Смена датума

0 голосов
спросил 16 Май, 06 от geologic (39,860 баллов) в категории Программные продукты Esri
Пролистал все что есть по вопросу на сайте: вроде бы тем много, но звучит в них примерно одно и то же: 1) ошибка за счет датума порядка 100 метров 2) датум при переходе от WGS к СК-42 надо корректировать 3) Projection Utility с датумом работает неправильно, и лучше применять отдельное приложение datum.avx, задавая параметры преобразоваания вручную. Проработал вопрос в рамках ArcView, в общем-то все получилось, но... хочется поделиться своим мнением и задать вопрос знатокам уже о деталях преобразования.

Поделиться вот чем: как известно, Projection Utillity мало того, что содержит явные недоделки, но еще и ошибочные параметры СК-42. Изменить их сложно, и, получается, пользоваться продуктом для смены датума нельзя. По крайней мере, из WGS в другой датум преобразования НЕ происходит.

В datum.avx, прилагаемый как образец от ESRI, можно вставить любые параметры преобразования. Что интересно, не раз в форуме звучало, что datum.avx некорректно работает, но ничего более конкретного. В связи с этим рекомендовалась исправленная версия от Янко Чукански. Мне эта некорректность не встретилась, но тем не менее опробовал разные версии avx... Параметры брал те, что используются в GPS. Для сопославления произвел эти самые преобразования еще и GPS-программой DNR Garmin, по методике GIS-Lab. Кому интересно, там детальная дискуссия о источниках параметров, в т.ч. ошибочных, алгоритмах расчета и т.п. Результаты сопоставления на рисунке. Для простоты показаны только преобразованные варианты линии с большим увеличением, а сам исходный трек расположен на 100 примерно метров западнее, как и должно быть.

image

Результат получился неожиданный: преобразования, сделанные модулем datum.avx, совпадают с преобразованиями, сделанными DNR Garmin! Я-то ожидал заметного расхождения... всё-таки разные разработчики... Тем не менее разница не более полметра, да и то при применении для datum.avx округленных параметров преобразования. Когда ввел более точные, дробные, как и в DNR, то остались жалкие первые миллиметры - на рисунке их не видно, эти линии совпадают. Похоже, алгоритм преобразования Молоденского запрограмммирован и в AV и в DNR адекватно. Этой адекватности, похоже, можно доверять - пересчет датума непосредственно прибором GPS дает те же результаты - а это уже третий разработчик. 
 
Также пока не заметил никаких ошибок в своей версии datum.avx - немного неудобно, но и только, работает стабильно. Этого нельзя сказать про последнюю версию Янко Чукански, datum2.avx, выложенную на его сайте - как видно, она "ошибается" почти на два метра: похоже, в этой версии Янко перестарался и алгоритм "задел" ненароком. Впрочем, его первый вариант, datum1.avx преобразует правильно. Найти его удалось не сразу, большое спасибо S.E.

Пара слов насчет ArcMap. Там много разных алгоритмов преобразоваания датума, есть и Молоденского, но... все они выдают результат, расположенный примерно на 10 метров "выше" рисунка. Это настораживает: ни о каком совпадении с алгоритмами Garmin в таком случае говорить не приходится... Впрочем, в AM я не успел протестировать все версии, только восьмерку, да и то бегло.

И наконец, вопрос: я в общем-то только принялся разгребать эту проблему, наверняка кто-то много работал с датумом: коллеги, какой софт, методы применяете для AV: неужели используются только вышеперечисленные средства, или что-то еще? Свои наработки? Как-то это все не выглядит удобно, с ходу хочется брать и улучшать (однако пример Чукански настораживает :)

Другой вопрос: как быть с Arcmap? Там по умолчанию стоит совсем не Молоденский, а геоцентрический метод преобразования датумов. Кто-нибудь изучал эти методы преобразования, их разброс, пробовал что-либо из штатного набора или создавал свои? Какие мнения насчет AM кроме того, что "там все классно"?

48 Ответы

0 голосов
ответил 16 Ноя, 06 от geologic (39,860 баллов)

Согласен. Слабое место не именно точность, а возникновение как бы нескольких "ипостасей" данных с разными уровнями точности.  Вот это, как правило, раздражает "профессионалов".  Хотя ничего принципиального сложного нет, система взаимоотношения версий это решает. Оригиналы - версия A, перепроецированные в семь параметров - версия B, подогнанные - версия C... Не делать преобразований C->B итп. Это мы тоже проходили в стародавние времена, когда и софта-то толком не было, один только его дух в виде алгоритмов носился над водою :)

Практикам-"туристам" еще легче - ими точность просто игнорируется без особых последствий. Впрочем, ничего абсолютного нет, мы и сейчас в чем-то туристы, только на уровне миллиметров - в начале темы это проиллюстрировано :)
 
Кстати, karel, я как-то сомневаюсь насчет dx/dy по вашей методике - масштаб ГК и WGS ведь заметно разный, и преобразовать проекцию все равно стоило бы. Потом уже сдвиг, да, но это чисто датум подправить.
0 голосов
ответил 16 Ноя, 06 от S.E. (12,840 баллов)

Как "турист" могу предложить еще более простой способ совмещения данных. Привязываем в пулково растр, GPS-данные перегоняем в шейп и в режиме редактирования тащим их, куда нам надо. Классический WYSIWYG. То есть используем обычный сдвиг, что к примеру для 50-титысячного планшета вполне будет приемлемо, потому что разница dx, dy по углам планшета попросту снивелируется точностью самого GPS. Я имею ввиду бытовые приборы, конечно.

0 голосов
ответил 16 Ноя, 06 от geologic (39,860 баллов)
Дык, туристам так и рекомендуется на сайтах типа gps.ru - набрать точек совмещения штук пять, и не морочиться с датумом :)
 
я и сам этим грешил - вполне адекватный результат
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от S.E. (12,840 баллов)

   Ну, а что, в конце концов - пусть метод исполнения зависит от конкретной задачи. Понятно ведь, что если мы работаем, например, на 200-тысячном доизучении, то какие бы поправки не использовались из вышеприведенных, за 200-метровую точность все равно не выйдем.

 Но желание "расколоть тумбочку" остается. ..
 
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от Karel (860 баллов)
    Примем, что d=wgs84-pu42, тогда dX=-73.4, а dY=-84.4
Координаты в wgs84 (оптимальные):x=11378379,184, y=6321730,402

Помните, что надо использовать 3-х параметрическое преобразование Молодненского (именно его использует AV)
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от Karel (860 баллов)
    "...Кстати, karel, я как-то сомневаюсь насчет dx/dy по вашей методике - масштаб ГК и WGS ведь заметно разный..."

Разный масштаб может быть только у проекций.
Проекция используется Гаусса-Крюгера- это то же что и UTM с масштабным фактором 1 (в UTM=0.9996)!
Так что, разности масштабов нет.

В дальнейшем, что бы не возникало путанницы, примем:
WGS84 и Pulkovo1942 -это датумы
GK (Гаусса-Крюгера) и UTM (Universal Traverse Merkator) -это проекции
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от S.E. (12,840 баллов)
Посмотрим, что у нас получается, если использовать преобразование между датумами с помощью штатной Утилиты Мастера Проекции (1) и расширения datum.avx с поправками ГОСТ (2):
1. х=11378377,2    у=6321841,1       (dx=-86,8    dy=+37,3)
2. x=11378375,0    y=6321858,6       (dx=-88,6    dy=+54,8)
 
Я бы сказал, что по "у" идет перекос и довольно существенный
 
 
 
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от Karel (860 баллов)
    Остаток , видимо, таков:

-Если мы работаем с картой, то точность НЕ больше 1мм в масштабе
-если работаем с GPS (бытовой), то точность НЕ больше точности GPS -d обычных условиях 8-15м

Следовательно, все ошибки преобразований не должны превышать вышеприведенных ошибок.

Если мы накладываем данные с GPS на оцифрованную бумажную карту (99.9%), то вплоть до масштаба 1:10 000, ошибки совмещения зависят от карты.

А ещё вопрос с высотой.....
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от geologic (39,860 баллов)

разумеется. Все наши рефлексии вызваны просто опытом работы с версиями... Сегодня у вас один масштаб, завтра будет другой - потому с нашей колокольни мы вас и критикуем :)

А так метода вполне разумная, и даже очень практичная.
 
И все таки: я помню, замена ГК на UTM не дает поворот. НО МАСШТАБ-то меняется?.. :)
0 голосов
ответил 17 Ноя, 06 от Karel (860 баллов)
    Кстати, при сравнении результатов (пересчетов) надо иметь ввиду:

Что при схеме "WGS84-CK-WGS84" (особенно "dd-m-dd") возникает ошибка, за счет ограниченной разрядности чисел. И она накапливается (чем больше шагов, тем...)

СК-система координат, dd-градусы, m-метры

AV работает с преобразованием Молодненского, и будет несколько некорректно сравнивать эти координаты с полученными по 7-параметрам (ГОСТ).
Добро пожаловать на сайт Вопросов и Ответов, где вы можете задавать вопросы по GIS тематике и получать ответы от других членов сообщества.
...