О применении коррекции пересчета полевых измерений в грид

Эта тема относится только к ArcGIS for Desktop Standard и ArcGIS for Desktop Advanced.

В COGO описаниях границ на исполнительном чертеже или ином официальном документе, приведенные углы и расстояния относятся к поверхности земли - они были измерены на поверхности Земли. Это относится к наземным измерениям. Однако, направления и расстояния в данных ГИС основываются на системе координат пространственных данных, или измерениях в грид-системе координат.

Наземные измерения и измерения на плоскости (в грид) часто различаются. Вы можете установить коэффициенты (коррекция пересчёта наземных измерений в грид) для углов и расстояний, чтобы программное обеспечение могло корректно редуцировать измерения.

Зачем вводить коррекцию в углы и направления?

Землеустроитель на местности может измерять углы на местности относительно некоторых опорных направлений: истинный север, магнитный север, северное направление сетки плоских координат, или локально определенный север. Однако, все направления данных должны отсчитываться относительно северного направления сетки плоских координат (грид). Становится необходима конвертация между направлениями на плоскости (грид) и направлениями на поверхности земли.

Смещение направления - это угол между опорным направлением при съемке и северным направлением сетки грида, который следует добавить к наземным измерениям или вычесть из них, чтобы получить необходимые для расчетов значения.

Зачем вводить поправки в расстояния?

На земле расстояния измеряются относительной некой условной уровненной поверхности. Однако, расстояния в системе грид-координат ваших пространственных данных измеряются в системе координат на эллипсоиде (уровненной поверхностью которого, в общем случае, является уровень моря).

Например, линия в 1000 футов, измеренная на местности с большой средней высотой, должна быть масштабирована, чтобы совпадать с такой же линией на поверхности эллипсоида. Поэтому расстояние в системе грид-координат будет немного меньше 1000 футов:

Множитель расстояния - это масштабный коэффициент, который используется для пересчета наземных измерений, чтобы преобразовать их в систему грид-координат.

Чем определяется коррекция?

Постоянные поправки (сдвиг направления (Direction Offset) для направлений и Коэффициент расстояния (Distance Factor) для расстояний) являются частью среды редактирования ArcMap. Вы можете настроить их на вкладке Единицы измерения (Units) в диалоговом окне Опции редактирования (Editing Options) или в диалоговом окне Коррекция пересчета полевых измерений в грид (Ground to Grid Correction), которое можно открыть с панели инструментов COGO.

Когда применяется эта коррекция?

Коррекция пересчета полевых измерений в грид влияет на все направления и расстояния, которые вы вводите в среде редактирования ArcMap? вне зависимости, вводите ли вы азимут направления в окне Теодолитный ход (Traverse) или ограничиваете направления для ввода сегментов с помощью инструментов построения скетча. Ваши входные данные будут приниматься как наземные измерения; затем они будут скорректированы для системы грид-координат и использованы для создания геометрии объектов. Любая команда, записывающая описания COGO в поля атрибутов COGO, работает с неисправленными (нескорректированными) величинами.

Определение коррекции

Если не вводить коррекцию в направления или расстояния, создаваемые объекты в грид будут искажены (развернуты или отмасштабированы). Существует несколько способов определить величину коррекции для заданного плана или чертежа.

• На плане или чертеже поправки в направления могут обозначаться как сближение меридианов, а поправки в расстояния - как масштабный коэффициент. Обратите внимание на запись «Направления показаны на основе…»
• Проконсультируйтесь со специалистами по поводу масштабных коэффициентов и сближений меридианов, которые используются в конкретных системах координат.
• Используйте диалоговое окно Коррекция пересчета полевых измерений в грид (Ground to Grid Correction), запускаемое с панели инструментов GOCO, чтобы рассчитать поправки для существующих объектов, которые появятся на вашем плане или документе.
• Используйте команду Отчет COGO (COGO Report), расположенную на панели инструментов COGO, чтобы рассчитать средние значения поправок для существующих объектов.

Вы должны настроить поправки или хотя бы проверить существующие поправки до того, как начнете вводить новые объекты из исполнительного чертежа или другого документа. Однако, вы, возможно, не захотите использовать поправки в процессе ввода объектов из того же самого чертежа, так как это может привести к небольшим невязкам в геометрии, которую вы создаете.

Пересчет измерений в грид

При создании геометрии объектов по расстояниям и направлениям в ArcMap подразумевается, что вводятся измеренные на поверхности земли значения и перед построением геометрии объекта к ним применяется коррекция для пересчета в грид (на плоскость).

Смещение направлений - это угол, который будет добавлен к полевым измерениям, чтобы повернуть их в соответствии с северным направлением системы грид-координат. Положительные значения углов означают поворот против часовой стрелки, отрицательные - по. Может показаться наоборот (отрицательные значения обычно идут против часовой стрелки), но это ощутимо, если вы считаете, что введенные значения конвертируются в полярную систему координат перед применением смещения направления. В полярной системе вы измеряете углы от оси х и положительные значения возрастают в направлении против часовой стрелки.

Приведем пример. Представьте себе, что вы установили Смещение направлений (Direction Offset) равное -5°. Если вы введете значение измеренного в поле направления N40°E, результатом станет измерение в системе грид-координат, равное N45°E, несмотря на то, что в поле Направление COGO (COGO Direction) будет записано значений N40°E. Шаги ниже описывают процесс применения приложением ArcMap поправок в направления:

1. Преобразование азимута N40°E в полярную систему координат: N40°E = 50°.
2. Добавление смещения направления: 50° + (-5°) = 45°.
3. Преобразование полярного угла в дирекционный угол:45° = N45°E.

Множитель расстояния используется для умножения значений расстояний, измеренных в поле, чтобы они соответствовали измерениям на уровне поверхности в системе грид-координат. Например, если Множитель расстояния (Distance Factor) был установлен равным 0.95 и вы ввели значение, измеренное в поле, равное 100 футам, результирующая линия будет иметь длину в системе грид-координат 95 футов (длина геометрии), несмотря на то, что в поле Расстояние COGO (COGO Distance) будет записано значение 100 футов.

Пересчет измерений из грид в измерения на поверхности Земли

Когда расстояние или направление определяются по карте, измерения производятся в грид. Если была установлена коррекция пересчета полевых измерений в грид, направление, смещение и множитель расстояния будут использоваться для измерений в системе грид-координат в обратном порядке, чтобы рассчитать значения для полевых измерений. Таким образом, смещение направления будет вычтено из направлений в системе грид-координат и расстояние в этой системе будет разделено на множитель расстояния.

Следующие команды позволяют применять коррекцию в обратном порядке:

• Инструменты построения, которые используют длину или направление в качестве ограничений
• Направление и длина скетча, которые записаны в панели статуса в ArcMap
• Команда Отчет COGO (COGO Report)
• Команда Разбить на линии COGO (Split Into COGO Lines)
• Команда Обновить атрибуты COGO (Update COGO Attributes)

Использование диалогового окна коррекции пересчёта полевых измерений в грид (Ground to Grid Correction)

Диалоговое окно Коррекция пересчета полевых измерений в грид (Ground to Grid Correction) позволяет вводить параметры для коррекции тремя различными способами, в том числе и с помощью ручного ввода значений параметров или с помощью интерактивного изменения поправок.

Ввод поправки с плана

Окно коррекции позволяет вводить значения поправок вручную, так же как и закладка Единицы (Units) в Опциях Редактирования (Editing Options). Используйте этот способ в случае, когда поправки основаны на вашем чертеже или вы использовали диалоговое окно Отчет COGO (COGO Report), чтобы рассчитать среднее значение поправок для вашего района работ.

Ввод линии, измеренной на поверхности, вызов линии на карте

Если в наборе данных уже существует линия, для которой известны измеренные азимут и расстояние, ее можно использовать для расчета поправок. Ниже приведен пример использования такой опции. На рисунке ниже показан объект слева, который описывает линию на исполнительном чертеже; объект справа - это объект на карте, представляющий ту же самую границу. Для выбора линии на плоскости можно ввести линию на поверхности земли и щелкнуть на карте. Сначала укажите азимут и расстояние, затем щелкните на начале и конце линии, чтобы установить величину поправки.

Щелчок на карте, чтобы увидеть линии на плоскости и измеренные линии.

Если в наборе данных содержатся точки, описывающие линии на плоскости и измеренные линии, ими можно воспользоваться для вычисления величины коррекции. Ниже приведен пример использования такой опции. На картинке слева приведен теодолитный ход между двумя опорными точками. Справа те же две опорные точки добавлены в набор данных как точечные объекты. После этого можно создать скетч редактирования, не вводя коррекцию пересчета в грид, поскольку она уже вычислена от северной опорной точки до южной. Несовпадение опорных точек из базы данных и опорных точек на чертеже теодолитного хода характеризует величину коррекции. Наконец, можно щелкнуть на карте, чтобы вызвать опции для линий на плоскости и измеренных линий. Сначала щелкните на опорные точки, а потом на конечные точки теодолитного хода - это установит поправку.

Если вы хотите только настроить смещение направлений, используйте поле Ввести значения для измеренной линии (Enter the ground line) и щелкните на карте, для опции линия грида (grid line), а также введите значение расстояния, равное 0.