Ugrás a tartalomhoz

Nagyméretarányú térképezés 9., A DAT adatbázis térképfelújításai és dokumentálása

Dr. Vincze László (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

9.7 A digitális másolatként készült térképek helyesbítési lehetőségei

9.7 A digitális másolatként készült térképek helyesbítési lehetőségei

9.7.1 A digitális térképi adatbázisok rövid jellemzése

A digitális térképi adatbázisban kezelt adatállományokat a – a mai állapot szerint – a következők szerint érdemes megkülönböztetni (bár ezen belül még mindegyik különbözik kissé):

  • DAT újfelmérés

  • Digitális átalakítás

  • DAT-szerű állomány.

Az újfelmérés jól ismert fogalom.

A digitális átalakítás a közelmúltban (de még nem a digitális előírások szerint)grafikus vagy numerikus újfelméréssel létrehozott térképek. Ezek lehetnek újraszerkesztések, vagy részleges terepi felméréssel kiegészített, majd átalakított térképek, de lehetnek korrekt digitalizálással előállított digitális térképek.

DAT-szerűnek azokat az átalakításokat nevezhetjük, amelyek nem a felmérési eredeti térképekről, hanem a grafikusan továbbvezetett nyilvántartási térképmásolatokról történő digitalizálással keletkeztek.

9.7.2 A minőség javítás szükségességének indokai

  • a feljavításra szoruló állományok száma jelentős,

  • ezek az állományok csak formailag egységesek, de egyéb adatminőségi jellemzők tekintetében heterogének;

  • geometriai pontosság tekintetében nemcsak abszolút értelemben, de relatíve is pontatlannak tekinthető némelyikük,

  • ugyanakkor megnövekedett az igény az alaptérképek (kataszteri térképek) valósághűbb digitális változata iránt, elsősorban rugalmas kezelhetősége és sokrétűbb alkalmazhatósága következtében, de

  • elvárás a nagyobb pontosság relatív és abszolút értelemben egyaránt.

Jelenlegi térképinkről készült digitális állományok jelentős számban készültek a grafikus alaptérkép másolatáról , további (bár digitális) másolatként , digitalizálással.

Ez önmagában ugyan nem lenne „akkora” baj, mert digitalizálásuk legalább egységes rendszerben és elvek szerint történt (szemben a korábbi, javarészt A/4 méretű szkennerek megjelenése utáni egyedi és átfedéses digitalizálással).

Miért van szükség a minőség javítására?

Mielőbb javítani szükséges a kataszteri térképek minőségét. Kisebb mértékben a KÜVET, nagyobb részben a BEVET keretében: az ország területének közel 40%-áról készültek olyan digitális térképek, amelyek

  • alapja az M=1:2880 méretarányú nyilvántartási (nem eredeti) térképmásolat;

  • legfeljebb csak felújítottak („207-es” adatrendezett, vagy más utasítás alapján), melyekre az őrkereszteket utólag szerkesztették fel,

  • hibahatára gyakran csak 2 öl (3,7 m), amiről az F2 szabályzat is megfeledkezett, amikor a birtokhatár-pontok azonosítási hibahatárait ismerteti;

  • sok esetben több méter ( akár 10 m ) eltérést mutatnak a terepi állapothoz képest, de az „egyéb” átszerkesztésekben is több méteres hiba mutatható ki;

  • az épületek feltüntetése a 207-es utasítás szerinti térképeken csak „vázlatos” volt.

Ismét hangsúlyozzuk, hogy ezek a grafikus alaptérkép digitális másolataként, digitalizálással készültek.

Ez önmagában ugyan nem lenne „akkora” baj, mert digitalizálásuk egységes rendszerben történt (szemben a korábbi, javarészt A/4 méretű szkennerek megjelenése utáni egyedi és átfedéses digitalizálással).

Elmaradt azonban a „miként is kell ilyen alapokon dolgozni?” útmutató kiadása (pl. F2 szabályzat módosításaként, de még a 46/2010 FVM sz. rendelet sem tartalmaz ilyen útmutatást), ezért kellő szabályozás híján: „ahány ház, annyi szokás” , alakult ki országszerte: megyénként, körzetenként, vizsgálónként Botcsinálta szabályok alkalmazásával készítették-kérték a munkákat.

A formális egyöntetűség elvárása mellett azonban mégis formailag és minőségben is heterogén megbízhatóságú állományok keletkeztek.

Emellett a digitális térképek előállítására (korrekt felújítására) szolgáló NKP program is megtorpant: második üteme késik, és kevés remény van a közeljövőben a folytatásra.

Kialakíthatók ugyanakkor olyan technológiák, amelyek viszonylag kevés ráfordítással, de lényeges javítást ígérnek az alaptérképek pontosságának növelésében [8,9]. Ezeknél a lehetséges eljárásoknál csak annyi az „egyszerűsítés” egy ún. térképfelújításhoz képest, hogy elmarad az új (helyesbített) térkép előállításánál a terepi egyeztetetés és az esetleges mérések is csak a technológiához elégséges mértékben történnek vagy nem is szükségesek, ha már elégséges mértékben állnak rendelkezésre összegyűjtött numerikus adatok.

Olyan technológiák, amelyek

  • belterületen a digitális vektoros térképi állományok tömbkontúrokon legalább 50 cm, tömbbelsőben pedig ± 1,00 m pontosságot biztosítják;

  • külterületeknél csak a „digitális másolatként” előállított területekre (a külterületek mintegy 30%-án) merül fel ez a lehetőség, illetve az igény;

  • a zártkertekben elsősorban a tömbbelsők pontjainak pontosságnövelése várható, amennyiben a jól azonosítható pontok felmérésével oldható meg a helyesbítés.

A hibahatárt meghaladó eltérések kivizsgálása után a szükséges javításokat a hivataloknak kell végre hajtani, de ezt megtehető „szervezetten ” is, az ún . „irodai” térképfelújítások (talán pontosabb: egyszerűsített térképhelyesbítések) keretében. Ehhez persze a technológiai elvárások megfogalmazása halaszthatatlanul fontos., mert a mért adatokra épülő helyesbítésre szükség lesz mindaddig, amíg nem lesz forrás az új felmérésekre.

Természetesen a térképhelyesbítés nem (ahogy a térképfelújítás sem) azonos az újfelméréssel és annak pontosságával! Ez részint abból következik, hogy a korábbi térképi tartalmat bizonyos mértékben elfogadjuk és csak a „hibahatáron felüli” eltéréseket javítjuk

Az is elvárás egy térképfelújítástól, hogy lényegesen olcsóbbnak kell lennie, mint az újfelmérés. Ebből a szempontból is vizsgálni kell a korábbi (helyesbítendő) térképeinket.

Néhány jellemző információ, a helyesbítésekhez:

  • a korábbi állományok szelvényenkénti transzformátumok felhasználásával készültek;

  • a korábbi szelvényhatároknál jelentkező csatlakozási hibákat feltételezhetően az adott szelvények tartalmához igazítva kiküszöbölték a digitalizálás során.

  • egyedi hibák továbbra is csak egyedi mérésekkel javíthatók;

  • a fekvés- és településhatárok különös elbírálást igényelnek;

  • nem nélkülözhető a térképhelyesbítéshez valamilyen hatósági eljárás, intézkedés a helyesbített térképek forgalomba adásához.

9.7.3 Sajátos céllal létrehozott digitális állományok szerepe a minőségjavításban

Egyes sajátos célú földmérési munkák során az alaptérképi tartalom ellenőrző bemérését el kell végezni. Ennek során legtöbbször a közterületekkel érintkező földrészlethatár-töréspontok (belterület esetében ezek I. rendű részletpontok) kerülnek korrekt meghatározásra mérőállomással vagy GPS berendezéssel végzett mérések eredményeképpen. Jóllehet, a munkák aktuális dokumentációinál nem mindig e helyükre jellemző koordinátákkal kerülnek be az adatbázisba, de ezek az eredeti adatok szintén bekerülnek a földhivatali rendszerbe (46/2010 FVM rendelet). Tehát a térképhelyesbítéshez kézenfekvő ezen adatoknak a felhasználása.

Pl. az elektromos vezetékekhez kapcsolódó vezetékjog a természetben meglévő vonalas létesítményhez kötődő sávban a földrészleteket érintő (terhelő) szolgalom-jellegű jog, amely

  • a nyomvonalra, illetve

  • a biztonsági sáv területére és

  • a műtárgyakra

terjed ki.

A vezetékek nyomvonalának jellemző pontjai néhány cm azonosítási pontossággal és mintegy 2 dm alatt i bemérési (vezeték esetében elvileg 6 cm) pontossággal meghatározzák annak érdekében, hogy a hozzá kötődő jog határa minél nagyobb pontossággal rögzíthető legyen, de semmiképpen ne legyen több méter bizonytalanságú! Legtöbb munkánál azonban ez a pontosság csak relatíve áll fenn, mert az alaptérkép helyesbítésére e munkák keretében ezideig nem kerülhetett sor.

Emellett a bemért vezeték töréspontjai (főként külterületeken és zártkertben) jól felhasználhatók lehetnek a későbbi munkálatokhoz, azaz gyakorlatilag nagyszámú „kisalappont” állt így elő, amelyek lényegesen megkönnyíthetik a későbbi méréseket. Igénylik tehát az alaptérképi tartalom pontosítását, de lehetőséget is kínálnak erre!

Újabb lehetőség a geometriai tartalom pontosítására az ország területéről rendszeresen elkészülő digitális ortofotók felhasználása (ugyancsak elsősorban külterületen egyelőre még a viszonylag kis felbontás miatt, azon belül is). Jórészt csak a művelési ágak (alrészlet-objektumok és a földminőség osztály-határok esetében, de számos határpont megbízhatóbb koordinátáinak kinyerésére alkalmasak.

9.7.4 Lehetséges térképhelyesbítési módszerek

A vektoros térképi állományok geometriai információi korrekciójának alkalmazása keretében többféle lehetőség kínálkozik a térképek – túlnyomórészt irodai környezetben végrehajtható, de terepi méréseken alapuló – helyesbítésére.

9.7.4.1 Korrekt újraszámítás mérési adatokkal

Ezek közül a legigényesebb megoldásnak a GK 2009/9. [5,6] számában is közölt megoldás látszik. Ennek alapelve röviden a következő:

  • A digitalizált földrészlethatár-koordináták egy koordináta-kiegyenlítés hez előzetes adatokként tekinthetők.

  • A földhivataloknál felgyülemlett természetbeni mérési és kitűzési adatok alapján önálló hálózatként kiegyenlítéssel újraszámítható (azaz a relatív összhang optimálissá tehető a terepi méretek és a koordináták között).

  • Esetlegesen meglévő vagy utólag (pl. GPS-szel) mért numerikus pontok alapján az önálló rendszer abszolút értelemben is „elhelyezhető”, korrigálható.

  • Gondolni kell az így óhatatlanul megváltozott határpont -koordináták átvételéről a csatlakozó vonalszakaszokon.

  • abszolút értelmű elhelyezés érdekében az esetlegesen meglévő (ennek hiányában alkalmasan megválasztott utólag mért) numerikus pontok alapján az önálló rendszer tovább korrigálható ;

  • megfontolandó az egy lépésben végrehajtható kiegyenlítés is, amelynél az azonosnak tekintett (tehát elvileg korrekt koordinátával rendelkező) pontok adottként, kényszerfeltétellel szerepelnek a számításokban;

  • természetesen a számítás következő lépéseként, a tömbbelső tartalmat is illeszteni (transzformálni) kell a földrészlethatár pontokhoz, azaz a BH-kon kívüli tartalmat is transzformálni kell.

Természetesen bizonyos kényszer-feltételek (pl. egyes pontok koordinátái ne változzanak, egyenesben levő pontok – amennyiben nem ágazik el belőlük azonos vagy magasabbrendű határvonal- továbbra is egyenesben maradjanak, stb.) megfogalmazása mellett végezhető el a kiegyenlítés.

A fontosabb elveket összefoglalva:

  1. A terepi mérésekből származó és esetleg utólag (pl. GPS-szel) meghatározott pontok koordinátái ne változzanak, de

  2. ezek előzetes (digitalizált) megfelelői azonban szerepeljenek a kiegyenlítésben

  3. pl. 10 cm-en belül egyenesre eső pontok egyenesbe tartozzanak (de csak ha összeköttetésben levő birtokhatárpontok)

  4. Esetleg szerepeltethető az ingatlan-nyilvántartási terület is (bár az erősen megfontolandó)

  5. A méretek különböző súllyal szerepeljenek, pl.:

    • Az utolsó térképfelújítás/helyesbítés előtti adatok ne, vagy fél súllyal szerepeljenek

    • Ettől az időponttól létrejött mérési/ kitűzési adatok annyiszor szerepeljenek (több súly), ahányszor előfordulnak.

    • A folyamatosan mért adatok méretei külön-külön távolságként szerepeljenek.

    • A kitűzések előtti ellenőrző méretek, (amelyeket a kitűzés megváltoztat!) nem szerepelhetnek (legfeljebb akkor, ha egy későbbi munkából az derül ki, hogy változatlanul hagyták a terepi használatot!).

  6. A méreteket „időben visszafelé” kell felhasználni (ha már egy későbbi időpontból származó méret rendelkezésre áll és egy előbbi ettől eltér, az előzőt ne, vagy csak kellő mérlegelés után vegyük számításba.

A módszer hatékony alkalmazásához néhány további szempontot kell megfogalmazni. Ezek a következők.

  1. Szükséges egy részletes technológiai szabályozás:

    • a felhasználható adott koordináták, meglévő mérési, kitűzési adatok körének megadására

    • a felhasználható adatok korára (kb. 20 évre, de a legutolsó, illetve kisebb súllyal megelőző terepi adat is szerepelhetne),

    • az esetleges ellentmondások kiszűréséhez.

  2. Szoftveres támogatás kívánatos:

    • a méretek végpontjainak kiválasztásához

    • a „helyben maradó” pontok kijelölésére,

    • a kiegyenlítés végrehajtására, mert

    • e nélkül „sziszifuszi” munka lenne.

  3. Mért (mérőállomással, GPS-el meghatározott) pontokra – meghatározott helyeken és számban – feltétlenül szükség van a tömbök korrekt transzformációjának végrehajtásához.

  4. Kapacitás és – kétségtelenül némi – pénz szükséges a feladat végrehajtásához. (de ez az újfelmérés költségének töredéke)!

9.7.4.2 Helyesbítés generális transzformációval

A „ digitális másolatok” mért pontok alapján történő javításának további lehetősége:

  1. Az adott településen (fekvésben) rendelkezésre álló, a kiegyenlítésben a kényszerfeltételt jelentő pontok felhasználásával egy ütemben a teljes fekvés vagy a település (ritkán ígér jó eredményt, de nem elhanyagolható változat) transzformációja.

  2. Ponteloszlástól függően (esetleg utólag, kiegészítésként mért) közös pontok alapján, nagyobb egységek (fekvés-részek) egy lépésben való transzformációja, vagy

  3. Építési tömbönként történő transzformáció (ami munkaigényesebb, de) az A) pontban említett módszer után a legjobb eredményt ígéri [lásd a C) pontban részletezett megoldást].

  4. Lehet támaszkodni az 1:10 000 vagy nagyobb méretarányú digitális ortofotóra (ez elsősorban külterületen ajánlható).

  5. Esetleg további minden olyan megoldás alkalmazása lehetséges, amely a gazdaságosság mellett legalább 30%-os pontosságnövekedést ígér.

9.7.4.3 Helyesbítés mért tömbkontúrok alapján

Ígéretes lehetőség kínálkozik a sajátos célú földmérési munkák keretében létrehozott adatok alapján , mely a meglévő digitális térképeink minőség-javítását biztosíthatná, amennyiben legalább a tömbkontúr főbb pontjait megbízható koordinátákkal bemérik. Ez a helyesbítés szintén alkalmazható tömbönként is.

Ugyanakkor tudomásul kell venni, hogy bizonyos gondokat kell felvállalni, amelyek ugyan új feladatként merülnek fel, de cserébe az eddigieknél sokkal megbízhatóbb térképeket kaphatunk!

Kézenfekvő a vektoros digitális térképek egyszerűsített digitális helyesbítésének lehetősége (de nem feledkezhetünk meg arról, hogy ez csak „folt lehet a kabáton”!)

A feladat elvégzésének érdekében:

Fel kell mérni a vezetékeket és a tömb határvonalakat;.

  • A tömbhatár rétegével vágjuk ki a térképi tömbök tartalmát.

  • A tömbkontúr térkép-terepazonos pontjaival transzformálást kell végezni: ne a vezetéket illesszük, hanem a térképet! (Itt lehet affin vagy magasabbrendű transzformációt is alkalmazni.)

  • Számítsuk át az egész tömböt a digitalizált tömb-kontúrpontok és a bemért kontúr pontjai alapján.

  • Helyezzük a transzformált tömböket egyesítve egy új állományba, amelyben a mért tömbkontúr már szerepel.

  • A kontúrpontokat a mértből, a belsőket a transzformáltból összekötve szerkeszthetjük meg az új térképet.

  • A jó kontúr „fogja” a tömb területét, így a belső tartalom (földrészletek, épületek stb.) is korrektebb lesz.

Kiegészítésként – elsősorban külterületre – használhatjuk a digitális ortofotót. Ezek egyre nagyobb terepi felbontással (50, 35, 15, városok területére 10, 6, 4 cm) készülve, alkalmasak a birtokhatárok, és az egyéb alaptérképi részletek meghatározó pontjainak közvetlen vagy közvetett meghatározására is.

Ezeket a „térképfeljavítási” módszereket alkalmazni lehet:

  • az 46/2010 sz. rendeletben megadott hibahatárokat meghaladó eltérések kiigazításakor;

  • kisebb települések térképeinek helyesbítésére a vezetékjoggal együttesen: vállalkozói-földhivatali együttműködésben;

  • az összegyűjtött numerikus-digitális mérési adatokkal.

  • Utólagos térképhelyesbítéskor

    • földhivatali vagy

    • vállalkozói kivitelezésben,

    • önálló technológiaként, lehetőleg szoftveres támogatással.

Várhatók azonban kisebb problémák is, amelyek megoldására is gondolni kell a technológiák végleges kialakításakor. Ezek a következők lehetnek:

  • ahol nem veszi körbe vezeték a tömböt (vagyis ahol nincsenek mért, numerikus pontok), ott többletmunkával külön mérni kell a tömbkontúr törésponontjait

  • a fekvés- és a településhatárok is változnak (bár azok korrekt helyükre kerülnek, mert azok mértek lesznek);

  • egyes épületek átmetszése is várható az oldalmezsgyéknél (a mért tömbkontúr és a transzformált tömbbelső összekötése miatt);

  • a DAT adatbázisba töltött állományok cseréje gondot okozhat, főként, ha már forgalomba adták, de megoldhatónak tűnik különösebb módosítás nélkül is.

Az alaptérkép helyesbítésének fontosabb munkafázisai (sajátos célú földmérési munkával párhuzamos kivitelezés esetén, vagy utólagosan (utóbbi esetben értelemszerű módosulásokkal)

  1. Adatigénylés –adatszolgáltatás

    • állományok leválogatása,

    • digitális állományok digitális ortofotók,

    • numerikus pontok, mérési adatok.

  2. Elhatárolás

    • csak tömbkontúrok ideiglenes jelölése.

  3. Alappontsűrítés

    • feltételesen, csak poláris felméréshez.

  4. Részletmérés

    • mérőállomással, polárisan

    • közvetlenül GPS -el

    • Tárgya :

      • tömbkontúr,

      • vezeték töréspontok,

      • műtárgyaik,

      • külterületen: a művelési ág határok.

Dokumentálása : digitális mérési vázlaton.

  1. Koordináta-számítás

    • külön fázisban, feltételesen;

    • pontátvétel:

      • ortofotóról, digitalizálással;

      • korábban esetleg be nem dolgozott numerikus munkából.

  2. Transzformálás:

    • azonos pontok kiválasztása,

    • tömbök átszámítása,

    • új állományba másolással.

  3. Térképszerkesztés I. (alaptérképi tartalom):

    • a mért tömbkontúr és a transzformált tömbbelsők összekötése,

    • épületek korrekciója, mezsgyére illesztése,

    • pontkódolások,

    • objektum-azonosítók elhelyezése.

  4. Ellenőrző (fölös) mérések végrehajtása (célszerűen szükséges).

  5. Területszámítás, területeltérések kimutatása, területjegyzék elkészítése.

  6. DAT adatbázis és adatcsereformátum létrehozása (konvertálás).

  7. Felmérési napló, műszaki leírás készítése.

Fontos kérdés, hogy vajon mennyire lehet „időtálló” az egyszerűsített helyesbítés? Bármeddig tartható is fenn, minél előbb méter alá kell szorítani (bár a belterületek esetében kívánatosan 50–60 cm!) a térképek bizonytalanságát! Ez biztosíthatja a hosszabb távra is megfelelő megbízhatóságot. Belátható, hogy – bár viszonylag csekély, de – többletkapacitás és forrás kell a munka végrehajtásához! Miből fedezhető a többletköltség? Egy része – mint azt korábban említettem – az adatszolgáltatási díjból, ami ugyan rövidtávon csökkenti a hitel visszafizetés forrását, de a megbízhatóbb adatok iránt vélhetően megnő majd a kereslet és abból fedezhető a pillanatnyilag kieső bevétel.

Milyen megoldandó kérdések léphetnek fel?

  1. El kell fogadni, hogy: a transzformálás önmagában mindent nem képes „helyretenni” , mert

    • egyedi hibák csak egyedi mérésekkel javíthatók;

    • óhatatlanul változnak a határok és ez által a területek, amelyek módosítani fogják a korábban kezelt adatokat.

  2. Állami kötelezettségvállalás is kell

  • a felmerülő hatósági intézkedések biztosításához,

  • az előkészítéshez szükséges többletmunka felvállalásához,

  • a végrehajtással járó költségek előteremtéséhez.

Ha ezeket nem vállaljuk, egyelőre csak „elszalasztott esélyről ” beszélhetünk.

A felmerülő költségek mérséklésével kapcsolatban megfontolandó, hogy ilyen és hasonló volumenű feladatoknál a sajátos célú munka vállalkozói díja ugyan – jogszerűen – tartalmazza az állami alapadatok felhasználásának díját, de az alaptérkép – mint állami alapmunka – feljavítására vonatkozó munka adatdíj-mentes lehetne, vagyis a különbség a vállalkozóknál maradhatna. Ezáltal az alaptérkép helyesbítésére fordított munka ellenértéke csökkenne. Mindez úgy is kivitelezhető (pénzügyileg valószínűleg korrektebb), hogy a vállalkozó a sajátos célú munkához ugyan befizeti az adatszolgáltatási díjat, de „azonnal” vissza is kapja az „állami alapmunka” végrehajtásának előlegeként. Ebben az esetben a végelszámolásnál legfeljebb az újfelmérési költségek – óvatos becslésem szerint – 10–15%-ával kellene a megrendelőnek számolnia.