23. Методика пересчета координат точек из одной координатной зоны в другую

На практике нередко возникает задача перевычисления (преобразования) координат из одной зоны в другую. Эта задача заключается в том, что координаты какого-либо пункта или многих пунктов, отнесенные к осевому меридиану с долготой L'_o одной зоны, требуется перевычислить с отнесением к осевому меридиану другой зоны, имеющему долготу L"_o. Такая задача может возникать в следующих случаях:

1) если триангуляционная сеть расположена на стыке двух смежных зон (исходные данные в восточной и западной частях триангуляции отнесены к разным осевым меридианам этих зон), то для уравнивания такой триангуляции в системе одной зоны необходимо преобразовать координаты исходных пунктов из одной зоны в другую;

2) в связи с переходом на систему трехградусных зон в районах, где намечено исполнение топографических съемок в крупных масштабах (1:10 000, 1:5000), при наличии координат опорной сети, вычисленных в шестиградусной зоне, возникает задача перевычисления координат из шестиградусных зон в трехградусные или в зону с частным значением долготы осевого меридиана;

3) при обработке ходов съемочного обоснования аэрофотосъемки на границе зон необходимо координаты опорных пунктов государственной триангуляции иметь в одной системе; если эти пункты расположены в разных зонах и координаты их отнесены к разным осевым меридианам, то возникает необходимость перевычисления координат из одной зоны в другую;

4) если выполнены съемочные работы для составления специальных крупномасштабных планов и район работ оказался на стыке двух зон, или даже в одной зоне, но на ее краю, то возникает необходимость перевычисления координат имеющихся опорных пунктов при некотором другом осевом меридиане, проходящем через территорию данной съемки. Это оказывается необходимым в связи с недопустимой величиной искажений на краю зоны при использовании в специальных целях съемочных материалов.

При окончательном вычислении координат пунктов государственной триангуляции и составлении каталогов принято за правило проводить «перекрытие» зон, т. е. для точек, лежащих вблизи раздельного меридиана, давать координаты в двух смежных зонах. Эта мера в значительной степени приводит к сокращению случаев необходимости преобразования координат пунктов из одной зоны в другую, но не исключает их.

24. Определение разностей геодезических и нормальных высот

Геодезическая высота некоторой точки является минимальным расстоянием между поверхностью эллипсоида и определяемой точкой. Совместно с плановыми координатами B, L геодезическая высота H определяет пространственное положение точки относительно заданного эллипсоида. Эти координаты называют эллипсоидальными. Геодезическая (эллипсоидальная) высота имеет только геометрический смысл и не может быть непосредственна измерена, поскольку в точке поверхности Земли неизвестны ни направление нормали к эллипсоиду, вдоль которой нужно измерять высоту, ни положение отсчетной точки на эллипсоиде, которая к тому же физически недоступна. Вычислить геодезические высоты или их разности (превышения) возможно по результатам спутниковых наблюдений, тригонометрического и астрономо-геодезического нивелирования.

Нормальной высотой является высота над эллипсоидом в нормальном поле такой точки, для которой разность нормального потенциала относительно эллипсоида тождественно равна геопотенциальному числу точки поверхности Земли. Нормальные высоты практически не зависят от выбора эллипсоида и определяются по результатам измерений, выполненных на физической поверхности Земли. Однако они связаны с выбором начальной точки, от которой выполняется геометрическое нивелирование и ведется счет геопотенциальных чисел. В России отсчет высот принято вести от нуль-пункта Кронштадского футштока. Нормальная система высот выгодно отличается от ортометрической тем, что не требует гипотез о распределении масс внутри Земли, поэтому вычислить значение высоты можно достаточно точно, а качество полученных высот зависит в основном только от качества измерений. Нормальные высоты могут быть определены из результатов нивелирования, а также вычислены по геодезическим высотам, если есть информация о разностях (Нг – Нγ), то есть высотах квазигеоида ζ, поскольку сумма нормальной высоты и аномалии высоты дает геодезическую высоту точки поверхности Земли: Нг = Нγ+ζ.