Информационная система обработки геодезических измерений в кадастре

3.3. Приборы и инструменты, используемые  при создании ОМС, должны соответствовать  требованиям государственных стандартов, содержаться и храниться в надлежащих условиях, обеспечивающих их постоянную готовность к работе.

З.4 Координаты пунктов ОМС, главным образом, определяются по наблюдениям ИСЗ ГЛОНАСС и НАВСТАР в режиме «статика». При развитии ОМС методами триангуляции, полигонометрии. трилатерации и их комбинациями конфигурация геодезических сетей, приборы и методики угловых и линейных измерений должны обеспечить требования к точности построения ОМС, регламентированные настоящими Основными положениями.

3.5. Методика и точность геодезических измерений при создании ОМС, порядок полевого контроля и другие технические условия устанавливаются соответствующими инструкциями или руководствами. В них же приводятся состав, содержание и структура полевой геодезической документации.

3.6. Определение координат пунктов ОМС2 фотограмметрическим методом, технология проведения работ регламентируется техническим проектом с учетом требований настоящих основных положений.

3.7. Опорная межевая сеть привязывается  не менее чем к двум пунктам  государственной геодезической сети или ОМС соответствующего класса.

8. Применяемые методы и приборы для измерения высот пунктов ОМС должны обеспечить требования к точности их определения, установленные техническим проектом.
9. Пункты опорной межевой сети на местности закрепляются центрами, обеспечивающими их долговременную сохранность и устойчивость, как в плане, так и по высоте. Типы центров регламентируются Росземкадастром.

3.10. Пункты ОМС следует, как правило, размещать на землях, находящихся  в государственной или муниципальной  собственности с учетом их доступности. В других случаях необходимо письменное согласие собственника, владельца или пользователя земельным участком, на котором размешаются пункты ОМС. Отвод земельных участков для этих целей осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации. .

3.11. Пункты ОМС после закладки  сдаются по акту наблюдения  за сохранностью:

• собственнику, владельцу, пользователю земельного участка, если пункты ОМС совмещены с межевыми знаками.

3.12. Территориальные органы Федеральной службы земельного кадастра России осуществляют контроль за установлением и сохранностью пунктов ОМС. 4. Геодезические системы координат и проекция

 

4.1. В работах по государственному  земельному кадастру, мониторингу  земель и землеустройству применяются плоские прямоугольные координаты в проекции Гаусса.

2. Плоские прямоугольные координаты вычисляются в местных системах координат при обеспечении однозначности связи местных систем координат с государственной системой координат.
3. Установленные Росземкадастром местные системы координат являются обязательными при выполнении работ по государственному земельному кадастру, мониторингу земель, землеустройству и по назначениям ОМС, перечисленным в п. 1.5 настоящих Основных положений. Применение других систем координат не разрешается.

4.4. Для каждой местной системы  координат устанавливаются следующие  параметры координатной сетки  на плоскости в проекции Гаусса:

• долгота осевого меридиана первой зоны:
• количество координатных зон:
• координаты условного начала.

Каждая местная система координат может создаваться с одной или несколькими трех или шести градусными зонами.

4.5. Параметры местных систем  координат и ключи перехода  к государственной системе координат  устанавливает Росземкадастр по  согласованию с Минобороны РФ  и Роскартографией.

4.6. Высоты пунктов ОМГС определяются  в Балтийской системе высот.

5. Математическая обработка геодезических  измерений

5.1. Программу математической обработки  результатов геодезических измерений  регламентируют соответствующие  руководства и инструкции.

5.2. Математическая обработка результатов  геодезических измерений должна  сопровождаться оценкой их точности. Значения средних квадратических  ошибок элементов ОМС вычисленные  по результатам уравнивания, должны  соответствовать их классификационным  значениям, установленным для каждого класса настоящими основными положениями.

 

6. Составление каталогов (списков) координат пунктов ОМС и написание  технического отчета

1. Каталоги координат пунктов ОМС составляются в местной системе координат в- гранииах кадастрового округа российской Федерации.
2. Каталог координат пунктов ОМС ведется в установленном порядке, как правило, в электронном виде.
3. В каталоге координат для каждого пункта ОМС указывается его номер, название, класс, плоские прямоугольные координаты и высоты пунктов ОМС.
4. Каталоги координат пунктов ОМС составляются и издаются в установленном порядке Составление, ведение, издание и хранение каталогов координат пунктов ОМС является исключительной компетенцией Росземкадастра.
5. Порядок составления, ведения, издания и хранения каталогов пунктов ОМС в местных системах координат определяет Росземкадастр по согласованию с Минобороны РФ.

6.6. Номер пункта ОМС устанавливается  в границах кадастрового округа  РФ в порядке возрастания.

6.7. Название пункту ОМС присваивается  по названию ближайшего населенного пункта или географического объекта.

8. Тип знака и центра пункта ОМС записывается в соответствии с требованиями п.3.9 настоящий Основных положений.
9. Плоские прямоугольные координаты и высоты пунктов ОМС округляются до 0,01 метра. Высоты пунктов ОМС, определенные геометрическим нивелированием, записывают полужирным шрифтом.

6.10. Технический отчет составляется  в соответствии с техническим  заданием на выполнение работ.

 

 

 

ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ ОПОРНЫХ МЕЖЕВЫХ СЕТЕЙ МЕТОДАМИ GPS

Современные подходы к созданию кадастровых баз данных допускают широкое использование современных методов геодезических измерений, в первую очередь GPS - технологий. Спутниковая радионавигационная система или, как она еще называется, глобальная система определения местоположения GPS (Global Position System) обеспечивает высокоточное определение координат и скорости объектов в любой точке земной поверхности, в любое время суток, в любую погоду, а также точное определение времени.

В околоземном пространстве развернута сеть искусственных спутников Земли (ИСЗ), равномерно "покрывающих" всю земную поверхность. Орбиты ИСЗ вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Радиопередатчики спутников непрерывно излучают сигналы в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-нриемником, находящемся в некоторой точке земной поверхности, координаты которой нужно определить. После полного развертывания созвездия ИСЗ в любой точке Земли могут быть видны от 5 до 12 спутников в произвольный момент времени. Современные GPS-приемники имеют от 5 до 12 каналов, т.е. могут одновременно принимать сигналы от такого количества ИСЗ. Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи.

В состав системы входят:

• созвездие ИСЗ (космический сегмент);
• сеть наземных станций слежения и управления;
• собственно GPS-приемники (аппаратура потребителей).

Космический  сегмент состоит из 26 спутников (21 основной и 5 запасных), которые обращаются на 6 орбитах . Плоскости орбит наклонены на угол около 55° к плоскости экватора и сдвинуты между собой на 60° по долготе. Радиусы орбит - около 26 тыс. км, а период обращения - половина звездных суток (примерно 11 ч. 58 мин.). На борту каждого спутника имеется 4 стандарта частоты (два цезиевых и два рубидиевых - для целей резервирования), солнечные батареи, двигатели корректировки орбит, приемо-передающая аппаратура, компьютер.

Передающая аппаратура спутника излучает синусоидальные сигналы на двух несущих частотах: Ll=1575,42 МГц и L2=1227,6 МГц. Перед этим сигналы модулируются так называемыми псевдослучайными цифровыми последовательностями (точнее, эта процедура называется фазовой манипуляцией).

Причем частота L1 модулируется двумя видами кодов: С/А-кодом (код свободного доступа) и Р-кодом (код санкционированного доступа), а частота L2- только Р-кодом. Кроме того, обе несущие частоты дополнительно кодируются навигационным сообщением, в котором содержатся данные об орбитах ИСЗ, информация о параметрах атмосферы, поправки системного времени (Рис. 3) Кодирование излучаемого спутником радиосигнала преследует несколько целей:

• обеспечение возможности синхронизации сигналов ИСЗ и приемника;
• создание наилучших условий различения сигнала в аппаратуре приемника на фоне шумов (доказано, что псевдослучайные коды обладают такими свойствами);
• реализация режима ограниченного доступа к GPS, когда высокоточные измерения возможны лишь при санкционированном использовании системы.

Для создания опорных межевых сетей применяется следующая схема полевых работ: 2 GPS приемника устанавливаются на пункты с известными координатами, все остальные GPS приемники поочередно устанавливаются на определяемые точки, и работают на каждом пункте не менее 30-40 минут, после чего переустанавливаются на следующие определяемые точки. В конце работ, необходимо поставить  2 GPS на 2 точки, с известными координатами, при этом не снимая приемники с первых двух точек с известными координатами.

 

3.1 Источники ошибок

На точность определения координат существенное влияние оказывают ошибки, возникающие при выполнении процедуры измерений. Природа этих ошибок различна.

1. Неточное определение времени. При всей точности временных  эталонов ИСЗ существует некоторая  погрешность шкалы времени аппаратуры спутника. Она приводит к возникновению систематической ошибки определения координат около 0.6 м.

2. Ошибки вычисления орбит. Появляются  вследствие неточностей прогноза  и расчета эфемерид спутников, выполняемых в аппаратуре приемника. Эта погрешность также носит систематический характер и приводит к ошибке измерения координат около 0.6 м.

3. Инструментальная ошибка приемника. Обусловлена, прежде всего, наличием  шумов в электронном тракте  приемника. Отношение сигнал/шум  приемника определяет точность  процедуры сравнения принятого от PIC3 и опорного сигналов, т.е. погрешность вычисления псевдодальности. Наличие данной погрешности приводит к возникновению координатной ошибки порядка 1.2 м.

4. Многопутность распространения  сигнала. Появляется в результате  вторичных отражений сигнала спутника от крупных препятствий, расположенных в непосредственной близости от приемника. При этом возникает явление интерференции, и измеренное расстояние оказывается больше действительного. Аналитически данную погрешность оценить достаточно трудно, а наилучшим способом борьбы с нею считается рациональное размещение антенны приемника относительно препятствий. В результате воздействия этого фактора ошибка определения псевдодальности может увеличиться на 2.0 м.

5. Ионосферные задержки сигнала. Ионосфера - это ионизированный атмосферный слой в диапазоне высот 50 - 500 км, который содержит свободные электроны. Наличие этих электронов вызывает задержку распространения сигнала спутника, которая прямо пропорциональна концентрации электронов и обратно пропорциональна квадрату частоты радиосигнала. Для компенсации возникающей при этом ошибки определения псевдодальности используется метод двухчастотных измерений на частотах L1 и L2 (в двухчастотных приемниках). Линейные комбинации двухчастотных измерений не содержат ионосферных погрешностей первого порядка. Кроме того, для частичной компенсации этой погрешности может быть использована модель коррекции, которая аналитически рассчитывается с использованием информации, содержащейся в навигационном сообщении. При этом величина остаточной не моделируемой ионосферной задержки может вызывать погрешность определения псевдодальности около 10 м.

6. Тропосферные задержки сигнала. Тропосфера - самый нижний от земной  поверхности слой атмосферы (до  высоты 8-13 км). Она также обуславливает задержку распространения радиосигнала от спутника. Величина задержки зависит от метеопараметров (давления, температуры, влажности), а также от высоты спутника над горизонтом. Компенсация тропосферных задержек производится путем расчета математической модели этого слоя атмосферы. Необходимые для этого коэффициенты содержатся в навигационном сообщении. Тропосферные задержки вызывают ошибки измерения псевдодальностей в 1 м.

7. Геометрическое расположение  спутников. При вычислении суммарной ошибки необходимо еще учесть взаимное положение потребителя и спутников рабочего созвездия. Для этого вводится специальный коэффициент геометрического ухудшения точности PDOP (Position Dilution Of Precision), на который необходимо умножить все перечисленные выше ошибки, чтобы получить результирующую ошибку. Величина коэффициента PDOP зависит от взаимного расположения спутников и приемника. Она обратно пропорциональна объему фигуры, которая будет образована, если провести единичные векторы от приемника к спутникам. Большое значение PDOP говорит о неудачном расположении ИСЗ и большой величине ошибки.  Типичное среднее значение PDOP колеблется от 3 до 5.