Местная система координат линейного объекта
Конструирование проекции для представления системы координат линейного объекта в ГИС
Введение
Система координат линейного объекта строится для эксплуатации протяжённого инженерного сооружения. Принципы построения проекции сходны с классическим подходом, изложенным в статье «Добавление местной координатной системы в GIS». Однако постановка задачи отличается.
Постановка задачи
На оси сооружения задана линия положением двух его конечных точек в глобальной системе координат (ГСК).
Пусть в местной системе (МСК) начало координат совмещено с одной из этих точек, расстояние между точками задано величиной L, а ось OX направлена вдоль оси сооружения наружу. В такой системе координаты второй точки будут равны X = −L, Y = 0.
Требуется подобрать проекцию, подходящую для представления такой МСК в ГИС.
О проекции
Выбор проекции однозначен. Это косая проекция Меркатора с такими значениями параметров, чтобы так называемая начальная линия (линия наименьшего масштаба) проходила через конечные точки, а расстояние между этими точками равнялось L.
Для косой проекции Меркатора задаются следующие параметры:
- широта и долгота центра проекции φ₀, λ₀
- азимут начальной линии α
- разворот координатных осей γ
- масштаб на начальной линии k₀
- прямоугольные координаты в центре проекции x₀, y₀
Азимут начальной линии должен находиться в диапазоне −90° < α < +90°. Таким образом, если разворот γ не задан, ось OX будет направлена в восточную полуплоскость, OY в северную.
Азимут α не может равняться 0°. Если ось направлена вдоль меридиана, выбирайте проекцию Гаусса-Крюгера. Также α не может принимать значения ±90°. Это тоже не проблема, поскольку в окрестности таких значений азимут вдоль геодезической линии меняется довольно быстро, и можно выбрать центр проекции на некотором удалении от первоначально выбранной точки.
Разворот γ первоначально вводился для компенсации начального разворота осей, чтобы вернуть оси OY направление строго на север. Для нас это великолепная возможность управлять ориентацией осей МСК произвольно.
Рассмотрим последовательность решения задачи с использованием PROJ.4. Вид строки параметров таков:
+proj=omerc +lat_0=φ₀ +lonc=λ₀ +alpha=α +gamma=γ +k_0=k₀ +x_0=x₀ +y_0=y₀
Text
Text