3.6 Способы ввода региональных и местных систем плоских прямоугольных координат

Необходимость ввода местных систем плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера обусловлена двумя причинами. Первая причина связана с обеспечением режима секретности при использовании каталогов координат пунктов и результатов топографической съемки. Если эта информация будет храниться и использоваться в местных системах координат, то она не будет иметь, в соответствии с действующими нормативными документами, грифа "Секретно". Вторая причина вызвана желанием геодезистов уменьшить величины поправок за переход на плоскость в проекции Гаусса-Крюгера с тем, чтобы их можно было не учитывать при работе на своем объекте, занимающем небольшую площадь. Максимальная площадь объекта не может превышать территорию субъекта РФ. В местных системах координат положение начала отсчета координат и ориентировка осей должны отличаться от существующих в государственных системах координат.

3.7 Пересчет из одной системы координат в другую с использованием программного комплекса “Digitals”

  Digitals позволяет пересчитывать координаты из одной плоской системы в другую, из плоской в сферическую, из сферической в плоскую. Также возможен пересчет из одной архитектурной проекции в другую. Сначала рассмотрим самый простой вид пересчета координат – из одной плоской системы в другую. Откройте файл Triangle.dmf или введите координаты, указанные на Рис. 8 (Правка > Свойства объекта > Новый).

Рис. 8. Объект до преобразования координат

Пометьте объект, затем откройте диалог пересчета координат (Карта > Система координат). Установите исходную и новую проекцию – «плоская», введите координаты точки в старой системе 0,0 и в новой 100,100, отметьте, что надо пересчитывать координаты только помеченных объектов – галочка на «Только помеченные», нажимайте «Пересчет». Мы видим, что наш объект сместился, к его координатам были добавлены указанные значения. Форма объекта и его площадь остались без изменений, то есть, задавая преобразование одной точкой можно лишь задавать смещение. Теперь зададим преобразование 2-мя точками. Для этого отмените последнее действие (Правка > Отменить изменение объектов), снова откройте диалог пересчета координат и введите координаты второй точки 300,300, как показано на Рис. 9.

Координаты также можно скопировать из окна свойств объекта (Правка > Свойства объекта) и потом вставить, нажав на кнопку вставки в окне пересчета координат. Нажимайте «Пересчет». В результате мы видим, что наш объект сместился и развернулся, его площадь уменьшилась, но форма осталась прежней (проследите, как меняются длины сторон на закладке Инфо в таблице параметров, параметр Длины линий).

Рис. 9. Пересчет координат по 2-м точкам

Делаем вывод: по 2-м точкам можно преобразовать координаты, используя сдвиг, разворот и масштабирование. Чтобы исключить масштабирование при пересчете отмечайте галочкой Без масштабирования (Рис. 9). Третья и четвертая точки нужны для усреднения погрешности при пересчете.

Теперь перейдем к пересчету из плоских в сферические координаты. Предположим, нам надо получить геодезические координаты объекта на эллипсоиде WGS 84. Исходная система координат СК 42. Откройте файл Rect.dmf, или введите координаты как указано на Рис. 5. Откройте диалог пересчета координат(Карта > Система координат). Выберите исходной проекцией плоскую систему, а новой – сферическую. Мы видим, что в таком режиме пересчет происходит не по связующим точкам, а по набору параметров, называемых геодезическим датумом (см. теорию). Набор этих параметров Digitals хранит в текстовом файле с именем Datums.ini, который находится в каталоге с программой. Выберите в списке датумов необходимый нам SK42 (если такой отсутствует в списке, загрузите файл Datums.ini). Давайте посмотрим, какой набор параметров нам предлагается. Для этого откройте Datums.ini, щелкнув мышкой по кнопке, справа от списка датумов. Найдите в открывшемся файле секцию [SK42], вы должны увидеть такие строки: [SK42] a=6378245 f=298.3 Scale=1.0 FalseEast=500000 FalseNorth=0 PrimeMeridian=0 AddZone=1 Helmert=25.0 -141 -78.5 0.0 -0.35 -0.736 0.0 Опишу назначение параметров датума  a – большая полуось эллипсоида f – величина обратная полярному сжатию a/(a-b), где b – малая полуось эллипсоида Scale – масштабный коэффициент для осевого меридиана FalseEast – Y координата точки начала отсчета (пересечение осевого меридиана зоны с экватором) FalseNorth – X координата точки начала отсчета PrimeMeridian – значение долготы западного меридиана первой зоны  AddZone – добавлять ли номер зоны к координатам при пересчет CurrentZone – текущий номер зоны ZoneSize  – ширина зоны в градусах Helmert – коэффициенты перехода от исходного эллипсоида (в нашем случае Крассовского) к эллипсоиду WGS84

Рис. 10. Координаты объекта в СК 42

Как мы видим, в датуме сразу задаются параметры эллипсоида и параметры проекции. Если вы разобрались с параметрами, выполняйте пересчет. Результат может вас удивить. Объект превратился в точку. Но если мы изменим масштаб карты на 0.001 (Карта > Свойства) и выполним Вид > Показать все, мы снова сможем наблюдать наш объект. Посмотрите на его координаты (Правка > Свойства объекта) теперь они заданы как широта и долгота в WGS 84, центр объекта имеет координаты X:48.474, Y:26.524. Цифры, следующие за разделителем, показывают не минуты и секунды, а доли градуса. Для контроля результата можно выполнить обратный пересчет (из сферических в плоскую систему) задав тот же датум.

Чтобы выполнить прямой пересчет из одной прямоугольной системы в другую прямоугольную систему выполните следующее. Пусть, например, нам нужно преобразовать координаты объектов карты из СК 42 в СК 63. Возьмем предыдущий файл Rect.dmf. Укажите в Карта > Свойства > Datum систему координат SK42. Создайте новую карту (Файл > Создать). В ее свойствах укажите датум SK63. Переключитесь в первую карту, выделите наш объект, скопируйте его в буфер (Правка > Копировать), откройте вторую пустую карту и вставьте скопированный объект (Правка > Вставить). Проверяем координаты объекта. Видим, что координаты уже в СК 63.

Рис. 11. Координаты объекта в СК 63

Пересчет координат «на лету» в Digitals работает не только при копировании-вставке объектов, но и при открытии растровых изображений, имеющих геопривязку с указанной системой координат.