Методологические проблемы
- Сложная рельефная геометрия: террасы и крутые склоны нарушают допущение плоской (планиметрической) поверхности — необходимо работать с поверхностью (3D), а не только с проекцией на горизонталь. Поверхностная площадь связана с планиметрической через угол наклона: $$A_s={\iint }_{A_p}\sec \alpha (x,y)dA$$ для однородного наклона $$A_s=A_p\sec \alpha .$$ Угол наклона можно получить из цифровой модели рельефа (ЦМР): $$\tan \alpha =\sqrt{{\left(\frac{\partial z}{\partial x}\right)}^2+{\left(\frac{\partial z}{\partial y}\right)}^2}.$$ - Разрыв и неоднородность границ: террасы, подпорные стены, лесной покров скрывают физические границы; исторические межи могут быть разрознены или утрачены.
- Трудность геодезической привязки: ограниченный доступ, опасные участки, затенение спутниковыми сигналами под кроной — затрудняют установку реперов и съемку с наземных приборов.
- Нужно учитывать эрозию, оползни и сезонные изменения: межи в долгосрочной перспективе меняются по рельефу и растительности.
- Требования к точности и представлению 3D-координат, необходимости учета вертикальной привязки к единой нивелирной системе.
Правовые проблемы
- Неопределённость метода измерения площади: закон/регламент может требовать планиметрической площади, а реально важна поверхностная (особенно для налогообложения или использования). Это вызывает споры.
- Дефицит/неоднозначность документов: старые акты, отсутствие точных описаний и координат; конфликты собственников при пересечении террас.
- Ограничения природоохранного, лесного и горного законодательства: запреты на вырубку, ограничение работ на склонах, которые усложняют межевание и требуют согласований.
- Требования к квалификации и аккредитации землемеров, а также к приемлемым методикам и точности данных в кадастре.
- Необходимость 3D-кадастра: традиционный 2D-кадастр не отражает вертикальной компонентой террас и уступов — юридические споры по правам пользования над «вертикально перекрывающимися» частями.
Как современные геодезические технологии помогают
GNSS (RTK, сеть ВРС, многочастотные/мультисистемные приёмы)
- Даёт высокоточную геодезическую привязку пунктов репера и опорной сети. Для открытых участков обеспечивает горизонтальную точность уровня RTK (сантиметры).
- Ограничения под лесом: слабые/многолучевые сигналы → уменьшение точности. Решения: многоприёмная техника, длительная статическая съемка, установка временных контрольных точек на открытых участках, комбинирование с наземными методами (тахеометр).
- Необходима вертикальная привязка к единой нулевой поверхности (геоиде).
LiDAR (авиа/БПЛА/стационарный/ TLS)
- Penetration под кроной: активное зондирование может получить «точки земли» под лесом и чётко выделить бровки террас, подпорные стены и точечный рельеф; формирует плотную ЦМР и модель поверхности (DTM/DSM).
- Высокая точность по вертикали и плотность точек позволяет детектировать шаги террас, эрозионные размывы, уступы.
- TLS (стационарный) полезен для обследования крутых стен, подпорных конструкций и сложных локальных форм.
- Ограничения: стоимость, необходимость классификации точек (ground vs vegetation), качество под кроной зависит от частоты повторов и углов сканирования.
Фотограмметрия (аэро/БПЛА, SfM)
- Высокое пространственное разрешение ортофотопланов и 3D-моделей там, где видимость поверхности открыта (террасы без плотной кроны). Хороша для идентификации границ, культур, троп, подпорных сооружений, сравнения исторических изменений.
- Требует GCP (контрольных точек) для геопривязки; под лесом не заменяет LiDAR для получения грунтовых точек.
- Быстрота и экономичность для мелкомасштабных участков и периодического мониторинга.
ГИС (интеграция данных, анализ, хранение)
- Объединяет GNSS, LiDAR, фотограмметрию, кадастровые документы; строит TIN/GRID, вычисляет поверхностную площадь, длины учетных линий по поверхности, профили склонов, зоны риска (оползни).
- Поддержка 3D-кадастра: хранение полиэдров/объёмов, вертикальных ограничений и сервитутов.
- Инструменты автоматической классификации и изменения состояния (change detection) для мониторинга эрозии/вырубок.
- Позволяет формировать карты-основания для юридических актов и подготовить доказательную базу (метаданные, точности).
Рекомендованная методика (интегрированный рабочий процесс)
1. Предварительный анализ: исторические документы, правовой статус леса, охранные зоны, рельефный риск.
2. Сбор удалённых данных: LiDAR (приоритетно для лесистых участков) + авиа/БПЛА фотограмметрия где крона разрежена. Построение DTM (ground) и DSM.
3. Геодезическая привязка: сеть GNSS-опор с визирацией (RTK/статическая) на свободных площадках; GCP для фотограмметрии.
4. Детализация: TLS и наземные тахеометрические съемки на сложных, занятых кронами или опасных участках; обследование подпорных стен и террас вручную.
5. Обработка и проверка: классификация LiDAR, построение TIN, вычисление планиметрической и поверхностной площадей, анализ погрешности (передача метаданных о точности).
6. Юридическое оформление: подготовка межевого плана с 3D-координатами, указанием метода измерения площади (planimetric vs surface), приложением ортофото и протоколом погрешностей; согласование с лесной/охраной/городской инстанцией.
7. Наблюдение: периодические съёмки для контроля эрозии, смещений и изменения границ.
Замечания по точности и юридической приемлемости
- В кадастровых делах важно задокументировать методику и погрешности: тип датчика, плотность LiDAR, вертикальная/горизонтальная точность GNSS, дата съёмки — без этого результаты могут быть оспорены.
- При конфликте сторон нужны явные физические ориентиры и 3D-описания границ (координаты, отметки, профиль склона).
- Законодательство отдельных стран может требовать конкретный способ измерения площади (планиметрическую) — при этом рекомендуется приводить обе площади и юридически обосновать выбор.
Кратко: сочетание высокоплотного LiDAR для получения DTM под кроной, GNSS-сети для привязки, фотограмметрии для визуализации и ГИС для расчётов и юридической документации — решает большинство методологических и технических проблем межевания на террасированных и лесистых склонах, при условии тщательной верификации данных и соблюдения правовых требований.