Справка 4 Географическая привязка
4.1 Краткая теоретическая информация
Эллипсоид – математическая фигура,описывающая фигуру Земли и характеризующаяся параметрами малой и большой полуоси.
Географическая (геодезическая) система координат – система координат на эллипсоиде, задающая счёт широтам и долготам в градусах, а также положение эллипсоида внутри тела земли.
Спроецированная (прямоугольная) система координат – система координат проекции, определяющая ориентировку декартовых осей координат и их начало.
Географическая привязка – сопоставление точек изображения и точек местности.
Трансформация – перевод данных из одной системы координат в другую.
4.2 Исходные данные
4.3 Цель работы
Привязать топографическую карту, а затем к ней привязать аэрофотоснимок. Оценить точность привязки карты и снимка. Определить детализацию снимку и соответствующий ей масштаб. Обосновать выбор опорных точек для привязки снимка, указав на отличия ситуации, отражённой на карте и на снимке.
4.4 Системы координат в QGIS
Системы координат в QGIS задаются в свойствах проекта. Для этого нужно открыть пункт меню Проект – Свойства.
Перейдите на вкладку Системы координат. В среднем окне видно две свёрнутые группы систем координат – географические и прямоугольные (спроецированные).
Если раскрыть эти группы, то вы увидите полный перечень систем координат по алфавиту. Например, поскольку известно, что для старых отечественных топографических карт используется проекция Гаусса-Крюгера на основе системы координат координат Пулково 1942 года, то можно пролистать перечень прямоугольных СК до Pulkovo 1942 и далее найти нужную зону проекции Гаусса-Крюгера нужной ширины (они бывают 3° и 6°). Также нужные проекции можно искать через строку поиска вверху окна.
4.5 Привязка топографической карты
Добавьте топографическую карту в проект, нажав на кнопку 
.
Поскольку открытая карта на данный момент не привязана, справа от слоя в таблице слоёв вы увидите знак вопроса.
Если вы не видите карту, то, вероятно, она расположилась где-то за пределами вашего экрана. Чтобы увидеть её, нажмите правой кнопкой мыши по слою и выберете Увеличить до слоя. Обратите внимание на значения координат и масштаб внизу окна. Что они могут означать?
Запустите модуль привязки через меню Layer – Georeferencer (Слои – Привязка растров…).
Если вы не видите такого пункта меню, то зайдите в Установки – Модули и управление модулями, вбейте в поиск «привязка» и включите соответствующий модуль, поставив галочку.
Откроется отдельное окно привязки. Нажмите на кнопку Открыть растр , добавьте привязываемый растр. Щелчок левой кнопкой мыши по привязываемому изображению откроет окно, куда будет предложено ввести координаты. Выберите пересечения линий прямоугольной сетки в качестве точек с известными прямоугольными координатами.
Обратите внимание, что оси X и Y в геоинформационном программном обеспечении ориентированы как в математике. Для координаты X вводить номер зоны не нужно.
Введите не менее 5 точек равномерно по всей карте – обычно это углы и центр листа. Внизу окна появится таблица с вашими точками привязки – будут указаны координаты этих точек в исходной СК изображения и в целевой СК, а также невязки. Далее необходимо указать способ трансформации для расчёта невязок. Нажмите на кнопку 
. В качестве типа трансформации для топографических карт должно быть достаточно полиномиального первой степени. Укажите целевую систему координат (в которой вводились координаты точек), а также путь для сохраняемого файла.
Сохраняйте файлы в папку с путями без латиницы, пробелов и спецсимволов.
После указания типа трансформации в таблице внизу должны появиться расчётные невязки. Убедитесь в том, что невязки имеют значение менее пикселя. Если невязка более пикселя, нужно удалить неправильную опорную точку, нажав на кнопку 
и выбрав точку на карте. Для добавления новой точки выберите кнопку 
. Когда точность трансформации станет удовлетворительной, запустите сам процесс трансформации, нажав на кнопку 
. Закройте модуль привязки.
4.6 Привязка аэрофотоснимков
Привязка материалов аэрофотосъёмки происходит аналогично, но в качестве опорных точек выступают соответственные точки на топографической карте. Для этого нужно сопоставить снимок с картой и найти эти точки. В модуле привязке выберите точку, но при появлении окна не вводите координаты, а выберите кнопку С карты.
Расставьте минимум 5 точек равномерно по всему снимку. В параметрах преобразования укажите тип трансформации – проективное. Именно такое преобразование используется для аэрофотоснимков.
4.7 Измерения по карте и снимку
Для измерений по карте или по снимку используется инструмент линейки 
, расположенный на панели атрибутов. Если у вас такой панели нет, её можно открыть, щёлкнув правой кнопкой мыши по пустому месту сверху.
| Карпачевский А.М., Каргашин П.Е. Топография с основами геодезии. М.: Географический факультет МГУ, 2024. |