// Известия вузов "Геодезия и аэрофотосъемка". 2023. Т. 67. № 1.

Том 67. Выпуск 1
Volume 67. Issue 1

ГЕОДЕЗИЯ

 |   опубликована 28.02.2023

Экспериментальные результаты применения трансионосферного зондирования на основе ГНСС для оперативной оценки параметров высокоширотной ионосферы во время экспедиции на архипелаге Земля Франца-Иосифа

А.О. Куприянов (1), А.А. Петрукович (2), А.М. Мёрзлый (2,3), О.В. Никифоров (2), Я.А. Сахаров (4), А.А. Чернышев (2), А.Т. Янаков (2), Д. Замогильный (1)

(1) Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(3) Совет РАН по космосу, Москва, Россия
(4) Полярный геофизический институт, Мурманск, Россия

Арктика, ионосфера, ГНСС, ПЭС

Оперативный мониторинг параметров ионосферы в Арктической зоне остается на данный момент актуальной задачей. Это связано в первую очередь с влиянием полярной ионосферы на функционирование средств связи, навигацию и радиолокацию. Возникающие магнитно-ионосферные возмущения в Арктической зоне приводят к изменению условий распространения радиоволн различного диапазона. Ухудшение точностных характеристик радио-технических средств различного назначения требует достоверного знания параметров среды распространения радиосигнала для разработки мер компенсации или уменьшения влияния возмущений полярной ионосферы.
Для отработки методик оперативного мониторинга ионосферы в арктической зоне был проведен этап совместной комплексной арктической экспедиции (КЭ «Артика-21»). Этап проведен в период с 18 по 24 марта 2021 на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) на станции «Омега» Национального парка «Русская Арктика» (НПРА). Цель первого этапа ― отработка технологии экспериментальной оценки, оперативного прогноза и визуализации параметров высокоширотной ионосферы на ЗФИ в интересах решения научных и прикладных задач. В статье рассматривается методика определения ионосферных параметров с применением мультичастотных ГНСС-приемников и различные варианты визуализации данных для последующего анализа. Результаты показывают, что применение ГНСС позволяет оценить ряд ионосферных параметров. В том числе рассматривается возможность оценки оперативного прогноза текущих характеристик высокоширотной ионосферы (границ овала) по данным ГНСС.

Куприянов А.О., Петрукович А.А., Мёрзлый А.М., Никифоров О.В., Сахаров Я.А., Чернышев А.А., Янаков А.Т., Замогильный Д. Экспериментальные результаты применения трансионосферного зондирования на основе ГНСС для оперативной оценки параметров высокоширотной ионосферы во время экспедиции на архипелаге Земля Франца-Иосифа // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 6–17. DOI:10.30533/GiA-2023-001.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

ГЕОДЕЗИЯ

 |   опубликована 28.02.2023

Решение дифференциального уравнения Лапласа в виде глубокой нейросети как единый алгоритм приближённого
решения задач физической геодезии в локальном районе

Ю.М. Нейман (1,2), Л.С. Сугаипова (1,2)

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

(2) Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных, Москва, Россия

дифференциальное уравнение Лапласа, геопотенциал, глубокие нейросети

Одна из основных задач физической геодезии состоит в определении внешнего гравитационного поля Земли (ГПЗ). На данный момент можно полагать, что низкочастотная часть ГПЗ хорошо изучена и достаточно надежно описывается рядами по шаровым функциям. Актуальной остается задача локального моделирования высокочастотной части ГПЗ. Указанную задачу предлагается трактовать как решение дифференциального уравнения Лапласа в виде глубокой искусственной нейросети (ИНС). При этом роль псевдо начально-краевых условий играют имеющиеся в локальном районе результаты измерения различных трансформант геопотенциала. Приведена блок-схема алгоритма решения задачи в указанной постановке. В качестве глубокой ИНС используется многослойный персептрон обратного распространения. Возникающая при этом проблема вычисления частных производных решается с помощью хорошо известной в настоящее время техники автоматического компьютерного дифференцирования. Алгоритм адаптивного оценивания стохастических моментов (Adam) позволяет надежно осуществить процедуру модификации параметров ИНС. В заключении указываются теоретические проблемы, подлежащие дальнейшему исследованию: достаточность исходных данных для единственности решения, 
оценивание точности результатов и др.

Нейман Ю.М., Сугаипова Л.С. Решение дифференциального уравнения Лапласа в виде глубокой нейросети как единый алгоритм приближенного решения задач физической геодезии в локальном районе // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 18–25. DOI:10.30533/GiA-2023-002.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ, ФОТОГРАММЕТРИЯ

 |   опубликована 28.02.2023

Методика интеграции данных наземного и воздушного лазерного сканирования

М.А. Алтынцев

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, Новосибирск, Россия

дистанционное зондирование, наземное лазерное сканирование, воздушное лазерное сканирование, массив точек лазерных отражений, привязка разнородных данных,
распознавание объектов

Одним из современных методов формирования геопространственных данных является лазерное сканирование. Совместное применение нескольких видов лазерного сканирования позволяет преодолеть недостатки построения цифровой модели местности по одному набору данных. В статье рассмотрены варианты совместного применения данных лазерного сканирования различных видов, их преимущества перед аэрофотосъемкой. Предложена универсальная методика интеграции таких
видов лазерного сканирования, как наземное и воздушное, конечным результатом которой является цифровая модель местности в виде единого классифицированного массива точек лазерных отражений, подготовленного для построения твердотельных или поверхностных моделей. Представлены результаты исследования предложенной методики на примере данных наземного лазерного сканера Leica ScanStation 2 и воздушного АГМ-МС3, установленного на беспилотный летательный аппарат Геоскан 401. Оценена точность привязки данных наземного и воздушного лазерного сканирования. Продемонстрированы примеры выполненной интеграции в виде единого массива точек лазерных отражений. Результаты исследования показали высокой уровень автоматизации и точности представленного решения.

Алтынцев М.А. Методика интеграции данных наземного и воздушного лазерного сканирования // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 26–41. DOI:10.30533/GiA-2023-007.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

ГЕОинформатика, картография

 |   опубликована 28.02.2023

Вопросы создания и обновления цифровой модели местности лицензионного участка недр по цифровым топографическим картам открытого пользования

Д.С. Логинов

ООО «Целевой Горизонт», Москва, Россия

ЕЭКО, закупки, картографическое обеспечение, лицензионный участок недр, недропользование, цифровая модель местности, цифровые топографические карты 

В статье рассмотрены методические вопросы создания и обновления цифровых моделей местности лицензионных участков недр (ЦММ) по данным цифровых топографических карт открытого пользования (ЦТК ОП). Анализ рынка закупок одного из ведущих недропользователей РФ показал востребованность работ по созданию цифровой картографической продукции, в том числе ЦММ. Предложена методика подготовки первичного каркаса геоданных ЦММ на основе ЦТК ОП и его последующего обновления по материалам дистанционного зондирования Земли высокого разрешения. Апробация выполнена при подготовке ЦММ, по точности соответствующих масштабам топографических карт 1 : 25 000 и 1 : 100 000, для лицензионного участка недр в Амурской области. Результаты экспериментальных работ позволили выявить не только технические особенности работы с данными ЦТК ОП, но и оценить текущую ситуацию по обеспечению отраслей промышленности актуальными пространственными данными. Охарактеризованы основные недостатки и перспективы картографического обеспечения недропользования сведениями о топографии местности в форме ЦТК ОП и единой электронной картографической основы (ЕЭКО). Предложены пути решения основных проблем: актуальности предоставляемых данных, отсутствия обратной связи между недропользователями и картографо-геодезическим фондом, проблем конвертации и согласования классификаторов данных, дублирования работ по подготовке пространственных данных различными ведомствами. Результаты исследования востребованы при подготовке цифровой картографической продукции для нужд недропользования и способствуют повышению уровня картографического обеспечения геологического изучения недр и разведки месторождений полезных ископаемых на территории Российской Федерации.

Логинов Д.С. Вопросы создания и обновления цифровой модели местности лицензионного участка недр по цифровым топографическим картам открытого пользования // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 42–56. DOI:10.30533/GiA-2023-003.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

геоинформатика, картография

 |   опубликована 28.02.2023

Автоматическая географическая привязка топографических карт с использованием языка программирования Python

Д.Н. Калугин

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

(2) Государственное предприятие «Белгеодезия», Минск, Беларусь

ГИС-технологии, мультимасштабная карта, цифровое картографирование, обработка растра, геопортал

Статья посвящена разработке программного продукта на языке программирования Python, позволяющего осуществлять автоматическую географическую привязку топографических карт масштабом от 1 : 10 000 до 1 : 1 000 000. Описаны новые возможности хранения картографической продукции в виде мультимасштабной карты, а также требования к процессу географической привязки значительного объема материалов. Проанализированы способы автоматизированной географической привязки, опыт российских и зарубежных исследователей, обоснован выбор языка программирования, разработана логическая структура работы, отвечающая требованиям создания мультимасштабной карты, а также определены преимущества и недостатки созданного программного продукта. В программном продукте для геопривязки доступны топографические карты в системах координат СК-42 и СК-32 всех зон, СК-95 (для Республики Беларусь), СК-63 (зоны С, Р, Х). Результаты геопривязки документируется в виде отчета. Применение автоматической геопривязки существенно сокращает время работы персонала, роль которого сводится к проверке потенциальных ошибок, указанных в отчете (в среднем, процесс геопривязки составляет одну — две минуты и зависит от размера растра, масштаба карты, наличия разного рода ошибок и недостатков исходного картографического материала). Автоматическая геопривязка имеет ряд преимуществ: исключение человеческого фактора в определении точек геопривязки, единый алгоритм процесса, а также автоматическое определение системы координат и масштаба по имени файла.

Калугин Д.Н. Автоматическая географическая привязка топографических карт с использованием языка программирования Python // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 57–65. DOI:10.30533/GiA-2023-004.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

землеустройство, кадастр

и мониторинг земель

 |   опубликована 28.02.2023

Разработка технологической схемы выполнения комплексных кадастровых работ

Е.И. Аврунёв (1), П.С. Батин (2), М.А. Завацкая (3), М.И. Коваленко (1,2), А.А. Бакулина (2)

(1) Сибирский государственный университет геосистем и технологий, Новосибирск, Россия

(2) Общество с ограниченной ответственностью «Геосити», Новосибирск, Россия

(3) Филиал ППК «Роскадастр» по Томской области, Томск, Россия

комплексные кадастровые работы, кадастровый квартал, объекты недвижимости, технологическая схема, технологический процесс

Цель настоящей статьи заключается в выполнении анализа технологического процесса по выполнению комплексных кадастровых работ в отношении объектов недвижимости, расположенных в кадастровых кварталах городов различных регионов Российской Федерации. В результате системного анализа производственных материалов, было установлено наличие в кадастровой информации, хранящейся в Едином государственном реестре недвижимости, большого количества реестровых ошибок, обусловленных, в первую очередь, неточностью определения местоположения объектов недвижимости. Возникновение реестровых ошибок, по мнению авторов, вызвано следующими факторами: отсутствием контроля при выполнении работ по координированию характерных точек, определяющих на местности границы объектов недвижимости; постоянным изменением систем координат, при котором необходимо одновременно с перевычислением координат пунктов государственных геодезических сетей перевычислять с особой тщательностью координаты характерных точек каждого объекта недвижимости. В результате выполненных исследований предложена технологическая схема выполнения комплексных кадастровых работ, в значительной степени исключающая перечисленные выше негативные факторы, определяющие значительные проблемы при регулировании земельно-имущественных отношений в Российской Федерации.

Аврунёв Е.И., Батин П.С., Завацкая М.А., Коваленко М.И., Бакулина А.А. Разработка технологической схемы выполнения комплексных кадастровых работ  // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 66–72. DOI:10.30533/GiA-2023-005.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

землеустройство, кадастр

и мониторинг земель

 |   опубликована 28.02.2023

Организация использования земель с применением ГИС-технологий (на примере Таврического муниципального района Омской области)

Е.В. Коцур (1), О.Н. Долматова (1), А.М. Мельникова (1)

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск, Россия

агроландшафты, организация использования земель, эколого-хозяйственное зонирование, ГИС-технологии, совершенствование землепользования, карта агроландшафтов, схема землеустройства

В статье затронуты вопросы необходимости перехода от традиционного землеустройства к цифровому ― это связано с внедрением цифровой трансформации во все сферы деятельности, в том числе и в сельское хозяйство. Наиболее целесообразно при проведении землеустройства применение ГИС-технологий, с помощью которых поддерживается непрерывный цикл актуализации пространственных данных. Так же применение ГИС-технологий позволяет в короткие сроки формировать цифровые карты и планы местности. В статье рассматривается возможность применения методики формирования экологически устойчивого агроландшафта на основе ГИС-технологий для организации использования территорий муниципального района. По предлагаемой методике для эффективной организации использования земель необходимо в процессе проведения эколого-хозяйственного зонирования сформировать такой агроландшафт, который будет одновременно и высокопродуктивным и экологически устойчивым. Зонирование проводится в автоматическом режиме с применением ГИС-программы MapInfo Pro. Объектом является территория Таврического муниципального района Омской области. Исследования выполнены с использованием специальных методов компьютерного моделирования, геоинформационного анализа, структуризации данных. По результатам проведенного эколого-хозяйственного зонирования разработаны и предложены для внедрения мероприятия по организации использования земель исследуемого района.

Коцур Е.В., Долматова О.Н., Мельникова А.М. Организация использования земель с применением ГИС-технологий (на примере Таврического муниципального района Омской области) // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 73–86. DOI:10.30533/GiA-2023-008.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf

хроника (геодезия)

 |   опубликована 28.02.2023

К 120-летию со дня рождения Николая Андреевича Гусева

B.Г. Потюхляев (1), А.Ю. Романчиков (1), Н.С. Павлов (1) , А.А. Кузин (1) , А.А. Боголюбова (1)

(1) Санкт-Петербургский государственный горный университет, Санкт-Петербург, Россия

биография, профессор, горный инженер, геодезические приборы, Великая Отечественная война, кафедра геодезии, Ленинградский горный институт, маркшейдерское дело

Статья посвящена выдающемуся деятелю в области маркшейдерского дела, фотограмметрии, геодезии и геодезического приборостроения, известному ученому, горному инженеру, изобретателю, доктору технических наук, профессору Николаю Андреевичу Гусеву (1903–1996). Н.А. Гусев был первым, кто применил фотограмметрическую съемку в маркшейдерской практике и представил результаты, показавшие ее возможности и эффективность. Возглавлял кафедру геодезии Ленинградского горного института с 1967 по 1971 год и кафедру инженерной геодезии с 1971 по 1975 год.

Потюхляев В.Г., Романчиков А.Ю., Павлов Н.С., Кузин А.А., Боголюбова А.А. К 120-летию со дня рождения Николая Андреевича Гусева // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 1. С. 87–95. DOI:10.30533/GiA-2023-006.

скачать RUS.pdf
скачать ENG.pdf