Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
Всего на территории европейской части России построена сеть в количестве 72 пунктов Фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС) и Высокоточной геодезической сети (ВГС). Каждый пункт ФАГС и ВГС представляет собой систему из пяти пунктов: 2 пункта существующей сети АГС, 2 пункта Главной высотной основы (ГВО), т.е. пункты нивелирования 1 или 11 класса, а рабочий центр для ГЛОНАСС/GPS-наблюдений, снабженный устройством принудительного центр,*""ччания. Связь с пунктами мировой сети для целей геодинамики обеспечивает надежную связь системы координат СК-95 с общемировой геоцентрической системой координат и дает возможность дальнейшей модернизации системы координат СК-95. Связь спутниковой сети с Главной высотной основой обеспечивает в перспективе эффективное применение оперативных спутниковых методов в развитии системы высотного обеспечения и дальнейшем уточнении системы нормальных высот. Создание специальных рабочих центров, располагаемых в легкодоступных для автомобильного
136
транспорта местах, обеспечивает эффективное дальнейшее использование этих пунктов всеми министерствами и ведомствами, выполняющими геодезические работы.
3.2.5. Геоцентрическая координатная система WGS-84
Система координат NAD 27 была создана в США в 1927 г. с использованием данных астроном о-геодезических, гравиметрических и нивелирных сетей Северной и Центральной Америки. Система основана на эллипсоиде Кларка 1866 с параметрами а = 6 378 206 м;/-= 1:295,0. Начальный пункт расположен в Мидс-Рэнч, штат Канзас (В = -Ь39°13'26,7"; L = -98°32'30,5"). Эта координатная основа прослужила почти 60 лет и в 1983 г была заменена на систему координат NAD 83. Геоцентрическая координатная система WGS-84 получена первоначально только с помощью спутников, без связи с данными сверхдлинобазисной интерферометрии, и представлена на земной поверхности в виде однородной глобальной сети с точностью координат пунктов 1-2 м. Система координат неоднократно уточнялась и с 1994 г. используется версия WGS-84 (G730), отличающаяся глобальной согласованностью порядка 10 см [75, 82].
При определении параметров общеземной системы координат WGS-84 использовались те же фундаментальные постоянные:
- скорость света;
- геоцентрическая гравитационная постоянная;
- угловая скорость вращения Земли.
Основные параметры общеземного эллипсоида WGS-84, полученные по спутниковым измерениям на суше и в мировом океане, имеют следующие значения:
а = 6 378 137 м - большая полуось земного эллипсоида;
/= 298,257 223 563 - знаменатель сжатия земного эллипсоида.
Помимо глобальной системы координат WGS-84, существуют региональные и национальные геоцентрические системы координат. Наиболее известной из них является европейская, закрепленная на земной поверхности сетью EUREE
3.3. Методы преобразования координатных систем для спутниковой GPS-тсхнологии и параметры перехода
Различают два типа преобразования координат при переходе из одной системы в другую:
- преобразование пространственных прямоугольных или эллипсоидальных координат одной координатной системы в другую коор-
137
динатную систему того же типа с использованием точно определенных параметров перехода;
- преобразование одной координатной системы в другую координатную систему того же типа с использованием пунктов, координаты которых известных в двух системах.
При этом различают трехмерные, двухмерные и одномерные методы преобразования (трансформирования).
Преобразование пространственных прямоугольных или эллипсоидальных координат одной координатной системы в другую координатную систему того же типа по достаточно строгим формулам с использованием точно определенных параметров перехода является достаточно простой задачей для трехмерных координатных систем ПЗ-90 и СК-42 и связанных с ними двухмерных топоцснтрических систем (Государственная система координат, местные системы координат), а также для трехмерных систем WGS-72 и WGS-84 и связанных с ними двухмерных топоцентрических систем (NAD-87 и других). Предварительные параметры связи некоторых координатных систем приведены в табл. 3.6 [44].
Таблица 3.6
П ре двар ител ьн ы е параметры преобразования Системы координат
СК-42 ПЗ-90 WGS-72 W3S-84 СК-42* ТО 5-84 ПЗ-90* W3S-84
ДА", м +25 0 +25 0
ДУ,м -141 0 -141 0
AZ, м -80 +4,5 -78,5 + 1,5
0 +0,227 0 0
<ах 0" 0" 0" 0"
-0,35" 0" -0,35" 0"
°>г -0,66" -0,554" -0,736" -0,076"
* данные приближенные
Следует отметить, что до недавнего времени окончательных значений параметров связи систем координат ПЗ-90 и WGS-84 не существовало. В работах [21, 721 приведены по-прежнему приближенные значения (см. табл. 3.6). Причиной этого является то, что параметры каждой системы координат постоянно уточняются. В настоящее время система координат ПЗ-90 имеет разворот относительно системы WGS-84 вокруг оси Z на величину порядка 0,2", что соответствует сдвигу в долготном направлении на территории России на 3-6 м. Такой разворот значительно превышает декларируемую точность систем ко-
138
ординат ПЗ-90 и WGS-84. Выходом из создавшегося положения может быть принятие единой геоцентрической системы координат для существующих и перспективных международных и национальных спутниковых систем позиционирования. В качестве такой системы может быть рассмотрена некоторая усредненная реализация ITRF Во всем мире для наиболее точных задач, например для задач геодинамики, уже используется система, реализованная в ITRF, создаваемой и поддерживаемой Международной службой вращения Земли (IERS) в соответствии с резолюцией № 2 Международного союза геодезии и геофизики, принятой в 1991 г. в Вене.
