Geoaxborot tizimining ilmiy asoslari

Geoaxborot tizimida konversiyalash, georeferenslash va

transformatsiyalash
Geografik oʻzgartishlar matematik jarayon boʻlib, unda nuqtalar koordinatalarini bir koordinatalar sistemasidan boshqasiga oʻzgartirish amalga oshiriladi. Aniq geodezik ishlarni bajarishda geoidga nisbatan ellipsoidning aniq oʻrnini hisobga olish zarur. Ushbu bazaviy ma’lumot negizida oʻrin olgan turli ellipsoidlar koordinata sistemalari va kartografik proyeksiyalarning oʻzgartirilishiga geografik oʻzgartishlar (konversiyalash) deyiladi.
Geografik oʻzgartishning bir nechta usullari mavjud. Berilgan geografik koordinatalar (kenglik, uzoqlik va balandlik) boshlangʻich nuqtasining geosentrik toʻgʻri burchakli koordinatalar markazidan siljishi qiymatini hisobga olgan holda boshqa geografik koordinatalarga oʻtish eng sodda usul hisoblanadi. Bunda ikkala ellipsoid oʻqlari yoʻnalishlari parallel deb olinadi, bu esa koʻp holatlarda haqiqiyga toʻgʻri kelmaydi. Bu usul uncha katta boʻlmagan hududlardagi ishlar uchun mos keladi, chunki oʻzgartirish jarayonida yuz beradigan xatoliklar berilgan boshlangʻich qiymatlardan kichikdir.
Berilgan nuqtaning koordinatasi yoki biz GPS, geodezik asbob orqali topgan yer yuzi nuqtasining koordinatasi turli koordinata sistemalarida turli koordinata birliklariga ega boʻlishi mumkin. Hozirgi kunda Oʻzbekiston uchun SK-42 (Система Красовского, 1942) koordinata sistemasi va WGS-84 sistemasi qoʻllaniladi. Bu ikki koordinata sistemalari orasidagi koordinatalar farqi yoki siljishi turli hududlar uchun turlicha boʻladi. Masalan, Oʻzbekiston hududi uchun 50–70 metrni tashkil etsa, Rossiya Federatsiyasining Kaliningrad viloyati uchun

bu koʻrsatkich 140 metrni yoki Ural hududi uchun 100 metrni tashkil etadi. Bunga sabab, taqqoslash olib borilayotgan hududlarning turli joylarda joylashganligidir. Umumiy taqqoslash natijalariga koʻra, bu ikkala sistemalar orasi 0 dan 170 metrgacha farq qilishi isbotlangan. Maksimal darajadagi yaqinlik Markaziy Xitoy va Chilida aniqlangan boʻlib, bu, oʻz navbatida, mazkur hududlardagi SK42 va WGS84 datumlarining bir-biriga oʻzaro yaqinligidan darak beradi.

Agar SK42 va WGS84 larni oʻzaro taqqoslaydigan boʻlsak, unda yer yuzasidagi ma’lum bir joydan nuqta tanlab olinadi va ikkala sistemada oʻzaro qoʻyib chiqiladi. Shundan keyin ular orasidagi farq yoki masofa aniqlanadi.

2.6-rasm. Dunyo hududlari boʻyicha SK42 va WGS84 sistemalarining farqi
(Manba: Internet)
Ushbu hisob-kitoblarga koʻra, minimal masofa 1.23487 metrni tashkil etsa, maksimal farq esa 166.61792 metrni tashkil etmoqda.

2.7-rasm. Oʻzbekiston uchun SK42 va WGS84 sistemalarining farqi
(Manba: Internet)


Demak, yuqoridagi rasmdan koʻrish mumkinki, Oʻzbekistonning Fargʻona vodiysi hududi uchun WGS84 va SK42 orasidagi koordinatalar farqi 50−70 metrni tashkil qilsa, qolgan hududlar uchun bu koʻrsatkich asosan 70−90 metrni tashkil etar ekan.
Oʻzgartishning Molodenskiy usuli ham mavjud boʻlib, u beshta parametr boʻyicha bir geografik koordinatalar sistemasidan boshqasiga toʻgʻriburchakli geosentrik koordinatalarga oʻtmasdan oʻzgartishni ta’minlashga qaratilgan.
Oʻzgartish jarayoni aniqligini oshirish uchun Gelmert usulidan foydalaniladi. Ushbu oʻzgartish usuli yettita parametrga – uchta koordinatalar boʻyicha bir ellipsoid markazining boshqasiga nisbatan siljishi va chiziqli masshtab oʻzgarishining masshtab koeffitsiyentini hisobga olib, uni uchta burchaklari boʻyicha burishga asoslangan.
Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, koordinata sistemalarini oʻzgartirish usullarini quyidagicha tasniflash mumkin:

1. 
   Uchta parametrlar (∆Х, ∆Y, ∆Z) boʻyicha ikkita koordinata sistemalari markazlarining chiziqli siljishini koʻrsatuvchi qiymatlar, m.
   
2. 
   Beshta parametrlar (∆Х, ∆Y, ∆Z, ∆A, ∆F) boʻyicha (Molodenskiy usuli), bu yerda ∆Х, ∆Y, ∆Z – uchta oʻq boʻyicha ikkita koordinata sistemalari markazlarining chiziqli siljishlari, m; ∆A − ellipsoidlar katta oʻqlari orasidagi farq; ∆F – ikkita ellipsoidlar siqilish qiymatlarining farqi.
   
3. 
   Yettita parametrlar (∆Х, ∆Y, ∆Z, Rx, Ry, Rz, ∆S) boʻyicha, bu yerda ∆Х,
   

∆Y, ∆Z – uchta oʻq boʻyicha ikkita koordinata sistemalari markazlarining chiziqli siljishlari, m; Rx,Ry, Rz – boshlangʻich ellipsoid oʻqlarining burilish burchaklari omega (Ω), fi (φ) va kappa (κ); ∆S – chiziqli masshtab oʻzgarishini koʻrsatuvchi masshtab koeffitsiyenti.
Keltirilgan oʻzgartishlar turlaridan birini qoʻllab, bitta koordinatalar sistemasidan boshqa sistemaga oʻtish usuli va sxemasini tanlash mumkin.
Oʻzbekistonda yaratilgan va yaratilayotgan kartalar xalqaro va boshqa davlatlarning matematik asoslaridan farqli ravishda ishlab chiqilgan. Bunda asos sifatida Pulkovo -42 koordinata sistemasidan (SK-42) foydalaniladi. Ushbu

koordinata sistemasi matematik hisoblashlarda Krasovskiy ellipsoidini matematik asos sifatida qoʻllaydi. Agar siz ArcGIS dasturida yaratayotgan kartangiz mahalliy koordinata sistemasiga mos kelishini xohlasangiz, unda dasturdagi parametrtlarni mos ravishda toʻgʻrilashingiz zarur boʻladi. Ushbu ishlar GPS va GNSS qurilmalarida ham bajarilishi mumkin. Bu, oʻz navbatida, keyinchalik WGS-84 dan yana mahalliy koordinata sistemasiga oʻtmaslik uchun bajariladi.

Hozirgi kunda ishlab chiqarilayotgan GPS va GNSS qurilmalar hamda dasturlarda SK-42 ning parametrlari (3 ta va 7 ta) avtomatik tarzda kiritilgan yoki mavjudlaridan tanlanishi mumkin. Ammo uning parametrlarini, ya’ni markazlashgan ellipsoiddan siljish qiymatlarini bilib qoʻyish geoinformatika mutaxassisi uchun muhimdir. Ba’zi qurilmalardagi avtomatik kiritish usuli ishlamagan yoki SK-42 ning siljish qiymatlari kiritilmagan taqdirda, qoʻl yordamida kiritish zarur boʻlib qolishi mumkin. Shunday holatlarda quyidagi qiymatlardan foydalanish muhim sanaladi:
2.2-jadval