Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 3

Користувачів: 0

Всього користувачів: 30
Новий користувач: sanchopex
Останні статті
Высадка рассады томатов в открытый грунт
Оцінювання тісноти кореляційної залежності між ...
Процедура обчислень при перевірці статестичних ...
Вредители и болезни кукурузы.
Вредители и болезни ячменя и других колосовых з...
Останні завантаження
Приклад розрахунку т...
Куртенер Д. А. Усков...
Підказки на деякі за...
Презентация на тему ...
Підручник "Мікроклім...
Останнi огляди:
Компания TPG - отдых...
Как выбрать одежду д...
Выращивание арбузов ...
Ленточная пила по де...
Теплицы в приусадебн...
Советы, которые помо...
Текстиль «Homeline» ...
Наш сад
•  0 коментарів• 349 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
Ми в соціальних мережах:
Лічильники:
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru