Полевая съёмка без интернета: офлайн-проект в QField, выгрузка в DXF и контроль данных

Полевая съёмка без интернета: офлайн-проект в QField, выгрузка в DXF и контроль данных

Полевой сегмент работ — это участок без связи, ограниченное время и данные, которые нельзя потерять. Отсюда три требования к офисной подготовке: проект должен работать полностью офлайн, синхронизация не должна приводить к конфликтам, а выгрузка в чужой формат (DXF) не должна превращаться в «картинку без географии». Ниже — рабочий порядок, собранный из документации QGIS, QField и GDAL.

Почему офлайн — это не «просто отключить интернет»

QField работает офлайн по умолчанию: подложки, слои и формы загружаются на устройство заранее, а сеть нужна только для синхронизации изменений. Это осознанная архитектура: в поле связь может пропасть на десятки минут, и приложение не должно ни терять геометрию, ни блокировать работу.

Отсюда правило: подготовка проекта в офисе — это отдельная работа, а не «сохранить и скопировать на планшет». Ниже — состав подготовки.

Шаг 1. Формат данных: GeoPackage, один слой — один файл

QField и QFieldCloud оптимизированы под GeoPackage (.gpkg); официальная документация рекомендует конвертировать слои в этот формат перед началом проекта (в QGIS: «Слой → Экспорт → Сохранить объекты как…» → Формат: GeoPackage).

Вторая рекомендация документации — модульная структура файлов: не хранить все слои в одной базе survey_data.gpkg, а разнести их по файлам (trees.gpkg, roads.gpkg, buildings.gpkg). Причина практическая: QFieldCloud делает резервную копию изменённого файла на каждую синхронизацию, и откат одного файла не должен затрагивать валидную работу по другим слоям.

Побочные выгоды GeoPackage: единый файл с атрибутами, пространственным индексом и CRS, устойчивость к проблемам с кодировкой имён атрибутов (в shapefile имена полей ограничены и приводятся к верхнему регистру) и отсутствие «потери точности», характерной для текстовых форматов.

Шаг 2. Пути и идентификаторы — две настройки, которые экономят день съёмки

Относительные пути. В QGIS: «Проект → Свойства → Общие → Пути → Сохранить как: Относительные». Абсолютные пути вида C:\Users\...\photo_001.jpg ломаются при переносе на мобильное устройство из-за другой файловой структуры — и это самая частая причина «пропавших» фотографий и подложек в поле.

Уникальные идентификаторы. Когда несколько человек собирают данные офлайн одновременно, обычная автоинкрементация (1, 2, 3…) приводит к конфликтам при применении дельт. Документация рекомендует:

• для связей и внешних ключей — отдельное текстовое поле (например, survey_uuid) со значением по умолчанию uuid() или uuid('WithoutBraces');
• для встроенного fid в GeoPackage — значение по умолчанию epoch(now()), чтобы идентификатор был уникальным по времени; при этом «применять значение по умолчанию при обновлении» должно быть выключено, чтобы идентификатор не менялся при редактировании.

Заведите это поле сразу: переделать идентификаторы после съёмки — отдельная операция с риском задвоения связей.

Шаг 3. Атрибуты и формы

Проект — это не только геометрия. Покажите заказчику или бригаде перечень атрибутов до выезда: что обязательно, что заполняется списком, что требует фото. В QGIS атрибутные формы задаются в «Свойства слоя → Форма атрибутов», где для полей можно задать ограничения (список значений, числовые границы, обязательность).

Чем строже форма, тем меньше возвратов с объекта: «пустой» код материала или «на глаз» записанная категория потом разбираются в офисе часами.

Шаг 4. Упаковка проекта: QFieldSync

Плагин QFieldSync в QGIS готовит проект к работе на устройстве. Ключевые шаги:

1. Подготовка базовой карты. Она должна быть растровым слоем (например, подготовленный GeoTIFF) или комбинацией слоёв, собранной в «тему карты». Подложка выбирается под рабочую область.
2. Действия слоёв для каждого слоя: Copy — скопировать на устройство без редактирования; Offline editing — рабочая копия, изменения которой потом синхронизируются обратно; Remove — не переносить вовсе (так исключают подложки); No action — только для WMS/WFS.
3. Область интереса (AOI). При упаковке выбирается участок, для которого будет отрисован базовый слой, — это прямо влияет на размер пакета и время подготовки.
4. Упаковка в переносимую папку проекта, копирование на устройство.

После работы: копия изменённой папки возвращается на компьютер и синхронизируется с исходным проектом (плагин QFieldSync умеет и «собрать пакет», и «принять изменения обратно»).

Если используется QFieldCloud, схема та же, но с облачной синхронизацией; при этом работа с данными идёт через временный GeoPackage, и изменения остаются локальными до синхронизации — это защищает от потери данных при обрывах связи.

Шаг 5. Выгрузка в DXF: главная ловушка

DXF — формат обмена чертежами, а не геоданными. Драйвер GDAL/OGR прямо указывает: файлы DXF считаются не имеющими геопривязки. То есть при экспорте в DXF вы получите корректную геометрию, но информация о системе координат в самом файле не хранится — её нужно передавать отдельно.

Практические шаги, чтобы не превратить результат в «картинку»:

1. Сначала приведите слой к целевой системе координат (перепроецируйте, а не «присвойте» метку) — про это отдельно: системы координат и пересчёт.
2. Экспортируйте в DXF из QGIS («Экспорт → Сохранить объекты как…» → формат DXF). Драйвер умеет писать DXF, совместимый с AutoCAD 2004 и позднее; начиная с GDAL 3.12 читается и двоичный DXF.
3. Приложите описание геопривязки отдельным файлом (.prj с определением CRS) и укажите в сопроводительной записке, в какой системе записаны координаты. Без этого получатель вынужден угадывать.
4. Замкнутые контуры. По умолчанию драйвер отдаёт замкнутые POLYLINE/LWPOLYLINE как ломаные, а не как полигоны (опция DXF_CLOSED_LINE_AS_POLYGON по умолчанию FALSE). Если границы участков должны читаться как площади, включайте эту опцию при экспорте — иначе площадь в CAD не посчитается.
5. Штриховки (HATCH) собираются в полигон, но заливка не передаётся; дуги и сплайны разбиваются на отрезки (шаг задаётся опцией OGR_ARC_STEPSIZE); текст переносится с приблизительным позиционированием, потому что без метрик шрифта точное совпадение с CAD не гарантировано. Учитывайте это в ожиданиях: DXF — обмен, а не «идеальная копия» исходного чертежа.
6. Проверьте обратным импортом. Загрузите выгруженный DXF обратно в QGIS и сравните: число объектов, атрибуты, положение точек, отсутствие «съехавших» полигонов. Это единственная надёжная проверка, что обмен состоялся.

Шаг 6. Контроль качества данных: что проверять до сдачи

Контроль удобно разбить на четыре прохода.

1. Пространственные проверки

• координаты вне ожидаемой области (частая ошибка — забытый пересчёт или «присвоенная» метка);
• дубликаты точек и совпадающие коды в одном месте;
• «прыгающие» точки: соседние объекты с несопоставимым удалением;
• незамкнутые контуры там, где граница должна быть замкнутой.

2. Атрибутивные проверки

• заполненность обязательных полей (пустые коды, пропущенные категории);
• соответствие кодов справочнику проекта;
• типы значений: даты в одном формате, числа — числами, а не текстом.

3. Тематические проверки

• наличие контрольных точек, снятых в начале и в конце сессии;
• расхождение с эталонными координатами — и вывод о допустимости;
• сверка площади, посчитанной по геометрии, с площадью в учётных системах (ЕГРН, экспорт из ведомости). Расхождение — сигнал либо о геометрии, либо о неверной системе координат.

4. Логистические проверки

• полнота комплекта: журнал, выгрузка, протокол контроля, фотоматериалы;
• дублирование данных на двух носителях;
• совпадение версий ПО и данных (проект собран в QGIS 3.44, а поле идёт в QField другой версии — проверьте совместимость на этапе подготовки).

Чек-лист офисной подготовки

• [ ] Слои переведены в GeoPackage, каждый слой — в отдельный файл.
• [ ] Пути проекта — относительные; файлы данных лежат рядом с проектом.
• [ ] Уникальные идентификаторы: uuid() для ключей, epoch(now()) для fid.
• [ ] Атрибутные формы настроены: обязательные поля, списки, ограничения.
• [ ] Базовый слой подготовлен (растр или тема карты), выбрана область интереса.
• [ ] QFieldSync: действия слоёв заданы, пакет собран, объём проверен.
• [ ] Связка GNSS отработана в офисе, NTRIP-клиент определён (см. материал о RTK и NTRIP).
• [ ] Слой перепроецирован в целевую систему координат.
• [ ] Экспорт в DXF с включённой опцией замкнутых полигонов, рядом — .prj.
• [ ] Обратный импорт DXF выполнен и совпал с исходником.

FAQ

Можно ли работать в поле с планшетом без отдельного GNSS-приёмника? Можно, но точность будет ограничена возможностями встроенного модуля (единицы метров), чего недостаточно для кадастровых и топографических задач. Внешний приёмник, в том числе с RTK-поправками, подключается к QField по Bluetooth/BLE.

Почему после синхронизации появились дубли точек? Обычно из-за идентификаторов: если в слое стоит автоинкрементация и несколько полевых сотрудников собирали данные одновременно, дельты конфликтуют. Лечится на этапе подготовки — уникальными uuid()/epoch(now()), а не склеиванием результатов вручную.

Чем отличается «присвоить CRS» от «перепроецировать» при выгрузке? Присвоение меняет только подпись системы координат, координаты остаются прежними. Перепроекцирование пересчитывает значения. Для выгрузки в DXF и передачи заказчику нужен именно пересчёт.

Файл DXF открылся, но объекты «уехали». Скорее всего, не приложено описание системы координат (.prj) либо получатель интерпретирует координаты в другой СК. Проверьте, записаны ли координаты в метрах и в какой именно системе, и приложите .prj.

Можно ли редактировать в поле атрибуты, которых не было в проекте? Технически да, но схема должна быть продумана заранее: добавление полей в офисе после съёмки требует переноса данных и часто ручного заполнения. Практичнее заложить все нужные поля в форму до выезда.

Нужен ли интернет для QFieldCloud? Для синхронизации — да; для самой полевой работы — нет. Изменения остаются локально до синхронизации, что как раз и обеспечивает устойчивость к обрывам связи.

Рабочее место: что берут в поле

Офлайн-проект снимает вопрос «есть ли сеть», но добавляет требования к железу: достаточный объём накопителя (пакет проекта, фотографии и резервная копия места в поле — это десятки гигабайт за смену), ёмкость батареи и надёжность хранения. Практические ориентиры по таким станциям — в материале про лёгкие ноутбуки для командировок и про апгрейд памяти и накопителя. Обоснование допустимой погрешности измерений — в статье о средней квадратической погрешности Mt.