2022-66-1

Различные методы, в том числе методы численного интегрирования [1-4] широко применяются при исследованиях и решениях многих геодезических задач [5, 6]. Обилие методов построения квадратурных формул обусловлено многообразием постановок проблемных задач [1, 7]. В статье [8] и монографии [9] решается задача создания новой квадратурной формулы для определения площадей территорий на поверхностях эллипсоидов. По сравнению с уже известными выведенная формула должна содержать меньший объём вычислительных операций и обеспечить более высокую точность результатов.
В связи с повышением точности измерений появилась возможность определения площадей участков земной поверхности с более достоверными результатами. Применяемые для этих целей алгоритмы должны быть оптимальными, исключающими большой рост неустранимых погрешностей, обусловленных неточностью исходных данных. Поэтому, решаемая в работах [8, 9] задача, является актуальной и востребованной.
Однако, примененные в этих публикациях методика построения квадратурных формул, теоретическое обоснование, исследования и оценка точности требуют пояснений и корректировки. Рассмотрим в обзорном виде разные подходы к построению квадратурных формул методами интерполяции и экстраполяции, на основе которых выполним исследования и анализ работ [8, 9].

К.И. Анзан (1,2), В.Б. Непоклонов (1,3)

(1) Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия

(2) Национальный политехнический институт Феликса Уфуэ Буаньи, Ямусукро, Республика Кот-д'Ивуар

(3) Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта Российской академии наук, Москва, Россия

Статья посвящена исследованию так называемых редукционных задач, которые могут возникнуть в процессе модернизации национальной системы геодезического обеспечения (на примере Республики Кот-д'Ивуар). Это относится к задачам перевода результатов геодезических измерений на новую отчетную основу путем получения и внесения поправок в геодезические данные на изменения системы координат (высот) и гравиметрической системы. Предлагается методика решения задач такого рода, основанная на результатах анализа современного состояния геодезического обеспечения в Республике Кот-д'Ивуар. Эта методика включает в себя расчетные схемы для решения редукционных задач трех типов: для геодезических координат (переход в новую систему координат); для высот геоида и уклонений отвесных линий (переход на новый отсчетный эллипсоид); для аномалий силы тяжести (переход на новую гравиметрическую систему с учетом возможной модернизации национальной системы высот). Общий алгоритм редуцирования аномалий силы тяжести в общем случае учитывает три вида поправок, а именно, за изменение принятой системы гравиметрических измерений, модели нормального ускорения силы тяжести и номинальных значений высот гравиметрических пунктов. Описание теоретической части методики дополнено результатами численного исследования редукционных задач на территории Республики Кот-д'Ивуар, содержащими количественные оценки соответствующих редукционных поправок.

Современное состояние картографо-геодезической отрасли Республики Сирия не позволяет решать высокотехнологические задачи создания двухмерных и трёхмерных документов о местности крупных и сверхкрупных масштабов. В условиях непрекращающихся боевых действий и частичной оккупации значительных по площади территорий практически невозможно решать задачи их картографического обеспечения. В сложившейся ситуации остается только реализовать топогеодезические работы на ограниченных, но важных районах страны, где крайне необходимы все виды топографических документов – ЦТК, ЦММ, ЦМР, ортофотопланы местности. В статье обосновывается аэрофототопографический метод создания ЦММ как наиболее приемлемый по ряду критериев (в том числе и финансовому), в котором использование беспилотных носителей съемочной аппаратуры становится единственно возможным способом решения поставленной проблемы. Целью данного исследования является оценка методов аэрофотосъемки с беспилотных воздушных судов для повышения надежности и точности создания крупномасштабных ЦММ, подбор наилучших навигационных съемочных параметров и геодезических требований к их определению в зависимости от постановки задачи и при использовании имитационного моделирования. Также в статье представлен краткий обзор топогеодезических задач относительно ряда важных районов Сирийской Республики, а также исследованы преимущества и недостатки использования цифровых моделей местности, полученных по материалам аэрофотосъемки для решения этих задач. В данном исследовании для получения качественных изображений местности и обеспечения их более высокого разрешения, автор предлагает использовать наиболее подходящее оборудование и профессиональные методы, включая беспилотные воздушные судна, цифровые камеры, GPS и IMU.

Ранее автор статьи предложил новый метод компарирования нивелирных реек на стенде с многоэлементными фотоприемниками, рассмотренный на примере компарирования шашечной рейки. Метод основан на постоянстве положения пикселей матрицы цифрового фотоаппарата, которая используется в качестве измерительной шкалы. В данной статье представлены источники погрешностей при компарировании нивелирных реек на разработанном стенде. Приведена функция оценки точности функционирования стенда и описаны ее параметры: параметры объектива, параметры конфигурации стенда, параметры элементов конструкции стенда, погрешности измерений. Параметры функции разбиты на элементы и описаны их взаимосвязи. Основными элементами параметров функции оценки точности функционирования стенда являются: фокусное расстояние и дисторсия объектива, расстояние от поверяемой рейки до точки крепления цифровой фотокамеры (ЦФ), неперпендикулярность визирной оси ЦФ и плоскости рейки, непараллельность оси направляющей и оси рейки, погрешности измерения на снимке и перестановки ЦФ. В результате получена погрешность компарирования одного метра нивелирной рейки с помощью стенда, которая составила 0,07 мм, что доказывает возможность использования, предложенного автором метода, при компарировании шашечных реек для нивелирования III и IV классов.

В целях информационного обеспечения в различных областях государственной деятельности создаются комплекты высокоточной геопространственной информации. Требования к актуальности и точности информации в интересах государства в последние годы значительно выросли. Так, точность в плане и по высоте должна составлять единицы метров. Получить такие значения невозможно без использования различных источников исходной информации:
высокоточных материалов дистанционного зондирования Земли, материалов планово-высотной основы, в том числе высокоточных цифровых моделей, топографических карт и других дополнительных материалов. На территорию Российской Федерации такие данные можно получить, а также проверить с помощью измерений на местности. На зарубежную (недоступную) территорию для достижения требуемых точностей необходимо использовать материалы
из открытых источников, для которых требуется проверка достоверности. В данной статье рассмотрены вопросы оценки точности ЦМР на территорию США из открытых источников. Исследована возможность использования данных моделей для практических целей при создании измерительных документов. Материалы будут полезны при создании информационного обеспечения, используемого в различных сферах деятельности.

навигационная база геопространственных данных, информационное обеспечение, информационное картографическое обеспечение, математическая модель, множество технологических решений, сбор геоданных, анализ геоданных, технологическая схема, геоинформационные системы, обработка навигационных параметров

Разработана аналитическая модель технологических процессов создания и обновления навигационной базы геопространственных данных. Проанализирован методический подход к формированию эффективных технологических цепочек, позволяющих получить различные варианты этих технологических процессов в соответствие с требованиями пользователей. Определен метод решения задачи оптимизации технологических процессов. В основу разработки аналитической модели технологических процессов создания и обновления навигационной базы геопространственных данных положены основные базовые понятия теории множеств. Это позволило оптимизировать набор технологических процессов для решения типовых и нестандартных прикладных навигационных задач, обеспечивающих создание и обновление навигационной базы геопространственных данных. Правильность построенной аналитической модели технологических процессов создания и обновления навигационной базы геопространственных данных подтверждена экспериментально.

В последние годы широкое распространение получило применение 3D моделей городов, что обусловило необходимость отображения таких моделей в мультимасштабном представлении в режиме реального времени и с достаточной детализацией. В начале 21-го века большое внимание уделялось генерализации 3D зданий: были предложены несколько методов и алгоритмов для автоматического обобщения 3D моделей зданий для упрощения геометрии 3D объектов до требуемого уровня детализации и соответствующего масштаба представления. В данной работе описывается подход к автоматической генерализации 3D моделей зданий и их отображению в соответствии с требуемым уровнем детализации или масштабом представления. Метод основан на окончательных обобщенных контурах зданий в соответствии с предложенным алгоритмом генерализации контуров зданий, разработанным в моей диссертации, где эти контура застройки экстраполированы (подняты) до требуемой высоты самих зданий. Полученная на этом этапе 3D модель является окончательной обобщенной 3D моделью здания, которая будет отображаться в наименьшем масштабе в результате применения предложенного алгоритма генерализации (обобщения) 3D моделей здания. После этого находятся пересечения окончательных 3D моделей здания, полученных на первом этапе, с исходной 3D моделью здания. Внутри окончательной обобщенной модели здания строятся все пересечения граней модели, а сама 3D модель здания делится на кубоиды. Часть этих кубоидов будет входить в исходную 3D модель здания, а другая часть - нет, то есть находиться вне исходной модели, но будет располагаться внутри окончательной обобщенной модели здания. Часть исходной 3D модели здания вне пределов окончательной 3D модели здания разбивается на кубоиды (примитивы). После этого выбираются все кубоиды, у которых кратчайший размер равен пороговому значению отображения или превышает его. Отобранные по этому критерию кубоиды, находящиеся внутри окончательной обобщенной модели и не принадлежащие исходной модели здания, удаляются, а кубоиды, находящиеся вне окончательной 3D модели здания, добавляются к ней.

Отмечается, что проблема выявления и устранения реестровых ошибок в кадастре усугубляется тем, что при постановке на кадастровый учет недвижимости отсутствует эффективный механизм сопряжения координат характерных точек смежных границ земельных участков (сопряжение границ земельных участков). Выявлено, что реестровая ошибка – это грубое нарушение, допущенное кадастровым инженером в юридическом, технологическом или техническом аспектах. С позиции технологии геодезических измерений введено авторское определение реестровой ошибки и использован статистический критерий для выявления этой ошибки. Предложено тестирование гипотезы о равенстве нулю расстояния между двумя независимыми определениями положения в плане характерной точки на общей границе земельных участков. Когда нулевая гипотеза не отвергнута и/или реестровые ошибки исключены, рекомендовано производить сопряжение границ земельных участков. Рассмотрено решение задачи сопряжения границ земельных участков в Едином государственном реестре недвижимости (ЕГРН). Высказано мнение, что этот подход обладает низкой эффективностью. При внесении сведений в ЕГРН предложено осуществлять сопряжение границ земельных участков способом среднее неравноточных, коррелированных данных. Разработана технология сопряжения границ земельных участков как для групп характерных точек на общей границе земельных участков, так и для узловых характерных точек, одновременно являющихся общими для нескольких участков. На основании вычислительного эксперимента методом Монте-Карло была доказана эффективность предлагаемого способа и разработанной технологии. Отмечается унифицированность алгоритма этого способа. Предложено создать на портале Росреестра Единый региональный центр математической обработки и сопряжения границ земельных участков. Сделан вывод, что авторские разработки позволят создать основу для повышения точности, качества и надежности кадастра.