Перетворення систем координат у Micromine Origin&Beyond

Загалом системи координат поділяються на глобальні, які охоплюють усю земну кулю, регіональні, які застосовуються для певних регіонів, і локальні (умовні), що створені для локальних ділянок. Для території України найбільш розповсюдженою сучасною глобальною системою координат, що застосовується для геологічних даних, є UTM (WGS 84) – Universal Transverse Mercator (World Geodetic System 1984). З регіональних систем використовуються СК-42 (Гаусса-Крюгера) – в ній часто представлені історичні дані, а також УСК-2000 (раніше СК-63) — Державна геодезична система координат України, яку використовують для топографо-геодезичних та картографічних даних.

Геологи часто стикаються з ситуацією, коли для одного і того ж проєкту використовуються дані з координатами різних систем. Наприклад, дані історичної розвідки часто представлені у локальній системі координат, регіональні історичні дані у СК-42, топографічна зйомка поверхні – у УСК-2000, зовнішні глобальні дані (космічні знімки та ін.) – у UTM (WGS 84). Також часто різні спеціалісти (геологи, маркшейдери, гірничі інженери), що працюють з одним проектом, мають «улюблені» системи координат, якими користуються.

При цьому коректне перетворення координат з однієї системи у іншу є критично важливим для правильного суміщення усіх даних проєкту. У іншому разі, помилки можуть звести нанівець результати моделювання, проектування та інших робіт та врешті привести до втрат часу та фінансів.

При використанні програних ГІС для створення проєкту користувачу необхідно вказати систему координат. При цьому усі дані про системи координат та проєкції зберігаються у спеціальному файлі (наприклад,*.prj файл). Micromine не потребує налаштування системи координат при створенні проєкту і розглядає координати як звичайні числа. Micromine «довіряє» користувачеві, припускаючи, що він знає, в якій системі координат створений його проєкт, і не потребує вбудованого файлу для зберігання усіх систем координат.

Micromine Origin&Beyond надає можливості легкого перетворення координат з однієї системи в іншу за допомогою спеціальних функцій. Усі функції перетворення координат входять до модулю Ядро і доступні будь-якому користувачеві незалежно від пакету Micromine, з яким він працює.

1. Основні функції перетворення координат

 

2. Типи систем координат Micromine Origin&Beyond

Micromine Origin&Beyond працює з системами координат трьох основних типів: EPSG, місцеві та з розширеними параметрами.

Системи координат з реєстру EPGS. Для застосування стандартних систем координат Micromine Origin&Beyond використовує реєстр EPSG (European Petroleum Survey Group), за допомогою якого ви маєте доступ до понад 5000 координатних систем. Функція динамічного пошуку дозволяє легко знайти потрібну систему на частиною назви або ідентифікаційним кодом. Карта світу показує межі обраної системи координат та дозволяє масштабувати мапу, щоб побачити більше деталей. Під списком наводиться інформація про обрану систему координат.

Місцеві системи координат використовують пласкі сітки з прямокутними координатами X, Y і, за бажанням, Z, які застосовуються для ділянок розміром у кілька десятків кілометрів і є поширеним для гірничодобувних проектів. Для визначення локальної системи координат, ви повинні вказати пару точок прив'язки, координати яких ви знаєте в іншій стандартній системі координат (такій як UTM). Чим далі одна від одної знаходяться ці точки прив'язки, тим точніше буде результат перетворення. У нижній частині форми показано різницю у напрямку на північ і масштабуванні між двома системами, що можна використовувати для перевірки. Налаштування локальної системи координат можна зберегти (Save As) та використовувати для подальших перетворень.

Системи координат з розширеними параметрами дають змогу побудувати систему координат, вказавши вручну окремі параметри та їхні значення, і використовуються для відтворення старої (історичної) системи координат або створення власної. Детальніше про розширені параметри систем координат можна перейдіть на сторінку Ресурсів координатних систем Micromine Origin&Beyond.

Отже, для налаштування параметрів перетворення систем координат необхідно вказати дві опорні системи координат (вихідну і результуючу), також є додаткові можливості для зворотного перетворення, зміни методу перетворення для стандартних систем і перевірки за допомогою опорних точок.

Параметри перетворення систем координат можуть бути збережені (Save As) та використані для перетворень координат. На рисунку показано приклад перетворення координат свердловин та контуру ліцензії із системи Пулково 42/ Гаусса-Крюгера (6 зона) у WGS 84/UTM (36 зона).

 

3. Перетворення координат з клавіатури, фалів та каркасів

Функція перетворення координат з клавіатури дозволяє перетворити координати конкретної точки, вказавши їх вручну. Для цього необхідно:

• • вказати існуюче Перетворення систем координат (або створити їх),
• • вказати одиниці географічних координат (для географічних систем),
• • ввести координати X, Y і, за необхідності Z.

Для перетворення координат у файлі Micromine Origin&Beyond підтримує наступні формати файлів: Для такого перетворення необхідно:

• • вказати існуюче перетворення систем координат (або створити їх),
• • вказати одиниці географічних координат (для географічних систем),
• • обрати вихідний файл і відповідні поля координат X, Y і, за необхідності Z,
• • включити опцію використання вихідного файлу для запису результатів, вказати поля координат, в іншому разі вони будуть створені автоматично.

Для перетворення координат у каркасі необхідно вказати такі ж параметри, але у якості вихідних і результуючих даних – тип та ім’я каркасу.

4. Перетворення координат прямокутних сіток

Параметри перетворення координатної сітки визначаються на основі координат двох наборів 3D точок. Для визначення оптимального повороту и зміщення між двома наборами точок використовується Метод найменших квадратів.

Ви можете вказати будь яку кількість точок (але не менше трьох) для обчислення похибки методу найменших квадратів, яка відображається у крайньому правому стовпчику кожного рядка. Використовуючи прапорці можна виключити одну або кілька точок з перетворення.

Значки Pick Point (Обрати точку) у кожному рядку таблиці дозволяють інтерактивно обирати точки для систем координат A і B. При натисканні значка Pick Point діалогове вікно згорнеться, що дозволить обрати точку, координати якої автоматично завантажаться у таблицю. Також можна обрати кілька точок одночасно (утримуючи ліку кнопку миші або клавішу SHIFT). Для обраних точок обраховуються координати центроїду і завантажуються у таблицю.

У розділі Conversion Parameters (Параметри перетворення) відображаються розраховані параметри. У відповідних полях ви можете додатково ввести значення обертання, масштабу та зміщення по Z, які використовуватимуться замість розрахованих значень.

У вкладках Convert File (Перетворити файл) та Convert Wireframe (Перетворити каркас) налаштовуються параметри перетворення для файлів та каркасів як розглядалося вище.

Перетворення координат прямокутних систем зазвичай застосовується для обробки даних лазерного сканування підземних гірничих виробок та зйомок кар’єру за допомогою безпілотних літальних апаратів. Такі дані мають довільну точку початку координат і кілька пунктів з координатами сканування та координатами цільової системи. Зміщення між сітками обраховується і застосовується до хмари точок.

5. Перетворення координат при імпорті-експорті файлів та прив’язці растрових зображень

Micromine Origin&Beyond надає можливості перетворення координат прямо у процесі імпорту або експорту векторних та інших даних, а також під час координатної прив’язки растрових та інших зображень. Прямо у діалоговому вікні у розділі, що стосується координатних систем:

• • якщо ви не хочете конвертувати координати, виберіть None,
• • опція Target EPSG увімкнена, тільки якщо вхідний файл містить розпізнавану інформацію про систему координат. У такому випадку координати буде перетворено у систему координат, визначену параметром Target EPSG,
• • виберіть опцію Conversion, щоб вибрати або створити нову форму перетворення координат для перетворення між системами координат.

6. Відображення декількох координатних сіток

Micromine дозволяє відображати кілька координатних сіток за потреби. Щоб налаштувати відображення декількох сіток у Vizex / Grid Settings, у діалоговому вікні на вкладці Configuration потрібно увімкнути Additional Grids та заповнити відповідну форму. Співставлення відбувається за 2 точками у яких відомі координати у 2 системах.

Micromine Origin&Beyond надає можливості перетворення координат:

• • окремих точок, введених з клавіатури,
• • файлів та каркасів з використанням заданих параметрів або прямокутних сіток,
• • векторних та інших даних для імпорту або експорту,
• • прив’язки растрових та інших зображень.

Такі перетворення часто застосовуються для роботи на геологорозвідувальних та видобувних проєктах. Використовуйте зручні інструменти які легко застосовувати  для швидкого виконання важких та складних розрахунків перетворення систем координат на вашому проєкті.