Obr. 1 - Základní okno - program GEUSw
Přestože geodézie je vědní obor o několik tisíc let starší než počítač, dokázal člověk v posledním půlstoletí propojit letité i nové poznatky geodézie s fenoménem (konce) 20. století. Toto spojení je však víceméně jednostranné a byly to právě počítače, které napomohly rozvoji geodézie. Ale postupně.
Od dávných dob starověku (starý Egypt) a přes středověk (hlavně důlní měřičství) si geodézie vyšlapávala pomalu své cestičky ruku v ruce se znalostmi matematiky. Ve 20. století však matematické vědomosti využitelné v geodézii tak nabobtnaly, že i s mnohými početními pomůckami (tabulky, logaritmická pravítka, apod.) a zjednodušujícími postupy trvaly některé výpočty i několik měsíců či dokonce roků. Uvedu zde dvě ukázky popisu složitého a dlouhotrvajícího výpočtu, tak jak je popsán v literatuře [8]:
Kapitola: Československá Jednotná trigonometrická sít (JTS), která byla budována v letech 1920 - 57.
O prvních z etap se píše: "Tato síť, obsahující 237 bodů, byla vyrovnána podle pozorování podmínkových tak, že 559 normálních rovnic bylo řešeno postupnou aproximací; výpočty trvaly asi rok."
Kapitola: Souřadnicový systém (S-42)
O budování astronomicko-geodetické sítě (od roku 1931 souběžně se zhušťování JTS): "V roce 1955 byl tento měřický materiál shromážděn a v dalších třech letech byla tato síť (AGS) vyrovnána společně s dalšími sítěmi zemí Východní Evropy)."
Jenže v té době (50. léta 20. století) od vynálezu prvních elektronických součástek uběhlo již padesát let, objevil se i první integrovaný obvod a vznikaly první obrovské sálové počítače chlazené leteckými motory. Rychlý vývoj v elektronice a příbuzných oborech pokračoval a najednou se celý svět dal převést do matematické řeči v podobě nul a jedniček. Matematika (a tím i geodézie) tak dostala mocný nástroj, jak řešit složité matematické operace. Počet vyřešených matematických operací počítačovými procesory za sekundu stoupal a s ním i praktické využití. Dokladem může opět ukázka z literatury [VG 1, str. 92]:
Kapitola: Souřadnicový systém 1942/83 (S-42/83)
O způsobu převodu JTS do S-42/83: "Výpočetní možnosti konce 80. let neukládaly prakticky žádná omezení, a proto bylo možno vyrovnat síť I. až IV. řádu současně."
Počítače se tak pomalu dostávaly do běžného života a díky programovému vybavení a příznivější ceně nacházely široké uplatnění. Uživatelům nabízely urychlení, zjednodušení a zpříjemnění práce, programátorům a prodejcům výnosné obchody. A tak se objevily i první programy, které geodeti využívaly, ale i programy určené přímo geodetům. Ty si prošly svým vývojem a dnes nabízejí mnoho různých funkcí, od základních úloh až po speciální řešení rozličných problémů. Na současném trhu v České republice dominují tři programy pod názvy GEUS od stejnojmenné firmy, GROMA (© Jan Sehnal) a KOKEŠ od společnosti GEPRO s.r.o. Z hlediska vývoje je důležitá zejména verze programu. K dispozici pro tuto práci byly verze: GEUSw 1.0 pro Windows (předtím GEUS 8.0 pro MS DOS), GROMA 6.0 (později 7.0) a KOKEŠ 6.03.
Cílem této práce je vytvořit jakýsi přehled těchto softwarových produktů a porovnat jejich výpočetní funkce, použité algoritmy, přesnost výpočtu a ovládání, a to z hlediska běžného uživatele. Jak již bylo výše popsáno, rozvoj počítačových technologií a programů běží rychle kupředu, takže aktuálnost této práce jistě nedosáhne desítek let. Snad bude alespoň námětem k vylepšení programů anebo pomůže současným uživatelům v orientaci mezi programy či jednou bude svědectvím o jedné z vývojových etap spojení geodézie a počítačů.
V několika větách si zde popíšeme účel programů, tak jak jej popisují sami autoři v nápovědách a na internetových stránkách, a základní požadavky programů. Programy však mají řadu dalších funkcí - do následující krátké charakteristiky nelze zařadit všechny postřehy, a tak se jim budeme věnovat podrobně později. K řádnému chodu všech programů je třeba speciální zařízení tzv. hardwarový klíč, který slouží jako ochrana systému před nelicencovaným používáním programového díla.
GEUS - programový systém pro geodetické výpočty (zejména pro zpracování geometrických plánů a výpočty polygonových pořadů), veškeré výpočty jsou dokumentovány výpočetním protokolem s možností kontroly mezními odchylkami, dále umožňuje digitalizaci pomocí většiny existujících digitizérů, grafická část pro tvorbu map velkých měřítek, zvláštní specializace na práci v katastru nemovitostí.
GROMA - program určený pro geodetické výpočty, lze v něm řešit všechny základní geodetické úlohy, obsahuje jednoduchou grafiku a možnost digitalizace rastrových dat, umí zpracovávat data ve formátech všech běžných záznamníků, dávkově i jednotlivými výpočty, vedení seznamu souřadnic v prostředí Microsoft Windows.
KOKEŠ - programový systém pro tvorbu a údržbu map velkých (i středních měřítek) vybaveného řadou geodetických výpočetních úloh. Systém je uživatelsky orientovaný na obor geodézie a na geoinformační systémy. Umožňuje současně zobrazovat rastrová a vektorová data v různých kartografických soustavách. Prvky dat mohou být doplněny různými informacemi a vazbou na externí databáze. Body mohou nést údaj o výšce, zobrazení je však vždy pouze dvoudimenzionální.
Požadavky na hardwarové vybavení jsou prakticky shodné pro všechny programy:
Všechny programy mají za sebou již určitý vývoj a právě ten souvisí i s jejich dnešní podobou, prostředím a ovládáním, a tak nebude bez zajímavosti uvést zde několik zlomových okamžiků v jejich nedlouhé historii. Pokusíme se i odhalit další podstatný faktor, který představuje jazyk, v němž byly naprogramovány jednotlivé programy, a který má také logicky nemalý podíl na jejich současné podobě.
GEUS - v průběhu 90. let 20. století byl program postupně vyvíjen v prostředí MS DOS (poslední verze 8.0). V listopadu 2002 byla již na trhu verze GEUSw 1.0.01 pracující pod systémem MS Windows.
GROMA - od svého vzniku (1993) je program vyvíjen v prostředí MS Windows.
KOKEŠ - název je dnes již historický, protože první verze programu pro Unix počítače PERQ vznikla již v roce 1985. První verze pro MS DOS spatřila světlo světa v roce 1989. První verze určená pro MS Windows následovala v roce 1995 a od roku 1998 je postupně vytlačována podobnou verzí ovšem s 32bitovým jádrem. Nad jádrem tří posledně jmenovaných systémů pak vznikají i účelové nadstavby jako je například MISYS (Městský Informační SYStém).
Základní správa dat a jejich zobrazování, stejně jako jádro systému jsou naprogramovány v jazyce C++ a uživatel tuto část systému nemůže měnit (lze jen přidávat DLL knihovny pro práci s dalšími rastrovými formáty).
Popis základního okna
Po spuštění programu ze systému Windows se otevře základní okno programu (viz obr. 1) a zároveň se objeví dialogové okno Otevřít, kde zvolíme seznam souřadnic (nečitelný datový soubor s příponou *.dat), se kterým chceme pracovat. Základní okno má následující uspořádání - v horní části je roletové menu (zde najdeme veškeré funkce a nastavení programu), pod ním nástrojové lišty (Seznam, Výpočty, Bod, Protokol) a dva panely obsahující nastavení seznamů souřadnic a nastavení prostředí. Podstata tohoto uspořádání je v tom, že nástrojové lišty obsahují ikonky pro rychlejší spuštění funkcí než přes roletové menu a pole nastavení dávají přehled aktuální konfigurace programu. Dále si zde podrobněji popíšeme jednotlivé části základního okna programu.
Filozofie programu GROMA je založena na práci s okny - viz obr. 9. Hlavní okno programu tvoří jakýsi rámec pro další okna, která obsahují vlastní zpracovávaná data. Pod lištou výpočetních funkcí je volná pracovní plocha, do níž jsou umisťována datová okna. Program GROMA umožňuje práci se sedmi typy datových oken (souřadnicová okna, okna s naměřenými daty, grafická okna, okna s rastrovými daty, okno s protokolem o výpočtech, okno s projektem a textová okna). Souřadnicová okna a okna s naměřenými daty jsou nazývány jako tzv. seznamy, tj. obsahují textové informace uspořádané do řádků a sloupců.
Najednou lze otevřít libovolné množství oken (jejich počet je omezen pouze kapacitou volné paměti). K jednomu datovému souboru lze otevřít více oken, všechny změny v datech se automaticky zobrazují ve všech otevřených oknech.
U spodního okraje hlavního okna je umístěn stavový řádek, který uživateli poskytuje některé další informace - např. cestu aktivního souboru, pokud je aktivním souborem seznam souřadnic, pak vpravo je údaj o celkovém počtu bodů a o počtu označených bodů.
V horní liště najdeme ikonu programu, jeho název a verzi. Pod horní lištou je roletové menu s příkazy a jejich klávesové zkratky, které slouží k ovládání programu. Toto menu reaguje na typ datového okna, které je právě aktivní, a přizpůsobuje mu nabízené příkazy. Po prvním spuštění programu není žádné datové okno otevřeno, menu tedy obsahuje pouze příkazy pro otevření okna a výpočty.
Pod roletovým menu jsou zobrazeny dvě lišty - lišta nástrojů a lišta výpočetních funkcí. Tyto lišty obsahují ikony pro některé nejfrekventovanější příkazy z hlavního menu (zobrazení ikon záleží na typu otevřeného datového souboru - viz další odstavec). Přehled ikon a jejich význam najdeme v následující tabulce.
| Lišta nástrojů | Lišta výpočetních funkcí |
- Nový ... (soubor) |
- Polární metoda
|
- Konec |
- Ortogonální metoda |
- Otevři ... (soubor) |
- Polární metoda dávkou ... |
- (soubor) Ulož jako ... |
- Volné stanovisko ... |
- Zavři (soubor) |
- Protínání z délek ... |
- Tisk ... (souboru) |
- Protínání ze směrů ... |
- Nastavení tiskárny ... |
- Hromadné protínání ze směrů ... |
- Zobraz protokol z výpočtu ... |
- Průsečík přímek ... |
- Ulož protokol z výpočtu ... |
- Polygonový pořad ... |
- Nastavení ... |
- Výškový pořad ... |
- Nastavení redukce (souřadnic) |
- Transformace souřadnic ... |
- Nastavení - teodolity |
- Směrník a délka ... |
- Nastavení tolerancí (pro výpočty) |
- Kontrolní oměrné ... |
- Informace (o seznamu souřadnic) |
- Konstrukční oměrné ... |
- Označit (pro seznam souřadnic) |
- Vyrovnání na přímku ... |
- Transformační klíč ... (pro rastrová data) |
- Výpočet výměr ... |
- Digitalizace ... (rastru) |
- Kubatury ... |
| a další např. pro grafické soubory (*.pic) ... | 
- Polární vytyčovací prvky |
- Ortogonální vytyčovací prvky |
Spustíme-li program a poté otevřeme některý z datových souborů, hlavní okno bude mít následující podobu - viz obr. 10. V horní liště aplikace je opět ikona a název programu a také aktuální měřítko grafického okna. Také tento program pracuje na principu roletového menu (zpravidla obsahuje všechny dostupné povely systému). V pravé (nebo levé) části obrazovky jsou zobrazeny nástrojové pruhy s ikonami funkcí - zobrazení, umístění, výběr a počet těchto nástrojových pruhů závisí oproti jiným programům na volbě a potřebách uživatele. V tomto případě jsou na obrázku zapnuty (odshora) nástrojové pruhy pro ovládání "Obecných funkcí", "Okna", "Výkresu" a "Nástrojů".
V hlavním okně aplikace je většinou naspodu umístěna tzv. konzola čili okno s protokolem, který je tvořen dotazy systému, povely a odpověďmi uživatele a zprávami systému. Vždy na spodním okraji okna je zobrazen stavový řádek, který slouží k výpisu informací o stavu programu, a jeho obsah se mění podle toho, kde se pohybuje myš. Při otevřeném menu nebo při výběru z nástrojového pruhu podává krátký popis povelu a jeho zkratku (tu lze použít při volání povelu z klávesnice jako odpověď na dotaz "Co chceš ?"). Jinak v hlavním okně dominují okna s pohledy na grafická data (rastrová a vektorová). Právě práce s grafickými daty je nosným pilířem tohoto programu a grafika je často úzce propojena s dalšími funkcemi programu (např. snímání bodů, pomocné kresby, atd.).
