Параметры Земли 1990 г (ПЗ-90.11)
ЛЕКЦИЯ №2
СИСТЕМЫ КООРДИНАТ В РФ.
Референцные геодезические системы координат
Отсчетной поверхностью в геодезических референцных системах координат, так же как и в общеземной системе координат, является эллипсоид вращения. Отличие заключается в том, что положение начала счета координат в этих системах и ориентировка их осей могут не совпадать.
С 1946 года в России действует референцная система координат 1942 года (СК-42). Постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля2000 г. № 568 с 1 июля 2002 г. введена геодезическая референцная система координат 1995 года (СК-95). Референцные системы координат СК-42 и СК-95 закреплены пунктами государственной геодезической сети. Постановлением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 1463установлена геодезическая система координат ГСК-2011 в качестве государственной для использования при осуществлении геодезических и картографических работ.
Геодезическая референцная система координат 1995 года (СК-95)
СК-95 была получена по результатам двух этапов уравнивания:
- в 1995 г. после совместного уравнивания АГС, ДГС и КГС была определена сеть из 134 пунктов со средним расстоянием между смежными пунктами 400...500 км;
- в 1996 г. при заключительном уравнивании АГС на период 1995 г. определенная на первом этапе уравнивания сеть с согласованной системой плановых координат и высот была использована в качестве жесткой основы.
|
|
|
За отсчетную поверхность в СК-95 принят референц-эллипсоид Красовского, началом системы координат 1995 г. является центр отсчетного эллипсоида. Положение пунктов в СК-95 задается пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z; геодезическими координатами — широтой В, долготой L , Н высотой; плоскими прямоугольными координатами Х, Y, вычисляемыми в проекции Гаусса—Крюгера. Направление оси Z совпадает с осью вращения отсчетного эллипсоида, ось Х лежит в плоскости нулевого меридиана, ось Y дополняет систему до правой, геодезическая высота Hобразуется как сумма нормальной высоты и высоты квазигеоида над эллипсоидом Красовского. Нормальные высоты геодезических пунктов определяются в Балтийской системе высот 1977 г., исходным пунктом которой является нуль Кронштадтского футштока.
СК—95 строго согласована с единой государственной геоцентрической системой координат ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 г.), которая закреплена на местности пунктами космической геодезической сети.
Государственная геодезическая система координат 2011 года (ГСК-2011)
Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 ноября 2016 г. №1240 «Об установлении государственных систем координат, государственной системы высот и государственной гравиметрической системы» для использования при осуществлении геодезических и картографических работ установлена в качестве государственной геодезическая системы координат 2011 года.
|
|
|
Целесообразность введения системы координат ГСК-2011, которая является геоцентрической, состояла в повышении эффективности использования спутниковых технологий координатных определений, что в свою очередь должно повысить точность и оперативность решения задач геодезического обеспечения, отвечающего современным требованиям экономики, науки и обороны страны. Кроме того, введение системы координат ГСК-2011 повысит эффективность использования системы ГЛОНАСС и осуществления мониторинга деформаций земной поверхности, что чрезвычайно важно при решении как народнохозяйственных, так и целого ряда научных задач.
Государственная геодезическая система координат Российской Федерации ГСК-2011 представляет собой геоцентрическую систему координат, отсчитываемых от центра, осей и поверхности общего земного эллипсоида. По принципам ориентировки в теле Земли ГСК-2011 идентична Международной земной опорной системе координат ITRS, установленной в соответствии с рекомендациями Международной службы вращения Земли (International Earth Rotation and Reference Systems Service - IERS) и Международной ассоциации геодезии (International Association of Geodesy - IAG).
|
|
|
Основные параметры системы координат ГСК-2011, ее физические и геометрические характеристики определены постановлением Правительства Российской Федерации от 24 ноября 2016 г. №1240 и приказом Росреестра от 23.03.2016 №П/0134 «Об утверждении геометрических и физических числовых геодезических параметров государственной геодезической системы координат 2011 года».
Значение размеров большой полуоси отсчетного эллипсоида ГСК-2011 принято равным 6 378 136,5 метров, что соответствует принятым к настоящему времени размерам большой полуоси общего земного эллипсоида.
Неотъемлемой частью системы координат ГСК-2011 является новая отечественная глобальная модель гравитационного поля Земли ГАО-2012, которая по уровню точности и детальности не уступает современным зарубежным моделям геопотенциала EIGEN5C и EGM2008 (рис. 3).
Основу системы координат ГСК-2011 составляют государственные спутниковые геодезические сети, использованные при выводе параметров этой системы:
· сеть пунктов постоянных наблюдений ГНСС – фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) (64 пункта);
|
|
|
· сеть пунктов периодически повторяемых наблюдений ГНСС – высокоточная геодезическая сеть пунктов (ВГС) (343 пункта);
· спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1) (4574 пункта).
В структуру государственной геодезической сети, практически реализующих систему координат ГСК-2011 и обеспечивающих ее доступность для использования потребителями, также входят сети триангуляции, полигонометрии и трилатерации 1- 4 классов (~283 000 пунктов), уравненные с опорой на пункты ФАГС, ВГС и СГС-1, что обеспечивает возможность использования в системе координат ГСК-2011 огромного количества геодезических, топографических и картографических материалов, созданных ранее на основе традиционных методов и технологий.
Система координат ГСК-2011 практически на порядок точнее по сравнению с СК-95 и на два порядка по сравнению с СК-42.
Общеземные системы координат
Параметры Земли 1990 г (ПЗ-90.11)
По определению общеземная система координат является геоцентрической пространственной системой координат с началом в центре масс Земли (рисунок 1). Ось Z направлена к условному земному полюсу (международному условному началу), как определено рекомендациями Международной службы вращения Земли (IERS), ось Х – в точку пересечения плоскости экватора и начального меридиана, установленного IERS и Международным бюро времени (BIH), ось Y дополняет систему до правой. Общеземная система координат вращается вместе с Землей.
Z , z
ω
H
B
γ L
x
Y
X
y
В геоцентрической системе координат положение точки в пространстве определяется значениями координат X, Y, Z. В геодезических приложениях для этой же цели используются геодезические координаты B, L, H, относящиеся к общеземному эллипсоиду – эллипсоиду вращения, геометрический центр которого совпадает с центром общеземной системы координат (рисунок 1). Ось Z является осью вращения эллипсоида.
Геодезическая широта B определяется как угол между нормалью к эллипсоиду, проходящей через заданную точку, и плоскостью экватора; геодезическая долгота L – двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через заданную точку
(положительное направление счета долгот от начального меридиана к востоку, от 0⁰ до 360⁰); геодезическая высота H – отрезок нормали к общеземному эллипсоиду от его поверхности до заданной точки. Математическая связь геодезических и пространственных прямоугольных координат устанавливается соотношениями, приведенными в приложении 1.
Геоцентрическая система координат, входящая в состав ПЗ-90.11, является практической реализацией общеземной системы координат на эпоху
2010.0. Она закреплена глобально распределенными пунктами КГС, координаты и скорости движения которых определены из обработки спутниковых измерений. Точность установления геоцентрической системы координат ПЗ-90.11 по отношению к центру масс Земли характеризуется средней квадратической погрешностью на уровне 0,05 м, а для направления осей системы координат - на уровне 0,001". СКП взаимного положения пунктов составляет 0,005 – 0,01 м. Точность определения масштаба системы координат соответствует современному уровню знаний о значениях скорости света, геоцентрической гравитационной постоянной, а также точности лазерных измерений, которая характеризуется СКП 0,001 - 0,005 м.
Система координат ПЗ-90.11 распространена на ряд пунктов сети IGS. Положение пунктов КГС и IGS, расположенных на территории России, в системе координат ПЗ-90.11 на эпоху 2010.0 приведено в приложении 2.
Аналогами геоцентрической системы координат ПЗ-90 служат Всемирная геодезическая система WGS-84 (США) и Международная земная опорная система ITRS, поддерживаемая и регулярно обновляемая Международной службой вращения Земли IERS. Практическим воплощением ITRS является Международная земная опорная сеть ITRF.
При установлении систем координат ПЗ-90, WGS-84 и ITRS использовались одни и те же теоретические положения. Однако при практической реализации этих положений между указанными системами координат обнаруживаются небольшие расхождения, которые могут быть объяснены различием в составе и объеме использованной измерительной информации и методическими различиями. Для оценки величины этих расхождений используется формула.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1279; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!