12. Системы координат

Системы координат (datums) можно разделить на геоцентрические и топоцентрические.

В геоцентрической системе размеры эллипсоида, ориентация и положение его центра выбираются следующим образом:

-объем эллипсоида предполагается равным объему геоида; -большая полуось эллипсоида лежит в плоскости экватора геоида; -малая полуось направлена по оси вращения Земли; -среднеквадратичное отклонение поверхности эллипсоида от поверхности геоида минимально по всей территории земного шара.

WGS72 и сменившая ее WGS84, а также российская SGS85 являются геоцентрическими системами координат на эллипсоидах WGS72, GRS80 и SGS85 соответственно. В системе NAVSTAR используется WGS84, а в системе GLONASS - SGS85.

Топоцентрическая (национальная) система координат появляется так: вы берете некоторый эллипсоид и располагаете его таким образом, чтобы для заданной территории среднеквадратичное отклонение поверхности эллипсоида от поверхности геоида было минимальным. При этом остальная часть мира вас не интересует: отклонения на другой стороне Земли может быть сколь угодно велико.

В России используются несколько геодезических систем координат: Пулково 1942 г., 1963 г. и 1991 г. Система координат 1963 г. используется военными и ее параметры преобразования засекречены. Обычно мы пользуемся картами, составленными в системе координат 1942 г. Она базируется на эллипсоиде Красовского.

15.WGS84 (англ. World Geodetic System 1984) — трёхмерная система координат для позиционирования на Земле. В отличие от локальных систем, является единой системой для всей планеты. Предшественниками WGS84 были системы WGS 72, WGS 64 и WGS 60.

WGS 84 определяет координаты относительно центра масс Земли, погрешность составляет менее 2 см. В WGS84, нулевым меридианом считается «IERS Reference Meridian». Он расположен на 5,31” к востоку от Гринвичского меридиана. За основу взят сфероид с большим радиусом — 6 378 137 м (экваториальный) и меньшим — 6 356 752,314245 м (полярный). Отличается от геоида менее чем на 200 м.

Трансформация координат

Чтобы выполнить преобразование координат всех или некоторых объектов карты, пользователь должен выбрать один из предлагаемых системой типов преобразования и задать координаты достаточного числа опорных точек. Пользователь может либо выполнить одноразовое преобразование, результатом которого будет постоянное изменение координат объектов, либо задать для темы или слоя темы закон преобразования, который будет выполняться «на лету» всякий раз при отображении данной темы, не приводя к изменению координат самих объектов, хранящихся в карте.

Отдельно могут быть выполнены операции преобразования растровых объектов, которые позволяют сместить точки растра относительно границ объекта.

Трансформация Гельмерта

Если все пункты уравниваемой сети имеют характеристику Свободный, то уравнивание будет выполняться при условием исправления приближенной конфигурации

[(dx² + dy²)] = min

для всех пунктов сети. Уравненная сеть помещена трансформацией Гельмерта на все пункты сети.

Избранная трансформация Гельмерта

В этом варианте хотя бы два пункта должны иметь характеристику Гельмерт, а остальные Свободный. Уравнивание сети осуществится при тех же условиях, как и предыдущие варианты. Для размещения уравненной сети на референц-систему использованы те же пункты с характеристикой Гельмерт

Термин «местные системы ко_

ординат» не означает установле_

ния какой_то особой геодезиче_

ской системы координат со сво_

им началом и ориентировкой

осей, как это определено в [3].

Местной системой координат на_

зывается система плоских пря_

моугольных координат в проек_

ции Гаусса с местной координат_

ной сеткой. Местные системы

создаются в государственной ге_

одезической системе координат

в проекции Гаусса с элементами

эллипсоида Красовского. Это

положение реализовано в систе_

ме координат 1963 г. (СК–63) и в

местных системах координатсубъектов РФ. Мнение авторов

статьи [1] о том, что «система ко_

ординат СК–63 по своим харак_

теристикам точности не отвечает

современным требованиям со_

здания и использования крупно_

масштабных карт и планов» про_

тиворечит теории проекции Га_

усса.

16. Система GLONASS Глобальная Навигационная Спутниковая Система состоит разработана в начале 80-х годов и принадлежит Российским Аэрокосмическим Силам. На пике своей эффективности система гарантировала аккуратность измерения местоположения в 55метров по горизонтали и 70метров по вертикали в общедоступном стандарте С/А. Точный сигнал (Р) доступен только для военных нужд. Группировка ступников состоит из 24штук. Из них 21 работают на трех орбитальных планах и 3 находятся в законсервированном состоянии, чтобы заменить те, которые вышли из строя. Каждый орбитальный план состоит из 8 спутников, которых объединяет номер "слота": 1-8, 9-16, 17-24. Планы отделены друг от друга на 120градусов и каждый спутник на 45градусов друг от друга. Орбиты спутников ГЛОНАСС почти круглые с наклоном в 34,8градуса и удалены от Земли на 19100км, т.е. находятся ниже спутников GPS. Каждый спутник совершает круг вокруг Земли за 11часов 15минут. Спутники расположены так, что минимум пять сигналов может быть принято ресивером. Все спутники были запущены с космодрома Тюратам в Казахстане. Первые три в октябре 1982года. Прием первых сигналов начался в декабре 1983года. Полностью система должна была начать функционирование в 1991году, но реально заработала только в сентябре 1993года. Посное укомплектование спутниками произошло только в декабре 1995года. Для системы ГЛОНАСС характерен повтор орбит спутниками каждые 8дней. Поскольку каждый план состоит из 8 ступников, каждый из них занимает место предыдущего через несколько дней. GPS такой принцип не использует. В связи с плохим финансированием программы к апрелю 2002года на орбите осталось только 8 работающих спутников, что сделало их использование неприемлимым. Сейчас разрабатывается новая программа ГЛОНАСС-М. В марте 2004года ступников на орбите стало 12 и полностью система начнет работу к 2007году.