Расчет параметров проекции местной системы координат

Задача предназначена для вычисления параметров проекции по набору координат точек в местной и государственной системе координат. Результаты вычислений могут быть сохранены в XML файл для последующего их использования при создании электронных карт.

Исходными данными для вычислений являются координаты точек в местной (X, Y) и геодезической системе координат (широта, долгота). Геодезические координаты могут быть загружены из каталога координат или вычислены по координатам в государственной (СК42, СК63, СК95) или местной системе координат с известными параметрами. Необходимо отметить, что известная система координат должна быть сориентирована так же, как и определяемая. То есть у них должны быть одинаковыми эллипсоид и датум.

Вычислить можно любой параметр проекции Transverse Mercator, подмножеством которой является широко распространенная отечественная проекция Гаусса-Крюгера (масштабный коэффициент = 1, параллель главной точки = 0). Кроме этих параметров может быть вычислен угол поворота, который часто используется в отечественных местных системах координат. Для выбора вычисляемого параметра необходимо включить режим Вычислить справа от названия параметра.

Если известно приблизительное значение вычисляемого параметра, то его можно ввести. В этом случае введенное значение будет использоваться как приближенное в первой итерации уточнения. Это может улучшить сходимость процесса уточнения параметров. Особенно важно указать приблизительное значение долготы осевого меридиана. Значения невычисляемых параметров должны быть обязательно введены вручную.

Вычисления выполняются последовательными приближениями. На каждой итерации вычисляются поправки в значения неизвестных, вычисленных в предыдущей итерации. Цикл заканчивается, если значения поправок становятся меньше допуска. Если за 100 итераций предел не достигнут, возвращаются последние значения вычисленных параметров.

С использованием вычисленных параметров определяются остаточные расхождения на точках, которые показываются в таблице. По остаточным расхождениям вычисляется среднеквадратическое отклонение (СКО) для анализа точности полученных результатов. СКО вычисляется раздельно для опорных и контрольных точек. Опорные точки используются при вычислении параметров. Опорными точками считаются те точки, у которых включена галочка в номере точки.

Контрольные точки с выключенной галочкой в номере не используются в вычислениях. СКО по контрольным точкам дает возможность независимой оценки точности вычислений.

В вычислениях не используется датум – параметры перехода с выбранного эллипсоида на эллипсоид WGS84. Но эти данные нужны для полного описания системы координат при сохранении в XML. Поэтому в диалог добавлено поле Датум, позволяющее вводить нужные значения.

Последовательность обработки

Подготовьте каталоги координат

1. Создайте два каталога (файла) с координатами.

2. В каталоге определяемой системы координат запишите построчно координаты точек в местной системе в формате:

• Номер_точки Xм. Yм.

3. В каталоге известной системы координат запишите для тех же точек либо геодезические координаты, либо плановые:

• геодезические в долях градуса: Номер_точки ГГ.гг ГГ.гг

• геодезические в градусах, минутах, секундах: Номер_точки ГГ MM CC.cc ГГ ГГ MM CC.cc

• плановые: Номер_точки Xм. Yм. (в системе, допускающей пересчёт в геодезическую: СК42, СК63, СК95 или МСК с известными параметрами)

4. Учтите: порядок точек значения не имеет — при загрузке они автоматически сортируются по номерам. Вместо номера можно использовать любой текст без пробелов.

Загрузите каталоги

1. Нажмите кнопку «…» в поле определяемой системы координат и выберите файл.

2. Перед загрузкой точек известной системы выберите формат каталога:

• XY(м.)

• BL(Г.г)

• BL(Г М С.с)

3. Нажмите кнопку «…» в поле известной системы координат и выберите файл.

4. Проверьте таблицу: по умолчанию всем точкам присваивается признак опорной (галочка в номере точки).

Настройте систему координат (если загружены плановые X, Y)

1. В группе Прямоугольная система координат выберите тип известной системы координат.

2. При необходимости укажите её параметры:

• для СК42, СК95, СК63 номер зоны указывать не нужно — он определится по первому знаку в Y первой точки;

• для СК63 задайте идентификатор района (A–Z);

• для МСК на базе СК63 дополнительно укажите сдвиг в плане относительно центра зоны и (при наличии) сдвиг осевого меридиана МСК относительно осевого меридиана соответствующей зоны;

• для МСК с известными или ранее вычисленными параметрами введите все параметры проекции Transverse Mercator.

Если загружены геодезические координаты, группа «Прямоугольная система координат» недоступна — переходите сразу к выбору датума и эллипсоида.

Выберите датум и эллипсоид

1. Для СК42, СК95, СК63 используются стандартные датум и эллипсоид.

2. Для МСК можно указать произвольный датум и эллипсоид.

3. Для геодезических координат выберите только датум и эллипсоид (в России практически всегда — эллипсоид Красовского).

Укажите вычисляемые параметры

1. Поставьте галочку справа от названия параметра, который нужно вычислить.

2. Рекомендации:

• Масштабный коэффициент M и параллель главной точки Bo обычно не вычисляйте (M = 1, Bo = 0), так как МСК строятся на базе проекции Гаусса-Крюгера.

• Угол поворота A редко не равен 0 — включите вычисление; если СКО значительно уменьшается, поворот реально присутствует.

• Долготу осевого меридиана Lo, смещение по X и Y (dX, dY) вычисляйте обязательно. Если Lo близка к целым градусам — введите её и отключите вычисление: это повысит точность dX, dY.

3. Общее правило: чем меньше вычисляемых параметров, тем выше точность. Если значение параметра известно — введите его и отключите вычисление.

Выполните вычисление

1. Нажмите кнопку Вычислить.

2. При успехе выводится количество итераций, вычисленные значения и СКО по опорным и контрольным точкам.

При ошибке вычисления

1. Оставьте включёнными 3 максимально удалённые достоверные точки.

2. Если по ним параметры вычисляются — добавляйте остальные точки по одной, перевычисляя параметры после каждой.

3. Если ошибка сохраняется — проверьте измерения на грубые ошибки или корректность введённых параметров известной системы координат.

Сохраните результат

1. Нажмите кнопку Сохранить в XML.

2. В открывшемся диалоге Добавить систему отсчёта сохраните параметры для последующего использования в ГИС Панорама при создании электронных карт.

По умолчанию новая система отсчета создается в предустановленном в ГИС Панорама списке “МСК Субъектов РФ.xml”. Можно изменить файл списка, нажав кнопку справа от поля Файл XML и выбрав его в стандартном диалоге открытия файла. Если ввести новое имя в диалоге выбора файла, то создастся новый список. Для идентификации системы отсчета нужно ввести название и необязательный комментарий. После нажатия кнопки Сохранить в XML система отсчета сохраняется в выбранный список и диалог закрывается.