Методика геометрической коррекции ретроспективных топографических карт

Для решения проблемы точности ретроспективных карт, на базе геоинформационной технологии разработана мето­дика геометрической коррекции, представляющая собой совокупность последовательных технологиче­ских операций исправления ретроспективных векторных слоёв на основе ряда геометрических преобра­зований сети регистрационных точек.

Регистрационные точки представляют собой картографируемые точечные объекты, либо пересечения линейных объектов, однозначно установленные на современной и ретроспективной топоосновах.

Привязка листов карт осуществляется на основании параметров установленной картографической проекции по углам рамок съёмочной трапеции, являющихся пересечениями меридианов и параллелей. Для каждого листа формируется массив регистрационных точек, в качестве которых поочерёдно были использованы геодезические пункты, отметки высот, центры населенных пунктов, устья рек, пересече­ния дорог, культовые объекты. В результате аффинного преобразования различных вариантов сети регистрационных точек выполняется координатная трансформация ретро­спективных векторных слоёв. 

Было установлено, что наименьшую ошибку планового положения объектов даёт преобразование по устьям рек. На листах с хорошо развитой речной сетью среднеквадратическая ошибка планового по­ложения объектов уменьшалась до 0,2 мм, а вблизи регистрационных точек было полное совмещение. На листах с бедной речной сетью вблизи регистрационных точек ошибка увеличивалась до 0,5 мм, а на отдаленных участках она составляла 1 мм. На обжитых территориях, с развитой дорожной сетью, в ка­честве регистрационных точек, целесообразно использовать пересечения дорог. В этом случае средне­квадратическая ошибка планового положения объектов снижается до 0,2 мм. Для необжитых террито­рий с преобладанием низкогорного рельефа, в качестве регистрационных точек, целесообразно использовать отметки высот, но в этом случае ошибку удается снизить лишь до 1 мм.

Для последующей коррекции на ретроспективной топооснове вновь указываются координаты положения регистрационных то­чек и выполняется координатная трансформация посредством алгоритма «резиновый лист». В этом случае исправление геометрических искажений выполняется вручную векторами смещения.

Чем больше регистрационных точек, тем выше точность первичной коррекции. Зная характер ошибок исследуемых карт, на разных листах целесообразно выбирать различные варианты расположения регистра­ционных точек. Например: располагать точки равномерно по листу либо неравномерно, выбирать точки, относящиеся к разным объектам и т.п.

Таким образом, в результате геометрической коррекции векторных слоёв, была решена задача совместимости пространственно-геометрических характеристик разновременных карт. В целом процесс создания геоинформационных ресурсов выглядит следующим образом (рис.1).

Рис. 1. Методика создания геоинформационных ресурсов на основе ретроспективных топографических карт.

В результате формализации ретроспективной модели территории можно говорить о создании геоинформационного ресурса, представляющего собой совокупность ретроспективных векторных слоёв (shp - файл) и однозначных таблиц ат­рибутов (dbf – таблица), размещённых в среде Arc GIS в виде отдельного массива информационной подсистемы ГИС мониторинга природопользования.