§ 64. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ РОССИИ

Введение системы координат СК-95 не решает полностью про­ блемы перевода всей системы геодезического обеспечения на со­ временные спутниковые технологии. Использование глобальных навигационных систем предъявляет иные по сравнению с класси­ ческими наземными методами требования к размещению и закреп­ лению на местности пунктов опорной сети, а изучение изменений поверхности Земли с течением времени требует периодического повторения геодезических измерений. Для геодезического обеспе­ чения территории России разработана программа создания госу­ дарственной геодезической спутниковой сети, состоящей из пунк­ тов фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС), вы­ сокоточной геодезической сети (ВГС) и спутниковой геодезической сети 1 класса (СГС-1).

Основное назначение ФАГС - поддержание на должном уров­ не и воспроизведение общеземной геодезической системы коорди­ нат, обеспечение ее стабильности во времени. Эта сеть должна обес­ печивать исходными геодезическими данными средства наземной, морской и аэрокосмической навигации; аэрокосмического мони­ торинга природной и технической среды; изучение фигуры и гра­ витационного поля Земли и их изменений во времени; изучение геодинамических явлений; метрологическое обеспечение высокоточ­ ных технических средств, их местоположения и ориентировки.

ФАГС представляет собой геодезическое построение, состоя­ щее из системы распределенных равномерно по территории стра­ ны 50-70 пунктов, удаленных друг от друга на 600-1000 км. Взаим­ ное положение смежных пунктов должно быть определено с ошиб­ кой 1-2 см или с точностью (1-2) · 10"8. Часть пунктов ФАГС (20-30) будут постоянно действующими обсерваториями, совмещенными с пунктами КГС, комплексом «Квазар», обсерваториями Службы вращения Земли. На остальных пунктах ФАГС планируется по­ вторять наблюдения каждые 5-8 лет, включая определения абсо­ лютных значений силы тяжести и нормальных высот. В сейсмичес­ ки активных районах частота повторных измерений на пунктах ФАГС будет выше.

Все пункты имеют или будут иметь: гравиметрические аномалии высоты; высоты из геометрического нивелирования; абсолютные значения силы тяжести.

309

Следующей по точности ступенью ГГС явится высокоточная геодезическая сеть. Ее основным назначением будет организация связи с ФАГС и распространение системы координат последней на всю АГС. ВГС тоже должна представлять собой однородное по точности пространственное построение с расстояниями между смеж­ ными пунктами 150-300 км. Таких пунктов на территории России потребуется около 500-700. Взаимное положение пунктов ВГС дол­ жно определяться с точностью 1 · 10-7, что позволяет получать стан­ дартная спутниковая аппаратура при уточнении орбит наблюдае­ мых спутников.

Каждый пункт сетей ФАГС и ВГС должен быть связан высоко­ точными спутниковыми измерениями с двумя пунктами ГГС и дву­ мя пунктами государственной нивелирной сети (ГНС) I или II класса. Кроме того, каждый пункт ФАГС и ВГС будет связан с пунктами ГНС нивелированием II класса. Такое построение ФАГС и ВГС позволит в будущем обеспечить взаимное положение опорных пун­ ктов ГГС с ошибкой не более 1-2 см.

СГС-1 предназначена для дальнейшего распространения систе­ мы координат, созданной сетями ФАГС и ВГС, и должна обеспе­ чить оптимальные условия для реализации возможностей спутни­ ковой аппаратуры. Расстояние между пунктами сети СГС-1 состав­ ляет 25-35 км.

По отношению к спутниковым сетям ФАГС, ВГС и СГС-1 су­ ществующие наземные геодезические сети 1-4 классов будут фак­ тически являться сетями сгущения.

Началом реализации программы построения сети постоянно действующих пунктов ФАГС явились выполненные в рамках меж­ дународного проекта IGEX (International GLONASS Experiment) на­ блюдения на 5 станциях GPS (Санкт-Петербург, Екатеринбург, Якутск, Магадан, Петропавловск-Камчатский). Эти наблюдения выполнены в период с декабря 1998г. по февраль 1999 г., причем с 15 января по 9 февраля велись одновременные наблюдения на всех пяти пунктах. Целью наблюдений были исследования возможнос­ ти использования системы ГЛОНАСС для высокоточных геодези­ ческих определений и установление параметров взаимного ориен­ тирования двух геоцентрических систем координат -П3-90(ГЛО- НАСС) и WGS-84(GPS). Из анализа выполненных измерений установлено, что линейные параметры ориентирования систем име­ ют величину порядка 1 м по каждой координате. Однако существу­ ет разворот системы ПЗ-90 - относительно WGS-84 вокруг оси Z около 0,15" или сдвиг по долготе на 3-4 м (см. параметры перехода на с. 164 и рис. 5.7).

310

Рис. 9.5. Высокоточная спутниковая сеть по состоянию на 2004 г.

и

< u О и

3 3

н н

* *

я я

с с

◄ ·

311

Летом 1999 г. были выполнены измерения на 15 пунктах ВГС в центральном регионе России вокруг Москвы. Таким образом, пос­ ле первого года наблюдений высокоточная спутниковая сеть со­ держала 5 пунктов ФАГС и 15 пунктов ВГС. В последующие годы работы по построению спутниковой сети были продолжены, в ча­ стности, выполнены измерения на Курильских и Командорских островах и острове Сахалин. К 2004 г. ФАГС содержала 33 пункта, ВГС - 176 пунктов. Схема их расположения дана на рис. 9.5. Пун­ кты распределены неравномерно по территории России, большее их число находится в Европейской части РФ. Наибольшую плот­ ность сеть ВГС имеет в экономически развитых районах, где по­ требность в современных методах GPS/ГЛОНАСС измерений выше.

Уравнивание результатов выполненных измерений подтверди­ ло соответствие фактической точности новой ГГС запланирован­ ной: точность планового положения пунктов ФАГС и ВГС харак­ теризуется средними квадратическими ошибками 1-2 см, по высо­ те 3-4 см.

Работы по развитию сетей ФАГС, ВГС и СГС-1 продолжаются.