Астрономический способ определения координат пункта геодезической опорной сети это когда

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС)

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) является главной геодезической основой для формирования всей государственной геодезической сети (ГГС).

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть состоит из постоянно действующих и периодически определяемых пунктов, формирующих единую сеть на территории Российской Федерации. Пространственное положение этих пунктов определяется методом спутниковой геодезии в общеземеной системе координат с предельной ошибкой не более 3 мм*10 -8 R, где R — радиус Земли.

Плотность распределения пунктов ФАГС в среднем должна быть на 300000-500000 км 2 . Расстояние между смежными пунктами ФАГС — 650-1000 км, а между активными — 1500-2000 км.

Количество, расположение постоянно действующих и периодически определяемых пунктов ФАГС, состав аппаратуры и программы наблюдений определяются программой построения и функционирования ФАГС. Все пункты ФАГС должны быть фундаментально закреплены с обеспечением долговременной стабильности их положения как в плане, так и по высоте.

Пространственное положение пунктов ФАГС определяется методами космической геодезии в геоцентрической системе координат относительно центра масс Земли со средней квадратической ошибкой 10-15 см, а средняя квадратическая ошибка взаимного положения пунктов ФАГС должна быть не более 2 см по плановому положению и 3 см по высоте с учетом скоростей их изменения во времени.

В число основных задач построения ФАГС входит достижение требуемой точности и достоверное оценивание точности создаваемой новой геоцентрической системы координат и определение изменений координат пунктов ФАГС во времени.

На пунктах ФАГС выполняются определения нормальных высот и абсолютных значений ускорений силы тяжести. Определения нормальной высоты производится нивелированием не ниже II класса точности, абсолютные определения силы тяжести — по программе определения фундаментальных гравиметрических пунктов.

Периодичность этих определений на пунктах ФАГС устанавливается в пределах 5-8 лет и уточняется в зависимости от ожидаемых изменений измеряемых характеристик.

Задаваемая пунктами ФАГС геоцентрическая система координат согласовывается на соответствующем уровне точности с фундаментальными астрономическими (небесными) системами координат и надежно связывается с аналогичными пунктами различных государств в рамках согласованных научных проектов международного сотрудничества.

Источник

Астрономический способ определения координат пункта геодезической опорной сети это когда

Астрономо-геодезическая сеть (АГС) 1 и 2 классов

Астрономо-геодезическая сеть состоит из 164306 пунктов и включает в себя:
– ряды триангуляции 1 класса, сети триангуляции и полигонометрии 1 и 2 классов, развитые в соответствии с:
«Основными положениями о построении государственной геодезической сети СССР», 1954.;
«Основными положениями о построении государственной геодезической сети СССР», 1961.;
«Инструкцией о построении государственной геодезической сети Союза ССР». М., Издательство геодезической литературы, 1961 г.;
«Инструкцией о построении государственной геодезической сети Союза ССР». М., Недра, 1966 г.;
Дополнениями и изменениями по астрономическим определениям к «Инструкции о построении государственной геодезической сети СССР», М.: Недра, 1966 г.;
«Инструкцией по полигонометрии и трилатерации», М., Недра, 1976г.
– траверсы полигонометрии 1 класса, базисы космической триангуляции большой протяженности, проложенные в соответствии со специальными техническими указаниями.

Астрономо-геодезическая сеть 1 и 2 классов содержит 3,6 тысячи геодезических азимутов, определенных из астрономических наблюдений, и 2,8 тысячи базисных сторон, расположенных через 170-200 км.

АГС-1 построена в виде полигонов со средним периметром 800 км, образованных звеньями триангуляции или в редких случаях полигонометрии, длиной до 200 км, расположенных вдоль меридианов и параллелей. Звено триангуляции состоит из ряда смежных треугольников, близких к равносторонним, с углами более 40 o и сторонами длинее 20 км. В начале и конце каждого звена, т.е. в углах полигонов высокоточными светодальномерами измерены базисные стороны для масштабирования сети. На концах базисных сторон определены так называемые астропункты Лапласа, на которых измерены астрономические координаты.

АГС-2 построена основном методом триангуляции в виде сплошных сетей треугольников заполняющих полигоны АГС-1, с углами более 30 o и средней длиной сторон от 7 до 20 км.
В АГС-2 базисные стороны должны быть не реже чем через 25 треугольников и обязательно в центре полигона 1 класса.
АГС-2 созданная методом полигонометрии имеет вид ходов, опирающихся на пункты 1 класса и образующих в пересечении сплошную сеть 3-5 треугольников.

Точность измерений в АГС-1 и АГС-2 представлена в таблице:

Точность определения взаимного планового положения пунктов, полученных в результате выполненного в 1991 году общего уравнивания АГС как свободной сети, характеризуется в собственной системе координат средними квадратическими ошибками: 0,02-0,04 м для смежных пунктов и 0,25-0,80 м при расстояниях от 500 до 9 000 км.

Источник

Опорная геодезическая сеть

Это построенная система базовых геодезических пунктов по принятым правилам и методикам, с требуемой точностью измерений в общегосударственной системе координат с возможностью выполнения всесторонних практических и чисто научных задач. С них начинается вся пространственная геометрия. Их можно считать началом, точками отсчета, относительно которых производят построения на поверхности и под землей, ориентирование в пространстве и космосе. Их можно считать основой всей государственной и всемирной систем координат, которые изменяются во времени в зависимости от технологий измерений, постоянного уточнения параметров Земли, пространственных координат базовых пунктов астрономо-геодезической сети, динамических процессов земной поверхности и внутри ее.

История развития

Серьезное развитие государственных сетей в нашей стране началось с середины двадцатых годов прошлого столетия. За первые пятнадцать лет было построено четыре тысячи семьсот тридцать три геодезических пунктов. Если представить, выполненный объем работ, то получается, что за каждый рабочий день в стране происходило появление не менее одного из них. С 1946 года с введением новой системы координат (СК-42) на базе эллипсоида Красовского продолжается строительство опорных сетей по всей территории страны. К семидесятым годам государственные сети в СК-42 достигают границ Крайнего Севера и Дальнего Востока. С 1963 года в стране параллельно вводится система координат СК-63. В семидесятые и восьмидесятые годы происходит их обновление и усовершенствование. Практическое внедрение в геодезические технологии спутниковых методов измерений в девяностые годы связано с создание системы ГЛОНАСС. К 1995 году в этой навигационной системе насчитывалось двадцать четыре космических летательных аппаратов, численность которых впоследствии уменьшилась. В эти же годы было положено начало создания государственной геодезической основы нового поколения.

Технология и последовательность работ при построении обоснования

Государственная опорная сеть считается основой для развития всех последующих. Все работы складываются по определенным технологическим правилам и по геометрическим традиционным схемам с соблюдением главного принципа «от общего к частному». Вначале строится основа из пунктов высшего порядка с достижением наивысшей точности работ. Затем от исходных базовых точек осуществляется геометрическое построение следующей более детальной цепочки. И так далее. Каждая последующая ветвь строится на исходных данных предыдущих ветвей, более высокого порядка. Таким образом, была построена вся система государственных сетей в СССР. Она состоит из нескольких классов точности, от первого до второго, третьего и четвертого классов, плановых и высотных опорных сетей.

Вся последовательность общегосударственных проектов по построению геодезической основы состоит из целого комплекса работ, включающего следующие этапы:

техническо-экономического обоснования работ;
составления предварительного проекта;
реализации проекта в отведенных для этого районах, что включает:
рекогносцировку на участках работ;
уточнения на местности геометрической схемы;
закладку центров пунктов и построение наземных знаков;
корректировку сметы затрат и проекта;
полевые измерения базисных длин, горизонтальных углов и высот над центрами;
астрономическое нахождение азимутов базисных сторон, широты и долготы пунктов их составляющих;
гравиметрическую съемку, предусмотренную программой работ;
математические вычисления и уравнивание полученных результатов;
заполнение каталогов полученными координатами.

Устройство геодезических пунктов

Каждый геодезический пункт опорной сети представляет достаточно сложное инженерное сооружение, состоящее из подземной (центра) и наземной (знака) части. Наземная часть в виде какой-то надстройки (пирамиды, тура, монолитной конструкции) должна быть видна с сопряженных знаков для выполнения наблюдений и измерений на них. Подземная часть закладывается обычно в земной поверхности из железобетонных и забетонированных металлических конструкций с маркировкой центра (с координатами) и буквенно-цифровых обозначений в его верхней части. Типы центров строго регламентированы, соответствующими инструкциями. Сохранность гарантируется государством.

Геодезические центры по месту заложения бывают разных видов:

грунтовые;
скальные;
на верхних перекрытиях зданий;
стенные.

В связи с современным развитием опорных сетей спутниковыми методами закладка центров регламентируется уже другими правилами, отличными от правил закладки геодезической плановой и нивелирной основы.

Современное развитие

С середины девяностых годов двадцатого века с началом развития спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС изменились стратегические подходы по построению геодезических сетей. Эти подходы коснулись и правил закрепления в земной поверхности, и новых технологических принципов развития. В это же время была разработана программа перехода на самостоятельные и альтернативные спутниковые методы определений координат.

В соответствии с новой концепцией и положениями начались изменения в организации работ и структуре государственной геодезической сети. Вся система ее развития сводится к передаче на геодезические пункты параметров (пространственных координат) государственной системы координат, действующей на данном этапе. В настоящий момент введены в действие геоцентрические системы координат ГСК-2011 и ПЗ-90.11.

При создании главной геометрической основы страны всегда решается ряд важных вопросов по выбору:

схемы сети для покрытия всей ее территории;
оптимальной плотности размещения пунктов;
определение допустимой точности взаимоположения опорных точек.

Оптимизация плотности пунктов и их количества с точки зрения финансового аспекта понятна. Она необходима и достаточно обоснована и для решения научно-технических задач высшей геодезии с целью динамического изучения размеров и параметров Земли, уточнения и постоянных обновлений пространственных координат всего обоснования, обеспечения картографического развития и государственной безопасности. Определение с необходимой и достаточной точностью наблюдений на взаимно расположенных рядом точках требуется с точки зрения технической и методической составляющих.

Структура государственной опорной сети

На первом этапе, высшего уровня точности, у нас в стране была организована и устроена фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (сокращенно ФАГС). Она, безусловно, является базовой основой для развития всех остальных опорных сетей страны. Всего в ней задействовано около пятидесяти пунктов, информация тридцати трех из них имеется в пользовании.

Следует отметить, что пункты ФАГС являются носителями пространственных координат и в совокупности представляют часть высокоточной общегосударственной системы координат.

Помимо прочего ФАГС выполняет точное эфемеридное обеспечение навигации космических летательных аппаратов. По существу ее пункты можно считать целыми астрономическими обсерваториями, часть из которых задействована даже в межгалактических измерениях.

На втором уровне государственной основы находится высокоточная геодезическая сеть (ВГС), с помощью которой вся система координат распространяется по территории страны. Собственно с использованием ВГС определяются и периодически уточняются все ее параметры. ФАГС и ВГС совместно представляют основу для формирования следующих классов сетей. Кроме этого каждая пара станций ГГС для увязки и укрепления соединяется непосредственно с точками ВГС и ФАГС. На данный момент около трехсот станций в системе ВГС задействовано в работе по всей стране.

Третьим уровнем новой модели служит спутниковая геодезическая сеть первого класса (СГС-1). Ее предназначение заключается в использовании новых методов (спутникового) ориентирования с обеспечением высокой точности и дальнейшего распространения геодезической основы для применения в решении всевозможных практических задач. Система СГС-1 связывается с традиционной ГГС через пункты триангуляции и нивелирования третьего класса. Такие взаимные связи традиционных, и новых спутниковых методов позволят выполнять уравнивание, и получать результаты в единой системе отсчета. Всего в образовании новой системы координат в СГС-1 участвует почти четыре с половиной тысячи геодезических пунктов.

На четвертом уровне построений у нас в стране предусмотрена астрономо-геодезическая сеть первого и второго классов (сокращенно АГС). Ее функцией можно считать обеспечение с достаточной плотностью точек национальной системы координат с применением в практической деятельности. Расстояние между сторонами АГС колеблются в пределах двенадцати километров. Развитие их происходит с опорой на точки СГС-1 и ГГС (II класса) наземными и спутниковыми методами. Через соединение и уравнивание в единой общегосударственной сети страны участвует до трехсот тысяч станций разных классов.

Методы создания опорной сети

Для создания государственных сетей наряду с традиционными методами применяются и другие альтернативные способы, позволяющие с развитием космической геодезии использовать ее технологии для этих построений. К ним относятся:

Геометрической схемой построения триангуляции считаются треугольники (четырехугольники) с геодезическими пунктами в вершинах и угловыми измерениями в них. Исходными данными для начала работ служат базисные стороны с известной длиной и начальным азимутом.

Способ, который до последнего времени считался более трудоемким процессом ввиду более сложных линейных измерений длин сторон базисными приборами. Применяется при построении сетей высшего порядка по такой же геометрической схеме, как и триангуляция. Использование этого метода значительно расширилось с появлением новой измерительной техники в виде радио- и светодальномеров с достаточной точностью измерений.

Суть этого способа заключается в проведении угловых и линейных измерений в вытянутых полигонах.

В нем применяются линейные и угловые измерения, как в триангуляции и трилатерации. Используется при необходимости получения повышенной точности.

В нем одновременно используются все выше перечисленные способы, которые наиболее экономически целесообразны с учетом рельефных условий местности;

Наиболее эффективные на данный момент способы с использованием наземных станций приема радиосигналов (GPS-приемников) со спутников навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Отличительной особенностью их считается одновременное получение всех трех координат с приблизительно одинаковой точностью работ.

Самый современный из них является радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ). Кратко суть состоит в следующем. На базисных точках, находящихся на больших (несколько тысяч километров) расстояниях друг от друга расположены радиотелескопы. С помощью радиометров, принимающих и регистрирующих радиоизлучения в виде электромагнитных сигналов от внегалактических объектов (квазаров), определяются расстояния. По разности получения похожих (когерентных) сигналов и определяется эквивалентное расстояние до квазаров. Таким образом, это связывает геоцентрическую систему координат нашей планеты и инерциальную систему с центром масс в Солнечной системе. Отдельно между геодезическими пунктами с известными координатами, на которых и находятся радиотелескопы, могут определяться расстояния.

Динамический способ определения пространственного положения геодезических станций и искусственных спутников земли. В сочетании с методом РСДБ этот метод дает высокоточные координаты пунктов и независимый контроль получаемых результатов.

Источник