10.3. Современное состояние государственной

ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ. НОВАЯ ЕДИНАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ СК—95

Современное состояние государственной геодезической сети, ее структура и основные принципы развития определены в Основ­ных положениях о государственной геодезической сети, 2000 г., согласно которым она включает в себя астрономо-геодезическую сеть (АГС) — 164 306 пунктов, геодезические сети сгущения (ГСС) — около 300 тыс. пунктов, а также независимые спутнико­вые геодезические сети: космическую геодезическую сеть (КГС) — 26 пунктов и доплеровскую геодезическую сеть (ДГС) — 131 пункт.

ГГС охватывает как территорию современной России, так и территории других стран, ранее входивших в состав СССР. Пунк­ты входящих в ГГС построений совмещены или имеют между со­бой надежные геодезические связи.

Постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 г. «Об установлении единых государственных сис­тем координат» установлены:

единая государственная система геодезических координат 1995 г. (СК—95) для использования в геодезических и картогра­фических работах Российской Федерации начиная с 1 июля 2002 г.;

единая государственная геоцентрическая система координат (ПЗ—90) для геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач.

В результате введения в стране СК—95 повысятся точность, оперативность и экономическая эффективность решения задач геодезического обеспечения экономики, науки и обороны госу­дарства на уровне современных требований.

Новая единая система государственных координат С К—95 в стране введена взамен действовавшей с 1946 г. единой системы го­сударственных геодезических координат 1942 г.

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 1966 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 и высо­той Н; плоскими прямоугольными координатами х, у, вычисляе­мыми в проекции Гаусса—Крюгера. Направление оси Z совпадает с осью вращения отсчетного эллипсоида, ось X лежит в плоскости нулевого меридиана, ось Y дополняет систему до правой, геодези­ческая высота Н образуется 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.

Высоты квазигеоида над референц-эллипсоидом Красовского определены методом астрономо-гравиметрического нивелирова­ния. Сеть линий астрономо-гравиметрического нивелирования покрывает всю территорию страны и образует 909 замкнутых по­лигонов, включающих 2897 астрономических пунктов.

По состоянию на 1995 г. ГГС представляет собой структуру, сформированную по принципу перехода от общего к частному — в сеть вошли геодезические построения различных классов точнос­ти (КГС, ДГС, АГС 1-го, 2-го классов, ГСС 3-го, 4-го классов). Объем измерительной астрономо-геодезической информации, об­работанной для введения СК—95, на порядок превышает объем соответствующей информации 1942 г.

Точность определения взаимного положения пунктов, полу­ченная из заключительного уравнивания АГС по состоянию на 1995 г., характеризуется средними квадратическими погрешностя­ми: 0,02...0,04 м для смежных пунктов и 0,25...0,80 м при расстоя­ниях между пунктами от 1 до 9 тыс. км.

В ГГС входят геодезические сети сгущения (ГСС) 3-го и 4-го классов (около 300 тыс. пунктов), созданные методами триангуля­ции, полигонометрии и трилатерации в соответствии с Основны­ми положениями о построении государственной геодезической сети СССР 1954 и 1961 гг.

Полученная точность определения взаимного положения смеж­ных пунктов ГСС 3-го и 4-го классов в системе координат 1995 г. характеризуется средней квадратической погрешностью 0,05 м.

10.4. НОВАЯ СТРУКТУРА ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ

Для обеспечения решения фундаментальных перспективных задач в области геодезии, геофизики и космонавтики, т. е. задач, требующих использования координат пунктов на поверхности Земли на максимально допустимом уровне точности, базирую­щемся на использовании спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS, Основными положениями предусмотрено создать новую структу­ру государственной геодезической сети в виде фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС), высокоточной геодези­ческой сети (ВГС), спутниковой геодезической сети I класса (СГС-1), астрономо-геодезической сети (АГС) и геодезической сети сгущения (ГСС).

Высшее звено всей структуры координатного обеспечения тер­ритории страны — фундаментальная астрономо-геодезическая сеть. Она служит исходной геодезической основой для дальней­шего повышения точности государственной геодезической сети на территории страны. ФАГС практически реализует общеземную геоцентрическую систему координат в рамках координатно-временного обеспечения (КВО) страны. Фундаментальная астроно­мо-геодезическая сеть состоит из постоянно действующих и пери­одически определяемых пунктов (рис. 10.5). Среднее расстояние между пунктами ФАГС — 800... 1000 км. Все пункты должны быть фундаментально закреплены.

Пространственное положение пунктов ФАГС определяют ме­тодами космической геодезии в общеземной системе координат с погрешностью положения относительно центра масс не более (2...3)10^-8R (где R — радиус Земли) при погрешности взаимного положения пунктов ФАГС не более 2 см по плановому положе­нию и 3 см по высоте. На всех пунктах определяют нормальные высоты и абсолютные силы тяжести.

Основными функциями высокоточной геодезической сети (ВГС) являются распространение на всю территорию страны об­щеземной геоцентрической системы координат и определение точных параметров взаимного ориентирования общеземной гео­центрической и государственной референцной систем геодезиче­ских координат. ВГС наряду с ФАГС является основой для спут­никовых геодезических сетей и для построения высокоточных карт высот квазигеоида с использованием гравиметрической ин­формации и данных нивелирования. ВГС представляет собой опи­рающееся на пункты ФАГС, однородное по точности простран­ственное геодезическое построение, состоящее из системы пунк­тов, удаленных один от другого на 150...300 км.

Пункты ВГС определяют относительными методами космиче­ской геодезии, обеспечивающими точность взаимного положения со средними квадратическими погрешностями не более 3 мм + 5 • 10^-8D (где D — расстояние, мм) по каждой из плановых координат и 5 мм + 7 • 10^-8Z) по геодезической высоте. Каждый пункт ВГС должен быть связан измерениями со смежными пунк­тами ВГС и не менее чем с тремя пунктами ФАГС.

В результате создания СГС-1 обеспечены оптимальные условия для реализации точностных и оперативных возможностей спутни­ковой аппаратуры при переводе геодезического обеспечения тер­ритории России на спутниковые методы определения координат пунктов. По замыслу СГС-1 будет являться пространственным геодезическим построением, состоящим из системы легко доступ­ных пунктов с плотностью, достаточной для обеспечения коорди­натных определений пунктов с погрешностью не более 5 мм отно­сительно любых близкорасположенных пунктов АГС, СГС-1, ВГС. СГС-1 будет создаваться относительными методами косми­ческой геодезии при средних расстояниях между пунктами: 15...20 км в районах с интенсивной хозяйственной деятельностью; 25...35 при средней плотности сети; 40...50 км в необжитых райо­нах, кроме сейсмически активных.

В 2001 г. закончены работы по созданию ФАГС и ВГС в евро­пейской части России. В 2002 г. выполнены наблюдения и обрабо­таны результаты на территорию юга Сибири. В 2005 г. планирует­ся выполнить наблюдения пунктов на Севере страны, завершив построение ФАГС и ВГС.

Схема государственных спутниковых сетей ФАГС и ВГС по со­стоянию на 2002 г. показана на рисунке 10.5.

Для решения ведомственных задач создают геодезические сети специального назначения, развиваемые по руководствам и техни­ческим проектам, разрабатываемым различными проектно-изыскательскими организациями и ведомствами. В разделе 10.6 рас­смотрена процедура создания опорных межевых сетей, развивае­мых подразделениями Федерального агентства кадастра России (Pоснедвижимость).

Рис. 10.5. Схема государственных спутниковых сетей ФАГС и ВГС по состоянию на 2002 г.

/ — периодически определяемые и постоянно действующие пункты ФАГС; 2 — пункты ВГС; 3 — проектируемые пункты; 4 — границы зоны деятельности аэрогеодезическихпредприятий Роскартографии