Применение GNSS технологий при сборе полевых данных для картографирования и создания ГИС

Применение GNSS технологий при сборе полевых данных для картографирования и создания ГИС

На сегодняшний день важным аспектом для решения задач топографического и тематического картографирования, построения географических информационных систем (ГИС), оценки природных ресурсов и многого другого, является не только сбор данных о пространственном положении, но и свойствах измеряемых объектов (атрибутов). Эти и другие задачи легко можно решить, используя оборудование нового поколения.

Наиболее удобным инструментом сбора информации о пространственном положении объектов являются приёмники глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). Лучше, когда приёмники могут принимать сигналы от нескольких систем: NAVSTAR GPS, ГЛОНАСС, Galileo и т.д. - это позволяет быстрее и точнее определить местоположение объекта. Главной методикой увеличения точности позиционирования приёмника является обработка сигналов с учётом  дифференциальных поправок от сети базовых станций. Такая обработка может осуществляться в камеральных условиях, либо в режиме реального времени. В первом случае итоговая точность позиционирования будет известна лишь после проведения съёмки; во втором во время съемки, но для этого необходим канал передачи данных.

Наиболее удобным способом передачи поправок являются сети GSM и входящий в них сервис GPRS, то есть приём поправок через Интернет. Приём дифференциальных поправок может также  осуществляться через систему SBAS. Эта система состоит из созвездия геостационарных спутников передающих поправки от сети базовых станций. Она работает лишь для определённых территорий Земли (Северная Америка, Европа, Япония, Индия). Важным элементом картографического GNSS-приёмника является наличие мощного и компактного компьютера, который позволяет обрабатывать большие массивы данных в полевых условиях (дифференциальные поправки, спутниковые снимки высокого разрешения, географические базы данных, таблицы и т.д.)., а также обладать достаточным количеством энергонезависимой памяти и обеспечивать надёжное хранение и передачу данных. Важным для полевого компьютера является система энергопитания, которая должна обеспечивать бесперебойную работу в течение всего рабочего дня.

Самым главным элементом GNSS-приёмника для сбора картографической информации является полевое программное обеспечение. К нему выдвигается ряд требований:
•    поддержка большинства используемых растровых и векторных форматов,
•    возможность создания и редактирования данных о пространственном положении и свойствах объектов в полевых условиях,
•    проведение анализа существующей информации.
Для любого оборудования, использующегося в полевых условиях, важным является защищённость от воздействий внешней среды и диапазон его рабочих температур.

Решение Leica Zeno (Leica Geosystems, Швейцария) представляет собой высокопроизводительный GNSS-приёмник GS05/GS06, объединённый с мощным контроллером CS10 GIS/CS15 GIS и программным обеспечением Leica Zeno Field.
Приёмники GS05/GS06 имеют 14 каналов для сбора сигналов со спутников систем GPS и ГЛОНАСС, а также поправок системы SBAS. В них есть встроенная антенна для приёма кодовых сигналов и разъём для подключения внешней антенны, позволяющей производить как кодовые, так и фазовые измерения. Точность измерений может быть повышена с применением дифференциальных поправок от сети базовых станций (DGPS). В режиме DGPS приемник может производить измерения с точностью до 0,4 м, а использование внешней антенны позволяет улучшить точность измерений до 10 мм + 2 ppm.

Контроллеры CS10 GIS/CS15 GIS на данный момент являются самыми мощными на рынке. Их отличительными характеристиками являются оперативная память объёмом 512 Мб; встроенная память 1Гб; наличие портов для карт памяти форматов SD и Compact Flash, а также наличие USB – порта, к которому вы можете подключить USB флеш-накопитель и скачать данные прямо во время полевых измерений. Продуманная система питания позволяет проводить полевые измерения в течение 8-9 часов и полностью заряжать аккумулятор всего за 2 часа. Благодаря наличию встроенной камеры разрешением 2 мегапикселя, вы можете обогащать создаваемую ГИС фотографиями объектов местности. Важным отличием контроллеров Leica Viva является наличие клавиатуры (цифровой в модели CS10 и полноценной QWERTY в CS15), благодаря которой можно осуществлять ввод атрибутивных данных и полностью заменить использование стилуса, например, при сильном морозе.

Программное обеспечение Leica Zeno Field является OEM версией программы ArcPad, разработанной мировым лидером рынка программного обеспечения компанией ESRI. Благодаря Leica Zeno Field полноценные геоинформационные данные могут быть созданы в полевых условиях. Вы можете отмечать местоположение объектов по данным спутникового позиционирования либо по привязанной растровой подложке, например по спутниковому снимку, а кроме того дополнять полученные данные фотографиями и гиперссылками на другие файлы. Leica Zeno Field позволяет в полевых условиях проводить оцифровку контуров объектов, задавать им необходимые способы изображения и создавать на их основе карты. Наличие специальных инструментов настройки режимов RTK позволяет проще, чем когда-либо получать дифференциальные поправки. Удобная панель состояния Leica Zeno позволяет Вам всегда следить за качеством приёма спутниковых сигналов, режимом работы, уровнем зарядки батарей и заполнением ресурсов памяти.
Leica Zeno является самым защищённым оборудованием  для сбора ГИС данных. Оно защищено от падения с высоты 1,2 м. Стандарт IP67 гарантирует 100% защиту от пыли и влаги, в том числе кратковременное погружение в воду на глубину до 1 м, а самое главное может работать при температуре от -30°С до +60°С, что позволяет производить измерения вне зависимости от погодных и климатических условий.

На данный момент рынок геоинформационных технологий развивается очень быстрыми темпами, при этом в большинстве случаев сбор пространственных данных осуществляется техническими средствами, предназначенными для решения других задач. Использование оборудования специально разработанного для сбора ГИС-данных позволит упростить процесс создания ГИС и повысить качество полевых измерений.