CC BY
27
УДК 528.936:528.4
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Николай Михайлович Бабашкин
ФГБУ «Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных», 125413, Россия, г. Москва, ул. Онежская, 26, зам. начальника отдела аэрокосмосъемки и фотограмметрии, тел. (495)456-91-46, e-mail: [email protected]
Сергей Алексеевич Кадничанский
ФГБУ «Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных», 125413, Россия, г. Москва, ул. Онежская, 26, кандидат технических наук, начальник отдела аэрокосмосъемки и фотограмметрии, тел. (495)456-91-47, e-mail: [email protected]
Сергей Степанович Нехин
ФГБУ «Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных», 125413, Россия, г. Москва, ул. Онежская, 26, доктор технических наук, начальник управления фотограмметрических исследований, тел. (495) 456-91-36, e-mail: [email protected]
Леонард Иосифович Яблонский
ФГБУ «Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных», 125413, Россия, г. Москва, ул. Онежская, 26, кандидат технических наук, зам. директора, тел.(495)456-95-93, e-mail: [email protected]
Приводится анализ состояния системы создания и обновления государственных топографических карт в Российской Федерации в части перевода их в цифровую форму, периодичности обновления, организационного, информационного, технологического и нормативно-технического обеспечения и др. Даются предложения по переходу от создания цифровых топографических карт методом оцифровки аналоговых оригиналов к методам топографической съемки. При этом решения о необходимости обновления или создания карты заново принимаются на основе анализа актуальности и точности топографической карты. В качестве перспективного направления предлагается переход от традиционного площадного обновления карт к оперативному мониторингу с выявлением, локализацией изменений и их последующим учетом.
Ключевые слова: цифровая топографическая карта, технология создания и обновления, мониторинг, точность, актуальность, периодичность.
THE MAIN TRENDS IN THE NATIONAL MAPPING DEVELOPMENT IN THE RUSSIAN FEDERATION
Nikolay M. Babashkin
Federal State Budgetary Institution Federal Scientific and Technological Center of Geodesy, Cartography and Infrastructure of Spatial Data, 125413, Russia, Moscow, Onezhskaya, St., 26, Deputy head of department on remote sensing and photogrammetry, tel. (495)456-91-47, e-mail: (495)456-91-46, e-mail: [email protected]
Sergey A. Kadnichanskiy
Federal State Budgetary Institution Federal Scientific and Technological Center of Geodesy, Cartography and Infrastructure of Spatial Data, 125413, Russia, Moscow, Onezhskaya, St., 26, Ph. D., Head of department on remote sensing and photogrammetry, tel. (495)456-91-47, e-mail: [email protected]
Sergey S. Nekhin
Federal State Budgetary Institution Federal Scientific and Technological Center of Geodesy, Cartography and Infrastructure of Spatial Data, 125413, Russia, Moscow, Onezhskaya, St., 26, Ph. D., Head of photogrammetric research division, tel. (495)456-91-36, e-mail: [email protected]
Leonard I. Yablonskiy
Federal State Budgetary Institution Federal Scientific and Technological Center of Geodesy, Cartography and Infrastructure of Spatial Data, 125413, Russia, Moscow, Onezhskaya, St., 26, Ph. D., Deputy director, tel. (495)456-95-93, e-mail: [email protected]
The analysis of the current state of national topographic maps creation and up-dating in the Russian Federation as regard to their digitizing, map update rate, organizational maintenance, information service, and regulatory and engineering provision, etc. is outlined. Proposals on the transition from digital topographic map creation by digitizing of analogue maps to survey methods are given. For these purpose the decisions on the necessity of map updating or creation are made on the basis of the relevance analysis and topographic map accuracy. The transition from the traditional areal map updating to the on-line monitoring for the identification of localization changes and their subsequent registration is offered as a strategic pathway.
Key words: digital topographic map, mapping and map revision technology, topographic monitoring, geometric accuracy, relevance, map update rate.
С принятием ряда новых нормативных правовых документов возникла необходимость пересмотра и совершенствования деятельности в области геодезии и картографии и, в частности, в области государственного картографирования страны.
Обновляемые государственные топографические карты в настоящее время представлены в аналоговой и частично в цифровой форме (масштаба 1:100 000 -100%, 1:50 000 - 100% на материковую часть страны, 1:25 000 - 35% на обжитые территории). Цифровые топографические карты (ЦТК) были созданы в результате оцифровки (векторизации) имеющихся топографических карт в аналоговой форме, вследствие чего они не являются моделью местности, а представляют собой цифровую модель аналоговой карты со всеми присущими ей метрическими погрешностями. Метрическое качество ЦТК еще более снижено за счет того, что значительное их количество на момент векторизации уже имело существенное старение или многократно обновлялось.
Периодичность обновления государственных топографических карт определяется требованиями постановления Правительства Российской Федерации и в зависимости от масштаба обновляемой карты и характера территории составляет от 5 до 20 лет. Периодичность обновления карт и планов, являющихся картографической основой государственного кадастра недвижимости, в соответствии с приказом Минэкономразвития № 848 от 13.11.2015 составляет 5-7 (не более 10) лет. При этом по экономическим причинам эти сроки далеко не всегда выдерживаются.
В настоящее время на значительном объеме обновляемых номенклатурных листов (НЛ) топографических карт имеют место недопустимые расхождения в положении контуров с данными новых съёмок, например, кадастровых, а также с картами и планами смежных масштабов. Для целого ряда районов (Российско-Китайская граница, Забайкальский край и др.) имеет место несоответствие реального рельефа местности его отображению на карте.
До 2009 г. необходимость обновления государственных топографических карт отслеживалась на предприятиях топографо-геодезической отрасли: анализировались планируемые к обновлению НЛ и принималось решение, которое согласовывалось с заказчиком. В настоящее время система слежения за степенью актуальности и точностью карт, позволяющая выявлять недопустимые погрешности в положении контуров и элементов рельефа, а также принятия решения о необходимости обновления отсутствует.
В условиях недостаточности бюджетного финансирования задачи по обновлению ЦТК зачастую ставятся бессистемно, т.е. не для всего масштабного ряда (с наиболее крупного до мелкого).
Существенно уменьшился объем информации, получаемой в результате ведения дежурных карт. Информация об изменениях, которые требуют отражения на обновляемой карте, даётся сторонними ведомствами в существенно меньшем объёме и зачастую не вполне ей можно доверять.
Объёмы работ по обновлению явно недостаточны, а практика создания топографических карт заново вообще отсутствует. При таком подходе топографические карты на территорию РФ в целом продолжают стареть, а объем устаревших карт увеличивается.
Применяемые технологии обновления топографических карт и используемые при этом материалы также требуют совершенствования в виду распространенной практики использования космических снимков с недостаточным для дешифрирования и получения ортофотопланов пространственным разрешением.
В настоящее время в федеральном картографо-геодезическом фонде (ФКГФ) содержится огромное количество картографической информации, актуальность которой стремительно падает, а возможности аэрогеодезических предприятий и Росреестра в целом не позволяют проводить широкомасштабное площадное обновление государственных топографических карт и планов. Это приводит к значительному снижению спроса потребителей на картографическую продукцию, которой располагает картографо-геодезический фонд ФГБУ «Центр геодезии, картографии и ИПД».
Имеющаяся нормативно-техническая документация (НТД) по созданию и обновлению топографических карт и планов разработана 30 и более лет назад и не ориентирована на использование современных технических средств, цифровых аэро- и космических съемочных материалов и технологий.
При постановке государственных контрактов на обновление топографических карт, подготовке соответствующих календарных планов и технических заданий не планируется подготовительный период на анализ исходных карт, поиск необходимых материалов и информации. В результате обновляемая карта получается недостаточного качества и по точности, и по содержанию.
Ограничение бюджетных средств на обновление ЦТК вынуждает исполнителей использовать космические снимки с низкими характеристиками по разрешению на местности и геометрической точности определения планового по-
ложения и высоты объектов, что приводит к увеличению объема полевых работ, увеличению сроков их выполнения.
Вследствие уравнивания заново планово-высотной основы для ранее изданных топографических карт и их пересчёта из системы координат СК-42 в СК-95 для отдельных территорий имеют место недопустимые расхождения координат пунктов государственной геодезической сети.
В соответствии с принятым Федеральным законом от 30.12.2015 № 431-ФЗ «О геодезии, картографии и пространственных данных и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» предлагаются следующие основные направления совершенствования системы создания и обновления государственных топографических карт.
В целях обеспечения необходимой точности и актуальности цифровой топографической информации перейти от создания ЦТК методом оцифровки аналоговых оригиналов к методам топографической съемки.
Реализовать систему организационных мероприятий, направленных на решение полного комплекса вопросов по обновлению карт: взаимодействие Рос-реестра с другими ведомствами и исполнителями работ при обновлении топографических карт, регламентацию порядка централизованного сбора и ведения дежурной справочной информации, мониторинга актуальности НЛ топографических карт, подготовки и принятия решения по обновлению карт на ту или иную территорию.
Разработать и утвердить полный комплекс нормативных документов, регламентирующий с необходимой подробностью систему создания и обновления топографических карт, требования к периодичности и актуальности, к исходным материалам и результатам, процедуру слежения за старением и принятия решения, технологию выполнения работ, как по съемке, так и по обновлению, начиная с вопросов создания геодезической основы.
Реализовать интеграцию с ведомственными фондами данных пространственной информации, информационными ресурсами федеральных и местных органов власти, Единого государственного реестра недвижимости и информационных систем обеспечения градостроительной деятельности.
Организовать проведение опытно-экспериментальных работ на отдельных представительных территориях (ландшафт, активность хозяйственной деятельности) для отработки современных методов и технологий обновления.
В основу системы обновления государственных топографических карт должны быть положены следующие принципы:
- Переход от традиционного площадного полистного обновления карт к оперативному мониторингу территорий с выявлением, локализацией изменений и их последующим учетом. Предлагаемое технологическое решение предполагает последовательное выполнение взаимосвязанного комплекса процессов оперативного системного мониторинга местности с использованием материалов ДЗЗ, выявление и локализация изменений посредством совместной фотограмметрической обработки «старых» и «новых» фотоизображений (ортофото-планов), цифровой фотограмметрический «фотомонтаж» выявленных участков
с изменениями местности для их последующей регистрации в принятой системе условных знаков и редактирование обновляемой цифровой топографической карты. В результате внедрения такой технологии должно быть обеспечено повышение производительности и экономичности процессов обновления государственных цифровых топографических карт и планов с использованием современных технологий в части оперативной оценки степени их современности и обоснованного планирования и организации работ по поддержанию их на современном уровне. Реализация технологических и программных решений, основанных на принципах оперативного мониторинга и автоматического выявления изменений по цифровым фотоизображениям, значительно расширит возможности ФКГФ и обеспечит непрерывное регламентированное обновление картографической информации.
- Согласование качества картографической информации с комплексом вопросов, определяющих качество государственной геодезической сети. Важнейшим из условий при принятии решения по обновлению топографической карты должен быть процесс анализа ее точности. Точность имеющихся топографических карт должна проверяться по материалам аэрофотосъемки (или космической съемки), привязанным и/или проконтролированным по пунктам современной геодезической сети.
- При обнаружении значительного (устанавливаемого соответствующим нормативным документом) числа недопустимых погрешностей должно приниматься решение о составлении топографической карты заново.
- Работа по обновлению (в том числе по съемке заново) должна планироваться для масштабного ряда карт, начиная с базового масштаба, т.е. самого крупного для данной территории (1:10000, 1:25000), и до самого мелкого (например, 1:200 000) путём автоматизированной генерализации и предусматривать как обновление топографических карт, так и соответствующих слоев единой электронной картографической основы (ЕЭКО).
- В государственных контрактах (календарных планах) на выполнение работ по обновлению должен предусматриваться отдельный этап на подготовительные работы с целью анализа актуальности и точности обновляемых номенклатурных листов ЦТК.
- ЦТК, созданные не путем векторизации аналоговых оригиналов карт, а непосредственно путём съемки с использованием цифровых технологий, могут обновляться многократно.
- ЦТК, созданные путем векторизации аналоговых оригиналов карт должны (как правило) обновляться методом топографической съемки заново с использованием современных технологий, т.к. такие ЦТК с очень большой вероятностью содержат погрешности, присущие аналоговому оригиналу.
- Обновление топографических карт базовых масштабов и планов городов целесообразно осуществлять методами аэрофототопографической съемки преимущественно по материалам цифровой аэрофотосъемки с использованием высокоточной системы определения положения и ориентации (бортового ГНСС оборудования в комплексе с инерциальным измерительным устройством).
- Для получения информации о рельефе для залесенной местности целесообразно использовать воздушное лазерное сканирование. Это позволит принципиально сократить расходы на планово-высотную подготовку, даже исключить процесс фотограмметрического сгущения и использовать аэрофотоснимки для анализа изменений непосредственно после их получения.
- Для обновления карт на труднодоступные необжитые территории могут использоваться отечественные космические снимки с пространственным разрешением 0,7 - 1,0 м.
© Н. М. Бабашкин, С. А. Кадничанский, С. С. Нехин, Л. И. Яблонский, 2016
