Кратко и по делу — как выбор проекции и системы координат влияет и какие компромиссы учитывать при создании многомасштабных карт для городского планирования.

Основные эффекты выбора проекции/CRS

Деформации: любая проекция искажает углы, площади или расстояния. Типичные свойства:
конформная — сохраняет углы (важно для трассировки и навигации), но искажает площади;равновеликая — сохраняет площади (важно для расчётов площадей земель), но искажает формы;равноудалённая — сохраняет расстояния от определённой точки/оси.Масштабное искажение: в проекции вводится масштабный коэффициент (k), зависящий от положения. Пример: в UTM на центральном меридиане (k0 = 0.9996). Для перевода между измерением на сетке и истинными геодезическими расстояниями:
[
D{гео}=\frac{D_{сетка}}{k}.
]Сдвиги при смене датума/трансформации: координатные преобразования (например, между WGS84 и местным датумом) дают смещения и поворот; нужно использовать корректные параметры трансформации и учитывать их погрешности.Вертикальные системы: высоты в разных вертикальных датумах несовместимы — важны при проектировании фундаментов, ливневой канализации и т.д.

Практические компромиссы и рекомендации для городской картографии

Выбор проекции для городской области

Для локальной точности (углы и формы) — использовать конформную картографию типа Transverse Mercator (локальная TM или UTM/State Plane/Gauss‑Krюger) с центральным меридианом, проходящим через город. Это минимизирует угловые и линейные искажения внутри города.Для расчётов площадей (зонирование, оценка земель) применить равновеликие проекции либо корректировать площади при помощи геодезических вычислений.Для отображения в вебе — Web Mercator (EPSG:3857) удобен, но он существенно искажает площади и расстояния; не использовать его для инженерных вычислений.

Управление масштабной неоднородностью (многомасштабность)

Хранить мастер-данные в единой координатной системе (рекомендуется проекция, оптимизированная на городскую область). Это уменьшит ошибки при повторных преобразованиях.Для каждого масштаба/уровня создавать геометрические упрощения (generalization): сглаживание, удаление вершин, агрегирование — чтобы сохранять читаемость и уменьшать размер данных.Обозначать метаданные: допустимая погрешность положения, используемый CRS и параметры трансформации, рекомендуемые масштабы отображения (например, для планов детальной застройки — (1:500)–(1:2000), для районных схем — (1:5000)–(1:25000)) — в KaTeX:
[
\text{детальные планы: }1:500\text{ — }1:2000;\quad \text{обзорные: }1:5000\text{ — }1:25000.
]Масштабные коэффициенты контролировать и при необходимости применять поправки при измерениях: если (k) отличается от (1), применять формулу выше.

Точность и допуски

Для инженерных работ целесообразно требовать линейной погрешности лучше, например, чем (0.1\%) ((1\cdot 10^{-3})) или задавать в метрах в зависимости от масштаба участка.Если площадь города невелика, целесообразно создать локальную проекцию, где максимальная деформация не превышает заданного порога (например, (<0.1\%)).

Проблемы при перекрытии и совмещении слоёв

Совмещение данных из разных CRS требует точных трансформаций; ошибки дают смещения объектов и неправильные пересечения инженерных сетей.При создании многомасштабных тайлов/сервисов — генерировать тайлы в CRS отображения, но хранить исходные данные в проектной системе.

Рекомендации на практике (шаги)

Выбрать главный CRS для проектирования (локальный TM/государственная система) и единый геодезический датум (локальный или WGS84 с корректной трансформацией).Хранить данные в этом CRS, генерировать представления для других CRS по необходимости.Для веб‑карты использовать репрезентацию (Web Mercator) только для визуализации; все расчёты — в проектном CRS.Документировать масштабные коэффициенты (k), параметры трансформаций и ожидаемые погрешности.

Краткое резюме

Проекция = компромисс между сохранением углов, площадей и расстояний. Для городского планирования обычно выбирают локально оптимизированную проекцию (конформную) и единый датум. Для многомасштабных карт — хранить данные в проектном CRS, делать масштабно‑зависимую генерализацию и фиксировать параметры трансформаций и допустимые погрешности.