Организация и управление картографическими и гидрографическими работами. Учебное пособие

данные в рамках ФЦП ГЛОНАСС (подпрограмма «Карта-Река»)

ипрошедшиекамеральнуюпроверкуэкспертнойрабочейгруппой ФБУ «Администрация «Волго-Балт».

Для создания ЭНК были выполнены крупномасштабные гидрографические работы с использованием цифровых технологий

исовременного съемочного оборудования. Основными исполнителямиработсталикоммерческиегидрографическиепредприятия

иадминистрации бассейнов.

Несмотряназначительныедостижениявобластиэлектронной картографии,донастоящеговремениосновныминавигационными пособиями на судах для плавания по ВВП остаются бумажные лоцманские карты. Они служат для визуальной ориентировки на местности–лоцманскогоспособасудовождения.Такоеиспользова- ниебумажныхкартобусловленоотсутствиемналаженнойсистемы своевременного обновления электронных карт.

Регулярное обновление карт позволяет поддерживать их достоверность и современность. Обновление бумажных карт ВВП производится с момента организации их производства в системе речноготранспортаРоссииинасчитываетоколо50лет.Накопленный за эти годы опыт может найти применение и в электронной картографии.

Исходя из анализа производства бумажных навигационных карт за последние 50 лет выявлено, что карты на магистральные водные пути переиздаются через 5-15 лет, на прочие водные пути

–через10-20лет.Частотапереизданийнерегламентируется.Реше- ние о каждом конкретном издании принимается администрацией бассейна, при этом периодичность переиздании устанавливается самостоятельно»].

3.3. Прядок приемки материалов геоинформационных работ

Начальники русловых изыскательских партий филиалов администраций бассейнов несут ответственность за качественное и своевременное производство всего комплекса гидрографических итопографическихработ,предусмотренныхтехническимзаданием. На них возложена ответственность за камеральную обработку материалов съемки, оформление отчетных материалов русловых

21

итопографическихсъемок,атакжеподготовкукаталоговрабочих координат пунктов съемочной геодезической сети и береговых средств навигационного оборудования. Приемка материалов русловых съемок проходит в несколько этапов.

Первый этап: «внутренняя приемка в русловой изыскательской партии. Ее проводит начальник русловой изыскательской партии и при обнаружении недочетов принимает решение об их незамедлительномисправлении.Прибольшомколичествеошибок начальникпартиипринимаетрешениеочастичномилиполномповторномпроведениирусловыхизысканий.Полученныематериалы съемки проверяются повторно.

Результатысъемкирельефаднаинадводнойсъемкипредставляютсяввидеотчетныхпланшетовснанесениемглубин,изобати другихэлементовнагрузкикаквбумажном,такивцифровомвидах вгеографическойсистемекоординатWGS-84вравноугольнойпо- перечно-цилиндрическойпроекцииГаусса-Крюгерасмаксималь- нойподробностью.Масштаботчетныхрабочихпланшетовдолжен соответствовать базовому масштабу создаваемой электронной навигационнойкарты.Объектыспециальнойнагрузкииэлементы рельефаизображаютсявсоответствиисдействующимиусловными знаками карт ВВП.

Также представляются:

–результаты исследований и калибровок технических средств, использованных при координировании объектов

исъемке рельефа дна;

–сведения о поправках для расчета значений глубин;

–схема расстановки оборудования на промерном судне;

–сведения о нуле глубин и результаты наблюдений за колебаниями уровня воды;

–паспортаижурналыуровенныхнаблюденийнапостоянных

ивременных(реечных)водомерныхпостах,зоныдействия которых распространяются на район съемки.

Предъявляемые отчетные материалы, предусмотренные техническим заданием, должны быть заверены непосредственными исполнителямиработ,провереныизавереныначальникомрусловой изыскательской партии и прорабом путевых работ.

22

Второй этап: начальник русловой изыскательской партии представляет в район водных путей или район гидросооружений отчетные материалы производства работ, где осуществляется их проверка на соответствие условиям технического задания и технического проекта. По результатам проверки материалов гидрографических и топографических работ составляется акт приемки материаловрусловойсъемкиитопогеодезическихработ.Актприемки материалов съемки, а также прилагаемые к нему отчетные материалыутверждаютсяначальником(заместителемначальника) филиала администрации бассейна.

Третий этап: отчетные материалы работ установленным порядком представляются в службу пути администрации бассейна водных путей. Приемка отчетных материалов в службе пути производится рабочей комиссией администрации бассейна в составе главногоспециалистапонавигационномуограждению,начальника службы пути, главного специалиста по электронным картам, а также начальника картографической службы (отдела).

Комиссия рассматривает представленные документы на комплектность, правильность и качество оформления.

В процессе приемки материалов рабочая комиссия устанавливает:

–соответствие выполненных работ техническому заданию, техническому проекту и действующим инструкциям;

–полноту проведенных русловых изысканий с целью создания ЭНК;

–сходимость глубин в местах пересечения плановых и контрольных галсов;

–точность выполненной съемки;

–цифровой формат данных.

Результаты работы комиссии по приемке материалов съемки оформляются актом приемки. В конце акта содержатся:

–общий вывод о качестве выполненных работ;

–конкретные предложения по исправлению выявленных недостатков;

–заключение о пригодности использования данных материалов для создания ЭНК.

23

Подписанный членами рабочей комиссии акт утверждается заместителем руководителя администрации бассейна.

Далее, по окончании приемки и устранении выявленных недостатков, служба пути передает картографические материалы в картографическую службу (отдел) для дальнейшей обработки.

Обработка полученных картографических материалов осуществляется с помощью специализированных программных средств(автоматизированнымикартографическимикомплексами) в картографической службе (отделе) с целью создания государственныхнавигационныхкартнаучасткиводногопути,обслуживаемых данной администрацией водных путей.

После приемки результатов съемки создаются две копии всех принятых данных (цифровых и бумажных), одна из которых хранится в архиве администрации. Цифровые данные хранятся на дисках CD-R.

Втораякопиявсехотчетныхматериаловиактовприемкипередается в региональный картографический центр.

На заключительном этапе экспертная рабочая группа регионального картографического центра производит окончательную приемку материалов съемки с целью их использования для создания государственных навигационных карт ВВП» [2].

Контроль качества и своевременности проведения комплекса гидрографических и топографических работ возлагается на заместителя руководителя администрации бассейна водных путей, которыйотвечаетзасостояниеводныхпутей,координируетработу службы пути, картографической службы (отдела) и филиалов.

24

ГЛАВА 4. СОЗДАНИЕ И КОРРЕКТУРА ГОСУДАРСТВЕННЫХ НАВИГАЦИОННЫХ КАРТ

4.1. Создание государственных навигационных карт

Электронная навигационная карта (ЭНК) представляет собой базу данных, имеющую содержание, структуру и формат,

которыепредусмотреныРуководящимдокументомРД152-012-01 «ЭНК ВВП. Общие технические требования», выпущенную для использования в СОЭНКИ ВВП. ЭНК содержит всю картографическую информацию, необходимую для обеспечения безопасного судовождения и, наряду с той информацией, которая содержится на бумажной карте, может содержать дополнительные сведения (например,навигационно-гидрографическийочерк,извлеченияиз местныхособенностейплавания,навигационныхпособийит.п.), которыемогутрассматриватьсякакнеобходимыедляобеспечения безопасности судовождения.

Векторноепредставлениеданныхпозволяетхранитьэлектроннуюкартукаксовокупностьвзаимосвязанныхэлементовипредоставляет большие дополнительные возможности по сравнению с бумажной картой. Судоводитель может подбирать удобное для конкретных условий плавания отображение карты, установить слежениезалюбымориентиром,получатьсигналытревогивслучаеприближениякопасности,контролироватьдвижениесуднапо заданному маршруту и т. д.

Векторноепредставлениеданныхпозволяетобъединятькартографическуюинформациюсинформацией,получаемойотсудовых устройств (например, от радара) и наносить в пользовательском слое карты различные навигационные объекты (например, временного характера).

В соответствии со спецификацией Международной гидрографической организации (МГО) на электронных картах не кодируются картографические объекты (шрифты, расположение и стиль надписей, толщина и стиль линий и др.). Иначе говоря, в базе данных электронной карты нет кодов, определяющих ее графическое оформление. Вопросы оформления решают произ-

25

водители электронно-картографических систем в соответствии со стандартом S-52.

В общем случае процесс составления электронных навигационных карт включает:

–составление технического задания на кодирование серии электронных карт – на весь водный путь или его часть;

–приведение исходных картографических материалов в масштаб, проекцию и систему координат ( WGS-84) составляемых карт, регистрацию материалов в программередакторе электронных карт;

–кодирование опытным оператором модельной карты – типичной по содержанию для всей серии карт, проверку и исправление модельной кар ты ведущим редактором;

–кодирование всей серии карт в программе-редакторе электронных карт с использованием модельной карты в качестве образца;

–компиляцию (экспорт) карт в формат S-57 МГО;

–авторскуюкорректурукарт(проверкукартоператором-со- ставителем);

–проверку карт другим оператором;

–проверку карт ведущим картографом-редактором;

–просмотр карт главным редактором (начальником картографической службы) и руководителем (заместителем руководителя) администрации бассейна.

Послеприемкивсехсоставленныхкартсоздаетсяихкопияна диске CD-R, которая хранится в архиве администрации.

Учитывая,чтовобязанностиадминистрациибассейнавходит изданиекакбумажных,такиэлектронныхкарт,технологиякартографического производства должна намечаться с учетом решения обеих задач, что позволит не только сократить время и расходы на составление карт, но и строго согласовать содержание их версий

– бумажной и электронной.

Наиболее экономичный подход включает три этапа:

–на каждый участок пути вначале кодируется электронная карта;

26

–электронная карта программным путем конвертируется в цифровой оригинал бумажной карты;

–оригинал бумажной карты исправляется «вручную» с учетомтребованийкоформлениюбумажныхкарт,атакжедля типографской печати.

Бумажные карты, составленные по такой технологии, [2] «нарезаны по принципу «север вверху». При этом из-за сложной конфигурации речных путей на каждую бумажную карту обычно попадаетнебольшойучастокпути.Такбылинарезаныкартычасти Iтома3АтласаЕГСиздания2002г.,чтовызвалооструюкритикусо стороны судоводителей, которых не устраивает малый обзор пути на картах. Решить эту проблему с помощью увеличения размеров картнельзя,таккакнаречныхсудахкарталежитнаузкойплоскостипередрулевым.Следовательно,бумажныекартыВВПдолжны нарезаться по направлению водного пути. Если на них показана картографическая сетка, ее линии обычно не параллельны сторонам рамки (пример – карты тома 3 Атласа ЕГС издания 2007 г.).

Особенности нарезки бумажных карт ВВП определяют технологию их составления. Если электронные карты кодировались раньше бумажных, необходимо обеспечить их экспорт в рабочую карту, охватывающую большой район. Затем на рабочей карте необходимо навести рамки бумажных карт и экспортировать ее содержание в оригиналы бумажных карт в соответствии с наведенными рамками.

Однако и эта технология имеет существенный недостаток. Дело в том, что первичная нарезка (для электронных карт) выполняется на картографическом материале (обычно – на топографических картах), где основные навигационные объекты не отображены. По существу, нарезка выполняется «вслепую», что потомосложняетрешениемногихзадач,такихкакпроектирование положениясудовогохода,створныхлиний,границрейдовидругих объектов, если они делятся границами карт.

Более рациональной представляется следующая технология. На первом этапе съемочные данные и другие картографические материалызагружаютсяврабочуюкарту,охватывающуюбольшой район. На этой карте решаются все вопросы по согласованию раз-

27

личныхисходныхданных,уточняетсясхемаограждениясудового хода, разбивается километраж. Далее рабочая карта используется для нарезки электронных, так и бумажных карт. Наконец, данные рабочей карты экспортируются в цифровые оригиналы электронных и бумажных карт.

Следует учесть, что программные продукты, используемые в настоящее время в навигационной картографии, создавались, как правило,длясоставленияморскихкарт.Ктомужеонипредназначалисьвосновномдлявекторизацииотсканированныхбумажных морских карт, а не для обработки съемочных данных.

Основнаяпроблемасостоитвтом,чтоформатСтандартаS-57 Международнойгидрографическойорганизациисегожесткойце- почно-узловойструктуроймалопригодендляобработкиисходных данных и составления бумажных карт. Поэтому как для рабочей карты,такидляцифровыхоригиналовбумажныхкартнеобходимо использовать более гибкий формат. В частности, он должен позволять эффективно решать следующие задачи:

–сдвиг, вращение, растяжка (сжатие) и трансформация векторных картографических изображений;

–копирование одного картографического изображения в другое;

–копированиезаданныхобъектоводногокартографического изображения в другое;

–выделение группы объектов и копирование в каждый из них заданного значения атрибута;

–автоматическаяпривязкагруппылинейныхиточечныхобъектов к заданной линии (для составления навигационных створов).

Особую задачу представляет собой кодирование и отображе- ниекривыхлиний.ОдноизтребованийS-57,сформулированноев спецификациинапроизводствокарт,обязываеткодироватьвселинии(«ребра»)какпрямыеилиломаные.Практическиэтоозначает кодированиеоченьбольшогочислаточекребра,соответствующего кривойлинии.Ноэтотприемвсеженедостаточендлятого,чтобы набумажныхкартахобеспечитьплавностьлинии.Поэтомувпро-

28

грамме-редакторе должно быть предусмотрено преобразование ломаной линии в плавную кривую по технологии Безье.

Предпочтительно иметь кривые Безье и в первичной рабочей карте,таккакониопределяютсянебольшимколичествомопорных точек,чтозначительноупрощаетредактированиелиний(оченьчастаяоперацияприсоставлениикарты).Естественно,приэкспорте изображения в электронную карту каждая кривая линия должна быть «пересчитана» в близкую по форме ломаную линию.

Руководящим документом 152-012-01 Минтранса России установлено ограничение – карты должны создаваться в формате Стандарта S-57 Международной гидрографической организации.

В интересах безопасности судоходства необходимы и другие ограничения,которыепредлагаетсяобъявитьвадминистративном регламентекартографическойдеятельностинаречномтранспорте. Следует определить, что допускаются к использованию только карты,созданныеадминистрациямибассейноввнутреннихводных путей, – государственные навигационные карты внутренних водных путей (официальные карты), а также системные (закрытые) карты, отвечающие следующим требованиям:

–системные карты создаются на основе официальных карт;

–допускается перевод системных карт с использованием сертифицированных конвертеров из формата S-57 в системный формат;

–системные карты создают администрации бассейнов водных путей (на подведомственные им пути) или иные организации по договору с администрацией бассейна.

Кодирование карт в администрации бассейна может выполняться как собственными силами, так и с привлечением подрядчиков.Длясобственногопроизводстванеобходимоиметьнеменее двух (для взаимозаменяемости) подготовленных специалистов, постоянно занятых кодированием электронных карт».

29

4.2. Исходные данные для составления электронных навигационных карт.

Для кодирования государственных электронных навигационных карт ВВП используются следующие картографические материалы:

–ранее составленные электронные карты в формате S-57;

–электронные карты;

–цифровые топографические карты, конвертированные в формат S-57, или формат, поддерживаемый редактором электронных карт;

–отсканированные несекретные выкопировки с топографических карт, привязанные к географической сетке;

–отсканированныенекоординированныекартыВВПипланшеты русловых съемок, привязанные к географической сетке.

Данный планшет не содержит географической сетки, подписаны только координаты углов планшета. В углу планшета расположен штамп организации, выполнявшей русловые изыскания с указанием фамилий исполнителей и дат проведения работ.

Приемку и подготовку исходных данных для составления электронной карты выполняет картограф-редактор, в задачу которого входят:

–анализ полноты, достоверности и точности позиционирования исходных данных, отбраковка непригодных данных ипринеобходимостисоставлениезаданиянадополнительную съемку;

–конвертированиеданныхвформаты,поддерживаемыепро- граммой-редактором электронных карт.

Вопрос о совместимости данных промера и редактора электронных карт должен решаться с поставщиком промерного оборудования.

ДанныенадводнойсъемкивформатеNMEA илиформатепроизводителяприемникаГЛОНАСС/GPS могутбытьпреобразованы в формат съемочного планшета или формат по стандарту S-57 с помощью специальных программных средств. Более трудоемкий

30