Информационно-аналитический журнал о землеустройстве, геодезии, картографии и навигации «Земельный Вестник Московской области»
Leica Zeno - новая серия GNSS-приемников для ГИС
На сегодняшний день наиболее оптимальной средой размещения данных о пространственно распределенных объектах являются географические информационные системы (ГИС). Каждый объект территории описывается в ГИС не только по геометрическим свойствам и пространственному положению, но и атрибутам - определенным характеристикам, основанным на статистической информации об объектах. Сбор данных для ГИС осуществляется различными способами: по данным дистанционного зондирования Земли, картам, статистической информации и данным полевого картографирования. С помощью полевого картографирования можно не только собирать новые данные, но и обновлять уже существующие.

Рис. 1. GNSS-приемники (слева направо) Leica Zeno 10 и Leica Zeno 15
Спутниковое позиционирование в настоящее время является наиболее распространенным способом получения информации о пространственном положении объектов в полевых условиях. Определение координат картографируемых объектов производится путем установки приемника спутникового позиционирования и фиксации его текущего положения. Приемники спутникового позиционирования делятся на навигационные, картографические (приемники для ГИС) и геодезические. Они характеризуются различной точностью определения координат, а также функциональностью программного обеспечения. Так, например, приемники для навигации не позволяют вносить атрибутивную информацию о фиксируемых точках, а в большинстве геодезических приемников нельзя использовать растровую подложку (к примеру, космический снимок) и определять по ней пространственные характеристики объектов.

Таким образом, приемники для ГИС составляют отдельный класс оборудования Глобальных Навигационных Спутниковых Систем (GNSS). Они позволяют определять координаты объектов с более высокой точностью, чем приемники для навигации. С помощью приемников для ГИС проводится полевое картографирование по растровой подложке, внесение атрибутов снимаемых объектов и выполнение многих других функций. Также могут быть созданы и обновлены данные большинства растровых и векторных форматов используемых в картографии.

В октябре 2009 года компания Leica Geosystems представила новую линейку GNSS-оборудования Viva, которая сочетает в себе передовые технологии приема спутниковых сигналов, высокие стандарты защищенности и удобство проведения полевых работ. Линейка GNSS-оборудования Viva содержит трехчастотные приемники геодезического класса GS10 и GS15, одночастотные приемники геодезического класса Uno10 и Uno15 и приемники для ГИС - Zeno 10, Zeno 15.

Рис. 3. Порты для передачи данных приемников Zeno
Приемники серии Leica Zeno GIS представляют собой оборудование, оптимально сочетающее мощные и защищенные контроллеры с надежными приемниками GS05/GS06 в виде насадки. В Zeno 10 скомбинированы приемник GS05 и контроллер CS10, отличительной особенностью которого является вертикальное расположение дисплея и наличие цифровой клавиатуры на 26 кнопок. Zeno 15 - это сочетание приемника GS06 и контроллера CS15 с горизонтальным дисплеем и алфавитно-цифровой клавиатурой QWERTY с двенадцатью функциональными клавишами, которая упрощает внесение атрибутивной информации.

GS05 и GS06 - это надежные GPS/ГЛОНАСС [1] - приемники, имеющие 14 каналов для получения спутниковых сигналов. Они обеспечивают обновление данных с частотой 5 Гц, а также прием дифференциальных поправок DGPS от сети базовых станций и SBAS - от геостационарных спутников. Точность позиционирования в режиме DGPS составляет около 0,4 м. При использовании внешней фазовой антенны точность определения координат может быть улучшена до 10 мм + 2 ppm [2].

Рис. 4. Рабочее окно программы Leica Zeno Field
Оборудование Zeno обладает высокими характеристиками аппаратного обеспечения: процессор 533 МГц и оперативная память объемом 512 Мб позволяет без проблем работать с большими массивами данных, например со спутниковыми снимками. Благодаря встроенной энергонезависимой памяти объемом 1 Гб данные полевых измерений могут быть записаны и надежно сохранены. Внутренняя память приемника может быть расширена за счет карточек Secure Digital (SD) и Compact Flash (CF), которые также используются для передачи данных. Приемники Zeno имеют порты USB-Host для передачи данных на USB-носители во время полевых съемок, RS-232 для присоединения внешних устройств, mini-USB для соединения с ПК и 7-pin порт для работы с док-станцией [3]. Продуманная система питания позволяет производить измерения в течение рабочего дня (8-9 часов) без подзарядки аккумуляторов. Полный заряд батарей осуществляется всего за 2 часа. Приемники серии Leica Zeno GIS оснащены встроенной камерой 2 Мпикс, благодаря которой в ГИС могут быть внесены фотографии объектов местности.

Серия оборудования Leica Zeno GIS работает при температурах от -30º С до +60º С, стандарт IP67 гарантирует 100 % защиты от пыли и влаги. Leica Zeno GIS выдерживает падение с высоты 1,2 м и кратковременное погружение в воду на глубину до 1 м.

Контроллеры CS10/CS15 разработаны для операционной системы Windows CE, что предполагает использование любого программного обеспечения (ПО), совместимого с этой системой (мобильные приложения Microsoft Office, графические редакторы и т. д.). Для полевых работ с приемниками Zeno предназначена программа Leica Zeno Field, которая является улучшенной версией приложения ArcPad - мощного инструмента для полевого картографирования от компании ESRI [4] - мирового лидера по программному обеспечению для ГИС. По Leica Zeno Field позволяет создавать полноценные геоинформационные данные прямо в полевых условиях. Это программное обеспечение поддерживает более 40 наиболее распространенных форматов растровых и векторных данных. Координаты картографируемых объектов могут быть получены как по данным спутникового позиционирования, так и по пространственно привязанной растровой подложке. Оцифровка контуров объектов может проводиться прямо в полевых условиях, одновременно с этим могут задаваться различные способы изображения и вводиться атрибуты. Полученные данные могут быть дополнены фотографиями и гиперссылками на другие файлы. С помощью Leica Zeno Field можно выполнять пространственные и атрибутивные запросы к имеющимся данным и определять геометрические характеристики объектов.

Рис. 5. Постобработка GNSS-измерений в программе Leica Zeno Office
По Leica Zeno Field обладает уникальным инструментарием, позволяющим настраивать режим приема дифференциальных поправок. Достаточно один раз сконфигурировать профиль, чтобы в дальнейшем настраивать прием поправок одним нажатием кнопки. Leica Zeno Field позволяет производить запись «сырых» данных спутникового позиционирования для постобработки. С помощью удобной панели инструментов Leica Zeno Field можно оперативно следить за состоянием приема спутниковых сигналов, уровнем зарядки батарей, точностью позиционирования, объемом свободной памяти и другими важными параметрами.

Неотъемлемой составляющей процесса создания ГИС является камеральная обработка полученных данных, поэтому решение компании Leica Geosystems для ГИС не ограничивается программным обеспечением Zeno Field. Для импорта данных с приемника, постобработки GNSS-измерений и формирования баз данных используется по Leica Zeno Office. Это программное обеспечение является мощным инструментом обработки геодезических измерений, встроенным в программу ArcGIS и обладающим всей функциональностью лицензии ArcView [5]. Leica Zeno Office позволяет создавать специализированные геодезические базы данных и импортировать в них результаты измерений не только GNSS-приемников Zeno, но и других GNSS-приемников, тахеометров, нивелиров и лазерных рулеток. Благодаря наличию автоматизированных процессов EasyOut и EasyIn возможно легко экспортировать проекты ArcGIS как с ПК в приемники Zeno, так и обратно. При этом одновременно производится постобработка спутниковых измерений, контроль качества и полноты полученной информации. В итоге можно сформировать базу данных, цифровую или бумажную карту и создать отчет по необходимому шаблону. Таким образом, Leica Zeno Office является оптимальным по для интеграции полевых измерений в ГИС.

В настоящее время во многих отраслях хозяйственной деятельности используются геоинформационные технологии. Так, например, географические информационные системы успешно применяются в кадастровой деятельности. Пространственные данные о кадастровых объектах получают с помощью различных геодезических инструментов.

Использование современных ГИС-технологий и оборудования Leica Zeno, специально разработанного для сбора ГИС-данных, позволит упростить процесс полевого картографирования и повысить качество получаемой информации.
Константин Александрович Аристов, специалист по оборудованию и технологиям для ГИС

1. Прием спутников системы ГЛОНАСС можно активировать опционально
2. Статистическая характеристика точности на несколько процентных пунктов превосходящая точность 1 мм на 1 км за счет учета влияния тропосферы и других параметров
3. Устройство для одновременной зарядки и передачи данных между приемником и ПК в камеральных условиях
4. ESRI (Environmental Systems Research Institute) - американская компания, производитель геоинформационных систем (ГИС)
5. За более подробной информацией следует обратиться к официальному дистрибьютору компании ESRI в России
Портал государственных услуг Филиал ФГБУ «Федеральная кадастровая палата Росреестра» по Московской области Колледж Геодезии и Картографии МИИГАиК Московская областная Дума Министерство имущественных отношений Московской области
услуги Росреестра