В связи с созданием земельного и городского кадастров, возросли требования к точности цифровых карт и планов и координированию земельных участков. Важным шагом к успешному решению задач землеустройства на самом современном уровне является использование аппаратуры спутниковой системы определения координат GPS-NAVSTAR.

Практическое использование спутниковой навигационной системы имеет ряд преимуществ при выполнении землеустроительных работ:

- точность определения координат пунктов выше, чем точность, полученная средствами традиционной съемки;

- координаты пунктов определяются с одинаковой точностью в любой точке;

- временные затраты на определение координат точек меньше, чем при использовании традиционной наземной съемки

Имеется и целый ряд других преимуществ. Вместе с тем, внедрение аппаратуры спутниковой системы определения координат требует решения ряда задач, одна из которых – получение с высокой точностью результатов измерений в местной системе координат. Задача возникает в связи с тем, что GPS оборудование и программное обеспечение в основном режиме выдают результат в системе WGS-84, а стандартные модули перевода координат в используемые на территории России системы отсутствуют.

Программное обеспечение постобработки позволяет рассчитать параметры перехода из WGS-84 в требуемую местную систему на основании известных координат двух или трех пунктов в обеих системах. Но существуют некоторые трудности:

Во-первых, точные координаты в системе WGS-84 определены всего для нескольких пунктов во всей России.

Во-вторых, каталожные координаты пунктов в местной системе координат определены с ошибкой, достигающей нескольких десятков сантиметров.

В-третьих, GPS-измерения координат опорных пунктов также выполняются с ошибкой, вызываемой ионосферными и тропосферными задержками сигнала, наличием селективного доступа, многолучевым распространением сигнала.

По результатам выполненных работ необходимо разработать технологические процессы координирования земельных участков по заявкам физических и юридических лиц на основе совместного использования аппаратуры GPS и традиционных геодезических приборов (тахеометр, дальномер и т.п.). Две основные технологии - это определение координат поворотных точек земельных участков в местной системе координат в статическом режиме и оконтуривание площадных объектов и сельскохозяйственных угодий в режиме движения оператора с GPS-приемником. Для первой и второй технологии достижима точность определения координат с ошибкой, не превышающей 10 см. Описанные технологии обеспечивают необходимую в землеустройстве точность определения координат одновременно с повышением производительности труда геодезиста в 5 и более раз.

19.5. Использование GPS-оборудования фирмы Trimble Navigation
в земельном кадастре

Американская фирма Trimble Navigation, являющаяся лидером на рынке GPS-оборудования, выпускает различные типы приемников для разнообразных, в том числе и ГИС-приложений. Приемники геодезического класса можно разделить на два основных типа:

- точные фазовые приемники семейства 4000 и 4600, применяемые в геодезии, геодинамике, позволяющие определять координаты с максимальной точностью до 5 мм;

- приемники для картографии и ГИС семейства PathFinder, позволяющие определять координаты с максимальной точностью до 10 см (обычно 30–40 см.).

Приемники первого типа, применяются в основном для создания геодезических сетей, служащих координатной основой цифровых карт и обычно используются на начальном этапе, например для привязки аэроснимков перед их трансформированием, сканированием и векторизацией. Также, точные приемники могут быть задействованы в том случае, когда цифровая карта территории разорвана на отдельные фрагменты (планшеты) и в процессе ее «сшивки» ошибки по краям достигают значительных величин. В большинстве случаев основной причиной этих ошибок, является различие координатных систем на различных планшетах или ошибки, внесенные полевыми геодезическими измерениями. С помощью точных GPS приемников серии 4000 и 4600, определяющих координаты с сантиметровой точностью, вся оцифрованная территория может быть в сжатые сроки покрыта плотной сетью связанных пунктов, жестко посаженной на исходную геодезическую основу. Практически все инструментальные ГИС, используемые в России, имеют встроенный аппарат для «сшивания» планшетов и устранения ошибок при введении жесткой координатной основы. Стоимость подобных GPS-систем составляет тот 22 тысяч $ до 100 тысяч $. Наиболее популярным, простым и дешевым инструментом является комплект приемников серии 4600LS. Методика работы с GPS-приемниками заключается в полевых измерениях (полностью автоматизированных) и обработки данных в камеральных условиях с окончательным результатом в виде файла, содержащего каталог координат определяемых пунктов в системе исходного каталога.

Приемники второго типа, могут применяться для сбора данных в уже существующие ГИС в целях внесений оперативных изменений и дополнений в базы данных. Методика съемки предусматривает работу с тремя типами объектов: точечными (столбы, колодцы, углы строений, заборов и пр.), линейными (дороги, ЛЭП, трубопроводы, лесные просеки и пр.), площадными (строения, земельные участки, сельскохозяйственные наделы, лесные массивы и пр.). В процессе измерений объект «привязывается» к местной системе координат с точностью до 50 см, что удовлетворяет требованиям при съемке масштаба 1:5000. Координаты точечных объектов могут быть определены в местной системе с точностью до 10 см. Измерения, сделанные в поле, преобразуются в цифровую форму и могут быть наложены на имеющуюся цифровую карту данной территории. Данный метод позволяет полностью исключить те трудоемкие этапы создания подобной цифровой карты, основанной на традиционных геодезических измерениях (длительные полевые работы, обработка результатов, рисовка планшета, дигитализация или векторизация сканированного изображения). Данное семейство приемников позволяет использовать неограниченное количество передвижных приемников с одним базовым (неподвижным), причем радиус действия базового приемника может составлять до 200 км.

Еще одно направление развития GPS-технологий в геодезии, картографии и ГИС – цифровая аэросъемка с использованием GPS-приемников для определения координат съемочной камеры в процессе полета. Подобная методика съемки местности позволяет практически в полете получать цифровую модель местности в растровом виде с привязкой к местной системе координат. Подобная технология цифровой съемки местности позволяет получать изображение с разрешением до 20 см и полностью исключить несколько трудоемких этапов создания карт, присущих традиционной аэрофотосъемке и следовательно, получить существенную экономическую выгоду.

Это – те немногие направления дальнейшего развития новых методов в геодезии, картографии и ГИС, в которых GPS-технологии могут найти самое широкое применение в самом ближайшем будущем.

20. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЕДЕНИЯ
ЗЕМЕЛЬНО-КАДАСТРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ