Система координат ск 42

Гост р 51794-2008 глобальные навигационные спутниковые системы. системы координат. методы преобразований координат определяемых точек, гост р от 18 декабря 2008 года №51794-2008

система координат ск 42

ГОСТ Р 51794-2008

Группа Э50

ОКС 07.040

ОКСТУ 6801

Дата введения 2009-09-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН 29 Научно-исследовательским институтом Министерства обороны Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 «Радионавигация»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2008 г. N 609-ст

4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 51794-2001

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ поправки, опубликованные в ИУС N 4, 2011 год, ИУС N 6, 2011 год, ИУС N 9, 2013 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на системы координат, входящие в состав систем геодезических параметров «Параметры Земли», «Мировая геодезическая система» и координатной основы Российской Федерации, и устанавливает методы преобразований координат и их приращений из одной системы в другую, а также порядок использования числовых значений элементов трансформирования систем координат при выполнении геодезических, навигационных, картографических работ с использованием аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 большая полуось эллипсоида: Параметр, характеризующий размер эллипсоида.

2.2 отсчетный эллипсоид: Эллипсоид, принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат.

2.3 система геодезических координат: Система параметров, два из которых (геодезическая широта и геодезическая долгота) характеризуют направление нормали к поверхности отсчетного эллипсоида в данной точке пространства относительно плоскостей его экватора и начального меридиана, а третий (геодезическая высота) представляет собой высоту точки над поверхностью отсчетного эллипсоида.

2.4 геодезическая широта: Угол между нормалью к поверхности отсчетного эллипсоида, проходящей через заданную точку, и плоскостью его экватора.

2.5 геодезическая долгота: Двугранный угол между плоскостями геодезического меридиана данной точки и начального геодезического меридиана.

2.6 геодезическая высота: Высота точки над поверхностью отсчетного эллипсоида.

2.7 плоскость геодезического меридиана: Плоскость, проходящая через нормаль к поверхности отсчетного эллипсоида в данной точке и параллельная его малой оси.

2.8 плоскость астрономического меридиана: Плоскость, проходящая через отвесную линию в данной точке и параллельная оси вращения Земли.

2.9 плоскость начального меридиана: Плоскость меридиана, от которого ведется счет долгот.

2.10 геоид: Эквипотенциальная поверхность, совпадающая с поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и равновесия и продолженная под материками.

2.11 эквипотенциальная поверхность: Поверхность, на которой потенциал имеет одно и то же значение.

2.12 Глобальная система позиционирования

Источник: http://docs.cntd.ru/document/464660416

Гкинп 06-278-04 руководство пользователя по выполнению работ в системе координат 1995 года (ск-95)

система координат ск 42

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ
РОССИИ

Геодезические и картографические инструкции,
нормы и правила

РУКОВОДСТВО
пользователя по выполнению работ
в системе координат 1995 года (СК-95)
ГКИНП (ГНТА)-06-278-04

Обязательнодляисполнениявсемисубъектамигеодезическойи
картографическойдеятельности.

УтвержденоруководителемФедеральнойслужбыгеодезии
икартографииРоссииот1марта2004г. 29пр.

Москва

ЦНИИГАиК

2004

АННОТАЦИЯ

Настоящий нормативно-технический акт (НТА) разработан в соответствии с «Законом о геодезии и картографии» от 26 декабря 1995 г.

№ 209-ФЗ (с изменениями), постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 года № 586 «Об установлении единых государственных систем координат» в рамках организационно-технических мероприятий, необходимых для перехода к системе координат 1995 года, а также в соответствии с «Основными положениями о государственной геодезической сети Российской Федерации».

В «Руководстве пользователя по выполнению работ в системе координат 1995 года» дано представление о системе геодезических координат 1995 года (СК-95), ее особенностях и преимуществах перед системой координат 1942 года (СК-42), о возможных затруднениях, возникающих при переходе к применению СК-95, особенно на начальной стадии, когда большинство существующих геодезических материалов и топосъемок еще связаны с СК-42 и носят на себе отпечаток ее недостатков.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Географические координаты ледника большой азау

В «Руководстве пользователя» даны общие рекомендации по работе с СК-95 и конкретные указания по порядку и содержанию действий при решении различных типовых задач и использовании специализированного программного обеспечения, описание автоматизированного каталога, его содержания, функционирования, состава и формы информации, представляемой пользователям.

Общее содержание руководства и рекомендации рассчитаны на различную квалификацию пользователей.

Настоящий НТА подготовлен в соответствии с требованиями Инструкции ГКИНП (ГНТА)-119-94.

«Руководство пользователя по выполнению работ в системе координат 1995 года» составлено в развитие основных положений, инструкций, норм и правил по выполнению работ в системе геодезических координат 1995 года на территории Российской Федерации.

Руководство разработали: к.т.н. Н.А. Бовшин, д.т.н. Б.В. Бровар, к.т.н. Г.В. Демьянов, к.т.н. В.И. Зубинский, А.Н. Майоров, Н.В. Майорова.

Утверждено приказом руководителя Федеральной службы геодезии и картографии России от 1 марта 2004 г. № 29-пр.

Вводится в действие с 1 марта 2004 года.

Перечень сокращений

АГП КГС астрономо-геодезические пункты космической геодезической сети
АГП аэрогеодезическое предприятие
АГС астрономо-геодезическая сеть
ВГС высокоточная геодезическая сеть
ГВО главная высотная основа
ГГС государственная геодезическая сеть
ГЛОНАСС глобальная навигационная спутниковая система
ГСВЧ государственная служба времени и частоты
ДГС доплеровская геодезическая сеть
КВО координатно-временное обеспечение
КГС космическая геодезическая сеть
ПВЗ параметры вращения Земли
ПЗ-90 система геодезических параметров Земли 1990 года («Параметры Земли 1990 года»)
ПЭВМ персональная электронно-вычислительная машина
РАН Российская Академия наук
СГС-1 спутниковая геодезическая сеть 1 класса
СК-42 система координат 1942 года
СК-95 система координат 1995 года
СКО среднеквадратическая ошибка
ФАГС фундаментальная астрономо-геодезическая сеть
ФГП фундаментальные геодезические параметры

Источник: https://docplan.ru/Data2/1/4293849/4293849529.htm

Система координат 1942 года, СК-42

система координат ск 42

История ее возникновения относится к появлению другой, вернее первой единой системы координат значительной части страны оформленной в 1932 году и имеющей аббревиатуру СК-32.

На момент индустриального рывка в 30-е годы XX века в нашей стране был запрос на полное картографирование всей территории страны. Для этого возникала необходимость в формировании общей геодезической сети всей страны с максимальной точностью в кратчайшие сроки.  А по результатам этих измерений в последствие делать выводы, определяться с общенациональной системой координат, точками ее отсчета, с вычислениями параметров Земли, математическими и физическими ее величинами.

Так вот, для выполнения всего этого на Дальнем Востоке и Восточной Сибири, начиная с 1934 года, производились работы по устройству на этой территории страны астрономо-геодезической сети. Исходным пунктом для этого приняли геодезический пункт Черниговский возле города Свободный с исходным астрономическим азимутом на пункт Гащенский и астрономическими координатами.

Эти астрономические данные приравнены к геодезическим данным по подобию СК32. Высоты в исходном пункте Черниговский были также приравнены к нулю в уровенной поверхности геоида и референц-эллипсоида Бесселя, который был принят за правильную поверхность.

В результате этих работ по названию города уравненная сеть и система координат получила название Свободненская с датой 1935 года и аббревиатурой СК35.

В 1936 году в районе города Красноярска были соединены общими пунктами две АГС. В результате чего получили сравнение Пулковская (СК32) и Свободненская (СК35) системы координат.

При получении в наземных измерениях триангуляционных сетей довольно высокой точности, отклонения оказались существенными (-270м, 90м).

Кроме этих двух систем, точно по таким же принципам выбора и ориентирования начальных исходных данных, использовались в разных регионах и другие Магаданско-Дебинская, Петропавловская, Ташкентская системы координат. В них также применялся эллипсоид Бесселя с его параметрами и размерами.

В 1937 году были собраны сведения по всем имеющимся полигонам астрономо-геодезических сетей с формированием каталогов координат. В 1939 году выходят Основные положения ГГС со схемой построения на основе принципов Красовского «от общего к частному», которые соответствовали техническим условиям, экономическим возможностям страны и развивались в дальнейшем.

Так в 40-х годах XX столетия были выполнены колоссальные по объему работ уравнивания общей астрономо-геодезической сети с количеством 4733 пунктов, 87 полигонами и протяженностью порядка 60 тысяч км.

В результате полученных данных в центральном НИИ геодезии, аэросъемки и картографии начались работы по определению параметров референц-эллипсоида применительно к территории нашей страны (М.С. Молоденский, А.А. Изотов).

В то же время велись работы по астрономо-геодезическому нивелированию (М.С. Молоденский) и вычислению высот геоида.

Результатом этих работ стало получение новых параметров эллипсоида, который в последствие назвали именем Ф.Н. Красовского. А систему координат, принятую для всей страны, учредили в 1946 году.

Но дата окончания работ 1942 года стала отправной точкой в ее наименовании СК-42. С 1943года в Главном управлением геодезии и картографии в соответствии с внутренним приказом стали устанавливать исходные геодезические даты.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Географические координаты парижа

Так в референц-эллипсоиде Красовского основными исходными параметрами (датами) являются:

  • большая полуось эллипсоида, равная 6378245, 000м;
  • малая полуось эллипсоида со значением 6356863,019м;
  • сжатие эллипсоида имеет соотношение 1:298,3;
  • геодезические координаты пункта Сигнал А (B=59º46´15,359″; L=30º19´28,318″) возле обсерватории Пулково;
  • геодезический азимут Сигнал А — Бугры 121º06´42,305″.

Стоит отметить, что в 1948 году были внесены уточнения по поводу исходных пунктов в системе СК-42. За исходный пункт ГГС был принят Сигнал А, находящийся в двух сотнях метров от центра в зале Пулковской обсерватории.

Назначение системы координат 1942 года

Практически на всех топографических картах, планах, планшетах СССР была указана система координат, в которой они выполнены и таковой была СК42. Так что ее можно называть картографической системой координат.

Выше не было сказано о том, что для перехода на плоскую систему координат, которой и является СК42, был использован метод проецирования земной поверхности на плоскость по именам немецких ученых Гаусса — Крюгера.

Ее еще называют равноугольной в связи с тем, что после проецировании углы в ней не претерпевают искажений.

По своей геометрической сути СК42 является поперечно-цилиндрической проекцией эллипсоида Красовского. Что имеется ввиду. Все меридианы эллипсоида, находящегося в цилиндре и имеющего с ним одну линию соприкосновения (экватор), проецируются на его внутреннюю поверхность. После чего вся боковая поверхность цилиндра разворачивается на плоскости, что и говорит о ее плоскостном характере.

Важно уточнить, что эллипсоид условно делится на шести градусные зоны, количество которых будет равняться шестидесяти (показано на рис.1). Поэтому СК-42 можно еще назвать прямоугольной зональной системой координат. Она предусматривает проецирование каждой из шестидесяти зон отдельно. И такой способ проецирования дает минимальные линейные и площадные искажения. Вдоль осевых меридианов каждой зоны этих искажения нулевые.

А вот к краям зон они достигают максимальных значений равных отношению 1/750.

Рис.1. Прямоугольная зональная СК-42.

Каждую шести градусную зону СК-42 можно считать отдельной координатной системой со своим началом в точке пресечения меридианов и экватора, которые являются осями координат соответственно X и Y. Тогда все абсциссы выше экватора имеют положительные значения, а ниже – отрицательные. В России все координаты имеют положительные значения. Для того что бы избежать ненужных отрицательных значений по ординатам, начало координат смешено в каждой зоне по оси Y на 500000 м (см.рис.2).  

Рис.2. Координатная система в отдельной зоне.

Даже самая западная граница практически любой зоны имеет координату Y значением в районе +165м. Такое смещение начала координат по ординатам именуют ложным восточным сдвигом.

На территории нашей страны размещается 28 таких зон. Известно, что каждая конкретная точка в СК-42имеет свою пару координат, которые имеют естественно метровые единицы измерения. Но вот сетки координат на топографических планах имеют различные разграфки в зависимости от масштаба. Так топографический план масштаба 1:50000 имеет километровую разграфку.

Точка пересечения координатной сетки топографической карты с номенклатурой (N-37-133-B) в юго-западной части имеет такую пару координат (5768;7295), (см. рис.3). Это означает, что угловая точка пересечения находится в 5768 км к северу от экватора, в 7-й зоне и в 205-ти км к западу от зональной оси абсцисс. Для топографической карты с номенклатурой (N-37-144-Г) точка пересечения сетки координат в юго-западной ее части имеет следующие координаты (5768;7690).

  Что в свою очередь означает нахождение точки в 5768 км севернее экватора, в той же седьмой зоне и в 190 км восточнее оси координат X.

Рис.3. Координатная сетка на карте М 1:50000.

Очевидно, что вся координатная сетка представляет собой прямоугольный вид с возможностью широкого спектра применения для практических целей с достаточной точностью получения результата.

Значение системы координат 1942 года

Трудно переоценить. СК-42 использовалась в экономической, оборонной и научной деятельности государства в течение более 50-ти лет. Ее установление можно считать государственным и профессиональным достижением геодезического сообщества. На ее основе производили построения все последующие координатные системы такие, как СК-95, ПЗ-90.

И даже в настоящее время при отсутствии геодезических сведений в регламентированных системах координат СК-42 может быть использована и преобразована в необходимую из них, по соответствующим формулам перехода. Многие геодезические пункты СК-42 применяются до сих пор и участвуют только в составе и построениях вновь созданных АГС и СК.  И в заключение можно выразить уважение таким выдающимся ученным, как Ф.Н. Красовский, А.А. Изотов, М.С.

Молоденский и другим их коллегам, которые осуществили грандиозные геодезические практические и научные преобразования на территории такой большой страны как Россия.

Источник: https://geostart.ru/post/326

Порядок пересчета координат в проекцию Гаусса-Крюгера

Проекция Гаусса-Крюгера применяется для вычисления плоских прямоугольных координат x и y из геодезических координат B и L поверхности референц-эллипсоида. На территории Российской Федерации в качестве референц-эллипсоида используется эллипсоид Красовского.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Инерциальная навигационная система

Проекция Гаусса-Крюгера является равноугольной поперечной циллиндрической проекцией Меркатора на касательный цилиндр. Для проецирования используется 3-х и 6-ти градусные зоны референц-эллипсоида вдоль осевого (центрального) меридиана. Для топографических карт в основном используются проекции 6-ти градусных зон.

Зона – участок земной поверхности, ограниченный двумя меридианами. Проекция Гаусса-Крюгера делит поверхность референц-эллипсоида на 60 зон шириной 6 градусов. Нумерация зон производится на восток от нулевого меридиана от 1 до 60. Зона 1 простирается от меридиана 0° до меридиана 6° с центральным меридианом 3°.

Долгота осевого меридиана зоны вычисляется по формуле:

L = 6 * N – 3,

где N – номер зоны.

Для расчета координат используется прямоугольная километровая сетка. За ось OX принимается изображение осевого меридиана зоны с положительным направлением на север. За ось OY принимается изображение экватора с положительным направлением на восток. В каждой шестиградусной зоне применяется собственная система координат.

Для того чтобы все координаты были положительными, применяется восточное смещение, равное 500 000 м.

Для определения к какой зоне относятся значения координат, к численному значению координаты Y слева приписывается номер зоны.

Поперечная проекция Меркатора описывается следующим набором параметров:

b0 – широта начала координат проекции (равна 0);

l0 – долгота начала координат проекции;

y0 – смещение начала координат проекции вдоль меридиана;

x0 – смещение начала координат проекции вдоль параллели;

k0 – масштабный коэффициент в начале координат проекции.

Для проекции Гаусса-Крюгера соответствующие параметры принимают следующие значения:

b0 = 0;

l0 = долгота осевого меридиана (6 * N – 3, где N – номер зоны);

x0 = 500000 (восточное смещение);

y0 = 0;

k0 = 1 (для проекции на касательный цилиндр).

Необходимо обратить внимание, что для описания проекции применяются следующие направления осей прямоугольной системы координат: OX – по экватору на восток, OY – по меридиану на север.

Общеземные системы координат

Для описания всей земной поверхности применяется общеземной эллипсоид, поверхность которого наиболее близка к геоиду. Центр общеземного эллипсоида размещается в начале координат глобальной пространственной прямоугольной (геоцентрической) системы координат. Совокупность параметров общеземного эллипсоида и параметров ориентации общеземного эллипсоида в пространственной прямоугольной системе координат определяют общеземную координатную систему.

Наиболее широкое использование получила общеземная координатная система WGS84 с эллипсоидом WGS84 (World Goodetic System 1984). На территории Российской Федерации применяется общеземная координатная система ПЗ-90 (Параметры Земли 1990).

Существуют различные способы ориентации эллипсоида в глобальной пространственной прямоугольной (геоцентрической) системе координат, в том числе 7-параметровый Гельмерта или, как указано в зарубежных источниках, Бурса-Вольфа.

7 параметров ориентации представляют собой:

dX, dY, dZ – линейные элементы взаимного ориентирования (м);

Rx, Ry, Rz – угловые элементы взаимного ориентирования (рад);

dS – масштабный элемент.

В связи с широтой распространения за основу при расчете координат принята Мировая геодезическая система WGS84. Пересчет координат из одной системы координат в другую производится с использованием параметров ориентации относительно WGS84.

Параметры ориентации WGS84, соответственно:

dX = 0 м; dY = 0 м; dZ = 0 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = 0″; dS = 0.

В соответствии с ГОСТ 32453-2013 (взамен отмененному ГОСТ Р 51794-2008) применяются две геоцентрические системы координат ПЗ-90 и ПЗ-90.02.

Параметры ориентации относительно WGS84:

ПЗ-90:

dX = –1,10 м; dY = –0,30 м; dZ = –0,90 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = –0,20″; dS = –0,12 * 10–6;

ПЗ-90.02:

dX = –0,36 м; dY = 0,08 м; dZ = 0,18 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = 0″; dS = 0.

Референсные системы координат

Для максимально точного описания определенной территории земной поверхности применяются локальные или референц-эллипсоиды, оптимально ориентированные для выбранной территории.

На территории Российской Федерации в качестве референц-эллипсоида используется эллипсоид Красовского. Для вычисления геодезических координат на основе эллипсоида Красовского применяются геодезические системы координат 1942 года (СК-42) и 1995 года (СК-95).

В соответствии с ГОСТ 32453-2013 параметры ориентации референц-эллипсоида устанавливаются относительно геоцентрических систем координат ПЗ-90 и ПЗ-90.02.

СК-42 => ПЗ-90:

dX = 25 м; dY = –141 м; dZ = –80 м; Rx = 0″; Ry = –0,35″; Rz = –0,66″; dS = 0.

СК-95 => ПЗ-90:

dX = 25,90 м; dY = –130,94 м; dZ = –81,76 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = 0″; dS = 0.

СК-42 => ПЗ-90.02:

dX = 23,93 м; dY = –141,03 м; dZ = –79,98 м; Rx = 0″; Ry = –0,35″; Rz = –0,79″; dS = –0,22 * 10–6.

СК-95 => ПЗ-90.02:

dX = 24,83 м; dY = –130,97 м; dZ = –81,74 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = –0,13″; dS = –0,22 * 10–6.

Для определения параметров ориентации референц-эллипсоида относительно WGS84 необходимо попарно суммировать параметры ориентации референсных систем координат (СК-42, СК-95) и геоцентрических (ПЗ-90, ПЗ-90.02).

СК-42 => ПЗ-90 => WGS84:

dX = 23,90 м; dY = –141,30 м; dZ = –80,90 м; Rx = 0″; Ry = –0,35″; Rz = –0,86″; dS = –0,12 * 10–6.

СК-95 => ПЗ-90 => WGS84:

dX = 24,80 м; dY = –131,24 м; dZ = –82,66 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = –0,20″; dS = –0,12 * 10–6.

СК-42 => ПЗ-90.02 => WGS84:

dX = 23,57 м; dY = –140,95 м; dZ = –79,80 м; Rx = 0″; Ry = –0,35″; Rz = –0,79″; dS = –0,22 * 10–6.

СК-95 => ПЗ-90.02 => WGS84:

dX = 24,47 м; dY = –130,89 м; dZ = –81,56 м; Rx = 0″; Ry = 0″; Rz = –0,13″; dS = –0,22 * 10–6.

Методы определения параметров ориентации

Существует два метода определения параметров ориентации эллипсоида относительно пространственной прямоугольной (геоцентрической) системы координат:

Источник: https://spbcgt.ru/notes/8/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Системы навигации и позиционирования
Как заполнить шайбу тахографа

Закрыть