ГКИНП (ГНТА)–06-278-04. Выполнение работ в системе координат 1995 года (СК-95) - часть 2

•

•
•

•

За отсчетную поверхность в СК-95 принят референц-эллипсоид Красовского с

параметрами:

большая полуось 6378245 м;
сжатие 1:298,3.

Главные оси отсчетного эллипсоида параллельны пространственным осям системы

координат ПЗ-90. Положение начала СК-95 задано таким образом, что значения координат
пункта ГГС Пулково в системах СК-95 и СК-42 совпадают.

Переход от геоцентрической системы координат к СК-95 выполняется по формулам,

приведенным в прил. 1.

Положение пунктов в принятой системе координат задается следующими

координатами:

пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z (направление оси Z

совпадает  с  осью  вращения  отсчетного  эллипсоида,  ось X лежит  в  плоскости
нулевого  меридиана,  а  ось Y дополняет  систему  до  правой;  началом  системы
координат является центр отсчетного эллипсоида);

геодезическими координатами: широтой – B, долготой – L, высотой – H;
плоскими прямоугольными координатами x и y, вычисляемыми в проекции Гаусса -

Крюгера.

Геодезическая высота H образуется как сумма нормальной высоты и высоты квазигеоида

над отсчетным эллипсоидом.

Нормальные высоты геодезических пунктов определяются в Балтийской системе высот

1977 года, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока, а высоты
квазигеоида вычисляются над эллипсоидом Красовского.

При решении специальных задач могут применяться и другие проекции поверхности

эллипсоида на плоскость.

Точность СК-95 характеризуется следующими средними квадратическими ошибками

взаимного положения пунктов по каждой из плановых координат:

2 - 4 см – для смежных пунктов АГС;
0,3 - 0,8 м – при расстояниях от 1 до 9 тысяч км.

Точность нормальных высот, в зависимости от метода их определения, характеризуется

следующими средними квадратическими ошибками:

6-10 см – в среднем по стране из уравнивания нивелирных сетей I и II классов;
0,2-0,3 м – из астрономо-геодезических определений при создании АГС.

Точность превышений высот квазигеоида астрономо-гравиметрическим методом

характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:

6 - 9 см – при расстояниях 10-20 км;
0,3 - 0,5 м – при расстоянии 1000 км.

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 в государственной геодезической
сети в среднем в 2 - 3 раза;

одинаковой точностью распространения системы координат для всей территории

Российской Федерации и стран, входивших в состав СССР;

отсутствием региональных деформаций государственной геодезической сети,

достигающих в системе координат 1942 года нескольких метров;

возможностью создания высокоэффективной системы геодезического обеспечения

на основе использования глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС
и GPS.

К настоящему времени разработан ряд документов [1-5, 7-11, 13], предназначенных для

различных потребителей для более успешного перехода от СК-42 к СК-95.

Настоящее “Руководство пользователя по выполнению работ в системе координат СК-

95” содержит более полную информацию об СК-95 и ее отличии от СК-42, а также
рекомендации по решениям задач, возникающих перед пользователем в связи с переходом от
СК-42 к СК-95. Руководство рассчитано на пользователей, работающих как в ведомстве
Роскартографии, так и в других министерствах и ведомствах.

Руководство включает пять разделов и десять приложений.
В разделе 1 “Общая часть” дано общее представление об основных понятиях в

геодезии, взаимосвязях геодезических данных, получаемых различными методами, основных
системах  координат,  используемых  в  геодезии.  Дано  описание  СК-42  и  СК-95  и  методов,
использованных  при  создании  этих  систем  координат.  Приведено  описание  современных
работ,  направленных  на  совершенствование  государственной  геодезической  основы,  уже
сейчас  обеспечивающих  возможность  контроля  СК-95  и  ее  более  эффективного
использования  в  связи  с  широким  использованием  спутниковых  методов  при  выполнении
геодезических работ.

В разделе 2 рассматриваются общие рекомендации по решению задач, связанных с

переходом от СК-42 к СК-95.

Раздел 3 посвящен сравнительному анализу деформаций СК-42 и СК-95 в

представлении их в виде деформаций ГГС в этих системах.

В разделе 4 дано общее описание средств хранения геодезических данных

федерального уровня, обеспечивающих исходную основу практического использования СК-
95, и структуры банка геодезических данных.

В разделе 5 дано описание стандартных возможностей использования СК-95 и данных

вновь создаваемых точных государственных геодезических сетей при выполнении
геодезических работ различного назначения с применением современных спутниковых
GPS/ГЛОНАСС технологий.

В прил. 1 даны параметры связи между системами координат СК-95 и ПЗ-90.
В прил. 2 приведен удобный для реализации на ПЭВМ алгоритм прямого и обратного

перехода от геодезических координат к пространственным прямоугольным координатам.

В прил. 3 и 4 дано описание процедур получения и использования цифровых моделей

преобразования координат с использованием специальных программных средств общего
пользования и приведены практические примеры применения таких моделей для
преобразования координат между системами СК-42 и СК-95

В прил. 5 и 6 дано описание процедур получения и использования параметров

ортогонального преобразования координат и приведены практические примеры
использования преобразований такого вида применительно к задачам перехода между
системами СК-42 и СК-95.

В прил. 7 приведена карта-схема зон деятельности ответственности АГП на территории

Российской Федерации.

В прил. 8 приведена схема расположения регионов, для которых требуется

корректировка карт масштабов 1:10 000, 1:125 000, 1:50 000.

В прил. 9 приведена карта-схема высот квазигеоида над эллипсоидом Красовского на

территорию России.

В прил. 10 приведена карта-схема высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом

на территорию России.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Геодезические измерения служат для математического описания физической

поверхности Земли в единой системе координат. Результаты геодезических измерений, как
исходные данные для решения геодезических задач такого рода, относятся к поверхности
эллипсоида. Параметры земного эллипсоида выводились многократно учеными разных стран
на основании астрономо-геодезических, гравиметрических, а позднее и спутниковых данных
измерений. В разных странах используют различные эллипсоиды.

На рис. 1 показан эллипсоид вращения с центром О, осью вращения Z, экваториальным

эллипсом, проходящим через плоскость OXY, и меридианным эллипсом, проходящим через
точку начала счета долгот и через плоскость OXZ. К параметрам земного эллипсоида
относятся:

а – большая (экваториальная) полуось эллипсоида;
b – малая (полярная) полуось эллипсоида;

- полярное сжатие эллипсоида:

(

)

−

;

е – первый эксцентриситет меридианного эллипса:

(

)

−

Система геодезических (географических) координат определяется геодезическими

широтой В, долготой L и геодезической высотой H.

Геодезическая широта В – угол между нормалью к поверхности эллипсоида в

исследуемой точке и плоскостью экватора.

Геодезическая долгота L – двугранный угол, образованный плоскостью начального

меридиана и плоскостью меридиана исследуемой точки.

Геодезическая высота Н – расстояние от исследуемой точки по нормали к эллипсоиду

до его поверхности.

Широты точек, расположенных в северном полушарии от

на экваторе до +

на

Северном полюсе, называют северными, широты точек южного полушария от на экваторе
до +

на Южном полюсе – южными. Долготы точек, расположенных восточнее нулевого

меридиана до меридиана

, называются восточными, долготы точек, расположенных

западнее начального меридиана от на начальном меридиане до

на противоположном

меридиане – западными.

180

Чтобы избежать смену направлений отсчета координат в полушариях, наряду с

указанными выше, применяют оцифровки координат, изменяющихся по широте от

на

Южном полюсе до +

на Северном полюсе, и по долготе - от

до

: в Восточном

полушарии от до

, и далее в Западном полушарии от

до

. При этом отпадает

необходимость пояснений в каких полушариях находится исследуемая точка.

−

360

180

360

Астрономические координаты, относящиеся к уровенной поверхности, определяются

астрономическими широтой и долготой.

Отвесная линия - нормаль к уровенной поверхности.

Астрономическая широта φ - угол между отвесной линией в исследуемой точке и

плоскостью экватора.

Астрономическая долгота λ - двугранный угол, образованный плоскостью начального

меридиана и плоскостью астрономического меридиана исследуемой точки, при этом под
плоскостью астрономического меридиана понимается плоскость, проходящая через
отвесную линию в этой точке и параллельная оси мира.

Z физическая поверхность Земли
К
  М

H квазигеоид

γ
ζ g
М

эллипсоид

ξ

О В Y

φ
L


Х

Рис. 1. Геодезические  широта  B,  долгота  L,  высота  H  и  прямоугольные

пространственные координаты X, Y, Z.

На рис. 1 обозначено:

- нормальная геодезическая широта;

g - направление силы тяжести в точке К на поверхности Земли;

– направление касательной к силовой линии нормального поля в точке К.

ξ - составляющая уклонения отвесной линии в плоскости меридиана;
φ, λ – астрономические широта и долгота;
H - геодезическая высота в точке М, равная

где

нормальная высота в точке М;

ζ - высота квазигеоида (аномалия высоты) в точке М.

содержание .. 1 2 3 ..