- •ГЛАВА 1. ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ И СИЛА ТЯЖЕСТИ
- •§ 1. Сила тяжести и ее потенциал
- •§ 2. Физическая поверхность Земли и геоид
- •§ 4. Геодезические прямоугольные системы координат
- •§ 5. Геодезическая эллипсоидальная система координат
- •§ 6. Сферическая система координат
- •§ 7. Специальная система координат сжатого эллипсоида вращения
- •§ 8. Натуральная система координат
- •§ 9. Связь натуральной и геодезической систем координат
- •§ 10. Топоцентрические системы координат
- •§ 11. Влияние движения полюса на координаты
- •§ 12. Международная служба широты и Международное условное начало
- •§ 13. Международная служба вращения Земли
- •ГЛАВА 3. НОРМАЛЬНАЯ ЗЕМЛЯ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
- •§ 14. Нормальный потенциал и нормальное поле. Способы выбора
- •§ 15. Внешний потенциал уровенного эллипсоида
- •§ 16. Представление потенциала уровенного эллипсоида в виде ряда
- •§ 17. Сила тяжести на поверхности уровенного эллипсоида
- •§ 19. Система координат в нормальном поле
- •§ 21. Фундаментальные геодезические постоянные
- •§ 22. Связь системы координат в нормальном поле с натуральной
- •§ 23. Связь элементов аномального поля с аномальным потенциалом
- •§ 24. Уклонения отвеса в геометрическом и физическом определениях
- •§ 25. Астрономо-геодезические и гравиметрические уклонения отвеса
- •§ 26. Топографические уклонения отвеса
- •§ 27. Топографо-изостатические уклонения отвеса
- •§ 28. Астрономо-геодезическая и гравиметрическая аномалии высоты
- •ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПОСТОЯННЫХ. ГЛОБАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ЗЕМЛИ. ОБЩЕЗЕМНЫЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ
- •§ 29. Определение фундаментальных постоянных нулевого порядка
- •§ 31. Глобальные модели потенциала. Результаты определения фундаментальных постоянных. Современные модели нормального поля
- •§ 32. Глобальные модели рельефа
- •§ 33. Общеземные системы координат
- •ГЛАВА 6. РЕДУЦИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
- •§ 34. Редукция угловых измерений
- •§ 35. Редукция линейных измерений
- •§ 36. Приведение линейно-угловой сети в единую систему координат
- •§ 37. Требования к точности геодезических координат для редуцирования
- •ГЛАВА 7. СИСТЕМЫ ВЫСОТ
- •§ 39. Геодезическая высота и методы ее определения
- •§ 41. Нормальная высота и аномалия высоты
- •§ 42. Связь геодезической высоты с нормальной высотой и аномалией высоты
- •§ 43. Нормально-ортометрическая высота и высота когеоида
- •§ 45. Определение разности нормальных высот
- •§ 46. Динамическая высота
- •§ 47. Связь уклонения отвеса и аномалии высоты
- •§ 49. Способы определения аномалии высоты
- •§ 50. Астрономическое нивелирование
- •§ 51. Астрономо-гравиметрическое нивелирование
- •§ 53. Связь приращений геодезической высоты, нормальной высоты и аномалии высоты
- •§ 54. Определение разности нормальных высот по спутниковым наблюдениям. (Астрономо-гравиметрическое нивелирование теллуроида)
- •§ 56. Вычисление гравиметрической аномалии высоты
- •§ 57. Вычисление аномального потенциала по дискретным измерениям силы тяжести
- •§ 58. Вычисление аномалии высоты и уклонения отвеса по дискретным измерениям силы тяжести
- •ГЛАВА 9. ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ. ПОСТРОЕНИЕ И УРАВНИВАНИЕ
- •§ 59. Историческая справка о построении государственной геодезической сети России
- •§ 60. Точность измерений в государственной геодезической сети
- •§ 61. Определение эллипсоида Красовского. Система координат 1942 г.
- •§ 62. Уравнивание государственной геодезической сети
- •§ 63. Система координат 1995 г.
- •§ 64. Перспективы развития государственной геодезической сети России
- •§ 65. Начало счета геопотенциальных чисел и высот
- •§ 66. Водное нивелирование
- •§ 67. Океанографическое нивелирование
- •§ 68. Определение потенциала в начале счета высот
- •§ 69. Уравнивание нивелирной сети
- •§ 70. Необходимость учета геометрии поля силы тяжести в специальных геодезических работах
- •§ 71. Особенности редукционных вычислений в специальных геодезических работах
- •§ 72. Редуцирование результатов измерений в местную прямоугольную систему координат
- •§ 73. Высоты в локальной системе координат
- •§ 74. Определение уклонений отвеса в местной системе
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ
- •ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
- •ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ АББРЕВИАТУРЫ
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Установлено, что начало системы ПЗ-90 совмещено с центром масс Земли со средней квадратической ошибкой 1 м и предельной ошибкой 1,5 м. Единые для всей сети АГС параметры ориентиро вания относительно геоцентрической системы ПЗ-90 определяют ориентировку АГС, т.е. устанавливают исходные геодезические даты астрономо-геодезической системы.
Параметры преобразования КГС-ДГС являются параметрами связи ПЗ-90 и WGS-84 на территории государственной геодезичес кой сети. Приведенные выше значения этих параметров с учетом их ошибок совпадают с современными определениями этих вели чин (см. с. 164).
Окончательное уравнивание АГС. Система координат 1995 г.
Окончательное уравнивание АГС выполнено в 1996 г. в МАГП1. Для этого как опорные использованы координаты 134 пунктов АГС, полученные из совместного уравнивания АГС, ДГС и КГС. Среднее расстояние между пунктами АГС 10-12 км, ошибка взаимного поло жения смежных пунктов 2-4 см.
§ 63. СИСТЕМА КООРДИНАТ 1995 г.
Система координат 1995 г. получена в результате окончатель ного уравнивания АГС по 134 пунктам, координаты которых най дены из совместного уравнивания. При окончательном уравнива нии взаимное положение пунктов АГС по сравнению с уравни ванием 1991 г. практически не изменилось. По существу оконча тельное уравнивание выполнено для определения ориентировки АГС 1991 г. относительно геоцентрической системы координат ПЗ-90 и оценки точности сетей. По сравнению с ориентированием системы 1942 г. изменен принцип установления исходных геодези ческих дат. Если прежде при их назначении старались ориентиро вать референц-эллипсоид так, чтобы его поверхность была по воз можности близкой к поверхности геоида, то при современной ме тодике получают параметры преобразования, входящие в уравнения (2.4) и (2.5) связи систем по всем 134 пунктам.
Одним из принципов, положенных в основание системы СК-95, было минимальное изменение координат в этой системе по сравне
1А.В.Бородко, Г.Н.Ефимов. Об организации работ по введению геодези ческой системы координат СК-95// Геодезия и картография, 2001. - № 1. - С. 26-32.
305
нию с системой 1942 г. Именно поэтому сохранен в качестве отсчетного эллипсоид Красовского. Уравнивание 1991-1996 г. устранило ошибки в координатах СК-42 и дало возможность привязки к гео центрической системе.
Параметры преобразования системы координат СК-95 к геоцентрической системе ПЗ-90 выбраны с соблюдением двух ус ловий:
оси систем параллельны, масштабы одинаковы (£х= еу = εζ- О, т =0;)
прямоугольные координаты Xw Уп, Ζπ исходного пункта Пул ково сохраняют свое значение, соответствующее полученным из совместного уравнивания параметрам преобразования .
Применив уравнения (2.5) или (9.21) и учитывая эти условия, получаем параметры ориентировки СК-95 относительно системы ПЗ-90
Xm 90=X95 + 22,136 м + 0,424 · \θή{Χπ - χ 0) - 0,092 · 10'6(УЯ - у0) +
+ 0,354 · ΙΟ'6 (Ζπ - ζ 0) + 0,19 м,
Ут 9 о = У95 -128,884 м + 0,092 · 10’6 (Хп - х 0) +
+ 0,424 · ЮЛУП-У 0) - 0,524 · ΙΟ'6 (Ζπ - ζ 0) - 0,13 м, (9.23)
Zm 9 0 = Z95 - 83,807 м - 0,354 · ΙΟ'6 (Χπ - χ0) + 0,524 · ΙΟ'6 (Уп - у 0) +
+ 0,424 · ΙΟ-6 (Ζπ - ζ 0) - 0,15 μ .
Последние члены в правой части этих уравнений - это поправ ки в координаты Пулково из совместного уравнивания. Подстав ляя значения прямоугольных координат Пулково, получаем урав нения связи систем координат ПЗ-90 и СК-95:
^/7390 =^95 2^ ,90 М, У/7390= У 95 — 150,94 М, ^/7390“ ^95 - 81,76 М.
Для преобразования геодезических эллипсоидальных коорди нат служат формулы (2.16).
Система СК-95 введена в России с 1 июля 2002 г. постановлени ем Правительства Российской Федерации.
306
ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
от 28 июля 2000 г. № 568 г. Москва
Об установлении единых государственных систем координат
В соответствии с Федеральным законом «О геодезии и картог рафии» Правительство Российской Федерации постановляет:
1.Установить следующие единые государственные системы ко ординат:
система геодезических координат 1995 года (СК-95) - для ис пользования при осуществлении геодезических и картографичес ких работ начиная с 1 июля 2002 г.;
геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90) -для использования в целях геодезического обеспече ния орбитальных полетов и решения навигационных задач.
2.Федеральной службе геодезии и картографии России осуще ствить организационно-технические мероприятия, необходимые для перехода к использованию системы геодезических координат 1995 года (СК-95).
До завершения этих мероприятий используется единая систе ма геодезических координат, введенная постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 г. № 760.
3.Министерству обороны Российской Федерации обеспечить в установленном порядке федеральные органы исполнительной влас ти по их запросам сведениями, необходимыми для использования геоцентрической системы координат «Параметры Земли 1990 года»
(ПЗ-90), и осущестгдевлять контроль за состоянием и развитием пун ктов космической геодезической сети для этой системы координат.
Председатель Правительства Российской Федерации М. Касьянов
Для перехода на новую систему координат нужно получить координаты всех пунктов государственной геодезической сети в этой системе. Используя формулу (9.21) и таблицу 9.6, установим связь систем координат СК-42 и ПЗ-90:
( у |
λ |
1 |
0,019 |
-0,073УЯГ, |
-22,736 ^ |
(у Ϊ |
|
л |
42 |
|
190 |
+ 128,884 |
УX |
||
у42 |
= (1 —1,24-10-7) -0,019 |
1 |
0,108 |
К>0 |
V,, |
||
^■47 |
0,073 |
-0,108 |
1 |
К ^90 |
+ 83,807 |
|
307
Выделим справа в явном виде координаты Х 90, У90, Ζ90 в систе ме ПЗ-90, а в оставшемся после этого выражении не будем учиты вать произведения малых величин. Тогда
ί Χ 42Ί |
ί*9θ] |
[ - 22,730^ |
/ |
-4,24 |
+ 0,921 |
-3,539 |
У |
90 |
} |
(у |
|
\ |
|
Л |
|
V X |
|
||||||||
г42 |
^90 + |
128,884 |
+ 10"7 -0,921 |
-4,24 |
+ 5,236 |
г 90 |
|
+ v |
, |
|
||
|
kZ90, |
83,807 |
\ + 3,539 |
-5,236 |
4,24 |
Z 90 , |
W |
Здесь углы между осями координат выражены в радианах. Под ставив в это выражение уравнения (9.24), находим
(Х 95) Y95
, Z 95 ,
( у |
λ |
л |
42 |
Υ42 +
< Ζ 42 ,
'-2,970'
1,928 |
1 |
^ -2,195 У
1 -л
о
-4,24 -0,921 V+ 3,539
+ 0,921 |
-3,539 |
X |
-4,24 |
+ 5,236 |
+ |
-5,236 |
-4,24 |
/ |
|
|
При такой ориентировке прямоугольные координаты Пулково в обеих системах совпадают.
Ориентировки эллипсоида Красовского в системах координат 1942 г. и 1995 г. отличаются незначительно. Расхождение координат пунктов в этих системах обусловлено, в основном, искажениями ко ординат системы 1942 г. из-за уравнивания. Поэтому для введения СК-95 следует определить на основании поправок ν^,ν^,ν^ пунктов астрономо-геодезической сети аналогичные поправки для всех пун ктов государственных геодезических сетей. Эта задача осложняется из-за большого числа пунктов, координаты которых нужно опре делить и неизвестным распределением ошибок координат 1942 г., существенно различным в разных районах сети.
Число пунктов российской ГГС
Число |
|
|
|
Число пунктов |
|
|
|||
трапеций |
|
|
|
триангуляции |
|
|
СГС** |
||
масштаба |
|
|
|
|
|
II-IV* |
1 и 2 |
-15,-30, |
|
1:200000 |
|
|
|
|
|
||||
1 |
класс |
2 класс 3 класс 4 класс |
класс |
разряды |
-60 |
||||
|
|||||||||
4615 |
|
9580 |
109 270 |
79 860 |
19 014 |
52 716 |
91 887 |
2381 |
*Классификация дана согласно Основным положениям 1939 г.;
**СГС - специальные геодезические сети.
В странах СНГ до настоящего времени действует референцная система координат 1942 г. (СК-42).
308