АГРОБИО ТЕХНИКА - растениевъдство, животновъдство, биоенергетикагодина II, брой 6, 2014

Особености на различните географски координатни системи, използвани в България

Какво представляват координатите, с които работят различните устройства и системи, как да ги четем и откъде се появяват разликите в площите на имотите?

Особености на различните географски координатни системи, използвани в България

GPS устройствата и цифровите географски данни все повече навлизат в различни дейности от ежедневието ни. До скоро по света се използваха само хартиени карти за ориентация по пътищата и хартиени скици за очертаване на имотите. Днес вече навсякъде се използват GPS устройства, с които се получават относително точни измервания, и цифрови карти, чиито данни могат да се обработват с компютърна техника. Това дава възможност на обикновения потребител да знае точните координати на местоположението и чупките на своите имоти, но остава въпросът какво означават тези координати и защо са различни за едни и същи точки.

Целта на тази статия е да запознае читателите с основните познания за координати и координатни системи, за да могат лесно да разпознават координатните системи, които се използват в България и да разчитат координатите в тях.

От математиката знаем, че координатите на точка в тримерното пространство представлява наредена тройка от числа, всяко от които посочва отстоянието на точката от началото на координатната система в три различни посоки и мерни единици.

В най-общ вид координатните системи се делят на три типа:

Пространствени координати (X, Y, Z)
Началото е някъде в центъра на Земята, XY е екваториалната равнина, а Z е перпендикулярният на тази равнина лъч от началото по посока северния полюс. Това е математическа абстракция, тъй като Земята има сферична форма. Дефинирана е от международната система SI и мерните единици са метри. Тъй като при тази координатна система изчисляването на площи и разстояния върху земната повърхност са твърде сложни, тя има слабо приложение в практиката.

Сферични координати - ширина (B), дължина (L) и превишение (H).
Те са ни познати от географските карти и атласи и сега могат да се видят изобразени върху екрана на GPS устройствата. Този вид координати се използват и от популярни софтуерни системи като Google Maps и Google Earth. Географската дължина и ширина се измерват в градуси, минути и секунди, изписани в няколко варианта:
- градуси и десетични части от градуса, например 42.382146°;
- градуси, минути и десетични части от минутата, например 42° 15.3423’;
- градуси, минути, секунди и десетични части от секундата, например 42° 15’ 12.6”.

Положителната посока на ширината e на север и се изменя от -90° до +90° спрямо екватора. Положителната посока на дължината е на изток и се изменя от -180° до +180° спрямо даден меридиан (обикновено Гринуичкия). Превишението се измерва в метри и представлява разстоянието от точката до математически модел на планетата, наричан сфероид. Сфероидите се дефинират с големия радиус на земята и коефициент на сплеснатост. Тези координати не са подходящи за изчисляване на разстояния и площи по повърхността на Земята, тъй като дължината на една мерна единица (градус, минути или секунда) е различна в различните географски ширини, което прави изчисленията твърде сложни.

Равнинните координати x, y, h
Най-общо казано представляват разгънат лист допрян в дадена точка (или точки) до Земята. Мерните единици на всички елементи са метри. Обикновено x сочи север, а y сочи изток. Началото на тези координатни системи е условно. Условната надморска височина се задава в h. Тъй като всички мерни единици са в метри и отразяват част от земната повърхност, могат да се измерват двумерни разстояния и площ по познатите ни математически формули. За да може да се направят равнинни координати за всяка част от земята тя е разделена на зони, така че да има минимални грешки по разстояние и площ.

В България за граждански цели нормативно-определено се ползва КС 1970 г., която представлява равнинна координатна система и страната е разделена на четири зони: К3 - северозападна, К5 - югоизточна, К7 - североизточна и К9 - югозападна. Координатите са в милиони метри. Y-координатите в западните зони (К3 и К9) са около 8 милиона метра, а в източните зони (К5 и К7) е около 9 милиона, но в посока север-юг има препокриване от около 40км и не винаги могат да бъдат различени.

КС 1970 г. се използва в списъка от координати при издаването на скици, проекти и други документи от общинските администрации, службите по кадастър и общинските служби по земеделие.

В практиката все повече се налага използването на равнинната координатна система WGS84 (UTM), в чиято зона 35 цялата страна може да се събере с минимални грешки (западната част от България под 24-тия меридиан попада в зона 34). Посоката север в UTM за България е от порядъка на 4 милиона метра, а посоката изток се изменя от 100 000 до 600 000 метра.

Трябва да се има предвид, че след трансформацията на координатите на имота между координатна система 1970г. в координатна система WGS84 (UTM) изчислената площ може да се различава до 0.3 % според формата и местоположението на имота. Например имот с площ 100 дка в КС 1970г. след трансформацията във WGS84 (UTM) се оказва с площ между 99.7 дка и 100.3 дка. Най-големите разлики в площите ще са на имоти в Западна България, защото попадат извън зона 35N.

Съществуват географски данни за части от България, които са в други координатни системи (1930, 1950, Софийска и други), затова при закупуване на картографски данни, трябва много да се внимава и да се знае в каква точно координатната система са тези данни, за да могат да се трансформират коректно към необходимите ни координати.

След влизането на нашата страна в Европейския съюз тенденцията е да се използва БГС2005, която представлява приетата в ЕС ETRS-89. Тази координатна система се прилага отскоро и съществуват сравнително малко данни в нея, но тъй като тя ще стане основна за кадастъра, се очаква много бързо да нарасне използването й.

Земеделските стопани, които извършват очертаване на обработваните от тях земи и ги предават в ОСЗ, или използват кадастрални данни от други системи, трябва да имат предвид следното:
- Данните за физическите блокове са в КС WGS84 (UTM) Зона 35
- Данните за кадастъра са в КС 1970г.
- Данните с очертанията на блоковете земеделска земя, които стопанинът декларира, трябва да бъдат в КС WGS84 (B,L) или WGS84 (UTM) Зона 35
- Картите, които се изготвят в резултат на споразуменията за ползване, трябва да бъдат в КС WGS84 (UTM) Зона 35

Поради многообразието на координатни системи, за практически цели често се налага трансформиране на координати от една система в друга. Това е сложен математически проблем и за решаването му се използват специализирани софтуерни продукти, които е възможно да работят с различна точност. Такъв продукт е и CadIS, където тази функционалност се изпълнява от модула CoGo.



CADIS

София 1336, ж.к. Люлин бл.384, вх.А, ет.4, ап. 11
тел.:02/ 9448294

Прелисти броя

  • Прелисти този брой на списание АГРОБИО ТЕХНИКА

още в рубриката

Новини