Кратко — критерии и практические рекомендации.
Критерии выбора
- Свойство проекции (что нужно сохранить):
- для инженерных работ преимущественно требуются локальная сохранность углов (конформность) и малые линейные искажения;
- для кадастра важна согласованность сетки по всей стране и простота точных преобразований.
- Расположение и форма страны:
- вытянутая в меридианном направлении → отдавать предпочтение конформной конической (Lambert Conformal Conic) или секантной конической системе;
- вытянутая по долготе → трансверсальная Меркатора / Гаусса–Крюгера (Transverse Mercator, Gauss–Krüger) с зонами;
- большая протяжённость и по широте, и по долготе → комбинированный подход (несколько зон или специальная косая проекция).
- Масштабные требования (пределы искажений):
- задать допустимый относительный линейный масштабный дефект $\Delta k$ (рекомендуемо для инженерии $\Delta k\le 10^{-4}$ — т.е. не более $0,01\%$; для кадастра можно допускать $\Delta k\le 5\cdot 10^{-4}$);
- контролировать максимальную погрешность координат в плановой плоскости (для инженерных работ обычно метрологические требования $\le 0,01\text{м}$–$0,05\text{м}$, для кадастра — десятки сантиметров/сантиметры в зависимости от юрисдикции).
- Ширина зон и переходы:
- для Transverse Mercator обычно зоны $3^{\circ }$ или $6^{\circ }$ долготы; ширина выбирается так, чтобы при краю зоны $\Delta k$ укладывался в требуемый предел;
- предусмотреть переходные/накладывающиеся полосы и правила привязки объектов, лежащих на границах зон.
- Согласование геодезической основы:
- единый геодезический датум/реализация (референсный эпок, параметры эллипсоида) по всей стране;
- обеспечение высокоточных сетей преобразования (NTv2 или эквивалент) между локальными системами и национальной системой.
- Вертикальная привязка:
- согласованный геоид/вертикальная система для преобразования высот (важно при инженерных работах).
- Правовые и эксплуатационные требования:
- единые стандарты форматов, точности, округления координат и метаданных (EPSG/ISO совместимость);
- поддержка в САПР/GIS/базах кадастра и в GNSS-процессинге.
- Практичность и поддержка:
- простота параметров (центральный меридиан, масштабный коэффициент $k_0$, ложные координаты);
- наличие реализации в ПО (proj/PROJ, EPSG), документация и процедуру преобразований.
Рекомендации по реализации
- Если страна преимущественно протяжённа по долготе:
- использовать зонированную Transverse Mercator (UTM/Гаусс–Крюгер) с шириной зон, обеспечивающей $\Delta k$ ниже требуемого предела; установить $k_0$ (типично $0,9996$ для UTM) или подобрать для уменьшения максимального искажений.
- Если страна протяжённа по широте:
- Lambert Conformal Conic с 2–3 стандартными параллелями, выбранными так, чтобы минимизировать искажения в полосе интереса.
- Если значительна протяжённость и в широту, и в долготу:
- вариант A: национальная многозонная система (узкие TM-зоны) с аккуратными переходами и общим датумом;
- вариант B: одна косая конформная проекция (Oblique Mercator) для «диагональных» вытянутых территорий;
- вариант C: единая «проектируемая» проекция с контрольными локальными трансформациями (NTv2), если требуется единая картографическая плоскость.
- Кадастр:
- обязательна единая референция (датум, год, модель геоида) и единые правила округления/записи координат;
- для согласованности границ использовать конформную проекцию (чтобы углы участков не искажались) и точные сетевые преобразования при переходе между зонами.
- Технические параметры и метрики:
- задать допустимый максимум линейного искажения $\Delta k_{\max }$ (пример: $10^{-4}$ для инженерии); контролировать его в любой точке через функционал проекции;
- обеспечить преобразование между геоцентрическими координатами и плоскостью с точностью, сравнимой с требованиями кадастра (исп. NTv2 / бинарные гриды для трансформаций).
- Документирование и обслуживание:
- публиковать точные параметры CRS (центральный меридиан, $k_0$, ложные смещения, эллипсоид, эпок) в едином реестре (EPSG-коды), снабдить методиками трансформаций и тестовыми наборами.
Краткое правило выбора
- Главное — сохранить конформность и держать максимальное относительное искажение $\Delta k$ ниже заданного порога (для точных инженерных работ примерно $\Delta k\le 10^{-4}$). Выбирать проекцию (TM, LCC, Oblique M) и схему зон так, чтобы это условие выполнялось по всей территории, при этом обеспечив единый геодезический базис и точные грид‑трансформации для согласованного кадастра.