Точность определения координат в gps-навигации и причины ошибок gps

Основные моменты

Процедура межевания относится к разряду сложных инженерно-геодезических действий, которые проводятся при помощи специальных приборов.

Что это такое

Границы ЗУ – это прямые линии, которые устанавливаются между определенными точками (геодезисты называют их поворотными или характерными). Количество поворотных точек зависит от формы участка.

Так, для прямоугольных ЗУ определяются четыре ПТ, имеющие определенные координаты относительно существующих геодезических меток.

Это уникальная информация, на основании которой производится юридическое закрепление ЗУ за владельцем.

Показатели	Описание
Кадастровые данные о ЗУ не соответствуют нормам	действующим в отношении местоположения границ согласно закону о кадастре
Фактическая площадь ЗУ	выявленная при проведении межевания, не соответствует данным, указанным в правоустанавливающих документах владельца

Установление границ ЗУ может быть проведено на местности или выявлено по кадастру. В первом случае геодезисты ориентируются на физические объекты — колышки, заборы, столбы и пр.

Если границы на местности (фактические границы) определены правильно, то они совпадут с границами по кадастру с учетом допустимых значений погрешности.

Показатели	Описание
Если владелец ЗУ ранее не заказывал процедуру межевания	то границы закрепляются по физическим меткам, существующим на момент внесения сведений (это может быть забор либо иной межевой знак)
Если ЗУ уже размежевывался и сведения о границах содержатся в кадастровых документах	то для уточнения границ проводится восстановление границ на местности, или вынос границ в натуру

Смысл в том, чтобы разобраться в точном расположении границ смежных земельных участков.

Показатели	Описание
Сформировать точную границу участка	на основании имеющихся координат
Выявить границы всех смежных участков	—
Определить, нет ли наложения границ смежных ЗУ	или слишком больших промежутков между ними

Кем проводится

Уточнение границ земельного участка проводится специалистами геодезической компании, с которой заключен договор.

Показатели	Описание
Государственная проектно-изыскательская организация	—
Частная геодезическая фирма	получившая допуск к земельным работам от Роскомзема
Частный инженер-геодезист	работающий без образования юридического лица и имеющий соответствующую лицензию на право проведения геодезических работ

Показатели	Описание
Исчислить погрешность установления границ по кадастровым документам	способ актуален в том случае, если речь идет о погрешности в пределах 0,1 – 0,3 м
Произвести вынос границ ЗУ	в натуру на основании имеющейся кадастровой выписки
Заказать землеустроительную экспертизу	вызвав кадастрового инженера (в этом случае будет не только определена точная площадь и границы участка, но и даны рекомендации по разрешению ситуации)
Обратиться в суд	для выяснения погрешности и установления законных границ владения

Они установлены на законодательном уровне и разнятся для земель различного назначения.

Как оформить межевание земельного участка, можно узнать в статье: какие документы нужны для межевания земельного участка. Интересует вопрос, для чего нужно межевание дачного участка, читайте здесь.

Системы координат, применяемые в топографии: географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные координаты, их сущность и использование

Координатами называются угловые и линейные величины (числа), определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве.

В топографии применяют, такие системы координат, которые позволяют наиболее просто и однозначно определять положение точек земной поверхности как по результатам непосредственных измерений на местности, так и с помощью карт. К числу таких систем относятся географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные координаты.

Географические координаты (рис.1) – угловые величины: широта (j) и долгота (L), определяющие положение объекта на земной поверхности относительно начала координат – точки пересечения начального (Гринвичского) меридиана с экватором. На карте географическая сетка обозначена шкалой на всех сторонах рамки карты. Западная и восточная стороны рамки являются меридианами, а северная и южная – параллелями. В углах листа карты подписаны географические координаты точек пересечения сторон рамки.

Рис. 1. Система географических координат на земной поверхности

В системе географических координат положение любой точки земной поверхности относительно начала координат определяется в угловой мере. За начало у нас и в большинстве других государств принята точка пересечения начального (Гринвичского) меридиана с экватором. Являясь, таким образом, единой для всей нашей планеты, система географических координат удобна для решения задач по определению взаимного положения объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. Поэтому в военном деле эту систему используют главным образом для ведения расчетов, связанных с применением боевых средств дальнего действия, например баллистических ракет, авиации и др.

Плоские прямоугольные координаты (рис. 2) – линейные величины, определяющие положение объекта на плоскости относительно принятого начала координат – пересечение двух взаимно перпендикулярных прямых (координатных осей Х и Y).

В топографии каждая 6-градусная зона имеет свою систему прямоугольных координат. Ось Х — осевой меридиан зоны, ось Y – экватор, а точка пересечения осевого меридиана с экватором – начало координат.

Рис. 2. Система плоских прямоугольных координат на картах

Система плоских прямоугольных координат является зональной; она установлена для каждой шестиградусной зоны, на которые делится поверхность Земли при изображении ее ни картах в проекции Гаусса, и предназначена для указания положения изображений точек земной поверхности на плоскости (карте) в этой проекции.

Началом координат в зоне является точка пересечения осевого меридиана с экватором, относительно которой и определяется в линейной мере положение всех остальных точек зоны. Начало координат зоны и ее координатные оси занимают строго определенное положение на земной поверхности. Поэтому система плоских прямоугольных координат каждой зоны связана как с системами координат всех остальных зон, так и с системой географических координат.

Применение линейных величин для определения положения точек делает систему плоских прямоугольных координат весьма удобной для ведения расчетов как при работе на местности, так и на карте. Поэтому в войсках эта система находит наиболее широкое применение. Прямоугольными координатами указывают положение точек местности, своих боевых порядков и целей, с их помощью определяют взаимное положение объектов в пределах одной координатной зоны или на смежных участках двух зон.

Системы полярных и биполярных координат являются местными системами. В войсковой практике они применяются для определения положения одних точек относительно других на сравнительно небольших участках местности, например при целеуказании, засечке ориентиров и целей, составлении схем местности и др. Эти системы могут быть связаны с системами прямоугольных и географических координат.

Спутниковая геометрия при GPS-навигации.

Зависит от расположения приемника относительно спутников, по которым определяется позиция. Если приемник поймал четыре спутника и все они находятся на севере — спутниковая геометрия плохая. Результат ошибка до 50-100 метров или даже невозможность определения координат.

Все четыре измерения — из одного и того же направления, и область пересечения линий положений слишком велика. Но если 4 спутника будут расположены равномерно по сторонам горизонта, то точность намного возрастет. Спутниковая геометрия измеряется геометрическим фактором PDOP (Position Dilution Of Precision). Идеальному расположению спутников соответствует PDOP = 1. Большие значения говорят о плохой спутниковой геометрии.

Пригодными для навигации считаются значения PDOP меньше 6,0. В двухмерной навигации применяется HDOP (Horizontal Dilution Of Precision), меньше 4,0. Также используются вертикальный геометрический фактор VDOP, меньше 4,5, и временной TDOP, меньше 2,0. PDOP служит множителем для учета ошибок от других источников. Каждая измеренная приемником псевдодальность имеет свою погрешность, зависящую от атмосферных помех, ошибок в эфемеридах, режима SA, отраженного сигнала и так далее.

Так, если предполагаемые значения суммарных задержек сигнала по этим причинам, URE User Range Error или UERE User Equivalent Range Error, по-русски ЭДП — эквивалентная дальномерная погрешность, в сумме составляют 20 метров и HDOP = 1,5, то ожидаемая ошибка определения места будет равна 20 х 1,5 = 30 метров. Приемники GPS-навигаторов по-разному представляют информацию для оценки точности с использованием PDOP.

Кроме PDOP или HDOP, используется GQ (Geometric Quality) величина, обратная HDOP, или качественная оценка в баллах. Многие современные приемники показывают ЕРЕ (Estimated Position Error — ожидаемую ошибку позиции) непосредственно в единицах дистанции. ЕРЕ учитывает расположение спутников и прогноз погрешности сигналов для каждого спутника в зависимости от SA, состояния атмосферы, ошибок спутниковых часов, передаваемых в составе эфемеридной информации.

Спутниковая геометрия также становится проблемой при использовании приемника GPS-навигатора внутри транспортных средств, в густом лесу, горах, вблизи высоких зданий. Когда сигналы от отдельных спутников блокированы, положение оставшихся спутников определит, насколько точной будет позиция GPS, и их число покажет, может ли позиция вообще быть определена. Хороший приемник GPS-навигатора покажет не только, какие спутники используются, но и их местоположение, азимут и возвышение над горизонтом, так что вы можете определить, затруднен ли прием данного спутника.

По материалам книги Все о GPS-навигаторах. Найман В.С., Самойлов А.Е., Ильин Н.Р., Шейнис А.И.

Расположение поворотных точек границ земельного участка

При покупке нового участка человек часто сталкивается с проблемой определения точных координат своей земли. Так, поворотные точки границ земельного участка являются главным фактором для определения местоположения землевладения. Правильно расставленные поворотные точки позволяют в кратчайшие сроки провести межевание и приступить к строительству или иным работам по благоустройству территории.

Рекомендуем прочесть: Когда Блокируется Транспортная Карта

Поворотные точки границ надела: это что такое и зачем нужны

Итак, каждый земельный удел должен пройти регистрацию в государственных органах контроля, а также получить кадастровый номер с занесением в специальную книгу. Кстати, координаты поворотных точек границ земельного участка позволяют скорым образом провести разграничение и указать территорию, на которой в дальнейшем будет хозяйствовать застройщик.

Когда соседи не готовы к мирному диалогу относительно спорных границ, единственный вариант – обращение в суд. Такой подход потребует времени, дополнительных затрат, но решение суда окончательно поставит точку в споре. Нужно быть готовым к тому, что вам все равно придется проводить землеустроительную экспертизу, так как в делах по земельным спорам она назначается практически всегда.

Точность прибора. Для определения координат используют геодезическое оборудование, которое должно регулярно проходить проверки. К сожалению, гарантировать, что оборудование дает минимальную погрешность, могут только крупные специализированные компании. Небольшие компании или частные специалисты не имеют своего оборудования и проводят замеры арендованными приборами. Погрешность в таком случае может сильно выходить за допустимые пределы.
Метод измерений. В геодезии используют разные методы, и все они дают разную погрешность.
Квалификация специалиста. Тот факт, что частный специалист имеет лицензию, совершенно не подтверждает его высокую квалификацию. Рекомендуем вам перед заключением договора проверять на сайте Росреестра не только информацию о лицензиях и допусках, но и количество отказов

Обращаясь в , вы можете быть уверены в квалификации и, что тоже немаловажно, опыте кадастрового инженера, который будет заниматься вашим вопросом.

Как определить границы земельного участка?

Местоположение фактической границы может колебаться в пределах установленной нормы, и это не является нарушением закона. Но и здесь все не так просто, как может показаться. Дело в том, что до 2013 года существовали другие нормы погрешности. Так, например, для садоводческих участков, земель ЛПХ норма устанавливалась в 0,3 метра.

1. Для ЗУ расположенных в населённых пунктах – не более 10 см.
2. Для земель сельхоз назначения: предназначенных для ведения ЛПХ, ИЖС, дач, садов, огородов, подсобных строений (гаражей) – не более 20 см.
3. Для земель сельхоз назначения, за исключением перечисленных выше – до 2 метров с половиной.
4. Для ЗУ, где расположены промышленные предприятия различного типа и назначения, проходят транспортные линии, энергетические объекты. А также для ЗУ оборонной промышленности, специального назначения и аналогичных назначений – до полуметра.
5. Земли: лесного, водного фондов и запаса – до 5 метров.

Допустимые погрешности межевания определяются категорией земель и её предназначением. Это играет существенную практическую роль. Огромные земельные массивы, относящиеся к фондам лесов или водных пространств, естественно, не потребуют такой достоверности как, например, участки под ИЖС или дачные участки.

Точность и погрешность

Каждая точка определяется в системе пересечения координат X и Y, в результате чего определяется её максимально точное местоположение в пространстве. В указанной форме даются сведения о местонахождении координат каждой поворотной точки, в отношении всех имеющихся в межевом деле ЗУ поворотных точек участка.

В левом верхнем углу ПКК расположено окно поиска. В нем следует выбрать раздел «Участки» и вписать в пустующее поле кадастровый номер. После нажатия кнопки «Найти» границы нужного участка будут выделены желтым цветом. Площадь и адрес объекта можно увидеть в окне слева.

От чего зависит величина отклонения?

После проведения измерений на местности кадастровый инженер производит расчёты погрешности. Значения погрешности зависят от следующих факторов:

1. количества проведённых измерений;
2. метода определения погрешности;
3. внешних условий;
4. отношения максимального расстояния S между двумя угловыми точками участка и минимального расстояния D от одной из точек участка до опорного пункта межевания.

К внешним условиям относят погоду, погрешность приборов, квалификацию кадастрового инженера и т.д. Чем большее число измерений проведено, тем точнее можно рассчитать погрешность при межевании, приближаясь к истинному значению координат границ.

Мнение эксперта

Васильев Олег Борисович

Многолетний опыт в разных областях юриспруденции

Наибольшую проблему в вычислениях представляет собой исчисление точек поворота. Расстояние между ними можно довольно легко определять современными и высокоточными приборами — лазерными дальномерами, величина погрешности которых относительно измеряемых в данном случае расстояний ничтожна. Разумеется, такие приборы применимы на расстояниях прямой видимости, то есть если идет речь о более крупных земельных участках, сильно пересеченной местности или с иными препятствиями для прохождения луча лазера, применяются, как правило, другие способы определения размеров границ участков. Либо же технология замера усложняется, что, в свою очередь, может создавать накопление ошибок.

Что же касается конкретно точек поворота, то гражданам полезно будет все же знать, что, к примеру, при определении по сигналу GPS, данная система спутниковой навигации допускает погрешность от 3-5 до 50 м, так как это в первую очередь военная спутниковая система США, что дает свои ограничения для гражданских пользователей. Вносит коррективы и место проведения замеров: сигнал ухудшается ближе к приполярным зонам. На величину погрешности также влияет используемые приемные приборы — следует обращаться к наиболее профессионально укомплектованным геодезистам.

По этой причине объективно не лишним будет использование проверки с помощью российской системы ГЛОНАСС: применение сразу двух систем спутниковой навигации позволит максимально точно определить точки углов поворота.

Межевание вашего участка было проведено много лет назад? Переживаете из-за возможного истечения срока давности такой процедуры?

Узнайте, что говорит об этом говорит закон. Бессрочный ли ваш межевой план?

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseen-GB

Мнение эксперта

Наибольшую проблему в вычислениях представляет собой исчисление точек поворота. Расстояние между ними можно довольно легко определять современными и высокоточными приборами — лазерными дальномерами, величина погрешности которых относительно измеряемых в данном случае расстояний ничтожна. Разумеется, такие приборы применимы на расстояниях прямой видимости, то есть если идет речь о более крупных земельных участках, сильно пересеченной местности или с иными препятствиями для прохождения луча лазера, применяются, как правило, другие способы определения размеров границ участков.

По этой причине объективно не лишним будет использование проверки с помощью российской системы ГЛОНАСС: применение сразу двух систем спутниковой навигации позволит максимально точно определить точки углов поворота.

Межевание вашего участка было проведено много лет назад? Переживаете из-за возможного истечения срока давности такой процедуры? Узнайте, что говорит об этом говорит закон. Бессрочный ли ваш межевой план?

Что такое точность определения координат?

Границы всех земельных наделов проводятся между угловыми (характерными) точками, а положение угловых точек определяется относительно опорных межевых пунктов, разбросанных по 2-4 пункта на один кв. километр и имеющих координаты в системе GPS.

Погрешностью измерений называют разность между истинными координатами угловой точки и координатами, измеренными кадастровым инженером. Погрешность неизбежно возникает при измерениях и складывается из следующих факторов:

1. человеческий фактор;
2. неточность измерительных приборов;
3. погодные условия;
4. особенности рельефа местности.

Одной из основных величин, применяемых для расчёта погрешности, является пункт съемочного обоснования. Это точка на местности, где кадастровый инженер устанавливает измерительное оборудование, и неровности рельефа могут привести к смещению точки установки и возрастанию общей погрешности.

Любой измерительный прибор незначительно искажает измеренную им величину из-за особенностей его конструкции, а при снятии показаний с нецифровых приборов, такие показания могут расходиться у разных работников.

СПРАВКА! Величина расхождения показаний, снятых с одного и того же геодезического прибора разными кадастровыми работниками, принимается равной половине цены деления такого прибора.

Для уменьшения погрешности измерения положения одной и той же граничной точки проводят несколько раз.

Точностью определения границ называют максимальное отклонение измеренной величины от среднего значения всех измеренных величин для одного и того же поворотного пункта. Увеличение числа проведённых измерений повышает точность итоговых расчётов.

Вам нужно провести межевание участка? Но не знаете, с чего начинать и какие нюансы есть у такой процедуры?

Прочитайте эту публикацию! В ней есть необходимые ответы.

Погрешность при межевании: причины, нормы, юридические последствия

Тенденция того, что одна ошибка может в будущем привести к трем другим, в рамках современного землеустроения стала нормой, одновременно спровоцировав психоз среди населения, когда землевладелец утратил уверенность в законности своего права и вообще в том, что имеющийся участок действительно принадлежит ему.

Виной всему пресловутый человеческий фактор, когда либо сами владельцы недобросовестно относятся к соблюдению всех процедур, связанных с владением землей, либо проводящий измерения инженер в силу лености или непрофессионализма допустил ряд критических ошибок. Итогом обеих ситуаций является земельный спор и риск отчуждения части земли, а также прекращения прав собственности.

Любое землевладение начинается с простой технической процедуры, заключающейся в комплексе геодезических и инженерно-технических работ, именуемой межеванием. Итогом ее является документальное и практическое определение формы участка, его границ и положения на местности.

Ошибки в ходе данных работ и являют собой причинно-следственные основы будущих споров, а подчас и плачевных правовых последствий для потенциального собственника.

Как правильно рассчитать: используемые формулы

Величина S рассчитывается путём измерения расстояния между двумя самыми отдалёнными друг от друга поворотными точками участка, а для расчёта D измеряется расстояние от опорного пункта межевых сетей до самой близкой к данному пункту поворотной точки.

ВАЖНО! Величина погрешности при межевых работах увеличивается по мере возрастания значения отношения S/D, которое растёт по мере приближения границ участка к опорным межевым сетям. К основным методам определения погрешностей, применяемых при межевании, относят следующие:

К основным методам определения погрешностей, применяемых при межевании, относят следующие:

• метод среднеквадратичной погрешности;
• метод допустимой площади;
• диагональный метод.

Среднеквадратичный расчет

Метод расчёта величины среднеквадратичной погрешности Mt описан в приказе Минэкономразвития №90.

Среднеквадратичная величина Mt является основной единицей сравнения в методах допустимой площади и диагональном методе.

Среднеквадратичная погрешность Mt рассчитывается по формуле — Mt = ((m0)2 + (m1)2)1/2:

• где m0 – среднеквадратичная погрешность положения места геодезического измерения относительно опорного пункта;
• а m1– среднеквадратичная погрешность положения угловой точки относительно места геодезического измерения.

Метод допустимой площади

При расчёте погрешности по методу допустимой площади необходимо вычислить значение площади участка после проведения межевых работ П(выч) и значение площади, указное в кадастровом документе П(кад), после чего сравнить разность вычисленных площадей с допустимой площадью П(доп).

Разность площадей П = П(выч) – П(кад). Значение П по абсолютной величине должно быть меньше или равно чем величина допустимой площади, рассчитываемая по формуле П(доп) = 3,5*Mt*(П(кад))1/2.

Диагональный

В диагональном методе необходимо измерить точность расстояния и определения координат между двумя характерными угловыми точками границ, установленными в результате кадастровых работ

Важно учесть, что точки, взятые для измерения, должны быть не смежными, а отстоять одна от другой как можно дальше, образуя «диагональ» участка

Разность диагоналей вычисляется по формуле S = Sm – Sкад:

1. где Sm – измеренное расстояние между несмежными точками;
2. а Sкад – расстояние между точками в кадастровом плане надела, соответствующие точкам, полученным в ходе межевых работ.

Вычисленное значение S должно быть меньше или равно, чем допустимая диагональ Sдоп, которая рассчитывается по формуле Sдоп = 2*Mt.

Диагональный метод в качестве дополнительного уточнения применяется при межевых работах, когда требуется высокая точность измерений, например, в землях городских поселений при определении границ земель, относящихся к многоквартирным домам.

Согласно п. 6 приказа № 90, для разных категорий земли допускается разное среднеквадратичное отклонение Mt. Максимальные допустимые значения Mt приведены в таблице.

№ п/п	Категория земель и вид их разрешённого пользования	Максимальное отклонение Mt,в метрах
1	Поселения и населённые пункты	0,1
2	Земельные наделы сельскохозяйственного назначения, предназначенные для ЛПХ, дачного и индивидуального жилищного строительства, а также для занятий садоводством и огородничеством	0,2
3	Прочие сельскохозяйственные территории	2,5
4	Земли промышленности и энергетики	0,5
5	Земли транспорта, связи и информатики	0,5
6	Земли обороны и специального назначения	0,5
7	Особо охраняемые наделы	2,5
8	Территории лесного и водного фондов	5,0
9	Земли запаса	5,0
10	Прочие территории	2,5

Cредняя квадратическая погрешность (СКП). Формулы Гаусса и

Наилучшим критерием оценки точности измерений принято считать среднюю квадратическую погрешность (СКП) измерения, определяемую по формуле Гаусса:

где D_i=li-X (Х — истинное значение измеряемой величины, а li — результат измерения).

Так как, в большинстве случаях истинное значение неизвестно, то СКП определяют по формуле Бесселя:

где J_i=l_i-х (х — средняя арифметическое значение или вероятнейшее значение измеряемой величины, аli — результат измерения).

СКП арифметической середины:

Эта формула показывает, что СКП арифметической середины в Ön раз меньше СКП отдельного измерения.

Через уклонения арифметического среднего среднюю квадратическую погрешность определяют по формуле Бесселя:

m =

Анализ кривой нормального распределения Гаусса показывает, что при достаточно большом числе измерений одной и той же величины случайная погрешность измерения может быть:

Больше средней квадратической m в 32 случаях из 100;

Больше удвоенной средней квадратической 2m в 5 случаях из 100;

Больше утроенной средней квадратической 3m в 3 случаях из 1000.

Маловероятно, чтобы случайная погрешность измерения оказалась больше утроенной средней квадратической, поэтому утроенную среднюю квадратическую погрешность считают предельной:

В качестве предельной часто принимают среднюю квадратическую погрешность, равную:

Пусть известна функция общего вида

где x,y. t — независимые измеренные величины, полученные с известными средними квадратическими погрешностями (СКП).

Тогда СКП функции независимых аргументов равна z корню квадратному из суммы квадратов произведений частных производных функций по каждому из аргументов на СКП соответствующих аргументов, т.е.

Если функция имеет вид

Назначение государственной геодезической сети

2.1 .1. Государственная геодезическая сеть (далее — ГГС) представляет собой совокупность геодезических пунктов, расположенных равномерно по всей территории и закрепленных на местности специальными центрами, обеспечивающими их сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени.

ГГС включает в себя также пункты с постоянно действующими наземными станциями спутникового автономного определения координат на основе использования спутниковых навигационных систем с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме, близком к реальному времени.

2.1.2. ГГС предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:

— установление и распространение единой государственной системы геодезических координат на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;

— геодезическое обеспечение картографирования территории России и акваторий окружающих ее морей;

— геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;

— обеспечение исходными геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;

— изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени;

— изучение геодинамических явлений;

— метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

2.1 .3. Наряду с ГГС созданы государственные нивелирная и гравиметрическая сети, а также геодезические сети специального назначения.

Государственные геодезическая, нивелирная и гравиметрическая сети, созданные за счет средств федерального бюджета, относятся к федеральной собственности и находятся под охраной государства (ст. 16 Федерального закона «О геодезии и картографии» от 26 декабря 1995 г. № 209-ФЗ (с изменениями).

Источник