Состояние работ по актуализации цифровой картографической

Состояние работ по
актуализации цифровой
картографической основы масштаба 1:2,5 М
аномальных магнитного и гравитационного полей
России новыми картографическими материалами
масштаба 1:1М и данными среднекрупномасштабных геофизических съемок,
методические подходы и технология работ.
Предложения по актуализации карт потенциальных
полей в составе «ГИС Атласа геологических карт
России, стран СНГ и сопредельных государств,
масштаб 1: 2 500 000
Литвинова Т.П, Эринчек Ю.М., Красинский Е.М.,
Кудрявцев И.В., ФГУП «ВСЕГЕИ»
Состояние работ по
актуализации цифровой
картографической основы масштаба 1:2,5 М
аномальных магнитного и гравитационного полей
России новыми картографическими материалами
масштаба 1:1М и данными средне-крупномасштабных
геофизических съемок
В
«ГИС
Атлас
карт
геологического
содержания территории России, стран
СНГ и сопредельных государств»
Входят геофизические карты:
1.Карта аномального магнитного поля (АМП)
2.Гравиметрическая карта
Масштаб 1:2 500 000
Для создания карт аномального магнитного и гравитационного поля
(АМП и ГП) масштаба 1:2 500 000 в составе международного проекта
«ГИС Атлас карт геологического содержания территории
России, стран СНГ и сопредельных государств» были
разработаны «Временные технические требования»
Главные положения:
Геофизические карты АМП и ГП м-ба 1:2 500 000 составляются в
цифровом виде программными средствами Geosoft, Surfer,
ARC/INFO – ARC/GIS(ArcMap).
Создание сводных гридов и сборку авторских макетов в м-бе 1:2
500 000 осуществляет ВСЕГЕИ
Геофизические карты на национальные территории создаются
участниками проекта.
Базовыми картами являются аналоговые карты АМП (отв. ред. З.А.
Макарова, ВСЕГЕИ) и ГП (отв. ред. П.П. Степанов, ВНИИГеофизика),
составленные в бывшем СССР и изданные в 1978 и1998гг в м-бе 1:2
500 000
Карта аномального магнитного поля
Базовая карта: «Карта аномального магнитного поля
(Т)а СССР, ( континентальная часть и некоторые
прилегающие акватории), масштаба 1:2 500 000». (З.А.
Макарова и др.,1978).
Карта составлена на эпоху 1965 года. Издана с тремя
приложениями в масштабе 1:10 000 000 ( схема
изученности, схема опорных сетей, карта нормального
поля Тн эпохи 1965г., модель ВСЕГЕИ).
Отличительной особенностью
карты являлось
использование всех площадных аэромагнитных съёмок
масштаба 1:200 000, которыми была покрыта территория
всего СССР, опорных картографических сетей ВОС и
КОС, выполненных до 1972 года, и карты нормального
поля
Тн эпохи 1965г., построенной во ВСЕГЕИ
З.А.Макаровой и М.С Рябковой в масштабе 1:2 500 000
на основе однородных по точности материалах
измерений модуля полного вектора геомагнитного поля
(ГМП) по опорным картографическим сетям.
Гравиметрическая карта (базовая)
Гравиметрическая карта СССР м-ба 1: 2 500 000,
опубликованная в 1999 г.
Редакторы: П.П.Степанов, М.А. Янушевич, Москва,
ВНИИГеофизика, 1999г.)
Карта составлена в редукции Буге (σ =2,67 г/см2).
Введена поправка на рельеф, r =200км. Нормальная
формула Гельмерта 1901 – 1909 гг. с поправкой
минус 14 мГал. Система 1971 г.
Карта нормального поля
Построена по материалам опорных картографических сетей,
данных по обсерваториям. Эпоха 1965г. (Рябкова М.С., Макарова З.А.)
Методические подходы и технология работ.
В процессе работ по международному проекту:
1. Выполнены работы по актуализации и детализации карт АМП и АГП с
использованием цифровых материалов геофизических основ масштаба
1:1 000 000, прошедших апробацию геофизической секции НРС.
2.Частично обновлена карта АМП по Казахстану.
3. Получены новые, уточненные данные поля аномалий силы тяжести по
территории Республики Беларусь в редукции Буге с плотностью
промежуточного слоя 2,67г/см3 (в условном уровне).
4. Украина Казахстан, Узбекистан, Киргизия, Таджикистан не предоставили
материалы для обновления гравиметрической карты, поэтому обработка
данных заключалась в корректуре и редактировании материалов, полученных
в результате оцифровки гравиметрической карты СССР масштаба 1:2 500 000.
Карта
АМП
Казахстана
(М1:1
000
000),
составленная
по
материалам
аэромагнитных
съёмок
масштабов 1:50 000, 1:100
000, 1:200 000
Участок
оцифровки
Технология создания ЦКМ включает следующие
процедуры:
1. Сканирование аналоговых карт
2. Векторизацию карт изолиний в программном пакете
Arc Info и перевод в растровые форматы tiff, bmp.
3. Обработку данных программными средствами
Geosoft, Surfer.
4. Создание матриц: АМП 2х2 км; АГП 1х1 км.
5. Перевод растра в формат img, который является
удобным форматом хранения и обработки
растрового изображения в пакете Arc Info (ArcMap).
6. Создание картографического проекта средствами
ArcMap.
Матрицы:
АМП 2х2 км;
АГП 1х1
км.
Актуализация цифровой картографической
основы масштаба 1:2,5 М аномальных магнитного и
гравитационного полей России новыми картографическими
материалами масштаба 1:1М и данными среднекрупномасштабных геофизических съемок
Актуализация АМП РФ
2008-2010гг
Актуализация
АМП РФ
2010-2012гг
Актуализация
АМП РФ 20122014гг
Карты АМП и АГП из комплектов ГФО-1000 (Лист S -46), используемые
для актуализации карты АМП РФ масштаба 1:2 500 000
(пример)
Пример
использования
материалов
крупномасштабн
ых
аэромагнитных
съёмок для
актуализации
карты АМП РФ
М1:2 500 000
Методические подходы и технология работ
Методико-технологические аспекты создания сводных ЦКМ АМП и
ГП СНГ
Проблемы:
1. Разный уровень карт АМП (разные модели нормальных полей
и разные методики ввода этих данных в измеренное поле)
2. Разное качество используемых материалов
3. Разные форматы цифровых материалов
4. Использование аналоговых материалов
5. Разные масштабы картографического цифрового или
аналогового материала.
6. Разные географические основы.
Предложения по актуализации карт потенциальных
полей в составе «ГИС Атласа геологических карт
России, стран СНГ и сопредельных государств, масштаб
1: 2 500 000»
1.Обновление материалами АМП по Казахстану.
2. Решение задачи внутренней увязки материалов съёмок (матричных
данных), так как «чужеродный» материал, как правило, отличается по
уровню от базового уровня материнской матрицы.
2. Пересчёт материнских матриц совместно со встроенной, внешняя
увязка.
Совместный пересчёт цифровых данных потребует итерационный
подход к пересчету или использование метода последовательных
приближений к виду материнской матрицы. Это возможно достичь
поэтапным перерасчётом грида с разными граничными условиями ввода
полученных поправок в зависимости от вида тренда.
ЦКМ –матрицы АМП и ГП в форматах .*grd, .*txt – базы данных;
Образно-знаковые модели АМП и ГП, подготовленные программными
средствами Arc Map –карты. Масштаб: 1:2 5000 000
Общая схема производства работ:
Россия:
- создание сводных (увязанных) базовых матриц
программными средствами
Geosoft, Surfer;
-картографическое исполнение, привязка к географической
проекции в Arc Gis (ArcMap).
Карта АМП приводится к эпохе 1965 г.(нормальное поле
ВСЕГЕИ).
Другие страны предоставляют:
- матрицы (ΔТ)а и Δg в формате ASCII (txt)- φ, λ, значения
полей;
- математические данные о проекциях;
- описание матриц ;
-другие данные.
Основные операции
1. Сбор и систематизация исходных данных, представленных в
различном виде (цифровые данные; аналоговые карты графиков,
изолиний и точечных значений потенциального поля; каталоги).
2. Оцифровка аналоговых данных.
3. Преобразование в географические координаты и приведение к
стандартным форматам записи, выявление и корректировка
ошибок.
4. Вывод полученной информации по каждому участку съемок на
экран дисплея и распечатка в тех же масштабах и проекциях, что
и исходная, для выявления и окончательной корректировки
ошибок оцифровки.
5. Анализ качества информации, кросскорреляционный анализ,
внутренняя и внешняя увязка съемок (корректировка уровня и
планового положения маршрутов).
6. Обобщение информации, понижение «шума» в данных
невысокого качества, путем проведения направленной
фильтрации с подбором ее параметров для отдельных наборов
данных.
7. Пересчет в равномерные матрицы (гридирование).
8. Картографирование в заданном виде и масштабе.
Актуализация геофизических цифровых
картографических моделей (ЦКМ)
Процедура актуализации исходных баз данных ЦКМ
предусматривает ввод новых данных в цифровом или
аналоговом видах. В случае цифровых данных
решается задача «встраивания» инородного грида в
массив данных базовой ЦКМ.
Новые цифровые данные необходимо
соответствующим образом подготовить для ввода в
общую матрицу (материнскую).
Эта задача требует разработки технологии
трансляции данных из одного формата в другой с
параллельной привязкой данных к заданной
проекции.
Примеры интерпретации
данных АМП в
3D
Спасибо за внимание!