RU2737386C1 - Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information - Google Patents

Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information Download PDF

Info

Publication number
RU2737386C1
RU2737386C1 RU2020117465A RU2020117465A RU2737386C1 RU 2737386 C1 RU2737386 C1 RU 2737386C1 RU 2020117465 A RU2020117465 A RU 2020117465A RU 2020117465 A RU2020117465 A RU 2020117465A RU 2737386 C1 RU2737386 C1 RU 2737386C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
points
precision
information
cartographic information
altitude
Prior art date
Application number
RU2020117465A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Викторович Шолохов
Александр Викторович Кулак
Владимир Юрьевич Лупанчук
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority to RU2020117465A priority Critical patent/RU2737386C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737386C1 publication Critical patent/RU2737386C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04Interpretation of pictures
    • G01C11/06Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area
    • G01C11/08Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area the pictures not being supported in the same relative position as when they were taken
    • G01C11/10Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area the pictures not being supported in the same relative position as when they were taken using computers to control the position of the pictures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/38Processing data, e.g. for analysis, for interpretation, for correction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: surveying.
SUBSTANCE: invention relates to the field of geodesy and in particular to methods for updating low-precision models of the relief of the earth's surface, can be used when creating and updating digital maps of terrain using topographic plates, topographic maps, terrain maps, special (navigation) maps, graphic documents and other similar materials as initial material. In the method of actualizing altitude parameters in a local area of cartographic information, which consists in refining low-precision points heights, in which high-precision measurements are not carried out by using additional sources of measurements from points, where measurements of high-precision altitude parameters - satellite measurements; new tacheometric (theodolite) surveys and / or geometric (trigonometric) leveling strokes; catalogs of closely spaced points of state geodetic (leveling) network; high-precision cartographic information and / or scale map, but smaller than the initial cartographic base, which includes accounting for correlation radius dynamics in local area of cartographic information depending on change in relief structure; in selection of maximum distances between arbitrary points with values of altitude parameters and points with excessive geodetic information on height from known coordinates of low-precision map information corresponding to allowable correlation radius; in formation of difference discrepancies between values of altitude parameters obtained from low-precision map information and additional sources of geodetic information and their errors.
EFFECT: object of the invention is actualisation of earth surface relief patterns by reducing altitude parameters errors in local areas of cartographic information obtained with large errors, by specifying low-precision points heights, in which high-precision measurements of heights are not made, from points with altitude parameters, in which there is additional (excessive) geodetic information on height.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области геодезии и в частности к способам уточнения малоточных моделей рельефа земной поверхности, может быть использовано при создании и актуализации цифровых карт местности с применением в качестве исходного материала топографических планшетов, топографических карт, фотопланов местности, специальных (навигационных) карт, графических документов и других аналогичных материалов (далее - Картографическая информация).The invention relates to the field of geodesy and in particular to methods of refining low-precision models of the earth's surface relief, can be used to create and update digital maps of the area using topographic tablets, topographic maps, photographic maps of the area, special (navigation) maps, graphic documents as a source material and other similar materials (hereinafter - Cartographic information).

Картографическая информация, в зависимости от масштабов используется для решения практических задач при проектировании и строительстве объектов военного назначения, обеспечении боевой подготовки войск, планировании и ведении боевых действий войск, а также для решения других задач в интересах обороны страны [1, с. 5-7].Cartographic information, depending on the scale, is used to solve practical problems in the design and construction of military facilities, to ensure combat training of troops, to plan and conduct military operations of troops, as well as to solve other tasks in the interests of the country's defense [1, p. 5-7].

Картографическая информация должна удовлетворять требованиям по обеспечению определения с соответствующей масштабу точностью прямоугольных и географических координат, абсолютных и относительных высот точек местности, качественных и количественных характеристик объектов местности, а также производства других картометрических работ.Cartographic information must meet the requirements for ensuring the determination of rectangular and geographical coordinates, absolute and relative heights of points of the terrain, qualitative and quantitative characteristics of terrain objects, as well as the production of other cartometric works, with an accuracy corresponding to the scale.

При создании и обновлении картографической информации, как правило, используются следующие материалы:When creating and updating cartographic information, the following materials are usually used:

каталоги (списки) координат и высот геодезических пунктов и точек съемочной сети;catalogs (lists) of coordinates and heights of geodetic points and points of the survey network;

материалы воздушного, наземного фотографирования и космической съемки;materials of air, ground photography and space photography;

издательские оригиналы, их дубликаты или микрофиши, тиражные оттиски карт и планов;publishing originals, their duplicates or microfiches, production prints of maps and plans;

специальные карты и планы ведомственных организаций, и другие картографические материалы (дежурные карты и т.д.);special maps and plans of departmental organizations, and other cartographic materials (duty cards, etc.);

материалы, по которым создавалась обновляемая карта (аэрофотоснимки с точками полевой подготовки и данные фотограмметрического сгущения опорных точек, негативы, фотоэталоны или образцы дешифрирования и др.), а также формуляры обновляемых листов карт;materials on which the updated map was created (aerial photographs with points of field preparation and data of photogrammetric concentration of control points, negatives, photo standards or samples of interpretation, etc.), as well as forms of updated map sheets;

литературно-справочные материалы (описания местности, справочники административно-территориального деления, словари-справочники географических названий, схемы и профили железных и автомобильных дорог, нефте- и газопроводов, линий связи и электропередачи и др.).literature reference materials (descriptions of the area, reference books of administrative-territorial division, dictionaries-reference books of geographical names, schemes and profiles of railways and highways, oil and gas pipelines, communication lines and power transmission lines, etc.).

Опорной геодезической основой картографической информации в высотном отношении служат пункты государственной нивелирной сети, пункты государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения, высоты которых определены геометрическим или тригонометрическим нивелированием, а также точки высотной съемочной сети, высоты которых приведены к принятому исходному уровню (относительные высоты).The points of the state leveling network, points of the state geodetic network and geodetic networks of concentration, the heights of which are determined by geometric or trigonometric leveling, as well as points of the high-altitude survey network, the heights of which are reduced to the accepted initial level (relative heights), serve as the reference geodetic basis of cartographic information in terms of altitude.

Основным недостатком способов создания планово-высотной основы для формирования картографической информации является то, что при использовании математических методов уравнивания массива опорных точек формируется общая средняя квадратическая погрешность (СКП) как для плановых координат, так и для высотной основы картографической информации. Существует необходимость снижения СКП высотных параметров в локальной области картографической информации, полученных с большими ошибками. Известны способы, позволяющие актуализировать локальные участки картографической информации, в том числе снизить в отдельных точках СКП плановой основы.The main disadvantage of the methods for creating a planned-high-altitude basis for the formation of cartographic information is that when using mathematical methods for adjusting an array of control points, a total root-mean-square error (RMS) is formed for both the horizontal coordinates and the altitude basis of cartographic information. There is a need to reduce the RMS of height parameters in the local area of cartographic information obtained with large errors. There are known methods that allow updating local areas of cartographic information, including reducing the planning base in separate points of the SKP.

Известен способ актуализации карты обследуемой земной поверхности (ОЗП) (RU №2246697, 2005 г.), включающий компьютерное уточнение устаревшей карты по современным снимкам, отличающийся тем, что производят съемку ОЗП в масштабе, близком к масштабу устаревшей карты, сканируют устаревшую карту и снимок ОЗП, выводят их на экран компьютера двумя отдельными отображениями - устаревшую карту в виде непрозрачной основы, снимок в виде полупрозрачного подвижного, растягиваемого по фрагментам и изменяемого по масштабу в плоскости экрана компьютера наложения на эту непрозрачную основу, визуально совмещают их и фиксируют относительно друг друга по опознаваемым точкам, затем убирают из непрозрачной основы объекты, отсутствующие в полупрозрачном наложении, добавляют в нее новые объекты, зафиксированные съемкой, корректируют на ней размеры и конфигурацию общих объектов под их размеры и конфигурацию на полупрозрачном наложении, после чего полученное на экране графическое изображение фиксируют в памяти компьютера как отображение современной ОЗП и распечатывают его на графопостроителе и/или на фотоплоттере как актуализированную карту ОЗП в требуемом виде и масштабе.There is a known method of updating the map of the surveyed earth's surface (OZP) (RU # 2246697, 2005), which includes computer refinement of an outdated map using modern images, characterized in that they shoot OZP on a scale close to the scale of an obsolete map, scan an outdated map and a snapshot OZP, display them on the computer screen in two separate displays - an outdated map in the form of an opaque base, a snapshot in the form of a translucent movable, stretched over fragments and scaled in the plane of the computer screen overlay on this opaque base, visually combine them and fix relative to each other along recognizable points, then remove objects from the opaque base that are absent in the translucent overlay, add new objects fixed by the survey to it, adjust the size and configuration of common objects on it to their size and configuration on the translucent overlay, after which the graphic image obtained on the screen is fixed in memory to computer as a display of the modern OZP and print it on a plotter and / or on a photoplotter as an updated map of the OZP in the required form and scale.

Известный способ предназначен для уточнения и обновления семантического наполнения картографического материала отдельных участков территории путем применения космических снимков. Недостатком указанного способа является то, что в нем не производится локальная актуализация планово-высотной основы картографического материала.The known method is intended to clarify and update the semantic content of the cartographic material of individual areas of the territory by using space images. The disadvantage of this method is that it does not perform local updating of the planned-high-altitude basis of the cartographic material.

Известен способ межевания и/или актуализации карт территории (RU №2249179, 2005 г.), включающий определение местонахождения объектов на этой территории с помощью радиосигналов с искусственных спутников Земли (ИСЗ), фиксируемых приемниками, установленных, использование устаревших материалов обследуемой территории, отличающийся тем, что обследуемую территорию разделяют по геофизическим и хозяйственным характеристикам на локальные участки, в центре которых на свободном от помех спутниковым радиосигналам месте с известными координатами монтируют стационарный базовый приемник радиосигналов (БПРС) с ИСЗ и необходимые инженерно-технические средства, в поворотных точках границ координируемых площадных объектов устанавливают один или два мобильных приемника радиосигналов (МПРС) с ИСЗ, регистрируют одновременно БПРС и МПРС радиосигналы с ИСЗ, по параметрам зарегистрированных радиосигналов и по известным координатам БПРС вычисляют в центре обработки информации (ЦОИ) координаты поворотных точек границ координируемых площадных объектов, сканируют актуализируемый картографический материал обследуемой территории, вводят полученное отображение в компьютер, по вычисленным ЦОИ координатам поворотных точек уточняют в отображении на экране компьютера расположение и границы координируемых площадных объектов, создают из полученных материалов актуализированную цифровую картографическую базу обследуемой территории, используют ее в геоинформационных системах различного назначения, распечатывают из нее на графопостроителе и/или на фотоплоттере требуемые виды карт требуемой территории, устанавливают с ее помощью межи и межевые знаки.There is a known method for surveying and / or updating territory maps (RU No. 2249179, 2005), including determining the location of objects in this territory using radio signals from artificial earth satellites (AES) recorded by receivers installed, using outdated materials of the surveyed territory, which is different that the surveyed territory is divided according to geophysical and economic characteristics into local areas, in the center of which, in a place free from interference with satellite radio signals with known coordinates, a stationary base radio signal receiver (BPRS) with an artificial satellite and the necessary engineering and technical means are mounted at the turning points of the boundaries of the coordinated areal objects, one or two mobile radio signal receivers (MPRS) with satellites are installed, radio signals from the satellite are simultaneously recorded by the MPRS and MPRS, according to the parameters of the registered radio signals and the known coordinates of the MPRS, the coordinates of the turning points are calculated in the information processing center (COI) coordinates of the coordinated areal objects, scan the updated cartographic material of the surveyed territory, enter the resulting display into the computer, use the coordinates of the turning points calculated by the COI to specify the location and boundaries of the coordinated areal objects in the display on the computer screen, create an updated digital cartographic base of the surveyed territory from the received materials, use it in geographic information systems for various purposes, print out from it on a plotter and / or on a photoplotter the required types of maps of the required territory, establish boundaries and boundary marks with its help.

Известный способ предназначен для актуализации частичной (локальной) корректировки планово-картографического материала отдельных участков территории через 1-3 года без монтажа глобальных геодезических спутниковых систем, а также во многих случаях без применения космо и/или аэрофотосъемки обследуемой территории. Недостатком данного способа является то, что не рассматривается актуализация высотной основы в локальных участках картографического материала.The known method is intended to update the partial (local) correction of the planning and cartographic material of individual areas of the territory in 1-3 years without the installation of global geodetic satellite systems, and also in many cases without the use of space and / or aerial photography of the surveyed area. The disadvantage of this method is that the actualization of the altitude base in local areas of the cartographic material is not considered.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ уточнения навигации старых магнитных съемок, выполненных с большими ошибками координирования (RU №2676390, 2018 г.), содержащий карту графиков наблюденного модуля магнитного поля в координатах, цифровую модель карты в прямоугольной сети точек и ее СКП, отличающийся тем, что по заданным увязочным профилям выполняют современную высокоточную магнитную съемку в старых координатах с высокоточной спутниковой навигацией, ищут положение значений современной съемки на карте корреляционным способом, находят точку пересечения современного маршрута со старыми маршрутами, в точку пересечения старых маршрутов с новыми приписывают координаты, полученные путем параллельного самому себе переноса в новой системе координат всего старого маршрута и/или его части, расположенной между двумя современными маршрутами, так чтобы найденная точка максимальной корреляции поля старого уточняют координаты всех старых маршрутов, строят новую увязочную по координатам цифровую модель старой карты и вычисляют ее СКП по пересечениям новой карты с реальными измерениями, разница между этой старой и новой погрешностями является оценкой надежности увязки поля по новым координатам.The closest in technical essence to the claimed invention is a method for clarifying the navigation of old magnetic surveys performed with large coordination errors (RU # 2676390, 2018), containing a map of the graphs of the observed magnetic field module in coordinates, a digital model of the map in a rectangular network of points and its SKP, characterized in that, according to the specified linking profiles, modern high-precision magnetic surveying is performed in old coordinates with high-precision satellite navigation, they look for the position of the values of the modern survey on the map using a correlation method, find the intersection point of the modern route with old routes, and attribute to the intersection point of old routes with new ones coordinates obtained by parallel translation in the new coordinate system of the entire old route and / or its part located between two modern routes, so that the found point of maximum correlation of the field of the old one specifies the coordinates of all old routes, builds a new digital model of the old map correlated by coordinates and calculate its SKP by the intersections of the new map with real measurements, the difference between this old and new errors is an estimate of the reliability of the field linking by the new coordinates.

Известный способ предназначен для уточнения малоточных координат точек измерения на старых профилях с помощью современных высокоточных магнитных съемок с высокой точностью спутниковой навигации.The known method is intended to refine the low-precision coordinates of the measurement points on old profiles using modern high-precision magnetic surveys with high-precision satellite navigation.

Недостатками данного способа являются то, что не рассматривается актуализация высотной основы в локальных участках картографического материала по результатам современных высокоточных геодезических съемок с высокой точностью спутниковой навигации, а также не учитываются измерения, полученные с высокой точностью от других источников информации, и динамика изменения радиуса корреляции, соответствующего изменению структуры рельефа в локальной области картографической информации.The disadvantages of this method are that the actualization of the altitude base in local areas of cartographic material is not considered based on the results of modern high-precision geodetic surveys with high accuracy of satellite navigation, and measurements obtained with high accuracy from other sources of information, and the dynamics of changes in the correlation radius, are not taken into account. corresponding to the change in the relief structure in the local area of cartographic information.

Цель изобретения заключается в актуализации малоточных моделей рельефа земной поверхности путем уточнения высотных параметров в произвольных точках локальной области картографической информации, в которых не проводились высокоточные измерения высот, от точек с высотными параметрами, в которых имеется дополнительная (избыточная) высокоточная геодезическая информация о высоте.The purpose of the invention is to update low-precision models of the earth's surface relief by specifying altitude parameters at arbitrary points of the local area of cartographic information, in which high-precision measurements of heights were not carried out, from points with altitude parameters, in which there is additional (redundant) high-precision geodetic information about the height.

Требуемый технический результат достигается тем, что при способе актуализации высотных параметров в локальной области картографической информации, заключающегося в уточнении малоточных высот точек в локальных областях картографической информации, в которых не проводились высокоточные измерения за счет привлечения дополнительных источников измерений от точек, где проводились измерения высотных парамеров в локальной области - новые тахеометрические (теодолитные) съемки и/или геометрические (тригонометрические) ходы нивелирования, спутниковые измерения, близкорасположенные пункты государственной геодезической (нивелирной) сети и/или картографическая информация высокой точности или карты масштаба крупнее, но размера меньше чем имеющаяся (далее - Дополнительные источники геодезической информации), заключающийся в учете динамики радиуса корреляции в локальной области картографической информации, зависящего от структуры рельефа, в выборе максимальных расстояний между точками с измеренными и/или не измеренными значениями высотных параметров по известным координатам, получаемым по картографической информации, в установлении разностных невязок между значениями высотных параметров и их погрешностями, полученными по картографической информации и дополнительным источникам геодезической информации.The required technical result is achieved by the fact that with the method of updating the altitude parameters in the local area of cartographic information, which consists in specifying low-precision heights of points in local areas of cartographic information, in which high-precision measurements were not carried out due to the involvement of additional sources of measurements from the points where measurements of altitude parameters were carried out in the local area - new tacheometric (theodolite) surveys and / or geometric (trigonometric) leveling moves, satellite measurements, nearby points of the state geodetic (leveling) network and / or high-precision cartographic information or scale maps larger, but smaller than the existing ones (further - Additional sources of geodetic information), which consists in taking into account the dynamics of the correlation radius in the local area of cartographic information, depending on the relief structure, in choosing the maximum distances between points with measured and / and whether not measured values of altitude parameters according to known coordinates obtained from cartographic information, in establishing difference residuals between the values of altitude parameters and their errors obtained from cartographic information and additional sources of geodetic information.

Сущность изобретения поясняется структурной схемой, где на фиг. 1 изображены:The essence of the invention is illustrated by a structural diagram, where in FIG. 1 shows:

1 - блок массива точек с высотами и прямоугольными координатами, полученными от малоточной картографической информации;1 - block of an array of points with heights and rectangular coordinates obtained from low-precision cartographic information;

2 - блок массива точек с высотами, полученными спутниковым методом;2 - block of an array of points with heights obtained by the satellite method;

3 - блок массива точек с высотами, полученными от близкорасположенных пунктов государственной геодезической (нивелирной) сети;3 - a block of an array of points with heights obtained from nearby points of the state geodetic (leveling) network;

4 - блок массива точек с высотами, полученными от новых тахеометрических съемок, теодолитных ходов, нивелирных съемок;4 - a block of an array of points with heights obtained from new tacheometric surveys, theodolite moves, leveling surveys;

5 - блок массива точек с высотами, полученными от картографической информации высокой точности и/или карт масштаба крупнее, но меньших размеров чем исходная малоточная картографическая информация;5 - block of an array of points with heights obtained from high-precision cartographic information and / or maps with a scale larger but smaller than the original low-precision cartographic information;

6 - блок расчета максимальных расстояний между множеством произвольных точек и точек с избыточными высотными параметрами по известным координатам малоточной картографической информации;6 - block for calculating the maximum distances between a set of arbitrary points and points with excessive altitude parameters according to the known coordinates of low-precision cartographic information;

7 - блок записи выражений, устанавливающих разностные невязки между значениями высотных параметров и их погрешностями, полученными по картографической информации и дополнительным источникам информации;7 - block for recording expressions that establish differential residuals between the values of altitude parameters and their errors, obtained from cartographic information and additional sources of information;

8 - блок согласования данных между максимальными расстояниями массива всех выбранных точек от блоков 6, 9 с учетом динамики изменения радиусов корреляции высоты для локальной области картографической информации;8 - data matching unit between the maximum distances of the array of all selected points from blocks 6, 9, taking into account the dynamics of changes in the height correlation radii for the local area of cartographic information;

9 - блок выбора радиуса корреляции высоты для локальной области картографической информации с учетом анализа динамики изменения структуры рельефа;9 - block for selecting the height correlation radius for the local area of cartographic information, taking into account the analysis of the dynamics of changes in the relief structure;

10 - блок актуализации высотных параметров в локальной области картографической информации;10 - block for updating altitude parameters in the local area of cartographic information;

11 - блок вывода высотных параметров в локальной области картографической информации.11 - block for outputting altitude parameters in the local area of cartographic information.

Изобретение работает следующим образом:The invention works as follows:

выбирают периметр (локальный участок) на малоточной картографической информации, площадь которого зависит от спектра решаемых специальных задач;choose a perimeter (local area) on low-precision cartographic information, the area of which depends on the range of special tasks to be solved;

в границах выбранного периметра производят высокоточные измерения высот, представленных блоками 2-5: формируют массив точек высотных параметров hk и средней квадратической погрешностью (СКП) измерений высоты σhk с координатами xkyk, полученные спутниковым методом - блок 2; массив точек высотных параметров hn и СКП измерений высоты σhn с координатами xnyn, полученными из каталогов близкорасположенных пунктов государственной геодезической и/или нивелирной сети - блок 3; массив точек высотных парамеров hm и СКП измерений высоты σhm с координатами xmym, полученными полигонометрическим методом и/или геометрическим и/или тригонометрическим нивелированием с применением геодезических приборов: тахеометров, теодолитов и/или нивелиров - блок 4; массив точек высотных параметров hj и СКП измерений высоты σhj с прямоугольными координатами xjyj, полученными по картографической информации высокой точности и/или от карт масштаба крупнее, но имеющих меньший размер чем уточняемая картографическая основа - блок 5; первые выходы блоков 2-5 с информацией о высокоточных высотных параметрах и их СКП являются входами в блок 7, а вторые выходы блоков 2-5 с информацией о прямоугольных координатах точек с дополнительными геодезическими параметрами о высоте являются входами в блок 1;within the boundaries of the selected perimeter, high-precision measurements of heights are performed, represented by blocks 2-5: an array of points of altitude parameters h k and the root-mean-square error (RMS) of height measurements σ hk with coordinates x k y k obtained by the satellite method is formed - block 2; an array of points of altitude parameters h n and RMS height measurements σ hn with coordinates x n y n obtained from the catalogs of closely located points of the state geodetic and / or leveling network - block 3; an array of points of height parameters h m and RMS height measurements σ hm with coordinates x m y m obtained by the polygonometric method and / or geometric and / or trigonometric leveling using geodetic instruments: tacheometers, theodolites and / or levels - block 4; an array of points of altitude parameters h j and RMS height measurements σ hj with rectangular coordinates x j y j obtained from high-precision cartographic information and / or from scale maps larger, but smaller than the refined cartographic base - block 5; the first outputs of blocks 2-5 with information about high-precision altitude parameters and their SKP are inputs to block 7, and the second outputs of blocks 2-5 with information about rectangular coordinates of points with additional geodetic parameters about height are inputs to block 1;

определяют массив точек по малоточной картографической информации - прямоугольные координаты XHiYHi равные прямоугольным координатам дополнительных источников геодезической информации xkyk, xnyn, xmym, xjyj и соответствующие им высоты и СКП Hi, σHi, а также выбирают произвольные точки с высотами и СКП Н', σH', в которых необходимо снизить СКП картографической информации за счет дополнительных источников геодезической информации, при условии, что σHiH', определяют их координаты XH'YH' - блок 1; первый выход блока 1 с значениями высотных параметров и их СКП в произвольных точках является первым входом в блок 10, второй выход блока 1 с значениями прямоугольных координат произвольных точек и точек с избыточными высотными параметрами являются входами в блок 6, третий выход блока 1 с значениями высотных параметров и их СКП, определяемых по малоточной картографической информации, является входом в блок 7;define an array of points based on low-precision cartographic information - rectangular coordinates X Hi Y Hi equal to rectangular coordinates of additional sources of geodetic information x k y k , x n y n , x m y m , x j y j and the corresponding heights and RMS H i , σ Hi , and also choose arbitrary points with heights and RMS H ', σ H' , in which it is necessary to reduce RMS of cartographic information due to additional sources of geodetic information, provided that σ Hi = σ H ' , determine their coordinates X H' Y H ' - block 1; the first output of block 1 with the values of altitude parameters and their RMS at arbitrary points is the first input to block 10, the second output of block 1 with the values of rectangular coordinates of arbitrary points and points with redundant altitude parameters are inputs to block 6, the third output of block 1 with the values of altitude parameters and their SKP, determined by low-precision cartographic information, is the input to block 7;

производят расчет расстояний Shih', ShiH' по известным координатам между произвольными точками XH'YH' и точками с избыточной геодезической информацией XhiYhi по малоточной картографической информации - блок 6; выход блока 6 является первым входом блока 8;calculate the distances S hih ' , S hiH' according to known coordinates between arbitrary points X H ' Y H' and points with redundant geodetic information X hi Y hi using low-precision cartographic information - block 6; the output of block 6 is the first input of block 8;

осуществляют регистрацию высотных параметров Hi, hk, hn, hm, hj и их СКП σHi, σhk, σhn, σhm, σhj при условии нормального закона распределения случайной величины и нулевого математического ожидания М[х]=0, полученных по малоточной картографической информации и дополнительным источникам геодезической информации, а также осуществляют запись выражений, устанавливающих разностные невязки между значениями измерений по малоточной картографической информации и дополнительным источникам геодезической информации и их погрешностями в точках с избыточной геодезической информацией о высоте XhiYhi - блок 7; выход блока 7 является вторым входом в блок 10;registration of altitude parameters H i , h k , h n , h m , h j and their RMS σ Hi , σ hk , σ hn , σ hm , σ hj under the condition of the normal distribution law of the random variable and zero mathematical expectation М [х] = 0, obtained from low-precision cartographic information and additional sources of geodetic information, and also record expressions that establish difference residuals between measurement values from low-precision cartographic information and additional sources of geodetic information and their errors at points with redundant geodetic information about the height X hi Y hi - block 7; the output of block 7 is the second input to block 10;

осуществляют сравнение между допустимым радиусом корреляции rдоп. и максимальными расстояниями Sh', SHi, выбранных точек по малоточной картографической информации, если расстояние больше значения радиуса корреляции, то точки с высотной информацией исключаются из обработки измерений - блок 8; выход блока 8 является третьим входом блока 10;carry out a comparison between the permissible correlation radius r add. and the maximum distances S h ' , S Hi , of the selected points according to low-precision cartographic information, if the distance is greater than the value of the correlation radius, then the points with altitude information are excluded from the measurement processing - block 8; the output of block 8 is the third input of block 10;

производят выбор допустимого радиуса корреляции rдоп. по результатам анализа изменения структуры рельефа в локальной области картографической информации, соответствующий значениям: для высокогорных районов rдоп. = 2000 метров, для среднегорных районов rдоп. = 6000 метров, для равнинных районов rдоп. = 8000 метров [5, с. 126] - блок 9; первый выход блока 9 является вторым входом в блок 8, второй выход блока 9 является четвертым входом в блок 10;make the choice of the admissible correlation radius r add. according to the results of the analysis of changes in the relief structure in the local area of cartographic information, corresponding to the values: for high-mountainous regions r add. = 2000 meters, for mid-mountainous areas r add. = 6000 meters, for flat areas r add. = 8000 meters [5, p. 126] - block 9; the first output of block 9 is the second input to block 8, the second output of block 9 is the fourth input to block 10;

осуществляют расчет нового значения высотных параметров от информации, полученной из блоков 1, 7-9 в произвольных точках локальной области картографической информации по алгоритму [6, с. 136-138] - блок 10.carry out the calculation of the new value of the altitude parameters from the information received from blocks 1, 7-9 at arbitrary points of the local area of cartographic information according to the algorithm [6, p. 136-138] - block 10.

НачалоStart

1. Вводят корреляционную функцию для высот, как меру статистической связи между погрешностями картографических параметров. Связь корреляционных функций зависит от расстояния между выбранными точками и имеет вид [7, с. 68-69]:1. Introduce the correlation function for heights as a measure of the statistical relationship between the errors of the cartographic parameters. The relationship of correlation functions depends on the distance between the selected points and has the form [7, p. 68-69]:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- дисперсия ошибок картографических данных;Where
Figure 00000002
- variance of cartographic data errors;

2. Осуществляют построение вектора погрешностей Z параметров высоты в точках с малоточной картографической информацией.2. The vector of errors Z of the height parameters is constructed at points with low-precision cartographic information.

3. Формируют априорную ковариационную матрицу погрешностей Р массива точек высотных параметров, определяемых по картографической информации с учетом корреляционных функций k(rдоп).3. Form an a priori covariance matrix of errors P of the array of points of altitude parameters, determined by cartographic information, taking into account the correlation functions k (r add ).

4. По информации от блока 7 формируют матрицу несоответствий (невязок) Е.4. According to information from block 7, a matrix of discrepancies (residuals) E is formed.

5. Формируют матрицу наблюдения М.5. Form the observation matrix M.

6. Формируют ковариационную матрицу погрешностей дополнительных источников информации для массива точек высотных параметров R.6. Form the covariance matrix of errors of additional sources of information for the array of points of height parameters R.

7. Формируют коэффициент усиления K для нахождения оценок высотных параметров в каждой определяемой точке.7. Form the gain K for finding estimates of altitude parameters at each determined point.

8. Осуществляют расчет оценок высотных параметров Н* в произвольных точках локальной области картографической информации.8. Calculate estimates of altitude parameters H * at arbitrary points of the local area of cartographic information.

9. Осуществляют расчет апостериорной матрицы погрешностей Р* картографической информации, а также новое значение СКП σ* для актуализированной высоты Н* картографической информации.9. The a posteriori error matrix P * of cartographic information is calculated, as well as the new value of the RMS σ * for the updated height H * of the cartographic information.

Конецthe end

выход блока 10 является входом в блок 11;the output of block 10 is the input to block 11;

осуществляют вывод и изменение СКП σ* актуализированных высотных параметров Н* в локальной области картографической информации - блок 11.carry out the conclusion and change of the RMS σ * of the updated altitude parameters H * in the local area of cartographic information - block 11.

Таким образом, в предлагаемом новом способе помимо перечисленных в ближайшем аналоге, используются следующие дополнительные действия:Thus, in the proposed new method, in addition to those listed in the closest analogue, the following additional actions are used:

1. Привлекают не только спутниковый метод измерений, но и другие источники геодезической информации - каталоги близкорасположенных пунктов государственной геодезической (нивелирной) сети; высотные параметры новых тахеометрических и/или теодолитных съемок и/или нивелирных ходов; высотные параметры в точках, полученных по высокоточной картографической информации и/или картам масштаба крупнее, но размеров меньших, чем исходная малоточная картографическая основа.1. Not only the satellite measurement method is involved, but also other sources of geodetic information - catalogs of nearby points of the state geodetic (leveling) network; altitude parameters of new tacheometric and / or theodolite surveys and / or leveling moves; altitude parameters at points obtained from high-precision cartographic information and / or maps with a scale larger, but smaller than the original low-precision cartographic base.

2. Анализируют и учитывают динамику радиуса корреляции в локальной области картографической информации, зависящего от изменения структуры рельефа при выборе максимальных расстояний между произвольными точками и точками с избыточной геодезической информацией о высоте по известным координатам, получаемым по малоточной картографической информации.2. Analyze and take into account the dynamics of the correlation radius in the local area of cartographic information, depending on changes in the relief structure when choosing the maximum distances between arbitrary points and points with redundant geodetic information about the height by known coordinates obtained from low-precision cartographic information.

3. Формируют разностные невязки между значениями высотных параметров и их погрешностями в точках с избыточной геодезической информацией о высоте.3. Differential residuals are generated between the values of altitude parameters and their errors at points with redundant geodetic information about the altitude.

4. Снижают СКП высотных параметров в точках локальных областей малоточной картографической информации, в которых не проводились высокоточные измерения высот, от точек с высотными параметрами, в которых имеется избыточная высокоточная геодезическая информация о высоте.4. Reduce the RMS of altitude parameters at points of local areas of low-precision cartographic information, in which high-precision measurements of heights were not carried out, from points with altitude parameters, in which there is redundant high-precision geodetic information about the height.

Сравнительный анализ существенных признаков существующих способов актуализации (уточнения) локальных областей картографической информации и настоящего способа показывает, что предложенный способ, основанный на использовании дополнительных операций, связанных с анализом и учетом динамики радиуса корреляции в локальной области картографической информации и формированием невязок между значениями относительных высот и их погрешностями отличается тем, что за счет обработки избыточной информации обеспечивается более точное определение высотных параметров в точках локальной области картографической информации, в которых не проводились высокоточные измерения высот.Comparative analysis of the essential features of the existing methods of updating (clarifying) local areas of cartographic information and the present method shows that the proposed method, based on the use of additional operations associated with the analysis and consideration of the dynamics of the correlation radius in the local area of cartographic information and the formation of discrepancies between the values of relative heights and their errors differ in that due to the processing of redundant information, a more accurate determination of altitude parameters is provided at points of the local area of cartographic information, in which high-precision measurements of heights were not carried out.

Таким образом, достигается технический результат изобретения - актуализация моделей рельефа земной поверхности путем снижения СКП высотных параметров в локальных областях картографической информации, полученных с большими ошибками, в которых не проводились высокоточные измерения высот, от точек с высотными параметрами, в которых имеется избыточная высокоточная геодезическая информация о высоте.Thus, the technical result of the invention is achieved - updating the models of the earth's surface relief by reducing the RMS of altitude parameters in local areas of cartographic information obtained with large errors, in which high-precision measurements of heights were not carried out, from points with altitude parameters, in which there is redundant high-precision geodetic information about the height.

Источники информации:Sources of information:

1. ГКИНП 05-029-84 Основные положения по созданию и обновлению топографических карт масштабов 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:500000, 1:1000000. М: ГУГК, ВТУ ГШ, 1984. 29 с.1. GKINP 05-029-84 Basic provisions for the creation and updating of topographic maps of scales 1: 10000, 1: 25000, 1: 50000, 1: 100000, 1: 200000, 1: 500000, 1: 1000000. M: GUGK, VTU GSh, 1984.29 p.

2. Ващенко Ю.Е., Русинов П.С., Ломакин С.В. Патент RU №2246697 С1, МПК G01C 11/10 «Способ актуализации карты обследуемой земной поверхности». Опубл. 20.02.2005. Бюл. №5.2. Vaschenko Yu.E., Rusinov PS, Lomakin S.V. Patent RU No. 2246697 C1, IPC G01C 11/10 "Method for updating the map of the surveyed earth surface". Publ. 02/20/2005. Bul. No. 5.

3. Ващенко Ю.Е., Русинов П.С., Филимонов В.В. Патент RU №2249179 С1, МПК G01C 11/10 «Способ межевания и/или актуализации карт территории». Опубл. 27.03.2005. Бюл. №9.3. Vaschenko Yu.E., Rusinov PS, Filimonov V.V. Patent RU No. 2249179 C1, IPC G01C 11/10 "Method for surveying and / or updating territory maps." Publ. March 27, 2005. Bul. No. 9.

4. Паламарчук В.К., Глинская Н.В., Мищенко О.Н., Бурдакова Е.В., Петров В.В. Патент RU №2676390 С2, МПК G01V 3/38 «Способ уточнения навигации старых магнитных съемок». Опубл. 28.12.2018. Бюл. №1.4. Palamarchuk V.K., Glinskaya N.V., Mishchenko O.N., Burdakova E.V., Petrov V.V. Patent RU No. 2676390 C2, IPC G01V 3/38 "Method for clarifying the navigation of old magnetic surveys". Publ. 28.12.2018. Bul. # 1.

5. Августов Л.И., Бабиченко А.В., Орехов М.И., Сухорукое М.И., Шкред В.К. Навигация летательных аппаратов в околоземном пространстве. Под редакцией Джанжгавы Г.И. М.: ООО «Научтехлитиздат», 2015. - 421 с.5. Avgustov L.I., Babichenko A.V., Orekhov M.I., Sukhorukoe M.I., Shkred V.K. Aircraft navigation in near-earth space. Edited by G.I.Dzhanzhgava M .: OOO "Nauchtekhlitizdat", 2015. - 421 p.

6. Лупанчук В.Ю. Развитие методов навигационной картографии для контроля позиционирования робототехнических комплексов в пространстве. // Вестник Московского авиационного института. М.: МАИ, 2018. Т. 25 №1. - с. 132-142.6. Lupanchuk V.Yu. Development of methods of navigation cartography to control the positioning of robotic systems in space. // Bulletin of the Moscow Aviation Institute. M .: MAI, 2018. T. 25 No. 1. - from. 132-142.

7. Белоглазов И.Н., Джанжгава Г.И., Чигип Г.П. Основы навигации по геофизическим полям. - М.: Наука, 1985. - 328 с.7. Beloglazov I.N., Dzhanzhgava G.I., Chigip G.P. Basics of navigating geophysical fields. - Moscow: Nauka, 1985 .-- 328 p.

Claims (1)

Способ актуализации высотных параметров в локальной области картографической информации, заключающийся в том, что формируют массив точек со значениями малоточных высотных параметров и соответствующие им прямоугольные координаты в локальной области картографической информации, формируют массивы точек с значениями высокоточных высотных параметров, полученных в этой же локальной области спутниковым методом, от каталогов близкорасположенных пунктов государственной геодезической и/или нивелирной сетей, при проведении новых тахеометрических и/или теодолитных съемок местности и/или нивелирных ходов, по высокоточным картам и/или картам масштаба крупнее, но меньшего размера, чем исходная картографическая основа и соответствующие им значения прямоугольных координат, которые равны значениям прямоугольных координат картографической информации малоточных высотных параметров, отличающийся тем, что учитывают динамику радиуса корреляции высот в локальной области малоточной картографической информации, зависящего от изменения структуры рельефа при выборе максимальных расстояний между произвольными точками и точками с избыточной геодезической информацией о высоте по известным координатам малоточной картографической информации для формирования корреляционных связей между высотными параметрами, формируют разностные невязки между значениями высотных параметров и их погрешностями в точках с избыточной геодезической информацией о высоте, снижают среднюю квадратическую погрешность малоточных высотных параметров в произвольных точках локальных областей картографической информации, в которых не проводились дополнительные измерения высот, от точек, в которых имеется избыточная высокоточная геодезическая информация о высоте.The method of updating the altitude parameters in the local area of cartographic information, which consists in the fact that they form an array of points with the values of low-precision altitude parameters and the corresponding rectangular coordinates in the local area of cartographic information, form arrays of points with the values of high-precision altitude parameters obtained in the same local area by satellite method, from catalogs of closely located points of the state geodetic and / or leveling networks, when conducting new tacheometric and / or theodolite surveys of the terrain and / or leveling moves, using high-precision maps and / or scale maps larger but smaller than the original cartographic base and the corresponding them the values of rectangular coordinates, which are equal to the values of rectangular coordinates of cartographic information of low-precision altitude parameters, characterized in that they take into account the dynamics of the correlation radius of heights in the local area of low-precision cartographic information, depending on the change in the relief structure when choosing the maximum distances between arbitrary points and points with redundant geodetic information about the height according to the known coordinates of low-precision cartographic information for the formation of correlations between altitude parameters, they form difference residuals between the values of altitude parameters and their errors at points with redundant geodetic information on altitude, reduce the root-mean-square error of low-precision altitude parameters at arbitrary points of local areas of cartographic information, in which additional measurements of heights were not carried out, from points in which there is redundant high-precision geodetic information about altitude.
RU2020117465A 2020-05-27 2020-05-27 Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information RU2737386C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117465A RU2737386C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117465A RU2737386C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737386C1 true RU2737386C1 (en) 2020-11-27

Family

ID=73543713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117465A RU2737386C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737386C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759499C1 (en) * 2021-04-12 2021-11-15 Владимир Юрьевич Лупанчук Method for updating altitude-gravimetric parameters in the local area of map information
RU2774272C1 (en) * 2021-06-10 2022-06-16 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Method for constructing a calibration gravimetric test range

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2002104380A (en) * 2002-02-19 2003-11-20 Павел Сергеевич Русинов Method for mapping a vast territory
RU2243504C1 (en) * 2003-06-30 2004-12-27 Индивидуальный предприниматель без образования юридического лица Ващенко Юрий Ефимович (ИПБОЮЛ Ващенко Ю.Е.) Method of actualization of cartographical materials of region
RU2244260C1 (en) * 2003-04-09 2005-01-10 Анцыгин Александр Витальевич Method for receiving and actualization of digital cartographic material and device for realization of said method
RU2246697C1 (en) * 2003-06-30 2005-02-20 Индивидуальный предприниматель без образования юридического лица Ващенко Юрий Ефимович (ИПБОЮЛ Ващенко Ю.Е.) Method for actualization of map of examined earth surface area
JP2005164945A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Hitachi Ltd Device and method for updating map information, and program therefor
JP2009187045A (en) * 2008-02-01 2009-08-20 Daikin Ind Ltd Information processor and method, program, and recording medium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2217805C2 (en) * 2002-02-19 2003-11-27 Русинов Павел Сергеевич Method of mapping of vast territory

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2002104380A (en) * 2002-02-19 2003-11-20 Павел Сергеевич Русинов Method for mapping a vast territory
RU2244260C1 (en) * 2003-04-09 2005-01-10 Анцыгин Александр Витальевич Method for receiving and actualization of digital cartographic material and device for realization of said method
RU2243504C1 (en) * 2003-06-30 2004-12-27 Индивидуальный предприниматель без образования юридического лица Ващенко Юрий Ефимович (ИПБОЮЛ Ващенко Ю.Е.) Method of actualization of cartographical materials of region
RU2246697C1 (en) * 2003-06-30 2005-02-20 Индивидуальный предприниматель без образования юридического лица Ващенко Юрий Ефимович (ИПБОЮЛ Ващенко Ю.Е.) Method for actualization of map of examined earth surface area
JP2005164945A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Hitachi Ltd Device and method for updating map information, and program therefor
JP2009187045A (en) * 2008-02-01 2009-08-20 Daikin Ind Ltd Information processor and method, program, and recording medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759499C1 (en) * 2021-04-12 2021-11-15 Владимир Юрьевич Лупанчук Method for updating altitude-gravimetric parameters in the local area of map information
RU2774272C1 (en) * 2021-06-10 2022-06-16 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Method for constructing a calibration gravimetric test range

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uren et al. Surveying for engineers
Chen et al. Geographical data acquisition
Wolf Surveying and mapping: History, current status, and future projections
RU2737386C1 (en) Method of actualizing altitude parameters in local area of cartographic information
RU2759499C1 (en) Method for updating altitude-gravimetric parameters in the local area of map information
White Surveying caves
Methakullachat et al. Coordinates comparison of Google® maps and orthophoto maps in Thailand
Napton et al. Archaeological mapping, site grids, and surveying
Krejčí et al. Müller’s maps of the Czech lands and their analysis
Miller Uses of aerial photographs in archaeological field work
Pepple et al. Map Revision of Small Scaled Topographic Sheet 303 Abakaliki South-West (SW), Nigeria
Akingbade Challenges and Prospects Associated with Paradigm Shift in Land Administration and Surveying among Private Practitioners in Nigeria
Sahin et al. Landmark Base Point Approach to Positional and Coastal Accuracy Analysis for Historical Map Before WWI: A Case Study 1836 Moltke and 1914 German Blue about in Historical Peninsula of İstanbul
ZAKARNEH Evaluating the Accuracy of Georeferencing Methods for Cadastral Block Sheets in Jenin-District Using GNSS
Păunescu et al. General Topography
Zaazaa et al. Test and validation of orthophoto (2018) of WestBank used in Geomolg
El Hassan Creation of DEM Using Wild B8-S Aviograph Connected to EK-22 Digitizing System
Ali Managing Boundary Information
Grün et al. The geoglyphs of Nasca: 3-D recording and analysis with modern digital technologies
Nugent Jr Aerial photographs in structural mapping of sedimentary formations
Gardiner et al. National Qualifications in Cartography
Jones Photogrammetric Surveys for Nautical Charts
Miles The Use of Aerial Photos in Engineering Planning
Edwards Mapping technology and GIS
FitzGerald Modern Mapping Methods