Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 75 , авторов - 281 ,
всего информационных продуктов - 2664 , из них
статей журнала - 560 , статей базы знаний - 85 , новостей - 1917 , конференций - 4 ,
блогов - 7 , постов и видео - 83 , технических решений - 4

Copyright © 2016-2019 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
Оборудование и технологии

Топографо-геодезическое обеспечение населенных мест и промышленных площадок

Юлия Кутьева
26 января 2017 года

За последние десятилетия сформировался и получил признание современный сегмент топографии – топографо-геодезическое обеспечение населенных мест и промышленных площадок (ТГО). В статье на примере Мытищинского муниципального района показан опыт создания и успешной эксплуатации многофункциональной ГИС, предназначенной для геодезического и информационного обеспечения градостроительной деятельности.

Материал подготовлен по итогам беседы с профессором МИИГАиК Юрием Федосеевым.

Юлия КутьеваОбозреватель

Можно утверждать, что за последние десятилетия полностью сформировался и получил признание современный сегмент топографии – топографо-геодезическое обеспечение населенных мест и промышленных площадок (ТГО). Появлению данного сегмента предшествовало инновационное развитие таких технологических процессов, как:

Создание обширных электронных баз топографических данных.

Массовое использование геодезических средств измерений, имеющих встроенные вычислительные блоки, на выходе которых вместо полевого журнала исполнитель получает электронный протокол, который может рассматриваться как некоторая входная база данных.

Технологии преобразования баз данных (в процессе математической обработки эти базы рассматриваются как некоторый блок документов, с которым необходимо провести стандартные вычислительные операции).

Технологии, предусматривающие формирование электронных баз различного назначения (например, для принятия управленческого решения или для проектирования конкретного объекта, с учетом влияния окружающей застройки путем изъятия фрагментов разрозненных баз данных и их объединение в некоторую новую единую базу данных).

Правовой основой манипуляций с разрозненными базами данных явился Градостроительный Кодекс РФ, а конкретнее – статья 56 ГК РФ. В соответствии с ней на муниципальном уровне должны формироваться и храниться базы, метрической основой которых являются топографо-геодезические базы данных, отражающие:

Состояние местности и застройки в историческом аспекте (до начала инженерных преобразований).

Предварительные архитектурно-планировочные решения.

Результаты инженерных изысканий.

Все проектные документы, имеющие геометрическую основу.

Исполнительные съемки возводимых конструкций, фиксирующие реальную геометрию возводимых зданий и сооружений.

Документацию всех изменений прилегающих территорий.

Документы, отражающие текущие изменения объектов в процессе их эксплуатации и ремонтов различного уровня.

Исполнительные съемки территорий после демонтажа сооружений и выполнений процедур по рекультивации.

Таким образом, документация, фиксирующая состояние территории после демонтажа сооружений и заключительные процедуры по рекультивации, рассматривается как актуализация данных о состоянии местности и застройки до начала инженерных преобразований. Все это говорит о том, что процесс становится закольцованным.

Для исполнения текущих требований Градостроительного Кодекса необходимо обеспечить координатное единство всех документов на всех этапах, а это возможно только путем создания геодезических сетей.

В теории, геодезические сети могут строиться по традиционному принципу: большой участок, более точные опорные сети, все остальное – сети сгущения. Однако, это фикция, особенно при использовании систем позиционирования. На практике сети получаются «вложенными друг в друга», причем эти сети могут существовать в единых системах координат, но чаще существуют в различных. В этом случае необходимым становится согласование ключей перехода. Ситуация может усугубляться необходимостью создания соединительных сетей.

 

Геодезические сети и инженерные изыскания

С точки зрения инженерной геодезии, изыскания проводятся для информационного обеспечения проектов инженерных сооружений. Применительно к задачам инженерных изысканий предлагается следующая градация, собранная с помощью обобщения сведений из различных источников, которые приведены в таблице.

 

Таблица. Требования к точности

 

 

Содержание задач, использующих ГИС-технологии

 

 

 

Точность определения положения по отношению к началу счета

 

Точность определения взаимного положения

 

Территория, обслуживаемая единой плоской системой координат (максимум) км2

 

 

 

 

Первая категория

 

Градостроительные задачи, обеспечение урбанизированных территорий, промышленное строительство, транспортные сооружения, инженерные сети на застроенных территориях

 

 

 

 

Mx,y  = 2см

MН = 1см

 

 

 

 

Mx,y =1см

MН = 1см

 

 

 

 

5000 (т.е. участок

примерно 70*70 км)

 

 

 

Вторая категория

 

Изыскания под проектирование крупных сооружений, землеустроительные работы на застроенных территориях, ведение ГИС городов и крупных поселков, подземные сооружения и сети

 

 

 

 

 

 

 

Mx,y,H = 5 см

 

 

 

 

 

 

 

Mx,y,H = 2 см

 

 

 

 

 

 

 

7000

 

 

 

 

Третья категория

 

Землеустроительные работы в сельской местности и на малозаселенных территориях, инвентаризация существующих транспортных сооружений

 

 

 

 

Mx,y,H = 10 см

 

 

 

 

Mx,y,H = 5 см

 

 

 

В пределах шестиградусной проекции Гаусса-Крюгера

 

Прочие

 

Более 85% всех задач по созданию ГИС

 

Назначается базовый масштаб схем атической картографической подложки

 

Современные технологии геодезического обеспечения городов и градостроительной деятельности существенным образом отличаются от традиционных схем, описанных в различных руководствах и учебных пособиях. Суть этих различий определяется следующим:

Массовое использование геоинформационных технологий, создание и повседневное использование ГИС различного назначения в виде цифровых моделей местности (ЦММ) и цифровых моделей объектов (ЦМО), объединенных в понятие «электронные базы данных».

Возросшие технологические возможности геодезического обеспечения, как по точности, так и по оперативности обслуживания потребителей.

Возможности создания геодезических опорных сетей, превосходящие по своей точности потребности пользователей.

Перечисленные современные особенности расположены нами в иерархическом порядке подчиненности, что говорит о том, что основополагающим являются информационные технологии, опирающиеся на инфраструктуру баз пространственно-распределенных данных. Два последующих компонента являются обеспечивающими. Ясно, что в отсутствии этих технологий любая инфраструктура баз пространственно-распределенных данных окажется пустым множеством, почти потерявшим содержание и, что самое главное, лишенным обеспечения координатного единства содержащихся сведений. Основным требованием к информации, наполняющей базы пространственно-распределенных данных, является требование к целостности этой информации.

Целостность – это стандартное требование, предъявляемое к содержанию баз данных, суть которого заключается в предоставлении гарантий того, что:

  • Данные, содержащиеся в конкретной базе данных, не устарели и не потеряли актуальность.
  • Численные значения и их точные характеристики на данный момент соответствуют декларированным.
  • Содержание не изменено путем введения поправок с момента их включения в базу.
  • Сведения, принадлежащие конкретной базе данных, не содержат внутренних противоречий.

 

Пример из практики

В качестве примера можно привести Мытищинский район Московской области.

Инженерными службами Мытищинского муниципального района создана и успешно эксплуатируется многофункциональная ГИС, предназначенная для геодезического и информационного обеспечения градостроительной деятельности, что говорит о том, что создана первая из перечисленных выше компонент. При создании и наполнении ГИС выяснилось, что топографическая информация и сведения о местоположении инфраструктуры подземных коммуникаций содержатся в различных источниках и определены в различных системах координат. Таким образом, возникла необходимость достигнуть упорядоченности координатного обеспечения инфраструктуры баз пространственно-распределительных данных.  Это потребовалось для формулирования требований к местной системе координат и каркасной геодезической сети, реализующей ее на территории Мытищинского муниципального района.

С целью обоснования технических условий также нужно было классифицировать все задачи, возникающие при обеспечении градостроительной деятельности, применительно к условиям обслуживаемой территории.

Классификация задач по требованиям к точности приведена в таблице выше.

Мытищинский муниципальный район стоит отнести к развивающимся городским агломерациям. На его территории развита трубопроводная сеть федерального уровня. Кроме того, большая часть населенных пунктов имеет или будет иметь в будущем современные сети обеспечения жизнедеятельности. В районе имеется густая сеть автомобильных и железных дорог, идет активное строительство жилищных комплексов. Все это позволяет утверждать, что большинство задач стоит отнести к первой категории и, создавая Местную систему координат и высот специального (инженерного) назначения, ориентироваться на международные требования, предъявляемые к геодезическому обеспечению городов.

Необходимо создать плоскую плановую сеть, обеспечивающую для обслуживаемой территории пренебрегаемо низкий уровень методических погрешностей, вызванных переходом от эллипсоида на плоскость. Плановая сеть должна быть дополнена высотной сетью, отметки пунктов которой определены в нормальной системе высот с оговоренным началом счета. Плановая и высотная каркасные сети должны обеспечивать применение любых современных технологий геодезических измерений, при этом исполнитель не должен использовать документы и сведения, имеющие гриф секретности.

Обоснованные требования можно обеспечить путем последовательного решения следующих задач:

Подбор проекции перехода от криволинейных координат или геодезических координат на плоскость.

Создание на территории обслуживаемого муниципального района каркасных сетей надлежащей плотности и точности.

Определение ключей перехода от государственной системы координат к местной системе координат, как этого требует Постановление Правительства РФ №139 «Об утверждении правил установления местных систем координат» (от 3 марта 2007 года).

Определение ключей перехода от систем координат, эксплуатируемых на территории обслуживаемого муниципального района, к созданной местной системе координат.

 

Идеальная топографическая основа

Идеальная топографическая основа должна отвечать следующим условиям:

Однозначность определения области действия модели.

Однозначность определения открытой системы координат и высот для всего объекта.

Однородность по точности определения координат объектов в натуре для любой точки в смысле опознания и ориентирования на местности по априорно заданным координатам произвольных точек.

Однородность по точности снятия координат объектов по данным модели в любой ее области.

Идеальная топографическая модель должна обеспечивать идентификацию местоположения любого объекта городского хозяйства или инженерной инфраструктуры со средней квадратической ошибкой взаимного положения соседних объектов в пределах обособленного микрорайона порядка 30 мм по всем трем координатам.

Также рассматриваемая нами модель должна обеспечивать воспроизведение на местности промерами от твердых контуров произвольной точки, заданной проектными координатами, со средней квадратической ошибкой порядка 100 мм по всем трем координатам.

Структурная схема комплексной топографо-геодезической модели города Структурная схема комплексной топографо-геодезической модели города

 

АЛЕКСАНДР КУЗЬМИН
Ведущий аналитик программного комплекса CREDO компании «Кредо-Диалог»
 
Всем уже очевидно появление такого нового сегмента, как топографо-геодезическое обеспечение населенных мест и промышленных площадок. Этому, кроме всего прочего, способствуют снижение стоимости геодезического оборудования, бурное развитие и массовое применение специализированного программного обеспечения, повышение доступности интернета.
В Градостроительном кодексе есть соответствующая статья, однако надо, чтобы у муниципальных органов появилось четкое понимание необходимости ведения ИСОГД, решаемых при этом задачах и получаемых преимуществах.
При этом не надо забывать о ведении цифрового дежурного топографического плана, который является одним из важнейших источников информации при ведении ИСОГД. Без топографической основы масштаба 1:500, т.е. пресловутой пятисотки, невозможна никакая инженерная деятельность на территории муниципального образования. А примеров качественного ведения цифрового дежурного топографического плана еще меньше, чем примеров ведения ИСОГД. Где-то еще ведутся планшеты на бумаге, где-то принимают и выдают растр, некоторые принимают изыскания в виде вектора, но без полноценного классификатора условных знаков и семантических свойств. Как в такой ситуации можно говорить о использовании ГИС систем, если для полноценной ГИС катастрофически не хватает информации?
Пример создания и ведения муниципальной ГИС Мытищинского муниципального района Московской области может быть примером комплексного решения, в котором многие проблемы решены. Судя по различным публикациям, принято технически грамотное и обоснованное решение о выборе программного обеспечения, которое решает все задачи ведения градостроительной деятельности. Кроме технических, решены организационные и технологические проблемы. Например, решена проблема единой местной системы координат, решена проблема с отсутствием единообразия при хранении данных о подземных коммуникациях.
Будем надеяться, что таких примеров будет много, и положительный опыт Мытищинского муниципального района будет востребован в других муниципальных образованиях.
Поделиться