Izdavaè / Published by:
HR-10000 Zagreb, Berislaviæeva 6, Tel./Fax.: (+385 1) 48 72 495, raèun: 2360000-1101433512 (Zagrebaèka banka);
E-mail: [email protected], URL: http://www.hgd1952.hr
Glavni urednik / Editor-in-chief:
Prof.dr.sc. Damir Medak
Zamjenik glavnog urednika / Associate editor:
Doc.dr.sc. Robert upan
Tehnièki urednik / Technical editor:
Doc.dr.sc. Mladen Zrinjski
Urednièki odbor / Editorial board:
Prof.Dr.Dr.h.c. mult. Helmut Moritz (Graz, Austria), Univ.Prof.Dr.-Ing. Thomas Wunderlich (München,
Germany), Univ.-Prof.Dr. Herman Seeger (Frankfurt a/M, Germany), Prof.dr.ing. Pavao Štefanoviæ
(Enschede, Netherland), Prof.Dr. Alojz Kopaèik (Bratislava, Slovakia), prof.dr.sc. Asim Bilajbegoviæ
(Dresden, Germany), prof.dr. Anton Prosen (Ljubljana, Slovenia), prof.dr.sc. eljko Baèiæ,
prof.dr.sc. Tomislav Bašiæ, prof.dr.sc. Teodor Fiedler, mr.sc. Slavko Horvat, Miroslav Pozder,
dipl.ing., prof.dr.sc. Miljenko Solariæ, prof. emeritus dr.sc. Nikola Solariæ (svi iz Zagreba)
Adresa uredništva / Editorial board:
Geodetski fakultet, HR-10000 Zagreb, Kaèiæeva 26
Tel.: +385 1 46 39 222, Fax: +385 1 48 28 081
E-mail: [email protected]; http://hrcak.srce.hr/geodetski-list
Uredništvo ne mora uvijek biti suglasno sa stavovima autora.
Lektorice / Proof readers:
Branka Makovec, prof.
Ljubica Šego, prof.
Geodetski list se tiska uz financijsku pomoæ
Ministarstva znanosti, obrazovanja i sporta Republike Hrvatske.
Meðunarodni izvori u kojima se referiraju èlanci iz Geodetskog lista
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Science Citation Index Expanded (Web of Science) – od broja 1/2007
SCOPUS
DOAJ – Directory of Open Access Journals
Bibliographia Cartographica, Internationale Dokumentation des kartographischen Schriftums,
K.G. Saur München, New Providence, London, Paris
Bibliography of Publications in the Field of Geodetic Computations, Geodesy Bulletin, Cracow
GEOBASE
GEOPHOKA
TRIS
Referativnyj urnal 52. Geodezija i aeros'emka, VINITI, Moskva
Referativnyj urnal 07. Geografija, 07M Kartografija, VINITI, Moskva
Übersicht über die Literatur im Vermessungswesen, Zeitschrift für Vermessungswesen, Stuttgart
Journal of Geodesy (Continuation of Bulletin Geodesique and manuscripta geodaetica),
Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.
Geodetski list izlazi u pravilu èetiri puta u godini. Cijena: 40 kn. Godišnja pretplata: 120 Kn; umirovljenici, ðaci,
studenti 20 Kn; inozemstvo 30 €. Za èlanove HGD-a pretplata je ukljuèena u èlanarinu.
Tisak / Printed by:
Tomagraf, Zagreb
Priprema / Copyset:
GRAPA, Zagreb
Naklada / Issue: 1800
GEOD. LIST
GOD. 67 (90) 3
S. 161–234
ZAGREB, RUJAN 2013.
SADRAJ
Izvorni znanstveni èlanci
Kopáèik, Lipták, Kyrinoviè, Erdélyi: Praæenje dinamièkih deformacija
tehnoloških struktura ............................................................................................161
Marendiæ, Kapoviæ, Paar: Moguænosti geodetskih instrumenata u odreðivanju
dinamièkih pomaka graðevina ..............................................................................175
Pregledni znanstveni èlanci
Racetin: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a .........................................191
Doskocz: Statistièki pristup procjeni horizontalne nesigurnosti toèaka
na digitalnim kartama krupnog mjerila ..............................................................201
Povijest ..............................................................................................................................213
Terminologija .....................................................................................................................217
Vijesti ................................................................................................................................218
Pregled struènog tiska i softvera ........................................................................................229
Predstojeæi dogaðaji ...........................................................................................................234
CONTENTS
Original scientific papers
Kopáèik, Lipták, Kyrinoviè, Erdélyi: Dynamic Deformation Monitoring
of a Technological Structure.................................................................................161
Marendiæ, Kapoviæ, Paar: Possibilities of Surveying Instruments
in Determination of Buildings’ Dynamic Displacements ...................................175
Reviews
Racetin: Basic Topographic Database of STOKIS ......................................................191
Doskocz: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal Uncertainty
of the Points of Digital Large-scale Maps ...........................................................201
History ..............................................................................................................................213
Terminology .......................................................................................................................217
News .................................................................................................................................218
Publications and Software review.......................................................................................229
Forthcoming events ...........................................................................................................234
Naslovna stranica: TK25 Varadin, izvor: Dravna geodetska uprava.
INHALT
Originalbeiträge
Kopáèik, Lipták, Kyrinoviè, Erdélyi: Überwachung dynamischer Deformationen
von technologischen Strukturen ...........................................................................161
Marendiæ, Kapoviæ, Paar: Möglichkeiten geodätischer Instrumente
bei der Feststellung von dynamischen Verschiebungen der Bauwerke ...........175
Wissenschaftliche Übersichtsartikel
Racetin: Grundlegende topographische Datenbank von STOKIS .............................191
Doskocz: Statistischer Ansatz in punkto Beurteilung der horizontalen
Unsicherheit der Punkte auf den digitalen Karten in großem Maßstab ........201
Geschichte .........................................................................................................................213
Terminologie ......................................................................................................................217
Nachrichten .......................................................................................................................218
Bücher- und Softwareschau ................................................................................................229
Termine .............................................................................................................................234
SOMMAIRE
Contributions scientifiques authéntiques
Kopáèik, Lipták, Kyrinoviè, Erdélyi: Suivi de la dynamique des déformations
des structures technologiques ...............................................................................161
Marendiæ, Kapoviæ, Paar: Capacités des instruments de géodésie à déterminer
des mouvements dynamiques de bâtiments.................................................................175
Contributions sciéntifiques synoptiques
Racetin: Base de données topographiques fondamentale de STOKIS ......................191
Doskocz: Approche statistique en évaluation de l’incertitude horizontale
des points sur les cartes géologiques à grande échelle......................................201
Histoire .............................................................................................................................213
Terminologie ......................................................................................................................217
Actualités ...........................................................................................................................218
Revue de la littérature professionnelle et du software ........................................................229
Evénements precedents ......................................................................................................234
SODER@ANIE
Po¶linnwenau~nwestatxi
Kopáèik, Lipták, Kyrinoviè, Erdélyi: NablÎdenie za dinami~eskimi
deformacijmi tehnologi~eskih struktur ............................................................161
Marendiæ, Kapoviæ, Paar: Vozmo`nosti geodezi~eskih priborov v opredelenii
dinami~eskih sme|eni sooru`eniÂ....................................................................175
Obzornwe nau~nwe statxi
Racetin: Osnovnaj topografi~eskaj baza dannwh STOKIS ........................................191
Doskocz: Statisti~eski podhod k ocenke gorizontalxno nenade`nosti to~ek
na cifrovwh krupnomas{tabnwh kartah ..............................................................201
Istorij .............................................................................................................................213
Terminologij .....................................................................................................................217
Novosti..............................................................................................................................218
Obzor specialxno pe~ati i programmnogo obespe~enij ......................................................229
Predstoj|ie sobwtij .........................................................................................................234
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
161
UDK 624.042:699.83:534.83:528.5:528.02:543.42:517.443
Izvorni znanstveni èlanak
Dynamic Deformation Monitoring
of a Technological Structure
Alojz KOPÁÈIK, Imrich LIPTÁK, Peter KYRINOVIÈ, Ján ERDÉLYI
– Bratislava1
ABSTRACT. Building structures are extremely sensitive to the influence of outdoor
conditions, especially the influence of wind, temperature changes in the surroundings
caused by sunshine, and the effect of the building’s own or operating load. According
to the resonance of the structure with the surroundings, vibrations and oscillations in
relatively high frequency intervals (1–100.0 Hz) occur. These phenomena significantly
affect the static and dynamic characteristics of structures as well as their safety and
functionality. The paper provides an example of monitoring these phenomena using
surveying methods and instrumentation. The monitored structure (a desorbing tower)
has a cylindrical shape. The measurements were made by a total station with a measurement frequency ca 2 Hz. The main point of the paper is an analysis of the dynamic
behaviour of the structure using different methods for the spectral analysis of a time
series. The use of a fast Fourier Transform and a Lomb-Scargle periodogram is described, and the frequencies of the structure’s oscillation are calculated.
Keywords: total station, dynamic deformation, frequency analysis, Fast Fourier
Transformation, Lomb-Scargle periodogram.
1. Introduction
At the present time it is increasingly necessary to monitor the dynamic deformation of civil engineering structures, as it affects the stability and safety of those
structures. Dynamic deformation is generally described as vibrations, inclinations
and other changes in a relatively short period, which are represented in a frequency range by values from 0.1 Hz and higher. In these cases it is important to
know not only the trajectory and amplitudes of the structure’s movement but also
the frequency of these movements.
1
Alojz Kopáèik, prof. Ing., PhD., Imrich Lipták, Ing., Peter Kyrinoviè, Ing., PhD., Ján Erdélyi, Ing., Department
of Surveying, Faculty of Civil Engineering, Slovak University of Technology, Radlinského 11, SK-813 68 Bratislava, Slovak Republic, e-mail: [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected].
162
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
The Department of Surveying at STU in Bratislava (Slovakia) has been performing monitoring of dynamic effects on civil engineering structures of different
types and dimensions. The presented paper provides an example of a desorbing
tower, which is a part of an ammonia production line at a chemical company,
Duslo Ltd. Ša¾a (Slovakia). The aim of these measurements was a determination
of the size and frequency of the tower’s inclination and the contribution of the operating load and weather conditions on these movements. Due to many limitations the measurements were performed by a total station in a fully automated
(robotic) mode with a data registration frequency of about 2 Hz.
2. The desorbing tower
The cylindrically shaped desorbing tower consists of two parts – the bottom part
with a height of 27.4 m and a diameter of 4300 mm and the top with a height of
34.4 m and a diameter of 4964 mm (Fig. 1). These two parts are joined by a conically
shaped ring, with height of 1.8 m. The whole tower’s height is 63.6 m, and its inside
is divided into 5 blocks by filter gratings. The tower is based on a reinforced concrete
block and is fixed to this block by 20 M80 type screws (Friedrich Uhde 1970).
Fig. 1. The desorbing tower (left) and the anchorage of the tower on the foundation (right).
The dynamic load caused by the production line and the weather conditions (the
effects of wind) affect the tower’s base and its anchorage. The structure is permanently moving, and the top of the tower moves along an elliptical trajectory. Due
to this continuous movement, the connecting screws are exposed to very high mechanical loading, and the welding of more production lines that are connected on
the top of the tower has been damaged. The aim of the measurement was to determine the trajectory of the tower’s top and the frequency of this movement.
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
163
3. Measurement method and the configuration of the control points
Due to the large amplitude and inclination values for determining the trajectory
of the tower’s top, the polar method was chosen. The measurement was performed by the Leica TCRA1101 robot station, which is equipped with an ATR
function (Fig. 2). The accuracy of the robot station is given as a 0.3 mgon for
angle measurement and 1.0 mm + 1 ppm for distance measurement (Leica
Geosystems 1998). The prism was positioned at the top of the tower at a height of
63.0 m (Fig. 3 and 5). According to the different times needed for the distance
measurement, the data acquisition’s frequency varies from 1.66 Hz to 2.50 Hz.
Fig. 2. The Leica TCRA1101 robotic station.
The configuration of the check points (reference frame) and the control point is illustrated in Fig. 3. The stability of the total station during the measurement was
checked by observations to 3 points (VB1, VB2 and VB3), which were signalized
by Leica GPR1 prisms fixed on the surrounding buildings (Fig. 4). North arrow
(Fig. 4) defines zero azimuth of wind direction.
Next to the control point a Nexus meteorological station at the tower’s top was
positioned (Fig. 5). The meteorological station measured the weather conditions:
air temperature, wind speed and wind direction. All the measured data were registered on a computer by registration period of 30 sec. Time stamp and synchronization of the data was realized by computer system time.
The measurements of the tower’s movements were performed in three sets, which
correspond to three different conditions (Table 1). The first measurement set was
performed during full production before the tower’s planned reconstruction. The
second measurement was performed during the tower’s reconstruction without
any operational loading, and the last one was performed after the tower’s reconstruction to verify the correctness of the reconstruction work. During the reconstruction the damping plate between the steel structure and the concrete block
was changed and fixed by screws (Kopáèik and Lipták 2011).
164
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Fig. 3. Check points (VB) and the control point (PB).
Fig. 4. Check points.
Table 1. Characteristics of the measurement sets.
Epoch
1st
2nd
3rd
Date
12.04.2011
03.08.2011
18.08.2011
Time
9:35 – 10:35
9:15 – 10:15
8:45 – 9:45
No. of registered points
Weather
5560
5712
5529
+14 °C to +24 °C,
sunshine, wind
+19 °C to +28 °C,
sunshine, wind
+23 °C to +27 °C
sunshine, wind
165
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Fig. 5. The prism and Nexus meteorological station on the top of the tower.
In the case of dynamic loaded structures, it is also desirable to describe their
movement (deformation) both by the trajectory (3D position) and the frequency
spectrum. Generally, the structure’s natural frequency or the frequency of the
forced vibration of the structure can be described using different methods of spectral analysis. From these the fast Fourier Transformation and the Lomb-Scargle
periodogram at high-pass filtered data are applied.
4. Tower movement
The position of the control points was obtained by a 2D local coordinate system
(Fig. 3). The orientation of the coordinate system axes was the same as the orientation of the buildings and the main technological equipment in the factory. The
reduction to the 2D system was possible as a result of the very small changes (up
to 0.5 mm) in the vertical direction, which is limited by the tower’s maximum inclination. Table 2 contains the range of the tower’s movement determined in each
epoch of the monitoring.
Table 2. Measured displacements in each axis.
Epoch
1st
12.04.2011
Time
[hour]
9:35 – 10:35
nd
2
03.08.2011
9:15 – 10:15
rd
3
18.08.2011
8:45 – 9:45
Axis
Minimal value
[mm]
Maximal value
[mm]
Range
[mm]
X
–53.2
27.3
80.5
Y
–71.1
35.0
106.1
X
–6.5
6.3
12.8
Y
–6.4
6.3
12.7
X
–42.2
44.3
86.5
Y
–57.8
49.2
107.0
166
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Fig. 6. Displacements at the top of the desorbing tower (12.04.2011).
The encasement of the tower’s movements has an elliptical shape (Fig. 6). The
displacement ranges up to 100 mm in both axes, indicating the significant effect
of the production loading.
5. Frequency analysis of the tower’s deformation
The frequency spectrum and vibration frequency were estimated for each epoch
and coordinate axis separately. The data processing consisted of several steps, including data filtering, determination of the frequency spectrum, and identification of the significant frequencies in the spectrum (Fig. 7).
The first step in the processing of the data was the elimination of the long-term
components from the data sets. For the spectral analysis the residuals were used
after the application of a moving average filter using five samples. Spectral density estimation methods for a time series generally assume that the data sets in
time series are evenly registered and that the fast Fourier Transformation (FFT)
can generally be used for estimating the oscillation frequencies. This requirement
is not always performed and may be the result of missing data or unstable regis-
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
167
Fig. 7. Data processing steps.
tration frequencies. This problem occurs when the measurement by the total station is made in a kinematic mode. These measurements are also influenced by a
jitter effect due to the variable periods of the data registration. Fig. 8 shows time
differences between the measurement periods that occur in measurements by a
total station.
Fig. 8. Different frequencies (periods) of the data registration.
To estimate the spectral density of a time series with a variable frequency of data
registration, there are two possibilities – using the Lomb-Scargle methodology or
by the application of the discrete Fourier Transformation with an average registration frequency. The application of the second methodology generates distortion
in the estimated values. In both cases the significant frequencies are identified by
statistical tests.
168
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
5.1. Lomb-Scargle methodology
The Lomb-Scargle methodology published by Lomb (Lomb 1976) is used very
often in the earth sciences for a spectral analysis of unevenly distributed data
(Pytharoulis and Stathis 2008). The Lomb-Scargle periodogram is defined as
2
2
ìé N
æ 2p( ti - t) öù ü
æ 2p( ti - t) öù é N
÷ú ï
÷ú ê å( x j - x) sinç
ïê å( x j - x) cos ç
øû ï
è
øû ë i=1
è
T
T
1 ïë i=1
ý, (1)
í
+
P (T ) =
N
N
2
ö
ö
æ
æ
p
(
t
t
)
2
p
(
t
t
)
2
2s ï
ï
i
i
÷
÷
å
å
sin2ç
cos 2ç
ï
ï
ø
ø
è
è
T
T
i
i
=
1
=
1
þ
î
where the parameter t is defined as
æ 4 pti ö
÷
è T ø
i=1
,
N
æ 4 pt ö
å cosç i ÷
è T ø
i=1
N
æ 4 pt ö
÷=
tanç
è T ø
åsinç
(2)
where N is the number of measurements in the data set, ti the time of registration, x the mean value calculated for the data set, and s 2 the variance of the data
set (Lomb 1976). The significance level of each peak in the time series is defined
by
p = [1 - (1 - e P ( T))]N .
(3)
The significance level p is used to determine the power level z0. This is the level
above which the detected signal (peak) is statistically significant. The power level
z0 is defined as
z 0 = - ln[1 - (1 - p)1 / N ].
(4)
5.2. Fast Fourier Transformation
The Fourier transformation describes a signal using harmonic functions and can
also be used for transforming a signal from a time domain to a frequency domain.
The Fourier transformation is generally defined as
F ( w) =
1 ¥
ò f ( t) e-iwtdt.
2p -¥
(5)
The practical application of the Fourier transformation procedure requires that
the analysed data sets have a finite amount of data. The spectral density of a time
series can be determined using the fast Fourier Transformation (FFT) by
N -1
Dk = å y jw( j) e
j=0
2 pijk
N ,
(6)
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
169
where k = 0, 1, …, N–1, and w is the spectral window function (Cooley and Tukey
1965). In our case the Hamming spectral window was used. For determining the
significant frequencies from the discrete frequency spectrum, Fisher’s asymmetric statistical test of periodicity was applied (Cipra 1986). The statistics of
Fisher’s periodicity test are based on the standardized spectrum of the time series
X t and is given by
W = max Y j,
j=1¼ m
(7)
Yj are the standardized spectrum values. The statistical test is based on a comparison of the test statistic W with the critical value of Fisher’s test at the significance level a = 0.05. The critical value of the test is given as
æ a ö1 /( m-1 )
gF ( a) = 1 - ç ÷
.
èmø
(8)
The null hypothesis H0 at the level a = 0.05 can be rejected if W is greater than
the critical value gF (a), which means that the tested frequency is statistically significant (Siegel 1980).
5.3. Frequency estimation in data sets
For the frequency analysis various sets of measurements of a 60 minute duration
were prepared (Table 2). According to the different (non-stable) registration frequencies, the number of the measured data in each set varied from 5319 to 5530.
The movement of the tower’s top was described by the trajectory projected to the
horizontal plane (their amplitudes and frequencies) in the X and Y directions.
The measurement was made under all three different conditions described in
Tab. 2. The analysis was made separate for the X and Y directions in all the data
sets. Figs. 9, 10 and 11 represent the measured and filtered values for the X direction (left) and the wind direction and speed (right). Relation to wind direction and
local coordinate system is described by Fig. 6. The periodograms estimated by the
Lomb-Scargle methodology (left) and by FFT (right) are shown in Figs. 12, 13 and
14. The dominant frequencies in the analysed time series are shown in Tables 3, 4
and 5.
Fig. 9. Measured and filtered data (left) and the weather conditions (right) – first measurement.
170
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Fig. 10. Measured and filtered data (left) and the weather conditions (right) – second
measurement.
Fig. 11. Measured and filtered data (left) and the weather conditions (right) – third measurement.
According to the results, it could be concluded that the production has a crucial
influence on the dynamic loading and deformation of the tower, which is underlined by the oscillations (elliptical trajectory) of the tower’s top with amplitudes
up to 90 mm in the X and 110 mm in the Y directions. The first and third measurements were performed during the full operational loads. The weather conditions were very similar, whereas the wind speed varied during each measurement
from 10 m · s–1 to 20 m · s–1.
Table 3. Significant frequencies – first data set.
1st epoch
12.04.2011
09:35 – 10:35
Axis
Lomb-Scargle
methodology
Number of measurements
Number of significant frequencies
Dominant frequencies
f [Hz]
Dominant periods
T [sec]
Fast Fourier
Transformation
5319
X
96
Y
112
2
X
0.65
0.67
Y
0.60
0.64
0.64
X
1.54
1.49
Y
1.67
1.56
1.56
1
171
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Fig. 12. Periodogram for the X direction – first measurement.
Fig. 13. Periodogram for the X direction – second measurement.
Fig. 14. Periodogram for the X direction – third measurement.
Table 4. Significant frequencies – second data set.
2nd epoch
03.08.2011
09:15 – 10:15
Axis
Lomb-Scargle
methodology
Number of measurements
Fast Fourier
Transformation
5361
X
1
Y
0
0
Dominant frequencies
f [Hz]
X
0.49
0.49
Y
0.63
0.52
Dominant periods
T [sec]
X
2.05
2.05
Y
1.59
1.92
Number of significant frequencies
0
172
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Table 5. Significant frequencies – third data set.
3rd epoch
18.08.2011
08:45 – 09:45
Axis
Lomb-Scargle
methodology
Number of measurements
Number of significant frequencies
Dominant frequencies
f [Hz]
Dominant periods
T [sec]
Fast Fourier
Transformation
5530
X
183
Y
91
3
1
0.62
X
0.65
Y
0.65
0.65
X
1.54
1.61
1.49
Y
1.54
1.54
0.67
Based on the estimation of the spectral density, the frequency range of the
tower’s movement was determined to be in a range of 0.5 Hz to 0.7 Hz, which represents time periods from 1.4 sec to 2.0 sec. The small variation in the calculated
significant frequencies around the dominant frequency at the range of ±0.1 Hz in
the data sets of the first and third control measurements is probably caused by
the unstable frequency of the tower’s movement or by measurement noise. The
relative accuracy of the estimated spectral density is up to 0.5%.
The significance test of the estimated frequency values showed that frequencies
estimated by the Lomb-Scargle methodology are more significant than frequencies estimated by the FFT methodology. This is caused by the different algorithms used for estimating the spectral density estimation and the different significance levels of the algorithms used.
According to the results of the second measurement (during the reconstruction
without an operating load), it could be concluded that the weather conditions
(wind loading, etc.) have a minimum influence on the tower’s movement or on its
deformation – the amplitudes are smaller than 10 mm. Only one significant frequency of 0.49 Hz was identified by the Lomb-Scargle methodology for the direction X, but it was at the threshold of significance. The displacements describe the
slow random movements of the tower’s top in a horizontal plane, which could be
caused by the small speed of any wind, sunshine or other loading of the structure
without any significant periodic components and cannot be detected by the used
interval of measurements.
6. Conclusions
The paper presents the results of the monitoring of the dynamic deformations of
a desorbing tower at the chemical factory of Duslo, Ltd., in Ša¾a (Slovakia). The
geometry of the measured structure and the various operating restrictions affect
the realization of the geodetic monitoring. The movement of the tower’s top was
determined by a polar method using a Leica TCRA1101 robotic station. The oscil-
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
173
lation frequency of the structure’s movement was determined by two different algorithms: the Lomb-Scargle and the Fast Fourier Transformation.
The major reason for using the Lomb-Scargle approach for the spectral analysis
of the desorbing tower’s movement was the fact that the algorithm is appropriate
for estimating unevenly registered data in a time series. This problem generally
occurs in cases when measurements are performed by total stations. The FFT algorithm is applicable in this case, when the average time of the data registration
is calculated. This may cause a distortion of the calculated values, a lower degree
of accuracy of the estimated characteristics (power spectrum, etc.), and finally
lead to estimating false frequency values. In this case the Lomb-Scargle methodology gives a more reliable result; however, it is much slower than the FFT algorithm.
It can be concluded that the dynamic deformation of the structure presented by
the horizontal movement of the tower’s top with frequencies from 0.5 Hz to 0.7
Hz is mainly caused by the operational load. This conclusion is confirmed according to the control measurements made before, during and after the reconstruction work. Changes in the wind speed and direction only cause random non-periodic movements of the tower. The deformations measured during the second and
third control measurements show that the reconstruction work only had a weak
influence on the structure’s deformations. These results present important information about the behaviour of the monitored structure caused by the operating
load and atmospheric conditions.
References
Cipra, T. (1986): Time series analysis with applications in economics, SNTL/ALFA,
Prague.
Cooley, J. W., Tukey, J. W. (1965): An algorithm for the machine calculation of complex
Fourier series, Mathematics of Computation, Vol. 19, No. 90, 297–301.
Friedrich Uhde, GmbH. (1970): Desorber No. 54-2202-11 (Übersicht), Projektdokumentation, Fridrich Uhde, GmbH (in German).
Kopáèik, A., Lipták, I. (2011): Frequency analysis of a bridge structure, In 14th FIG
Symposium on Deformation Measurement and Analysis: Proceedings, Hong Kong,
China, 2.–4.11.2011, Hong Kong: Hong Kong Polytechnic University, 6 pp.
Kuo, S., Lee, B. (2001): Real-time digital signal processing, John Wiley & Sons Ltd, 496
pp. ISBN 0-470-84137-0.
Leica Geosystems AG. (1998): TPS 1100 Professional Series, Gebrauchsanweisung,
Version 1.0, Heerbrugg, Schweiz, 137 pp. (in German).
Lomb, N. R. (1976): Least-squares frequency analysis of unequally spaced data,
Astrophysics and Space Science, Vol. 39, Issue 2, 447–462.
Pytharouli, I. S., Stathis, C. S. (2008): Spectral analysis of unevenly spaced or discontinuous data using the “normperiod” code, Computers and Structures, Vol. 86, No.
1–2, 190–196.
Siegel, A. F. (1980): Testing for periodicity in a time series, Journal of the American Statistical Association, Vol. 75, 345–348.
174
Kopáèik, A. et al.: Dynamic Deformation Monitoring of a…, Geod. list 2013, 3, 161–174
Praæenje dinamièkih deformacija
tehnoloških struktura
SAETAK. Strukture zgrada iznimno su osjetljive na utjecaj vanjskih uvjeta, posebno na utjecaje vjetra, temperaturne promjene u okolini uzrokovane sunèevim zraèenjem, a takoðer i na utjecaj vlastitog ili operativnog optereæenja. Prema rezonanciji
strukture s okolinom, javljaju se vibracije i oscilacije u relativno visokim frekvencijskim intervalima (1–100,0 Hz). Ta pojava znatno utjeèe na statièke i dinamièke karakteristike struktura, kao i na njihovu sigurnost i funkcionalnost. U radu se daje
primjer praæenja tih pojava geodetskim metodama i instrumentima. Struktura koja
se prati (desorpcijski toranj) ima cilindrièni oblik. Mjerenja su provedena pomoæu
totalne stanice mjernom frekvencijom oko 2 Hz. Doprinos u radu je analiza dinamièkog ponašanja strukture upotrebom razlièitih metoda i spektralnih analiza
vremenskog niza podataka. Opisana je upotreba brze Fourierove transformacije i
Lomb-Scarglovog periodograma i izraèunate frekvencije strukturnih oscilacija.
Kljuène rijeèi: totalna stanica, dinamièka deformacija, analiza frekvencija, brza
Fourierova transformacija, Lomb-Scarglov periodogram.
Primljeno: 2013-04-03
Prihvaæeno: 2013-05-22
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
175
UDK 528.482:531.1:007.52:692.4
Izvorni znanstveni èlanak
Moguænosti geodetskih instrumenata
u odreðivanju dinamièkih pomaka graðevina
Ante MARENDIÆ, Zdravko KAPOVIÆ, Rinaldo PAAR – Zagreb1
SAETAK. Odreðivanjem pomaka i deformacija graðevina tijekom eksploatacije
dobiva se saznanje ponaša li se graðevina u skladu s projektnim rješenjima, a dobiveni podaci predstavljaju vaan parametar u procjeni stanja i sigurnosti graðevine.
Stalnim razvojem geodetskih instrumenata omoguæeno je rješavanje sve sloenijih i
zahtjevnijih zadataka koji se postavljaju pred inenjersku geodeziju. Geodetskim
instrumentima, osim odreðivanja statièkih i veoma sporih pomaka, moguæe je odrediti i bre (dinamièke) pomake graðevina. U svrhu odreðivanja preciznosti, ogranièenja i moguænosti geodetskih instrumenata provedena su istraivanja u kojima
su instrumenti odreðivali simulirane dinamièke pomake graðevina frekvencija do
7,5 Hz, pri izvoðenju do 20 mjerenja u sekundi. Ostvareni rezultati pri odreðivanju
simuliranih dinamièkih pomaka kao i rezultati pri mjerenju na krovnoj konstrukciji
sportske dvorane “Arena Zagreb” prikazani su u radu.
Kljuène rijeèi: robotizirana mjerna stanica, GPS, dinamièki pomaci graðevina.
1. Uvod
Zahvaljujuæi brzom tehnološkom razvitku te stalnim razvojem geodetskih instrumenata i mjernih metoda omoguæeno je izvoðenje sve sloenijih i zahtjevnijih zadataka koji se postavljaju pred inenjersku geodeziju, a koji prate izgradnju i
eksploataciju sve veæih i kompleksnijih graðevina. Odreðivanjem pomaka i deformacija graðevina tijekom eksploatacije dobiva se potvrda ponaša li se graðevina u skladu s projektnim rješenjima, a dobiveni podaci predstavljaju vaan parametar u procjeni stanja i sigurnosti graðevine.
1
dr. sc. Ante Marendiæ, Geodetski fakultet Sveuèilišta u Zagrebu, Kaèiæeva 26, HR-10000 Zagreb,
e-mail: [email protected],
prof. dr. sc. Zdravko Kapoviæ, Geodetski fakultet Sveuèilišta u Zagrebu, Kaèiæeva 26, HR-10000 Zagreb,
e-mail: [email protected],
dr. sc. Rinaldo Paar, Geodetski fakultet Sveuèilišta u Zagrebu, Kaèiæeva 26, HR-10000 Zagreb,
e-mail: [email protected].
176
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Zbog moguænosti odreðivanja 3D poloaja toèke u pokretu u apsolutnom sustavu
uz izvoðenje 10 do 100 mjerenja u sekundi, primjena Globalnih Navigacijskih Satelitskih Sustava (GNSS) i pripadajuæih instrumenata te robotiziranih mjernih
(totalnih) stanica (RTS) više nije ogranièena samo na praæenje statièkih i veoma
sporih pomaka graðevina, veæ je instrumentima moguæe odrediti i bre (dinamièke) pomake graðevina. Na osnovu odgovora graðevine na dinamièku pobudu
odreðuju se dinamièki parametri graðevine (vlastite frekvencije, vlastiti oblici titranja i prigušenja). Dinamièki parametri su funkcije globalne krutosti i najbolji
su pokazatelji realnog stanja konstrukcije. Svaka ozbiljnija promjena koja se dogodi na konstrukciji uzrokovat æe i promjenu vrijednosti dinamièkih parametara
(Rak 2005).
Geodetsko praæenje dinamièkih pomaka donedavno je bilo usmjereno samo na
fleksibilnije graðevine kao što su viseæi mostovi, neboderi i tornjevi (Celebi i Sanli
2002, Chen i dr. 2001, Roberts i dr. 2001, Ogaja i dr. 2003, Meng i dr. 2007). Te
graðevine karakteriziraju pomaci veæih iznosa i manjih frekvencija osciliranja.
U navedenim projektima uglavnom su korišteni GNSS ureðaji s frekvencijom
mjerenja od 10–20 Hz (Roberts i dr. 2004). Robotizirane mjerne stanice nisu
primjenjivane u navedenim projektima zbog nedovoljne mjerne frekvencije
instrumenata. Novije generacije RTS-a imaju moguænost preciznog odreðivanja
poloaja mjerne toèke (reflektora) u pokretu s frekvencijom mjerenja i do 20 Hz
(Stempfhuber 2009).
S poveæanjem preciznosti mjerenja i intervala registriranja mjerenja, omoguæeno
je praæenje i krutih graðevina èije su modalne frekvencije veæe od 1 Hz uz manje
amplitude osciliranja. Sve navedeno ukazuje na potrebu detaljnije analize postojeæih mjernih instrumenata i sustava, te detaljnije analize ostvarive preciznosti pri
mjerenju dinamièkih pomaka, a sve u svrhu poznavanja njihovih stvarnih moguænosti, te moguæih primjena u konkretnim zadacima prilikom uspostave razlièitih
sustava monitoringa.
U ovom radu testirati æe se GNSS ureðaj (frekvencija mjerenja 20 Hz) i RTS
(frekvencija mjerenja do 12 Hz) pri odreðivanju veæih frekvencija osciliranja koje
karakteriziranju manje amplitude osciliranja. Na taj naèin pokušat æe se odrediti
graniène vrijednosti i moguænosti današnjih geodetskih instrumenata.
Ispitivanje je provedeno na naèin da su mjerenjima s GNSS ureðajem i robotiziranom mjernom stanicom odreðivane unaprijed zadane frekvencije osciliranja. Za
potrebe testiranja u svrhu generiranja periodièkih sinusoidalnih oscilacija sa unaprijed odreðenim karakteristikama (frekvencija i amplituda osciliranja) korišten
je elektrodinamièki pobuðivaè. Potvrda teorijskih ispitivanja postignuta je konkretnim ispitivanjem na krovnoj konstrukciji sportske dvorane “Arena Zagreb”.
2. Odreðivanje dinamièkih pomaka graðevina geodetskim instrumentima
Geodetski monitoring velikih graðevina i odreðivanje njihovih dinamièkih pomaka uglavnom se bazirao na primjeni GPS ureðaja (Li 2004, Ogaja i dr. 2007). U
prvim projektima monitoringa graðevina, predmet istraivanja bilo je ponašanje
visokih zgrada i tornjeva uslijed djelovanja vjetra i potresa, te ponašanje velikih
mostova uslijed djelovanja prometa i vjetra (Ogaja i dr. 2007). Nakon prvih proje-
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
177
kata dinamièkog monitoringa primjenom geodetskih instrumenata, pri èemu se
prvenstveno misli na GPS tehnologiju, u kojima je napravljen veliki korak u pogledu primjenjivosti tehnologije, istraivanja se usmjeruju na integraciju senzora
(GNSS ureðaja, akcelerometara, pseudolita, itd.) i operativnosti sustava monitoringa (Li 2004, Meng i dr. 2007, Barnes i dr. 2005). Integracijom GNSS ureðaja i
drugih senzora iskorištavaju se prednosti i nadilaze ogranièenja pojedinaènih sustava.
Frekvencija mjerenja veæine današnjih GNSS ureðaja iznosi 10–20 Hz. Konstantnim razvojem GNSS tehnologije danas postoje GNSS ureðaji s mjernom frekvencijom od 50 Hz pa èak i do 100 Hz. U radu (Roberts i dr. 2004) prezentirani su
ostvareni rezultati testiranja GNSS ureðaja (frekvencija mjerenja 50 Hz) pri odreðivanju dinamièkih pomaka mosta Wilford u Nottighamu.
RTS predstavlja novu generaciju geodetskih instrumenata (mjernih stanica) koji
automatiziranim postupkom imaju moguænost odreðivanja koordinata reflektora
u pokretu što im omoguæava primjenu u projektima odreðivanja dinamièkih pomaka. Kao prednosti RTS-a moe se istaknuti visoko ostvarivu preciznost mjerenja. Za kinematièka mjerenja sa svrhom izvoðenja preciznih (subcentimetarskih)
3D mjerenja s prikazom rezultata u realnom vremenu, RTS se nameæe kao najprihvatljiviji izbor. Meðutim, ostvarivanje navedene preciznosti s RTS instrumentima ogranièeno je mnogobrojnim èimbenicima te ovisi o karakteristikama RTS-a,
tipu korištenog reflektora, atmosferskim uvjetima prilikom mjerenja. Takoðer,
brzina kretanja reflektora te njegovo ubrzavanje, moguænosti servo motora RTS-a
pratiti reflektor u pokretu, ponašanje kompenzatora za vrijeme i nakon ubrzanja,
te sofisticiranosti algoritama za praæenje reflektora u situacijama prekida signala
(Gikas i dr. 2006), utjeèu na izvoðenje kinematièkih mjerenja s robotiziranom
mjernom stanicom.
Unatoè svemu, do danas je provedeno vrlo malo ispitivanja RTS-a pri mjerenju dinamièkih pomaka graðevina. Veæi broj istraivanja bio je usmjeren na odreðivanje
statièkih pomaka graðevina (Kovaèiè i Kapoviæ 2005) te kinematièkih moguænosti
RTS-a u kojima su se reflektori kretali prema unaprijed zadanim trajektorijama pri razlièitim brzinama. Zadane trajektorije kretanja reflektora su uglavnom
krune i strogo linearne pa je toènost dobivena na osnovu razlika izmeðu izmjerene i stvarne koordinate poloaja reflektora (Radovanoviæ i dr. 2001, Kopaèik i dr.
2005, Kirschner i Stempfhuber 2008, Stempfhuber 2009).
Projekt mjerenja dinamièkih pomaka mosta Wilford u Nottinghamu iz 2002. godine (Cosser i dr. 2003) spada u prva istraivanja primjene RTS-a u mjerenju dinamièkih pomaka. Kao glavni nedostatak autori su istaknuli nedovoljnu frekvenciju
mjerenja RTS-a (1 Hz). Noviji modeli RTS-a testirani su pri mjerenjima simuliranih visokofrekventnih dinamièkih pomaka, gdje su ostvareni bolji rezultati zbog
veæe mjerne frekvencije instrumenta (5–7 Hz). U radovima (Gikas i dr. 2006,
Psimoulis i Stiros 2007, Gikas i Daskalakis 2008, Psimoulis i dr. 2008) testirane
su robotizirane mjerne stanice i GNSS ureðaji pri mjerenju simuliranih visokofrekventnih dinamièkih pomaka. U provedenim ispitivanjima, i RTS i GNSS
instrumenti su odredili zadane frekvencije osciliranja u testovima do 4 Hz.
U ovom radu se htjelo ispitati graniène moguænosti mjernih instrumenata pa
su simulirani dinamièki pomaci frekvencija do 7,5 Hz i amplitudama osciliranja
do 3 mm.
178
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
3. Opis testiranja mjernih instrumenata
Geodetski instrumenti testirani su pri odreðivanju poloaja toèke u pokretu, u
vertikalnoj ravnini. Test je napravljen na naèin da se geodetskim instrumentima
odreðivao poloaj toèke koja izvodi harmonièno gibanje s unaprijed zadanim vrijednostima amplituda i frekvencija osciliranja.
3.1. Opis testiranja
Svrha testa bila je simulirati dinamièke pomake graðevina koji nastaju uslijed djelovanja dinamièkog optereæenja na nju. Dinamièko optereæenje moe biti vlastito
koje je prisutno na konstrukciji (vibrirajuæi strojevi, kranovi, promet na mostovima, vjetar na tornjevima itd.) te umjetno izazvano optereæenje koje se izazove
s prikladnim sredstvima (pobuðivaè, padajuæi teret, naglo otpušteni teret, udar
itd.). Djelovanja dinamièkog optereæenja na konstrukciju mogu biti kratkotrajna
(vjetar, potres, udar itd.) ili dugotrajna (rad postrojenja u industriji, promet na
mostovima itd.). Ponašanje konstrukcije pri dinamièkom optereæenju ovisit æe o
intenzitetu dinamièkog optereæenja, zakonu promjene optereæenja tijekom vremena, mjestu djelovanja i fizikalnim svojstvima materijala konstrukcije (Rak 2005).
Analizom registriranih odgovora konstrukcije na dinamièko optereæenje odreðuju
se dinamièki parametri konstrukcije (vrijednosti frekvencija i perioda, osnovnih
modalnih oblika titranja te logaritamskog dekrementa prigušenja za svaki modalni oblik) (Krolo i dr. 2007). Svaka ozbiljnija promjena koja se dogodi na konstrukciji uzrokovat æe promjenu vrijednosti dinamièkih parametara. Odreðivanjem dinamièkih parametara mogu se te promjene na konstrukciji pravovremeno uoèiti
te sanirati uoèena ošteæenja.
Za potrebe ostvarivanja kontroliranih i unaprijed zadanih simuliranih dinamièkih
pomaka graðevina korišten je elektrodinamièki pobuðivaè s pojaèalom i generatorom frekvencija (slika 1).
Slika 1. Elektrodinamièki pobuðivaè s GNSS ureðajem i reflektorom te induktivnim
osjetilom (a), generator frekvencija s pojaèalom (b).
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
179
Na elektrodinamièki pobuðivaè postavljao se pokretni GNSS ureðaj i reflektor
(slika 1a). Pobuðivaèu su zadavane unaprijed odreðene vrijednosti frekvencija i
amplituda osciliranja (slika 2). Vrijednosti zadanih amplituda kontrolirane su pomoæu induktivnog osjetila (LVDT) (slika 1a). Induktivnim osjetilima mogu se mjeriti pomaci i deformacije s toènošæu od 10–3 mm, što ukazuje na vrlo precizno
odreðivanje podataka u vertikalnoj ravnini.
Slika 2. Frekvencija, period osciliranja, amplituda.
Testiranje mjernih instrumenata provedeno je na Kalibracijskoj bazi Geodetskog
fakulteta Sveuèilišta u Zagrebu. Elektrodinamièkom pobuðivaèu bilo je zadano
pet amplituda osciliranja (0,3 cm, 0,5 cm, 1 cm, 2,5 cm i 5 cm) te osam frekvencija
osciliranja (0,1 Hz, 0,5 Hz, 1 Hz, 2 Hz, 3 Hz, 4 Hz, 5 Hz i 7,5 Hz). U testovima s
amplitudom osciliranja 2,5 cm i 5 cm najviše zadane frekvencije iznosile su 4 Hz
odnosno 2 Hz iz razloga što s pobuðivaèem nije bilo moguæe postiæi veæe frekvencije pri tako velikim amplitudama osciliranja. Test za svaku amplitudu i frekvenciju
osciliranja trajao je 60 sekundi. Na taj naèin je, ovisno o moguænostima pojedinog
instrumenta, u svakom testu mjereno izmeðu 420 i 1200 dinamièkih pomaka toèke.
3.2. Mjerni instrumenti
U testovima su ispitana dva mjerna instrumenta:
• Robotizirana mjerna stanica (Leica TCRP 1201) s frekvencijom mjerenja 10 Hz
(10 mjerenja u 1 sekundi),
• GNSS ureðaj (Topcon Hiper Pro) s frekvencijom mjerenja 20 Hz (20 mjerenja u
1 sekundi).
180
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Pri mjerenju s robotiziranom mjernom stanicom, nije bilo moguæe ostvariti 10
mjerenja u sekundi. Maksimalni broj prikupljenih podataka u jednoj sekundi iznosio je do 7 mjerenja, uz nepravilan vremenski interval izmeðu pojedinih mjerenja. S ciljem poveæanja broja mjerenja u sekundi, razvijena je aplikacija u Visual
Basicu koja se oslanja na geoCOM protokol razvijen od strane proizvoðaèa Leica
Geosystems, koja putem prijenosnog raèunala upravlja instrumentom tijekom
mjerenja. Upravljanjem procesom mjerenja na opisani naèin omoguæeno je poveæanje prikupljenog broja mjerenja u jednoj sekundi na 12 do 13 mjerenja te uz
primjenu aplikacije napisane u programu MatLab, gotovo trenutno uèitavanje,
obradu i analizu mjernih podataka.
U daljnjem tekstu, za testirane mjerne instrumente, koristit æe se slijedeæe oznake; RTS-5Hz – robotizirana mjerna stanica Leica TCRP 1201, RTS-12Hz – ista
mjerna stanica kada procesom mjerenja upravlja prijenosno raèunalo pomoæu
aplikacije razvijene u Visual Basicu, te GNSS-20Hz – Topcon HyperPro GNSS
ureðaj pri èemu su dinamièki pomaci odreðeni postprocesing kinematièkom metodom.
4. Analiza i obrada rezultata testiranja
Dinamièkom testiranju prethodilo je odreðivanje preciznosti geodetskih instrumenata pri izvoðenju visokofrekventnih mjerenja prema nepokretnoj toèki.
4.1. Odreðivanje preciznosti mjernih instrumenata
U ovom testu se mjernim instrumentima odreðivao poloaj nepokretne toèke pri
izvoðenju mjerenja s maksimalnim frekvencijama mjerenja. Testiranje je imalo za
cilj procijeniti odstupanja odreðenih poloaja nepokretne toèke pri visokofrekventnim mjerenjima. Mjerni instrumenti postavljeni su na stupove kalibracijske baze
Geodetskog fakulteta te su odreðivali poloaj nepokretne toèke – stabiliziranog
stupa na udaljenosti od 50 m odnosno 100 m. Svako mjerenje trajalo je 90 sekundi.
Za mjerne instrumente odreðeno je standardno odstupanje mjerenja u horizontalnoj i vertikalnoj ravnini za svaki test. Standardna odstupanja odreðena su prema
sljedeæim izrazima:
shz =
1 n
å(( x - xi) 2+( y - yi) 2 ) – standardno odstupanje u horizontalnoj ravnini,
n-1 i=1
sv =
1 n
å( h - hi) 2 – standardno odstupanje u vertikalnoj ravnini,
n - 1 i=1
gdje su x, y i h najbolje procjene koordinata nepokretne toèke u svakom provedenom
testu, n je ukupan broj mjerenja, a xi, yi i hi pojedine odreðene koordinate toèke.
Na slici 3 prikazani su rezultati mjerenja za ureðaje GNSS-20Hz i RTS-12Hz
pri maksimalnim frekvencijama mjerenja za mjernu udaljenost od 100 metara.
181
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Slika 3. Koordinate nepokretne toèke odreðene ureðajima RTS-12Hz i GNSS-20Hz u
vremenskom intervalu od 90 sekundi.
Na lijevoj strani pojedinih slika prikazane su izmjerene visine toèke u testu u
obliku vremenskog zapisa (svaka odreðena visina prikazana je u odnosu na
vrijeme mjerenja). Na desnoj strani pojedinih slika prikazane su odreðene
koordinate toèke u horizontalnoj ravnini (x i y koordinate). Na navedenim slikama su pravcima prikazane minimalne i maksimalne vrijednosti odreðenih
koordinata.
Najveæa odstupanja odreðenih koordinata toèke mogu se uoèiti u podacima odreðenim GNSS-20Hz ureðajem (slika 3). Ostvareni rezultati u vertikalnoj ravnini
(±6 mm) znatno su lošiji u odnosu na mjerne podatke u horizontalnoj ravnini
(±4 mm). Precizniji rezultati u odnosu na GNSS-20Hz ureðaj ostvareni su s
RTS-12Hz ureðajem gdje se odstupanja odreðenih koordinata toèke u vertikalnoj
ravnini kreæu u intervalu ±0.8 mm te u horizontalnoj ravnini u intervalu ±1 mm.
Izraèunata standardna odstupanja prikazana su u tablici 1.
Tablica 1. Standardna odstupanja u vertikalnoj i horizontalnoj ravnini.
Mjerni
Frekvencija
Broj
instrument
mjerenja
mjerenja
sv (mm)
shz (mm)
50 m
100 m
50 m
100 m
RTS-5Hz
5 Hz
450
0,1
0,1
0,1
0,4
RTS-12Hz
12 Hz
1080
0,1
0,1
0,1
0,4
GNSS-20Hz
20 Hz
1800
2,5
2,5
0,9
1,2
182
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Iz rezultata mjerenja mogu se uoèiti znatno precizniji rezultati ostvareni robotiziranom mjernom stanicom. Takoðer, usporedbom standardnih odstupanja za
RTS-5Hz i RTS-12Hz, uoèavamo da se prikupljanje veæeg broja mjerenja u sekundi
s robotiziranom mjernom stanicom nije negativno odrazilo na preciznost mjerenja.
4.2. Odreðivanje simuliranih dinamièkih pomaka graðevina
U drugom dijelu testa, instrumenti su odreðivali simulirane dinamièke pomake
graðevina. Prvi korak obrade podataka mjerenja bio je odreðivanje koordinata u
lokalnom koordinatnom sustavu s ishodištem u poèetnom odnosno srednjem poloaju pokretnog djela elektrodinamièkog pobuðivaèa. Svim mjernim podacima
pridrueno je vrijeme mjerenja. Na taj naèin dobiven je vremenski zapis izmjerenih pomaka u sve tri koordinatne osi (x, y i h), što je bilo neophodno za daljnju
obradu i analizu podataka mjerenja.
Na slici 4 prikazan je dio rezultata mjerenja i odreðivanja frekvencija u testovima
s zadanim frekvencijama osciliranja od 0,1 Hz do 2 Hz te amplitudama osciliranja
od 5 mm do 50 mm. U navedenim testovima, svi ispitani instrumenti odredili su
zadane frekvencije osciliranja.
Slika 4. Rezultati mjerenja i odreðivanja frekvencija u testovima s amplitudama
5–50 mm i frekvencijama osciliranja 0,1–2 Hz.
Najmanja zadana amplituda osciliranja iznosila je ±3 mm. Kod tako malih iznosa
simuliranih pomaka, GNSS ureðajima nisu dobiveni kvalitetni rezultati. Iz podataka mjerenja, nije bilo moguæe odrediti zadane frekvencije osciliranja. Lošiji rezultati su postignuti uslijed ostvarive preciznosti GNSS ureðaja u vertikalnoj ravnini u kinematièkom modu rada. Zadani iznosi amplituda osciliranja (pomaka)
manji su od ostvarive preciznosti sustava u vertikalnoj ravnini.
Prednosti testiranog GNSS ureðaja u odnosu na robotiziranu mjernu stanicu dolaze do izraaja kod zadanih veæih frekvencija i amplituda osciliranja. Najveæa
frekvencija osciliranja u provedenim dinamièkim testovima iznosila je 7,5 Hz. Kod
instrumenta RTS-5Hz gdje ima pet do sedam mjerenja u sekundi, nije bilo moguæe odrediti dinamièke odgovore frekvencija veæih od 3 Hz. Rezultati mjerenja instrumentom GNSS-20Hz pri testovima sa zadanim amplitudama 5 mm i 10 mm
te zadanim frekvencijama osciliranja 5 Hz i 7,5 Hz prikazani su na slici 5, gdje se
uoèavaju uspješno odreðene zadane frekvencije osciliranja.
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
183
Slika 5. Rezultati mjerenja s instrumentom GNSS-20Hz pri testovima sa zadanim
amplitudama 5 mm i 10 mm te zadanim frekvencijama osciliranja 5 Hz i 7,5 Hz.
Za razliku od GNSS ureðaja, robotiziranom mjernom stanicom, u oba naèina mjerenja (RTS-5Hz i RTS-12Hz) uspješno su odreðene frekvencije osciliranja u testovima od 0,1–3 Hz (slika 6) pri zadanoj amplitudi osciliranja od 3 mm.
Slika 6. Rezultati odreðivanja frekvencija s RTS-5Hz i RTS-12Hz – amplituda osciliranja 3 mm i frekvencija osciliranja 0,5 i 3 Hz.
U testovima sa zadanim frekvencijama 3 i 4 Hz, kod instrumenta RTS-5Hz pojavljuje se šum na periodogramu. Šum nastaje kao rezultat pogrešaka instrumenta
pri mjerenju duljina i kutova, sinkronizaciji rada pojedinih senzora mjerne stanice
(mjerenje duljine, oèitavanje horizontalnih i vertikalnih pravaca) te samim moguænostima servomehanizma pri praæenju reflektora u pokretu. Uslijed navedenog, veæe frekvencije osciliranja od 3 Hz, sa instrumentom RTS-5Hz nije bilo moguæe odrediti.
Pomoæu RTS-12Hz odreðene su zadane frekvencije osciliranja u testovima s frekvencijom osciliranja od 4 Hz i 5 Hz (slika 7). Pri tome, vano je napomenuti da se
u testovima s 5 Hz pojavljuje šum na periodogramu.
Iz rezultata mjerenja sa RTS-om vidi se da je postignuta visoka preciznost mjerenja kod niih frekvencija osciliranja, te da preciznost opada s poveæanjem zadane frekvencije osciliranja. Moe se zakljuèiti da je toènost odreðivanja dinamièkih
pomaka i frekvencija osciliranja ovisna o brzini kojom se reflektor kreæe.
184
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Slika 7. Rezultati odreðivanja frekvencija – amplituda 3 i 5 mm i frekvencija osciliranja 5 Hz s instrumentom RTS-12Hz.
5. Ispitivanja graðevina u praksi
U nastavku æe se prikazati moguænosti primjene geodetskih instrumenata pri
odreðivanju dinamièkog odgovora graðevina. Teorijska razmatranja provjerena su
na višenamjenskoj sportskoj dvorani “Arena Zagreb”.
Sportska dvorana “Arena Zagreb” (slika 8) najveæa je sportska dvorana u Hrvatskoj a izgraðena je za potrebe odravanja 21. Svjetskog rukometnog prvenstva
odranog poèetkom 2009. godine. Zbog sloenosti i velièine graðevine, na dvorani
je postavljen monitoring sustav za praæenje mehanièkog ponašanja krovne konstrukcije u uporabi.
Krovna konstrukcija “Arene Zagreb” priblino je pravokutnoga tlocrtnog oblika
nad površinom otprilike 143 x 104 m. Krovna konstrukcija sastoji se od zaobljenih
glavnih nosaèa raspona L = 104 m, koji su ovješeni (Duvnjak i dr. 2010). Glavno
ue je na najvišim toèkama ovješeno na armiranobetonske prednapete lamele u
Slika 8. Sportska dvorana “Arena Zagreb”.
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
185
smjeru istok–zapad, dok su glavni èelièni nosaèi u donjem pojasu oslonjeni na
armiranobetonsku konstrukciju dvorane. U smjeru sekundarnih nosaèa (sjever–jug) projektirane su dvije usporedne prostorne stabilizacijske èeliène rešetke,
èija je zadaæa ravnomjerno prenošenje optereæenja na susjedne sklopove.
Odreðivanje vlastitih frekvencija u glavnim kabelima krovne konstrukcije na
objektu “Arena Zagreb” provedeno je pomoæu akcelerometra koji je bio prièvršæen
na sredini glavnog kabela (slika 10c), a pobuda je vršena unjihavanjem kabela u
popreènom smjeru. Dinamièki odgovor konstrukcije zabiljeen je pri slobodnom
istitravanju nakon prestanka pobude.
Osnovne vlastite frekvencije odreðene su iz funkcije spektralne gustoæe snage dinamièkog odgovora u realnom vremenu (slika 9). U tablici 2 prikazane su prve
dvije vlastite frekvencije glavnog kabela odreðene akcelerometrom.
Tablica 2. Izmjerene vlastite frekvencije.
Vlastita frekvencija
Izmjerena frekvencija (Hz)
1.
1,76
2.
5,29
Slika 9. Prva (1,76 Hz) i druga (5,29 Hz) vlastita frekvencija titranja glavnog kabela.
Dinamièki odgovor konstrukcije na pobudu odreðivan je i robotiziranom mjernom
stanicom i GNSS ureðajem (slika 10).
Izmjereni odgovor glavnog kabela u horizontalnoj ravnini izazvan pobudama tijekom ispitivanja prikazan je na slici 11.
Slika 12 prikazuje vlastite frekvencije glavnog kabela odreðene na osnovu mjerenih podataka svakog pojedinog instrumenta primjenom metoda spektralne
analize.
186
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Slika 10. Robotizirana mjerna stanica (a), pokretni GNSS ureðaj i LVDT senzor (b), reflektor i akcelerometar prièvršæeni na glavnom kabelu (c).
Slika 11. Odgovor glavnog kabela u horizontalnoj ravnini izazvan pobudom.
Slika 12. Odreðivanje vlastitih frekvencija titranja glavnog kabela za mjerne instrumente.
Oba mjerna instrumenta odredila su prvu vlastitu frekvenciju glavnog kabela od
1,76 Hz. Iz podataka mjerenja robotiziranom mjernom stanicom odreðena je i
druga vlastita frekvencija glavnog kabela od 5,29 Hz. Kod primjene robotizirane
mjerne stanice za odreðivanje frekvencija glavnog kabela uoèava se prednost i
znaèaj prikupljanja veæeg broja mjerenja u jednoj sekundi. Kod navedenog instrumenta, pomoæu napisane aplikacije za upravljanje RTS pomoæu GeoCOM protokola (RTS-12Hz), koja je omoguæila prikupljanje i do 12 mjerenja u sekundi,
uspješno je odreðena i druga frekvencija osciliranja glavnog kabela što nije bilo
moguæe odrediti s mjernim podacima prikupljenih pomoæu funkcija ugraðenih u
instrument (RTS-5Hz).
Odreðivanjem vlastitih frekvencija titranja glavnih kablova krovne konstrukcije
sportske dvorane “Arena Zagreb” geodetski instrumenti su dokazali moguænost
primjene u projektima odreðivanja dinamièkog odgovora graðevinskih konstrukcija.
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
187
6. Zakljuèak
Cilj ovog rada bio je odrediti stvarne moguænosti ispitanih mjernih instrumenata pri
odreðivanju dinamièkog odgovora graðevina. Iz tog razloga simulirani su dinamièki
pomaci frekvencija do 7,5 Hz i amplituda osciliranja do 3 mm. Mjernim instrumentima odreðivani su simulirani (izazvani) dinamièki pomaci, te je ispitana moguænost odreðivanja, na osnovu mjernih podataka zadanih frekvencija osciliranja.
Najmanja zadana amplituda osciliranja u testovima iznosila je 3 mm. Manje
amplitude osciliranja nije bilo moguæe dovoljno precizno zadati pomoæu testnog
sustava. Na osnovu rezultata mjerenja postignutih robotiziranom mjernom stanicom u testu s amplitudom osciliranja 3 mm moemo zakljuèiti da taj iznos za RTS
ne predstavlja graniène moguænosti te da mogu odrediti, pod povoljnim uvjetima,
dinamièke odgovore graðevina koje karakteriziraju i manje amplitude osciliranja
od 3 mm uz frekvencije osciliranja do 5 Hz.
Milimetarske amplitude osciliranja predstavljale su problem GNSS ureðaju zbog
ostvarive preciznosti sustava u kinematièkom modu rada. Pri amplitudama osciliranja od 3 mm GNSS ureðaj nije uspio odrediti zadane frekvencije osciliranja.
U testovima s amplitudama osciliranja 5 mm zadane frekvencije osciliranja su
uspješno odreðene.
Prednosti testiranog GNSS ureðaja u odnosu na robotiziranu mjernu stanicu dolazi do izraaja kod veæih frekvencija osciliranja pri testovima s veæim amplitudama. GNSS ureðaj uspješno je odredio najveæu zadanu frekvenciju osciliranja u
provedenim dinamièkim testovima od 7,5 Hz pri amplitudama osciliranja veæim
od 5 mm.
Za potrebe prikupljanja veæeg broja mjernih podataka u sekundi kod robotizirane
mjerne stanice napisana je aplikacija za upravljanje procesom mjerenja pomoæu
raèunala. Pomoæu navedene aplikacije omoguæeno je prikupljanje 12 mjerenja u
sekundi, dok je bez aplikacije, testiranim mjernim instrumentom omoguæeno prikupljanje 5 do 7 mjerenja. Analizom rezultata mjerenja uoèeno je da se veæi broj
mjernih podataka u sekundi nije negativno odrazio na preciznost mjerenja a omoguæio je odreðivanje veæih frekvencija osciliranja. Znaèaj veæeg broja mjerenja u
sekundi pokazao se kod mjerenja na Areni Zagreb gdje je pomoæu napisane aplikacije uspješno odreðena i druga frekvencija osciliranja glavnog kabela što nije bilo
moguæe odrediti s mjernim podacima prikupljenim pomoæu funkcija ugraðenih u
instrument.
Na osnovu provedenih dinamièkih ispitivanja ostvaren je jedan od ciljeva rada, a
to je dokazati da geodetski mjerni sustavi imaju moguænost odreðivanja dinamièkog odgovora graðevina u eksploataciji. Potvrda teorijskih ispitivanja dobivena je
dinamièkim ispitivanjima krovne konstrukcije sportske dvorane “Arena Zagreb”.
Na sportskoj dvorani, mjerni instrumenti uspješno su odredili prvu vlastitu
frekvenciju titranja glavnog kabela krovne konstrukcije (f1 = 1,76 Hz) te je pomoæu RTS i razvijene aplikacije uspješno odreðena i druga frekvencija osciliranja
glavnog kabela (f2 = 5,29 Hz).
Vano je istaknuti da se s daljnjim poveæanjem preciznosti i frekvencije mjerenja
instrumenata koje se oèekuje u bliskoj buduænosti, oèekuju i pomicanja granica
moguænosti primjene geodetskih instrumenata u navedenim projektima.
188
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Literatura
Barnes, J., Rizos, C., Lee, H. K., Roberts, G. W., Meng, X., Cosser, E., Dodson, A. H.
(2005): The integration of GPS and pseudolites for bridge monitoring, In “A Window on the Future of Geodesy”, F. Sanso (ed.), IAG Symp., 128, Springer-Verlag,
83–88.
Celebi, M., Sanli, A. (2002): GPS in pioneering dynamic monitoring of long-period structures, Earthq Spectra, 18, 1, 47–61.
Chen, Q., Huang, D. F., Ding, X. L., Xu, Y. L., Ko, J. M. (2001): Measurement of vibrations of tall buildings with GPS, Proc. health monitoring and management of civil
infrastructure systems, Bellingham (WA), SPIE, 477–484.
Cosser, E., Roberts, G. W., Meng, X., Dodson, A. H. (2003): Measuring the dynamic deformation of bridges using a total station, Proceedings of 11th FIG symposium on
deformation monitoring, Santorini, Greece.
Duvnjak, I., Rak, M., Damjanoviæ, D. (2010): Probno ispitivanje krovnih konstrukcija,
Graðevinar, 10, 887–896.
Gikas, V., Daskalakis, S. (2006): Full scale validation of tracking total stations using
a long stroke electrodynamic shaker, XXIII FIG congress shaping the change,
Munich.
Gikas, V., Daskalakis, S. (2008): Comparative testing and analysis of RTS vs. GPS for
structural monitoring using calibration measurements upon sinusoidal excitation,
XXIII FIG symposium on deformation measurement and analysis, Lisbon, Portugal.
Kirschner, H., Stempfhuber, W. (2008): The Kinematic Potential of Modern Tracking
Total Stations – A State of the Art Report on the Leica TPS1200+, 1st International
Conference on Machine Control & Guidance.
Kopaèik, A., Kyronoviæ, P., Kadlecikova, V. (2005): Laboratory tests of robot stations,
Proceedings of FIG working week, Cairo.
Kovaèiè, B., Kapoviæ, Z. (2005): Precision and results reliability analysis of different instruments for investigating vertical micro-displacement of structures, Survey review – Dir. Overseas Surv., 38, 297, 190–203.
Krolo, J., Kapoviæ, Z., Rak, M. (2007): Statièko i dinamièko ispitivanje konstrukcija,
Simpozij o inenjerskoj geodeziji, Zbornik radova, Hrvatsko geodetsko društvo, Beli
Manastir, 109–116.
Li, X. (2004): Integration of GPS, accelerometers and optical fibre sensors for structural
deformation monitoring, 17th Int. Tech. Meeting of the Satellite Division of the
U. S. Institute of Navigation, Long Beach, California, 211–224.
Meng, X., Dodson, A. H., Roberts, G. W. (2007): Detecting bridge dynamics with GPS
and triaxial accelerometers, Engineering Structures, 29, 3178–3184.
Ogaja, C., Li, X., Rizos, C. (2007): Advances in structural monitoring with Global Positioning System technology: 1997–2006, Journal of Applied Geodesy, 1, 3, 171–179.
Ogaja, C., Wang, J., Rizos, C. (2003): Detection of wind-induced response by wavelet
transformed GPS solutions, Journal of Surveying Engineering, 129, 3, 99–104.
Psimoulis, P., Pytharouli, S., Karambalis, D., Stiros, S. (2008): Potential of GPS to measure frequencies of oscillation of engineering structures, Journal of Sound and Vibration 2008.
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
189
Psimoulis, P., Stiros, S. (2007): Measurement of deflections and of oscillation frequencies of engineering structures using robotic theodolites (RTS), Engineering Structures, 29, 3312–3324.
Radovanovic, R. S., Teskey, W. F. (2001): Dynamic monitoring of deforming structures:
GPS versus robotic tacheometry systems, Proceedings of 10th FIG symposium on
deformation measurements, Orange, California, 61–70.
Rak, M. (2005): Ispitivanje konstrukcija, skripta, Sveuèilište u Rijeci, Graðevinski fakultet, Rijeka.
Roberts, G. W., Cosser, E., Meng, X., Dodson, A. H. (2004): High frequency deflection
monitoring of bridges by GPS, Journal of Global Positioning Systems, 3, 1–2,
226–231.
Roberts, G. W., Meng, X., Dodson, A. H. (2001): The Use of kinematic GPS and triaxial
accelerometers to monitor the deflections of large bridges, 10th FIG Int. Symp. on
Deformation Measurements, Orange, California, 268–275.
Stempfhuber, W. (2009): Verification of the Trimble universal total station (uts) performance for kinematic applications, Grün/Kahmen (Eds), Optical 3-D Measurement
Techniques IX, 2009, Vienna, 211–221.
190
Marendiæ, A. i dr.: Moguænosti geodetskih instrumenata u…, Geod. list 2013, 3, 175–190
Possibilities of Surveying Instruments
in Determination of Buildings’ Dynamic
Displacements
ABSTRACT. Determination of construction displacements and deformations are an
important parameter in assessing the condition and safety of the construction in its
exploitation. Also, we get confirmation whether a structure is consistent with project
solutions. Constant development of surveying instruments enables us to deal with
more complex and demanding tasks that are facing engineering geodesy. Surveying
instruments can measure, not only static and very slow displacements of the constructions, but also and faster (dynamic) displacements. In order to determine the accuracy, limitation and possibilities of surveying instruments, dynamic displacements
of the constructions were simulated at the testing field. Surveying instruments were
measuring simulated dynamic displacements with predefined frequency (up to 7.5
Hz) and amplitude of oscillation. Achieved results from the testing field, as well as
results of the measurements from the roof construction of sports hall “Arena Zagreb”
are presented in the paper.
Keywords: Robotic total station, GPS, dynamic displacements of the structures.
Primljeno: 2013-07-19
Prihvaæeno: 2013-09-06
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
191
UDK 528.93:004.6](497.5:430):528.4
Pregledni znanstveni èlanak
Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a
Ivana RACETIN – Split1
SAETAK. Detaljno je analizirana temeljna topografska baza podataka (TTB)
Slubenog topografsko-kartografskog informacijskog sustava Republike Hrvatske
(STOKIS), odnosno Topografski informacijski sustav Republike Hrvatske (CROTIS)
i njihov sadraj. Dan je pregled kako se prema TTB-u odnosi hrvatska zakonodavna
regulativa, posebice u Pravilniku o topografskoj izmjeri i izradbi dravnih karata.
Prouèena su strana iskustva i analiza toènosti geokodiranja i vektorizacije stare
papirnate TK25 Vojno-geografskog instituta. Temeljem tih iskustava utvrðena je
poloajna toènost dijelova TTB-a nastalih iz stare TK25 kao izvornika za vektorizaciju podataka. Analizirana je Specifikacija proizvoda TTB-a. Izneseni su naèini
prikupljanja prostornih podataka i dopušteni izvornici za prikupljanje podataka, te
Specifikacijom proizvoda dopušteno poloajno odstupanje. Analizirana je i sadrajna cjelovitost TTB-a kroz kategoriju odravanja podataka i minimalne velièine prikupljanja podataka. Usporeðena su iskustva iz STOKIS-a i Slubenog topografsko-kartografskog informacijskog sustava Republike Njemaèke (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem – ATKIS) glede minimalnih velièina prikupljanja i poloajne toènosti. Utvrðeno je da Nijemci ne tretiraju sve svoje
prostorne podatke jednako. Takoðer, imaju razlièite izvornike za prikupljanje podataka od STOKIS-a, a oèekuje se ista ili bolja poloajna toènost podataka. Ponuðena
su odgovarajuæa rješenja.
Kljuène rijeèi: temeljna topografska baza podataka, CROTIS, STOKIS, ATKIS, poloajna toènost, sadrajna cjelovitost.
1. Uvod
U Republici Hrvatskoj je 1995. godine zapoèela izrada slubenog informacijskog
sustava STOKIS (Slubeni topografsko-kartografski informacijski sustav Republike Hrvatske). STOKIS se prema svojoj definiciji sastoji od primarnih i sekundarnih digitalnih modela krajolika. Buduæi da se dalje u tekstu analizira primarni
model krajolika, treba ga bolje pojasniti.
1
Doc. dr. sc. Ivana Racetin, Fakultet graðevinarstva, arhitekture i geodezije Sveuèilišta u Splitu, Matice hrvatske 15,
HR-21000 Split, Croatia, e-mail: [email protected].
192
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
Primarni model krajolika stvara se strukturiranjem, tj. logièkim razlaganjem trodimenzionalne zemljišne površine na topografske objekte i njihove dijelove.
Objekti se prema svojem obliku, poloaju i topološkim odnosima svrstavaju u
objektne vrste. Objektima se pridruuju atributi, kataloški se ureðuju i tako ureðeni spremaju. Na taj naèin nastaje digitalni topografski model krajolika, kao primarni model STOKIS-a. U skladu s geometrijskom i poloajnom toènošæu digitalnih podataka, stupnjem generalizacije i logikom strukturiranja krajolika mogu
se ostvariti digitalni topografski modeli razlièite gustoæe informacija (DGU 2008).
Više o sekundarnom modelu krajolika moe se pronaæi u disertaciji Racetin (2007).
Primarni model krajolika naziva se još i CROTIS. To je kratica za Topografski
informacijski sustav Republike Hrvatske. CROTIS je model organizacije topografskih podataka kojim je propisana klasifikacija topografskih podataka pri njihovu
prikupljanju, obradi, toènosti, naèinu prikazivanja i prijenosu. Stupio je na snagu
2002. godine, odlukom ravnatelja DGU-a. Pritom je topografska baza podataka
baza podataka koja sadri podatke o topografskim objektima (DGU 2008).
2. Temeljna topografska baza podataka (TTB) STOKIS-a
Temeljna topografska baza podataka definirana je zakonskom regulativom prvi
put 2008. godine Pravilnikom o topografskoj izmjeri i izradbi dravnih karata
(Narodne novine 2008) (u daljnjem tekstu Pravilnik).
U Pravilniku èlanak 24. definira pojam Temeljne topografske baze i naèin prikupljanja podataka za tu bazu:
Temeljna topografska baza (TTB) podataka je osnovna objektno-orijentirana baza
podataka organizirana sukladno modelu podataka CROTIS, primarno nastala
topološkom obradom podataka fotogrametrijske restitucije aerofotogrametrijskog
snimanja.
Naèin prikupljanja podataka TTB i procedure topološke obrade definirani su sukladno specifikaciji proizvoda za topografske podatke.
Ukoliko snimke izvedenog snimanja zbog konfiguracije terena, naseljenosti, vegetacije, mjerila ili drugih razloga ne odgovaraju toj namjeni, snimanje æe se ponoviti u istom ili krupnijem mjerilu.
Definicija TTB-a navodi se veæ prije u Pravilniku u èlanku 4. i glasi:
Temeljna topografska baza podataka (temeljna topografska baza) je topografska
baza podataka koja se vodi u Dravnoj geodetskoj upravi a podaci se prikupljaju
iz aerofotogrametrijskog snimanja u mjerilu 1:15 000, eventualno 1:20 000 i sadri podatke sukladno CROTIS-u.
Ne postoji nikakav pravni niti bilo koji drugi razlog za dvjema definicijama TTB-a
u Pravilniku. U sljedeæoj izmjeni Pravilnika trebalo bi jednoobrazno i preciznije
definirati TTB.
U èlanku 4. navodi se da je CROTIS – Topografsko informacijski sustav Republike
Hrvatske – model topografskih podataka. Buduæi da se pojam CROTIS-a pojavljuje
u èlancima 4., 17., 20., 21. i 24., onda bi Pravilnikom trebalo i njega precizno definirati kako je veæ uèinjeno u Geodetsko-geoinformatièkom rjeèniku (DGU 2008).
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
193
TTB je jedna od najvanijih baza podataka unutar STOKIS-a. Prema Pravilniku
TTB je ishodište cijelog STOKIS-a. Treba stoga detaljnije pojasniti njegov sadraj
i temeljem toga odrediti njegovo mjerilo ako je moguæe.
Dva su vana èimbenika u utvrðivanju mjerila TTB-a: poloajna (geometrijska)
toènost i sadrajna cjelovitost njegovih topografskih podataka. Sadrajna cjelovitost podataka vezana je uz odabir objekata realnog svijeta koji æe se prikupiti i
odravanje baze podataka. Odabir objekata povezan je, meðu ostalim, i uz minimalne velièine prikupljanja prostornih podataka. Ta je tema opširnije obraðena u
Racetin (2007), Racetin i Lapaine (2008), Racetin i Bauèiæ (2013), a u nastavku æe
biti izneseni samo detalji potrebni za analizu TTB-a.
Treba napomenuti da se Pravilnikom u èlanku 30. navodi: HOK u mjerilu
1:5000/10 000 izraðuje se na osnovi temeljne topografske baze podataka ili neposredne izmjere zemljišta fotogrametrijskim metodama. Dakle, Pravilnikom se definira da je TTB tako krupnog mjerila da se iz njega moe izraditi HOK mjerila
1:5000, odnosno 1:10 000.
2.1. Poloajna toènost TTB-a
U Specifikaciji proizvoda (DGU 2003) (u daljnjem tekstu Specifikacija) stoji da su
topografski podaci za izradu TK25, tj. TTB toènosti koja se trai za kartu mjerila
1:10 000, jer su, osim za potrebe izrade TK25, namijenjeni za popunjavanje topografsko-kartografske baze podataka. Specifikacija deklarira da su topografski podaci u TTB-u vrlo visoke toènosti od ±1 m za dobro definirane objekte, te ±3 m
za prirodne i slabije definirane objekte. Nadalje stoji da su kartirani objekti puno
detaljniji, a minimalni objekti koji se kartiraju ispod su granice minimalnih velièina koje se prikazuju na TK25. Drugim rijeèima eli se reæi da je TTB po poloajnoj toènosti mjerila 1:10 000, a prema minimalnim velièinama prikupljanja i puno krupnijeg mjerila.
U definicijama TTB-a iz Pravilnika stoji da je primarno nastao iz aerofotogrametrijskog snimanja u mjerilu 1:15 000 do 1:20 000. Uvidom u Specifikaciju moemo vidjeti da se topografski podaci osim fotogrametrijskim postupcima mogu
prikupiti i pomoæu:
• GPS-a
• terestrièkom izmjerom
• digitalizacijom ili
• iz neke druge baze podataka.
Kao moguæi izvori podataka navode se, osim zraènih snimaka, i terenska izmjera,
katastarski planovi, DOF5, HOK, TK25, katastarska baza podataka i druge baze
podataka (slika 1). Pritom je dopušteno poloajno odstupanje podataka podijeljeno
u èetiri kategorije (DGU 2003):
1. <=0,50 m
2. 0,51 – 1,00 m
3. 1,01 – 2,50 m
4. 2,51 – 5,00 m.
194
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
Slika 1. Izvornici podataka za izgradnju TTB-a STOKIS-a (DGU 2003).
Poloajna toènost je, u ovom sluèaju, uvjetovana izvorom podataka i naèinom prikupljanja podataka. Tijekom proizvodnog procesa izvor podataka koji se mogao
upotrebljavati, osim zraènih snimaka, bila je ranije proizvedena tzv. stara TK25.
Nju je, u geokodiranom rasterskom obliku, slubenim putem dostavljao DGU kao
jedan od moguæih izvornika podataka. Za tim se izvornikom posezalo onda kada
podaci nisu bili vidljivi na zraènim snimkama, najèešæe zbog prekrivenosti gustom
šumskom vegetacijom ili neke druge prepreke.
Prilikom upisa u tablicu metapodataka za preuzimanje podataka iz zraènih snimaka, deklarirala se poloajna toènost od 0,51 do 1,00 m. Ta je poloajna toènost
deklarirana za cijeli sadraj prikupljen iz tog izvornika, bez obzira jesu li objekti
bili slabije ili bolje definirani. Drugi izvornik koji se rabio su bile topografske karte 1:25 000. Za njih se deklarirala poloajna toènost od 2,51 do 5,00 m. Specifikacija opæenito ne omoguæava deklariranje manje toènosti od ±5 m.
Tijekom proizvodnog procesa nametnulo se pitanje je li geokodiranjem papirnate
topografske karte 1:25 000 moguæe dobiti takvu poloajnu toènost, te ako je moguæe, kolika je poloajna pogreška pri digitaliziranju tog izvornika. Analizom tog
problema bavili su se Govedarica i Borisov (2011), koji su skenirali i geokodirali
listove stare papirnate TK25 pomoæu softverskog paketa DigiScan (i nekih drugih
softverskih paketa). Zatim su vektorizirali tu TK25 i utvrdili da je srednja vrijednost poloajne pogreške ±8,75 m za dobro definirane objekte, te ±13,75 m za
prirodne i slabije definirane objekte. Pritom je maksimalna pogreška šumskih i
brdsko-planinskih podruèja ±18,75 m, toèkastih objekata ±12,5 m, a vegetacijskih površina ±25 m.
Ako bismo i zanemarili istraivanje Govedarice i Borisova (2011), Specifikacijom
dopuštena poloajna toènost od ±5 m izravno negira premisu da je TTB mjerila
1:10 000, pa i boljega. Prema Lovriæu (1988) formula za izraèun potrebne toènosti pri oèitavanju koordinata toèaka s karte glasi:
mtoèke = ±0,2 x faktor umanjenosti.
To znaèi da bi za mjerilo 1:10 000 toènost pri oèitavanju koordinata trebala iznositi ±2 m. Iz navedene analize poloajne toènosti, TTB bi se na podruèjima gdje
su podaci preuzeti vektorizacijom stare TK25, u najboljem sluèaju, moglo definirati bazom podataka u mjerilu izmeðu 1:10 000 i 1:25 000 bez obzira na minimalne velièine prikupljanja podataka.
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
195
2.2. Sadrajna cjelovitost TTB-a
Kako je prethodno reèeno sadrajna cjelovitost TTB-a povezana je s njegovim
odravanjem i s minimalnim velièinama prikupljanja.
2.2.1. Odravanje podataka TTB-a
DGU je institucija koja izravno vodi raèuna o odravanja TTB-a. U tu je svrhu
izraðena Specifikacija auriranja TTB-a i izrada auriranih listova TK25
(DGU 2010). U njoj su prostorni podaci podijeljeni prema vanosti u tri skupine.
Prvu skupinu planira se aurirati na godišnjoj osnovi, drugu skupinu svake èetiri
godine, a treæu skupinu prema potrebi, nakon prve dvije skupine.
Prvu skupinu èine:
• promet: prometnice (dravne i upanijske ceste), eljeznice i piste
• zgrade: energetska postrojenja, industrijski objekti (iznad 5000 m2)
• vegetacija i vrste tla: podruèja posebne namjene
• geografski nazivi: toponimi naselja i
• dravna granica.
Drugu skupinu èine:
• vodovi
• zgrade: sve koje ne spadaju u prvu skupinu
• hidrografija
• vegetacija i vrste tla: javne površine
• reljef
• geografski nazivi i
• trigonometrijske toèke.
Treæu skupinu èine:
• vegetacija i vrste tla: objekti koji se ne nalaze u prve dvije skupine prioriteta.
Prošle godine aurirana su 134 lista TK25 (od ukupno 594 lista) i usporedno s njima baza podataka STOKIS-a. Auriranje je ukljuèilo prvu i drugu skupinu podataka. Auriranje æe se unutar STOKIS-a nastaviti za cijeli TTB, buduæi da su osigurani najnoviji izvornici potrebni za prikupljanje novih podataka. Dakle, moe se
reæi da se u Republici Hrvatskoj vodi raèuna o odravanju STOKIS-ova TTB-a,
odnosno da je u tom segmentu baza podataka sadrajno cjelovita ili æe biti u vrlo
kratkom vremenu.
196
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
2.2.2. Minimalne velièine prikupljanja podataka za potrebe TTB-a
S obzirom na prije navedeno nameæe se pitanje stupnja sadrajne cjelovitosti u odnosu na minimalne velièine prikupljanja podataka za potrebe TTB-a.
Minimalne su velièine prikupljanja geometrijska ogranièenja pri prijenosu podataka
iz realnog svijeta u bazu podataka (Racetin 2007), odnosno u ovom sluèaju u TTB.
Podaci su u TTB-u prikupljani vrlo detaljno, daleko detaljnije negoli na staroj
TK25, što se moe vidjeti po minimalnim velièinama prikupljanja u tablicama 1 i
2. Navedene velièine za TTB STOKIS-a nastale su prema kriteriju koji je uspostavljen za potrebe katastarskog operata, dakle za mjerilo 1:1000, na temelju
iskustva u prikupljanju stare TK25.
Kao razlog toga ne moe se navesti loša kvaliteta starih karata, buduæi da je topografska karta 1:25 000 VGI-a dobila mnogobrojne pozitivne ocjene na domaæem i
meðunarodnom planu. To je analizama potvrdio Frangeš (1998) i preporuèio potrebu njezine maksimalne uporabe pri izradi nove topografske karte u mjerilu
1:25 000. Vano je naglasiti da se isti kriterij prikupljanja podataka prenosi i na
podruèje auriranja, odnosno odravanja baze podataka.
Tablica 1. Minimalne velièine prikupljanja podataka za potrebe TTB-a STOKIS-a
(DGU 2003).
Objektna cjelina
Duljina
[m]
Širina
[m]
Površina
[m2]
5
5
20
Graðevine i ostali objekti
Vodovi
10
–
–
Vegetacija i vrste zemljišta
10
5
500
Tablica 2. Usporedba nekih minimalnih velièina prikupljanja podataka STOKIS-a i
stare TK 25 (Racetin i Bauèiæ 2013).
Minimalne velièine prikupljanja
STOKIS (m2)
(DGU 2003)
Stara TK 25 (m2)
(VGI 1961)
Oranica
500
2 500
Livada
500
50 000
Pašnjak
500
50 000
Voænjak
500
2 500
Kontradiktorno je tome što u Specifikacijama proizvoda, dio Topografski podaci,
u odjeljku Opæa naèela piše: Odreðivanje stupnja detaljiziranja koji se definira
kroz ove upute ima za cilj preciznije definirati naèin prikupljanja i predstavljanja
klasa u funkciji bolje iskoristivosti, odravanja i homogenosti podataka. U svakom sluèaju, treba izbjeæi preveliko detaljiziranje (DGU 2003).
No kako je veæ prethodno u tekstu reèeno, u dijelu Specifikacije za izradu TK25
stoji da su kartirani objekti puno detaljniji, a minimalni objekti koji se kartiraju
ispod su granice minimalnih velièina koje se prikazuju na TK25, odnosno puno
krupnijeg mjerila (DGU 2003). Nameæe se pitanje zašto su se tako detaljno pri-
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
197
kupljali prostorni podaci, a istovremeno se malo vodilo raèuna o stvarnoj poloajnoj toènosti tih podataka.
3. Iskustva iz ATKIS-a i usporedba sa STOKIS-om
ATKIS je kratica za Slubeni topografsko-kartografski informacijski sustav Republike Njemaèke. To je projekt slube za izmjeru zemljišta zemalja Savezne Republike Njemaèke i IfAG-a (danas Bundesamt für Kartographie und Geodäsie –
BKG) za izgradnju topografsko-kartografskog informacijskog sustava i predstavlja nadgradnju klasiène analogne tiskane topografske karte (DGU 2008). ATKIS
opisuje površinu Zemlje pomoæu digitalnog modela krajolika i modela terena (URL 1).
ATKIS-ov pandan STOKIS-ovu TTB-u je Temeljni digitalni topografski model
(Temeljni DTM), odnosno njemu pripadajuæa baza podataka. U idejnom projektu
ATKIS-a zadani su poloajna toènost i sadraj (sadrajna cjelovitost) Temeljnog
DTM-a (tablica 3).
Tablica 3. Izvornici podataka za izgradnju Temeljnog DTM-a (Neuenhausen 2013).
Temeljni DTM
Sadraj
Poloajna toènost
kao TK 25, minimalno kao TK 50
±3 m za dobro definirane linearne objekte (ceste, vode i eljeznièke pruge),
èvorove i odabrane toèke, te ostali sadraj najmanje toènosti TK 50
Iz slike 2 je vidljivo da je poloajna toènost razlièita, ovisno o vanosti objekata,
dakle podaci se prikupljaju selektivno za razliku od onih u STOKIS-u. Nadalje je
vidljivo da je sadraj baze podataka usuglašen s njihovom starom TK25.
Slika 2. Izvornici podataka za izgradnju Temeljnog DTM-a ATKIS-a (Franèula 2012).
Iz tablice 2 i slike 2 je vidljivo da su Nijemci definirali sadraj i poloajnu toènost
svojeg Temeljnog DTM-a primjereno izvornicima koje posjeduju.
Jedna od najvanijih razlika izmeðu STOKIS-a i ATKIS-a jesu izvornici podataka koji se upotrebljavaju za izradu TTB-a, odnosno Temeljnog DTM-a. DGK
(Deutsche Grundkarte) je kratica za Njemaèku osnovnu kartu. Ona i stara TK 10
su na slici 2 u iscrtkanom okviru, buduæi da su bile izvornici podataka dok se nisu
poèele proizvoditi ortofoto karte (Franèula 2012).
198
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
Tablica 4. Prikaz minimalnih duljina prikupljanja nekih objektnih vrsta u ATKIS-u i
STOKIS-u (Racetin 2007).
Objektna vrsta
ATKIS
min. duljina (m)
STOKIS
min. duljina (m)
Zid
500
10
Drvored
200
10
ivica
200
10
1 000
10
Cjevovod
Tablica 5. Prikaz minimalnih površina prikupljanja nekih objektnih vrsta u ATKIS-u i
STOKIS-u (Racetin 2007).
Objektna vrsta
ATKIS
min. površina (m2)
STOKIS
min. površina (m2)
Oranica
10 000
500
Moèvara
10 000
500
Livada
10 000
500
Iz slika 1 i 2 moe se utvrditi da TTB i Temeljni DTM ne sadre istovrsne podatke.
Iz tablica 4 i 5 vidljivo je da ne sadre niti sliène minimalne velièine prikupljanja.
Nijemci deklariraju mjerilo Temeljnog DLM-a kao mjerilo izmeðu 1:10 000 i
1:25 000 (Shi i Meng 2006), dok naša Specifikacija deklarira mjerilo TTB-a kao
bolje od 1:10 000. Istraivanjem je utvrðeno da poloajna toènost podataka nije
primjerena navedenom mjerilu i kosi se s osnovnim postulatom geodezije iz velikog u malo. Takoðer su minimalne velièine prikupljanja za TTB STOKIS-a nepotrebno niske s obzirom na poloajnu toènost podataka kako prema iskustvu iz
ATKIS-a, tako i prema staroj TK25.
Svakako prije nego li se utvrdi stvarno mjerilo TTB-a treba provesti ispitivanje
poloajne toènosti podataka u bazi proisteklih iz svih vrsta izvornika i njemu prilagoditi minimalne velièine podataka.
4. Zakljuèak
Iz svega navedenog moe se zakljuèiti više toga. Za poèetak potrebno je izraditi
novi Pravilnik kojim æe osnovni pojmovi iz obuhvaæenog podruèja biti jasno i jednoobrazno definirani.
Prema poloajnoj toènosti, neki dijelovi baze podatka su jednake ili manje toènosti
od one potrebne za mjerilo 1:25 000. Prema minimalnim velièinama prikupljanja
TTB je previše detaljno izraðena s obzirom na poloajnu toènost podataka. Postavlja se pitanje stvarne vrijednosti tih podataka ako to detaljiziranje ne prati poloajna toènost i ima li takvo detaljno prikupljanje smisla. Ono produuje i vrijeme potrebno za odravanje TTB-a danas i u buduænosti.
Zbog neprimjerene poloajne toènosti podataka, nije moguæe rabiti TTB kao izvornik podataka za izradu HOK-a, svakako ne na podruèjima gdje su podaci vektori-
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
199
zirani iz stare TK25. Za potrebe izrade HOK-a TTB se donekle moe upotrebljavati na informativnoj razini.
U svakom sluèaju ne moe se kao izvornik rabiti stara TK25 i deklarirati da je
TTB mjerila 1:10 000 s poloajnom toènošæu od ±1 m do ±3 m. Potrebno je
utvrditi stvarnu poloajnu toènost podataka unutar TTB-a nastalih temeljem svih
izvornika navedenih Specifikacijom, odnosno temeljem metapodataka unutar baze podataka i objaviti novo izdanje Specifikacija proizvoda.
Ako svi drugi izvornici zadovoljavaju Specifikacijom definiranu poloajnu toènost,
onda je u TTB-u potrebno zamijeniti podatke nastale vektorizacijom stare TK25
nekima veæe poloajne toènosti. Kada se sve to obavi, onda se moe definirati mjerilo, odnosno raspon mjerila u kojem je TTB izraðen, a zatim upotrebljavati kao
izvornik za kreiranje novih nositelja prostornih podataka.
Literatura
DGU (2003): Specifikacija proizvoda – Topografski podaci, verzija 1.0, Zagreb.
DGU (2008): Geodetsko-geoinformatièki rjeènik, Zagreb.
DGU (2010): Specifikacija auriranja TTB-a i izrada auriranih listova TK25, Zagreb.
Franèula, N. (2012): Naèini osuvremenjivanja ATKIS-a, Kartografija i geoinformacije,
Vol. 11, br. 17, 135–137.
Frangeš, S. (1998): Grafika karte u digitalnoj kartografiji, doktorska disertacija, Geodetski fakultet Sveuèilišta u Zagrebu, Zagreb.
Govedarica, M., Borisov, M. (2011): The Analysis of Data Quality on Topographic
Maps, Geodetski vestnik, Vol. 55, No. 4, 713–725.
Lovriæ, P. (1988): Opæa kartografija, Sveuèilišna naklada Liber, Zagreb.
Narodne novine (2008): Pravilnik o topografskoj izmjeri i izradbi dravnih karata, 109.
Neuenhausen, A. (2013): ATKIS – Basisinformation der Landesvermessung, prezentacija, 1–31, http://www.ikg.uni-bonn.de/, (1.4.2013.).
Racetin, I. (2007): Dinamizacija STOKIS-a, doktorska disertacija, Geodetski fakultet
Sveuèilišta u Zagrebu, Zagreb.
Racetin, I., Lapaine, M. (2008): Minimum Data Collection Dimensions in Topographic
Information Systems, Survey Review, 40, 342–355.
Racetin, I., Bauèiæ, M. (2013): Minimum Mapping Units in Topographic Information
Systems, rukopis, 1–12.
Shi, W., Meng, L. (2006): Some Ideas for Integrating Multidisciplinary Spatial Data, in
ISPRS WG II/3, II/6 Workshop, Multiple representation and interoperability of spatial data, 22–24. 02. 2006., Hanover, Njemaèka, 30–35,
http://www.ikg.uni-hannover.de/isprs/workshop2006/Paper/6020/
1-SHI_MENG2006.pdf, (2.4.2013.).
Vojno-geografski institut (1961): Uputstvo za topografski premer u razmeri 1:25 000
(Projekt), Beograd, Srbija.
URL 1: AdV, http://www.adv-online.de/, (2.4.2013.).
200
Racetin, I.: Temeljna topografska baza podataka STOKIS-a, Geod. list 2013, 3, 191–200
Basic Topographic Database of STOKIS
ABSTRACT. There is a detailed analysis of the basic topographic database (TTB)
of the Official Topographic Cartographic Information System of the Republic of
Croatia (STOKIS) and Topographic Information System of the Republic of Croatia
(CROTIS) and their contents. An overview of how the TTB is treated in relations
with Croatian legislative framework, particularly in the Regulation on topographical surveys and state maps making is given. The foreign experiences and analysis of
the accuracy of geocoding and vectorization of the old paper TK25 of the Military
Geographic Institute were studied. Based on those experiences is determined positional accuracy of the TTB parts formed from the old TK25 as the original data for vectorization. TTB Product specification were analyzed. Presented are the ways of spatial data collecting and the allowed originals for data collecting and in Product
specifications permitted positional deviation. The content and the integrity of the
TTB has been analyzed through a category of data maintenance and through minimum mapping units. STOKIS experience and the one of the Official Topographic
Cartographic Information System of the Republic of Germany (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem – ATKIS) are compared regarding
the minimum mapping units and positional accuracy. It was found that the Germans do not treat all of their spatial data equally. Also, they have a different data
collection sources then STOKIS, and it is expected the same or better positional accuracy. The appropriate solutions are offered.
Keywords: basic topographic database, CROTIS, STOKIS, ATKIS, positional accuracy, content integrity.
Primljeno: 2013-04-15
Prihvaæeno: 2013-05-23
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
201
UDK 528.061:528.91:004.6:519.23
Pregledni znanstveni èlanak
The Statistical Approach for Estimation
of Horizontal Uncertainty of the Points
of Digital Large-scale Maps
Adam DOSKOCZ – Olsztyn1
ABSTRACT. The paper presents results of estimation of the horizontal uncertainty of
digital map data produced by means of various methods: new total station survey
(method A), re-calculation of previous direct measurements realised by orthogonal
and polar system surveys (B), manual vectorisation of a raster orthophotomap image
(C) and graphical-and-digital processing of analogue maps (D). The research was
made on large-scale maps (i.e. on investigated objects A, B, C and D, which were produced by means of various methods) with use of statistical approach. Statistical
analysis has been performed for large statistical samples of vectors sets of control
points shift eL and their components, i.e. true errors of increments of the plane coordinates
eX, eY. In result of research was stated that large-scale digital maps based on data acquired
from various methods do not always meet the requirements of accuracy level specified in
technical standards.
Keywords: large-scale digital maps, horizontal uncertainty, statistical approach.
1. Introduction
Nowadays, when the Geospatial Web services are typically use by individual Web
users, the broader context of the accuracy issue is huge valid for personal and
public (European or Global) users of Spatial Data Infrastructure (Goodchild
2009). The feature of positional uncertainty of digital large-scale maps is very
important for state geodetic administration and surveying documentation centres, and for good relation between producers and users of digital map data
(D¹browski and Doskocz 2008).
The discussed issue is not a local problem, that occurs in Poland only. Accuracy of
digital data has already been investigated by numerous researchers (Husár 1996,
1
Adam Doskocz, PhD, Faculty of Geodesy and Land Management, University of Warmia and Mazury in Olsztyn,
12 Heweliusza Street, PL-10-724 Olsztyn, Poland, e-mail: [email protected]
202
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
López and Gordo 2008). Those investigations are also performed with the use
of statistical analysis (Bolstad et al. 1990), as well as other, modern research
methods (Podobnikar 1999, Croitoru and Doytsher 2003, De Bruin 2008). They
concern, however, maps produced at medium and small scales available in
particular countries. In Poland the large-scale maps exist for the entire country
in the form of the base map therefore the investigations will be thus focused on
that base technical map.
The aspect of direct relations between results of analysis and certainty (accuracy)
of data (the GIGO principle, i.e. “Garbage In, Garbage Out”) has been often discussed in literature (Urbañski 1997). Correlations between data quality and costs
of data acquisition are also stressed. Costs of measurement depend, in general, on
the accuracy of measurement (GaŸdzicki 1995).
Today the uncertainty of the digital databases is the key aspect to integration of
geographic data and their interoperability in the base of spatial data infrastructure (Rönsdorf 2004).
The paper presents the estimation of the horizontal uncertainty of digital
large-scale maps with use of statistical approach. Large-scale maps are the most
accurate cartographic resources, which precisely presented of topographical
objects without generalization of its geometry. Large-scale maps in vector form or
databases of Land Information Systems show geometry of objects in the scale 1:1
(there are real lengths and areas which was calculated from coordinates).
2. Methodology of research and characteristics of investigated objects
Statistical analysis for estimation of accuracy of digital maps was executed basing
on true errors eX, eY of increments of plain coordinates of geometric details of the
1st accuracy group (of selected details of the 1st group, being the so-called, well defined control points). In the case of a map produced on the basis of measurements
with the use of an electronic tachymeter (object A), the differences of coordinates
of control points, surveyed twice (following the theory of measurements in pairs)
were used as true errors. With respect to other analysed methods of acquisition of
location details used for creation of large-scale digital maps (objects B, C and D),
true errors of control points were calculated basing on differences of coordinates
obtained from the investigated map and coordinates determined from a new field
measurement.
Four digital maps (objects of the cities of Olsztyn and Zielona Góra) were the subject of research. The object A is the digital map in the scale 1:500, produced on
the basis of direct survey performed at the university campus in Olsztyn in
1995–96 by student teams with use of an electronic tachymeter. The survey was
based on the 3rd order geodetic control network. 481 control points covering the
area of approximately 200 ha were used for estimation of accuracy.
The object B is the digital base map of the City of Zielona Góra. The digital map
has been produced basing on existing results of surveys, performed in the period
of 1974–1999 (basing on technical traversing of the 2nd order from 1973–74,
developed in accordance with the B-III Instruction), by means of the method
of orthogonal measurements, and, in the recent period, by means of the polar
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
203
method, using an electronic tachymeter (in relation to the restorable 3rd order
network). The map accuracy was evaluated for the area of approximately 330 ha
(out of 5800 ha of the total area of the city), using 1619 control points.
The object C is the digital orthophotomap of the City of Olsztyn. The digital
orthophotomap was produced basing on 1:5000 aerial photographs taken within
the Phare Programme in 1995. Aerial photographs were processed to the digital
form using a matrix scanner with the resolution of 1000 dpi; then the orthophotomap was developed at the scale of 1:2000. The orthophotomap accuracy was
evaluated basing on 311 control points from the area of approximately 115 ha.
The object D is the digital base map of the City of Olsztyn. The digital map was
produced using the method of graphical-and-digital processing of the analogue
base map at the scale of 1:500 with the layers of utilities, at the scales of 1:500
and 1:1000. The base map was produced basing on technical traversing of the 2nd
order from 1974. Survey of details was performed by means of a photogrammetric
method, for initial conditions of October 1977. The map was updated by means of
direct surveys, connected to the control network of 1974, and, after 1986 – to the
newly established restorable control network of the 3rd order. Accuracy of the
digital map was estimated for the area of approximately 355 ha (out of 8800 ha,
being the total area of the city), using 2282 control points.
Coordinates of analysed details of locations of the objects A, B and D were acquired in the form of text listings or database reports; in the case of the object C
coordinates were acquired by means of manual vectorisation of the raster image
of the orthophotomap (Doskocz 2002).
3. Results of research
Idea of estimation of the horizontal uncertainty of digital map data based on true
errors. With accordance the Polish standardisation document PN-N-02206:1978,
the true error is the difference between the observed value and the true (certain)
value of the measured element (so-called measurand). The certain (true) value of
measurand is the ideal value and the true value of the measurand is a fundamental concept. In studies of assessing the horizontal uncertainty of the large-scale
digital maps for certain (ideal) values was adopted the coordinates of the control
points determined from direct measurements by total station. Its accuracy is
about ten times higher than the accuracy of the coordinates obtained from investigated of digital maps (objects B, C, D).
3.1. Statistical analysis for estimation of the horizontal uncertainty of digital
map data
In the course of statistical analysis for estimation of the horizontal uncertainty of
digital map data based on sets of true errors, estimation of parameters of distribution of the random variable and verification of compliance of its distribution
with theoretical models of errors were performed (Doskocz 2005). It highly influenced the statistical estimation of accuracy of control objects, since – in the case
when compliance between the distribution of both sets of true errors eX, eY of the
204
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
given control objects with the normal distribution is stated – the random variable
e 2L (e 2L = e 2X + e 2Y ) – the square of the length of the shift vector of the control point)
would have the c2 distribution with two degrees of freedom (Ney 1976).
For the needs of measuring and plotting of topographic data, the eL type variable
is often used. That variable of two degrees of freedom, expresses the length of the
vector, the components of which represent two independent random variables of
normal distribution and of equal standard deviations. Some transformations of
the c2 distribution of practical value are known from literature (Cramér 1958). An
example of such a variable is the linear error of the point location (Ney 1976).
The strategy of estimation of the horizontal uncertainty of digital map data was
realized with following order on three stages (Doskocz 2005):
I stage: determination of parameters of the random variable:
– calculation of empirical parameters of the random variable “true error”;
II stage: analysis of distribution of the sets of true errors:
– determination of the type of the random variable “true error” (continuous or discrete type);
– formulation of initial assumptions on the distribution of true errors (basing on
empirical parameters and determined type of the random variable);
– verification of non-parametric hypotheses with respect to compliance of distribution of the sets of true errors eX, eY with the normal distribution;
III stage: estimation of accuracy of control objects (independence of eX, eY errors
assumed):
(III-a) – In the case when compliance of distribution of the sets of true errors eX,
eY of the given control object with the normal distribution is stated – estimation of
accuracy of the control object using the c2 distribution (with two degrees of freedom) for the random variable e 2L (“the square of length of the shift vector of the
control point”).
(III-b) – In the case when no compliance of distribution of at least one of the sets
of true errors eX or eY of the given control object with the normal distribution is
stated – estimation of accuracy of the control object with the use of statistical definition of probability, where the probability of occurrence is expressed as the relative frequency of occurrence – occurrence of a specified length of the shift vector
(eL) in the set of control points of the given object (for the sufficient number of
sample population).
3.2. Determination of parameters of a random variable
Two groups of parameters, i.e. measures of location and measures of scattering
are most frequently applied. The basic numerical characteristics of the distribution of the random variable are particular cases of moments of the random variable (Baran 1983). Some values of the basic numerical characteristics are helpful
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
205
to specify (hypothetical) reasons of anomalies of distributions of empirical sets
(Szacherska and Kurpiewska 1976, Wiœniewski 1986):
• Existing skewness (S ¹ 0) in an empirical set proves that the set was created from
combination of subsets of various size and of various expected values. This also proves
that a deterministic factor occurs (a factor of non-random characteristics) which is systematic with respect to the sign but variable with respect to the value.
• Theoretical justification of e > 0 coefficient (slender an empirical curve) is the
occurrence of elements of various accuracy in a set.
• Flattens an empirical curve (e < 0) proves that systematic errors occur.
• Non-zero expected value of the error (x ¹ 0) indicates the occurrence of permanent
errors.
In the initial statistical analysis of true errors the following values have been
N
empirically determined: the average values x = å e X i N (expressed by its estimai=1
tor – the arithmetic mean) and standard deviation of the random variable
N
m = å e 2X i N (estimated by the mean square error). Asymmetry of the distribui=1
tion has been specified by asymmetry factor (skewness) S = m3/m3 and the level of
flattening of curves of empirical distribution with respect to theoretical models
has also been determined. The factor of flattening (excess) has been calculated as
e = (m4/m4) – 3. The following quantities have also been calculated: the mean
square error of the average value of the random variable mx = m N , the averN
age error of the random variable d = å| e X i| N , and the d/m ratio, where N is the
i=1
size of the set. Parameters of random variables of control sets investigated were
presented in the paper (Doskocz 2005).
3.3. Analysis of distribution of true errors
The second stage of analysis was focused on the determination of the distribution
of empirical sets. At the beginning the type of the random variables “true error of
increment of coordinates” eX and eY was specified. Initially the type of the random
variable was visually recognised, since in empirical sets of discrete random variables the number of elements of various values would be small (less then twenty).
However, in the case of a theoretically continuous variable each element of a set
has different value but the same value of variable may occur several times (Ney
1976). Finally, the type of the random variable was specified with use of the hypothesis of wave structure of errors (Adamczewski 1961). In the case of sets of
true errors eX, eY of all control objects, the continuous function of attenuation has
been stated (Doskocz 2002).
Basing on empirical parameters, initial specification of distribution of true errors
was performed. It was noted that the majority of sets are asymmetric (S ¹ 0) and
are affected by a systematic factor (x ¹ 0). It was also found that, for the considerable part
of sets, that obtained d/m ratio vary from its theoretical value in the normal distribution (for Gaussian distribution that ratio equals to d / m = 2 / p » 0, 80, Ney
206
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
1976). The excess values in empirical sets are almost all positive, what indicates
more distinctive slenderness of empirical curves of probability density of errors
than a normal curve of the variance determined in the given empirical set. Therefore, the use of modified normal distribution, in particular the Modulated Normal
Distribution (MND) was considered (Romanowski 1974, Romanowski 1979). The
analysis of relative frequency of true errors eX, eY in the investigated sets indicates
the similarity of their distribution with the MND distribution of the 1st-type.
The empirical sets of observation errors frequently substantially differ from the
Gaussian model; it concerns asymmetry and excess (Szacherska 1974, £yszkowicz
1975b, Wiœniewski 1984, Wiœniewski 1986). Such differences were also exhibited by
the empirical sets investigated. In order to determine the empirical distribution density
curves, Pearson method was applied, that requires calculating numerical coefficients
b1, b2, k (basing on values of central moments of empirical sets, calculated earlier):
b1= m 23 / m 32 , b 2= m 4 / m 22 , k= b1´ ( b 2+ 3) 2 / 4 ´ ( 2´ b 2- 3´ b1- 6) ´ ( 4 ´ b 2- 3´ b1 ).
Those coefficients become the basis for determination the curve, out of 12
Pearson curves, that might be used for approximation of the given empirical set.
Pearson distributions of I, II, IV and VII types were identified as suitable for typical surveying data (£yszkowicz 1975a, £yszkowicz 1975b).
The search for Pearson distributions that might be used for approximation of empirical sets was undertaken. Besides, two statistical tests, i.e. Pearson c2 test and
Ko³mogorow l test were used for verification of non-parametric hypotheses concerning the compliance of distributions of empirical sets with theoretical distributions (Gaussian and MND 1st-type distribution characterized by the leptokurtosis
index wt). Investigations of compliance of distribution of true errors of eX, eY with
theoretical models was performed for the standardized random variable (e.g.
e¢X = ( e X - x)/ m).
The c2 test is of higher sensitivity than l test, but, at the same time, it requires
larger set (at least above one hundred elements) (Ney 1970). The c2 test better
characterizes the difference between the empirical distribution and the theoretical model, since it uses all class intervals of a distributive series. In the l test
the level of compliance between the empirical and theoretical distributions is
expressed by the point value Di. The argument that supports the use of the
Ko³mogorow l method is that the l test is not sensitive on discrepancies which
occur for final small class intervals of the distributive series (which often prevail
in empirical sets) (Hellwig 1998). The Ko³mogorow l method was applied when it
was necessary as an auxiliary test.
Analysed the sets eX, eY are slender (leptokurtic) in majority of cases, with respect
to Gaussian distribution (except of eX and eY sets of the object A, the eY set of the
object D-5 and the eY set of the object B-7); prevailing discrepancies of their distribution occur in central class intervals of the distributive series. Detailed results of
investigations of compliance between distributions of sets of true errors with theoretical distributions were presented in the paper (Doskocz 2005).
3.4. Results of analysis of distribution of true errors
In the first two stages of statistical analysis it was found that the distributions
of eX, eY sets “they are governed by their own law” which makes it difficult to
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
207
Fig. 1. Compliance between the distribution of the empirical set eX of D-6 control object
with the normal distribution.
present them by means of known, theoretical models of errors. Only in a few
cases the compliance between empirical distribution with the theoretical distribution was stated. The only set which proved the compliance between the distribution of the empirical set and the normal distribution (ND) was the empirical set
eX of D-6 control object (Fig. 1).
Distributions of investigated sets of true errors are, in general, not compliant
with MND Romanowski distributions (Doskocz 2005), what results from their
skewness as it is known from literature “utilisation of modulated normal distributions is not fully consistent in conditions of existing asymmetry” (Wiœniewski
1986). Also Pearson curves, which accept the presence of asymmetry and excess
in an empirical empirical set, could, to a very limited extend (eY set of A, eY set of
B-7, eX and eY sets of D-3, eY set of D-5) approximate investigated sets of true
errors (Doskocz 2005).
3.5. Results of estimation of the horizontal uncertainty of digital map data
Because of lack of compliance between the random variable “the square of the
length of the shift vector” and the theoretical distribution c2, the probability of
occurrence of specified values of the point location error mp (expressed by the
length of the vector of shift of the control point eL) has been estimated on the basis of the relative frequency WN of occurrence of particular values eL within the
control objects. The required probability was determined by means of the method
presented in (Smirnow and Dunin-Barkowski 1969). Probabilities have been estimated for the confidence level g = 0.997 for tg = 3.
The confidence interval for the unknown probability may be determined by that
method when the condition N·P·Q > 9 is met (N is the size of the set; P is the
event probability to be determined; Q is the probability of the complementary
event). This condition define sufficient size of the samples who is needed for estimating probability of an analysed event.
208
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
The limits of confidence interval for the estimated probability P are expressed as
P1(W, N) < P < P2(W, N) (Smirnow and Dunin-Barkowski 1969), where:
P1 (W , N ) =
P2 (W , N ) =
2 ´ N ´ WN + t 2y - t y ´ D
2 ´ ( N + t 2y )
2 ´ N ´ WN + t 2y + t y ´ D
2 ´ ( N + t 2y )
D = 4 ´ N ´ WN ´ (1 - WN ) + t 2y .
Statistical estimation of positional uncertainty of digital map data in particular
control objects is given in Table 1. Columns 6 and 8, present probabilities that the
digital map data error does not exceed stated point location error (mP) multiplied
by factor 3 and 2, respectively, at the given control object. Column 10 presents the
probability that the theoretical error will be exceeded (mt – determined in accordance to the accuracy standard for mapping). The symbol (*) by the confidence interval means that the probability is determined in situation when the relative frequency of the considered event in the empirical set had not ensured that the condition of the sufficient sample size was fulfilled.
4. Discussion and conclusions
Results of statistical analysis proved the lack of compliance of considered sets of
true errors with the normal distribution (except eX set of the control object D-6,
presented in Fig. 1). That is why estimation of the horizontal uncertainty of investigated of sets of digital map data was based on statistical definition of the
probability, where the probability of an event is identified with the relative frequency of this event. Obtained results of certainty (accuracy) of data estimation
using statistical analysis (Table 1) are coherent with conclusions developed on the
basis of classical estimation of accuracy (D¹browski and Doskocz 2008).
Statistical analysis confirmed high accuracy of the digital map data produced on
the basis of survey with an electronic tachymeter (object A). Probability that the
theoretical error (0.3 mm at the map scale) will be exceeded in the object A does
not exceed 5%.
The probability of occurrence of the point location error which does not meet the
accuracy standards in the case of a digital map data produced on the bases of the
past field surveys is relatively low (object B); in general it does not exceed 10%
(except control objects B-3 and B-7).
Statistical analysis confirmed the high accuracy (in relation to well identified details of the 1st group, i.e. characteristic points of technical utilities) of a digital
orthophotomap (object C). In the case of that object the probability of occurrence
errors larger than the theoretical error does not exceed 3%.
209
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
Table 1. Estimation of positional uncertainty of digital map data with use of statistical
approach.
Con- Anal- Size m
P
trol ysed of the
[m]
object value set
Estimated probabilities of occurrence of the (D) error
in general population
WN
D £ 3mp
WN
D £ 2mp
WN
D > mt
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
A
eL
478
0.04
0.95
0.91<P<0.97
-
-
B-1
eL
257
0.15
-
-
B-2
eL
217
0.21
0.99
0.94<P<1*
0.96 0.90<P<0.98* 0.03 0.01<P<0.09*
B-3
eL
209
0.33
0.98
0.93<P<1*
0.92
0.85<P<0.96
0.13
0.08<P<0.22
B-4
eL
241
0.22
-
-
0.94
0.87<P<0.97
0.05
0.02<P<0.12
0.02 0.01<P<0.05*
0.97 0.92<P<0.99* 0.004
0<P<0.04*
B-5
eL
318
0.20
0.98 0.94<P<0.99* 0.97 0.93<P<0.99* 0.03 0.01<P<0.07*
B-6
eL
264
0.14
0.98 0.94<P<0.99* 0.96
B-7
total
eL
96
0.41
0.98
0.88<P<1*
B-7
sheet
2(2)
eL
72
0.21
-
-
0.97
0.84<P<1*
0.03
0<P<0.16*
C
eL
311
0.21
-
-
0.97
0.92<P<0.99
0
0<P<0.03*
D-1
eL
1001
0.38
0.99
0.98<P<1*
0.95
0.93<P<0.97
0.19
0.16<P<0.24
D-2
eL
549
0.45
0.99
0.97<P<1*
0.95
0.92<P<0.97
0.27
0.22<P<0.33
D-3
eL
240
0.46
1
0.96<P<1*
0.95
0.90<P<0.98
0.32
0.24<P<0.42
D-4
eL
236
0.33
0.98 0.93<P<0.99* 0.96 0.90<P<0.98* 0.15
0.09<P<0.23
D-5
eL
134
0.30
-
-
0.96 0.88<P<0.99* 0.14
0.07<P<0.26
D-6
eL
115
0.39
-
-
0.97 0.88<P<0.99* 0.29
0.18<P<0.42
0.90<P<0.98
0.02
0.91 0.78<P<0.96* 0.15
0<P<0.06
0.07<P<0.28
The lowest accuracy was confirmed for a digital map data produced by means of
graphical-and-digital processing of analogue maps (object D). The estimated probability of occurrence of the point location error that exceeds the theoretical error
value (0.3 mm at the map scale) within the object D equals to 20 ÷ 30%.
Results of performed investigations allow to formulated the general conclusions:
1) Large-scale digital maps based on data acquired from various methods do not
always meet the requirements of accuracy level specified in technical standards.
2) There is a need for estimating the accuracy of large-scale digital maps in order
to ensure an appropriate quality of the state surveying resources.
3) The future investigations should be focused on automation process of estimation of the certainty of digital map data bases with application mathematical and
statistical methods.
Besides in accordance with opinions too other researchers, quality control for spatial data refers to developing methods to ensure the final spatial data are produced to meet the user requirements (Shi 2008).
210
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
Acknowledgment
This work is the result of own research within the frames of University of
Warmia and Mazury in Olsztyn, theme No. 528-0309-804 “Issues of geodetic networks as well as creation and updating of databases of digital maps”.
References
Adamczewski, Z. (1961): Hypothesis of wave structure of the errors (in Polish), Geodezja i Kartografia, Vol. X, No. 2, 151–159.
Baran, L. W. (1983): Theoretical bases of elaborate of results of the geodetic surveys (in
Polish), PWN, Warsaw.
Bolstad, P. V., Gesler, P., Lillesand, T. M. (1990): Positional uncertainty in manually digitized map data, International Journal of Geographical Information Systems, Vol.
4, No. 4, 399–412.
Cramér, H. (1958): Mathematical methods in statistic (in Polish, translated from
English), PWN, Warsaw.
Croitoru, A., Doytsher, Y. (2003): Accounting for Discontinuities in Cadastral Data
Accuracy: Toward a Patch Based Approach, Proceedings Paper of FIG Working Week, Paris, France, from:
http://www.fig.net/pub/fig_2003/TS_15/TS15_4_Croitoru_Doytsher.pdf,
(23.03.2013).
D¹browski, W., Doskocz, A. (2008): Estimation of accuracy of the large-scale digital topographic map data, Proceedings Paper of 7th International Conference on Environmental Engineering, Vol. 1–3, Vilnius, Lithuania, 1293–1299.
De Bruin, S. (2008): Modelling Positional Uncertainty of Line Features by Accounting
for Stochastic Deviations from Straight Line Segments, Transactions in GIS, Vol.
12, No. 2, 165–177.
Doskocz, A. (2002): Examining of accuracy of large-scale digital maps made with different methods (in Polish), Ph.D. Dissertation, University of Warmia and Mazury in
Olsztyn, Olsztyn.
Doskocz, A. (2005): The use of statistical analysis for estimation of positional accuracy
of large-scale digital maps, Geodesy and Cartography, Vol. 54, No. 3, 131–150.
GaŸdzicki, J. (1995): Cadastral systems (in Polish), PPWK, Warsaw-Wroclaw.
Goodchild, M. F. (2009): Geographic information systems and science: today and tomorrow, Annals of GIS, Vol. 15, No. 1, 3–9.
Hellwig, Z. (1998): Elements of probability and mathematical statistic (in Polish), PWN,
Warsaw.
Husár, K. (1996): Presnos digitálnych priestorovych údajov (in Slovak), Kartografickié
Listy, No. 4, 69–78.
López, F. J. A., Gordo, A. D. A. (2008): Analysis of Some Positional Accuracy Assessment Methodologies, Journal of Surveying Engineering, Vol. 134, No. 2, 45–54.
£yszkowicz, A. (1975a): Define of Pearson curves description of sets of errors of the geodetic surveys (in Polish), Geodezja i Kartografia, Vol. XXIV, No. 4, 275–282.
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
211
£yszkowicz, A. (1975b): Choice of mathematical models for empirical distribution of results of the geodetic surveys (in Polish), Ph.D. Dissertation, University of Warmia
and Mazury in Olsztyn, Olsztyn.
Ney, B. (1970): Criteria of compliance of empirical distribution with models (in Polish),
Polska Akademia Nauk – Oddzia³ w Krakowie, Prace Komisji Górniczo-Geodezyjnej, Seria Geodezja, No. 7, 31–46.
Ney, B. (1976): Statistical methods in geodesy (in Polish), AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, No. 497, Kraków.
PN-N-02206:1978 (1978): Geodetic calculations, the theory of errors and the fundamental names, PKN, Polish Committee for Standardization.
Podobnikar, T. (1999): Modelling and Visualisation of Spatial Data Error, Monte Carlo
Simulations in Slovenia, GIM International, Vol. 13, No. 7, 47–49.
Romanowski, M. (1974): Theory of modulation of the random errors in observations (in
Polish), Polska Akademia Nauk – Oddzia³ w Krakowie, Prace Komisji Górniczo-Geodezyjnej, Seria Geodezja, No. 18, 19–46.
Romanowski, M. (1979): Random Errors in Observations and the Influence of Modulation on their Distribution, Verlag Konrad Wittwer, Stuttgart.
Rönsdorf, C. (2004): Positional integration of geodata, Positional accuracy improvement: Impacts of improving the positional accuracy of GI databases, EuroSDR Publication No. 48 – Related Papers, from:
http://www.eurosdr.net/km_pub/no48/html/positional/related_papers.htm,
(23.03.2013).
Shi, W. (2008): From Uncertainty Description to Spatial Data Quality Control [online],
In: Proceedings of the 8th International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resources and Environmental Sciences, Shanghai, China, June
25–27, 2008,
http://www.spatial-accuracy.org/system/files/WenzhongShi2008accuracy.pdf,
(23.03.2013).
Smirnow, N. W., Dunin-Barkowski, I. W. (1969): Course of probability and mathematical statistic in technical applications (in Polish, translated from Russian), PWN,
Warsaw.
Szacherska, M. K. (1974): Model of composition of errors of the geodetic surveys (in Polish), Geodezja i Kartografia, Vol. XXIII, No. 1, 21–51.
Szacherska, M. K., Kurpiewska, A. (1976): Accuracy of precision leveling in light of statistical investigations (in Polish), Geodezja i Kartografia, Vol. XXV, No. 1, 17–33.
Urbañski, J. (1997): Understand GIS – analysis of spatial information (in Polish), PWN,
Warsaw.
Wiœniewski, Z. (1984): Use of Pearson distributions II and VII types in adjustment of
the geodetic networks (in Polish), Geodezja i Kartografia, Vol. XXXIII, No. 3,
85–104.
Wiœniewski, Z. (1986): Adjustment of geodetic networks with use of probabilistic models
of errors of the surveys (in Polish), Acta Acad. Agricult. Techn. Olst. Geodaesia et
Ruris Regulatio, No. 15, Supplementum C., ART in Olsztyn, 105 pp.
212
Doskocz, A.: The Statistical Approach for Estimation of Horizontal…, Geod. list 2013, 3, 201–212
Statistièki pristup procjeni horizontalne
nesigurnosti toèaka na digitalnim kartama
krupnog mjerila
SAETAK. Rad prikazuje rezultate procjene horizontalne nesigurnosti podataka digitalnih karata izraðenih uz pomoæ razlièitih metoda: nova izmjera mjernom stanicom (metoda A), preraèunavanje prethodnih direktnih mjerenja ostvarenih izmjerama uz pomoæ ortogonalnih i polarnih sustava (B), ruèna vektorizacija prikaza
rasterske ortofoto karte (C) i grafièko-digitalna obrada analognih karata (D). Istraivanje je provedeno na kartama krupnog mjerila (tj. na predmetima istraivanja A,
B, C i D, koji su izraðeni razlièitim metodama) koristeæi statistièki pristup. Statistièka analiza provedena je na velikim statistièkim uzorcima vektorskih nizova pomaka
kontrolnih toèaka eL i njihovih komponenata, tj. pravih pogrešaka poveæanja ravninskih
koordinata eX, eY. Rezultati istraivanja pokazali su da digitalne karte krupnog mjerila bazirane na podacima dobivenim razlièitim metodama ne ispunjavaju uvijek zahtjeve toènosti koji su
specificirani u tehnièkim standardima.
Kljuène rijeèi: digitalne karte krupnog mjerila, horizontalna nesigurnost, statistièki pristup.
Primljeno: 2013-06-01
Prihvaæeno: 2013-07-12
Geod. list 2013, 3
POVIJEST
213
STJEPAN HORVAT, HRVATSKI GEODET-INENJER U ARGENTINI
Ovo pismo primio sam 1. kolovoza 2013. od gospodina Alberta H. J. Christensena iz
SAD-a. Uz njegovo dopuštenje objavljuje se u Geodetskom listu kao uspomenu na Stjepana Horvata, geodeta, sveuèilišnog profesora i rektora Hrvatskoga sveuèilišta 1944.
godine. Izvornik je napisan na engleskom jeziku, a na hrvatski ga je preveo Valentin
Lapaine.
Miljenko Lapaine
Dragi dr. Lapaine,
Hrvatski geodet-inenjer u Argentini. Bio mi je veliki uitak èitati Vaše radove o
kartografskim projekcijama koje mi je poslao prijatelj i kolega Ruben Rodriguez. Vaše spominjanje gospodina Stjepana Horvata, našega zajednièkog i cijenjenog mentora iz geodezije
i kartografije, potaknulo me na pisanje ovih redaka.
Objema disciplinama gospodin Horvat pristupao je kao vješt i iskusan inenjer, uvijek vodeæi raèuna o troškovima i vremenu. Zbog takvog sam se pristupa odluèio na geodetu-inenjera na poèetku ovoga pisma. Nije mi se èinilo da bi išta drugo bolje moglo oznaèiti profesionalnu ulogu gospodina Horvata.
Schreiberov obrazac. Što se praktiène strane tièe, volio bih isprièati sluèaj iz sredine
1950-ih, kada je gospodin Horvat radio kao savjetnik u Raèunalnom odjelu IGM-a (Instituto
Geográfico Militar Argentino). U poèetku se izravno raèunanje geografskih koordinata radilo na velikim presavinutim obrascima s pomoæu logaritamskih formula generala Schreibera. Ti su se nama mrski obrasci upotrebljavali barem tijekom prijašnjih 10 godina,
premda je svo to vrijeme osoblje Odjela imalo elektromehanièke kalkulatore MADAS.
Kombinacija vrlo skupih ureðaja i zamornih logaritamskih obrazaca trebala je inenjerima
i geodetima biti potpuno neusklaðena. Meðutim, nije. Sve dok gospodinu Horvatu nije
omoguæeno moderniziranje postupaka u Odjelu, osoblje je raèunalo pet geografskih koordinata u radnom danu od 7 sati, što je tada bio standard za taj obrazac. Taj je standard zapravo trebalo smatrati preblagim s obzirom na rezultat od 12 toèaka dnevno koji su postizali predani i toèni zaposlenici. Èim mu je dozvoljeno, gospodin Horvat zamijenio je
te obrasce, osmislivši mnogo kraæi obrazac koji se temeljio na prirodnim brojevima. Novi
je postupak bio toliko jednostavan da je tipièan djelatnik bez naprezanja mogao izraèunati 24 toèke dnevno, a u posebnim uvjetima i do 40. To je jedan od mnogih sluèajeva u kojima bih mogao ukazati na panju koju je gospodin Horvat pridavao praktiènoj
strani geodezije, premda je to jedini sluèaj koji mogu poduprijeti brojkama koje sam dobro
zapamtio.
Natjecanje meðu metodama. Nije potrebno posebno istaknuti da je gospodin Horvat bio
neuobièajeno brz i toèan s MADAS-om. Stoga su krajem 1940-ih on i još jedan podjednaki
struènjak izabrani kao jedan od dvaju timova u natjecanju u rješavanju normalnih jednadbi. Koliko znam, bio je to neusporediv dogaðaj u povijesti geodetskih raèunanja. Više o
tome jedinstvenom natjecanju moete proèitati u mojem Triangulation Adjustments in
Buenos Aires, ACSM Bulletin (studeni/prosinac 2007). Gospodin Horvat je taj put naalost
bio na strani poraenih: njegov je tim primjenjivao Boltzov iterativni postupak, kojega je
u to doba gorljivo zagovarao jedan drugi europski geodet. Druga je strana primjenjivala
izvrsno oblikovan Helmertov postupak eliminacije blokova, koji je usavršen idejama
Pranis-Pranevièa o istodobnom eliminiranju nepovezanih nepoznanica. Tim koji je primjenjivao Boltzov postupak izgubio je unatoè uzornom nastupu gospodina Horvata i njegovoga
kolege. Nisu mogli pobijediti jer rješenje nije konvergiralo. Razlog tome bili su pogrešni
predznaci nezavisnih èlanova, greška u jednadbama koju je napravio vatreni, ali nesposob-
214
Povijest, Geod. list 2013, 3
ni zagovornik te metode. Èak i bez te pogreške, iterativno rješenje trebalo je izgubiti jer je
bilo sporije od izravnog rješenja. Takoðer je bilo strašno zamorno.
Prilagodljivost. Takoðer bih spomenuo intelektualnu prilagodljivost koju bi gospodin
Horvat pokazao kada god se stare postupke moglo ugraditi u raèunalnu primjenu. Njegova
je prilagodljivost bila izuzetna, pogotovo ako se uzme u obzir negativan stav koji su drugi
imali o prebacivanju svojih postupaka u raèunalne programe. Jedan sluèaj vrijedan spomena završio je kao potpun promašaj, ponajviše zbog toga negativnog stava, ali i nesposobnosti programera i nedovoljnoj snazi raèunala. Mjeseci, ako ne i godine potraæeni su na skup
rutina koje se nisu mogle upotrijebiti. Nikad nije isporuèen priruènik za upotrebu; programer uopæe nije razumio sloeni postupak; otkriveno je mnoštvo grešaka u kodiranju, a jedini vidljivi rezultat bila je hrpa beskorisnih perforiranih kartica. U suprotnosti s tim, gospodin Horvat je kao sposoban inenjer slavio dolazak raèunala, predlauæi razumne promjene
starih postupaka koje bi omoguæile lakše pisanje i veæu brzinu novih programa. Zapravo,
kad je IGM kupio prvi stolni kalkulator (mislim da je proizvoðaè bio Emerson) koji je
(jedva) bilo moguæe programirati i dao ga gospodinu Horvatu, on se entuzijastièno posvetio
mijenjanju svojih ruènih obrazaca u uèinkovite programe. Sjeæam se jedne anegdote o tom
stroju, koju se osjeæam slobodnim ukljuèiti u ove memoare, koja je nama bila zanimljiva, a
drugoj strani deprimirajuæa. Kad je gospodin Horvat dobio taj kalkulator, u odjelu je bilo
barem 40 kalkulatora MADAS i 10-ak kalkulatora Marchland. Jednog je dana vrlo vješt mehanièar koji je radio za postrojenje MADAS, vidjevši gospodina Horvata kako radi s novim
kalkulatorom, s prezirom uzviknuo: “Te stvari neæe preivjeti. Tko æe ih odravati i popravljati kad se pokvare?”. Samo godinu dana kasnije, stotine kalkulatora MADAS iz IGM-a, banaka, osiguravajuæih i inenjerskih tvrtki skupljale su prašinu u skladištu dok je gospodin
Horvat radio sa svojim još nepopravljanim elektronièkim kalkulatorom. Naravno, više nikad nismo vidjeli kalkulatore MADAS.
Mana? U trima sam prilikama vidio gospodina Horvata tako ljutitog da bi to neki zlobnici
pripisali karakternoj mani. Ja ne bih. Gospodin Horvat zbilja nije mogao trpiti budale, pogotovo one struènog karaktera. U tim sam navratima vidio gospodina Horvata kako bi problijedio nakon što je èuo za neku grešku koju je napravio zaposlenik, a koja se odraavala
negativno na sve zaposlenike. Siguran sam da su neki od aktera tih dogaðaja još uvijek
aktivni i sjeæaju se jednog od tih sluèajeva, koji je bio vrlo štetan, ali i pouèan. Pokušat æu
pronaæi jednog od njih i, ako uspijem, zamolit æu ga da se prisjeti tog dogaðaja kako bih
Vam to mogao poslati.
Zapravo je gospodin Horvat uvijek bio jedan tip èovjeka, a drugi samo onda kad bi èuo za
neku od takvih grešaka. Obièno bi izgledao vrlo smireno, sveèano i trebalo se potruditi reæi
mu nešto iskreno zabavno da bi od njega izvukao smiješak. Ne mogu se sjetiti da sam ga
ikad èuo kako se smije. Pretpostavljam da mu je bilo teško smijati se s obzirom na bol zbog
prognanstva i sjeæanje na rat. Unatoè tome razvio sam s njim prisan odnos i duboko poštovanje prema njemu.
Trebam li reæi i da je gospodin Horvat bio umjetnik u kuhinji? Moji kolege, moja buduæa supruga i ja mnogo smo puta u njegovoj kuæi uivali u njegovoj šljivovici i jelima – pogotovo se
sjeæam gulaša i riblje juhe – te prièama koje nam je prièao o svome ivotu i radu na starom
austrijskom katastru. Nije mnogo prièao o kasnijim godinama u rodnoj Hrvatskoj. Gospodin Horvat takoðer je bio skladatelj; uzgajao izvrsne rajèice u vrtu; dimio šunku i kobasice
(moglo ih se jesti cijeli dan) i uvijek imao vremena za svoje prijatelje i uèenike.
Za kraj bih samo dodao da je gospodin Horvat uvijek bio velikodušan i otvoreno dijelio svoja
znanja i iskustvo. Stoga se još uvijek ponosno smatram njegovim uèenikom, gotovo 30 godina nakon što nas je napustio.
Primite moje najljepše pozdrave i elje,
Albert H J Christensen
215
Povijest, Geod. list 2013, 3
KOORDINATE HIDROMETEOROLOŠKOG STUPA NA TRGU
NIKOLE ŠUBIÆA ZRINSKOG U ZAGREBU
Veæ je u èlanku Meteorološki stup na Zrinjevcu (Geodetski list 2000, br. 3) pisano dovoljno
da svakog prolaznika, putnika namjernika i studenta geodezije zaintrigira ura koja pokazuje koliko je sati, bilo po danu ili po noæi. Meðutim, nisu spomenute geografske astronomske
koordinate, tj. meridijani i paralele koji su napisani kaligrafskim pismoslikarskim zlatnim
slovima. Koordinate se odreðuju neposrednim astronomskim opaanjima. Obièno pišemo
geografsku širinu (j) i geografsku duljinu (l). Tako za neizmjereno kaemo koliku ima duljinu, a kada je odreðeno dvjema toèkama A i B, tj. kada je izmjereno onda kaemo da je to
duina.
Za priblinu geografsku duinu uzeto je vrijeme od Greenwicha na istok, i to na osnovi treæeg fundamentalnog astronomskog kataloga za epohu 1940,693, tj:
1h 4m 5s je 16° 01’ 17”,
dok je priblina geografska širina:
45° 48’ 34”,5.
U tehnièkom priruèniku za inenjere i graditelje (Tehniucký prùvodce, Prag, 1902. godina)
na stranici 393, Zagreb (Záhøeb) ima geografsku širinu 45° 49’ 00”, a geografsku duinu
15° 59’ 00”, tj. 1h 3m 56s.
Na postamentu (podestu) oko stupa, koji je bio postavljen 30. rujna 1884. godine, bio je natpis: “Sve dublje i dublje razotkriva nam znanost prirodne tajne i neodoljivom nas snagom
sili k priznanju nepromjenljivoga neotkrivenog vjeènog boanstva.”
Prilikom restauracije stupa 1959. godine uklonjena je eljezna kovana ograda i izbrušeni su
ti natpisi. Stup je obnovljen i 1993. godine, ali natpis nije vraæen.
Predlaemo takoðer brisanje koordinata koje su izraèunate 1941. godine te da se napišu
koordinate odreðene GPS ureðajem.
Smatramo kako bi i kratka povijest o oskultacijama na nebeski svod bila dovoljna za saznanje kako se prije 70 i nešto više godina radilo. Iako su geografske koordinate, širina i
duljina, tijesno povezane imaju potpuno drugu povijest. Stari su astronomi, iako su imali
primitivne naprave, ipak odreðivali geografsku širinu od nekoliko luènih minuta. Pouzdanost odreðivanja širine, tj. visine nebeskog pola nad horizontom zavisi o pomiènoj ljestvici
noniusu (Petrus Nonius, 1492–1577) za oèitavanje najmanjih dijelova na limbu, èiju je prvu
konstrukciju 1636. godine napravio Petrus Vernier (1580–1673). Pronalaskom astronomskog durbina širina se odreðuje i u dijelovima luène sekunde.
Za odreðivanje geografske duljine nije dovoljan samo pogled prema nebu, veæ i vrijeme, tj.
podatak koliko je sati u tom trenutku. Stari astronomi odreðivali su vrijeme pomoæu gnonoma, štapa okomito ubodenog u tlo i njegove sjene (kratka sjena – podne), zatim pomoæu
klepsidara – naprava za mjerenje vremena otjecanjem vode ili curenjem pijeska u niu spojnu posudu. Vrijeme je bilo odreðeno priblino, meðutim njima je pripala èast za vještine i
metode odreðivanja bilo koje toèke ili niza toèaka na Zemlji pomoæu geografskih koordinata
– širine i duljine. Prvi je primijenio ovo saznanje grèki astronom Hiparh (161–127 pr. Kr.).
Otkrio je precesiju ekvinocija i jedan je od utemeljitelja geocentriènog sustava te je izradio
prvi poznati atlas s 850 zvijezda. Zbog nepouzdanih ura predloio je da se koristi pomrèina
Mjeseca. Tom metodom odreðene su duljine na 2500 toèaka. Sve do XVI. stoljeæa koristila
se ta metoda, koju je Klaudij Ptolemej (o.90–o.168), astronom i geograf iz Aleksandrije,
objelodanio u svojoj poznatoj knjizi Almagest. Metoda Mjeseèevih pomrèina veoma je gruba,
jer je teško zapaziti prostim okom ili durbinom trenutak poèetka i završetka pomrèine zbog
polusjena.
216
Povijest, Geod. list 2013, 3
Pretpostavimo da su širine bile odreðene od nekoliko luènih minuta, a duljine od 4 do 5
stupnjeva, pa su tako sve karte bile grubo odreðene. Nešto loše moe završiti i dobro. Tko
zna bi li se Kristofor Kolumbo odluèio na svoj put da mu je bila poznata prava udaljenost.
Izvore èovjekova znanja o prostoru i vremenu treba traiti u primitivnim promatranjima
prirodnih pojava. Nebeski svod predstavljao je primitivnu gigantsku uru. Nastojanja civilizacija Egipta, Babilona, Grèke, Aleksandrije te Rimske drave vodile su brigu o razvoju
mjerenja vremena za civilne i vojne svrhe. Rimska civilizacija poznavala je prirodni dan
(dies naturalis), vojni i astronomski dan (ekvinocijski) kada dan i noæ imaju po 12 sati. Pronalaskom pješèanog sata, vatrenog sata (uljanica, voštana svijeæa), vodenog sata i drugih,
kroz èitavi srednji vijek usavršavanje je napredovalo vrlo sporo. Tek je redovnik Gerbert
Aurillac, kasnije papa Silvestar II (999–1003), dao ideju ure s njihalom i utezima. Richard
de Valingfort iz Engleske izradio je uru s njihalom 1326. godine. Prve ure koje su sluile za
odreðivanje geografskih koordinata na moru sagradio je John Harrison, stolar (Longituda,
Geodetski list 2001, br. 1, str. 70), na temelju nagradnog natjeèaja 1758. godine. Bio je to
prvi kronometar. Tek 1840. konstruiraju se prve ure na navijanje opruge za depne ure, itd.
Moemo postaviti pitanje, zašto poveæavati toènost odreðivanja koordinata kada i sam teorijski oblik ne predstavlja nešto stabilno, nego se mijenja po djelovanju Zemljine teišnice?
Imaju li polovi periodièko gibanje, ili æe oni nastaviti svoje gibanje po cijeloj Zemljinoj površini. Ovo moemo potvrditi današnjim oscilacijama u promjenama godišnjih doba u tropska proljeæa i ljeta te u polarnu jesen i zimu na cijeloj Zemaljskoj kugli. Sjeverni je pol svake
godine sve blie Grenlandu. Precizno odreðivanje sjevernog pola kljuèno je za funkcioniranje GPS-a.
Boidar Kanajet
Geod. list 2013, 3
TERMINOLOGIJA
217
MNOINSKO SKUPLJANJE PODATAKA
Termin crowdsourcing (crowd – mnoštvo, gomila; source – izvor) stvorili su 2005. Jeff
Howe i Mark Robinson urednici u èasopisu Wired. Termin je stvoren iz potrebe da se imenuje postupak kojim tvrtke, slueæi se internetom, prenose poslove na neke pojedince. Oni
su zakljuèili da se u tom postupku zapravo radi o prenošenju poslova na mnoštvo, mnoinu
ili gomilu pa je tako nastao termin crowdsourcing koji se moe odnositi na široki spektar
aktivnosti. E. Estellés-Arolas i F. González-Ladrón-de-Guevara u èlanku Towards an integrated crowdsourcing definition (Journal of Information Science 2012, 2, 189–200) definiraju crowdsourcing kao mrenu aktivnost u kojoj pojedinci, institucije, nevladine organizacije ili poduzeæa pozivaju otvorenim pozivom raznorodnu grupu pojedinaca s razlièitim
znanjima da se dobrovoljno ukljuèe u rješavanje nekog zadatka ili problema.
Termin crowdsourcing nastao je po uzoru na termin outsourcing kojim se u ekonomiji naziva postupak prenošenja dijela poslova neke tvrtke na neke druge tvrtke. Glavni razlog
takvog postupka je jeftinija radna snaga u zemljama u koje se posao prenosi. Za razliku od
outsourcinga kod crowdsourcinga se radi o prenošenju poslova na nepoznato mnoštvo koje
se preko interneta poziva da se dobrovoljno prikljuèi rješavanju nekog zadatka. Moda najpoznatiji primjer crowdsourcinga je Wikipedija jer tu enciklopediju ne stvaraju poznati
enciklopedisti nego mnoštvo nepoznatih pojedinaca.
Osnovne informacije o terminu crowdsourcing, koji sve èešæe nalazimo i u kartografskim
tekstovima, pronašli smo u engleskoj inaèici Wikipedije. Ona upuæuje i na èlanke o tome
terminu na mnogim drugim jezicima. Veæina èlanaka na drugim jezicima, npr. njemaèkom,
talijanskom, ruskom i slovenskom, zadrala je u naslovu engleski termin. Na hrvatskom
jeziku predloen je naziv nabava iz mnoštva. Za primjenu tog termina u kartografiji
predlaemo termin “mnoinsko skupljanje podataka”. Na Hrvatskom jeziènom portalu
(http://hjp.novi-liber.hr/) nema pridjeva od imenice mnoštvo. Od imenice mnoina, što je sinonim i za mnoštvo, postoji pridjev mnoinski pa stoga i predlaem prethodno navedeni
termin.
Najpoznatiji primjer mnoinskog skupljanja podataka u kartografiji je projekt OpenStreetMap
(OSM) o kojem je u inozemnoj i domaæoj struènoj literaturi veæ objavljeno mnoštvo informacija. OSM je projekt virtualne zajednice s ciljem stvaranja slobodne, svima dostupne karte
svijeta, koju svatko moe sam i doraðivati. Karte, odnosno kartografski podaci na OSM-u su
doprinosi suradnika, a uglavnom nastaju primjenom ruènih GPS ureðaja, preuzimanjem
podataka s aerosnimaka ili satelitskih snimaka i iz drugih slobodnih izvora.
Uz termin mnoinsko skupljanje podataka u kartografiji se za takav naèin skupljanja geoinformacija upotrebljava i termin dobrovoljne geoinformacije (volunteered geographic information – VGI). Koliko se takav naèin skupljanja geoinformacija proširio i dobio na vanosti
posljednjih godina svjedoèi i knjiga Crowdsourcing Geographic Knowledge koju su uredili
Daniel Sui, Sarah Elwood i Michael Goodchild, a objavljuje Springer ove 2013. godine. Knjiga daje i odgovor na pitanje jesu li u kartografiji termini crowdsourced data i volunteered
geographic information sinonimi ili ipak postoje odreðene razlike.
Nedjeljko Franèula
218
VIJESTI
Geod. list 2013, 3
PROF. EMER. NEDJELJKO FRANÈULA
Dobitnik Nagrade za ivotno djelo Hrvatskoga geodetskog društva
Nedjeljko Franèula roðen je u Zagrebu 20.
lipnja 1937. Gimnaziju je završio u Zagrebu
1956. Diplomirao je 1962. na Geodetskom
odjelu Arhitektonsko-graðevinsko-geodetskog fakulteta u Zagrebu, doktorirao 1971.
u Bonnu (Landwirtschaftliche Fakultät) tezom Die vorteilhaftesten Abbildungen in der
Atlaskartographie. Boravio je u Institutu
za kartografiju i topografiju Sveuèilišta u
Bonnu dvije godine (1969–71) kao stipendist Deutsche Akademische Austauschdienst
(DAAD), a 1976. bio je ondje ponovno kao
stipendist DAAD-a, tri mjeseca na znanstvenom usavršavanju iz podruèja automatizacije u kartografiji. Za asistenta na Geodetskom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu
izabran je 1963., za docenta 1975., za izvanrednog profesora 1980., a za redovitog profesora 1985. U znanstveno-nastavno zvanje redovitog profesora u trajnom zvanju za podruèje tehnièkih znanosti – polje geodezija izabran je u veljaèi 1996. God. 2007. Senat Sveuèilišta u Zagrebu imenovao ga je professorom emeritusom.
Nakon izbora za docenta na Geodetskom fakultetu predavao je kolegije Geoinformatika I,
Kartografija II, Kartografija III i Kompjutorska obrada geodetskih podataka. Osim u Zagrebu predavao je na dodiplomskom i poslijediplomskom studiju i na Fakultetu za arhitekturu, graðevinarstvo i geodeziju u Ljubljani 1974–76. Prema nastavnom planu i programu iz 1994. predavao je na Geodetskom fakultetu Geoinformatiku I, Kartografske projekcije, Digitalnu kartografiju i Kartografsku generalizaciju. Od akad. god. 2002/03 predavao
je Kartografske projekcije i Digitalnu kartografiju. Na poslijediplomskom studiju predavao
je Uvod u znanstveni rad i Slubeni topografsko-kartografski informacijski sustav RH. Bio
je mentor u izradi 65 diplomskih radova, osam magistarskih radova i èetiri doktorske disertacije. Baveæi se više od trideset godina primjenom raèunala u rješavanju geodetskih i kartografskih zadataka uveo je digitalnu kartografiju u nastavu na dodiplomskom i poslijediplomskom studiju Geodetskog fakulteta u Zagrebu.
Od 1962. do 1986. bio je suradnik u ostvarenju èetiriju znanstvenih projekata. Prema ugovorima s Ministarstvom znanosti i tehnologije Republike Hrvatske bio je voditelj znanstvenog zadatka Kartografska istraivanja prostora 1987–91, znanstvenih projekata Kartografija i geoinformacijski sustavi 1991–96. Hrvatska kartografija – znanstvene osnove
1997–2001. Prema ugovorima s Dravnom geodetskom upravom bio je voditelj znanstveno-struènih projekata Hrvatski kartografi 1996–2002. i Geodetski rjeènik 1996–2003.
Objavio je oko 400 znanstvenih i struènih radova. Preteno u timskom radu izveo je èetrdesetak struèno-praktiènih radova (geodetska izmjera, topografske i tematske karte), izradio
deset ekspertiza i sastavio 25 raèunalnih programskih paketa.
Glavno su podruèje njegova istraivanja kartografske projekcije i digitalna kartografija. Rezultati njegovih istraivanja o kartografskim projekcijama s minimalnim deformacijama citirani su u CC-èasopisima, inozemnim udbenicima, leksikonima i enciklopedijama.
Od 1976. do 1986. bio je zamjenik glavnog i odgovornog urednika èasopisa Geodetski list, a
od 1987. do 1995. njegov glavni i odgovorni urednik. Bio je suradnik redakcije Pomorskog
leksikona Leksikografskog zavoda Miroslav Krlea iz Zagreba. Od 1976. stalni je suradnik
meðunarodne kartografske referativne publikacije Bibliographia cartographica (München
– New Providence – London – Pariz). Dopisni èlan International Cartographic Association,
Vijesti, Geod. list 2013, 3
219
Commission II: Definition, Classification and Standardization of Technical Terms in Cartography bio je 1975–80. Bio je èlan nekoliko društava i vijeæa.
Diplomu Republièke zajednice za znanstveni rad SR Hrvatske 1975–85 primio je 1985.
Priznanje Hrvatskoga geodetskog društva u povodu 50. obljetnice neprekidnog izlaenja
Geodetskog lista za izvanredan doprinos na promicanju geodetske znanosti i struke te za
dugogodišnji predani rad na ureðivanju i izdavanju Geodetskog lista primio je 1996. Nagrada za ivotno djelo Moæ znanja Akademije tehnièkih znanosti Hrvatske dodijeljena mu je
2004. godine. Poèasnim èlanom Hrvatskoga kartografskog društva postao je 2007.
U obrazloenju prijedloga za nagradu koje je Geodetski fakultet Sveuèilišta u Zagrebu uputio Hrvatskome geodetskom društvu moe se proèitati sljedeæe.
1. U duljem razdoblju aktivno je radio na znanstvenim i struènim istraivanjima, te objavio
visokostruène radove koji su znaèajno pridonijeli geodetskoj struci.
Prof. emer. Nedjeljko Franèula je cijeli svoj radni vijek aktivno i uspješno radio na Geodetskom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu. Cijeli svoj radni vijek proveo je na znanstvenim i
struènim istraivanjima i objavio izuzetno velik broj znanstvenih i struènih radova koji su
znaèajno pridonijeli geodetskoj struci.
2. U geodetskoj struci ostvario je više rezultata iznimne vrijednosti.
Glavno su podruèje njegova istraivanja kartografske projekcije i digitalna kartografija. Rezultati njegovih istraivanja o kartografskim projekcijama s minimalnim deformacijama citirani su u CC-èasopisima, inozemnim udbenicima, leksikonima i enciklopedijama.
U skupini oblikovanje matematièke osnove karata sitnih mjerila najvaniji rad N. Franèule
njegova je doktorska disertacija. Na temelju provedenih istraivanja i usporeðivanja projekcija za karte svijeta došao je do vanih zakljuèaka o svojstvima najpovoljnijih projekcija za
karte svijeta. Objavljeni rezultati izazvali su i reakcije odreðenog broja znanstvenika. Polemika koja se vodila u èasopisu Kartographische Nachrichten pokazala je da N. Franèula suvereno vlada tom graðom.
Mnogobrojni radovi N. Franèule pripadaju u skupinu Gauss-Krügerova i druge geodetske
projekcije. U monografiji iz 1969. B. Borèiæ i N. Franèula proveli su analizu starih koordinatnih sustava na podruèju Hrvatske i dali rješenja za transformaciju koordinata iz tih sustava u sustave Gauss-Krügerove projekcije, koja sve do danas nalaze svestranu primjenu u
svakodnevnoj praksi.
N. Franèula jedan je od pionira uvoðenja digitalnih metoda u geodeziji i kartografiji u bivšoj Jugoslaviji, a na podruèju kartografskih projekcija i u svijetu (vidi Frank Canters:
Small-scale Map Projection Design, Taylor&Francis, London and New York, 2002, str. 1,
47–48, 97, 314 i 324). U procesu uvoðenja automatizacije u izradu karata jednu od najveæih
teškoæa èini automatizacija generalizacije. N. Franèula sa svojim se suradnicima više godina
bavio istraivanjem automatske generalizacije linijskih kartografskih elemenata. Prvi su
rezultati objavljeni 1981., a najnoviji 2005. Primjena digitalnih metoda u kartometriji znatno je unaprijedila kartometrijske radove. U više radova N. Franèula je sa svojim suradnicima prvi (1992) odredio površinu hrvatskog obalnog mora i mora izmeðu dravne granice i
granice epikontinentalnog pojasa. Tim je radovima dokazano da se površine teritorijalnih
jedinica mogu odrediti s visokom toènošæu iz digitaliziranih koordinata granica tih jedinica
ne samo s topografskih karata krupnih mjerila nego i s karte mjerila 1:1 000 000. Ti su radovi posluili kao uzor svim kasnijim istraivaèima koji su se u Hrvatskoj bavili tom problematikom.
N. Franèula posljednjih se godina intenzivno bavi buduænošæu geodezije i kartografije. U
nekoliko radova i javnih predavanja pokazao je da se promjene koje su se dogodile u geodeziji i kartografiji u posljednjih èetrdeset godina, a posebno u posljednjem desetljeæu, mogu
bez pretjerivanja nazvati revolucionarnima. Vezane su uz razvoj elektronièke, satelitske
i raèunalne tehnologije. Promjene su tako vane i velike da izazivaju i promjene naziva
220
Vijesti, Geod. list 2013, 3
geodetskih udruga, èasopisa, ali i geodetskih uèilišta pa i cijele struke. Stoga se zauzimao za
to da se u reformi nastavnog plana i programa uz geodetsko usmjerenje uvede i geoinformatièko.
Prema ugovorima s Ministarstvom znanosti i tehnologije Republike Hrvatske bio je voditelj znanstvenog zadatka Kartografska istraivanja prostora 1987–91, znanstvenih projekata Kartografija i geoinformacijski sustavi 1991–96. Hrvatska kartografija – znanstvene osnove 1997–2001. Prema ugovorima s Dravnom geodetskom upravom bio je voditelj znanstveno-struènih projekata Hrvatski kartografi 1996–2002. i Geodetski rjeènik
1996–2003.
N. Franèula više od 30 godina uzorno je organizirao i izvodio nastavu na svim stupnjevima
iz veæine kartografskih disciplina, pa je i od drugih nastavnika i studenata visoko ocjenjivan. Osim u Zagrebu predavao je na dodiplomskom i poslijediplomskom studiju i na Fakultetu za arhitekturu, graðevinarstvo i geodeziju u Ljubljani 1974–76. Bio je mentor u izradi
67 diplomskih radova, osam magistarskih radova i èetiri doktorske disertacije. Baveæi se
više od 30 godina primjenom raèunala u rješavanju geodetskih i kartografskih zadataka
uveo je digitalnu kartografiju u nastavu na dodiplomskom i poslijediplomskom studiju Geodetskog fakulteta u Zagrebu.
Od diplomiranja 1962. N. Franèula redovito sudjeluje u radu Zavoda za kartografiju na rješavanju struèno-praktiènih zadataka. Tijekom godina prošao je praktièni rad od terenskih
operacija do izrade karata. Rezultate svoga višegodišnjeg rada na uvoðenju automatizacije u
izradu karata N. Franèula je objavio u dvije monografije. S još trojicom koautora sastavio je
prvi Višejezièni kartografski rjeènik s definicijama i objašnjenjima na hrvatskom jeziku.
Stalno prateæi svjetska zbivanja na podruèju kartografije objavio je 184 prikaza knjiga, èasopisa, novih karata, atlasa, softvera i hardvera.
3. Postigao je vrijedne rezultate u organizaciji geodetske djelatnosti.
Èlan je Hrvatskoga geodetskog društva od njegova osnutka. Od 1976. do 1986. bio je zamjenik glavnog i odgovornog urednika èasopisa Geodetski list, a od 1987. do 1995. njegov glavni
i odgovorni urednik.
Od 1976. stalni je suradnik meðunarodne kartografske referativne publikacije Bibliographia cartographica (München – New Providence – London – Pariz). Dopisni èlan International Cartographic Association, Commission II: Definition, Classification and Standardization of Technical Terms in Cartography bio je 1975–80; èlan Matiènog povjerenstva
(odbora) za podruèje tehnièkih znanosti – polje arhitekture i urbanizma, graðevinarstva
i geodezije bio je 1987–93 te ponovno od 2005. Poèetkom 1997. izabran je za proèelnika
Sekcije za kartografiju Hrvatskoga geodetskog društva. Od 1998. redoviti je èlan Akademije
tehnièkih znanosti Hrvatske u Odjelu za graðevinarstvo i geodeziju. Èlan je Struènog savjeta Dravne geodetske uprave za praæenje Slubenoga topografsko-kartografskog informacijskog sustava (STOKIS) od 2000; te zamjenski èlan Prosudbene skupine Arhitektura i urbanizam; geodezija; graðevinarstvo Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa, 2006.
4. Pridonio je popularizaciji geodetske struke vlastitim publikacijama i istakao se objavljivanjem struènih radova iz geodetske prakse.
Stalno prateæi svjetska zbivanja na podruèju kartografije objavio je više od 200 prikaza knjiga, èasopisa, novih karata, atlasa, softvera i hardvera. U knjigama, èasopisima i bibliografskim bazama podataka 94 njegova rada citirana su 346 puta, od èega je 177 inozemnih citata. Njegova doktorska disertacija iz 1971. citirana je u SCI-èasopisima èetiri puta,
ali u još 35 inozemnih knjiga i èasopisa. Posebno istièemo da je 1975. u poznatom njemaèkom udbeniku Kartographie Günthera Hakea citirana na tri mjesta, ali u istom
opsegu i u 8., preraðenom i proširenom izdanju, uz dva nova koautora, 2002. godine. Takoðer je tri puta citirana i u Lexikon der Kartographie Wernera Witta iz 1979. Prof. Franèula i dalje neumorno piše i objavljuje, najviše u Geodetskom listu i Kartografiji i geoinformacijama.
Vijesti, Geod. list 2013, 3
221
Na temelju svega navedenoga vidljivo je da je prof. emer. Nedjeljko Franèula ispunio sve uvjete iz èl. 8 Pravilnika o dodjeli priznanja Hrvatskoga geodetskog društva (HGD) za Nagradu za ivotno djelo. Pri tome se posebno istièe njegov izuzetan doprinos HGD-u koji se oèituje u 20 godina neprekidnog, ustrajnog i samozatajnog rada na ureðivanju Geodetskoga lista. U tom je èasopisu jedan od najplodnijih autora, objavio velik broj znanstvenih i struènih radova te raznih prikaza, a objavljuje i dalje.
222
Vijesti, Geod. list 2013, 3
Prof. emer. Nedjeljku Franèuli dodijeljena je Nagrada za ivotno djelo HGD-a kao najviše
priznanje istaknutom pojedincu za njegov sveukupni stvaralaèki rad koji je od osobitog znaèenja za promicanje HGD-a, odnosno za izuzetno ostvarenje koje predstavlja znaèajan doprinos i od znaèaja je za HGD i geodetsku struku uopæe. Nagrada je dodijeljena 28. lipnja
2013. na 17. susretu hrvatskih geodeta u Sv. Martinu na Muri.
Èestitamo!
Miljenko Lapaine
BALDO STANÈIÆ, doktor tehnièkih znanosti
Baldo Stanèiæ obranio je 11. veljaèe 2013. na Geodetskom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu doktorsku disertaciju pod naslovom Modeliranje arhivskih prostorno-vremenskih podataka katastra u suvremenom tehnološkom okruenju. Doktorska disertacija obranjena
je pred povjerenstvom u sastavu prof. dr. sc. Siniša
Masteliæ Iviæ, prof. dr. sc. Miodrag Roiæ (mentor) i doc.
dr. sc. Hrvoje Matijeviæ iz IGEA d.o.o. Zagreb. Povjerenstvo za ocjenu doktorske disertacije bilo je u istom
sastavu.
Baldo Stanèiæ roðen je 3. oujka 1982. godine u Splitu.
Školovanje je zapoèeo 1988. godine u osnovnoj školi
Petar Hektoroviæ u Starom Gradu na otoku Hvaru.
Godine 1996. upisuje srednju Graditeljsko-geodetsku
tehnièku školu u Splitu koju s uspjehom završava
2000. godine te stjeèe srednju struènu spremu i zvanje
geodetskog tehnièara.
Na Geodetski fakultet Sveuèilišta u Zagrebu upisuje
se iste 2000. godine. Kao student sudjelovao je na
struènoj praksi Bol 2004, organiziranoj od strane fakulteta. Diplomirao je 19. svibnja 2006.
godine s diplomskim radom kojeg je izradio pod vodstvom prof. dr. sc. Miodraga Roiæa. Naslov rada bio je: Kontrola i analiza vektorizacije K.O. Starigrad (311723).
Od listopada 2006. godine zaposlen je na Geodetskom fakultetu. Prvo u svojstvu struènog
suradnika, a od oujka 2007. godine u svojstvu asistenta na Zavodu za primijenjenu geodeziju, Katedri za upravljanje prostornim informacijama. Od imenovanja do danas na matiènom fakultetu organizira i obavlja vjebe iz kolegija: Komunalni informacijski sustavi, Katastar, Inenjerska grafika u geodeziji i geoinformatici, Podrška upravljanju prostorom i
Geoinformacijska infrastruktura. Kao vanjski suradnik od 2008. godine sudjeluje u nastavi
pri Geografskom odsjeku na Prirodoslovno matematièkom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu
gdje organizira i obavlja vjebe iz kolegija Katastar nekretnina.
Do sada je kao autor ili u koautorstvu objavio više znanstvenih i struènih èlanaka u domaæim i stranim èasopisima, te zbornicima radova. Sudjelovao je na izradi znanstveno-struènih projekta Analiza preduvjeta za pojedinaèno prevoðenje katastarskih èestica u Katastar
nekretnina (voditelj: prof. dr. sc. Miodrag Roiæ) i Homogenizacija katastarskog plana (voditelj: prof. dr. sc. Miodrag Roiæ).
Uspješno radi na struènim poslovima vezanim uz upravljanje prostornim informacijama.
Piše i govori engleski jezik.
Rukopis doktorske disertacije sadri 128 stranica A4 formata, naslov, saetak i kljuène
rijeèi na hrvatskom i engleskom jeziku, popis tablica, popis slika, popis kratica i ivotopis
autora.
Vijesti, Geod. list 2013, 3
223
Rad je podijeljen u 8 osnovnih poglavlja:
1. Uvod
2. Katastar, podaci i promjene
3. Geoinformacijski sustavi i vrijeme
4. Analiza podataka katastra
5. Model podataka
6. Arhivski podaci katastra u elektronièkom okruenju
7. Zakljuèak
8. Literatura
U prvom poglavlju opisana je ideja i motivacija za izradu disertacije. Navedena je problematika kojom se rad bavi, a koja ukljuèuje istraivanje pristupa modeliranju arhivskih podataka katastra iz analognog u suvremeno tehnološko okruenje. Postavljena je hipoteza
istraivanja da analogno okruenje uvjetuje pristup modeliranju u katastru stoga takav pristup treba biti preispitan i prilagoðen objektnom pristupu za potrebe njihovog modeliranja u suvremenom tehnološkom okruenju. U svrhu ispitivanja postavljene hipoteze
obrazloena je nunost provoðenja detaljne analize podataka katastra. Definiran je cilj rada
te je opisan plan i metodologija istraivanja. Dan je pregled dosadašnjih radova povezanih s
temom.
Drugo poglavlje se osim teorijskim razmatranjima o katastru, njegovom sadraju te promjenama koje se u njemu dogaðaju bavi modelima i modeliranjem. U pogledu teorijskih
razmatranja, dat je kratak pregled podjele katastara u svijetu te su iznesena razlièita viðenja katastra u pogledu njegova nastanka, svrhovitosti i sadraja. Navedene su i razvrstane moguæe promjene podataka odnosno sadraja katastra temeljem uvida u postojeæu
literaturu. U kontekstu èinjenice da je katastar model stvarnosti, obraðen je naèin prevoðenja obiljeja stvarnog svijeta u elektronièko okruenje njihovim koncepcijskim, logièkim i fizièkim modeliranjem. Objašnjeni su najosnovniji grafièki elementi Opæeg jezika
modeliranja – UML-a, bitnih za razumijevanje pojedinih dijelova disertacije. Buduæi da postoje razlièiti modeli prostornih podataka, odabran je jedan na kojem æe se temeljiti izrada
modela podataka katastra. Najbolji izbor bio je Model podruèja upravljanja zemljištem –
LADM koji je jedan od najvanijih modela kada se govori o upravljanju zemljišnim informacijama. Stoga je detaljno opisana struktura LADM-a, njegovi paketi, najvanije klase te njihovi atributi.
Modeliranje arhivskih podataka katastra u elektronièkom okruenju rezultira geoinformacijskim sustavom stoga su u treæem poglavlju opisane njihove komponente i znaèajke. Dat
je pregled moguænosti pohrane i upravljanja prostornim podacima u bazama podataka koje
èine osnovu za izradu geoinformacijskog sustava. Izloene su definicije ravninske particije i
oèuvanja njene konzistencije zbog vanosti za ispravno modeliranje poloajnih podataka u
elektronièkom okruenju. Napravljen je poseban osvrt na moguænosti korištenja i primjene
vremena u bazama podataka. Detaljno su objašnjeni pojmovi vezani uz vrste vremenskih
podataka (trenutak, interval, period) i njihove meðusobne odnose. Navedene su vrste vremena (korisnièki-definirano, valjano i transakcijsko), opisano je njihovo znaèenje i karakteristike te navedene moguænost njihove primjene.
Èetvrto poglavlje predstavlja najvaniji doprinos disertacije. U njemu je izloena je analiza kojom su obuhvaæeni arhivski podaci katastra. Kroz analizu su utvrðene bitne èinjenice
u pogledu organizacije katastra i karakteristika njegovog modela podataka u analognom
okruenju. Utvrðeno je da su, model podataka i pristup modeliranju izravno uvjetovani
ogranièenjima analognog okruenja. Spomenuto se oèituje kroz odreðenu kolièinu redundancije u podacima katastra u analognom okruenju te u nedosljednom oznaèavanju katastarskih èestica prilikom promjene njihova identiteta. Redundancija je u model uvedena
kako bi se postigla eljena funkcionalnost u analognom okruenju te ostvarila bolja preglednost podataka uz brzo, jednostavno i pouzdano pronalaenje potrebnih podataka. Zbog
224
Vijesti, Geod. list 2013, 3
toga su morali biti ustrojeni posebni dijelovi upisnika u kojima su podaci redundantno upisani. Poseban naglasak u analizi stavljen je na ispitivanje promjene identiteta katastarske
èestice u modelu. S tim ciljem su prepoznate i razvrstane sve promjene koje se u podacima
katastra dogaðaju prilikom odravanja. Èinjenicom da se jedinstvena oznaka poništene katastarske èestice nerijetko ponovno koristila kao jedinstvena oznaka novonastale katastarske èestice dokazana je nedosljednost u njihovom oznaèavanju. Prilikom promjene identiteta katastarske èestice u modelu se jasno ocrtava objektni pristup modeliranju koji nije sproveden dosljedno. Takoðer je dokazano da se razlog tome nalazi u ogranièenjima analognog
okruenja i to fizièkog ogranièenja prostorom na katastarskom planu. Temeljem zakljuèaka
analize ostvareni su preduvjeti za modeliranje arhivskih podataka katastra u suvremenom
tehnološkom okruenju.
U petom poglavlju izraðen je i opisan koncepcijski model podataka katastra temeljen na
LADM-u èime su ostvarene bitne pretpostavke za daljnje korake u modeliranju. Istraena
su postojeæa rješenja prostorno-vremenskih modela podataka te je obrazloen odabir prikladnog modela za primjenu na arhivskim podacima katastra. Definirana je i nova jedinstvena oznaka katastarske èestice pogodna za korištenje u elektronièkom okruenju.
Obavljena je logièka razina modeliranja u sklopu koje je opisan relacijski model izraðen prema odgovarajuæem koncepcijskom modelu. Opisan je princip provoðenja promjena na katastarskim podacima u elektronièkom okruenju. Dat je osvrt na posebnosti prilikom provoðenja promjena na katastarskom planu u elektronièkom okruenju, a koje za cilj imaju
oèuvanje konzistencije njegove ravninske particije.
U šestom poglavlju detaljno je opisan postupak rada prilikom modeliranja podataka iz analognog u elektronièko okruenje. Opisani su postupci koje treba provesti za digitalizaciju
dijelova katastarskog operata te njihovu pripremu, unos i pohranu u odgovarajuæi model
podataka u elektronièkom okruenju. Izloen je detaljan uvid u problematiku koja se pojavljuje pri modeliranju podataka sa katastarskog plana te su predloena rješenja njenog
uklanjanja. Realiziran je sustav za pohranu arhivskih podataka katastra te je izraðena aplikacija kojom je omoguæeno nekoliko primjera upita nad podacima s ciljem prikazivanja raznih moguænosti koje pruaju arhivski podaci katastra modelirani u suvremenom tehnološkom okruenju.
U sedmom poglavlju izneseni su svi zakljuèci i prijedlozi koji proizlaze iz provedenog istraivanja te je obrazloen izvorni znanstveni doprinos. Takoðer su navedeni prijedlozi za
daljnja istraivanja.
Popis literature s 84 naslova i 2 URL-a dan je u osmom poglavlju. Na kraju disertacije dan
je popis tablica, popis slika, popis kratica i ivotopis autora.
Na osnovi pregleda i vrednovanja doktorske disertacije pristupnika Balde Stanèiæa dipl. ing.
geodezije, èlanovi povjerenstva za ocjenu doktorske disertacije zakljuèili su da je pristupnik dao više vrijednih doprinosa u podruèju primijenjene geodezije. Poseban doprinos disertacije oèituje se u utvrðivanju bitnih èinjenica u pogledu modeliranja obiljeja zemljišta u analognom okruenju. Provedenim istraivanjem potvrðena je osnovna hipoteza
istraivanja da analogno okruenje izravno uvjetuje pristup modeliranju obiljeja zemljišta u katastru stoga takav pristup treba biti preispitan i prilagoðen objektnom pristupu
za potrebe modeliranja u elektronièkom okruenju. Detaljnom analizom utvrðena je redundancija u podacima katastra karakteristièna za analogno okruenje te nedosljednost
u oznaèavanju katastarskih èestica prilikom promjene njihovog identiteta u modelu. Dokazano je kako se pri promjeni identiteta katastarske èestice u modelu jasno ocrtava
objektni pristup modeliranju koji zbog ogranièenja analognog okruenja nije sproveden
dosljedno. Zbog toga je, za potrebe modeliranja podataka katastra objektnim pristupom u
suvremenom tehnološkom okruenju predloen dosljedan pristup oznakama katastarske
èestice.
Miodrag Roiæ
225
Vijesti, Geod. list 2013, 3
SVEUÈILIŠNI PRVOSTUPNICI (BACCALAUREUSI)
INENJERI GEODEZIJE I GEOINFORMATIKE
Na Geodetskom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu, dana 28. lipnja i 19. srpnja 2013. godine,
završni ispit poloilo je ukupno 58 pristupnika i time stekli akademski naziv sveuèilišni
prvostupnik (baccalaureus) inenjer geodezije i geoinformatike, odnosno sveuèilišna prvostupnica (baccalaurea) inenjerka geodezije i geoinformatike.
Pregled prvostupnika inenjera geodezije i geoinformatike na preddiplomskom studiju:
28. lipanj 2013.
Petar Boièeviæ
Antonija Martinoviæ
Filip Todiæ
Toni Dokoza
Zvonimir Nevistiæ
Ema Trumpiæ
Martin Gorièki
David Padovan
Pere Vican
Martin Grgiæ
Martina Šabariæ
Nikolina Luèiæ
Marko Šibeni
19. srpanj 2013.
Ðana Adiæ
Mario Joviæ
Katarina Nikoliæ
Jasmina Antoloviæ
Marin Keiæ
Veronika Nikoliæ
Monika Barilar
Filip Kovaèiæ
Zvonimir Oreškoviæ
Anja Batina
Ruica Koziæ
Matija Pavliniæ
Karlo Biliæ
Nikola Kranjèiæ
Nino Pijanoviæ
Petra Curiš
Alan Krmpotiæ
Marko Polovina
Ana Èièek
Tea Kuren
Branimir Radun
Domagoj Èota
Petra Labura
Petra Sili
Ivo Dejanoviæ
Sonja Lihter
Sanjin Šæepanoviæ
Tihana Fotak
Lucijo Martiniæ
Tomislav Šimunoviæ
Marina Giljanoviæ
Lucija Meštriæ
Martina Šurbek
Anamarija Gloc
Dora Mijajloviæ
Martin Tokiæ
Ivor Hodulak
Katarina Milec
Goran Tomac
Vedran Jandriæ
Jurica Miletiæ
Mauricio Vidulin
Ivan Josiæ
Lovre Nekiæ
Valentina Vukoviæ.
Kratica za ovaj akademski naziv je: univ. bacc. ing. geod. et geoinf.
Èestitamo novim sveuèilišnim prvostupnicima inenjerima geodezije i geoinformatike.
Mladen Zrinjski
226
Vijesti, Geod. list 2013, 3
MAGISTRI INENJERI GEODEZIJE I GEOINFORMATIKE
Na Geodetskom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu, dana 12. srpnja 2013. godine, na sveuèilišnome diplomskom studiju geodezije i geoinformatike diplomiralo je ukupno 26 pristupnika i
time stekli akademski naziv magistar inenjer geodezije i geoinformatike, odnosno magistra inenjerka geodezije i geoinformatike.
Pregled magistara inenjera geodezije i geoinformatike:
Pristupnik
Naslov diplomskog rada
Datum obrane, mentor
Goran Beniæ
“Usporedba visina dobivenih nivelirom Wild NA2 i
mjernom stanicom Topcon GTS105N”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Zlatko Lasiæ
Ivan Bugarin
“Terestrièko mobilno lasersko skeniranje eljeznièkog
kolodvora Karlovac”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Almin Ðapo
Robert Èernjul
“Karta ruralnog turizma podruèja Labinštine”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Ivka Kljajiæ
Karlo Æosiæ
“WebGIS planinarske kuæe Sv. Andrija na Visu”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Drago Špoljariæ
arko Drakula
“Analiza metodologija izjednaèenja dravnih
nivelmanskih mrea”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Nevio Roiæ
Augustin Dušek
“Primjena GIS-a u kartografsko-povijesnim analizama 12. 07. 2013., doc. dr. sc. Ivka Kljajiæ
razvoja Bjelovara”
Marin Govorèin
“Usporedba sustava bespilotnih letjelica
za izradu digitalnog modela terena”
Ivan Jakopec
“Ispitivanje toènosti VPPS usluge CROPOS-a”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Boško Pribièeviæ
12. 07. 2013., prof. dr. sc. eljko Baèiæ
Martina Jurèeviæ
“Geodetski radovi za potrebe gradnje stambenih
zgrada”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Gorana Novakoviæ
Ana Jurinoviæ
“Legalizacija objekata u Istarskoj upaniji”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Ðuro Barkoviæ,
dr. sc. Mladen Zrinjski
Veronika Keviæ
“Kombinacija terestrièkog laserskog skeniranja i
blizupredmetne fotogrametrije za potrebe snimanja
kulturne baštine”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Boško Pribièeviæ
Jelena Kiliæ
“Trodimenzionalno lasersko skeniranje crkve Gospe
od Taica i utvrde Tureta u NP Kornati”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Almin Ðapo
Vedran Kruniæ
“Mobilno lasersko skeniranje gradova –
izrada 3D modela”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Boško Pribièeviæ
Matija Maèek
“Usporedba preciznosti i pouzdanosti pozicioniranja
geodetske mree izmjerene terestrièkom i satelitskom
metodom”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Gorana Novakoviæ
Anamarija Maruna
“Nova izmjera katastarske opæine Raanac”
12. 07. 2013., dr. sc. Mladen Zrinjski,
prof. dr. sc. Ðuro Barkoviæ
Leo Pavièiæ
“Visinski prikaz terena raèunalnim programima”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Mira Ivkoviæ
Josip Peroš
“Analiza utjecaja pojedinih izvora nesigurnosti pri
mjerenju geodetskih mjernih velièina”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Gorana Novakoviæ
227
Vijesti, Geod. list 2013, 3
Talita Peruško
“Izrada tematskog kartografskog prikaza”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Stanislav Frangeš
Martina Petruniæ
“Obrada i klasifikacija hiperspektralnih snimki”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Dubravko Gajski
Vanja Pleše
“GIS grada Delnica”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Ivka Kljajiæ
Anamarija Predoviæ
“Mobilno lasersko skeniranje gradova i 3D
modeliranje”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Almin Ðapo
Bojana Rudiæ
“O krivuljama koje se koriste pri projektiranju
prometnica”
12. 07. 2013., doc. dr. sc. Jelena Beban-Brkiæ
Mirela Smukaviæ
“Izrada interaktivne planinarske karte Nacionalnog
parka Paklenica”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Stanislav Frangeš
Sanja Stilinoviæ
“Prikupljanje i izbor OpenStreetMap podataka”
Igor Šariæ
“Ispitivanje utjecaja udaljenosti referentnih CROPOS
stanica na toènost statièkog GNSS mjerenja”
Daria idiæ
“Korelacija vertikalnih brzina gibanja topografske
površine sa specifiènim geofenomenima na teritoriju
Hrvatske, Slovenije i Bosne i Hercegovine”
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Damir Medak
12. 07. 2013., prof. dr. sc. eljko Baèiæ
12. 07. 2013., prof. dr. sc. Nevio Roiæ
Kratica za ovaj akademski naziv je: mag. ing. geod. et geoinf.
Èestitamo novim magistrima inenjerima geodezije i geoinformatike.
Mladen Zrinjski
DIPLOMIRALI NA GEODETSKOM FAKULTETU
Na Geodetskom fakultetu Sveuèilišta u Zagrebu, od 25. svibnja do 5. srpnja 2013. godine,
na sveuèilišnome dodiplomskom studiju geodezije diplomiralo je ukupno 10 pristupnika.
Pregled diplomiranih inenjera geodezije:
Pristupnik
Naslov diplomskog rada
Hrvoje Bago
“Planovi gradova Donja Stubica, Krapina, Oroslavje,
Zabok, Zlatar”
Bojan Bradaè
“Digitalni model reljefa jadranskog priobalja”
Mario Galin
“Izrada karte Bjelovarsko-bilogorske upanije”
Ivan Grèiæ
“Prostorno-vremenska analiza šumskih ekosustava
korištenjem Apsorbne sunèeve radijacije_FAPAR”
Dino Grozdek
“Geodetska izmjera elektroenergetskih vodova”
Ivan Teo Joviæ
“Hidrografska izmjera jezera Hrastovljan”
Augustin Košèiæ
“Prostorna analiza zona u Kutini”
Datum obrane, mentor
5. 07. 2013., doc. dr. sc. Robert upan
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Boško Pribièeviæ
5. 07. 2013., doc. dr. sc. Robert upan
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Damir Medak
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Ðuro Barkoviæ
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Boško Pribièeviæ
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Siniša Masteliæ Iviæ
228
Daria Kralik
“Fotogrametrijska izmjera prostornog modela grada
Zagreba”
Ivan Monas
“Analiza razlièitih metoda raèunanja volumena na
kamenolomu Vetovo”
Maja Vouèko
“Usporedba izrade analognih i digitalnih geodetskih
planova”
Vijesti, Geod. list 2013, 3
5. 07. 2013., doc. dr. sc. Dubravko Gajski
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Damir Medak
5. 07. 2013., prof. dr. sc. Mira Ivkoviæ
Èestitamo novim diplomiranim inenjerima geodezije.
Mladen Zrinjski
Geod. list 2013, 3
PREGLED STRUÈNOG TISKA I SOFTVERA
229
GEODETSKE AKTIVNOSTI NAKON POTRESA U JAPANU 2011.
Uprava za geoprostorne informacije Japana (Geospatial Information Authority of Japan –
GSI) je nacionalna geodetska administracija. Povijesno gledano datira iz 1869. kada je osnovan Odjel za registraciju katastarskih karata u Geografskom odsjeku Ministarstva dravnih
slubi. Reorganiziran je 1888. kao Japanska carska zemljišna izmjera, zatim je 1945. postao
Geografski institut za izmjeru, a u travnju 2010. preimenovan je u Geospatial Information
Authority of Japan.
Glavne mjere i aktivnosti GSI-a su:
• pruanje poloajnih i visinskih informacija o toèkama na zemljištu pomoæu mree kontrolnih toèaka ukljuèujuæi mreu permanentnih satelitskih stanica (GNSS Earth Observation Network System – GEONET)
• izrada i objavljivanje osnovnih karata (topografska karta 1:25 000 i dr.), tematskih karata
(upotreba zemljišta, itd.), digitalnog modela reljefa, aerosnimaka, a sve u papirnatom i digitalnom formatu te na webu
• provoðenje Zakona o izmjeri i Osnovnog zakona o primjeni geoprostornih informacija (japanski zakon o NIPP-u) u suradnji s nadlenim dravnim organizacijama.
Sjedište GSI-a nalazi se u gradu Tsukuba 50 km sjeveroistoèno od Tokija. GSI ima deset regionalnih odjela, broj zaposlenih u 2012. bio je 711, a proraèun oko 130 milijuna amerièkih
dolara.
U Japanu je Osnovni zakon o postupcima u katastrofama donesen 1961. kao nacionalni
okvir za mjere protiv prirodnih katastrofa. Buduæi da je odreðen kao jedan od nadlenih
organa uprave, GSI je napravio svoj Operacijski plan upravljanja u katastrofama. Plan propisuje mobilizaciju organizacije u fazi djelovanja u katastrofama.
Veliki potres u istoènom Japanu dogodio se 11. oujka 2011. Magnituda potresa iznosila je
9,0 prema Richterovoj ljestvici što je najveæi potres u Japanu i èetvrti po snazi u svijetu od
1900. Glavna zgrada sjedišta GSI-a ostala je u potresu neošteæena, a od 1240 permanentnih
GNSS stanica jednu je voda odnijela, a dvije su ošteæene cunamijem.
Odmah nakon glavnog udara GSI je osnovao Krizni stoer, a njegov prvi sastanak na kojem
je napravljen plan aktivnosti kao odgovor na katastrofu, odran je veæ 24 sata nakon glavnog udara.
Nakon glavnog udara GSI je uèinio maksimalne napore u dobivanju poèetnih rezultata o
pomicanju tla otkrivenog GEONET-om. Nakon tjedan dana utvrdili su da se stanica Osika
koja se nalazi blizu epicentra glavnog udara pomakla na istok za 5,3 m i da se njezina visina snizila za 1,2 m što je najveæi pomak ikada do tada otkriven GEONET-om. Meðutim, veliko post-seizmièko klizanje tla dogodilo se nakon glavnog udara i u rujnu 2012. na stanici
Yamada iznosilo je 101 cm.
Imperativ za geoprostorne organizacije nakon potresa je poduzimanje hitnih akcija za stjecanje slike o nastalim ošteæenjima. Prvi korak aerofotogrametrijskog tima GSI-a bio je
angairanje i zrakoplova privatnih tvrtki za aerofotogrametrijsko snimanje. Odazvalo se
šest tvrtki i zahvaljujuæi lijepom vremenu prve snimke najviše ošteæenih podruèja uèinjene
su veæ 12. i 13 oujka 2011. Brza obrada slika omoguæila je da GSI dostavi snimke velikim
dravnim organizacijama i stavi ih na svoje web stranice veæ 14. oujka pa nadalje. Slikovni
materijal ukljuèivao je pojedinaène fotografije, ortofotografije, ortofotokarte i parove ortofotografija (prije i nakon cunamija), a za pojedina podruèja i kose snimke.
Kada je postalo jasno da je veæina štete nastala cunamijem koji se dogodio dan nakon glavnog udara, identifikacija podruèja plavljenog cunamijem postala je od velike vanosti za
aktivnosti spašavanja. GSI je veæ 12. oujka organizirao tim za kartografiranje poplavljenog
podruèja. Èim su prve aerosnimke bile dostupne u popodnevnim satima 13. oujka, tim
je poèeo s fotointerpretacijom. Prva verzija karte poplavljenog podruèja nastala iz 1900
aerosnimki bila je dostupna javnosti 14. oujka. U nekoliko navrata karta je osuvremenjena
230
Pregled struènog tiska i softvera, Geod. list 2013, 3
dodatnim snimkama i na kraju je utvrðeno da je cunamijem poplavljeno podruèje od
561 km2.
Sve informacije vezane uz potres GSI je dostavljao zainteresiranima preko èetiri kanala.
Prvi kanal je bio humanitarni transportni sustav kojim upravlja japanska samozaštita.
Pruanje informacija preko lokalnih sjedišta za upravljanje u katastrofama bio je drugi kanal, a treæi preko tima za podršku geoprostornih informacija. Èetvrti kanal bile su vlastite
mrene stranice. Od ukupno 1491 zatraene informacije 90% ih je došlo od centralnih i
lokalnih vladinih organizacija. Preko drugog i treæeg kanala isporuèeno je, meðu ostalim,
276 ortofotografija, 220 ortofotokarata, 342 karte poplavljenih podruèja, 156 topografskih
karata razlièitih mjerila i 169 tematskih i drugih karata. Mnogo veæi broj informacija preuzet je s mrenih stranica GSI-a.
Ovdje se navode samo neke od primjena dostavljenih geoprostornih informacija:
• identifikacija štete i izdavanje potvrda graðanima o ošteæenim zgradama (lokalna vlada)
• operacije u potrazi za poginulima (policija, samozaštita)
• identifikacija ošteæenih postrojenja (Ministarstvo zemljišta, infrastrukture, prometa i turizma)
• razmatranje oslobaðanja od poreza na imovinu u ošteæenim podruèjima (Ministarstvo
unutarnjih poslova i komunikacija).
Osim navedenog od sijeènja 2012. dostupan je, kao prilog planiranju obnove, niz aerosnimki
i karata u mjerilu 1:2500 za 5320 km2 potresom ošteæenog podruèja. Radi izrade DMR-a
razluèivosti 5 m, a na nekim podruèjima i 2 m izvršeno je lasersko skeniranje 10 876 km2
obalnog podruèja pogoðenog cunamijem i planinskih podruèja podlonih klizanju.
Tako brz odaziv nakon potresa i veliki posao obavljen u kratkom roku bio je moguæ zbog
vjebi koje se odravaju svake godine na svim razinama. I GSI organizira nekoliko vjebi
svake godine, a mnogo iskustva stekli su nakon potresa 1995. i 2004. te vulkanske erupcije
2000.
Izvor:
T. Nagayama, K. Inaba, T. Hayashi, H. Nakai: Responding to the great east Japan earthquake, Coordinates, 2012, 12,
http://mycoordinates.org/responding-to-the-great-east-japan-earthquake/.
Nedjeljko Franèula
GALERIJA SLIKA KARTOGRAFSKIH PROJEKCIJA
Galerija slika kartografskih projekcija (Picture Gallery of Map Projections) nalazi se
na mrenim stranicama posveæenim Diferencijalnoj geometriji i geometrijskim strukturama Instituta za diskretnu matematiku i geometriju Tehnièkog sveuèilišta u Beèu
(http://www.geometrie.tuwien.ac.at/karto/).
Galerija ukljuèuje 36 projekcija. Klikne li se na bilo koju od tih projekcija na ekranu se pojavljuje slika mree meridijana i paralela i konture kontinenata u uspravnoj varijanti te
projekcije. Na priloenoj slici izabrana je Winkelova projekcija. S desne strane ekrana nalazi se traka s parametrima koji omoguæuju mijenjanje slike na ekranu. Najvanija promjena
odnosi se na aspekt projekcije. Pri dnu trake je poveznica koja otvara tekst s definicijom i
objašnjenjima vezanim uz aspekt. Aspekt projekcije opisuje odnos osi Zemlje u odnosu na os
projekcije, koja spaja bilo koju toèku na sferi i njezinu nasuprotnu toèku, a o kojoj bitno ovisi oblik mree meridijana i paralela u projekciji. U normalnom aspektu os projekcije podudara se s osi Zemlje, u popreènom aspektu lei u ravnini ekvatora, a u kosom aspektu prolazi bilo kojom toèkom izmeðu pola i ekvatora. Klikom na odgovarajuæe ponuðene koordinate
231
Pregled struènog tiska i softvera, Geod. list 2013, 3
dobiva se izgled mree meridijana i paralela osim u normalnom i u popreènom (transverse)
i u pet sluèajeva kosog (oblique) aspekta. Osim toga omoguæena je i rotacija slike oko osi
projekcije za 90°, 180° i 270°.
Pri dnu trake je i poveznica na osobne stranice prof. Hansa Havliceka koji studentima matematike predaje i matematièku kartografiju. Galerija slika kartografskih projekcija uklopljena je u ta njegova predavanja.
Nedjeljko Franèula
IZ STRANIH ÈASOPISA
Acta Geodaetica et Geophysica Hungarica, Vol.48, No.2., 2013.
• Tectonic activity inferred from velocity field of GNSS measurements in Southwest of
Turkey. E. Gülal, q. TiryakioNlu, S. ErdoNan, N. O. Aykut. 109.-121.
• Detecting, delineating and modeling the connected solution cavities in a dam site via
microgravity data. Vahid E. Ardestani. 123.-138.
• Geoid modelling in the area of Fagnano Lake, Tierra del Fuego (Argentina): insights from
mean lake-level observations and reduced gravity data. M. E. Gomez, D. Del Cogliano, R.
Perdomo. 139.-147.
• Performance assessment of GPS/GLONASS single point positioning in an urban environment. A. Angrisano, S. Gaglione, C. Gioia. 149.-161.
• Three-dimensional adjustment of integrated geodetic observables in Earth-centred and
Earth-fixed coordinate system. L. Bányai. 163.-177.
• Estimation of the normal Eötvös matrix for low geometric heights. Gerassimos Manoussakis. 179.-189.
232
Pregled struènog tiska i softvera, Geod. list 2013, 3
• The case-deletion and mean-shift outlier models: equivalence and beyond. J. Guo.
191.-197.
• On the reliability and error calibration of some recent Earth’s gravity models of GOCE
with respect to EGM08. M. Eshagh. 199.-208.
• Ambient seismic noise Rayleigh wave tomography for the Pannonian basin. Gyöngyvér
Szanyi, Zoltán Gráczer, Erzsébet Gyêri. 209.-220.
• Vibration effect of earthquakes in abandoned medieval mine. Markéta Lednická, Zdenìk
Kaláb. 221.-234.
• Dirichlet distribution with views on geodesy and geophysics. Davaadorjin Monhor.
235.-245.
Allgemeine Vermessungs-Nachrichten, Vol.120, No.6., 2013.
• Parameterschätzung mittels genetischer Algorithmen: Potenzial und Grenzen aus geodätischer Perspektive. Oliver Baur.
• Schneller und ausdauernder als das menschliche Auge: Modulare Okularkameras am
Motortachymeter. Stefan Hauth, Martin Schlüter, Florian Thiery.
• GDI InfoTour – GEODATEN. GEMEINSAM. NUTZEN. Susanne Egert.
• Kontinuierliches Monitoring des Brückenbauwerkes über der Bucht “Goldenes Horn”.
Boris Resnik, Andrey Yashenko.
Geoinformatica, Vol.17, No.3., 2013.
• Guest editorial: spatial and temporal databases. Dieter Pfoser, Yufei Tao. 413.-415.
• Generic and efficient framework for search trees on flash memory storage systems.
Mohamed Sarwat, Mohamed F. Mokbel, Xun Zhou, Suman Nath. 417.-448.
• Spatial inverse query processing. Thomas Bernecker, Tobias Emrich, Hans-Peter Kriegel,
Nikos Mamoulis. 449.-487.
• Index-based query processing on distributed multidimensional data. George Tsatsanifos,
Dimitris Sacharidis, Timos Sellis. 489.-519.
Geomatics Info Magazine (GIM International), Vol.27, No.6., 2013.
• The New Face of Cartography: Why Cartography is Relevant, Attractive and Contemporary. Manfred F. Buchroithner and Georg Gartner.
• BeiDou Maturing Rapidly: Development and Status of BeiDou Navigation Satellite
System. Miao Qianjun.
• Long Live Modelling!: An Assessment of the LADM from the Cadastre 2014 Perspective.
Jürg Kaufmann.
• UAS in the Mountains: Monitoring Mountain Rockslides Using Multi-temporal Point
Clouds. Hansjörg Ragg and Christine Fey.
Journal of Geodesy, Vol. 87, No.7., 2013.
• Bayesian methods for outliers detection in GNSS time series. Zhang Qianqian, Gui
Qingming. 609.-627.
• Adjustment of geodetic measurements with mixed multiplicative and additive random
errors. Peiliang Xu, Yun Shi, Junhuan Peng, Jingnan Liu, Chuang Shi. 629.-643.
233
Pregled struènog tiska i softvera, Geod. list 2013, 3
• Optimized formulas for the gravitational field of a tesseroid. Thomas Grombein, Kurt
Seitz, Bernhard Heck. 645.-660.
• Generalized inner constraints for geodetic network densification problems. C. Kotsakis.
661.-673.
• Mapping GPS positional errors using spatial linear mixed models. A. F. Militino, M. D.
Ugarte, J. Iribas, E. Lizarraga-Garcia. 675.-685.
• Comparative analysis of different environmental loading methods and their impacts on
the GPS height time series. Weiping Jiang, Zhao Li, Tonie van Dam, Wenwu Ding.
687.-703.
• IAG Newsletter. Gyula Tóth. 705.-707.
Survey Review, Vol.45, No. 331(3), 2013.
• The point cadastre requirement revisited. Hackman-Antwi, R; Bennett, R M; de Vries,
W T; Lemmen, C H J; Meijer, C. 239.-247.
• Obtaining orthophotographs using SRTM digital models. Buill, F; Núñez, M A; Muñoz, F J.
248.-253.
• Accuracy of vertical datum surfaces in coastal and offshore zones. Iliffe, J C; Ziebart,
M K; Turner, J F; Talbot, A J; Lessnoff, A P. 254.-262.
• Establishment of the MGI EDM calibration baseline. Bozic, B; Fan, H; Milosavljevic, Z.
263.-268.
• Msplit transformation of coordinates. Janicka, J; Rapinski, J. 269.-274.
• Checking GNSS-determined positions with EDM-observed distances. Meyer, T H;
Pozdnyakov, V. 275.-280.
• On accuracy specifications of electronic distance meter. Shih, P T-Y. 281.-284.
• Influence of lateral refraction on measured horizontal directions. Redovnikoviæ, L; Ališiæ,
I; Luketiæ, A. 285.-295.
• Efficiency of BERNESE single baseline rapid static positioning solutions with search
strategy. Tut, I; Sanli, D U; Erdogan, B; HekimoNlu, S. 296.-304.
• Contribution of instrument centring to the uncertainty of a horizontal angle.
Ruiz-Armenteros, A M; García-Balboa, J L; Mesa-Mingorance, J L; Ruiz-Lendínez, J J;
Ramos-Galán, M I. 305.-314.
Vlado Cetl
234
PREDSTOJEÆI DOGAÐAJI
LISTOPAD
Géomatique 2013
Montreal, Canada, 3.-4. 10.
Web: http://www.geomaticque2013.com/
E-mail: [email protected]
INTERGEO 2013
Essen, Germany, 8.-10. 10.
Web: http://www.intergeo.de/
E-mail: [email protected]
The 5th International Conference
on Geoinformation Technologies
for Natural Disaster Management
(GiT4NDM 2013)
Mississauga, Ontario, Canada, 9.-11. 10.
Web: http://www.widm.igrdg.com/
E-mail: [email protected]
1st FIG Young Surveyors European
Meeting
Lisbon, Portugal, 17.-18. 10.
Web: http://figysn.ordemengenheiros.pt/pt/
E-mail: [email protected]
3. CROPOS konferencija
Opatija, Hrvatska, 24.-25. 10.
Web: http://www.cropos.hr/,
http://www.geof.unizg.hr
E-mail: [email protected]
VI. simpozij ovlaštenih inenjera geodezije
Opatija, Hrvatska, 25.-27. 10.
Web: http://www.hkoig.hr/
E-mail: [email protected]
STUDENI
GSDI 14 World Conference and
AfricaGIS 2013 Conference
Addis Ababa, Ethiopia, 4.-8. 11.
Web: http://www.gsdi.org/gsdiconf/gsdi14/
E-mail: [email protected]
XXIII International Symposium on
Modern Technologies, Education and
Professional Practice in Geodesy and
Related Fields
Sofia, Bulgaria, 7.-8. 11.
Web: http://geodesy-union.org/
E-mail: [email protected]
The eight Meeting of the International
Committee on GNSS (ICG-8)
Dubai, UAE, 10.-14. 11.
Web: http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/
SAP/gnss/icg/meetings.html
ISPRS Conference on “Serving Society
with Geoinformatics” – ISPRS2013–SSG
Antalya, Turkey, 11.-17. 11.
Web: http://www.isprs2013-ssg.org/
E-mail: [email protected]
Geod. list 2013, 3
International Conference Spatial Data
Infrastructures and Spatial
Information Management 2013
Skopje, FYROM, 13.-16. 11.
Web: http://conf2013.geo-see.org/
E-mail: [email protected]
9. savjetovanje Kartografija i
geoinformacije
Zadar, Hrvatska, 20.-22. 11.
Web: http://www.kartografija.hr/pocetna.hr.html
E-mail: [email protected]
3D GeoInfo 2013 – 8th 3D GeoInfo
Conference
Istanbul, Turkey, 27.-29. 11.
Web: http://3dgeoinfo.com/
E-mail: [email protected]
2014
GEO-X Plenary Session & 2014 GEO
Geneva Ministerial Summit
Geneva, Switzerland, 13.-17. 1.
Web: http://www.earthobservations.org/
meetings.shtml
3rd International School on “Least
Squares Approach to Modelling the
Geoid”
Johor Bahru, Malaysia, 31. 3. – 4. 4.
Web: http://www.infra.kth.se/geo/events.html
E-mail: [email protected]
INGEO 2014 – 6th International
Conference on Engineering Surveying
Prague, Czech Republic, 3.-4. 4.
Web: http://www.svf.stuba.sk/
E-mail: [email protected]
The X International Exhibition and
Scientific Congress “Interexpo
GEO-Siberia 2014”
Novosibirsk, Russian Federation, 16.-18. 4.
Web: http://expo-geo.ru/
E-mail: [email protected]
EGU General Assembly 2014
Vienna, Austria, 27. 4. – 2. 5.
Web: http://www.egu2014.eu/home.html
E-mail: [email protected]
XXV FIG International Congress
Kuala Lumpur, Malaysia, 16.-21. 6.
Web: http://www.fig.net/fig2014/
E-mail: [email protected]
AfricaGEO 2014 Conference & Exhibition
Cape Town, South Africa, 1.-3. 7.
Web: http://www.africageo.org/
E-mail: [email protected]
Esri International User Conference 2014
San Diego, California, USA, 14.-18. 7.
Web: http://www.esri.com/events/user-conference
Mladen Zrinjski
UPUTE SURADNICIMA
Geodetski list objavljuje znanstvene èlanke iz podruèja geodezije, geoinformatike, GPS-a,
GIS-a i opæenito svih podruèja koja se bave informacijama o prostoru te donosi znaèajnije
spoznaje iz drugih podruèja koje su vane za razvoj i unapreðenje geodezije i geoinformatike. Objavljuje nadalje i sve što se odnosi na struèna zbivanja u nas i u svijetu, podatke iz
prošlosti geodezije te aktivnosti Hrvatskoga geodetskog društva. List se tiska u pravilu
4 puta godišnje (oujak, lipanj, rujan, prosinac).
Geodetski list objavljuje èlanke koji se recenziraju i one koji ne podlijeu recenzentskom postupku, npr. èlanci u rubrikama: Terminologija, Povijest, Vijesti, Pregled struènog tiska i
softvera, In memoriam, Predstojeæi dogaðaji i dr.
Recenzirani se radovi razvrstavaju na sljedeæi naèin:
• izvorni znanstveni èlanci
• prethodna priopæenja
• pregledni znanstveni èlanci
• izlaganja sa znanstvenih i struènih skupova
• struèni èlanci.
Autori predlau kategoriju za svoje radove, ali konaènu odluku o svrstavanju donosi uredništvo na temelju zakljuèaka recenzenata.
Izvorni znanstveni èlanak sadri neobjavljene rezultate izvornih znanstvenih istraivanja.
Znanstvene obavijesti trebaju biti izloene tako da se moe provjeriti toènost analiza i dedukcija na kojima se temelje rezultati.
Prethodno priopæenje sadri nove znanstvene spoznaje, koje treba hitno objaviti. Ne moraju
omoguæavati ponavljanje i provjeru iznesenih rezultata.
Pregledni znanstveni èlanak mora biti izvoran, saet i kritièki prikaz nekog podruèja ili njegova dijela, u kojem autor i sam aktivno djeluje. Mora biti naglašena uloga autorova izvornog prinosa tom podruèju s obzirom na veæ publicirane radove te dan i pregled tih radova.
Izlaganja sa znanstvenih i struènih skupova bit æe u pravilu objavljena samo onda ako ne
budu tiskana u zbornicima s tih skupova. Iznimno æe se tiskati bitno preraðeni i dopunjeni
èlanci.
Struèni èlanak koristan je prilog iz podruèja struke, problematika kojega nije vezana uz
izvorna istraivanja. To se, primjerice, odnosi na reprodukciju u svijetu poznatih istraivanja koja su vrijedan materijal u pogledu širenja znanja i prilagoðavanja izvornih istraivanja potrebama znanosti i prakse.
Jednom prihvaæeni èlanak obvezuje autora da isti èlanak ne smije objaviti na drugome mjestu bez odobrenja uredništva Geodetskog lista, a i tada samo uz podatak o tome gdje je èlanak objavljen prvi put.

početci mjeriteljstva u Hrvatskoj

Smjernice za pisanje izvještaja s praktikuma

Kvalitetni kontakt beskontaktnih mjerenja

tehničke specifikacije za određivanje koordinata točaka u

HR-TSCAN-BRZI_ VODIČ

Geodezija 2012-03 verzija 3.vp

Brzina svjetlosti

UGOVINE SLUGOVINE SL

Infrastruktura za mjerenja i ispitivanja i njezina uloga u razvoju

null

Geodezija 2012-04 verzija 4.vp