Kapitola 4
Geoinformační software MATKART2004

MATKART je komplex softwarových řešení, obrazových a textových informací z oblasti matematické, velkoměřítkové, topografické a geografické kartografie, zaměřený na potřeby digitální kartografie a geografických informačních systémů (GIS) [3]. Tento program je orientován především na soudobá i historická státní mapová díla vytvořená a používaná na území České republiky a v řadě případů též Slovenské republiky. MATKART má modulární výstavbu. Počet a struktura modulů se může v čase měnit dle vývoje oboru geodézie a kartografie a geoinformačních technologií.

Z programátorského hlediska je softwarová část MATKARTu založena na možnostech jazyku VISUAL BASIC, s využitím objektového programování. Programová řešení lze napojovat na tabulky EXCEL a databázi ACCESS v rámci operačních systémů řady WINDOWS. Tato verze se někdy označuje jako VISUAL MATKART a umožňuje ovládání programů a vkládání dat přes aktivní obrazovku počítače.

Stavba MATKARTu

Program MATKART je zaměřen na tato odvětví:

• Přepočty souřadnic mezi rovinnými a sférickými souřadnicovými systémy (globální transformační klíče).
• Výpočty v kladech listů státních civilních a vojenských mapových děl.
• Klady a názvy mapových listů.
• Geodetické a geografické souřadnicové systémy.
• Speciální geodetické a kartografické výpočty.

MATKART má otevřenou modulární stavbu a je z uživatelského hlediska tvořen základními moduly:

• Modul Geografický kalkulátor - provádí vzájemné převody mezi souřadnicovými systémy v rovině zobrazení a na ploše elipsoidu.
• Modul VM - provádí výpočty v kladech listů historických i soudobých map velkých měřítek (mapy katastrální, pozemkové, technicko-hospodářské, odvozené aj., do měřítka 1:5000).
• Modul ZM - provádí výpočty v kladech listů Základních map středního měřítka (mapy civilní mapovací služby od roku 1969 - dosud), měřítková řada 1:10 000 až 1:200 000.
• Modul HTM - provádí výpočty v kladech listů historických vojenských topografických map (II. a III. vojenské mapování), měřítka 1:28 800, 1:75 000 a 1:200 000.
• Modul TM - provádí výpočty v kladech listů soudobých vojenských topografických map (mapy vojenské topografické služby od roku 1956 - dosud), měřítková řada 1:25 000 až 1:100 000.
• Modul SPECIAL - provádí různé výpočty z oblasti matematické kartografie, rovinné a vyšší geodézie, které mohou být užitečné.

Geografický kalkulátor

4.1 Obrázek: Ukázka dialogu programu Matkart

Pro naší práci byla pozornost zaměřená především na modul geografický kalkulátor, o kterém se zmíníme podrobněji. Tento modul má následující funkce:

• Převod souřadnic $X, Y_{S-JTSK}$ na $\varphi, \lambda_{Bessel}$ Křovákovo zobrazením (program VB070).
  Program provádí obousměrný přepočet mezi rovinnými souřadnicemi $X, Y_{S-JTSK}$ a geografickými souřadnicemi $\varphi, \lambda_{Bessel}$, či zpětně s možností předvolby základního poledníku Ferro nebo Greenwich. Podle [3] je algoritmus založen na vzorcích dle Srnky a Buchara. Přesnost výpočtu je v řádu cm. Územní platnost se vztahuje na předválečné území Českosloveské Republiky, tj. Čechy, Morava, Slovesko a Podkarpatská Rus.
• Převod souřadenic $X, Y_{S-42}$ na $\varphi, \lambda_{Krasovskij}$ Gauss - Krügerovo zobrazením (Program VB077)
  Program provádí obousměrný přepočet mezi rovinnými souřadnicemi $X, Y_{S-42}$ s geografickými souřadnicemi $\varphi, \lambda_{Krasovskij}$ s předvolbou výpočtu rovina - elipsoid nebo opačně. Zde bylo taktéž použito vzorců dle Srnky a Buchara. Přesnost výpočtů je v řádu cm a územní platnost se vztahuje na severní polokouli.
• Gauss - Krügerovo zobrazení, transformace z pásu do pásu (Program VB079)
  Program provádí přepočet rovinných souřadnic mezi sousedními šestistupňovými poledníkovými pásy Gauss-Krügerova zobrazení. Algoritmus je sestaven na základě vzorců matematické kartografie dle Srnky a Buchara. Územní platnost se vztahuje na libovolné dva sousední pásy na severní polokouli.
• Transformace mezi souřadnicemi $(Y,X)_{S-JTSK}$ a $(X,Y)_{S-42}$ (Program VB085)
  Program provádí obousměrný přepočet mezi rovinnými souřadnicemi (X,Y) v souřadnicových systémech S-JTSK a S-42. Způsob přepočtu se volí předvolbou. Algoritmus používá vlastní řešení pomocí polynomů 3. stupně, hodnoty koeficientů pro přepočet geografických souřadnic mezi Besselovým a Krasovského elipsoidem dle Cimbálníka. Přesnost výpočtu je v řádu cm a územní platnost se vztahuje na území České a Slovenské republiky.
• Transformace mezi souřadnicemi $(Y,X)_{S-JTSK}$ a $(\varphi, \lambda)_{WGS-84}$ (Program VB105)
  Program umožňuje obousměrný přepočet mezi rovinnými souřadnicemi $(Y,X)$ v systému S-JTSK a geografickými souřadnicemi $(\varphi, \lambda)$ v systému WGS-84. Pro výpočet je použito vlastní řešení pomocí transformačních koeficientů polynomické funkce 3. stupně, které určil Kostelecký na základě bodů DOPNUL. Přesnost výpočtu je do 1 m.

• Transformace mezi souřadnicemi $(E, N)_{UTM/WGS-84}$ a $(\varphi, \lambda)_{WGS-84}$ zobrazením UTM (program VB099).
  Program provádí obousměrný přepočet mezi rovinnými souřadnicemi $(E, N)$ v systému WGS-84 s geografickými souřadnicemi $(\varphi, \lambda)$ v témže systému. K výpočtu je použito zobrazovacích rovnic UTM dle Snydera. Výpočet je platný pro severní polokouli.

• Transformace souřadnic $(Y,X)_{S-JTSK}$ na:
  • $(\varphi, \lambda)_{Bessel}$ od Ferra i Greenwiche,
  • $(Y,X)_{S-42}$ a $(\varphi, \lambda)_{Krasovskij}$,
  • $(E,N)_{UTM}$ a $(\varphi, \lambda)_{WGS-84}$
  (Program VB102)
  Program určuje z $(Y,X)$ v systému S-JTSK veškeré ostatní rovinné i zeměpisné souřadnice na elipsoidech Besselově, Krasovského a WGS84 a v rovině S-42 a UTM/WGS84. V programu jsou stejné dílčí algoritmy jako u předcházejících funkcí. Tato část tedy sdružuje dvě výše popsané funkce.

• Souřadnicový kolotoč - transformace souřadnic v systémech S-JTSK, S42 a WGS84 (Program VB106).
  Program umožňuje zvolit jako výchozí jeden ze systémů S-JTSK, S42 a WGS84 a vypočítat vždy hodnoty pro ostatní, a to jak rovinné, tak zeměpisné souřadnice (obr. 4.1). V pogramu jsou stejné dílčí algoritmy jako u předcházejících funkcí.