РОЗДІЛ 2
ДОСЛІДЖЕННЯ ТОЧНОСТІ МЕТОДІВ ПЕРЕТВОРЕННЯ ГЕОДЕЗИЧНИХ СИСТЕМ КООРДИНАТ В РЕГІОНАЛЬНОМУ ТА ЛОКАЛЬНОМУ МАСШТАБАХ
2.1. Вимоги до координатного забезпечення при розв'язуванні різноманітних задач геодезії, картографії та навігації.
На сучасному етапі засоби і методи супутникових вимірювань набувають великого значення при виконанні різного роду топографо-геодезичних робіт, пов'язаних зі створенням координатної основи, а саме: при побудові державних геодезичних мереж, при побудові і згущенні планово-висотних мереж спеціального призначення, при прив'язці рухомих об'єктів та інших роботах [3,15,24,74,75,97].
Незважаючи на беззаперечні переваги супутникових вимірювань: глобальність, високу точність, відсутність необхідності прямої видимості між пунктами тощо, в деяких випадках їх використання є не виправданими або взагалі неможливими. Тому актуальними залишаються питання використання традиційних методів геодезичних вимірювань. Принципово можливим є використання супутникових технологій і традиційних геодезичних методів за наступними напрямками: 1) на одній частині геодезичної мережі спостереження виконують супутниковими методами, а на іншій - традиційними методами, тобто без зв'язку між собою; 2) супутникові і традиційні геодезичні побудови зв'язані між собою [13,100,108].
При розв'язуванні певного класу спеціальних геодезичних задач часто вимагається створювати координатну основу в супутниковій системі координат, як правило, у системі WGS-84. Систему координат WGS-84 резолюціями ICAO (Міжнародна організація цивільної авіації) та IMA (Міжнародна морська організація) теж прийнято як стандартну систему координат для навігаційного забезпечення повітряного та морського транспорту [25].
Нині положення пунктів державної геодезичної мережі, пунктів спеціальних геодезичних мереж для інженерних робіт, аеронавігаційні дані аеропортів та навігаційні дані лоцій для морського та річкового транспорту в Україні тощо визначено у державній геодезичній системі координат 1942 р. На її основі виготовлено масштабний ряд топографічних карт, які широко використовуються при вирішенні прикладних задач, пов'язаних із геопросторовими даними. У зв'язку з цим постійно виникає необхідність перетворення координат із системи WGS-84 у СК-42 та навпаки [2,5,39].
Вибір виду перетворення залежить від багатьох факторів: району використання, наявності пунктів з відомими координатами, якості геодезичної мережі, точності вимірювань тощо. Узагальнені вимоги до точності координатного забезпечення наведено в табл. 2.1.
Таблиця 2.1.
Вимоги до координатного забезпечення
Види задач за сферами застосування координатТочністьГеодезія, картографія та кадастрПобудова державних та спеціальних геодезичних мереж0,001-0,050 мСтворення топографічних планів масштабів 1:500-1:5 0000,10-1,0 мСтворення топографічних карт масштабів
1:10 000-1:1 000 0002-200 мТопографо-геодезичне забезпечення кадастрових робіт0,10-3,0 мПовітряна навігаціяНавігаційна інформація по маршрутах100-2 000 мНавігаційна інформація (навігаційні засоби та перешкоди)у межах аеропорту1-3 мОсі ЗПС, рульових доріжок, місць стоянок літаків0,5-1,0 мАномалії висот у ситемі WGS-840,25-0,5 мМорська навігаціяНавігація у відкритому морі10-100 мШвартові операції1-5 мГідрографічні дослідження1-10 мРозробка корисних копалин, прокладання кабелів та трубопроводів1-2 мНавігація наземного транспортуОрганізація перевезень пасажирів та вантажів50-100 мСпеціальні транспортні задачі (відслідковування небезпечних та важливих вантажів, протиугонні системи)5-10 м
Задача перетворення геоцентричних координат WGS-84 в референцні геодезичні координати є однією з головних під час об'єднання GPS та наземних даних. При цьому саме перетворення може відбуватися із використанням універсальних параметрів або локалізованих. Універсальними будемо вважати такі параметри перетворення, що дозволяють перехід від однієї системи координат до іншої в регіональному масштабі, наприклад, в межах території всієї України, а локалізованими - в локальному масштабі, наприклад, частина території в межах області чи навіть і дрібніше.
На підставі виконаних попередніх досліджень із врахуванням вимог до координатного забезпечення при вирішенні топографо-геодезичних, транспортних та інших спеціальних задач (див. табл.2.1) пропонується такий порядок перетворення інформації, представленої у системі СК-42, у систему WGS-84:
Геодезія, картографія та кадастр
* Побудова державних та спеціальних геодезичних мереж - інструментальні роботи;
* Створення топографічних планів масштабів 1:500 - 1:5 000 - інструментальні роботи, частково перетворення за локалізованими параметрами;
* Створення топографічних карт масштабів 1:10 000 - 1:1 000 000 - перетворення за локалізованими та універсальними параметрами;
* Просторове забезпечення кадастрових робіт - інструментальні роботи, частково перетворення за локалізованими параметрами.
Повітряна навігація
* Навігаційна інформація по маршрутах - перетворення існуючих аеронавігаційних даних за універсальними параметрами;
* Навігаційна інформація (навігаційні засоби та перешкоди) в районі аеропорту - частково перетворення за локалізованими параметрами для всієї території, частково інструментальні роботи для визначення окремих об'єктів у новій системі;
* Осі ЗПС, рульових доріжок, місця стоянок літаків - інструментальні роботи для визначення об'єктів у новій системі;
* Аномалії висот - інструментальні роботи для визначення їх у новій системі.
Морська навігація
* Навігація у відкритому морі - перетворення навігаційної інформації за універсальними параметрами;
* Швартові операції - перетворення за локалізованими параметрами на території портів;
* Гідрографічні дослідження - перетворення за локалізованими параметрами для окремих ділянок портів;
* Розробка корисних копалин, прокладання кабелів і трубопроводів - інструментальні роботи з визначення об'єктів у системі WGS-84.
Навігація наземного тра