16. Геодезическая система координат. Система прямоугольных координат

Геодезическая система координат — система отсчёта, в которой положение точек определяется геодезическими координатами (геодезическая широта B, геодезическая долгота L и геодезическая высота H) относительно

принятого референц-эллипсоида.[ГОСТ 22268-76]

Центр эллипсоида совпадает с центром масс Земли (геоцентрическая система), ось вращения эллипсоида совпадает с осью вращения Земли, плоскость начального (нулевого) меридиана совпадает с плоскостью гринвичского меридиана.

Отличие от астрономической системы: геодезическая система использует нормаль к эллипсоиду, а не отвесную линию (как в астрономической).

Глобальная система WGS-84

Система геодезических параметров WGS-84 включает:[Wikipedia; GEO-Terra]

●​ Фундаментальные геодезические постоянные

●​ Системы координат WGS-84, закрепляемые пунктами глобальной геодезической сети

●​ Параметры общеземного эллипсоида (ОЭЗ)

●​ Характеристики модели гравитационного поля Земли

●​ Параметры трансформирования между WGS-84 и национальными системами

Версии WGS-84:

Современная версия: WGS-84 (G2296) [GEO-Tiger]

Обозначение версий: литера G = GPS, числа (750, 1150, 1762, 2296) — номер GPS-недели, соответствующей дате версии

ПЗ-90.11 (Параметры Земли 1990 года, версия 11) [Постановление

Правительства РФ №1240]

Российская геоцентрическая система координат.

Параметры ПЗ-90.11:

●​ Геоцентрическая гравитационная постоянная (с атмосферой): GM = 398600.4418 км³/с²

●​ Угловая скорость вращения Земли: ω = 7.292115 × 10 рад/с ●​ Большая полуось эллипсоида: a = 6378136 м

●​ Сжатие: α = 1/298.25784

ГСК-2011 (Геодезическая система координат 2011 года) [Постановление Правительства РФ №1240]

Современная российская система, используется для гражданских геодезических и картографических работ.

Параметры ГСК-2011:

●​ Геоцентрическая гравитационная постоянная (с атмосферой): GM = 398600.4415 км³/с²

●​ Угловая скорость вращения Земли: ω = 7.292115 × 10 рад/с ●​ Большая полуось эллипсоида: a = 6378136.5 м

●​ Сжатие: α = 1/298.2564151

Государственные системы координат России [Постановление Правительства РФ от 24.11.2016 № 1240]

1.ГСК-2011 — для геодезических и картографических работ (гражданское

применение), устанавливается государственной геодезической сетью

2.ПЗ-90.11 — для навигации, орбитальных полётов и оборонных задач, устанавливается космической геодезической сетью и государственной геодезической сетью

3.Исторические системы (до 2021 года):

●​ СК-42 (система координат 1942) — эллипсоид Красовского, исходный пункт Пулково

●​ СК-95 (система координат 1995) — переходная система

Применение:​

Для всех новых работ с 1 января 2017 года обязательна ГСК-2011. Архивные материалы могут оставаться в старых системах до 2021 года.[INNER; Rosreestr.tatarstan]

Представление координат в системах ПЗ-90, WGS-84, ГСК-2011

Положение точек может быть представлено в виде:[ПП РФ №1240]

1. Пространственные прямоугольные (декартовы) координаты (X, Y, Z)

●​ Начало: центр масс Земли

●​ Ось Z: направлена по оси вращения Земли (к северному полюсу) ●​ Ось X: пересечение плоскостей экватора и гринвичского меридиана ●​ Ось Y: дополняет систему до правой

Центр ОЭЗ совпадает с началом координат, ось вращения эллипсоида — с осью Z, плоскость начального меридиана — с плоскостью XOZ.[ПП РФ №1240]

2. Геодезические координаты (B, L, H)

●​ B — геодезическая широта (относительно экватора эллипсоида)

●​ L — геодезическая долгота (относительно гринвичского меридиана)

●​ H — геодезическая высота (над поверхностью эллипсоида)

Геодезические координаты относятся к общеземному эллипсоиду, размеры которого определены значениями большой полуоси и сжатия.[ПП РФ

№1240]

Система прямоугольных координат на карте (плоские координаты)

Проекция Гаусса-Крюгера:

Используется в России для топографических карт. Территория разделена на 6-градусные зоны по долготе.[INNER]

●​ Оси: X (вдоль осевого меридиана), Y (перпендикулярно ему) ●​ Нет искажений на осевом меридиане ●​ Минимальные искажения в пределах зоны