Программные модули, применяемые для обработки геодезических данных
Полнофункциональная, профессиональная ГИС «Карта 2005» является мощным инструментом по созданию и использованию цифровых карт совместно с дополнительной информацией из баз данных. Она позволяет выполнять все процессы, связанные с обработкой данных топографо-геодезических изысканий, созданием топографических планов и ведением кадастрового учета земель, в едином программном ядре. Но инструментарий, каким бы мощным он не был, малоэффективен без технологической схемы выполняемых работ (см. рис.1).
Для обработки электронных карт существуют различные средства: редактор карты, базовые и прикладные задачи. К базовым задачам относятся редактор растра, система работы с базами данных, подсистема выполнения расчетов по карте.
Редактор векторной карты является составной частью системы Карта 2005 и предназначен для создания и редактирования векторных данных. Для активизации редактора векторной карты необходимо выбрать пункт "Редактор карты" в меню "Задачи". Редaктоp векторной карты упpaвляется с помощью дополнительной пaнели упpaвления, paзмещaемой при старте в левой чaсти главного окна системы.
Более подробную информацию о редакторе векторной карты смотрите в файле Mapedit.doc.
Задача Расчеты по векторной карте является составной частью системы Карта 2005 и пpедостaвляет сpедствa выполнения paсчетов, основaнных нa использовaнии paзличной метpической инфоpмaции об объектaх векторной кapты, в том числе - длинa учaсткa, пеpиметp, площaдь объектa или пpоизвольного учaсткa местности и так далее.
Более подробную информацию о расчетах по векторной карте смотрите в файле Mapcomp.doc.
Редактор растровой карты является составной частью системы Карта 2005 и предназначен для редактирования растрового изображения. Для активизации редактора растровой карты необходимо выбрать пункт "Редактор растра" в меню "Задачи".
Более подробную информацию о редакторе растровой карты смотрите в файле Raster.doc.
Кроме встроенных модулей, являющихся составной частью системы, в ГИС Карта 2005 предусмотрен довольно обширный перечень встраиваемых прикладных задач. Часть модулей, которые наиболее востребованы геодезистами, будут освещены в ходе рассмотрения общей схемы обработки геодезических данных.
Рис. 1. Обобщенная
схема обработки геодезических данных
в ГИС Карта 2005
Рассмотрим обобщенную схему обработки геодезических данный с точки зрения использования программных модулей.
Решение любой задачи связанной с обработкой геопростанственной информации начинается с подбора и систематизация материалов. Затем подобранные аналоговые материалы переводятся в цифровую форму в процессе сканирования. Для сканирования используются стандартные программные средства, гне входящие в состав ГИС карта 2005. Одновременно со сканированием производится заполнение каталога координат точек съемочного обоснования. Для выполнения этой операции могут применяться задачи «База данных» и «Ведение каталога координат» из состава «Геодезического редактора». Растры и каталоги координат являются исходной информацией для дальнейших действий.
Устранение ошибок вызванных деформацией исходного материала и привязка растровых изображений к координатам местности выполняется в процессе трансформирования данных. Процесс трансформирования обеспечивается прикладной задачей «Трансформирование растровых данных». Простейшие функции привязки (по одной или двум точкам) можно выполнить средствами «Редактора растра».
После трансформирования растры становятся измерительными и могут быть использованы для компоновки единого изображения и оцифровки карты. Оцифровка карты и перевод ее в векторный формат выполняется средствами «Редактора карты». Кроме того, редактор карты используется для подготовки схемы съемки. При этом поверх растра наносятся точки съемочного обоснования, линейные и угловые промеры на имеющиеся контура местности, впечатывание координат точек и вывод подготовленной схемы на печать. Оформление схемы съемки выполняется средствами «Геодезического редактора» а вывод карты на печать процедурой «Печать карты».
Распечатанная схема съемки выдается на руки инженеру-геодезисту для использования в процессе полевых измерений. Результаты измерений записываются в полевой журнал или в память прибора. Для считывания данных из памяти прибора применяется программное обеспечение, поставляемое совместно с прибором. Результатом работы таких программ является файл с измерениями на диске компьютера. Файлы измерений подаются на вход программы «Импорт геодезических измерений с приборов». В результате чтения данных формируются файлы во внутренней структуре ГИС Карта 2005. Эти файлы, а также данные из полевых журналов вводятся в диалогов по обработке геодезических измерений.
В ГИС Карта 2005 предусмотрен набор функций, ориентированный на сбор топографо-геодезической информации как традиционными (теодолиты, нивелиры, рулетки) с записью в журналы, так и электронными тахеометрами и спутниковыми системами. Функции расчета и уравнивания геодезических измерений реализованы в модуле «Выполнение геодезических расчетов». На практике эта задача сводится к нахождению по результатам полевых измерений численных значений координат, вычисленных в той или иной системе. Данные от GPS-приемников обрабатываются процедурой «Загрузка данных из формата NMEA 0183». Полученные координаты наносятся на карту для ее дальнейшего редактирования средствами «Геодезического редактора» и «Редактора карты».
Для кадастровых измерений полученные поворотные точки объединяются в площадные объекты – участки.
В результате геодезических расчетов отразнообразняе данные преВ панныхСоздание (обновление) единого электронного классификатора объектов местности. Классификаторы разрабатываются на каждый масштаб отдельно, в соответствии с размерами условных знаков и правил генерализации. Кроме того, в классификаторе указываются дешифровочные признаки элементов ситуации.
Выполнение полевых работ. При выполнении съемки местности необходимо присваивать дешифровочные признаки всем пикетам топографо-геодезических изысканий (коды и условия связей - соединений линий).
Обработка полевых измерений с целью получения координат элементов ситуации и нанесение их на оперативный цифровой план (дежурная кадастровая карта), с одновременным автоматическим контролем качества: плановое положение, топология объектов, совместимость атрибутов и др.
Создание по пикетам полнообъектового цифрового плана. Создание цифровых топографических планов осуществляется на основе электронного классификатора при помощи функций основного и геодезического редактора. При обработке используются дешифровочные признаки.
Выдача отчетов: план участка, межевое дело в целом, отчеты в формате ЕГРЗ и др. Подсистема создания межевых дел позволяет значительно упростить создание комплекта документации по земельному участку для инженеров-землеустроителей, начиная от технического задания и кончая схемой земельного участка и построек. Последующее использование данных из электронного межевого дела позволяет полностью автоматизировать ввод информации о земельном участке на уровне земельного комитета.
Создание зарамочного оформления и печать топографических планов. Функциями редактора созданный электронный план, можно «нарезать» на топографические планшеты, в автоматическом режиме сформировать зарамочное оформление и распечатать на любом устройстве печати, поддерживающем стандартный Windows протокол.
Передача информации в цифровом виде внешним потребителям в согласованном формате, например: SXF, MIF/MID, DXF, SHP, ASCII.
Описанная технологическая схема является каркасной, конкретные элементы выполняемых операций, пользователь разрабатывает самостоятельно, в соответствии с ведомственными и территориальными требованиями.
Перед тем, как приступить к рассмотрению последовательности действий специалиста при обработке геодезических измерений, немного поговорим об используемых системах координат (СК), поскольку при создании карты в ГИС пользователю необходимо указать используемую СК. Чаще всего, геодезисты работают с прямоугольными системами координат: местная, СК 63 и СК 42. Кроме того, в Российской Федерации приняты к использованию СК 95 и региональные СК. Особенностью региональных СК является то, что деление на координатные зоны выполнено с учетом границ территориальных образований.
В ГИС Карта 2005 поддерживаются СК 42 (95), СК 63, ПЗ – 90 и WGS 84. Местная и региональные СК не поддерживают пересчета в геодезические координаты (B и L) и поэтому могут рассматриваться как идентичные. При работе с картами на ограниченные территории (до нескольких тысяч квадратных километров) СК 63 тоже можно рассматривать, как местную. В паспорте карты (в случае местной СК) пользователь должен указать то, что создается карта в условной СК.
Основная ошибка геодезистов, работающих с СК 63, заключается в том, что они отбрасывают две первые значащие цифры в координатах. На расчет площади землевладения такие действия не оказывают никакого влияния, но на создание объектов на электронной карте такая ошибка влияет существенно. В результате объекты создаются далеко за пределами картографируемой территории. Будьте внимательны при вводе координат. Если Вам необходимо создавать отчеты с меньшим числом значащих цифр в координатах (выполнять "понижение разрядности координат" для отчетов), это не значит, что их нужно в таком же виде вводить на карту. Программа позволяет гибко управлять количеством знаков в координатах и мерах линий процессе формирования отчетных документов. Количество цифр в координатах для отчетов настраивается как до десятичной точки, как и после нее. Другими словами, программа при формировании отчета самостоятельно выполнит "понижение разрядности координат" по Вашему указанию.