Геодезическое обеспечение землеустроительных работ особо охраняемых территорий на примере определения границ водоохранных зон реки

 

Как правило, в  сложных сетях слабое место находится  не в узловой точке, а в одной  из секций, прилегающих к ней.

Поэтому при последующих  эквивалентных заменах предполагаемую секцию необходимо сохранять до той ситуации, когда схема приобретет следующий вид:

И далее слабое место будет находиться в середине образованного в «балалайке» полигона.

 

Проектирование заданной площади  треугольником

 

По заданной площади и некоторым известным  параметрам выбранной элементарной геометрической фигуры определяется ее недостающие параметры.

 

Проектирование заданной площади трапецией

 

При выделении  нескольких участков из массива сложной  конфигурации применяется изложенные выше два способа по принципу их последовательного наращивания  площадей.

 

GPS-съемка

 

Использование глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) при определении местоположения пунктов имеет существенные преимущества по сравнению с традиционными геодезическими методами:

исключается необходимость  располагать определяемые пункты геодезических  сетей, например опорных межевых, с  условием их взаимной видимости;

расстояния  между определяемыми пунктами могут  составлять  десятки километров;

возможны наблюдения в любую погоду, как в дневное, так и в ночное время;

измерения и  обработка результатов почти  полностью автоматизированы;

возможно получение координат геодезических пунктов, поворотных точек границ земельных участков, съемочных станций, характерных точек объектов недвижимости в реальном масштабе времени и др.

В настоящее  время функционируют две глобальные навигационные спутниковые системы: Российская ГЛОНАС и система GPS, разработанная в США. Внедрение глобальных навигационных спутниковых систем в практику земельно-кадастровых геодезических работ в корне  изменило процесс полевых измерений, существенно сократив  время, затрачиваемое на них, и значительно повысив точность получаемых результатов.

В то же время, рассматриваемые  далее системы имеют ряд ограничений, связанных, например, с необходимостью наличия «радиовидимости» с определяемой точки местности не менее четырех (а в 44 некоторых случаях и более) входящих в ГНСС навигационных искусственных спутников земли, что в условиях застроенной или залесенной территории не всегда возможно. Поэтому традиционные способы построения геодезических опорных сетей в виде полигонометрии, линейно-угловых построений и т. п. достаточно широко применяют при проведении земельно-кадастровых работ.

Геодезической основой при  создании съёмочного обоснования или  при съёмке ситуации и рельефа  с применением глобальных навигационных  спутниковых систем могут служить  следующие геодезические построения:

• Государственные геодезические сети:

триангуляция и полигонометрия 1, 2, 3 и 4 классов;

нивелирование 1, 2, 3 и 4 классов.

• Геодезические сети сгущения:

триангуляция 1 и 2 разрядов, полигонометрия 1 и 2 разрядов;

техническое нивелирование.

• Съёмочное обоснование:

плановые и планово-высотные съёмочные сети или отдельные  пункты (точки).

При создании съёмочного обоснования  с применением спутниковой технологии геодезические сети сгущения, как  правило, вновь не создают, а используют имеющиеся государственные геодезические сети. При съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии геодезические сети сгущения и съёмочное обоснование, как правило, вновь не создают, а используют имеющиеся государственные геодезические сети.

Для реализации относительных  спутниковых определений используют два или более приёмников, один из которых является базовой станцией, а другие – подвижными.

Наблюдения спутников  базовой и подвижными станциями  осуществляют приёмами, объединёнными  в сеансы.

Различают следующие методы относительных спутниковых определений:

Статический – метод, при  котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют одним приёмом  продолжительностью не менее 1 часа.

Быстрый статический –  метод, при котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют одним приёмом продолжительностью 5 – 20 минут.

При 4 наблюдаемых спутниках, рекомендуется использовать прием  – более 20 мин, при 5 спутниках 10-20 мин, а при 6 и более – 5-10 мин достаточно.

Реоккупация – метод, при  котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют двумя приёмами продолжительностью не менее 10 минут, каждый с интервалом между выполнением приёмов от 1 до 4 часов. Приёмы должны быть выполнены одним и тем же приёмником.

Кинематический – метод, при котором подвижная станция находится в режиме непрерывной работы как во время выполнения приёма на точке, так и во время перемещения между точками. Его разновидностями являются способ «стой-иди» и способ непрерывной кинематики. Работа способом «стой-иди» складывается из выполнения подвижной станцией приёма, называемого инициализацией (продолжительностью около 15 минут), и выполнения связанных с этой инициализацией приёмов на определяемых точках продолжительностью до 1 минуты. При реализации способа непрерывной кинематики остановок на точках для выполнения приёма не требуется. Однако точность этого способа для производства топографических съёмок недостаточна, и использовать его для этих работ не рекомендуется.

В продолжение  приёма необходимо непрерывно наблюдать как базовой, так и подвижной станциями не менее 4 спутников одновременно; при применении динамических методов, и особенно кинематического метода, рекомендуется наблюдать не менее чем 5 спутников. Состав спутников в продолжение приёма может меняться [12].

Космоснимки

Съемка Земли из космоса, геоинформационные продукты, сервисы, созданные на основе космических  снимков, все шире применяются органами государственной власти и местного самоуправления, коммерческими компаниями, научными, образовательными и исследовательскими организациями и учреждениями в решении обширного перечня задач: от планирования экономики и управления территориями до прогноза и оценки последствий природных и техногенных катастроф.

На фоне демократизации доступа  к космической информации упрощается процесс использования данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в самых разнообразных сферах деятельности. Наиболее востребованы в последние годы технологии и материалы оперативного спутникового мониторинга.

Система оперативного получения изображений Земли из космоса должна работать повсеместно, обеспечивая технологически простой, экономически оправданный и быстрый доступ к данным. В России высокую степень оперативности работы с космическими снимками обеспечивает сеть приемных станций ИТЦ «СКАНЭКС». На протяжении более десяти лет специалисты компании разрабатывают и производят малогабаритные комплексы «УниСкан», «Алиса-СК», предназначенные для работы с данными ДЗЗ в режиме прямого приема. Станции, образующие сеть ИТЦ «СКАНЭКС», расположены в различных районах России, компактны, просты в эксплуатации, доступны в цене и обладают единой технологией хранения, обработки и тематического анализа данных. Оперативность предоставления информации (промежуток времени от момента съемки до получения готового продукта пользователем) составляет в среднем 1,5-2 часа.

В современных  условиях использование космических  данных ДЗЗ в качестве пространственной информации для решения задач  кадастрового учета различного уровня становится самым оптимальным выбором. В настоящее время уже достаточно успешно решаются задачи по созданию ортофотопланов на основе космических снимков масштаба 1:10 000 для кадастрового учета на межселенную территорию.

Для этого активно используются спутники высокого разрешения, такие  как QuickBird и IKONOS. Но на сегодняшний день эти аппараты не обладают достаточно высокой производительностью. Для регулярного обновления пространственной кадастровой информации целесообразно использовать данные с такого космического аппарата, как ALOS (Япония), который оснащен картографической стереокамерой (PRISM), позволяющей получать снимки с разрешением до 2,5 м.

С запуском в 2007 году американского спутника сверхвысокого  разрешения WorldView-1 расширились возможности  использования космических снимков  для кадастрового картографирования, поскольку существенно повысилась их точность. КА WorldView-1 оснащен телескопом с апертурой 60 см для съемки только в панхроматическом режиме с пространственным разрешением до 0,5 м. Съемка может вестись по различным схемам: кадровая, маршрутная (вдоль береговых линий, дорог и других линейных объектов), площадная (зоны размером 60 × 60 км), а также стереосъемка.

Компанией «Совзонд»  и УП «Проектный институт Белгипрозем» была проведена работа по ортотрансформированию  сцены со спутника WorldView-1 на территорию города Полоцка (Витебская область, Республика Белоруссия). Этот снимок представляет собой панхроматическое изображение с пространственным разрешением на местности 0,51–0,62 м. Уровень обработки — StandardOrtho-Ready. Формат данных — GeoTiff (UTM WGS - 84), площадь покрытия на местности составляет 67 кв. км, перепад высот 120–150 м. Целью эксперимента была оценка заявленной оператором точности, а также оценка возможности получения пространственных данных с точностью, соответствующей масштабу 1:2000.

Оценка точности ортотрансформирования по RPC, без  использования опорных точек  и ЦМР

№	Номер точки	Расхождение, м	№	Номер точки	Расхождение, м	№	Номер точки	Расхождение, м
1	2	2,58	11	13_2	3,00	21	3_3	2,24
2	5	2,49	12	14_2	2,75	22	13_3	1,85
3	7	2,70	13	5_2	2,25	23	24_3	2,21
4	8	2,42	14	2_2	2,02	24	25_3	1,51
5	11	2,55	15	12_2	1,78	25	2_4	3,60
6	14	2,26	16	13_2	1,73	26	8_4	3,48
7	17	2,50	17	15_2	2,18	27	2_5	3,55
8	13	2,22	18	16_2	1,15	28	5_5	2,25
9	2_2	2,45	19	1_3	1,18	29	17_5	3,48
10	7_2	2,61	20	2_3	1,89	30	2_6	2,55

Среднее расхождение  по контрольным точкам — 2,41 м.

На сегодняшний день комплексы станций установлены в центрах ДЗЗ МЧС России, Министерства природных ресурсов и экологии РФ, Росгидромета, научно-исследовательских учреждений, университетов, а также за рубежом.

Таким образом, современные технические средства позволяют принимать изображения с искусственных спутников Земли на персональный компьютер, а новейшие программные средства дают возможность быстро обрабатывать эту информацию, вести электронные архивы. Все это делает материалы ДЗЗ доступными для самого широкого круга пользователей.

Спутниковые снимки становятся повседневным источником объективной  и актуальной информации для решения  задач в различных сферах человеческой деятельности.

 

Вынос в натуру границ землепользования

 

Геодезические работы по выносу в натуру границ землепользования аналогичны работам по выносу на местность зданий, сооружений и других объектов. Землеустроительный проект используют для геодезического проектирования, включающего аналитическую подготовку - данных для выноса на местность проектных точек способами, обеспечивающими требуемую точность и высокую эффективности. Исходным геодезическим обоснованием являются все виды геодезических построений, включая и спутниковые определения, которые по точности соответствуют предъявляемым требованиям.

Для выноса границ землепользования на местность используют все способы разбивочных работ: угловые, линейные, створные и створно-линейные засечки; полярные и прямоугольные координаты и другие геодезические построения. Вынесенные точки закрепляют межевыми знаками, ими могут служить четко опознаваемые контурные точки (углы капитальных зданий, заборов, пересечение осей дорог и т. п.).

Полученные  данные наносят на кадастровые карты  и помещают в кадастровый банк данных. При необходимости составляют чертеж границ земельного участка. Достоверность кадастровой информации зависит от точности геодезических данных, при расчете которой необходимо учитывать площадь земельного участка и его ценность. Если координаты точек границ определяют с пунктов геодезического обоснования, то эти пункты должны иметь точность в два раза выше точности последующих построений. В практике геодезических работ принято считать, что для городских земельных участков площадью до 1 га координаты точек их границ нужно определять со средней квадратической ошибкой 2 см, для участков, имеющих большие площади.

Опорными точками при определении границ водоохраной зоны являются: