Вопрос 12.Координаты Гауса-Крюгера. Системы ск-42,ск-95,wgs 84.

с 1928 года в СССР была введена зональная прямоугольная система координат Гаусса-Крюгера, которая дает возможность использовать систему прямоугольных координат на плоскости для больших по величине территорий, сохраняя связь с геодезическими координатами.

Система координат Гаусса-Крюгера берет в свою основу проекцию, предложенную немецким ученым Гауссом и разработанную для практического пользования в геодезии Крюгером.

Сущность проекции Гаусса состоит в следующем. Земную сферу делят меридианами на шестиградусные зоны (рис.1.). Зоны нумеруются с запада на восток от Гринвичского меридиана. Зная номер зоны легко определить средний меридиан, который называется осевым по формуле Z0 = 60n – 3. где n – номер зоны. Например, при номере зоны 6, Z0 = 36о – 3о=33о. В территорию СССР входило 29 зон, начиная с четвертой по тридцать вторую включительно.

Плоское изображение каждой зоны получают путем проектирования ее на боковую поверхность цилиндра (ось которого расположена перпендикулярно земной оси). Затем цилиндр развертывают на плоскость. Осевой меридиан зоны и экватор изображаются прямыми линиями. За ось абсцисс в каждой зоне принимают изображение осевого меридиана, а изображение экватора за ось ординат. Начало координат служит точка пересечения осевого меридиана и экватора. Абсциссы отсчитывают от экватора к северу со знаком плюс и к югу со знаком минус, ордината, расположенная от осевого меридиана к востоку, имеет знак плюс, к западу – минус.

На территории стран СНГ все абсциссы положительны, т.к. страны расположены выше экватора. Для того, чтобы не иметь отрицательных ординат, за начало отсчета по У принято 500 км. Помимо того, впереди каждой ординаты указывают номер зоны, где расположена точка.

Так, например, у= 7487230 указывает на то, что точка находится в седьмой зоне, а ее ордината у=487230 м – 500км = – 12770м. Для удобства пользования прямоугольными координатами, на карту наносят сетку квадратов, которая образованная линиями параллельными осям координат, проведенными через 1 или 2 километра. Такую сетку называют километровой.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

СК-42

Система 1942 г. (СК-42) являлась основной системой координат, принятой для использования в России (и в бывшем Советском Союзе). После 1946 г., когда были приняты параметры нового эллипсоида, более подходящего на территории нашей страны для обработки астрономо-геодезических построений и картографирования, в России была установлена система исходных геодезических дат с началом в пункте Пулково и поверхностью относимости (рис. 1.8) в виде референц-эллипсоида Красовского. Работы по выводу параметров нового референц-эллипсоида велись в течение 10 лет в ЦНИИГАиК под руководством профессора Ф.Н. Красовского. Впервые для вывода параметров эллипсоида были привлечены гравиметрические данные как на территории СССР, так и на зарубежной территории. Эта система получила название "Система 1942 года" (СК-42).

По теоретическому определению, начало системы координат 1942 г. (СК-42) близко к центру масс Земли. Ось Z42 параллельна оси Z общеземной системы, ось X42 определяется положением нуль-пункта принятой системы счета долгот, ось Y42 дополняет систему до правой.

Центр референц-эллипсоида СК-42 совпадает с началом прямоугольной системы координат (X42, Y42, Z42), ось вращения совпадает с осью Z42, плоскость начального меридиана совпадает с плоскостью (XOZ)42.

СК-95

Единая государственная система геодезических координат 1995 года была установлена постановлением Правительства РФ от 28 июля 2000 года.

Система координат 1995 года установлена под условием параллельности её осей пространственным осям системы координат ПЗ-90. За отсчётную поверхность в СК-95 принят референц-эллипсоид Красовского с параметрами: большая полуось 6 378 245 м, сжатие 1:298,3.

Положение пунктов в принятой системе координат задаётся следующими координатами:

- пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z (направление оси Z совпадает с осью вращения отсчётного эллипсоида, ось X лежит в плоскости нулевого меридиана, а ось Y дополняет систему до правой; началом системы координат является центр отсчётного эллипсоида;

- геодезическими координатами: широтой B и долготой L, высотой H;

- плоскими прямоугольными координатами x и y , вычисляемыми в проекции Гаусса-Крюгера.

Система координат СК-95 отличается от системы координат СК-42:

- повышением точности передачи координат на расстояния свыше 1000 км в 10 – 15 раз и точности взаимного положения смежных пунктов государственной геодезической сети в среднем в 2 – 3 раза;

- одинаковой точностью распространения системы координат для всей территории РФ и стран, входящих в состав СССР;

- отсутствием региональных деформаций государственной геодезической сети, достигающих в системе координат СК-42 нескольких метров;

- возможностью созданиявысокоэффективной системы геодезического обеспечения на основе использования глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS.

WGS 84 (англ. World Geodetic System 1984) — трёхмерная система координат для позиционирования на Земле. В отличие от локальных систем, является единой системой для всей планеты. Предшественниками WGS 84 были системы WGS 72, WGS 66 и WGS 60.

WGS 84 определяет координаты относительно центра масс Земли, погрешность составляет менее 2 см. В WGS 84 нулевым меридианом считается IERS Reference Meridian. Он расположен в 5,31″ к востоку от Гринвичского меридиана. За основу взят сфероид с большим радиусом — 6 378 137 м (экваториальный) и меньшим — 6 356 752,3142 м (полярный). Отличается от геоида менее чем на 200 м.