Современная концепция и схема построения государственной геодезической сети Республики Беларусь

ГЛАВА 3. ПОРЯДОК СОЗДАНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Современная концепция и схема построения государственной геодезической сети Республики Беларусь

Основные концептуальные положения построения государственной геодезической сети Республики Беларусь: обеспечение пользователей геодезической информации возможностями придания объектам пространственных свойств; значительное повышение точности метрической информации объектов; однородность координатной среды.

Подведомственными Государственному комитету по имуществу РБ предприятиями выполнены работы по построению современной ГГС. ГГС, создаваемая в соответствии с "Основными положениями о построении государственной геодезической сети Республики Беларусь", структурно формируется по принципу перехода от общего к частому и включает в себя геодезические построения различных классов точности:

1. Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС)

2. Высокоточная геодезическая сеть (ВГС)

3. Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1)

4. Геодезическая сеть сгущения (ГСС)

Координаты пунктов ФАГС, ВГС и СГС-1 определены спутниковыми методами в Международной земной референцной системе координат (ITRS) в реализации 2005 года (ITRF-2005), а затем по параметрам перехода, полученным в результате выполнения НИОКР, преобразованы в CК-95. Координаты пунктов ГСС получены путем уравнивания существующих традиционных измерений, выполненных с помощью теодолитов, светодальномеров и др., с использованием в качестве исходных пунктов ФАГС, ВГС и СГС-1. Плотность ГГС должна составлять не менее одного пункта на 30 кв. км. земной поверхности.

В течение нескольких последних лет на территории Республики Беларусь на основе относительных спутниковых определений построены ФАГС и ВГС, завершаются работы по созданию СГС – 1.

ФАГС является главной геодезической основой для формирования всей ГГС. ФАГС состоит из постоянно действующих и периодически определяемых пунктов, формирующих единую сеть. Методами космической геодезии по совместной с РФ программе определен 1 пункт ФАГС, расположенный в г. Минске.

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 СКО 10-15 см, а СКО 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.

Плотность распределения пунктов ФАГС в среднем должна быть на 300000-500000 км². Расстояние между смежными пунктами ФАГС – 650-1000 км, а между активными – 1500-2000 км.

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 [8].

ВГС представляет собой пространственное геодезическое построение, однородное по точности, опирающиеся на пункты ФАГС, основными функциями которой являются распространение геоцентрической системы координат и уточнение параметров взаимного ориентирования геоцентрической системы и системы геодезических координат. В стране находится 9 пунктов ВГС: Поставы, Полоцк, Витебск, Могилев, Гомель, Калинковичи, Микашевичи, Кобрин, Скидель (рис. 1).

ВГС, наряду с ФАГС, служит основой для развития геодезических построений последующих классов, а также используется для создания высокоточных карт высот квазигеоида совместно с гравиметрической информацией и данными нивелирования.

Средняя плотность распределения пунктов ВГС: 1 пункт на 45000 км². Расстояние между смежными пунктами ВГС – 150-300 км в обжитых районах и 300-500 км в не обжитых районах [6].

Пункты ВГС определяются относительными методами космической геодезии, обеспечивающими точность взаимного положения со средними квадратическими ошибками, не превышающими 3 мм+5×10^-8D (где D - расстояние между пунктами) по каждой из плановых координат и 5 мм+ 7×10^-8D по геодезической высоте. Каждый пункт ВГС должен быть связан измерениями со смежными пунктами ВГС и не менее чем с тремя ближайшими пунктами ФАГС. В исключительных случаях на труднодоступных территориях допускается отсутствие связей между смежными пунктами ВГС при условии их связи с бoльшим количеством близких пунктов ФАГС и использовании наблюдений большей продолжительности. На пунктах ВГС выполняются определения нормальных высот и абсолютных значений ускорений силы тяжести.

Для связи существующей сети с вновь создаваемыми геодезическими построениями определяется взаимное положение пунктов ФАГС и ВГС с ближними пунктами астрономо-геодезической сети (АГС) со СКО, не превышающей 2 см по каждой координате. Для связи с главной высотной основой пункты ВГС привязываются к реперам государственной нивелирной сети I-II классов или совмещаются с реперами соответствующих линий нивелирования.

Рис.3.1. Расположение пунктов ФАГС и ВГС на территории Республики Беларусь [12]

Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1) представляет собой пространственное геодезическое построение, основная функция которой состоит в обеспечении оптимальных условий для реализации точностных и оперативных возможностей спутниковой аппаратуры при переводе геодезического обеспечения на спутниковые методы определения координат.

Расстояние между смежными пунктами СГС-1 – 15-25 км в обжитых районах и 25-50 км в не обжитых районах [9].

Пункты СГС-1 определяются относительными методами космической геодезии, обеспечивающими определение взаимного положения ее смежных пунктов со средними квадратическими ошибками 3 мм + 1*10^-7 D (где D – расстояние между пунктами) по каждой из плановых координат и 5 мм+2*10^-7D по геодезической высоте.

Нормальные высоты должны определяться на всех пунктах СГС-1, либо из геометрического нивелирования с точностью, соответствующей требованиям к государственным нивелирным сетям II-III классов, либо из спутникового нивелирования как разности геодезических высот, определяемых относительными методами космической геодезии, и высот квазигеоида.

Для связи СГС-1 с АГС и нивелирной сетью часть пунктов СГС-1 должна быть совмещена или связана с существующими пунктами АГС и реперами нивелирной сети не ниже III класса. Связь, как правило, должна определяться относительным методом космической геодезии со средними квадратическими ошибками не более 2 см для плановых координат при привязке пунктов АГС и 1 см для геодезических высот при привязке нивелирных реперов. При высотной привязке использование пунктов АГС с известными нормальными высотами вместо нивелирных реперов не допускается. Расстояние между пунктами АГС, совмещенными с пунктами СГС-1 или привязанными к ним, не должно быть больше 70 км при средней плотности СГС-1 и 100 км при построении разреженной сети СГС-1 в необжитых районах. Расстояние между нивелирными реперами для связи с пунктами СГС-1 должно быть не более 100 км.

Пункты СГС-1, совмещенные или связанные с реперами нивелирной сети I-III классов, используются для уточнения высот квазигеоида. В исключительных случаях в районах, не обеспеченных необходимыми данными о высотах квазигеоида, для определения нормальных высот допускается применение тригонометрического нивелирования. В последнем случае средняя квадратическая ошибка взаимного положения смежных пунктов по высоте должна быть не более 20 см (табл).

Таблица

Основные характеристики современной государственной геодезической сети Республики Беларусь []

Класс	Расстояние между пунктами, км	Средняя квадратическая погрешность взаимного положения пунктов
ФАГС	700 - 2000	Не более 1 – 2 см по плановому положению и 2 – 3 см по высоте
ВГС	150 - 300	Соответственно 2 см и 2 см
СГС-1	15 - 25	Соответственно 1 – 2 см и 1 – 2 см
ГСС	2 - 8	Соответственно 5 см и 5 см

С сентября 2001 г. на пункте ФАГС «Минск» установлена совмещенная GPS-ГЛОНАСС базовая станция Legasi E GGD, и с этого периода она работает в режиме постоянно действующей (перманентной) станции (ПДП). На ПДП выполняется циклический контроль его пространственного положения.

Спутниковые методы непрерывно совершенствуются. Это приводит к повышению точностных характеристик систем, увеличению количества доступных гражданскому потребителю навигационных спутников и их сигналов. К 2015 году ожидается функционирование трех среднеорбитных СРНС (GPS, ГЛОНАСС и Галилео), образующих ГНСС с более чем 80 спутниками.