Методическое пособие по использованию систем спутниковой навигации при производстве гср-200 и работах по созданию госгеолкарты -1000/3 Санкт-Петербург

DX - cмещение эллипсоида по оси X; DY - cмещение эллипсоида по оси Y; DZ - cмещение эллипсоида по оси Z. Рис. 5 Вид окна навигатора для выбора опций изменения настроек Датума и Сфероида карты. Затем в следующей строке «Сфероид карты»11 выбрать «User Spheroid» и ввести поправки: DA - разница в длине между большими полуосями (а) эллипсоидов WGS-84-Красовского; DF - масштабированная разность сжатий (f1-f2)*10000 эллипсоидов WGS-84 и Красовского. В настоящее время в основном предлагается использовать либо международные поправки, либо поправки ГОСТ 51794-2001. Первые используются в частности в программном обеспечении ESRI, вторые - российские. Значения поправок приведены ниже по данным сайта GIS-LAB. Международные поправки12: DX +28 м, DY (-130 м), DZ (-95 м), DA (-108 м), DF= 0.004808. Поправки ГОСТ 51794-2001: DX +24 м, DY (-141 м), DZ (-81 м), DA (-108 м), DF= 0.004808. Рис. 6 Вид окна навигатора с введенными поправками по ГОСТ 51794-2001. Однако как показывает практика в некоторых районах ни первые, ни вторые не дают удовлетворительного результата при вынесении привязанных GPS объектов на конкретную карту. Вероятно, это связано с тем, что указанные выше поправки имеют усредненный характер и рассчитывались в целом для эллипсоидов. Поэтому для повышения точности позиционирования геологи-практики рекомендуют использовать индивидуальные параметры для конкретной территории для получения максимально точного результата. Для уточнения параметров на конкретной территории и более того, применительно к имеющейся у Вас топооснове необходимо выбрать несколько типичных опорных точек, для которых есть известные координаты (например, тригопункты, устья скважин с инструментально установленными координатами), либо снять их в координатах карты (для характерных точек на местности, например места слияния мелких рек и ручьев, тригопункты и т.п.) и сравнить данные координаты с координатами, полученными по навигатору (при установленных начальных параметрах WGS-84). Разница по оси абсцисс (X) и оси ординат (Y) и будет необходимыми невязками, которое необходимо учесть при введении (DX и DY) для Вашей местности и имеющейся карты (рис.7). Поправки DA и DF оставляются в этом случае стандартными. Рис.7 Разница в фактическом положении тригопункта (отм. 243) и его положением, построенным на карте (красная точка к ССЗ) по координатам полученным с помощью GPS и есть искомая разница DX=+12 м и DY= – 31 м для данного района и данной топографической карты (подразумевается графическая точность вынесения и измерения). Таким способом обычно удается увеличить точность привязки объектов на карте до первых метров Однако необходимо понимать, что в любом случае она существенно зависит также от точности графического вынесения и снятия координат на карте и соответственно масштаба карты. Использование GPS при проведении геологических маршрутов В настоящее время спутниковая привязка объектов наблюдения и пунктов опробования прочно вошла в практику геолого-съемочных и поисковых работ. Как правило, для такого вида работ достаточно возможностей у относительно недорогих бытовых навигаторов13. Привязка точечных объектов относительно проста и выполняется по стандартным правилам, описанным в инструкции к навигатору. Важно, что бы имена точек привязки и номера пунктов опробования имели имена одинаковые для геологической документации и навигатора14. Это позволит избежать ошибок при составлении карты фактов. Проблем для этого нет, так как современные навигаторы содержат все необходимые варианты шрифтов и разделительных знаков. Координаты всех точек привязки обязательно переписываются из навигатора в полевой дневник во избежание их утраты в случае потери навигатора или выхода его из строя (такое тоже возможно). В начале дневника обязательно приводятся сведения о используемой Вами системе координат и введенных поправках, для того, что бы можно было понять смысл координат записанных в полевой дневник (рис.8). Рис.8 Пример заполнения страницы полевой книжки со сведениями по использованным настройкам GPS. При привязке маршрута возможны два варианта. Первый - сплошная автоматическая запись хода, второй - привязка только точек поворота линии маршрута. Первый способ неудобен по двум причинам. Во-первых, быстро заканчивается ресурс аккумуляторов в навигаторе, во-вторых, проложенный маршрут трудно сопоставить с геологическим описанием в полевом дневнике, так как фиксируются любые отходы, круги на точке и т.п. Данный вариант рекомендуется только в случае необходимости вынесения на карту точного положения дороги, тропы, прослеживании сложного контакта или другого линейного объекта на местности. При втором варианте фиксируются только точки наблюдения, точки поворота хода и точки смены интервалов описания, а также пункты опробования. Это позволяет дополнительно фактически инструментально определить длину интервала для описания в полевом дневнике. Между точками привязки навигатор может отключаться для экономии ресурса аккумуляторов. Для нумерации точек поворота и точек, фиксирующих смену интервала, рекомендуется следующая схема. Например, точка наблюдения имеет номер 36. Первая точка поворота (точка маршрута по ЭБЗ) будет иметь номер 36-1, следующая 36-2 и т.д. до следующей точки наблюдения 37 (рис.9). Такой вариант удобен также тем, что фактически одновременно задается и номер интервала описания для базы первичных данных15. Первый интервал между собственно точкой наблюдения (36) и точкой поворота или смены пород (36-1) описывается в точке наблюдения, второй между точками 36-1 и 36-2 будет иметь номер 36-1и т.д. При необходимости, аналогично фиксируются важные точки точечного описания на линии маршрута между основными точками. Рис. 9 Пример нумерации точек наблюдения и точек маршрута (при изменении направления между точками) при использовании GPS, также нумерации интервалов для описания в базе первичных данных. Для точного определения расстояний интервалов описания (в данном случае речь не идет о детальном описании разреза) и азимута хода рекомендуется использовать возможности GPS-навигатора. Для этого необходимо в меню «Настройка» - «Направление», в закладке «Отображение» выбрать «Градусы (цифры)» (рис.10). Рис. 10 Вид панели навигатора с выбранной опцией отображения направлений в градусах. При открытии «Менеджера маршрутных точек» в нем будет отображаться расстояние и азимут от последней отмеченной точки (на которой Вы находитесь) до предудущей отмеченной точки и других ближайших точек (рис.11). Рис.11 Вид открытого окна Менеджера маршрутных точек. В данном случае Вы находитесь на точке излома линии маршрута 134-4. Расстояние до точки предыдущего излома (или смены интервала описания) 134-3 и соответственно длина интервала будет 564 м, а азимут на нее 252°. В полевую книжку записываем как азимут хода обратный азимут 72° (252 минус 180). Такой способ позволяет полностью устранить традиционные ошибки при определении длин интервалов и азимутах ходов в полевой книжке и добиться практически идеального соответствия карте фактического материала составленной на основе данных спутниковой привязки. Привязку точек опробования рекомендуется осуществлять параллельно с фиксацией точек наблюдения, даже если точка опробования и точка наблюдения совпадают. Это облегчит в дальнейшем составление электронной карты опробования. Для того чтоб не было путаницы в номерах точек и пробах номера проб рекомендуется писать через дробь: 134/1, 134/2 и т.д. А также сразу использовать буквенные аббревиатуры типа: обр134/3 - образец, СА 134/4 - проба на силикатный анализ, мф 135/5 – проба на микрофауну и т.п. Современные навигаторы вполне это позволяют. Координаты отбора проб аналогично номерам точек вписываются в полевую книжку, во избежание их утраты в случае потери навигатора или выхода его из строя. Навигатор удобен также для выхода на необходимую точку в маршруте, лагерь, место встречи маршрутных групп и т.п. и проведения маршрута по заранее определенной последовательности пунктов наблюдения. В этом случае координаты необходимых точек снимаются с карты (рис. 1) и вводятся в навигатор вручную или импортируются из ГИС в соответствии с описанной ниже в разделе 1.4 операции импорта данных. В дальнейшем маршрут осуществляется по опции «Go to» (или «Find» «Старт» или «Find» «Поехали» в зависимости от модели навигатора) - к конкретной точке, выбранной из списка. При движении необходимо помнить, что навигатор показывает правильное направление только в движении, при остановке расчет азимута прекращается, и Ваши повороты на месте не пересчитываются. Правильное направление к цели появляется только после начала движения. Однако есть крайне простой вариант определения правильного направления движения к цели после остановки. Необходимо просто войти в «Менеджер маршрутных точек» и считать правильный азимут направления на цель. Затем определить его по геологическому компасу и сразу начать движение в правильном направлении. Через некоторое время навигатор также покажет правильное направление движения и позволит более точно скорректировать маршрут. 1.3. Экспорт данных из навигатора Есть несколько методов выполнения этой операции: стандартными средствами ArcGis и с помощью дополнительных модулей. Самый распространенный: экспорт точек в таблицу Excel, последующее её редактирование, сохранение в качестве таблицы dbf и создания на основе её слоя событий (процесс общий для Arcmap и Arcview). Также можно проделать эту операцию путем экспорта точек в программе MapSource, которая идет в комплекте с GPS-приемником в формат DXF (Autocad). Данные методы привычные, но относительно трудоемкие на фоне способов, которые будут описаны ниже. Самая главная особенность при загрузке данных с GPS – приемника – данные экспортируются в геоцентрической, мировой системе координат WGS-84, невзирая на возможное отображение координат в системе Pulkovo 1942 (или иной другой) на экране GPS. Поэтому в любом случае изначально при экспорте или в дальнейшем надо конвертировать данные в необходимую систему. 1.3.1. Экспорт данных с GPS с применением программы Global Mapper Одним из оптимальных способов для экспорта данных с GPS представляется широко распространенная программа Global Mapper16. Достоинства этого метода по сравнению с другими следующие: - поддержка почти всех известных форматов GPS навигаторов; - распознает подключенные к компьютеру навигаторы. - возможность конвертации точки сразу в shape-файлы c prj привязкой. - простота использования. Рекомендуется следующая последовательность работы. Через внешний кабель (обычно прилагается в комплекте) GPS подключается к USB-порту компьютера. При подключении GPS к компьютеру он распознается как внешнее запоминающее устройство (рис.12). Рис.12 Вид системы с подключенным GPS (обведен красным). После этого открываем карту памяти GPS, как обычный внешний диск и на нем раскрывается структура данных (рис. 13). На различных моделях GPS структура папок может отличаться. Стандартный формат записи данных привязки - *.gpx17. Рис.13 Структура данных на карте памяти GPS. В данном случае файлы сформированы по датам, что облегчает работу с данными. На более старых версиях GPS создается один файл, в котором содержится весь массив данных по точкам. В ранних моделях GPS не идет распознавание устройства как внешнего накопителя, в таких случаях файл *.gpx надо сформировать с помощью сторонних программ, таких как MapSourse. Далее копируем нужные вам файлы в свою директорию на компьютере. Открываем программу Global Maper. Заходим в директорию Open Your Own Data Files (рис.14). Рис.14 Вид начальной страницы программы Global Mapper. Выбираем нужный файл (или несколько файлов). И загружаем их на экран (рис.15). Рис.15 Вид экрана с загруженными точками в географической системе координат. По умолчанию они загружаются в географической системе координат, в десятичных градусах, с использованием датума WGS-84. Это проверяется через вкладку Tools и далее Configure (рис 16)18. Рис.16 Проверка проекции и экспорт данных. Далее File > Export Vector Format (рис.16). Появляется сообщение, что экспортируемым точкам будет присвоена проекция экрана. Соглашаемся. В открывшемся окошке выбираем формат Shapefile. Затем в появившемся окне выбераем объекты экспорта, в данном случае это точки (ставим галку около Export Point) указываем имя файла и директорию, куда сохранить экспортированные данные (рис.17). В итоге создается шейп-файл, готовый для загрузки в ArcGis (или ArcView. Рис.17 Экспорт данных в шейп-файл. При открытии файла в ArcGis появляется сообщение, в котором предлагается выбрать вариант трансформации системы координат файла из географической в координаты фрейма. Как показывает опыт, это не дает существенного прироста точности и от него необходимо отказаться, согласившись на вариант по умолчанию. В итоге, в данном случае, координаты точек переходят на основе датума WGS-84 (введенные поправки GPS при экспорте не учитываются) и поэтому смещаются относительно своего реального положения на топографической карте. Аналогичная проблема возникает и для точек, экспортированных из GPS через Excel или AutoCad. Существует предельно простой и эффективный способ учесть Ваши поправки к датуму при работе в ГИС. Для этого необходимо создать dbf-таблицу с введенными вручную координатами нескольких (2-3) точек с GPS c учтенными поправками и на ее основе файл событий (или дополнительный точечный шейп-файл). А затем, используя функцию векторной трансформации («Spatial Adjustment») в ArcGis, сместить все объекты векторного слоя точек и линии маршрутов, экспортированных из GPS к их реальному местоположению по введенным контрольным точкам. Таким образом, можно добиться полного соответствия координат отображаемых на экране GPS (с веденными поправками), которые внесены в полевую книжку c координатами точек на электронной карте.

Похожие:

	Методическое пособие для врачей Санкт-Петербург 2007 В. Г. Беспалов, д м н., старший научный сотрудник, руководитель группы химиопрофилактики рака фгу "нии онкологии им. Н. Н. Петрова...		Отчет «маркетинговое исследование российского рынка спутниковой навигационной... «об оснащении технических средств и систем аэронавигационного обслуживания, авиационно-космического поиска и спасания аппаратурой...
	Новости навигации, №2, 2005 г «Об оснащении космических, транспортных средств, а также средств, предназначенных для выполнения геодезических и кадастровых работ,...		Урок №1 Глобальные спутниковые навигационные системы. Раздел программы «геокэшинг в школе» Авторская программа курса «Разработка и внедрение системы обучения преподавателей по использованию в школьном образовательном процессе...
	Постановлением Правительства Российской Федерации от 25 августа 2008... Постановлением Правительства Российской Федерации от 25 августа 2008 г. N 641 "Об оснащении транспортных, технических средств и систем...		Радиофизический факультет Целью дисциплины является изучение фундаментальных основ систем навигации, принципов построения современных локальных и глобальных...
	Московский энергетический институт (технический университет) институт... Целью дисциплины является изучение основных составляющих аппаратуры потребителей систем спутниковой навигации, изучение ключевых...		Новые поступления 2 Сельское хозяйство 2 Общие вопросы сельского хозяйства 2 Агрофизический научно-исследовательский институт (Санкт-Петербург). Материалы координационного совещания Агрофизического института,...
	Реферат Содержание Введение Глава Концепция построения системы фсс «Транстелесат» В работе рассчитываются основные энергетические параметры линии спутниковой связи Санкт-Петербург – Калининград. В системе использованы...		Специальная /коррекционная/ общеобразовательная школа (VII вида)... Субъект Российской Федерации Санкт-Петербург, в лице Комитета по Образованию Санкт-Петербурга. Место нахождения Учредитель -1: 190000,...
	Конспект лекций по дисциплине: теория систем и системный анализ санкт-Петербург... Выбор показателя эффективности, математическая постановка задачи		К детям в образовательном процессе Международных Педагогических Чтений, руководитель лаборатории гуманной педагогики при гоу впо московский Городской Педагогический...
	Учебно-методическое пособие для студентов. Санкт-Петербург: Издательство... Уваров мс наследие преподобного Иосифа Волоцкого (монография) печатн. Lap Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, Deutschland,...		Новости навигации, №1, 2004 г О совершенствовании нормативно-правовой базы по использованию интегрированных навигационных систем гражданскими и военными потребителями...
	Методическое пособие Санкт-Петербург 2013 ббк опубликовано как результат... ...		Программа работы Второй всероссийской гимназической конференции «200... ««200 лет российскому гимназическому образованию» организованной Ассоциацией гимназий Санкт-Петербурга при поддержке Комитета по...