Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 2

Користувачів: 0

Всього користувачів: 18
Новий користувач: PoMaH
Останні статті
Підготовче відділення ОДЕКУ запрошує пройти під...
Методические указания по изучению дисциплины "А...
Лосев А. П. Журина Л. Л. Агрометеорология
Разумова С.Т., Дронова О.О. Біологія. Конспект ...
Поради правильного вибору засобів індивідуально...
Останні завантаження
Приклад розрахунку т...
Куртенер Д. А. Усков...
Підказки на деякі за...
Презентация на тему ...
Підручник "Мікроклім...
Останнi огляди:
Как правильно выбира...
Всхожесть семян овощ...
Выбор оборудования д...
Жалюзи рулонные в Киеве
Что такое гомогениза...
Технічні питання або...
Продюсерский центр "...
Наш сад
•  0 коментарів• 1108 переглядів •Друк
Практичне застосування новітньої референцної системи координат УСК-2000
Практичне застосування новітньої референцної системи координат УСК-2000

Система координат УСК- 2000 була розроблена ще в 2007 році, а роботи із землеустрою всі ці роки здійснювалися в системі координат СК-63, яка походить від СК-42 — системи координат по­воєнного часу, тому напевне і виникали спо­творення на кілька метрів.

Фактично всі учасники зе­мельних відносин не змогли пе­рейти до роботи в новій системі координат. Координати пунктів, векторні та растрові матеріали, кадастрові бази, що були сфор­мовані раніше, мали бути пере­раховані та визначені в систему координат УСК-2000.

Але цього не сталося, оскільки ключі пере­творень, зокрема на Харків, не були реалізовані. Таким чином, усі продовжують використову­вати систему координат СК-42 та її похідні системи.

Оцінивши ситуацію та зро­бивши аналітичний огляд інфор­мації що до можливості засто­сування системи координат УСК-2000, було досліджено та про­аналізовано масштаби застосування відо­мих шляхів перетворення нако­пиченої просторової інформації на базі системи координат СК-42 до системи координат УСК-2000.

Наведемо три основні принципи впроваджен­ня системи координат УСК-2000, що формують стратегію діяль­ності всіх професіоналів на земель­ному ринку України:

1. Постанова Кабінету Міністрів України, згідно з якою ви­конання топографо-геодезич­них та картографічних робіт здійснюється із застосуван­ням Державної геодезичної референцної системи коорди­нат УСК-2000.

2. Для топографічних та кадаст­рових планів, що створюють­ся в місцевих регіональних системах координат (похідних від УСК-2000) застосовується нове прямокутне розграфлен­ня аркушів планів.

Для прикладу наведемо номенк­латуру аркушу масштабу 1:500, яка виглядає відмінною від традиційної: 63-0536-3-Г-11,

Де:

63 — код місцевої регіо­нальної системи координат (МСК);

0536 — номер аркушу масштабу 1:10000 в межах роз­повсюдження МСК-63;

3 — номер аркушу масштабу 1:5000;

Г- масштаб 1:2000;

11 — масштаб 1:500.

Порядок, який визначає механізм використання Дер­жавної геодезичної референцної системи координат УСК- 2000 при здійсненні робіт із землеустрою є обов"язковим для використання розробни­ками документації із землеус­трою.

Проситься суцільна критикаспецифічного впровадження тароз"яснення цих принципів:

1). Перший та третій принципи є обов"язковими для проведен­ня топографо-геодезичних та землевпорядних робіт, а на практиці вони, по суті, не пра­цюють. У системі координат УСК-2000 — взагалі, а з огляду на спотворення, щоби «натя­гнути» старі системи коорди­нат на нову потрібно розроби­ти трансформаційні поля (про що мова піде нижче).

2). Про нове розграфлення також не йдеться — всі працюють зі старими архівами. Практичне впровадження прямокутного розграфлення в повій номен­клатурі в регіонах України не завершено. Зокрема, в Харків­ській області за новими вимо­гами доведено тільки до мас­штабу 1:10000.

3). Похідні від УСК-2000 регіона­льні системи координат (3° зо­ни) не передбачені в елементі «система координат» блоку «реквізити» обмінного файлу ХМL, але з огляду на зростан­ня ціни 1м 2 саме в них забез­печуються мінімальні спотво­рення плоo\\щ. Для порівняння: земельна ділянка площею 1га буде мати однакові проміри та площу при переході ланцю­гом трансформування з Міс­цевої-I (похідна від СК-42 дія міста Харкова) до МСК-63!.

У загальному розумінні систе­ма координат СК-42 та її похідні СК-63, місцеві І та II повинні мати на­ближені параметри до WGS-84.

У випадку інтегрування архівних матеріалів у глобальний (конти­нентальний) координатний про­стір система координат СК-42 є малоточною.

Тоді як система ко­ординат УСК-2000 та її похідні місцеві регіональні системи ко­ординат МСК-N, де N=1...28 мають точні та однозначні пара­метри переходу до WGS-84 тут і ІТRF, та є високоточною.

Акцентуємо увагу на те, що вико­ристання Державної геодезич­ної референцної системи коор­динат УСК-2000 проводиться з дотриманням таких факторів:

а) використання міжнародного до­свіду впровадження геодезичних референцних систем координат;

б) застосування строгих матема­тичних методів забезпечення координатних операцій перетво­рення та трансформування ко­ординат від молоточних систем координат до високоточних;

в) врахування адміністративно-територіального устрою Укра­їни;

г) використання існуючої норма­тивно-технічної та програмно-методичної інфраструктури ве­дення Державного земельного кадастру.

Згідно з підпунктом б та на основі досліджень багатьох віт­чизняних вчених Карпінський Ю. О., Кучер О. В., Куриляк І. С. та інші виявлено неоднозначність спотворень при переході від сис­теми координат СК-42 та її похідних до системи координат УСК-2000, що вирішується че­рез трансформаційне поле, так як інформація по деформаціях зміни координат погано під­дається математичному опису.

Трансформація систем координат

Шлях вирішення неодно­значних розбіжностей між старою системою координат СК-42 та новою координатною системою УСК-2000 полягає в складанні трансформаційного по­ля на обмежену територію (адміні­стративний поділ, потужність об"єкта, тощо).

У сучасних повнофункціональ­них геоінформапійних системах (ГІС) можна виділити такі методи трансформування даних:

- конформне трансформування Гельмерта;

- афінне перетворення — по­ліном 1-го порядку;

- інтерполяційні поліноми 2-го та вищих порядків;

- проективні методи;

- інтерполяція кубічними сплайнами;

- метод скінченних елементів.

Раніше сформовані теоретичні підходи вирішення цієї проблеми, які певною мірою наведені в ро­ботах на сайтах розроб­ників програмного забезпечення GIS6 Digitals висвітлю­ють значні спотворення коорди­нат, які наведені на рисунку 1.

Рисунок 1.- Різниця планових координат між системами УСк-2000 та СК-42.

Стає очевидним: растрові та векторні архіви на місцях при за­стосуванні прямого перетворен­ня в УСК-2000 будуть спотворені з неприпустимою точністю.

Як­що допустима точність перера­хунку становить 0,10 метра, а, для прикладу, спотворення коорди­нат в околиці зйомки сягає 1,5 метра, тоді векторизація підзем­них комунікацій по прив"язаних архівних матеріалах буде відпо­відно зміщена на цей показник від реального їх положення. Відо­мо, що інженерні комунікації не­суть містобудівні, землекористувальні обмеження та є обов"язковою складовою у скла­данні обмінного файлу ХМl. Це один з багатьох прикладів впливу нехтування спотворень при вико­ристанні архівних матеріалів в УСК-2000 та її похідних системах.

В настоящее время работы ведутся по всей планете, в том числе и в южной части, например в Антарктиде. В Австралии многие ВУЗы готовят специалистов для работы в этой отрасли (достаточно посмотреть список на странице). Эта практика признана во всем мире как очень серьезная.

При використанні архівних матеріалів пропонуються прак­тичні шляхи зменшення таких спотворень для локальних задач, що постійно виникають в циклі то по графо-геодезичної, карто гра­фічної, земельно-кадастрової об­робки просторових даних. Вико­нання них робіт ведеться із застосуванням програмного за­безпечення АгсGIS та Digitals

Вибір методу трансформуван­ня залежить від наявності опор­них точок, їх кількості та по­трібної точності визначення ко­ординат. Для забезпечення ве­дення Державного земельного кадастру між системами коорди­нат проводиться дві операції:

1. перетворення — емпірично строгий зв"язок (ключ);

2. трансформування — викорис­тання трансформаційного поля за допомогою cплайн-функції, або використовуючи афінне трансформування координат методом скінченних елементів, що присутнє в потужних ГІС продуктах.

Інструмент Сплайн (Sрlіnе) використовує метод інтер­поляції, який оцінює значення, використовуючи математичні функції, які зводять до мінімуму загальну кривину топографічної поверхні, що призводить до по­будови згладженої поверхні, яка проходить точно через вхідні точки.

Забороняється проводити трансформування через:

  • 2 точки — методом Гауса;
  • З точки — афінного перетво­рення (дозволено лише на не­великих ділянках території — пропонується не більше 2,21 км 2 , що обґрунтовується у кінці статті);
  • 6 точок — поліном 2-го ступе­ня, 9 точок — Сплайн, 10 точок — поліном 3-го ступеня. У загальному вигляді техно­логію координатного перетворення та трансформування представлено на рисунку 2.

Рисунок 2.- Технологія координатного перетворення та трансформування між основними системами координат та їх похідними, що застосовуються в Україні.

Трансформаційне поле ство­рюється з використанням три­кутних скінчених елементів ПО пунктах , які мають просторо­ве визначення в обох системах координат у межах цільової (ло­кальної) території перетворення представлено на рисунку 3.

Рисунок 3.- Принцип дії трансформаційного поля на основі зв'язуючих пунктів.

Принцип дії трансформацій­ного поля було апробовано дія території м. Харкова площею 350 км 2 . З метою виявлення збереже­них пунктів існуючої опорної ме­режі та тимчасово закладених на місцевості, було зібрано інфор­мацію з існуючих робочих ката­логів по раніше виконаних робо­тах.

Врахувавши модель розташу­вання, наближену до рівномірної, було відібрано 48 робочих пунк­тів в системі координат СК-42 та її похідних системах.

Для формування каталогу ко­ординат в системі УСК-2000 по тих самих пунктах було здійснено їх просторове визначення GNSS методом.

В мережі постійно діючих станцій «NGC-NET» в Харківській області. Виміри проводилися двочастотним приймачем LeikaViva GS08/СS10 (надано ТОВ «ЛІК­ ПРОЕКТ») по 12-15 хвилин на кожному пункті в режимі статики.

Аналізуючи два каталоги, отри­мано відхилення між двома систе­мами координат. Методом «Най­ближчого сусіда» побудовані відповідні поля розбіжностей по координатах X і Y, представлені на рисунках 4 та 5.

Рисунок 4.- Рожбіжності в метрах по Х по території міста Харків.

Рисунок 5.- Рожбіжності в метрах по Y по території міста Харків.

Аналіз відхилень на всій тери­торії неоднозначний, але певна за­кономірність прослідковується: по осі X відхилення менші на північ; по осі У відхилення менші зі сходу — в бік осьового меридіану (6-на зона № 7).

Окремими дослідженнями ав­торів встановлено, що трикутний скінченний елемент (яким по суті є рівносторонній трикутник) по­винен мати сторони 1<1129,64 м, а площу S<2,21 км 2 .

Тоді трансформаційне поле на адміністративно-територіальній одиниці площею 5>2,21км 2 пропо­нується створювати за алгоритмом який представлено на рисунку 6.

1. Запропонована технологія трансформаційного поля значно підви­щує точність визначення координат на відміну від 7-ми парамет­ричного трансформування Гельмерта. Технологія роботи з архівни­ми даними в системі координат УСК-2000 на локальних об"єктах включає етапи:

а) Комплекс підготовчих робіт.

де:

-система А — система координат СК-42 або її похідні (для наочності розходження отримано каталог координат в системі УСК-2000, перетворений по строгому ключу з системи координат СК-63);

-система В — система координат УСК-2000 або її похідні. Каталоги вихідних пунктів отримують за замовленнями з сайту служби ДГМ або комерційних мереж постійно діючих станцій, де архівні векторні та растрові матеріали сформовані в системі коор­динат СК-63.

б) Комплекс геодезичних робіт.

Виконавши згущення мінімум з двох вихідних пунктів ДГМ або комерційних мереж постійно діючих станції, що узгоджені з ДГМ, отримують координати базисів геодезичного обґрунтування в обох системах координат.

в) Комплекс картографічних робіт.

У картографічному редакторі Digitals представлена можливість експортувати векторну або векторно-растрову цифрову модель із за­даним масштабом та необхідною точністю до растрів формату *tiff, *bmp в супроводі з файлом прив"язки, то дозволяє працювати з графікою в інших картографічних редакторах та ГІС.

Також є можливість експортувати різні векторні типи даних до формату *shр.

Отже, в результаті картографічних робіт на виході буде:

- актуалізований растровий план з об"єкту робіт в системі А з растеризованими в нього точками-марками тієї ж системи;

- зв"язні точки-марки в системі В.

В якості зв"язних точок може бути відповідний зовнішній контур зйомки, екстенд або межа земельної ділянки на об"єкті робіт. Голо­вна умова щодо зв"язних точок — дотримання їх кількості на об"єкті: п>10.

г) Застосування інструменту Сплайн.

На цьому етапі виконують безпосереднє завантаження описаних вище результатів у АгсGIS. Використовують модуль геоприв"язки, забезпечують умову включення інструменту Сплайн (не менше 10 пар контрольних точок на об"єкті для трансформації).

Отримавши розтягнений переприв"язаний результат, експорту­ють його у необхідному форматі растрових даних.

У випадку зі Сплайном (зокрема в АгсGIS) трансформування можна виконувати з будь-якої плоскої похідної системи СК-42 (УСК-2000) в будь-яку плоску похідну УСК-2000 (СК-42) на пряму, без перетворення в «оригінальні» версії, як це показано на рисунку 2.

д) Складання обмінного файлу ХМ і для реєстрації в НКС.

Тепер ми маємо цифрову модель, яка «сидить» у координатному просторі УСК-2000. Новоутворену «підложку» впевнено використо­вують для подальшого формування та заповнення всіх необхідних структурних елементів обмінного файлу ХМL з вказівкою системи координат УСК-2000.

Можна в іншому порядку: цифрують та обробляють зйомку в сис­темі координат УСК-2000, а архів розтягують по трансформа­ційному полю за допомогою афінного перетворення в Digitals (Сплайну в АгсGIS для забезпечення більшої точності).

May 11 2017
Коментарі
Коментарі відсутні
Додати коментар
Щоб отримати можливість додавання коментарів, будь ласка, спочатку авторизуйтесь на сайті через власний обліковий запис.
Перекладач
Прогноз погоди

 http://otroke.ru/modules/instruction/page.php?id=941

Ми в соціальних мережах:
Лічильники:
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru