topograficne_kartograf

ТОПОГРАФІЧНЕ КАРТОГРАФУВАННЯ

Лекції – 32 год.
Лабораторні – 16 год.
Самостійна робота – 74 год.

Лабораторні роботи


1. Визначення прямокутних та географічних координат точок за топографічними картами різних масштабів. Побудова точок за їх координатами на топокартах різних масштабів . Порівняльна характеристика точності визначення координат за топокартами різних масштабів ( 4 год.)

2.Вивчення топографічних карт (2 год)
Мета. Вивчити аркуш топографічної карти за її елементами та скласти анотацію .
Прилади та матеріали. Аркуші топографічних карт масштабів 1:25000 , 1:50 000 , 1:100 000; Умовні знаки ....
Порядок виконання роботи. Встановлюють призначення карти,вивчають позарамочне оформлення. Далі вивчають карти за її елементами. Після загального представлення про карти важливо уважно вивчити їх за елементами за таким порядком:
математичні елементи карти; гідрографія та гідротехнічні споруди;
населені пункти;промислові,сільськогосподарські та соціально-культурні об’єкти; шляхи та споруди; рельєф; рослинність та грунти; границі; інші елементи.
Звіт у письмовому вигляді .


3. Вивчення та порівняльна характеристика умовних знаків топографічних карт масштабів 1:10 000, 1:25 000 – 1 :100 000 (2год). 4. Побудова на топографічній карті координатної сітки суміжної зони. Визначення прямокутних координат точок в суміжній зоні (2 год).
5.Використання космічних знімків при оновленні карт (2год)

6. Ознайомлення та використання ортофотопланів при вивченні територій ( 4 год.)


Література

1.Верещака Т.В., Подобедов Н.С. Полевая картография.Уч-к для вузов.М.,Недра.1986.-351с.
2.Верещака Т.В. Топографические карты.М.МИИГАиК “Наука”.2002.
3.Подобедов Н.С. Полевая картография.М.”Недра”.1970.

Тема 1. Системи координат.

1.1.Географічна система координат.
1.2.Геодезична система координат.
1.3.Астрономічна система координат.
1.4.Геоцентрична система прямокутних просторових координат.
1.5.Система плоских прямокутних координат Гаусса- Крюгера.

Основні системи координат, які застосовуються в геодезії
Положення точки на земній поверхні визначено тоді, коли відома її проекція на рівневу поверхню і висота, тобто, довжина перпендикуляра від точки на земній поверхні до рівневої поверхні. Місцезнаходження точки на рівневій поверхні можна визначити за допомогою системи координат.

1.1. Географічна система координат
Вихідними площинами і лініями в цій системі координат є площина екватору і початкового меридіану. Положення точки M (рис.1.1) визначається перетином меридіану і паралелі. Паралель задається географічною широтою
·, а меридіан – географічною довготою
·.









13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Рис.1.1. Географічна система координат

Лінія перетину поверхні сфери або кулі площиною, яка проходить через дану точку і малу вісь обертання Землі називається меридіаном. Лінія перетину поверхні сфери або кулі площиною, яка проходить через дану точку перпендикулярно до осі обертання Землі називається паралеллю.
Географічною широтою
· точки M називають кут між радіусом-вектором з центра сфери до даної точки і площиною екватора.
Географічна довгота
· – двогранний кут, утворений площиною початкового меридіану та площиною меридіану, який проходить через дану точку.






13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415






Рис.2.2. Геодезична система координат












Геодезичною широтою В точки M називають кут, який утворений нормаллю до еліпсоїда в точці M та площиною екватора (рис.1.2).
Геодезична довгота L точки М – двогранний кут, утворений площиною початкового меридіану та площиною меридіану, який проходить через дану точку.
Геодезичною висотою точки місцевості називають віддаль за нормаллю від поверхні еліпсоїда до точки на фізичній поверхні Землі.


1.3. Астрономічна система координат

Астрономічною широтою
· називається кут між прямовисною лінією в даній точці та площиною екватора.
Астрономічною довготою
· називається двогранний кут, утворений площиною початкового астрономічного меридіану та площиною астрономічного меридіану, який проходить через дану точку.
Площина астрономічного меридіана – це площина, що проходить через прямовисну лінію в даній точці і паралельна осі обертання Землі.
Різниця між астрономічними та геодезичними системами координат викликана відхиленням прямовисних ліній від нормалі до прийнятого еліпсоїда (рис. 1.3). Відхилення прямовисної лінії (відхилення виска) є кут u в точці земної поверхні між напрямами mm' прямовисної лінії та нормалі nn' до поверхні земного еліпсоїда.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Рис.1.3. Відхилення прямовисних ліній:
nn' – нормаль до поверхні еліпсоїда;
mm – прямовисна лінія;
u – відхилення виска.

Геоцентрична система прямокутних просторових координат

Початок координат даної системи розміщується у центрі мас Землі. Вісь OZ направлена вздовж осі обертання Землі в сторону північного полюса. Вісь OX лежить у площинах екватора і Грінвіцького меридіана. Вісь OY лежить в площині екватора і перпендикулярна до осі OX. Координати деякої точки М в даній системі визначаються такими відрізками:

X=OM1=M0M2; Y=OM2=M0M1; Z=OM3=M0M
13 EMBED CorelPhotoPaint.Image.7 1415

Рис. 1.4. Геоцентрична система прямокутних просторових координат

Система плоских прямокутних координат Гаусса-Крюгера

Для складання планів та карт місцевості велике значення має вибір єдиної системи координат та врахування спотворень при переході зображень з фізичної поверхні Землі до їх зображень на площині.
Для великомасштабного картографування необхідна проекція, яка забезпечувала б зображення подібності фігур при переході з поверхні Землі на площину і спотворення, які при цьому будуть виникати, мають бути мінімальні та легко враховуватись. Таким вимогам відповідає прийнята в Україні (та в бувшому СРСР) поперечно-циліндрична, рівнокутна проекція Гаусса-Крюгера. Зображення поверхні еліпсоїда на площині в проекції Гаусcа-Крюгера утворюється таким чином: поверхня еліпсоїда поділяється меридіанними площинами на зони шириною 3о або 6о за довготою; Земний еліпсоїд вписують в циліндр так, щоб площина екватора співпадала з віссю циліндра; кожна зона з центру Землі проектується на бокову поверхню циліндра. Зображення кожної зони на площині в проекції Гауса-Крюгера утворює меридіанну координатну зону (рис.2.5).
Середній меридіан зони називають осьовим. Осьові меридіани зон та лінія екватора будуть проектуватися прямими лініями на площину, а всі інші меридіани будуть кривими, тобто спотвореними. Спотворення розмірів контурів поблизу осьових меридіанів є мінімальними та з віддаленням від них будуть збільшуватись.
13 EMBED CorelPhotoPaint.Image.7 1415

Рис. 1.5. Поділ поверхні еліпсоїда на зони у проекції Гаусса-Крюгера

За початок відліку координат в кожній зоні приймається перетин осьового меридіану і лінії екватора (рис. 1.6).
Довгота осьового меридіану в зоні дорівнює:
L0=6оn-3о, (2.1)
де n – номер зони.
Система координат в кожній зоні однакова. Україна знаходиться над екватором, тоді значення абсцис будуть завжди додатними, а ординати можуть бути додатні або від’ємні (табл. 2.1). Для того, щоб ординати були додатними, прийнято умовно перенести вісь абсцис на 500 км на захід (рис. 1.7).
Таблиця 2.1
Знаки координат точок у зоні
Чверть
I
II
III
IV

Координати
Пн.Сх.
Пд.Сх.
Пд.Зх
Пн.Сх.

X
+


+

Y
+
+



13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
а б

Рис. 1.6. Координатна зона:
а – на еліпсоїді; б – на площині

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
а б
Рис. 1.7. Умовні ординати у шестиградусних зонах

Умовні ординати обчислюють за формулою:
13 EMBED Equation.3 1415= 500км+ y (2.2)
Якщо yА=140234м та yВ=-164293м, то умовні ординати будуть: 13 EMBED Equation.3 1415A=n640234м; 13 EMBED Equation.3 1415B=n335707м. Слід зауважити, що в умовних ординатах на початку записують номер зони n.
Для зручності визначення прямокутних координат при розв’язанні практичних задач на планах і картах побудована координатна сітка, яка представляє систему взаємно перпендикулярних ліній, що проведені через певні відстані паралельно осьовому меридіану зони (вісь x) та лінії екватора (вісь y).




Тема 2.Топографічне картографування в Україні.

2.1. Загальні відомості.
2.2.Призначення, властивості та зміст топографічних карт.
2.3.Топографічне картографування в період існування УРСР.
2.4.Види топографічних планів і карт за формами подання інформації.
2.5.Тенденції розвитку топографічного картографування.
2.6.Основні напрями розвитку топографічного картографування.
2.1. Загальні відомості.

Топографічні карти обов'язкова передумова розвитку продуктивних сил країни, раціонального використання природних ресурсів, забезпечення обороноздатності країни.
Система державного топографічного картографування формувалась протягом довгих років і враховує особливості потреб господарства та оборони країни, розвитку картографії, специфічність природних умов, призначення і використання карт. Масштаби, система розграфлення та номенклатури державних топографічних карт були розроблені наприкінці 1920-х на початку 1930-х років. Зміст топографічних карт, який склався історично, визначається ступенем відображення земної поверхні, яке складається з візуально розпізнаних (видимих) елементів природного і культурного ландшафту. Елементи земної поверхні на картах доповнюються характеристиками за їх значенням та кількісними показниками.
За останні десятиріччя сталися великі зміни в розвитку науки, техніки, виробництва, геополітичної ситуації. Це ставить перед топографічним картографуванням нові завдання, які полягають у розширенні асортименту, забезпеченні актуальності та доступу до картографічної інформації.
Державні топографічні карти як цілісні уніфіковані за математичною основою, змістом, оформленням та зображенням елементів місцевості картографічні твори є багатоцільовими. На них відображують територію на відповідний момент, який відповідає року виконання зйомки або оновлення. З часом на території, зображеній на виданій карті, з'являються нові об'єкти, інші зникають або втрачають своє значення, змінюються характеристики об'єктів, їх типові властивості, зв'язки, відношення і місцеположення в просторі. Інтенсивне освоєння і економічний розвиток території, природні зміни призводять до того, що створена карта перестає відповідати сучасному стану місцевості.
Топографічне картографування як складова частина загальнонаціонального картографування здійснюється на основі сучасних досягнень геодезичної і картографічної галузей виробництва, світового досвіду з урахуванням тенденцій розвитку топографо-геодезичної та картографічної діяльності, а також національних традицій.
Топографічні карти і плани, що характеризується широтою масштабного ряду та врівноваженістю підходів до відображення об'єктів та елементів місцевості, являють собою дійсно загальнодержавні документи, а за способами та якістю зображення навіть наближаються до високохудожніх творів, що становлять національну спадщину.
Топографічне картографування потребує єдності юридично-правових, науково-технологічних, технічних, організаційних, кадрових підходів з боку державних і урядових органів, керівників підприємств та відомств, чіткої централізації управління та контролю як ходу виконання робіт, так і діючої системи поширення картографічної інформації. Доцільно (і передусім для держави) встановити такий рівень доступу до картографічної інформації, який би дозволяв забезпечити максимальне задоволення потреб населення та організованих споживачів (фізичних осіб, фірм, підприємств, органів управління усіх рівнів) і одночасно не завдавав шкоди національній безпеці.


2.2.Призначення, властивості та зміст топографічних карт.





Зміст топографічних карт визначається як цілісна, комплексна, ієрархічно впорядкована система відомостей про природні та штучні об'єкти і явища, що спостерігаються візуально, їхні типові властивості, зв'язки, відношення. Все це зображується відповідною строгою системою умовних знаків.
Топографічні карти фактично є загальногеографічними за змістом або такими, де окремі елементи місцевості відображуються рівномірно, без надання для якогось із них пріоритету. До елементів змісту топографічних карт відносять кордони та межі, геодезичні пункти, гідрографію та гідротехнічні споруди, рельєф, автомобільні шляхи, залізниці, дорожні споруди, населені пункти, соціально-культурні, промислові, сільськогосподарські об'єкти, рослинний покрив, ґрунти, географічні назви.
Основні властивості топографічних карт точність, достовірність, наочність, актуальність (ступінь відповідності сучасному стану місцевості), характер генералізації та відбору об'єктів, які залежать від масштабу карти. Такі карти створюються методами інструментальної топографічної і стереотопографічної зйомки, комбінованими методами з використанням матеріалів аерофото- і космічного знімання та укладання за топографічними картами більших масштабів. Існують два основних технологічних варіанти укладання топографічних карт аналогова (де переважає ручна праця, складні та з екологічної точки зору не зовсім чисті фотокопіювальні процеси, довгий технологічний шлях, що потребує ретельного контролю, особливо процесу узгодження елементів змісту) та цифрова (відносно швидка і сучасна, що базується на широкому застосуванні спеціалізованих програмно-технічних засобів, екологічно чиста, але потребує високої кваліфікаційної підготовки виконавців).
Топографічні плани та карти призначені для забезпечення органів державної влади усіх рівнів, органів місцевого самоврядування, юридичних та фізичних осіб інформацією про місцевість.
Важко перелічити всі галузі, де використовуються топографічні карти та плани: будівництво та житлово-комунальне господарство, паливно-енергетична галузь, землекористування, охорона природи і природокористування, сільське й лісове господарство, гідрометеорологія та моніторинг навколишнього середовища, дорожні служби, автомобільний та залізничний транспорт, авіаційно-космічний комплекс, цивільна оборона і служби ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій та стихійного лиха, оборона і безпека держави, делімітація, демаркація та охорона державного кордону, охорона громадського порядку, наука і освіта, туризм, фізична культура, спорт тощо.


2.3.Топографічне картографування в період існування УРСР.





Значні зміни стану місцевості у воєнні і повоєнні роки потребували проведення зйомок та оновлення топографічних карт. У повоєнний час частини Військово-топографічної служби (ВТС) виконували великі обсяги топографічних і картографічних робіт для демаркації державного кордону СРСР, а також роботи з оновлення топографічних карт на території держав Східної Європи, де були розташовані радянські війська.
У 1944-му році на базі Південного АГП було створено Українське АГП (з 1961 р. Підприємство № 13). Усього наприкінці 1944-го року в складі Українського АГП налічувалося п'ять польових підрозділів і три камеральні цехи. З другої половини 1950-х років польові підрозділи підприємства переходять на стаціонарне розміщення (Лубни, 1957; Київ, 1957; Суми, 1958; Вінниця, 1959; Житомир, 1960), а у 1966-му році польові загони перейменовуються на експедиції.
У 1949-му році уряд СРСР поставив перед державною картографо-геодезичною службою завдання створити до 1955-го року топографічні карти у масштабі 1:100 000 на територію всієї країни. З 1955-го року першочерговою стала потреба топографічного картографування у масштабах 1:25 000 та 1:10 000 насамперед для забезпечення промислових і сільськогосподарських районів. ВТС у той період виконувала топографічні зйомки у масштабі 1:50 000.
У 1956-му році були затверджені "Основные положення по созданию топографических карт масштабов 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000", які узагальнили попередній досвід топографічного картографування і уточнили вимоги до методів створення, змісту, точності карт, а також виписали регламент роботи всіх відомств з великомасштабного картографування в СРСР. Слід зазначити, що поряд з розвитком техніки і технологій знімальних, картоукладальних і картовидавничих робіт постійно проводились наукові дослідження з удосконалення змісту топографічних карт, уніфікації умовних знаків, картографічної генералізації, методів використання карт. Удосконалення і збагачення змісту топографічних карт та їх зображувальних засобів супроводжувалось постійним збільшенням кількості умовних позначень.
У перші післявоєнні роки основним масштабом топографічного знімання території України був масштаб 1:25 000. В незначному обсязі виконувалось оновлення карт масштабу 1:50 000. З 1949-го року Українське АГП розгортає роботи з топографічного знімання масштабу 1:10 000, у т. ч. за межами України. У той час Українське АГП укладало топографічні карти у масштабах 1:25 000 1:300 000 на територію України та на інші регіони СРСР. До середини 1950-х років топографічними картами масштабу 1:10 000 були забезпечені райони майбутнього іригаційного будівництва у південних засушливих районах України, а також центральні та східні райони, де планувалися значні економічні перетворення (гідробудівництво на Дніпрі, розвиток сільськогосподарського виробництва тощо). Топографічні карти різних масштабів у післявоєнний період готувала до видання і друкувала Київська картографічна фабрика.
У 1961 1970-му роках українські геодезисти і топографи виконували значні обсяги робіт з картографування в масштабі 1:25 000 за межами України, що було пов'язане з пріоритетним розвитком продуктивних сил і освоєнням природних ресурсів у північних і східних районах СРСР (Казахстан, Північ і Далекий Схід РРФСР). Українські геодезисти, топографи і картографи створили топографічну карту масштабу 1:25 000 на великі території малообжитих районів Казахстану та Російської Федерації. Одночасно проводились роботи у південних та центральних областях України.
З 1972-го року Підприємство № 13 за рішенням колегії ГУТК СРСР від 26-го листопада 1971-го року "Про зони діяльності підприємств" стало виконувати всі топографо-геодезичні, картографічні, інженерні та інші роботи виключно у межах територій України і Молдови.
У 1973-му році розпочинається спеціальне картографування для меліорації земель у масштабі 1:10 000, а також топографічне картографування населених пунктів у масштабах 1:2 000 та 1:5 000. З 1975-го року проводяться топографічні знімання водосховищ Дніпровського каскаду в масштабі 1:25 000, озер і лиманів Півдня України в масштабі 1:10 000, шельфової зони Азовського та Чорного морів.
На початок 1990-х років вся територія України була майже повністю покрита топографічною зйомкою масштабу 1:10 000 (за винятком невеликих ділянок у Карпатах і в прикордонній смузі) з перерізом рельєфу через 1 та 2 м і повністю зніманнями у масштабах 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000. Регулярно в терміни, обумовлені відповідними інструкціями, перевидаються оновлені топографічні карти всього масштабного ряду.
Натхненною працею багатьох поколінь радянських та українських топографів і геодезистів цю велику задачу покриття території країни топографічними картами вдалося вирішити до 1980-х років, особливо це стосується топографічних карт масштабу 1:10 000, який фактично є первинним, або базовим, масштабом для створення інших похідних карт.
Самовіддано працювали над цією проблемою всі підприємства галузі, експедиції та партії. Українські фахівці часто виконували роботи у важких кліматичних і соціально-побутових умовах, але всі вони високо несли звання "перший". Підтвердженням тому були численні нагороди, почесні звання, ордени та медалі. Ніхто не стояв осторонь, всі працювали заради єдиної мети створити те, що не вдавалося досі нікому. Велика всім дяка "польовикам" і вченим, креслярам та друкарям, технікам та інженерам. На жаль, обсяг цього ювілейного випуску збірника не дає змоги розмістити на своїх сторінках фотографії усіх видатних представників служби різних поколінь, тому обмежимось тільки окремими фотознімками піонерів української геодезії та картографії.
Сучасний стан топографічного картографування
Система державного топографічного картографування складається з дрібномасштабних (1:500 000-1:1 000 000), середньомасштабних (1:100 000-1:200 000), великомасштабних (1:50 000 і більше) топографічних карт.
Державні топографічні карти, які складають картографічну основу території України, створювались у минулі роки, як зазначалось вище, відповідно до вимог Основних положень зі створення та оновлення топографічних карт масштабів 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000 (Москва, РЮ ВТС, 1984 р.) в системах координат 1942-го року (СК-42) та 1963-го року (СК-63) і в Балтійській системі висот. З 2000-го року топографічне картографування здійснюється відповідно до вимог Основних положень зі створення та оновлення топографічних карт масштабів 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000 (Укргеодезкартографія, 1999 р.) у системі координат 1942-го року і в Балтійській системі висот.
Топографічними картами у масштабах 1:25 000-1:1 000 000 забезпечена вся територія країни, а топографічною зйомкою масштабу 1:10 000 96 %. Забезпеченість території України актуальними топографічними картами відображено в таблиці 1 та на рис. 2.



Таблиця 1

Масштаби карт
Кількість номенклатурних аркушів
Роки видання





·
до 1970
1971-1975
1976-1980
1981-1985
1986-1990
1991-1995
1996-2000

1:10 000
29 402

1
13
12485
7 694
8 116
278

1:25 000
7 554
846
47
89
760
2 510
2 416
ЗО

1:50 000
1 975
1
49
91
256
1 018
542
18

1:100 000
536
-
17
33
106
289
84
7

1:200 000
157
-
2
7
15
53
72
7

1:500 000
26
-
-
14
8
4
-
-

1:1 000 000
9
7
-
-
2
-
-
-

Разом
39 659
1
-
3
3
1
-
-


Аналіз відповідності топографічних планів і карт сучасному стану місцевості свідчить, що 70 % карт усіх масштабів були створені або оновлені у 1981-1990-му роках, 29 % - у 1991-1995-му і лише 1 % -за останні роки минулого століття. Починаючи з 1997-го року, роботи зі створення та оновлення топографічних карт усіх масштабів практично не виконувалися, а карти не видавалися. Таким чином, на сьогоднішній день майже 70 % топографічних карт усіх масштабів на територію держави застаріли більше ніж на 15 років і не відповідають сучасному стану місцевості. Рис. З наочно демонструє різке падіння видання та актуальності топографічних карт за останні роки по всіх масштабах.





Дефіцит бюджетного фінансування за останнє десятиріччя не дозволяв виконувати всі заплановані службою роботи. Ці роки можна охарактеризувати як період різкого падіння обсягів робіт щодо оновлення топографічних карт. Це наочно передають діаграми (рис. 3-6).
Головними причинами такого стану з оновленням топографічних карт усього масштабного ряду є:
недостатнє бюджетне фінансування робіт, що призвело до фактичної зупинки з 1997-го року аерофотознімальних робіт;
відсутність сучасних матеріалів дистанційного зондування Землі та недостатнє освоєння технологій їх обробки для оновлення топографічних планів і карт;
застарілість підходів до інформаційного змісту, засад створення та використання топографічних карт;
повільне впровадження системи єдиних загальнодержавних інформаційних ресурсів (ЄЗІР), де поряд з іншими реєстрами повинна функціонувати національна інфраструктура геопросторових даних (УкрНІГД);
відсутність визначення сучасних державних та суспільних потреб в картографічній інформації на рівні міністерств і відомств.


Традиційно основним споживачем топографічних карт є військове відомство. Сучасні топографічні карти за своїм змістом, як правило, ґрунтуються на підходах, що були напрацьовані в результаті узагальнення досвіду використання карт у роки Другої світової війни. Останнє широке обговорення засад створення та використання топографічних карт відбулося в 1958-му році. Тоді було внесено зміни до змісту карт, які полягали насамперед у простому збільшенні об'єктів картографування та їхніх характеристик і, відповідно, кількості умовних позначень.















За останнє десятиріччя помітно зменшилася кількість користувачів топографічних карт у їх традиційному, тобто паперовому вигляді. Це не могло не відобразитися на обсягах тиражування топографічних карт (див. рис. 7).
Вирішальний вплив на розвиток топографо-геодезичної та картографічної діяльності наприкінці XX початку XXI століть мали всебічне впровадження інформаційних технологій, глобальних систем визначення місцезнаходження об'єктів, аерокосмічних систем високої роздільної здатності для отримання інформації про Землю, цифрових методів обробки зображень та геопросторової інформації.
До основних досягнень топографічного картографування в Україні за останні роки слід віднести:
усвідомлення всіма ланками управління державою та економікою необхідності переходу до використання геопросторових даних у цифровій формі у вигляді різноманітних геоінформаційних систем;
розроблено та освоєно методики створення цифрових топографічних карт;
законодавчо зафіксовано фактичний перехід від створення топографічних карт за аналоговими технологіями до цифрових технологій.


Важливе рішення у 1999-му році прийняв начальник Укргеодезкартографії, повністю заборонивши аналогові технології і зобов'язавши підприємства галузі перейти на цифрові технології створення топографічних карт та освоїти геоінформаційні.
Проголошений Україною курс на вступ до Європейського Союзу вимагає активізації інтеграційного процесу в державі, у т. ч. і в сфері національного картографування. За стандартами країн-членів ЄС оновлення топографічних карт має здійснюватися через 3-5 років. Для України це означає оновлення 6000-10000 номенклатурних аркушів топографічних карт тільки масштабу 1:10 000, що на сьогоднішній день, враховуючи рівень фінансування топографо-геодезичних і картографічних робіт у державі нереально.

2.4. Види топографічних планів і карт за формами подання інформації.



Топографічні карти і плани за цим критерієм поділяються на: аналогові, цифрові та електронні.
Майже до 2000-го року існувало до десятка варіантів визначень, що являють собою цифрові, електронні, аналогові карти. Вихід у світ Міждержавного стандарту "Картография цифровая. Термины и определения" (ГОСТ 28441-99) усунув більшість термінологічних розбіжностей, але не повною мірою врахував сферу цифрової картографії.
Аналогові топографічні карти знають усі: це насамперед паперові топографічні карти, будь-які копії друкарських відбитків, а також роздруковані графічні копії з цифрових (електронних) карт, якщо вони розглядаються у відриві від цифрової (електронної) карти.
Менше користувачеві відомі цифрові та електронні карти. Але майбутнє цілком за цими видами топографічних карт та планів. Цифрові та електронні топографічні карти це специфічні цифрові картографічні моделі та зображення місцевості, що зберігаються на інформаційних носіях у спеціальних засобах банках цифрових картографічних даних (БЦКД) або створюються за допомогою спеціалізованих програмно-технічних засобів та засобів візуалізації. Цифрові та електронні топографічні карти є основою для функціонування геоінформаційних систем (ПС) і навігаційних систем, для створення тематичних карт та вирішення різноманітних завдань, пов'язаних із використанням геопросторової інформації.
Для топографічних карт у цифровому форматі (цифрових та електронних карт) поняття "масштаб" є певною мірою абстрактним, оскільки метрична складова об'єктів, що занесені в інформаційну базу, зберігається у вигляді наборів координат, які характеризують положення об'єктів на поверхні, але не містять будь-яких кратних коефіцієнтів відображення, якими є масштаб для аналогових карт. Програмно-технічні засоби, що використовують цифрові та електронні карти, оперують поняттями "збільшувальне скло", "наближення-віддалення", які є певним коефіцієнтом переходу від вихідних наборів координат карти до наборів умовних координат пристроїв візуалізації. Тому під масштабом топографічних карт в їхньому цифровому (електронному) варіанті розуміється такий ступінь відбору, генералізації та класифікації об'єктів, їх зовнішнього вигляду під час візуалізації, детальності та обсягів інформаційних даних в їх базових наборах, який максимально наближає їх до відповідних категорій аналогових карт.
Цифрові плани і карти створюються у певній системі класифікації і кодування топографічної інформації. Класифікація є базою для системної організації всього змісту топографічних карт і його цілеспрямованого подальшого вдосконалення. Найважливішу роль тут повинні відіграти програми Національної інфраструктури геопросторових даних України (УкрНІГД) та національного картографування.

2.5.Тенденції розвитку топографічного картографування.


Оскільки на сьогодні практично всі території держав світу покриті топографічними картами масштабів 1:200 000 (1:250 000), основним завданням і головним напрямом у діяльності картографо-геодезичних служб країн стало покриття територій картами більших масштабів. Залежно від стану розвитку економіки держав, їх картографо-геодезичних установ, технічного і технологічного оснащення, історичної спадщини, природних чинників покриття територій великомасштабними картами дуже різниться.
У загальній системі картографування спільним для більшості країн є тенденція до поділу топографічного картографування на військове та цивільне. Математична основа, масштабний ряд (а також еліпсоїди, системи координат і висот) топографічних карт у світі різні. У зв'язку з подальшим розвитком космічних засобів і технологій дистанційного зондування Землі, створенням систем глобального позиціонування (GPS NAVSTAR, ГЛОНАСС, Галілео та інших) спостерігається тенденція до уніфікації математичних основ та ряду топографічних карт.
У країнах із розвиненою економікою, де широко розповсюджені високотехнологічні методи створення топографічних карт та накопичено великий обсяг цифрової картографічної інформації, користувачі геоінформаційних систем і кінцевих картографічних продуктів (залежно від їхніх потреб та прав доступу до подібної інформації) мають змогу вибрати топографічні карти із банків картографічних даних (пунктів накопичення, розповсюдження та видачі).
З урахуванням потреб часу та рівня розвитку економіки йде переоцінка важливості окремих масштабів карт, уніфікація умовних знаків, штрихового та кольорового оформлення карт.
Актуальним для всіх країн є вдосконалення системи оновлення топографічних карт усього прийнятого масштабного ряду. В зв'язку з цим спостерігається прагнення до централізації збирання та фіксації на топографічній основі всіх змін на місцевості, які зумовлюються виконанням різноманітних програм і дій з боку державно-виконавчих, місцевих, дорожніх, комунальних, проектно-будівельних, землевпорядних та інших підприємств і служб країн, тобто перехід від оновлення топографічних карт до ведення топографічного моніторингу.
Повноцінна автоматизована генералізація картографічного зображення при переході від великих до дрібних масштабів є найважливішою за науковістю потребою всіх топографо-геодезичних служб, що створюють цифрові та електронні топографічні карти.
Все це повністю можна віднести й до головних завдань топографо-геодезичної служби України. Найважливішою подією на шляху розвитку системи топографічного картографування повинна стати наукова розробка "Положення про загальнодержавне топографічне картографування" та затвердження даного документа Кабінетом Міністрів України. Положення має визначити основні напрями вдосконалення системи задоволення потреб економіки, науки, освіти й оборони країни у геопросторовій інформації та створенні загальнодержавної системи топографічного картографування.


2.6.Основні напрями розвитку топографічного картографування.



Основними напрямами діяльності в сфері топографічного картографування на даному етапі є необхідність визначення базових топографічних карт та їх оптимальний масштабний ряд, вирішення питання таємності топографічної інформації, приведення інформаційного змісту та структури загальнодержавних топографічних планів і карт до сучасних потреб економіки, науки, освіти та оборони з урахуванням інтеграції до європейських і євроатлантичних стандартів та фінансових можливостей держави.
Нині актуальні питання ґрунтовного комплексного опрацювання проблем топографічного картографування (науково-методичне, організаційне, виробничо-технологічне) з метою вироблення загальних підходів до забезпечення картографічною інформацією потреб держави і суспільства, за умови максимального збереження попередніх напрацювань у сфері топографічного картографування. Під час планування виконання робіт необхідно передбачати максимальне використання для топографічного картографування матеріалів дистанційного зондування, що будуть отримані в рамках Проекту Міжнародного банку "Видача державних актів на право власності на землю у сільській місцевості та розвитку системи кадастру", який реалізує в державі Державний комітет України по земельних ресурсах.
При створенні системи національного картографування необхідно передбачити такі блоки питань:
- організаційна діяльність (реорганізація галузі);
- науково-методична та виробнича сфера (застосування цифрових методів створення та оновлення топографічних карт, використання цифрових матеріалів дистанційного зондування Землі з високою роздільною здатністю та цифрових методів їхньої фотограмметричної обробки, визначення базових топографічних карт, перегляд масштабного ряду топографічних карт, створення топографічних карт двох видів відкритої для широкого загалу користувачів і закритої для військових);
створення банку геопросторової інформації на основі використання топографічних планів і карт для формування національної інфраструктури геопросторових даних;
перехід від системи оновлення топографічних карт до системи ведення топографічного моніторингу.
Проголошений державою курс на євроінтеграцію та вступ до НАТО, на залучення іноземних інвестицій у розвиток української економіки потребує негайного перегляду позиції держави з питання обмежень у сфері картографування. Окрім того, інтеграція країни до європейських структур вимагає і відповідної гармонізації нормативно-правового забезпечення виконання топографо-геодезичних і картографічних робіт. Саме тому серед першочергових заходів Укргеодезкартографії на 2006-й рік значиться завдання розробки та затвердження Кабінетом Міністрів України принципово нового Положення про загальнодержавне топографічне картографування.
У зв'язку з цим важливим напрямом діяльності Укргеодезкартографії є видання топографічних планів і карт у двох варіантах для відкритого користування та видання зі спеціальним доповненням базового змісту для військових потреб, що давно стало звичним у багатьох зарубіжних країнах. Відкритість топографічної інформації для численних користувачів, безумовно, є потребою сьогодення, і цю потребу слід задовольнити якнайшвидше.
Для повного забезпечення користувачів картографічною інформацією, що становить головну мету розвитку галузі в країні, зміст топографічних карт планується поділяти на уніфікований, збагачений та скорочений.
Відповідні топографічні карти з уніфікованим змістом призначаються для використання більшістю користувачів, галузей економіки, підприємств і відомств; зі збагаченим змістом для задоволення потреб Збройних сил та оборони держави, окремих галузей науки та економіки; зі спрощеним змістом (каркасні) для вирішення окремих (не комплексних) питань фізичних осіб, підприємств та окремих галузей.
Категорування топографічних карт за змістом буде здійснюватися у рамках створення УкрНІГД уповноваженим керівним органом, до складу якого увійдуть представники зацікавлених відомств та служб, шляхом розробки та видання Зведеного каталогу-класифікатора природних і штучних об'єктів та явищ, що відображуються на загальнодержавних топографічних картах України.
Для досягнення мети було б доцільно розділити топографічні карти на військові та цивільні за їх змістом залежно від категорії відомостей, які вони відображують. Тоді можна було б передбачити майбутню структуру топографічних карт за методами їх створення, масштабами, призначенням та використанням (див. схему, рис. 8).


Для цифрових (електронних) карт встановлюється базовий набір геопросторових даних, який є основою для координатної прив'язки та інтегрування усіх інших геопросторових і тематичних даних. Він є типовим, уніфікованим, вільним від додаткових обмежень для видачі користувачеві та містить цифрові моделі геодезичної основи, рельєфу, об'єктів гідрографії, транспортних мереж, адміністративно-територіального устрою, населених пунктів, будівель та споруд, землекористування, рослинного покриву, банку даних географічних назв, вулиць та адрес, базу аерофото- та космічних зображень, ортофотопланів та фотокарт. За своїм змістом базовий набір геопросторових даних найближче підходить до інформаційного змісту аналогових карт.
Результати дослідження основних тенденцій вітчизняного та зарубіжного, цивільного та військового топографічного картографування, розвитку сучасних технологій топографічного знімання та картографування, вивчення збалансованих потреб галузей економіки та оборони в топографічній та картографічній продукції, виконані НДІГК, дозволили сформулювати такі основні засади, на яких має будуватися створення національної системи картографування:
необхідність вдосконалення змісту топографічних карт, виходячи із сучасних потреб користувачів, підтримування їх за визначеними параметрами в актуальному стані, запровадження карт з уніфікованим змістом відповідно до європейських стандартів (для потреб галузей економіки), із збагаченим (повним) змістом (для потреб оборони) та спрощеним змістом (за окремими заявками);
виключність сучасних технологій виконання топографічних зйомок, які повинні базуватися на застосуванні аерокосмічних матеріалів з високою роздільною здатністю, та цифрових методів їх фотограмметричної обробки, цифрових методів створення та оновлення топографічних карт, геоінформаційних технологій, яким має передувати виконання таких пріоритетних науково-технічних завдань:
створення державної нормативно-правової бази цифрового картографування у вигляді керівних документів і стандартів з питань класифікації і кодування даних про місцевість, про обмінні формати, про бібліотеки умовних знаків, а також просторові дані, електронні карти і просторові (тривимірні) моделі місцевості, про метадані цифрової фотограмметричної і картографічної інформації тощо;
розробка і застосування методів, програмних і технологічних засобів, технологій збору, накопичення, оновлення і обробки просторових даних, формування наборів просторових даних для електронних карт і підготовки до видання традиційних (паперових) карт;
удосконалення технологій і державної системи контролю якості електронних карт та іншої цифрової інформації про місцевість, створення системи сертифікації електронних карт і цифрових моделей місцевості;
створення і впровадження державної бази метаданих, яка повинна містити відомості про всі карти, які створюються або плануються до створення в країні;
3) підвищення ефективності виробництва і використання національних ресурсів просторових даних шляхом їх інтеграції та розвитку міжвідомчого партнерства на основі запровадження національної інфраструктури геопросторових даних з такими основними компонентами:
базові національні просторові дані, організаційно-правове й технологічне забезпечення їх створення, актуалізація й доступність;
бази метаданих і механізм доступу до даних, а також організаційне забезпечення процесів їх створення й функціонування;
стандарти на просторові дані й процедури їх виробництва й використання;
перехід від оновлення топографічних карт до ведення топографічного моніторингу як сукупності нормативного забезпечення, технологічних засобів та людських ресурсів, необхідних для збирання, оброблення, зберігання, розповсюдження та використання геопросторових даних про об'єкти місцевості;
створення умов для залучення інвестицій у виробництво й відновлення просторових даних;
удосконалення державної системи контролю якості цифрових карт та іншої цифрової інформації про місцевість, створення системи сертифікації цифрових карт і цифрових моделей місцевості.
існуючий масштабний ряд слід залишити без змін, за винятком масштабу 1:200 000, який рекомендується замінити на 1:250 000. Оскільки складно забезпечити великі обсяги топографічних карт в актуальному стані, пропонується визначити пріоритетність загальнодержавного картографування в масштабах карт 1:10 000, 1:50 000, 1:250 000;
розвиток державних банків цифрової картографічної інформації, її формування і зберігання, вдосконалення технологій видачі за запитами цифрової картографічної інформації, розробка і впровадження автоматизованої системи доведення до користувачів електронних карт та іншої цифрової інформації про місцевість;
при опрацюванні положень Зводу відомостей, що становлять державну таємницю повинні бути враховані всі аспекти захисту безпеки держави, виходячи з сучасного стану розвитку супутникових технологій визначення координат, дистанційного зондування Землі з космосу тощо та збалансовані інтереси економіки та оборони;
періодичність оновлення топографічних карт найбільш вживаних в галузях економіки топографічних карт з уніфікованим змістом рекомендується зменшити до 5-7 років залежно від фізико-географічного районування території;
систему позначень топографічних карт вдосконалити шляхом:
забезпечення і розвитку принципів системного підходу до розробки змісту карт як цілісної комплексної, ієрархічно впорядкованої системи відомостей про природні та антропогенні об'єкти і явища, їх типові властивості, зв'язки, відношення, виражені умовними знаками, що знаходяться в чіткій відповідності до класифікації картографічних об'єктів;
запровадження уніфікованої системи позначень універсальних топографічних карт з урахуванням сучасного рівня вимог до їх багатостороннього використання;
збагачення змісту карт новими показниками і характеристиками, що відображали б генетичні, регіональні відмінності, розвиток явищ у часі;
системне відображення природно-територіальних комплексів, природної і культурної спадщини набором умовних позначень.
M

B

Y

X

L

Початковий
меридіан

P1

P

Е1

Е

О

А


















Референц-еліпсоїд

Основна рівнева поверхня (геоїд)

m

n

u

E1ґ

x

y



A (x,y)

О

y

x

I

II

III

IV

P1ґ



A (B,L)

осьовий
меридіан

граничний
меридіан

екватор

P1

Е

Е1

P

О

y

x

О

В

A

x

y

+yA

-yB

О

A

В

yA



500 км

x


·


·

X

Y

Z

Початковий
меридіан

Е1

Е

P1

P

М

L



Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 17801937
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий