana Tisk: Geodetski inštitut Slovenije, Ljubljana Izdajanje Geodetskega vestnika sofinancira Ministrstvo za znanost in tehnologijo Copyright © 2000 Geodetski vestnik, Zveza geodetov Slovenije Geodetski vestnik 44/2000 - 3 GEODETSKI VESTNIK Journal of the Association of Surveyors of Slovenia UDC 528=863 ISSN 0351-0271 Vol. 44, No. 3, pp. 157 - , Ljubljana, Slovenia, October 2000 Published: 4 issues yearly, printing 1200 copies Internet: http://www.geodetski-vestnik.com Subscriptions and Editorial Address: Zveza geodetov Slovenije, Zemljemerska 12, SI-1 000 Ljubljana, Slovenia Editor-in-Chief: Joc Triglav Tel: +386 2 5351 565 Technical Editor: Marijana Vugrin Tel: +386 1 2839 2Q8 E-mail: joc.triglav@gov.si E-mail: marijana@digidata.si Programme Board: Chairman of the Association of Surveyors of Slovenia and Chairmen of the Regional Surveying Societies 159 Editorial Board: Marjan Jenko (Ljubljana, Slovenia) Prof.dr. Branko Rojc (Ljubljana, Slovenia) Joc Triglav (Murska Sobota, Slovenia) Prof.dr. Andrew U. Frank (Dunaj, Avstrija) Koos van der Lei (Emmeloord, The Netherlands) Mag. Dalibor Radovan (Ljubljana, Slovenia) Doc.dr. Rados Sumrada (Ljubljana, Slovenia) Marijana Vugrin (Ljubljana, Slovenia) Prof.dr. Menno-Jan Kraak (Enschede,The Netherlands) Prof.dr. Erik Stubkjaer (Aalborg, Denmark) English translations: Zoran Zakič Lecturer: Aljoša Grilc Designed by: Studio Maya Printed by: Geodetski inštitut Slovenije, Ljubljana Geodetski vestnik is partly financed by the national Ministry of Science and Technology. Copyright © 2000 Geodetski vestnik, Association of Surveyors of Slovenia Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 VSEBINA 160 UVODNIK IZ ZNANOSTI IN STROKE PROJEKTI MNENJA IN PREDLOGI 162 165 • Caterina Balletti, Carlo Monti, Francesco Guerra - Analitične metode in nove tehnologije geometrične analize in georeferenčne vizualizacije zgodovinskih kart 16 7 • Miran Kuhar, Peter Prešeren - Evropski in globalni model geoida na območju Slovenije 177 • Janko Rozman - Digitalni model reliefa in satelitske ortofoto karte 185 • Lionel Dorffner - Interaktivna vizualizacija modelov reliefa in ortofota 196 • Lionel Dorffner - Interactive Visualization of Terrain Models and Orthophotos 205 213 • Janez Oven, Marina Korošec, Ema Pogorelčnik - Projekt posodobitve evidentiranja nepremičnin - podprojekt A - zemljiški kataster in kataster stavb 215 • Andrej Bilc, Gregor Bilban - GS-REF 1 - permanentno delujoča GPS postaja 219 226 Matjaž Grilc - Kaj pa ju je treba bilo ? 226 POSLOVNE NOVICE - 229 • Ana Farkaš, Aleš Šuntar, Mojca Cerar - Upravljajmo s prostorom - skupaj 229 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 POROČILA S KONFERENC IN SIMPOZIJEV • Janez Oven, Mojca Kosmatin Fras, Joc Triglav - Vtisi z XIX. kongresa ISPRS v Amsterdamu • Dušan Petrovič - Poročilo o posvetu "Vojaška geografija v Sloveniji" • Dušan Petrovič - Poročilo z delovnega srečanja Komisije za visokogorsko kartografijo pri ICA • Bojan Stopar - Poročilo o letnem srečanju IAG - podkomisije EUREF v Tromsoeju na Norveškem • Marjana Duhovnik - Srečanje prve delovne skupine CERCO • Tomaž Podobnikar - Simpozij "Geografski informacijski sistemi v Sloveniji 1 999-2000" 235 237 245 246 248 250 252 KOLEDAR STROKOVNIH SIMPOZIJEV IN KONFERENC Joc Triglav - Koledar strokovnih simpozijev 270 270 KNJIŽNE NOVICE Joc Triglav - Knjižne novice 2 7 3 ¡61 273 ŠPORTNE IN DRUŽABNE NOVICE • Franc Ravnihar - Barcelona 2000 • Nace Perne - Turčija v osmih slikah • Dušan Stepišnik Perdih - 2. športne letne igre geodetov Slovenije • Franc Ravnihar - Srečanje geodetov Gorenjske in Primorske 279 281 283 290 295 VRSTICE ZA (NA)SMEH 296 296 Darja Tanšek - Geodet in balonar NAVODILA ZA PRIPRAVO PRISPEVKOV - 297 Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 UVODNIK Joc Triglav Preden napišem karkoli drugega, se vam moram zahvaliti za številne čestitke in spodbudne želje, ki ste jih naslovili na uredništvo po izidu letošnje prve dvojne številke. Uredništvu in vsej naši strokovno-tehnični ekipi, s katero skupaj ustvarjamo Geodetski vestnik od 'surovine' do 'končnega izdelka', je bila vsaka vaša pohvala in topla beseda močna vzpodbuda za nadaljnje delo. V prvih dneh po izidu prve številke sem prejel preko petdeset takih sporočil po telefonu in elektronski pošti. V imenu naše celotne ekipe se vam vsem še enkrat zahvaljujem. Pred vami pa je že naslednja letošnja številka našega glasila, ki je nastajala v drugi polovici poletja. Kot boste videli na naslednjih straneh, Geodetskemu vestniku tudi poletna suša in peklenska vročina nista mogli do živega, saj smo za vas s prispevki številnih avtorjev zbrali obilo zanimivega branja v vseh rubrikah. Zato upam, da boste to številko prebirali z enakim zanimanjem kot prejšnjo. 162 Naslovnico smo tokrat z rahlo variacijo naše grafične podobe oblekli v bolj jesenske barve. Geodetski vestnik v novi podobi postaja zanimiv tudi za objavo oglasov. V ta namen smo se v uredništvu odločili stopiti korak naproti potencialnim oglaševalcem in v tej številki kot novost uvajamo barvne vmesne strani med posameznimi rubrikami, ki so ob plačilu stroškov barvnih strani s strani vsakokratnega oglaševalca namenjene tudi reklamnim sporočilom. Kot prvi se predstavlja Geodetski zavod Slovenije, v naslednjih številkah pa pričakujemo, da bodo tudi druga geodetska podjetja izkoristila to možnost. V rubriki poslovnih novic se tokrat ob svoji desetletnici obstoja predstavlja podjetje Igea d.o.o. Podjetje vsi poznate, a zagotovo ne tako dobro, da vas predstavljeni prerez njihovega desetletnega delovanja ne bi v marsičem presentil. Tiste vse bolj številne med vami, ki uporabljate internet, obveščam, da lahko odslej najdete spletno različico Geodetskega vestnika v obliki HTML zapisa na naši novi spletni strani z naslovom http://www.geodetski-vestnik.com. Za spremembo oblike in vsebine Geodetskega vestnika na internetu smo se odločili, da bi po eni strani na privlačen in enostaven način približali naše strokovne vsebine tudi širši javnosti, po drugi strani pa želimo poudariti pomen interneta kot novega komunikacijskega orodja in okolja, ki vse hitreje prevzema vodilno vlogo v svetu informacij. Potencial tega medija je izjemen Geodetski vestnik 44 / 2000 - S in v skladu z možnostmi ga bomo tudi v našem uredništvu poskušali vse intenzivneje uporabljati. Ob koncu sem v imenu geodetskih društev dolžan še opravičilo nekaterim bralcem, ki ste prvo številko prejeli z rahlo zamudo. Hkrati prosim vse predstavnike posameznih geodetskih društev, ki skrbite za evidenco podatkov o vaših članih, da spremembe redno sporočate ZGS. Le na ta način bodo Geodetski vestnik pravočasno dobili vsi člani naših društev. Prijetne trenutke ob prebiranju našega glasila vam želim! In ne pozabite -Geodetski vestnik bo le toliko vaše glasilo, kolikor ga boste sami pomagali soustvarjati. 163 Geodetski vestnik 44 / 2000 - S REKLAMA NAREJENA NA FILMIH IZ ZNANOSTI IN STROKE ANALITIČNE METODE IN NOVE TEHNOLOGIJE GEOMETRIČNE ANALIZE IN GEOREFERENČNE VIZUALIZACIJE ZGODOVINSKIH KART Caterina Balletti, Carlo Monti* Francesco Guerra ** Izvleček Izdelava inštrumentov za razumevanje in uporabo zgodovinske kartografije izhaja iz potrebe in želje po razumevanju vsebine starih kart. To zagotovo ni enostavno, saj zahteva poznavanje in razumevanje splošne kartografije ter poznavanje interpretacijskih ključev, ki so veljali v času nastanka kart, pa tudi vzroke za njihov nastanek. Neredko so rezultati težko razumljivi za javnost tako z geometričnega kakor tudi s semantičnega vidika. Osnovni namen tega je, da lahko vsakdo pridobiva informacije z zgodovinskih kart. S tem postanejo postopki zapletenega in potrebnega lokacijskega navezovanja bolj jasni. Najprej je potrebno ugotoviti metrično vsebino zgodovinskih kart (še posebej, ko gre za perspektivne poglede mest iz 15. in 16. stoletja), in sicer z analizami, ki nas pripeljejo do opredelitve metodologije kvantitativne analize zgodovinskih kart, kar zahteva uporabo procedur za izvedbo globalnih in lokalnih transformacij. Ravninske transformacije omogočajo deformacijo kart, in to na način, s katerim omenjene karte privzamejo metrično in geometrično vsebino neke druge referenčne karte. Ravnanje s karto, ki jo preučujemo, posledično pripelje do tega, da se karta popači. Deformacija je včasih tako izrazita, da originalna karta popolnoma spremeni svoj videz. Cena, ki jo je potrebno plačati za izdelavo zgodovinske karte v skladu s sodobnimi parametri, obsega delno izgubo semantične vsebine karte. Situacija je sprejemljiva, če karto nato uporabimo v izobraževalne in raziskovalne namene. Izguba pa ni sprejemljiva v tistih primerih, ko je vsebino karte potrebno odčitati z izvirnika. Kako lahko združimo zajemanje geometričnih podatkov z zgodovinskih kart in ohranjanje teh v njihovi izvirni obliki? Pri tem si pomagamo z računalniško grafiko: do rešitve pridemo z uporabo programske opreme za obojestransko povezavo obstoječe numerične referenčne karte z digitalno sliko zgodovinske karte z interaktivno vizualizacijo v realnem času. Programski paket 2W ustreza vsem zgoraj omenjenim zahtevam. KLJUČNE BESEDE: zgodovinska kartografija, ravninske transformacije, geometrična analiza, lokacijsko navezovanje, programska oprema. 167 * DIIAR Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Ambientale e del Rilevamento Sezione Rilevamento - Politecnico di Milano Geodetski vestnik Laboratorio di fotogrammetria, CIRCE Instituto Universitario di 44 / 2000 3 Architettura di Venezia * * 1. UVOD Zgodovinske karte so že leta predmet preučevanja zgodovinarjev, zato takšne karte obravnavamo kot arhivski dokument in pričevanje o določenem zgodovinskem obdobju, ki je povezano z določeno pokrajino ali mestom. Študija, ki smo jo s tem člankom pričeli, opredeljuje zgodovinsko kartografijo v skladu s pristopom, ki je značilen za današnjo kartografijo: natančni prostorski podatki so lokacijsko navezani. Zgodovinska kartografija je zagotovo področje, kjer vprašanja, povezana z lokacijskim navezovanjem, zbujajo veliko zanimanje. Nekatere izmed značilnosti zgodovinskih kart so: • nedoločen referenčni sistem, • približno projiciran sistem, • negotova metrična vsebina, • semantična vsebina, ki jo je težko interpretirati. Omenjene značilnosti se v večjem ali manjšem merilu pojavljajo na zemljevidih in kartah iz različnih obdobij. Posledica tega je, da moramo upoštevati značilnosti vsake karte posebej. Določanje pravilne metrične navezaveje v kartografiji zelo pomembno, karte niso le arhivski dokument zaradi svoje kvalitativne narave, pač pa predstavljajo prave karte, iz katerih lahko zajamemo kvantitativne informacije. Koncept, ki nas vodi v tej smeri, zahteva, da imamo v mislih dejstvo, da so bile omenjene karte izdelane v določene operativne in praktične namene ter da so jih kot take tudi uporabljali. Sčasoma se je spremenil metrični koncept kartografije oziroma se je spremenil prag sprejemljive natančnosti kart. 2. PRIMER: JACOPO DE' BARBARI IN BENETKE LETA 1500 Predstavljena študija se je osredotočila predvsem na perspektivne poglede. Prednost teh je, da jih ni težko razumeti, saj so perspektive eden izmed najbolj razširjenih načinov prikazovanja ozemelj, njihova slabost pa je, da niso merljive, oziroma so merljive le ob uporabi postopkov, ki zahtevajo poglobljeno razumevanje opisne geometrije. Izbiro perspektivnih pogledov Benetk, ki jih je izdelal Jacopo de' Barbari, je spodbudilo praznovanje 500. obletnice prvega izida karte, njene geometrične in kartografske značilnosti, ki predstavljajo najlepši primer uporabe nove perspektivne metode prikazovanja mesta. Kot dejansko referenčno karto, namenjeno lokacijskemu navezovanju, smo izbrali fotokarto Benetk. Glavno težavo je predstavljalo dejstvo, da je bilo potrebno ugotoviti, ali je perspektivna konstrukcija karte natančna, zasnovana na obstoječih načrtih Geodetski vestnik 44 / 2000 - S in kartah, ali je projekcija izdelana s preliminarno izmero in kateri inštrumenti ter metode so bile pri tem uporabljeni. Zamisel, da bi perspektivna konstrukcija pogleda lahko nastala na podlagi načrta in uporabe višin, je navdušujoča za vse, ki se ukvarjajo s kartografijo, saj predvideva obstoj izmere mesta in glede na posebno vrednost urbanistične sestave Benetk obstoj vrste referenčnih točk, ki so najverjetneje bile postavljene na zvonikih in so bile izmerjene s triangulacijo ali polarnimi koordinatami. Študije delno zajemajo ocenitev premika pogleda glede na pravilno geometrijo, delno pa oblikovanje inštrumentov, ki bodo omogočili, da bo delo razumela in uporabljala tudi laična javnost. Analiziranje in distribuiranje kart, ki nimata prav veliko skupnega, imata skupni analitični in geometrični sistem: zasnovani sta na enakih geometričnih in matematičnih načelih ter uporabljata enake inštrumente, enako računsko opremo in metode. Čeprav omenjeni elementi sistema izhajajo iz izmere in sodobne analitične kartografije, so privzeli svoje lastne pomene in posebnosti, ki vodijo k opredelitvi metodologije kvantitativne analize zgodovinskih kart. Slika 1: Perspektivni pogled Benetk, ki ga je izdelalJacopo de' Barbari 169 Slika 2: Fotokarta Benetk, ki je uporabljena kot referenčna karta Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 Slika 3: Perspektivni pogled fotokarte Benetk, pridobljen z uporabo projektivne transformacije Slika 5: Prekrivanje obstoječe fotokarte in de' Barbarijevega načrta Benetk Geodetski vestnik 44/2000 - 3 Slika 6: Načrt Benetk, ki je nastal s projektivno transformacijo perspektivnega pogleda 3. RAVNINSKE TRANSFORMACIJE, NAMENJENE PREUČEVANJU DEFORMACIJ V študiji pogleda je bil planimetrični del ločen od višinskega, zato so bili podatki o višinah preučevani in ovrednoteni posebej. Tudi če pogled opredelimo kot perspektivno konstrukcijo, zasnovano na geometričnih podatkih, ki so bili zajeti neposredno na terenu ali iz obstoječih kart, podatkov o višinah ne moremo enoznačno uporabiti skupaj s planimetričnimi podatki. Če upoštevamo, da vznožja stavb, pločniki ob kanalih in sami kanali (kraji, kjer so postavljene referenčne točke) ležijo praktično v isti ravnini, lahko de'Barbarijev pogled relativno na to ravnino upoštevamo kot transformirano planimetrijo mesta. Izdelati je mogoče pogled, ki geometrično ustreza mestu, kakršno je bilo leta 1 500, in sicer z ortogonalno projekcijo mesta ter njeno prikrojitvijo ob upoštevanju pravila ravninske transformacije. Osnova težava je bila v izbiri primernega tipa transformacije. Ravninske transformacije delimo na dve veliki skupini: globalne in lokalne. Prve vključujejo spremembe celotne karte po istem pravilu, druge pa so zasnovane na različnih parametrih. Povedano drugače, globalne transformacije ustrezajo togi deformaciji, lokalne pa elastični. V prvem primeru so bili omenjeni parametri izračunani na osnovi kontrolnih točk (približno 120 jih je bilo postavljenih po vsem mestu) z metodo izravnave po najmanjših kvadratih, ki je najbolj ustrezala uporabljenim točkam. Razsežnost in distribucija izravnav točk sta ključnega pomena, saj 171 Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 172 Slika 7: Transformacija s končnimi elementi: i uporabo te transformacije ima nova slika fotokarte enako geometrijo kot de' Barbarijeva karta. Neenakomerna deformacija mreže je inak, da pogled ni pravilna perspektiva. omogočata, da ugotovimo območja karte, ki so najbolj deformirana. Od različnih možnih uporabnih in predstavljenih transformacij (na primer, konformne, polinomske ali afine) je bila izbrana projektivna transformacija z osmimi parametri. Enaka je centralni projekciji ene ravnine na drugo, v našem primeru pa je enaka prikazu planimetričnih elementov v perspektivi. Na ta način je bilo mogoče izračunati premik de'Barbarijevega pogleda iz natančne centralne projekcije. Nadaljevali smo z obratno operacijo: projektivno transformacijo smo uporabili pri perspektivnem pogledu, da bi izdelali domnevni načrt Benetk iz leta 1 500. Rezultat je poudarjal velike razlike med zgodovinsko karto in sodobnim zemljevidom. Pri lokalnih transformacijah ne transformiramo vsake točke na zemljevidu v skladu s splošnimi in nespremenljivimi parametri, pač pa v skladu s spremenljivimi parametri, ki jih izračunamo na osnovi bližnjih kontrolnih točk. Transformacije končnih elementov spadajo med lokalne transformacije, ki temeljijo na točkah ali premicah - znani so kot točkovno veganje (angl. point based warping) in veganje po lastnostih (angl. feature based warping). Z drugimi besedami, lokalna transformacija dovoljuje prenos geometrije referenčne karte na karto, ki bo transformirana. Če položimo pravokotno mrežo čez fotokarto Benetk in mrežo kartiramo tudi na de'Barbarijevo karto s pomočjo transformacije končnih elementov, dobimo sliko Benetk z geometričnimi lastnostmi, ki so enake lastnostim karte iz leta 1 500. Iz primerjave enake fotokarte s pravilno perspektivo (predhodno pridobljene s projektivno transformacijo) vidimo, katere spremembe je v karto vnesel njen avtor. Na podoben način lahko rekonstruiramo planimetrično sliko Benetk iz leta 1 500, in sicer s kartiranjem pogleda na fotokarto. Kombinirana uporaba transformacije končnih elementov in projektivne transformacije nas je privedla do zaključkov, zaradi katerih smo spremenili pogled, saj smo njegov planimetrični del vrnili v pravilno centralno projekcijo. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 Slika 8: De' Barbarijev pogled, ki je bil transformiran v pravilno centralno projekcijo. V zgornjem kotu sta izvirni in pravilni pogled. Opazimo lahko deformacije, ki jih je vpeljal avtor. Kaj lahko zaključimo po končani prvi fazi geometrične analize? Pogled zagotovo nima pravilne perspektive, nekatere deformacije so jasno vidne, nastale pa so zaradi naključnih in namernih napak. Naključne napake se nanašajo na perspektivno konstrukcijo in načrt, namerne pa je avtor zavestno vnesel v karto. Analiza je pokazala, da je de'Barbari namerno delal napake pri geometrični konstrukciji perspektive. V času, ko je bila karta objavljena, so bila pravila, ki se nanašajo na perspektivo, že ustaljena. Glede na kulturni krog, v katerem je J73 de'Barbari živel in delal, se zdi nemogoče, da omenjenih pravil ne bi znal uporabljati. Gotovo pa je, da je de'Barbari na karto zavestno vnašal deformacije iz političnih vzgibov. V resnici je povečal območje okoli katedrale Svetega Marka, kije bila simbol zakonite oblasti v mestu, zmanjšal pa je tiste dele obrobne urbane teksture, ki še ni bila v popolnosti opredeljena. De'Barbari je torej delal napake iz političnih razlogov, te pa se nanašajo na planimetrijo; geometrična analiza planimetrije je pokazala, da de'Barbari ni imel na razpolago natančne planimetrije mesta. 4. NOVE TEHNOLOGIJE V ZGODOVINSKI KARTOGRAFIJI Transformacije, katere smo obravnavali v prvem delu članka, omogočajo deformacijo kart, in sicer tako, da slednje prevzamejo metrično in geometrično vsebino neke druge referenčne karte. Tako pridemo do spreminjanja zgodovinskih kart, ki so včasih tako deformirane, da popolnoma popačijo izvirno stanje. Cena, ki jo moramo plačati za spreminjanje zgodovinske karte v metrično obliko v skladu z obstoječimi parametri, je lahko tudi izguba semantične vsebine karte. Situacija je sprejemljiva, če karto v metrični obliki uporabimo v izobraževalne in raziskovalne namene. Izguba ni sprejemljiva v tistih primerih, ko je vsebino karte potrebno odčitati z izvirnika. Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 174 Slika 9: Uporabniški vmesnik programskega paketa 2W; križci na sredini okna kažejo identične točke Ali je smiselno razpačiti karto do nerazpoznavnosti zato, da bi jo spremenili v metrično obliko? Se lahko izognemo geometrični transformaciji karte in poiščemo nadomestne načine, ki nam bodo olajšali branje kvantitativne vsebine karte? Kaj moramo storiti, da bi združili zajemanje geometričnih podatkov iz zgodovinskih kart z ohranjanjem izvirne oblike karte? Če želimo odgovoriti pozitivno na našteta vprašanja, moramo vpeljati korenite spremembe v način uporabe kartografskih podatkov, ki jih je potrebno transformirati iz analogne v digitalno obliko. Veganja ne uporabimo za transformacijo kart, pač pa za izdelavo povezav s posebnim programskim paketom, ki upravlja in vizualizira povezave med kartama. Postopek "lokacijsko navezovanje-transformacija" ostaja v veljavi, podpira pa ga - in včasih tudi zamenjuje - postopek "lokacijskega navezovanja-povezovanja". Analitični in algoritemski del postopkov sta enaka, in sicer: globalne transformacije + lokalne transformacije (veganje). S tem spremenimo uporabo transformacij in načinov podpiranja kartografskih slik, ki s povezovanjem postanejo numerične. Pri tem si pomagamo z računalniško grafiko: do rešitve pridemo z uporabo programske opreme za obojestransko povezavo obstoječe numerične referenčne karte z digitalno sliko zgodovinske karte z interaktivno vizualizacijo v realnem času. Omenjeno je izvedljivo z uporabo analitičnega dela ravninskih transformacij, ki ni uporabljen za izdelavo nove slike, temveč za izračun položaja homolognih točk na obeh kartah. S vr .OČITA" flli ^j H»Hp-| rmw»| V»t«< | 'rtM l V—J VUM [ VMdl | | i, | j... oj turti [ ftn^H | JjP^lJ rHj-J d_""" '_Li Geodetski vestnik 44/2000 - 3 Slika 10: Programski vmesnik programskega paketa 2W- omogoča zajem kontrolnih točk, izračun koordinat v novem referenčnem sistemu in s tem povezavo Slika 11: Programski vmesnik programskega paketa 2W (načrtovanje poleta) 175 Programski paket 2W, ki smo ga uporabljali med raziskovalnim delom, ustreza zgoraj omenjenim zahtevam. Program odpre dve okni, ki sta postavljeni eno ob drugo. Fotokarta Benetk (iz leta 1 982) je prikazana v enem oknu, de'Barbarijeva karta pa v drugem. S premikanjem kazalca po enem oknu se uporabniku istočasno prikazuje tudi identična točka v drugem Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 oknu. Uporabili smo algoritem točkovnega veganja, ki ne izvede pravega veganja, ampak le poišče pripadajoči položaj določene točke. Niz referenčnih točk, potrebnih za izpeljavo izračuna z omenjenim algoritmom, je enak tistemu, ki je bil uporabljen pri segmentu analize transformacij. Programski paket uporabniku omogoča, da spozna dejanski položaj vsakega elementa, ki ga je vrisal de'Barbari, in da med svojim ogledom najde vsak kraj v današnjih Benetkah. Omejitve programa so povezane z njegovim algoritmom: povezava je natančna za referenčne točke, medtem ko je povezava preostalih točk določena z interpolacijo. Lokacijsko navezovanje je s tem dejansko končano. Programski paket 2W uporabniku omogoča, da prepozna ustrezne točke, s tem pa tudi izračuna njihove koordinate v sistemu referenčne karte. Omogoča nam torej prepoznavanje točk in določanje njihovih koordinat za dve osnovni operaciji, ki jih izvajamo v kartografiji, lokaliziranje in izmero. Izdelani in uporabljeni programski paket je na prepričljiv način prikazal, da koncept natančne metrične osnove lahko uporabimo v zgodovinski kartografiji, in sicer brez spreminjanja izvirnika, kar nas napeljuje na misel, da je potrebno razmisliti o možnostih, ki nam jih ponujajo informacijska orodja na področju celotne in ne le zgodovinske kartografije. Literatura Guerra F., Balletti C., Miniutti D., GeoPlanTransf: a software for the georeferencing of digital images by using plane trasformations, in International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISPRS WG VI/3, Parma,15-19 febbraio 1999. Fuse T., Shimizu E. Morichi S., A study on geometric correction of historical maps, in International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing vol XXXII, Part 5, Hakodate 1998; Guerra F., Balletti F., Monti C., Livieratos E., Boutoura C., Le carta prospettica del De' Barbari (1500): analisi delle qualitr metriche, in Atti ASITA99, Napoli, 9-12 novembre 1999. Guerra F., Balletti F., Monti C., Livieratos E., Boutoura C., Studi ed elaborazioni informatiche e infografiche sulla veduta prospettica di de'Barbari, catalogo della Mostra "Jacopo de'Barbari.Carte epanorami di cittr nel '500", Museo Correr, Venezia novembre 1999. Guerra F., Trasformazioni geometriche locali: trasformazione versus corrispondenza, tesi di dottorato in Scienze Geodetiche e Topografiche, XII ciclo, Politecnico di Milano. Tutor: Carlo Monti Recenzija: Redakcijski odbor simpozija ISPRS v Ljubljani, februar 2000 Prispelo v objavo: 2000-05-17 Geodetski vestnik 44 / 2000 - S EVROPSKI IN GLOBALNI MODEL GEOIDA NA OBMOČJU SLOVENIJE dr. Miran Kuhar * Peter Prešeren ** Izvleček V članku sta predstavljena modela geoida EGM96 in EGG97 ter ujemanje modelnih in z opazovanji posredno pridobljenih geoidnih višin v Sloveniji. Primerjava modelov geoida na lokalnem in globalnem nivoju je potekala z namenom predstaviti priporočeno uporabnost le-teh v postopku GPS višinomerstva. Čeprav natančnost določitve geoidnih višin iz globalnega geopotencialnega modela v pogledu natančnosti večinoma ne zadovoljuje zahtev geodezije, ima model pomembno izhodiščno vlogo pri določitvi dolgovalovnega vpliva zemeljskih mas na lokalni potek ploskve geoida. KLJUČNE BESEDE: EGM96, EGG97, geoid, globalni geopotencialni model, GPS višinomerstvo, model geoida Abstract Article deals with geoid models EGM96 and EGG97. Model geoid undulations are verified by means of given geoid undulations that were computed from measured orthometric and elipsoidal heights. The possibilities for GPS heighting by means of these two models on the area of Slovenia are considered. Though geoid undulations calculations accuracy from global geopotential model is not sufficient enough for geodetic purposes, it has important role in local geoid models determination, especialy in their long wavelength component. KEY WORDS: EGM96, EGG97, 177 geopotential model, GPS heighting, geoid model 1. UVOD V zadnjem času je opazna vse večja potreba po znanju o težnostnem polju Zemlje in s tem o geoidu, ki je ena od nivojskih ploskev težnostnega polja. V geodeziji je eden najpomembnejših razlogov za to uvedba satelitskih merskih tehnik v geodetsko prakso. Danes je GPS (Global Positioning System) najbolj razširjena metoda satelitskega določanja položajev točk na Zemlji. Omogoča hitro in natančno določitev geocentričnih koordinat, ki se nanašajo na referenčni elipsoid. Vertikalna komponenta položaja je podana z elipsoidno višino h in v vsakdanjem življenju ni preveč uporabna, saj je neodvisna od težnostnega * Univerza v Ljubljani, FGG - Oddelek za geodezijo, Ljubljana ** Geodetska uprava RS,Območna geodetska uprava Novo mesto Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 178 polja Zemlje. V praksi največkrat uporabljamo ortometrične višine H, ki so definirane kot višine nad geoidom. Za določanje ortometričnih višin z GPS-om moramo poznati geoidno višino N, ki povezuje oba višinska sistema z enačbo: H = h-N (1) Z uporabo te enačbe lahko izkoristimo vse prednosti GPS-a pred klasičnimi metodami tudi pri določitvi ortometrične višine. Za takšno določanje ortometričnih višin se je uveljavil tudi izraz 'GPS višinomerstvo'. Težava je v tem, da ploskve geoida, oziroma geoidne višine posamezne točke ne poznamo dovolj natančno. Ploskev geoida je za praktično uporabo podana v obliki matematičnega modela, ki omogoča interpolacijo geoidnih višin, če imamo podane horizontalne koordinate točk. Na nekaterih območjih Zemlje so edini dostopni modeli geoida globalni geopotencialni modeli, ki so podani v obliki vrste sfernih funkcij. Najnovejši (kot na primer EGM96) dosegajo stopnjo in red 360, kar pomeni prostorsko ločljivost pol ločne stopinje oziroma 55 kilometrov, zato ne morejo nuditi natančnosti boljše od metra v absolutnem in nekaj decimetrov v relativnem smislu (Higgins, 2000). Če potrebujemo model geoida večje natančnosti, moramo določiti lokalni model geoida. Pri tem lahko uporabimo tudi globalni geopotencialni model, ki nam pri tem predstavlja dolgovalovni vpliv zemeljskih mas na potek geoidne ploskve. Primer takšnega geoida je EGG97, ki je določen za območje Evrope, lahko pa določimo tudi model geoida za manjše območje, pri čemer lahko dosežemo večjo natančnost geoidnih višin. 2. EGM96 Globalni geopotencialni model EGM96 je bil določen v okviru skupnega projekta treh ustanov: NASA (National Aeronautics and Space Administration), NIMA (National Imagery and Mapping Agency) in Državne univerze Ohio (OSU - Ohio State University). Skupaj s programi za njegovo uporabo je brezplačno dostopen na svetovnem spletu (NIMA, 1 997). Model je podan v obliki vrste sfernih funkcij gravitacijskega potenciala in je razvit do stopnje in reda n = m = 360. Geoidna višina v modelu EGM96 je tako podana z enačbama (NIMA, 1 997): Geodetski vestnik 44/2000 - 3 Kt)- GM m m , > t. n (2) (3) kjer je: NkX) - geoidna višina C(l>.A.rV - anomalija višine (kvazigeoidna višina) GM gravitacijska konstanta Zemlje r .. razdalja od težišča Zemlje do točke P a velika polos elipsoida WGS84 n,m stopnja in red razvoja sfernih funkcij - geocentrična geodetska širina in dolžina C S "" nm * uri normirani koeficienti razvoja gravitacijskega potenciala Zemlje v vrsto sfernih funkcij (gravitacijski koeficienti) P -■ 1 rim normirana prirejena Legendrova funkcija NP .. ničelni člen ASfcfa'") Bouguerova anomalija težnosti 7 -■ povprečna vrednost normalnega težnega pospeška H&aA) - nadmorska višina 179 Geoidno višino v točki na površju Zemlje lahko izračunamo, če poznamo njene koordinate (j, l) in vrednosti normiranih gravitacijskih koeficientov (EHj. Ploskev geoida je tako podana z vrednostmi normiranih gravitacijskih koeficientov. Izračun geoidne višine s pomočjo zgornje enačbe je precej kompliciran, zato je v praksi geoid podan v obliki geoidnih višin v gridni mreži, geoidno višino v posamezni točki pa računamo z interpolacijo. Podatke, ki so bili uporabljeni za določitev EGM96, lahko razdelimo na podatke o težnostnem pospešku na kopnem (sem lahko štejemo tudi več kot 400 gravimetričnih točk v Sloveniji), na morjih ter satelitske podatke. Pri tem gre za sledenje tirov več kot 30 satelitov z različnimi tehnikami, kot so SLR (Satellite Laser Ranging), TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System), GPS (Global Positioning System) in Transit/Doppler ter tudi za opazovanja med sateliti (ang.: satellite-to-satellite tracking). Na morjihje model določen na osnovi opazovanj satelitske altimetrije (NIMA, 1 997). Geodetski vestnik 44 / 2000 - S 180 Za določitev geoida na osnovi gravimetričnih podatkov (anomalije težnosti) je potrebno le-te reducirati na površino geoida. V ta namen moramo upoštevati predpostavke o gostoti mas med geoidom in površino Zemlje, ki pa jih natančno ne poznamo. Zato so anomalije težnosti uporabljene v obliki, v kakršni so določene na površini Zemlje. Na ta način določimo ploskev kvazigeoida, kjer nam ni potrebno uvajati nikakršnih predpostavk o Zemljini notranjosti. Za model EGM96 so iz gravitacijskih koeficientov najprej po enačbi (2) določene anomalije višine Z (kvazigeoidne višine), iz teh pa so izračunane geoidne višine po enačbi (3). Elipsoid, nad katerim podajamo geoidne višine, imenujemo referenčni elipsoid. V primeru EGM96 je to rotacijski geocentrični elipsoid WGS84. To dejstvo je pomembno predvsem zaradi tega, ker so koordinate, ki jih dobimo z GPS opazovanji, podane v koordinatnem sistemu, ki se nanaša na elipsoid WGS84. 3. EGG97 Evropski gravimetrični geoid EGG97 je bil izdelan na Inštitutu za geodezijo (IfE, Institut für Erdmessung) Univerze v Hannovru. Podan je z geoidnimi višinami v gridni mreži 1' x 1,5', pri čemer je referenčna ploskev geoidnih višin elipsoid GRS80, ki se zanemarljivo malo razlikuje od elipsoida WGS84. Določen je bil na podlagi 2,7 milijona gravimetričnih točk - vključenih je tudi približno 3000 gravimetričnih točk iz Slovenije - in satelitske altimetrije. Pri izračunu so bili uporabljeni tudi podatki o reliefu (DMR) in globalni geopotencialni model EGM96 (Torge et al., 1 997). EGG97 je primarno določen kot kvazigeoid, anomalije višine z lahko enostavno pretvorimo v geoidne višine N z vpeljavo modela gostote mas v notranjosti Zemlje (Heiskanen, Moritz, 1 996): (4) Y kjer je: g --.. srednja vrednost težnega pospeška 7 —- srednja vrednost normalnega težnega pospeška H .... ortometrična višina Geodetski vestnik 44/2000 - 3 4. ANALIZE Preveriti smo želeli, kako se opisana modela ujemata z dejanskim potekom geoidne ploskve na območju Slovenije. Ker geoidnih višin ni mogoče meriti neposredno, smo uporabili enačbo (1) injih izračunali kot razliko elipsoidnih in ortometričnih višin. Uporabili smo točke, katerim so bile z metodo GPS določene geocentrične elipsoidne koordinate (na elipsoidu WGS84), ortometrične višine pa so bile določene z geometričnim nivelmanom oziroma trigonometričnim višinomerstvom. Na istih točkah smo z interpolacijo določili iz obeh modelov tudi geoidne višine. Ker se EGM96 in EGG97 ne nanašata na uradni višinski sistem v Sloveniji, smo interpolirane geoidne višine transformirali. Transformacija je bila narejena z vertikalnim premikom in nagibom geoidne ploskve, pri čemer so bili parametri premikov določeni s primerjavo merjenih in interpoliranih vrednosti geoidnih višin (Prešeren, 1 999). Če primerjamo podatke s celotnega območja Slovenije, lahko ugotovimo, da je vertikalno odstopanje državnega višinskega datuma in datumov modelov negativno in znaša -41,3 cm za model EGM96 in -25,5 cm za model EGG97. Z nagibom geoidne ploskve nekoliko izboljšamo ujemanje modelov z _ merjenimi podatki. EGG97 se bolje ujema z merjenimi podatki, iz analiz 181 lahko sklepamo, da je natančnost iz tega modela interpoliranih geoidnih višin, če model transformiramo z vertikalnim premikom in nagibom geoidne ploskve, manj kot decimeter (tabela 1). Za primerjavo podatkov s celotnega območja Slovenije smo uporabili 41 točk z 'merjeno' geoidno višino (znano ortometrično in elipsoidno višino). EGUK EG«T VP VP*H Slunaqi U_Zi1 (1 U_Z» -n J.rau -n D.U. I *n KMŠ bU-Hn bt/Xt-n ¡j.d.TJu D.U.D n hsutexfetijE'e (l.yti (i [|.'9U -n 0.1 i I -n 3L1UU n PaamiimnHi VP -M I3n -31255 n 5.307 ■! n Y-, -"3 654ir -5.C14 TI Zc 7.755 m 5»" ir Krt: 31čhv^ | A"are j-jrt jOfj bnf Pd i 0.7i73"i 1.1» 1 vjhil -triaal ME1 iC2EZn a=M4 anfl" (ijn r. u=i5i - Ji«" Tabela 1: Odstopanja modelovgeoida in merjenih vrednosti geoidnih višin na območju Slovenije Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 Tabela 2: Odstopanja modelovgeoida in merjenih vrednosti geoidnih višin na območju Sežane 182 EGUK EGG»7 Vff» fL'SMaqi buCIUn buCIHn 1 '-J.Ol n D.Uian -iMš U.C1K n u.cm (i I iijaa n Suill3 n xkipE' e 0.042 »i 0.C37 n 1 O.OG3 -n 0.027 n ^aai feji ptni« VP -0.Č71 n -3.JMB -n X. -ajSttn -12 72" ir -7 iT- n -3CS»ir Zc i-tTT ,. 15.01(1 n ir^čfcm jiihr v siiii > mMfVMI In; 1.5E5 ; iLri^ri fdsrri «hal Jflfoil A.-54Č .f: 13S"i 4.244 KLšTTi 0.377". Oznake v tabelah: vertikalni premik nagib geoidne ploskve RMS- — srednje kvadratno odstopanje (Root Mean Square) Ker geoidna ploskev ni močno razgibana,je mogoče na manjšem območju leto predstaviti z modelom, ki manj odstopa od merjenih geoidnih višin -standardna deviacija odstopanjje manjša (Kuhar, 1 996). Za primer smo vzeli območje velikosti 12x9 km, kjer smo uporabili 19 točk z 'merjenimi' geoidnimi višinami. Geoidno ploskev smo najprej določili kot regresijsko ravnino, izračunano z izravnavo merjenih geoidnih višin, nato pa smo oba modela geoida transformirali z vertikalnim premikom in nagibom tako, da sta se na danem območju najbolje prilegala merjenim geoidnim višinam. V primeru regresijske ravnine dobimo standardno deviacijo 1,8 cm, torej enako kot v primeru modela EGM96. Tak rezultat je tudi pričakovan, sajje območje manjše kakor gridna celica modela. V primeru modela geoida EGG97 pa je standardna deviacija manjša od 1,3 cm, kar kaže na to, da ta model bolje ponazarja potek geoida kakor regresijska ravnina, v idealnem primeru lahko govorimo celo o centimetrski natančnosti. 5. ZAKLJUČEK GPS se je izkazal kot natančen in ekonomičen način določanja položaja točk na Zemlji, vendar pa je neodvisen od težnostnega polja Zemlje. Pri določanju horizontalnih položajev to ne predstavlja večjega problema, povsem drugače pa je pri višinah. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 Slika 1: Grafični prikaz odstopanj modela geoida EGG97 in merjenih vrednosti geoidnih višin Slika 2: Grafični prikaz odstopanj modela geoida EGG97 in merjenih vrednosti geoidnih višin na območju Sežane 183 Če želimo z GPS-om določiti ortometrično višino točke, moramo poznati njeno geoidno višino, oziroma potek geoidne ploskve (glede na elipsoid) v okolici te točke. Opisana modela sta pokazala nekaj svojih dobrih in slabih lastnosti. EGM96 pokriva celotno Zemljo in je brezplačen, vendar pa ponazarja potek geoidne ploskve le v grobem - t.i. dolgovalovni vpliv Zemljinih mas na potek geoidne ploskve. Zato se ga uporablja predvsem pri izračunu lokalnih in regionalnih modelov geoida. EGG97 se bolje prilega dejanskemu poteku geoidne ploskve, v našem primeru je bila standardna deviacija odstopanj merjenih in modelnih geoidnih višin manjša od decimetra. Takšna natančnost v geodeziji gotovo ne zadošča, zato je potrebno določiti tudi natančnejši model geoida, ki pokriva območje države. V primeru Slovenije je bil model geoida določen na zagrebški Geodetski fakulteti leta Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 1 993, končan pa je tudi že novi preračun tega geoida. Prvi rezultati (ocenjeni pogreški iz kolokacije) so zelo obetavni. Za lažjo uporabo bi potrebovali predvsem uporabniku prijaznejšo programsko opremo za interpolacijo geoidnih višin, ki bi gotovo spodbudila širšo uporabo GPS-a tudi pri določanju ortometričnih višin. Literatura: Heiskanen W., Moritz H., Physical geodesy, TU Graz (ponatis), 1996 Higgins, M.B., Heighting With GPS, GIM International, 2000 Kuhar, M., Raziskave ploskve geoida v Sloveniji, Doktorska disertacija, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana, 1996 National Imagery and Mapping Agency (NIMA), Department of Defense World Geodetic System 1984, Its Definition and Relationships With Local Geodetic Systems, NIMA TR8350.2, tretja izdaja, ZDA, 1997 Prešeren, P., Uporaba globalnih in regionalnih modelov geoida na območju Slovenije, Diplomska naloga, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana, 1999 Torge, W., Denker, H., The European Geoid, Development Over More Than 100 Years and Present Status, Institut fur Erdmessung, University of Hannover, Hannover, Nemčija. 1997 184 - Recenzija: Dr. Dušan Kogoj Mag. Damjan Kvas Prispelo v objavo: 2000-07-13 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 DIGITALNI MODEL RELIEFA IN SATELITSKE ORTOFOTO KARTE Janko ROZMAN * Izvleček Digitalni model reliefa je eden od osnovnih podatkovnih slojev v geografskem informacijskem sistemu. Uporabljamo ga za prikazovanje reliefa, za prostorske analize in v različnih prostorskih modelih (predvsem za simulacije). Za izdelavo digitalnega modela reliefa velikih območij lahko uporabljamo tehnologijo daljinskega zaznavanja. Iz stereoparov lahko sorazmerno hitro izračunamo digitalni model reliefa. Podobno velja tudi za izdelavo satelitskih ortofoto posnetkov. V zaključnem delu referata so nakazane nekatere možnosti uporabe digitalnega modela reliefa in satelitskih ortofoto kart. KLJUČNE BESEDE: geografski informacijski sistem, digitalni model reliefa, ortofoto karte, SPOT Abstract 185 Digital elevation model is one of the basic coverages in a geographic information system. It is often used for relief interpretation, spatial analysis and in diferent simulations. The technology of remote sensing is often used in production of digital elevation models in spacious areas. From the satellite stereopairs you can produce digital elevation model in a very short time. It is the same for the satellite orthophoto maps. The use of digital elevation model and orthophoto maps will be presented in the last part of this paper. KEY WORDS: Geographic Information System, Digital Elevation Model, Orthophoto Maps, SPOT 1. GEOGRAFSKI INFORMACIJSKI SISTEMI Poznavanje prostora je eden od osnovnih pogojev za uspešno odločanje tako na mikro kot tudi na makro nivoju. Zaradi tega potrebujemo verodostojne podatke o prostoru. Podatke, ki opisujejo in definirajo prostor, imenujemo prostorski podatki. Ti podatki se običajno zbirajo v geografskih informacijskih sistemih (v nadaljevanju GIS). To so sistemi za zajem in shranjevanje podatkov, upravljanje s podatki, izdelavo prostorskih analiz ter prikazovanje podatkov in rezultatov obdelav. * Ministrstvo za obrambo RS, Sektor za informatiko in komunikacije, Center za integracijo Oddelek za geografske informacijske sisteme in računalniško grafiko Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 186 Slika 1: Aksonometrični prikaz DMR-ja GIS je tehnologija. V sebi združuje: • podatke, ki jih obdelujemo; • procedure, s katerimi podatke obdelujemo, jih analiziramo; • ljudi, ki s sistemom upravljajo in izdelujejo analize; • strojno in programsko opremo. Podatki so v GIS-u glede na vsebino razporejeni po takoimenovanih vsebinskih plasteh. Ena od teh plasti ima topografsko vsebino in opisuje naravne danosti v prostoru. Razdeljena je na več podslojev in sicer: • referenčni sistem, • infrastrukturo, • hidrografijo, • imenoslovje, • relief. 2. DIGITALNI MODEL RELIEFA Digitalni model reliefa (v nadaljevanju DMR) je digitalna prezentacija zemeljske površine - reliefa. Način razporeditve višinskih točk in način shranjevanja podatkov sta odvisna od organiziranosti in namena uporabe DMR-ja. Koordinate prostorskih točk so podane z vsemi tremi absolutnimi koordinatami. Zaradi tega je takšen model pri prezentaciji neodvisen od merila prikaza. Na kvaliteto DMR-ja vplivajo: • natančnost podatkov, • možnost ažuriranja, • enostavno procesiranje. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Oblika evidentiranja in način shranjevanja višinskih točk v DMR-ju sta lahko zelo različna. DMR-ji se razlikujejo glede na geometrične lastnosti oz. odnose med višinskimi točkami. Pri nas so se najbolj uveljavili DMR-ji s pravilno gridno mrežo. V nadaljevanju si oglejmo možne oblike DMR-ja. Po obliki lahko DMR delimo v tri skupine: • točkovni model: lahko ima pravilni, nepravilni ali polpravilni grid (npr. pri progresivnem vzorčenju); • linijski model: plastnice so najbolj običajni primer iz te skupine; • arealni ali površinski model: interpretacija višin poteka s pomočjo polinomskih funkcij višjih redov. Posledica matematičnih funkcij je neprilagodljivost DMR-ja dejanskemu terenu. 3. ORTOFOTO KARTE Ortofoto karta je posnetek s popravljeno distorzijo. Distorzija je posledica deformacij, nastalih zaradi geometrije senzorja na satelitu, kota snemanja in reliefa. Distorzija povzroča naslednje negativne efekte: • napačne koordinate posameznih pikslov, • primerjava slik istega območja po pikslih ni mogoča, • napačne razdalje, • dimenzija piksla variira (v primeru SPOT-a med 9 in 13 m). 187 Slika 2: Ortofoto karta Bleda z okolico Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 4. ZAJEM DMR-ja DMR lahko zajemamo na več načinov: • posredno: viri za zajem so lahko obstoječe karte, aero in satelitski posnetki ali že obstoječi DMR. DMR zajemamo iz kartografskih virov z rastrsko ali vektorsko digitalizacijo. Ta je lahko ročna, polavtomatska (sledenje linij) ali avtomatska. Natančnost teh podatkov je odvisna predvsem od natančnosti in ažurnosti vira; • neposredno: v to skupino spadajo vsa terenska merjenja (tahimetrija, nivelman ipd.) ter radarska ali laserska izdelava profilov (preleti terena). Natančnost podatkov, pridobljenih s terenskimi meritvami,je zelo visoka.; • kombinirano: ta način predstavlja kombinacijo postopkov posrednega in neposrednega zajema. Izbira načina zajema je odvisna predvsem od namena uporabe DMR-ja, konfiguracije terena, zahtevane natančnosti in zanesljivosti, opreme, potrebnega časa za izdelavo, razpoložljivih ustrezno izobraženih kadrov ter velikosti območja, ki ga želimo pokriti. V primeru, da želimo s podatki v čim krajšem času pokriti večje območje, sta najprimernejši fotogrametrična metoda in metoda daljinskega zaznavanja. Daljinsko zaznavanje (Remote Sensing) je tehnologija zajema podatkov o objektu s senzorjem, ki je zmeraj zelo daleč od objekta. Ta termin se uporablja za snemanje zemeljske površine s satelitov ali iz letal. Metoda zajema podatkov na daljavo in brez kontakta temelji na razmeroma preprostem naravnem zakonu, ki pravi, da različne snovi emitirajo in reflektirajo elektromagnetno valovanje različnih valovnih dolžin. Prav ta različnost je osnova in pogoj, ki omogoča razpoznavanje in ločevanje pojavov, snovi ter stanja v prostoru. Glede na velikost prostora, ki ga lahko istočasno obdelujemo, in glede na metode obdelave (digitalna tehnologija) je količina na ta način pridobljenih podatkov izredno velika. Iz tega pa obratno sorazmerno izhaja, da je cena na ta način pridobljenega podatka najnižja. Stopnja ažurnosti je lahko zelo visoka. Daljinsko zaznavanje je sorazmerno nova tehnologija. Komercialno se je v svetu pojavila šele v sedemdesetih letih. Danes vse bolj pridobiva na veljavi. Kvaliteta satelitskih posnetkov je vse boljša, resolucije pa so vse višje. Natančnost na ta način pridobljenih podatkov posega že na področje topografskih načrtov (do merila 1: 5000). V nadaljevanju referata se bomo omejili zgolj na metodo izdelave DMR-ja iz satelitskih stereoparov. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj 5. SLIKOVNI PODATKI Podatki daljinskega zaznavanja so digitalna prezentacija zemeljske površine. Pasivni senzor na satelitu (platformi) sprejema svetlobo s tal in jo posreduje detektorju. Senzorji običajno zajemajo elektromagnetno sevanje. To je energija, ki se širi skozi prostor v obliki električnih in magnetnih valov. Detektorji podatke zapišejo v obliki števil. Ta števila predstavljajo vrednost pikslov (pixel - picture element). Piksel je najmanjša površina slike, ki jo lahko zajamemo in ima eno samo vrednost. Vrednost piksla je izmerjena vrednost osvetlitve na tej površini pri izbrani valovni dolžini senzorja. Pri daljinskem zaznavanju predstavlja vsak piksel določeno površino na Zemlji na točno določeni lokaciji. Vrednost, ki jo pripišemo pikslu, je na senzorju zaznana odbita svetloba ali emitirana toplota na tej lokaciji. Zmeraj se zapisujejo diskretne vrednosti (npr. 0 - 255 v 8 bitnih besedah). 6. KOORDINATNI SISTEMI Lokacija piksla v datoteki ali na izrisani sliki se zmeraj izraža glede na izbrani koordinatni sistem. V osnovi razlikujemo dva koordinatna sistema in dva tipa koordinat: • slikovne koordinate: izražajo lokacijo piksla znotraj slike (stolpec in vrstica). Slikovni koordinati zgornjega levega piksla na sliki imata zmeraj vrednost 0, 0; • kartografske koordinate: izražajo lokacijo piksla glede na izbrano kartografsko projekcijo na tleh. 7. RESOLUCIJA SATELITSKIH POSNETKOV Pod pojmom resolucija si običajno predstavljamo število pikslov, ki jih lahko izrišemo na zaslonu v eni vrstici, ali velikost območja na tleh, ki ga v sliki predstavlja piksel. Resolucija satelitskih posnetkov je karakterističen pokazatelj, na osnovi katerega se uporabnik odloča, katere in kakšne posnetke lahko uporablja in kdaj (frekvenca) jih lahko naroči. Pri podatkih daljinskega zaznavanja moramo ločiti med štirimi vrstami resolucij: • spektralna resolucija: interval valovnih dolžin, ki jih senzor lahko zazna; • prostorska resolucija: je merilo najmanjšega objekta, ki ga senzor lahko še zazna in ga predstavlja piksel; Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana 190 Slika 3: Satelit SPOT-2 Geodetski vestnik • radiometrična resolucija: število možnih vrednosti podatka (nians) v vsakem pasu; • časovna resolucija: časovna ponovljivost snemanja slike istega območja. 8. IZDELAVA DMR-ja IN ORTOFOTO KART IZ SATELITSKIH POSNETKOV 8.1 Izhodišče Že pred leti se je na našem Ministrstvu pokazala potreba po homogenem in natančnem DMR-ju z resolucijo 20 m. Potrebovali bi ga predvsem za izračune potovanja radiosignalov, pokritosti z radarskim signalom, za možne simulacije ter terenske analize, kot so: nakloni in orientacije terena za izračun prehodnosti terena, ipd.. Izdelana je bila analiza možnih rešitev. Izbrana je bila posredna metoda izdelave DMR-ja iz satelitskih posnetkov. Na to so vplivali predvsem velikost območja, zahtevana natančnost in homogenost višin v DMR-ju ter časovna komponenta. 8.2 Izdelava stereoparov Stereopari so bili izdelani s francoskim satelitom SPOT. Uporabljeni so bili posnetki satelitov SPOT-1, SPOT-2 in SPOT-3. t Zaradi razgibanosti terena (Alpe na Z delu območja)je bilo zelo težko pridobiti kvalitetne posnetke. Na kvaliteto posnetkov so vplivali naslednji kriteriji: • naklonski kot posnetka; • razmerje med letalno višino in bazo stereoposnetkov; • čas med izdelavo levega in desnega posnetka; • oblačnost; • pokritost s snegom; • radiometrija levega in desnega posnetka. 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Na podlagi teh kriterijev so bili izbrani stereopari, ki so imeli najvišjo korelacijo med levim in desnim posnetkom. Na izbor posnetkov, potrebnihza izdelavo ortofoto kart, so najbolj vplivali: • minimalna pokritost z oblaki (dodatna zahteva je bila, da ni oblakov na območjih, ki so bila posebnega pomena); • minimalna količina snega na tleh. 8.3 Izdelava digitalnega modela reliefa in ortofoto kart iz satelitskih stereoparov Satelitski stereopar je vhodni podatek v proces izdelave DMR-ja. Karakteristike posnetkov so naslednje: • uporabljajo se posnetki tipa Level 1A. Ti posnetki so identični s surovimi posnetki, ki jih sprejmemo s satelita. Izvršena je le minimalna radiometrična korekcija; • za izdelavo DMR-ja se običajno uporabljajo PAN posnetki. Multispektralni posnetki so manj primerni (težja obdelava, vprašanje dobre korelacije, velikost piksla); • razmerje B/H (razmerje med letalno višino in bazo stereoposnetkov) mora biti med 0.5 ( + 24'') in 0.8 za gorata območja, za ravninska območja pa več kot 0.7; • poseben problem predstavlja časovni interval med izdelavo levega in desnega posnetka (rast vegetacije). Izračun DMR-ja temelji na izračunu dveh slik nesorazmerij (disparitetni sliki). Disparitetni sliki sta v bistvu sliki paralaks v smereh glavnih osi X in Y. Pri tem veljajo pogoji identičnosti in zveznosti: • ena točka ima lahko le eno identično točko na drugi sliki; • če ima točka na prvi sliki tri sosednje, jih mora imeti tudi na drugi sliki. Problem izdelave DMR-ja je v iskanju takšne funkcije, ki eni točki na eni sliki priredi identično drugo točko na drugi sliki. Do tega rezultata lahko pridemo s primerjalno (matching) metodo: točke ene slike primerjamo s točkami druge slike. Metoda je hierarhična (od grobega modela do nivoja piksla). Rezultat je korelacijska matrika. Frekvenca izračunanega reliefa je na ta način zelo visoka. V korelacijski matriki so lahko tudi vrednosti, kjer je korelacija med obema posnetkoma slaba (npr. vode, sneg ipd.) in šumi, ki so lahko posledica slabe vhodne slike (trakovi). Ta območja se maskirajo in ne gredo v nadaljnjo obdelavo. Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana Naslednji izračun je kalibracija, kjer se izračunavajo transformacijski parametri. Kalibracija zemeljskega satelitskega sistema poteka na način, da se izračunajo in optimizirajo interni in eksterni parametri našega slikovnega in zemeljskega sistema. Parametri internega sistema (optičnega) so znani: • konstanta kamere; • goriščna razdalja objektiva; • velikost piksla. Eksterni parametri so: • x,y,z centralne točke posnetka v zemeljskih koordinatah; • azimut in rotacija optičnega sistema; • hitrost in pospešek. Vsi parametri se optimizirajo oz. izračunajo za vsako linijo slike. Za optimizacijo je potrebnih več kot 7 skupnih točk v obeh sistemih. Običajno se jih jemlje 20. Optimizacija se dela po metodi najmanjših kvadratov. Končno se na podlagi disparitetne slike in transformacijskega modela izdela DMR. Kontrola DMR-ja poteka preko superekspozicije izračunanega modela za levi in izračunanega modela za desni posnetek. Ortofoto posnetek se izdela z metodo vzorčenja. Najobičajnejše metode vzorčenja so: • metoda najbližjega soseda: pri uporabi te metode se pojavi napaka nezveznih linij. Metoda ne spremeni radiometrije, je pa hitra; • bilinearno vzorčenje: pri tem načinu vzorčenju se upoštevajo tudi 4 sosednji piksli. Linije so bolj zvezne, spremeni pa se radiometrija; • bikubično vzorčenje: v izračun gre 16 sosednji pikslov. Običajno se pojavi efekt nejasnosti slik. Za izračun DMR-ja se uporablja bilinearno vzorčenje, pri izdelavi ortofoto kart pa dobimo najboljše efekte z bikubičnim vzorčenjem. Pri klasificiranih posnetkih je potrebno uporabiti vzorčenje po metodi najbližjega soseda, sicer bi se pojavili novi razredi (npr. skanirane karte). Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj 9. ZAGOTAVLJANJE KAKOVOSTI V procesu izdelave DMR-ja in ortofoto posnetkov je zahtevana natančnost odvisna od več dejavnikov: • spektralne resolucije; • prostorske resolucije; • radiometrične resolucije; • časovne resolucije. Nenehna kontrola zahtevane natančnosti in kvalitete slik je zelo pomembna, saj edino ta način dela zagotavlja, da bodo končni izdelki v zahtevani natančnosti in kvaliteti. V procesu izdelave DMR-ja in ortofoto kart smo sami izvajali kontrolo na dveh mestih: • pri izboru in pripravi stereoparov: izbor najprimernejše scene za izdelavo ortofoto karte (radiometrija, minimalna oblačnost, vidnost objektov posebnega pomena); • pri izračunanem DMR-ju in ortofoto posnetkih: kontrola natančnosti končnega izdelka tik pred razrezom in spajanjem na zahtevane okvirje (pozicijska natančnost, višinska natančnost, radiometrija ter kolofon na izrisanih kartah). Izvajalec je kontroliral kvaliteto izdelkov na naslednji način: • izbor stereoparov (radiometrija, oblačnost); • superekspozicija disparitetnih slik v procesu izdelave DMR; • superekspozicija ortofoto kart, izračunanih iz levega in desnega posnetka; • primerjava identičnih točk na karti, DMR-ju in ortofoto karti. 10. UPORABNA VREDNOST DMR-JA IN ORTOFOTO KART DMR je digitalna interpretacija reliefa in je kot takšen zelo uporaben za prikazovanje terena in za najrazličnejše prostorske analize. Reliefne oblike lahko prikazujemo na več načinov. Najobičajnejši načini prikaza so: • plastnice; • hipsometrični prikazi; • razrez modela na višinske rezine; Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj 194 Slika 4: Kombinacija DMR-ja in ortofoto posnetka - aksonometrični prikaz • senčenje reliefa; • orientacije; • aksonometrični prikazi. Večina prostorskih analiz, ki temeljijo na DMR-ju, je z naslednjih področij: • prehodnosti terena; • optične vidljivosti; • analize pokritosti območja z radiosignali; • radarskih analiz; • vpliva reliefa na taktične situacije; • simulacij (opazovalnice, preigravanje taktičnih situacij, simulacije letenja, ipd.). Ortofoto posnetki in karte so zelo uporabni predvsem zaradi tega, ker uporabnik dela z realno sliko območja. Ta mu je običajno bližja kot topografska karta (poznavanje znakov). Osnovne značilnosti ortofoto kart so v njihovi merljivosti in ažurnosti. Običajno se izrisi kombinirajo še z drugimi vsebinami, ki izrise dopolnjujejo in omogočajo lažjo orientacijo v prostoru. Uporabljajo se: • kot delovne podloge (lahko nadomeščajo klasične karte); • za interpretacijo terena; • v kombinaciji z DMR-jem za izdelavo aksonometričnih prikazov; • za simulacije. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj 11. POVZETEK Digitalni model reliefa je eden od osnovnih podatkovnih slojev v vsakem geografskem informacijskem sistemu. Uporaben je za prikazovanje terena, za prostorske analize ter v najrazličnejših simulacijah. Izdelava digitalnega modela reliefa in ortofoto kart iz satelitskih stereoparov je sorazmerno nova zadeva. Predstavlja zelo hiter in učinkovit način zajema prostorskih podatkov za zelo velika območja. V tem referatu je bil predstavljen način izdelave digitalnega modela reliefa in ortofoto kart na način, kot je bil izdelan na našem Ministrstvu. Literatura in viri: ERDAS Imagine, 1997: ERDAS Field Guide, ERDAS Inc., Atlanta, Georgia Istar, SPOT Image, 1998: Technical documentation, Istar, Toulouse, France Rozman J., 1998: Prikaz osnov, uporabe in pregled trga satelitskih posnetkov, Ministrstvo za okolje in prostor, Ljubljana SPOT Image, 1989: The catalogue of SPOT products and services, CNES, Toulouse, France 195 Recenzija: Redakcijski odbor simpozija Vojaška geografija v Sloveniji, Ljubljana, maj 2000 Prispelo v objavo: 2000-06-26 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj INTERAKTIVNA VIZUALIZACIJA MODELOV RELIEFA IN ORTOFOTA prof. Lionel Dorffner, izredni profesor * Izvleček KLJUČNE BESEDE: interaktivno, digitalni model reliefa, vizualizacija, navidezna resničnost, animacija, VRML, SCOP Samo generiranje podatkov visoke kakovosti in natančnosti danes ne zadostuje več, da bi pridobili stranke in sponzorje. Najmanj enako pomembno je tudi primerno in prepričljivo predstavljanje podatkov. Posledica tega je, da so strokovnjaki razvili in vpeljali dodatni SCOP modul. Novo orodje, imenovano Animated Terrain Model ali animirani model reliefa, omogoča enostavno pripravo in izvažanje SCOP podatkov digitalnega modela reliefa in ortofoto mozaikov za interaktivno 3D vizualizacijo s pomočjo formata VRML. Ta je namenjen rabi v medmrežnih aplikacijah, saj je bil izdelan za obdelovanje smiselno majhnih količin podatkov. Razvoj animiranega modela reliefa je zato osredotočen na obdelavo in interaktivno vizualizacijo obsežnih podatkovnih nizov, ki se pogosto pojavljajo v aplikacijah, namenjenih digitalnemu modelu reliefa in ortofotu. Članek opisuje možnosti in omejitve formata VRML v zgoraj omenjenem kontekstu, in sicer s pomočjo satelitskih in letalskih posnetkov. 1. UVOD Digitalni modeli reliefa in ortofoto izdelki so postali standardni izdelki fotogrametričnega izvrednotenja. Kakovost modela reliefa - in še bolj ortofota - je odvisna od metode primarnega zajema podatkov, kakor tudi od programske opreme za generiranje in shranjevanje podatkovne strukture reliefa. Metode, ki jih lahko uporabimo za zajem podatkov, so naslednje [Gruen A., 1 998]: • digitalizacija kart (enostaven način; v rabi le občasno, če drugi viri podatkov niso na voljo - metoda je uporabna le, če karte že obstajajo), • tahimetrija (geodetska metoda - izvedljiva le za manjša območja), • letalski posnetki (tradicionalna metoda - najbolj preizkušena metoda, ki daje zanesljive rezultate), • lasersko skeniranje (nova in obetajoča metoda, še posebej na področju izdelave modelov reliefa - metoda je hitra, čeprav še ni temeljito preizkušena), • druge metode daljinskega zaznavanja (najbolj primerne za zajem velikih območij, kjer velika natančnost ni odločilnega pomena). Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Med najpomembnejše oblike posameznih ponazoritev reliefa spadajo: • pravokotna mreža (najenostavnejša predstavitev; pogosto je rezultat digitalnih modelov reliefa, generiranih avtomatično z digitalnimi fotogrametričnimi postajami - ne vsebuje nadaljnje strukturne informacije, le 2.5 D, možnost kompaktnega shranjevanja), • nepravilna trikotna mreža (triangulacija vključuje vse izmerjene točke -lomnice in tvornice se vzdržujejo s shranjenimi podatki; mogoča je dejanska 3D predstavitev; veliko večja količina podatkov kot pri pravokotnih mrežah), • hibridna struktura (pravokotna mreža z dodatnimi informacijami o lomnicah in tvornicah, mogoča je tudi kombinacija z območji nepravilne trikotne mreže) [Kraus K., Jansa J., Kager H., 1997]. Kakovost izračunanega ortofota je v precejšnji meri odvisna tudi od uporabljenega digitalnega modela reliefa. Ta bo s pravokotno mrežo zadostoval za pridobitev dobrih rezultatov, ki se nanašajo na ortofoto majhnih meril (en slikovni element je večji od 10 m v naravi). Pri ortofotu srednjih in velikih meril bi moral uporabljeni digitalni model reliefa vsebovati dodatne strukturne informacije. Če moramo generirati ortofoto z velikostjo slikovnega elementa, ki je manjša ali enaka 1 m, moramo pri tem upoštevati tudi stavbe. 2. VIZUALIZACIJA Digitalni modeli reliefa in ortofoto izdelki imajo širok spekter uporabe in omogočajo proizvodnjo velikega števila različnih izdelkov (izolinij, prečnih prerezov, perspektivnih pogledov, presekov z drugimi podatki, izračunov prostornine). Rezultati se uporabljajo kot osnovne informacije za nadaljnjo analizo ali kot končni izrisi, ki se uporabljajo za vizualizacijo in predstavitev. 197 Slika 1: Predstavitev izolinij, lomnic, tvornic in obrisov stavb z digitalnim modelom reliefa Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Glede na objektne podatke in nivo kompleksnosti ločimo različne ravni vizualizacije zgoraj naštetih izdelkov (mreža, senčenje, kartiranje teksture, integracija podatkov, kot so ceste, stavbe in tematski podatki). Vsi omenjeni proizvodi so lahko izredno kakovostne in natančne izdelave, torej primerni za različne vrste rabe. Pomanjkljivost teh izdelkov je njihova nefleksibilnost. Senčen in teksturiran perspektivni pogled digitalnega modela reliefa je ponazorilno sredstvo, ki omogoča bolj realističen prikaz pokrajine in večjih območij, še vedno pa je to statična slika veliko kompleksnejšega modela. Za prikaz kompleksnosti modela moramo ustvariti veliko število različnih izrisov iz različnih zornih kotov. V posameznih primerih, še posebej med pogovori s strankami in sponzorji, je enako pomembno na primeren in prepričljiv način predstaviti rezultate. Poskusite si zamisliti stranko, ki se z miško premika po digitalnem modelu reliefa, ga raziskuje in analizira v realnem času! V današnjem svetu, kjer se vse vrti in premika, se nam zdi samoumevno, da iščemo možnost, ki bi omogočila interaktivno in dinamično vizualizacijo ter animacijo digitalnega modela reliefa v realnem času. Težave, ki se pri tem pojavljajo, niso povezane z osnovnimi algoritmi (računalniška grafika je dosegla visoko razvojno raven), pač pa se nanašajo na obdelovanje velikih podatkovnih nizov pod časovno omejenimi pogoji. Med pogoje, ki jih je potrebno izpolniti, da bi bila vizualizacija učinkovita, spadajo tudi porazdeljeni navidezni svetovi, stopnja detajla in kompresija slike. Izraz porazdeljeni navidezni svetovi opisuje razdelitev digitalnega modela reliefa na različne dele, od katerihje vsak svoj manjši digitalni model reliefa. Naložiti je torej potrebno le vidni del reliefa (opredeljen s pomočjo pregledovalne piramide). Z uporabo tega koncepta se količina podatkov, istočasno shranjenih v spominu, v povprečju zmanjša tudi za približno 75 odstotkov. Nadaljnje povečanje storilnosti dosežemo z uporabo stopenj detajla. »Stopnja detajla je mehanizem, ki se v računalniški grafiki uporablja za izboljšanje hitrosti risanja kompleksnih slik.« [ Clark J.H., 1976]. Vsak objekt je večkrat shranjen, in sicer v različni kakovosti (stopnji detajla). Med vizualizacijo je vsak objekt narisan tako, da je stopnja detajla optimalna. Izbrana stopnja je odvisna od velikosti objekta v trenutnem pogledu. Objekti, ki so majhni, so lahko narisani z majhnim številom detajlov (in zato tudi zelo hitro). Kakovost narisanega objekta se zaradi tega ne bo poslabšala. Ravno nasprotno je z objekti, ki so blizu opazovalne točke, ki pokriva obsežen prostor na zaslonu. Omenjeni objekti morajo biti izrisani z najvišjo stopnjo detajla [ Kofler M., Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Rehatschek H., Gruber M., 1996]. Čeprav se skupna količina podatkov poveča s shranjevanjem različnih stopenj detajla v piramidni strukturi, se med interaktivno vizualizacijo zahtevana količina računalniškega spomina izrazito zmanjša. Kompresija slike je zadnji izmed načinov za zmanjševanje količine podatkov, ki bo opisan v tem članku. Med vizualizacijo digitalnega modela reliefa z ortofotom kot teksturnim virom je potrebno uporabiti več kot 99 odstotkov podatkov, da bi brez stiskanja podatkov shranili teksturo fotografije. Preizkusi so pokazali, da potratne tehnike stiskanja podatkov, kot so na primer datoteke JPEG, stisnejo originalne teksturne datoteke na 5 odstotkov originalne velikosti, ne da bi pri tem prišlo do resnejšega poslabšanja kakovosti podatkov. Čeprav podatki o teksturi med vizualizacijo niso stisnjeni, jih lahko shranimo v majhne datoteke, s čimer omogočimo hitro nalaganje s trdega diska. Dekompresija podatkov v spominuje veliko hitrejša od branja z diska. Izguba podatkov in zmanjšanje natančnosti, ki iz tega sledita, sta sprejemljiva, saj se slike uporabljajo predvsem za vizualizacijo in animacijo. 3. IZVEDBA Pred več kot 25 leti smo na našem inštitutu na Dunaju (Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje [http://www.ipf.tuwien.ac.at]) v tesnem sodelovanju z INPHO GmbH iz Stuttgarta v Nemčiji [http://www.inpho.de/scop.htm] razvili modularen programski sistem (SCOP) za generiranje in vzdrževanje visoko kakovostnih podatkov o digitalnem modelu reliefa s hibridno podatkovno strukturo. Funkcionalnost SCOP-a smo ves čas nadgrajevali in izboljševali. Digitalni model reliefa je v SCOP integriran kot centralna baza podatkov in z uporabo dodatnih modulov na fleksibilen način omogoča izdelavo številnih proizvodov, ki so neposredno povezani z digitalnim modelom reliefa. Med pomembnejše spadajo naslednji moduli: • ISOLINES (izpeljuje izolinije iz katerekoli digitalne površine, opisane v podatkovni strukturi SCOP-a; mednje sodijo modeli, ki prikazujejo nadmorsko višino, nagib terena in drugo), • DOP (generiranje digitalnega ortofota na osnovi visokokakovostne podatkovne strukture digitalnega modela reliefa), • PERSPECT (izdeluje statične 3D poglede digitalnega modela reliefa v obliki perspektivnega prikaza ali paralelne projekcije), Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj 200 Slika 2: Uporabniški vmesnik animiranega modela reliefa, ki kaže kodiran digitalni model reliefa in opredeljeno pot poleta • PROFILE (interpolira posamezne višine in višinske profile - vzdolžne, vzporedne, presečne - za katerikoli poligon v območju digitalnega modela reliefa), • TDM (vodenje in arhiviranje ogromnih količin podatkov o reliefu s pomočjo relacijske baze podatkov z učinkovitim geometričnim iskalnikom). Razvoj in izdelava dodatnega SCOP modula je posledica povečanega povpraševanja po interaktivni vizualizaciji podatkov. Novo orodje, imenovano Animated Terrain Model (ATM), omogoča enostavno pripravo in izvažanje SCOP podatkov o digitalnem modelu reliefa za interaktivno 3D vizualizacijo. Če ortofoto ali ortofoto mozaik pokriva izvoženo območje, pa čeprav le delno, lahko podatke o sliki kartiramo kot informacije o teksturi preko animiranega modela reliefa. Območja brez podatkov o teksturi so prikazana s sivinskim senčenjem. Poleg že omenjenega ATM omogoča tudi grafično izvedbo vnaprejšnje opredelitve razglednih točk in celotne poti kamere na samodejnem poletu skozi model. Podatke nato izvozimo z uporabo podatkovnega formata VRML97. VRML je kratica za "Virtual Reality Modeling Language", kar v prevodu pomeni »jezik za oblikovanje navidezne resničnosti«. VRML je datotečni format, ki ustreza mednarodnemu standardu ISO/IEC 14772 in se uporablja za opisovanje 3D Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj svetov in objektov na internetu [ Carrey R., Bell G., 1997], dejansko pa gre za 3D HTML inačico. To pomeni, da VRML uporabljamo kot enostavenjezik za izdelavo 3D spletnih strani, in sicer v različnih operacijskih sistemih. Vizualizacija takšnih podatkov zahteva uporabo VRML pregledovalnika. Pregledovalnik je lahko samostojen program ali pa vgrajen programski dodatek spletnega brskalnika. Na tržišču je veliko takšnih pregledovalnikov (CosmoPlayerTM, CASUSPresenterTM, VRwaveTM, WorldViewTM), ki delujejo na vseh znanih operacijskih sistemih, večina pregledovalnikov pa je dostopna zastonj, oziroma spada med freeware [the vrml repository], kar pomeni, da končni uporabnik ne bo imel dodatnih stroškov zaradi nakupa programske opreme. VRML svet uporabnikom omogoča, da podatke pregledujejo in vizualizirajo na interaktivni način. Ker se ta podatkovni format uporablja na internetu, je v osnovi namenjen obdelavi manjših količin podatkov. Zaradi tega je bila posebna pozornost namenjena upravljanju z velikimi podatkovnimi nizi, ki jih je potrebno obdelati, če digitalne modele reliefa ali ortofota pregledujemo in vizualiziramo interaktivno. Za dosego tega cilja so bili pri animiranem modelu reliefa izpolnjeni vsi zgoraj omenjeni pogoji za uspešno izvedbo vizualizacije. Celoten digitalni model reliefa je razdeljen na slikovna območja, ki so shranjena z različnimi stopnjami detajla. Slikovna piramida ortofota je prav tako razdeljena z uporabo enakih meja slikovnih območij. Število mrežnih točk in slikovnih elementov v enem slikovnem območju ter stopnjo zmanjšanja števila podatkov za stopnjo detajla lahko nastavi uporabnik, odvisno od sistema, ki se uporablja za končno vizualizacijo. Za potrebe vizualizacije ustvarimo datoteko, ki nadzira prostorsko natančno nalaganje in risanje različnih slikovnih območij ob upoštevanju optimalne stopnje detajla. 4. PRIMER Primer, ki je opisan v nadaljevanju, smo izvedli zato, da bi preizkusili uporabnost in omejitve jezika VRML pri obdelovanju velikih teksturiranih podatkovnih nizov na medmrežju. Preizkusno območje pokriva okoli 10.000 km2 ozemlja, kjer ležijo najvišje avstrijske gore. Omenjeno ozemlje smo izbrali zato, ker zajema veliko višinsko razliko med najnižjo (Zell am See, 740 m) in najvišjo točko (Grossglockner, 3400 m). Izračunavanje vidljivosti med navigacijo nad takšnim reliefom je veliko zahtevnejše kot pa med navigacijo nad bolj ravnimi predeli. Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana 202 Slika 3: Interaktivna vizualizacija z uporabo VRML in merjenja koordinat z uporabo vmesnika EAI Digitalni model reliefa smo izvozili s pomočjo 250-metrske mreže. Za teksturiranje smo uporabili geolociran Landsat TM posnetek z ločljivostjo 25 m. Pri interaktivni vizualizaciji smo uporabljali računalnik s standardno konfiguracijo (350 MHz, 64 MB RAM, enostavna grafična kartica s 3D pospeševalnikom), ki jo poganja operacijski sistem Windows NT. Stabilnost računalniškega sistema in upoštevanje standarda VRML97 sta dosegla najvišjo raven, ko smo uporabljali brezplačni VRML pregledovalnik CosmoPlayerTM, ki spada med programske dodatke (plug-in) za Netscapov internetni brskalnik. VRML predstavitev modela reliefa podpira le pravokotno mrežo. Za ohranitev vseh strukturnih informacij bi lahko uporabili tudi predstavitev z nepravilno trikotno mrežo, s tem pa bi uporaba teksturnih informacij z ortofota postala veliko bolj zapletena. Poleg tega je mrežna interpolacija zasnovana na hibridni podatkovni strukturi, ki je uporabljena v SCOP-u. Posledica tega je, da je kakovost izvožene višinske mreže višja od tiste, ki bi jo dosegli z zasnovo na enostavni pravokotni mreži, ki je nastala iz izvirnih podatkov brez upoštevanja lomnic. Glavna pomanjkljivost jezika VRML pri interaktivni vizualizaciji je ta, da za večja področja ne moremo uporabiti najvišje ločljivosti visoko kakovostnega digitalnega modela reliefa. Zaradi tega takšne vrste predstavitve ne moremo priporočiti kot zamenjavo za izrise visoke natančnosti, so pa izredna možnost za dopolnitev in razširitev palete fotogrametričnih izdelkov. Prednost jezika VRML je enostavnost navezovanja dodatnih podatkov (vektorskih, tematskih, itn.), poleg geometrije in teksture, na model VRML, z animacijo pa lahko na jasen način prikažemo kompleksne prostorske in tematske prikaze. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Poleg interaktivne vizualizacije so bila dodana tudi meritvena orodja (koordinate, orientacije, razdalje, itn.) [Zeisler Ph., 1999]. Za to je bil uporabljen uporabniški vmesnik EAI (External Authoring Interface) oziroma zunanji authoring vmesnik [External Authoring Interface Working Group]. Vmesnik omogoča programerjem, da vzpostavijo povezavo med spletno stranjo in umeščenim oknom brskalnika VRML. S tem je omogočeno upravljanje z VRML sliko na spletni strani glede na zahteve uporabnika. Ob uporabi omenjene možnosti interaktivnost ni več omejena le na VRML slike, pač pa deluje tudi v povezavi z zunanjimi sistemi. Na ta način VRML model lahko postane jedro interaktivnega prostorskega informacijskega sistema (Dorffner L., Forkert G., 1998). 5. SKLEPNE UGOTOVITVE Izkušnje kažejo, da bo pomembnost interaktivnih navideznih svetov v prihodnosti izrazito narasla. To dejstvo je spodbudilo razvoj dodatnega SCOP modula ATM oz. animiranega modela reliefa. Omenjeno orodje omogoča enostavno izvažanje modela reliefa in ortofota za potrebe interaktivne 3D vizualizacije ob uporabi podatkovnega formata VRML. Določanje uporabniško opredeljenih razglednih točk in poti kamere za samodejno animacijo omogoča, da so predstavitve podatkov o reliefu zelo prepričljive tudi za tiste, ki niso strokovnjaki na področju VRML. Če izrabimo prednosti razpošiljanja VRML svetov po medmrežju, postanejo modeli reliefa z nizko ločljivostjo dostopni tudi širši javnosti brez dodatnih stroškov za nakup pregledovalnikov. VRML za interaktivno vizualizacijo lahko uporabimo za navezovanje tako geometrije in teksture kakor tudi dodatnih informacij na trirazsežni fotografski model, zapletene prostorske in tematske prikaze pa lahko predstavimo na jasen način. EAI vmesnik omogoča tesno povezavo med spletnimi stranmi in VRML slikami. Tako uporabnikom postanejo zunanje podatkovne baze dostopne znotraj VRML slik. Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana Literatura: Strokovni časopisi: Dorffner L., Forkert G., 1998. "Generation and visualization of 3D photo-models using hybrid block adjustment with assum ptions on the object shape". ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 53 No. 6, pp. 369-378. Strokovne knjige: Carey R., Bell G., 1997. "The Annotated VRML 2.0 Reference Manual", Addison-Wesley Developers Press, ISBN 0-201-41974-2. online version: "The Annotated VRML97 Reference Manual", http://www.wasabisoft.com/Book/. Kraus K., JansaJ., Kager H., 1997. "Photogrammetry, Volume 2". Ferd. Dummlers Verlag ISBN 3-427-78694-3. Drugi viri: ClarkJ.H., 1976. "Hierarchical Geometric Models for Visible Surface Algorithm". In Communications of the ACM 19, 10, pp. 247-254. GruenA., 1998. "DTM Generation and Visualization". Symposium on Digital Photogrammetry, Istanbul, Turkey Kofler M., Rehatschek H., Gruber M., 1996. "A Database for a 3D GIS for Urban Environments Supporting Photo-Realistic Visualization". In: International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vienna, Austria, Vol. XXXI Part B2, pp. 198-202. Zeisler Ph., 1999. "Nutzung von VRML fur Informationssysteme basierend auf 3D-Photomodellen", Diploma thesis at the Vienna University of Technology, Vienna, 1999. The VRML Repository, http://www.web3d.org/vrml/vrml.htm. __External Authoring Interface Working Group, http://www.vrml.org/WorkingGroups/vrml-eai/ 204 Recenzija: Redakcijski odbor simpozija ISPRS v Ljubljani, februar 2000 Prispelo v objavo: 2000-05-11 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj INTERACTIVE VISUALIZATION OF TERRAIN MODELS AND ORTHOPHOTOS Lionel Dorffner, assistant professor * Abstract Nowadays, generating data of high quality and high accuracy is not sufficient any more for convincing customers and sponsors. At least equally important is an appropriate and impressive way of data presentation. As a consequence, an additional module to SCOP has been developed and implemented. The new Animated Terrain Model (ATM) tool provides an easy way for preparing and exporting SCOP DTM (Digital Terrain Model) data and orthophoto mosaics for interactive 3D visualization with the help of VRML. As the VRML format was intended to be used for Internet applications, it has been designed to handle a reasonably small amount of data. Therefore, the ATM development concentrated on processing and interactive visualisation of extensive data sets, as they are common in DTM and orthophoto applications. This article describes the possibilities and limitations of the VRLM format in that context with the help of spaceborne and airborne imagery. KEY WORDS: interactive, DTM, visualization, virtual reality, animation, VRML,SCOP 1. INTRODUCTION 205 Today digital terrain models (DTM) and orthophotos are both standard product of photogrammetric restitution. The quality of the terrain model -and furthermore of the orthophoto - depends on the technique used for primary data acquisition as well as on the software used for generating and storing the terrain data structure. For the acquisition we can distinguish between the following methods [Gruen A., 1 998]: • digitization of maps (simple way, sometimes necessary if no other sources are available - only usable, if old maps already exists) • tachymetry (method of engineering surveying - only viable for small areas) • aerial photographs (traditional method - best tested and proved to give good and accurate results) • laser scanning (new and promising technique, especially for deriving surface models - very fast although not fully tested yet) • other remote sensing techniques (best suited for very large areas, where high accuracy is not of main interest.) Geodetski vestnik * Institute of Photogrammetry and Remote Sensing, Vienna University of Technology 44 / 2000 - 3 The most relevant forms of discrete terrain representation are: • regular grid (simplest representation, often the result of automatically generated DTMs on Digital Photogrammetric Stations - contains no further structure information, only 2.5D, compact storage capability) • triangular irregular network (triangulation including all measured points -breaklines and formlines are maintained in the stored data, full 3D is possible, much greater data amount as for regular grids) • hybrid structure (regular grid with additional information about breaklines and formlines, also combination with TIN areas is possible) [Kraus K., Jansa J., Kager H., 1997] The quality of the computed orthophotos also depends a lot on the used DTM. Concerning orthophotos for small scale (pixelsizes greater than 10 m) a regular grided DTM will be sufficent to obtain good results. For large and medium scale orthophotos the used DTM should also consist of additional structure information. If orthophotos with pixelsizes of 1 m or less have to be generated also buildings must be taken into account. Digital terrain models and orthophotos are widely used and a lot of products can be derived from them (isolines, profiles, perspective views, intersection with other data, volume calculations). Such results are used either as the basic information for further analysis or as final plots for visualization and presentation (Figure 1). 2. VISUALIZATION 206 Figure 1: DTM representation of isolines, breaklines, formlines and outlines of buildings. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Depending on the object information and level of complexity there are different levels of visualization for the derived products mentioned above (wire-frame, shading, texture mapping, integration of other data such as roads, buildings or thematics). All these outputs can be produced with high quality and accuracy and therefore are suitable for a lot of applications. A disadvantage of these outputs is the lack of flexibility. A shaded and texture mapped perspective view of a DTM is a very illustrative tool for giving a more realistic appearance to landscape and larger areas, but it is still a static view of a much more complex model. To show the complexity, a lot of different plots from different points of view have to be created. In some cases, especially when discussing with customers and sponsors, it is of the same importance to present results in an appropriate and more impressive way. Imagine your customer can move over the DTM and explore and analyze the model in real time! As in today's world everything is rotating and moving it seems obvious to look for a possibility to perform interactive, dynamic, real time DTM visualization and animation. The problems that arise are not issues of basic algorithms (computer graphics has reached a high level of sophistication), they are rather problems of handling very large data sets under time-constrained conditions. Some of the requirements for efficient visualization are distributed worlds, levels of detail and image compression. "Distributed worlds," means that the whole DTM is divided into different parts, each one representing an own smaller DTM. So, only the visible parts (determined by using a viewing pyramid) need to be loaded. Using this concept, the amount of data to be hold in memory at the same time can be reduced by approximately 75 percent on average. A further increase of performance can be achieved by utilisation of levels of detail (LOD). "LOD is a mechanism used in computer graphics to improve the drawing speed of complex scenes [ Clark J.H., 1976]. Each object is stored several times in different levels of quality (levels of detail). During visualization each object is drawn in the optimal level of detail. The chosen level depends on the size of the object in the current view. Objects that appear small can be drawn in little detail (and therefore very fast) without loosing quality; in contrast, objects near the point of view that cover a lot of space on the screen need to be rendered in full quality." [ Kofler M., Rehatschek H., Gruber M., 1996]. Although the total amount of data is increased by storing different LOD in a pyramid structure, the current memory demand during interactive visualization can again be reduced dramatically. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj As a last way of data reduction, image compression should be mentioned here. When visualizing a DTM together with an orthophoto as texture source more than 99 percent of the data is needed to store photo texture in an uncompressed way. Experiments prove that lossy compression techniques, such as JPEG, shrink the original texture files to some 5 percent of its former size without significant loss of quality. Although uncompressed during visualization the texture can be stored in small files thus enabling faster loading from disk. Decompression in memory is much faster than disk reading. The resulting loss of information and accuracy is acceptable, as the images are used mainly for visualization and animation purposes. 3. IMPLEMENTATION More than 25 years ago a modular program system (SCOP) for the generation and management of high-quality DTM data with a hybrid data structure was developed at our institute in Vienna (Institute of Photogrammetry and Remote Sensing [http://www.ipf.tuwien.ac.at]) in very close cooperation with INPHO GmbH in Stuttgart (Germany) [http://www.inpho.de/scop.htm]. In the course of the years the functionality of SCOP has continuously been extended and improved. The DTM is integrated in SCOP as the central database, and so it is possible to derive in a very flexible way (using additional modules) numerous follow-up products. Some important modules are: • ISOLINES (derives isolines from any digital surface described in the data structure of SCOP, this can be elevation models, slope models or difference models) • DOP (generation of digital orthophotos based on the high quality DTM data structure) • PERSPECT (produces static 3D views of the DTM in form of a perspective representation or a parallel projection) • PROFILE (interpolates single heights and height profiles - longitudinal, parallel, cross-sections - for any polygon position within the DTM area) • TDM(management and archiving of huge amounts of terrain data using a relational data base system with efficient geometric queries) As a consequence of the increasing demand for interactive visualization an additional module to SCOP has been developed and implemented. This new Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Animated Terrain Model (ATM) tool provides an easy way for preparing and exporting SCOP DTM data for interactive 3D visualization. If the exported area is also covered - maybe only partly - by an orthophoto or an orthophoto mosaic this image data can be mapped as texture information over the animated terrain model. Areas without texture information are visualized as gray shading. In addition the predefinition of viewpoints and even a whole camera path for an automatic flight through the model can be done graphically in ATM (Figure 2). The data is then exported using the data format VRML97. VRML is an acronym for "Virtual Reality Modeling Language". It is the international standard (ISO/IEC 1 4772) file format for describing interactive 3D worlds and objects on the Internet [ Carey R., Bell G., 1997]. It is in fact the 3D analogy to HTML. This means that VRML serves as a simple, multi-platform language for publishing 3D Web pages. For visualizing such data a VRML viewer is necessary. This viewer can either be a standalone program or it can be integrated as plug-in into an HTML browser. There are a lot of such viewers on the market (CosmoPlayerTM, CASUSPresenterTM, VRwaveTM, WorldViewTM,) for every current operating system, most of them as freeware [The VRML Repository]. Therefore, no additional cost may arise for the final user. The VRML world enables the users to interactively examine and visualize their data. As this data format is used on the Internet it is basically designed for a small amount of data. Therefore, special attention has been given to managing Figure 2: User interface of ATM showing coded DTM and defined flight path. 209 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj large data set, that have to be dealt with if DTMs or orthophotos are examined and visualized interactively. In order to achieve this goal all requirements for efficient visualization mentioned above have been realized in ATM. The whole DTM model is split up into Tiles, each one stored in different levels of detail. The image pyramid of the orthophoto is also divided using the same Tile limits. The number of grid points and the number of pixels within one Tile as well as the degree of data reduction for the LODs can be set by the user, depending on the system used for the final visualization. For visualization a master file is created which controls the loading and drawing of the different Tiles at the correct position and the optimal level of detail. 4. EXAMPLE The following example was carried out to test the applicability and the limitations of VRML for large textured data sets on the internet. The test area covers about 1 0000 km square in the region of Austria's highest mountain. This area was chosen because of its great differences in height between the lowest point (Zell am See 740m) and the highest one (Grossglockner 3400m). So, during navigation over the terrain the requirements for computing visibility is much higher as in flat areas. The DTM was exported using a grid size of 250 m. For texturing, a georeferenced Landsat TM scene with a resolution of 25 m was used. For interactive visualization we use a more or less standard computer (350 MHz, 64 MB RAM, simple graphic card with 3D accelerator) running under Windows NT. Concerning robustness of the computer system and fulfillment of the VRML97 standards we made best experiences using the free available VRML viewer CosmoPlayerTM, a plug-in for Netscape. The terrain model representation of VRML only supports a regular grid. To conserve all structure information a TIN representation is also possible, but applying texture information from orthophotos would be much more complicate then. Besides, the grid interpolation is based on the hybrid data structure used in SCOP, yielding a higher quality of the exported elevation grid than achievable by a simple regular grid derived from the original data without taking breaklines into account. The main drawback of applying VRML for interactive visualization is the impossibility of using the full resolution of the high quality DTM for great areas. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj While for that reason this sort of presentation cannot be recommended as a substitute for plots of high accuracy, but it offers an excellent possibility to complement and extend the palette of photogrammetric products. One advantage of VRML is the easy way to link additional data (vector data, thematic information, ...) apart from geometry and texture to the VRML model. So, complex spatial and thematic situations can be shown in a really vivid way through animation. In addition to the interactive visualization also measurement tools (coordinates, orientations, distances, ...) were added [ Zeisler Ph., 1999]. This was done using the EAI (External Authoring Interface). Figure 3: Interactive visualization using VRML and coordinate measurement using the EAI. 211 This interface allows programmers to establish a connection between a web page and an embedded VRML browser window, thus providing a possibility to manipulate the VRML scene depending on user requests on the web page. Using this possibility the interactivity is not limited any more to the purely VRML scene but also external systems can be connected. In this way, the VRML model can be used as kernel of an interactive spatial information system (Dorffner L., Forkert G., 1998). 5. SUMMARIZING REMARKS Experience proves the dramatically growing importance of interactive virtual worlds in future. Being aware of this development an additional SCOP module (ATM) has been developed. This tool provides an easy way to export a terrain model and an orthophoto for interactive 3D visualization using the data format VRML. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj The determination of user defined viewpoints and a camera path for an automatic animation enables a presentation of terrain data in an impressive way even for non VRML experts. Using the possibilities of distributing VRML worlds over the internet low-resolution terrain models can be made available to a great public without additional cost for viewing software. By using VRML for interactive visualization additional information apart from geometry and texture can be linked to the three-dimensional photomodel. Complex spatial and thematic situations can be shown in a really vivid way. The use of EAI enables a close connection between web-sites and VRML scenes. So external database systems can be made available to the user from within the VRML scene. References References from Journals: Dorffner L., Forkert G., 1998. "Generation and visualization of 3D photo-models using hybrid block adjustment with assumptions on the object shape". ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 53 No. 6, pp.369-378. 212 References from Books: Carey R., Bell G., 1997. "The Annotated VRML 2.0 Reference Manual", Addison-Wesley Developers Press, ISBN 0-201-41974-2. online version: "The Annotated VRML97 Reference Manual", http://www.wasabisoft.com/Book/. Kraus K., JansaJ., Kager H., 1997. "Photogrammetry, Volume 2". Ferd. Dümmlers Verlag, ISBN 3-427-78694-3. References from Other Literature: ClarkJ.H., 1976. "Hierarchical Geometric Models for Visible Surface Algorithm". In Communications of the ACM 19, 10, pp. 247-254. GruenA., 1998. "DTM Generation and Visualization". Symposium on Digital Photogrammetry, Istanbul, Turkey Kofler M., Rehatschek H., Gruber M., 1996. "A Database for a 3D GIS for Urban Environments Supporting Photo-Realistic Visualization". In: International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vienna, Austria, Vol. XXXI Part B2, pp. 198-202. Zeisler Ph., 1999. "Nutzung von VRML für Informationssysteme basierend auf 3D-Photomodellen", Diploma thesis at the Vienna University of Technology, Vienna, 1999. The VRML Repository, http://www.web3d.org/vrml/vrml.htm. External Authoring Interface Working Group, http://www.vrml.org/WorkingGroups/vrml-eai/. Review: Editorial board ISPRS Ljubljana, February 2000 Prepared for the publication: Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj SPE GIA L IZ I RA NA PF! D D A J AINA ?A LJUBITELJE Ifi STROKOVNJAKE K0D&KAM mm» 9 II:1."'.'. ■ ï J".* ÏËL HílBZIftfH Cl îflO prü KipCfilWSJ'. fr. DH BIJ, r AmbotiI .■OtK Locaiw* !Q 05 04 vKnJay.ti HjpjažMO ijmor, GS^VJ-l ItfijMe 14 0 H ' JJ.3K« " t OOJP i 1 2 J 1 5 C J t t It II i) 31 i M i» 3 » 7 11 li JI ■ »v*«» J> u i -■> * jj i bi n 1b jidij^ 9* 31 » 4" » W * »| CWP <1 - • M O O "'H 'JI »> » Cnfcr * S* S? 94 » S4 ■Mr TC Ti IC (C TC K OMf tarna RTOHK>!I:4V<«-4M ;1 Afltv*fi» vawi IJ* C 1 FfJ4 [m] iRBC-finrtl ii -<<> Jim ii? i -o« .:4>; i r-vreirng 671» : lmi EfflCTSH KHH KOSTO! Z GPS meritvami iz mreže državnih geodetskih točk, katerih ETRS'89 koordinate so bile določene v GPS kampanjah 1 994 in 1 995, smo dobili ETRS'89 koordinate z elipsoidno višino. Ortometrična višina je določena z meritvijo od štirih bližnjih višinskih točk mestne nivelmanske mreže. Obdelava podatkov še ni zaključena, spodaj so predstavljeni trenutni rezultati teh meritev. Pričakujemo, da bo dokončni rezultat izboljšal natančnost tu predstavljenih koordinat, katerih natančnost (2s) je ocenjena na ±7 mm za ETRS'89 in ±10 cm za D48 koordinatni sistem. 221 Slika 3: Leica Multistation II (ekranska slika med delom) Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Izravnava je narejena s programom MOVE3 Version 2.2L, ki je sestavni del programskega paketa Leica SKI Pro. Rezultati izravnave GPS meritev (v skrajšani obliki): 3D constrained network on WGS'84 ellipsoid STATIONS Number of (partly) known stations 4 Number of unknown stations 6 Total 10 OBSERVATIONS GPS coordinate differences 81 (27 baselines) Known coordinates 12 GPS transformation parameters 0 Total 9 3 UNKNOWNS Coordinates 3 0 Total 3 0 Degrees of freedom 6 3 ADJUSTMENT Number of iterations 1 Max coord correction in last iteration 0.0000 m COORDINATES (CONSTRAINED NETWORK) Station Coordinate Corr Sd 100168Z2 Latitude 46 08 20.46491 N* 0.0000 fixed m Longitude 14 31 52.71596 E* 0.0000 fixed m Height 545.7623* 0.0000 fixed m 100173 Latitude 45 59 31.03634 N* 0.0000 fixed m Longitude 14 44 19.89637 E* 0.0000 fixed m Height 800.3140* 0.0000 fixed m 200365 Latitude 46 05 05.481 56 N -0.0007 0.0043 m Longitude 14 25 13.18926 E -0.0015 0.0043 m Heigh 635.1055 -0.0004 0.0043 m 300043z Latitude 46 08 57.97926 N 0.0002 0.0074 m Longitude 14 28 54.08772 E -0.0002 0.0074 m Height 377.8362 -0.0003 0.0074 m 300063z2 Latitude 46 05 26.321 92 N -0.0023 0.0043 m Longitude 14 34 39.30500 E 0.0015 0.0043 m Height 331.5922 0.0032 0.0043 m 300279 Latitude 45 59 19.37237 N 0.0002 0.0055 m Longitude 14 33 09.34667 E -0.0001 0.0055 m Height 373.9464 -0.0005 0.0055 m 300907 Latitude 46 01 08.73513 N 0.0013 0.0040 m Longitude 14 37 11.41495 E 0.0000 0.0040 m Height 347.5512 0.0004 0.0040 m Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana GS-REF1 Latitude 46 02 53.27004 N 0.0003 0.0027 m Longitude 14 32 37.36262 E -0.0002 0.0027 m Height 351.6585 -0.001 0.0027 m KMNK Latitude 46 13 26.54772 N* 0.0000 fixed m Longitude 14 36 58.28854 E* 0.0000 fixed m Height 623.7302* 0.0000 fixed m fgg3 Latitude 46 02 44.90692 N* 0.0000 fixed m Longitude 14 29 43.41021 E* 0.0000 fixed m Height 367.5237* 0.0000 fixed m ETRS '89 koordinate referenčne točke: Lat = 46° 02' 53.27004" N, Lon = 14° 32' 37.36262 " E, h = 351.6585 m pjtca» iWii». «a*mtùn rnvùtùm ruti« ■ i^U. kmmi ; 1 ÏIIUKH / J\ LF il hiuanin ï r ,'T\ /; i ii'siorn iiauaori. UiTOpn U • „„J,..,,.,, , B„, i- , „ ,,,,..rlî= -, „.-..r SIHUÛTn f-5*st ri \ t /yf~ rV-U \UA ■ * i !£LLL !M ii \ [jj^P^.............. ....... ssmxn 11 ________:____________■___________/i l____________t __ U&ttjn VlLt'E.I n 3. POVEZAVA Z DRŽAVNIM KOORDINATNIM SISTEMOM Vse meritve z GPS izračunavamo v ETRS'89 koordinatnem sistemu, ki je v Sloveniji materializiran s 34 točkami, katerih koordinate so bile določene v GPS kampanjah v letih 1 994 in 1 995. Z GPS meritvami s teh točk so določene ETRS'89 koordinate novih in novih točk, ki predstavljajo povezavo med starim državnim koordinatnim sistemom (D48) in ETRS'89. Ker pričakujemo, da bodo GPS meritve, vezane na GS-REF1, potekale predvsem na širšem območju mesta Ljubljane, smo v meritev vključili 6 točk prvega, drugega in tretjega reda, ki so razporejene okrog Ljubljane ter točko FGG3, ki je v centru. Rezultati in analiza transformacije so podani spodaj v drobnem tisku. Slika 4: Skica mreže GPS meritev za določitev ETRS'89 koordinat in navezavo na državni koordinatni sistem. 223 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Classical 3D Transformation Report System A CORS GS-1 (8 v20) System B CORS-GS1 Ellipsoid: WGS 1984 Ellipsoid: Bessel 1841 System: WGS84 System: -Height mode: Orthometric Transformation parameters Number of common points: 5 Transformation model: Bursa Wolf Rotation origin: X0 0.0000 m Y0 0.0000 m Z0 0.0000 m No. Parameter: Value r.m.s. Unit 1 Shift dX -455.0333 32.5633 m 2 Shift dY -69.1540 26.5523 m 3 Shift dZ -474.8066 29.5200 m 4 Rotation about X 2.94283 0.74691 " 5 Rotation about Y 4.10600 1.23684 " 6 Rotation about Z -10.85005 0.82443 " 7 Scale -14.5332 3.2456 ppm Sigma a priori: 1.0000 Sigma a posteriori: 0.0499 Residuals m Grid: System A System B dE dN dH 200365 200365 0.0458 -0.0017 0.0200 300063z2 300063z2 -0.0377 0.0972 -0.0071 300279 300279 0.0134 -0.0242 0.0000 300907 300907 -0.0353 -0.0509 0.0183 fgg3 fgg3 0.0138 -0.0203 -0.0312 Natančnost transformacije se giblje v pričakovanem okviru. Menim, da je uporabna za vse praktične meritve, pri katerih smo se doslej navezovali na trigonometrične točke nižjih redov. Tudi drugod po Sloveniji daje transformacija v D48 za tako velika področja podobne rezultate. Večjo natančnost lahko dobimo večinoma le z oženjem območja in deloma s selekcijo točk za vklop v D48. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Na tem področju planiramo še dve nalogi: • razširitev območja, ki ga določajo točke za navezavo na D48, saj je za doseganje geodetske natančnosti interesantno območje v polmeru 20 km okrog postaje in • vključitev nekaj trigonometričnih točk četrtega reda in navezovalnih točk, s katerimi bi preverili uporabnost te transformacije na lokalnem nivoju. 4. PERSPEKTIVE Idej, kako izboljšati in nadgraditi doseženo, nam ne manjka. Predvsem si želimo pridobiti državno podporo pri razvoju mreže permanentnih postaj, ob tem pa razmišljamo tudi o povezovanju s sosedi. Nekaj korakov v tej smeri smo že naredili, več pa bom napisal, ko se bodo načrti tudi uresničevali. Med nalogami, ki jim dajemo najvišjo prioriteto, je povezava z eno od radiodifuznih organizacij in distribucija RTCM podatkov preko mreže radijskih oddajnikov, kar bi razširilo možnost uporabe GPS v »real time« načinu in povečalo uporabnost GPS pri pridobivanju podatkov v geografskih informacijskih sistemih. Tretja in ne nepomembna naloga pa je razvoj trženja teh podatkov, kar bo osnova za uspešno delo in stalen razvoj sistema. Na tem področju računamo tako na interes uporabnikov kot na podporo zainteresiranih ministrstev. Cilj vseh teh prizadevanj je postavitev takšnih osnov za uporabo GPS, kot jih imajo sosedje, s tem pa zagotovitev dobrih izhodišč za uspešno delo marsikaterega projekta državnega pomena. Da bi se čim hitreje približali temu cilju, ste k sodelovanju vabljeni vsi, ki želite tvorno prispevati k napredku in uspehu. Vabimo vas na naše spletne strani www.geoservis.si ali www.2b-doo.si, enako zaželene pa so tudi vse druge oblike stikov. Prispelo v objavo: 2000-08-29 Slika 5: Pregledna karta z vrisanim krogom približno 20 km in 70 km okrog GS-RS1 225 Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj MNENJA IN PREDLOGI KAJ PA JU JE TREBA BILO ? Matjaž Grilc ZGD-ja in ZEN-a namreč. Menim, da danes ni več geodeta, ki ne ve, da je ZGD Zakon o geodetski dejavnosti in da je ZEN Zakon o evidentiranju nepremičnin, državne meje in prostorskih enot. Pa se vendar, slabe tri mesece pred njuno uveljavitvijo, zdi, da nas vse skupaj ne zadeva prav zares. Na eni strani se Geodetski upravi RS nič kaj ne mudi s pripravo nujnih podzakonskih predpisov, ki morajo biti napisani in sprejeti do konca tega leta, na drugi strani pa morajo izvajalci, če bodo po novem letu sploh hoteli še delati, ustanoviti matično sekcijo geodetov pri Inženirski zbornici ter sodelovati pri pripravi podzakonskih aktov in pravilnikov, ki bodo razjasnili megleni položaj izvajanja storitev po novem letu. Čemu pripisati takšno brezbrižnost ? Nekomu, ki se očitno zaveda pomembnosti trenutka, je na nekem sestanku ušlo, da trenutno stanje v geodeziji lahko primerjamo s stanjem po naravni katastrofi. Po novem letu bo potrebno namreč na novo postaviti oz. obnoviti večino postopkov, tako na strani delovanja izpostav geodetskih uprav kot na strani izvajanja geodetskih storitev. Pri tem pa ne gre le za tehnične spremembe, te bomo že osvojili, gre predvsem za spremembe v načinu razmišljanja in modernem, tržnem dojemanju segmenta dela, ki mu pravimo izvajanje geodetskih storitev. Izvajalcem v geodeziji se bo po novem letu ponovno zgodil trg, in to prav v vseh segmentih dela. Na področju digitalnega katastra, novih izmer in ekspropriacij že dolgo veljajo pravila trga in oddajanja nalog preko javnih razpisov. Na področju »malih« geodetskih storitev pa ni bilo tako. V tem segmentu je država (seveda ne za vse enako) izvajala marketinške storitve za geodetska podjetja in samostojne podjetnike. V prihodnje žal ne bo več tako. Geodetu podjetniku, do danes velikemu strokovnjaku za kataster, jutri ta znanja ne bodo več zadoščala. Oplemenititi jih bo moral s sposobnostjo pridobivanja dela in drugačne organizacije in vodenja svojega podjetja. Še včeraj varno zaprti v majhnem in obvladljivem krogu geodetskih izvajalcev, z relativno majhno ogroženostjo preživetja, bomo danes naenkrat postavljeni na odprti trg ob bok odvetnikom, različnim zemljiškim posrednikom, pripravljalcem lokacijskih dokumentacij... V svoji geodetski pisarni s čakalnico in sanitarijami bomo sprejemali stranke in z njimi delo - seveda tudi mimo uradnih ur, če bo to potrebno. Vsekakor izziv, ki v danem trenutku ne dovoljuje zgoraj opisane brezbrižnosti tako eni kot drugi strani. Potreben bo velik napor, da v preostanku časa do novega leta sploh izvedemo in institucionaliziramo vse potrebne aktivnosti, ki nam bodo 1. januarja 2001 omogočile normalno poslovanje. Geodetski vestnik 44/2000 - 3 * Inštitut za fotogrametrijo in daljinsko zaznavanje, Tehniška univerza Dunaj Kronologija dogodkov: • V začetku leta 2000, na 42. izredni seji, državni zbor sprejme Zakon o geodetski dejavnosti (UL RS št. 8/00), ki na novo opredeli geodetsko dejavnost in geodetsko službo v Sloveniji. Zakon je bolj kot v državni del posegel v ureditev in uzakonitev izvajanja geodetskih storitev in določil pogoje za izvajanje le-teh. Najpomembnejša novost je vsekakor obvezno združevanje geodetov v Inženirsko zbornico. V uvodnih členih sta opredeljena vloga in namen združevanja ter ustanovitev lastne geodetske sekcije znotraj Inženirske zbornice Slovenije. Zakon nadalje podrobno opredeljuje pogoje, ki jih morajo izpolnjevati posamezniki in podjetja, da se lahko včlanijo v geodetsko sekcijo in posredno vpišejo v imenik geodetov in imenik geodetskih podjetij pri Inženirski zbornici Slovenije. Zakon nalaga geodetski sekciji tudi izvajanje strokovnih izpitov, ki so pogoj za včlanitev in pripravo tarifnega pravilnika, ki bo vseboval minimalne cene geodetskih storitev. Tarifni pravilnik bo, vsakokrat na predlog geodetske sekcije, sprejela Vlada R Slovenije. • Konstituirana geodetska sekcija pri IZS, imenik geodetov, imenik geodetskih podjetij, program strokovnih izpitov in tarifni pravilnik so osnovni predpogoji, ki jih moramo zagotoviti izvajalci za izvajanje geodetskih storitev po novi zakonodaji. • V prvi polovici tega leta je Geodetska uprava RS organizirala skupine za pripravo podzakonskih aktov, ki jih predvideva Zakon o geodetski dejavnosti. Izvajalci, povezani v GIZ geodetskih izvajalcev, smo se naloge odgovorno lotili in do roka, ki je bil postavljen, dokončali pripravo večine pravilnikov. Tako so bili oddani v medresorsko obravnavo naslednji pravilniki, katerih nosilec je bil GIZ geodetskih izvajalcev: Pravilnik o ustanovitvi matične sekcije pri IZS, Pravilnik o vzpostavitvi imenika geodetskih podjetij in Pravilnik o vzpostavitvi imenika geodetov, Pravilnik o enotnem žigu geodetskih podjetij, Pravilnik o programu in načinu opravljanja izpita iz geodetske stroke, Pravilnik o minimalnih tehničnih pogojih opreme in prostorov in pa Pravilnik o minimalnih tarifnih pogojih za izvajanje geodetskih storitev. Nedokončana je ostala uredba, ki določa dela, katerih izvedba vpliva ali bi lahko vplivala na varnost življenja ali zdravje ljudi. Vzrok za nedokončanje omenjene uredbe je izredno problematična vsebina, saj poleg že z zakonom predvidenih del določa še dodatna dela, katerih elaborate potrjujejo lahko le pooblaščeni geodeti. Pri tem vprašanju se že kar nekaj časa krešejo različna strokovna mnenja, pogajanja pa še vedno potekajo. V interesu vseh je, da se čimprej končajo, uredba pa preda v nadaljnjo proceduro. • Predstavniki GIZ geodetskih izvajalcev ves čas tvorno sodelujemo v različnih organih Inženirske zbornice, kjer kljub temu, da še nimamo glasovalne pravice, poskušamo zagotoviti čim boljše pogoje za ustanovitev lastne sekcije. Pogajanja so včasih zelo naporna, saj se je potrebno zavedati, da geodeti znotraj IZS orjemo ledino. Prvi smo, ki nam združevanje v IZS predpisuje lasten resorni zakon in ne tako kot ostalim Zakon o graditvi objektov. Prvi smo, ki imamo drugačne pogoje za Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana včlanjevanje, prvi bomo imeli drugačen program strokovnega izpita in še nekaj posebnosti je. Ob znanem dejstvu, da odločanje v IZS poteka s konsenzom posameznih sekcij, je jasno, da kljub natančnim določilom našega zakona zadeva ni enostavna. • Konec maja je bil na 49. izredni seji državnega zbora po hitrem postopku sprejet še Zakon o evidentiranju nepremičnin, državne meje in prostorski enot (ZEN). Omenjeni zakon poleg ostalega na novo opredeljuje način izvajanja geodetskih storitev, seveda pod pogoji, ki jih določa Zakon o geodetski dejavnosti. Glede na to, da ZEN stopi v veljavo 28. decembra letos in ne predvideva nikakršnih prehodnih obdobij, pomeni, da bo geodetski storitve v letu 2001 lahko izvajal samo tisti geodet posameznik oz. geodetsko podjetje, ki bo izpolnjeval vse pogoje, ki jih določa tako ZGD kot ZEN. • Kot posledica dela članov GIZ geodetskih izvajalcev v različnih organih IZS in na osnovi ZGD je bil v začetku junija v Uradnem listu RS (UL RS št. 51/00) objavljen poziv za vpis geodetov v Inženirsko zbornico Slovenije. Do trenutka, ko ta prispevek pišem, je odziv potencialnih članov milo rečeno zaskrbljujoč. Upoštevajoč statut Inženirske zbornice moramo geodeti ob ustanovitvi lastne matične sekcije (MSGeo) določiti predstavnike v ostale organe zbornice (upravni odbor IZS, disciplinsko razsodišče, tožilstvo, skupno komisijo za strokovne izpite, komisijo za statut...). Glede na trenutni vpis geodetov kljub dobri volji in pripravljenosti GIZ-a ne moremo sklicati ustanovnega zbora matične sekcije MSGeo, ker za zapolnitev vseh potrebnih organov znotraj sekcije kot tudi v organih IZS nimamo dovolj vpisanih članov. Pričujoči prispevek naj bo, tako vsaj upamo v GIZ geodetskih izvajalcev, vzpodbuda vsem, ki menijo, da je časa še dovolj. Ustanovni zbor matične sekcije geodetov je sklican 7. 1 1. 2000, do takrat pa moramo zagotoviti vse pogoje za uspešno izvolitev upravnega odbora MSGeo in izpeljati volitve v organe IZS. V članku sem se namenoma izogibal strokovnim dilemam, ki se porajajo pri branju obeh zakonov, še posebej ZEN-a. Moj namen ni bil ocenjevati strokovne rešitve, ki jih zakona ponujata. Želel sem le opozoriti, da apatija in površno kritizerstvo v tem trenutku ne bosta prinesla rešitve zgoraj opisanih problemov. Rešiti pa jih moramo, če želimo takoj po novem letu pričeti z delom po pogojih nove zakonodaje. Vodstvo GIZ-a si želi, da v tem času ne bi bilo potrebno vlagati vse energije v zagotovitev tehničnih pogojev, ampak da bi vsi skupaj lahko argumentirano presojali strokovne rešitve, ki jih zakona ponujata. Zato pozivamo vse izvajalce, da odgovorno pristopijo k zagotavljanju potrebnih osnov za izvajanje dela po novih pogojih, poleg tega pa najdejo čas, da se že enkrat začnemo argumentirano spraševati, kaj za vraga v strokovnem smislu sploh pomeni v ZEN-u tolikokrat omenjena »katastrska meja«. Prispelo v objavo: 2000-10-09 Geodetski vestnik 44 / 2000 - 3 * Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Oddelek za geodezijo, Ljubljana POSLOVNE NOVICE UPRAVLJAJMO S PROSTOROM - SKUPAJ Ana Farkaš, mag. Aleš Šuntar, Mojca Cerar * 1. RAZVOJ DRUŽBE Zgodilo se je pred desetimi leti... Skupina mladih ambicioznih ljudi, ki sta jih družili pripadnost geodeziji in želja po priložnostih, ki obstajajo tam nekje v prihodnosti. Veliko poguma, strokovnost in mladostni polet... Tako se je rodila Igea. 15. decembra 1 989 je bila ustanovljena družba Heureka Igea kot ena od mnogih hčerinskih družb firme Heureka. Prva pisarna, prvi projekti, prvi redno zaposleni sodelavec v letu 1991... Prvi uspehi in širitev družbe. V letu 1 994 že 19 redno zaposlenih sodelavcev in osamosvojitev družbe: Heureka Igea postane samostojna družba z imenom Igea d.o.o. Na razvoj družbe vse do današnjih razsežnosti so vplivali nekateri dogodki na slovenskem trgu, pri katerih nastajanju in razvoju je imela družba dejavno vlogo: • tehnologija "Geografskih informacijskih sistemov" je iz akademskih sfer našla svojo pot na slovenski trg, • geodetska služba se je odločila za postopno, a celovito informatizacijo svojih evidenc, • državni organi in največje občine so se odločile prostorsko informatiko uvesti v svoje poslovanje, • organizirano je začelo nastajati omrežje geoinformacijskih centrov. Naša vizija je bila po petih letih obstoja že jasno opredeljena. Izhajali smo iz geodezije, to so bili naši temelji. Gradili smo naprej, iskali nove možnosti razvoja in sodelovanja. Prvih pet let je pomenilo zorenje družbe. Spoznanje, da prehitra rast dolgoročno ni tudi sinonim za uspešnost, je bila posledica tega zorenja. 229 Geodetski vestnik * Igea d.o.o., Ljubljana 44 / 2000 - 3 Slika 1: Nominalna neto realizacija družbe od 1989 do 1999 v tisoč SIT 230 Slika 2: Povprečno število zaposlenih v družbi Za doseganje maksimalne učinkovitosti in kakovosti smo delo organizirali v obliki projektnih skupin, ki so združevale strokovnjake različnih profilov. Zaradi želje po uveljavitvi družbe izven strogo geodetskih okvirjev, izzivov, ki so jih te želje prinašale in nenazadnje zaradi večje varnosti poslovanja, temelječega na več področjih, se je pokazala tudi potreba po novih strokovnjakih z negeodetskimi znanji. F=IHCU