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

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А.П. КАРПИНСКОГО» (ФГУП «ВСЕГЕИ») МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГСР-200 И РАБОТАХ ПО СОЗДАНИЮ ГОСГЕОЛКАРТЫ -1000/3 Санкт-Петербург 2013 Методическое пособие по использованию систем спутниковой навигации при производстве ГСР-200 и работах по созданию Госгеолкарты-1000/3. ФГУП «ВСЕГЕИ». 2013. В пособии описываются особенности работы с общедоступными бытовыми навигаторами применительно к практике ориентирования на местности и привязке объектов наблюдения при проведении геолого-съемочных и поисковых маршрутов. Пособие содержит описание, последовательность, методику, технологические приемы работы со спутниковыми навигаторами в полевых условиях с использованием прямоугольной системы координат, принятой для государственных топографических карт, вариантов экспорта данных в ГИС и дальнейшему использованию полученных данных при составлении цифровых геологических карт. Составители: М.А. Шишкин, С.Ю. Петров, С.В. Калаус Редактор: М.А. Шишкин Одобрено и рекомендовано к утверждению НРС Роснедра (протокол № 30-1 от 08 ноября 2013 года) СОДЕРЖАНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………... 7 1. Описание работы с навигатором …………………………… 9 1.1. Ввод настроек в навигатор ………………………………... 10 1.2. Привязка при проведении геологических маршрутов ….. 13 1.3. Экспорт данных из навигатора …………………………… 17 1.4. Импорт данных в навигатор ………………………………. 26 Список использованных источников …………………………. 28 Выписка из протокола заседания НРС ……………………… 29 СПИСОК РИСУНКОВ №№ рис. Название Стр. 1 Привязка объекта наблюдения в прямоугольных координатах в метрах на карте м-ба 1:100 000 9 2 Подписи километровой сетки внутри полотна топографической карты 9 3 Отображение координат объекта в прямоугольных координатах на экране навигатора: в верху - координата Х (без номера зоны), внизу координата по Y, единицы длины – метры 10 4 Вид окна настроек навигатора параметров «Произвольной сетки» («UTM)» 11 5 Вид окна навигатора для выбора опций изменения настроек Датума и Сфероида карты 11 6 Вид окна навигатора с введенными поправками по ГОСТ 51794-2001 12 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) 13 8 Пример заполнения страницы полевой книжки со сведениями по использованным настройкам GPS 14 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 15 10 Вид панели навигатора с выбранной опцией отображения направлений в градусах 16 11 Вид открытого окна Менеджера маршрутных точек 16 12 Вид системы с подключенным GPS (обведен красным) 18 13 Структура данных на карте памяти GPS 19 14 Вид начальной страницы программы Global Mapper 19 15 Вид экрана с загруженными точками в географической системе координат 20 16 Проверка проекции и экспорт данных 20 17 Экспорт данных в шейп-файл 21 18 Модуль и его функции в ArcView 22 19 Панель программы DNR Garmin 23 20 Данные о проекции и проекционном пересчете 23 21 Исходные данные равны пересчитанным (lat, long и x_proj, y_proj) 23 22 Вкладка «Projection» 24 23 Редактирование имени псевдонима поля 25 24 Экспорт данных в формат shape 25 25 Вид окна программы Global Mapper при выборе вкладки «Tools» 26 26 Выставление проекции на примере файла имеющего прямоугольные координаты 12 зоны Гаусса-Крюгера 27 ВВЕДЕНИЕ Спутниковая привязка объектов наблюдения и опробования в полевой геологической практике является в настоящее время неотъемлемой частью работы, использование которой необходимо для качественного составления, как первичного картографического материала, так и в дальнейшем тематических слоев картографического полотна. В прошлом для этого применялись спутниковые навигаторы, использующие американскую систему GPS (англ. - глобальная система позиционирования). В настоящее время в связи с введением в действие российской навигационной системы ГЛОНАСС (Глоба́льная Навигацио́нная Спу́тниковая Систе́ма) на рынке появились приборы, совмещающие в себе функции приема и обработки сигналов GPS и ГЛОНАСС (например, GARMIN ETREX GLONASS , модели 10, 20, 30 и др.). В работе они идентичны предыдущим моделям, работающим на основе системы GPS. При этом при использовании обеих систем GPS и ГЛОНАСС количество спутников, с которых принимаются сигналы, увеличивается на 24 по сравнению с использованием только системы GPS. Тем самым уменьшается вероятность потери сигнала из-за естественных преград (скалы, кроны деревьев и т.д.), а точность определяемых координат возрастает. Для потенциального пользователя положительным аспектом в использовании системы GPS\ГЛОНАСС является также более детальная точность в определении местоположения на территории Российской Федерации и увеличение (на 20%) скорости обработки сигнала 1. Позиционирование на местности и последовательность действий при привязке пунктов подробно описаны в инструкциях к спутниковым навигаторам и дополнительных разъяснений не требуют. Однако не все пользователи GPS-навигаторов понимают, что внутренние координаты, в которых работает GPS-навигатор, неизменны, а те или иные проблемы с точностью вынесения данных на Российские топографические карты связаны с правильным применением проекционных преобразований. Современные бытовые спутниковые навигаторы (GPS) работают в международной географической системе WGS-842, которая была разработана на основе анализа спутниковых данных. В России в настоящее время качестве государственной принята система координат Пулково-19953, однако большинство топографических карт, используемых на практике составлены в принятой в СССР системе координат Пулково-19424. В виду того, что WGS-84 и Пулково-1942 основаны на разных датумах5, неизбежно искажение положения объектов при их вынесении по координатам полученных в системе WGS-84 на топографическую основу, созданную на основе Пулково-1942, а также при экспорте цифровых данных с GPS на цифровые карты, созданные путем оцифровки растровых карт, созданных в системе координат Пулково-1942. Различие из-за этого в определении местоположения объектов на конкретной карте может достигать 200 и более метров. Настоящее пособие описывает, как избежать подобных искажений при вынесении объектов наблюдения на карту или определении координат цели при использовании отечественных топографических карт. Предложены наиболее удобные, апробированные на практике варианты экспорта данных с GPS в наиболее распространенную в отрасли ГИС ArcGis, в которой составляются авторские комплекты Госгеолкарт 200/2 и 1000/3 и варианты загрузки (импорта) данных из ГИС в GPS. Вторая задача пособия – описание методики привязки собственно геологических данных, для более эффективного их использования при решении картосоставительских задач при проведении геолого-съемочных работ масштаба 1:200 000 и мельче. Описанные в пособии варианты привязки объектов наблюдения и опробования полностью отвечают точности регламентируемой для такого вида работ, которая должна составлять не менее 0,5 мм в масштабе используемой рабочей топографической основы6. Использование GPS при геологоразведочных и геофизических работах требующих более точной топогеодезической привязки регламентируется «Инструкцией по топогеодезическому и навигационному обеспечению геолого-разведочных работ». Новосибирск, СНИИГГиМС. 1997. Также особенности использования GPS для точного топогеодезического обеспечения геолого-разведочных работ и рекомендуемое оборудование описаны в Методических рекомендациях: «GPS-технология геодезического обеспечения геолого-разведочных работ». - Новосибирск: СНИИГГиМС, 2008. 1. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ С НАВИГАТОРОМ Как правило, в стандартном варианте спутниковый навигатор настроен на определение координат в градусах (градусы, минуты, секунды) или десятичных градусах. Точное вынесение объектов наблюдения или задание местоположения цели в таком формате координат при использовании традиционных топографических карт, которые создавались в СССР и создаются, по сей день в России в прямоугольной проекции Гаусса-Крюгера, весьма затруднено, так как градусная сетка расположена по краям карты, нередко затерта, а иногда и обрезана. Более простым и эффективным является вынесение объектов наблюдения и или задание цели в прямоугольной системе координат в метрах с использованием нанесенной на любую стандартную топографическую карту километровой сетки (рис.1). Рис. 1 Привязка объекта наблюдения в прямоугольных координатах в метрах на карте м-ба 1:100 000. При этом можно использовать для привязки местоположения даже небольшие фрагменты карт (в том числе без рамки), имеющих километровую сетку. Достаточно лишь знать значения для сетки, которые могут быть один раз взяты с полной карты и или рассчитаны от имеющихся подписей на полотне карты (рис.2). Рис. 2 Подписи километровой сетки внутри полотна топографической карты. Аналогичные прямоугольные координаты может выдавать любой GPS-навигатор. Для этого необходимо перенастроить Ваш спутниковый навигатор на отображение данных позиционирования в прямоугольной системе координат (рис. 3). Рис.3 Отображение координат объекта в прямоугольных координатах на экране навигатора: в верху - координата Х (без номера зоны), внизу координата по Y7, единицы длины – метры. 1.1. Ввод настроек Через меню войти в раздел «Настройки» и выбрать: - в строке «Формат координат»8 - выбрать «Произвольная UTM» (или «Пользовательская сетка», затем «UTM9»). Далее выбрать: - центральный меридиан (Central meridian) соответствующей шестиградусной зоны по Гауссу-Крюгеру (например, для 11 зоны это будет E 063°00,000') - масштаб (Scale) - +1.000000 - условное смещение по долготе или на восток (East Fasting) + 500 00010 - условное смещение по широте или на север (North Fasting) – 0.. Таким образом, на навигаторе будет установлена пользовательская прямоугольная система координат, аналогичная применяемой на государственных топографических картах стандартной разграфки в системе координат Гаусса-Крюгера (рис.4). Именно она будет отражаться в координатах привязываемых объектов. Такой подход крайне удобен так позволяет легко выносит на карту местоположение (рис.1) и наоборот вносить необходимые точки в GPS, используя стандартную километровую сетку топографических карт (начиная от м-ба 1:25 000 и до м-ба 1:200 000). Рис. 4 Вид окна настроек навигатора параметров «Произвольной сетки» («UTM)». Однако ввиду того, что внутреннее определение координат навигатором ведется на основе WGS-84, при вынесении точек на карту появляется вышеуказанная погрешность 150-200 (иногда более) метров. Чтобы ее минимизировать, необходимо изменить параметры системы координат (датума WGS-84) применительно к Пулково-1942, в которой составлена топографическая карта. Для этого необходимо - в строке «Система координат» («Датум карты») выбрать «User» (рис.5). И внести поправки:

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...