Системы координат

Одной из значимых задач геодезии является создание единой координатной основы как на поверхности Земли, так и вне ее. Это может быть весь земной шар, а может быть отдельное государство или просто участок территории. Выбор системы координат (СК) заключается в решении таких задач как закрепление начала системы координат и в способах определения в этой системе координат положения рассматриваемых объектов.

Главными ориентирующими линиями в сферических системах координат являются отвесная линия и ось вращения Земли. В географических системах координат - плоскость экватора и плоскость нулевого меридиана с началом координат в центре Земли, принимаемой за шар, а в астрономической системе координат положение точки на земной поверхности определяют по наблюдениям звезд относительно оси вращения Земли и отвесной линии. Когда за фигуру Земли стали принимать земной эллипсоид, параметры которого с необходимой точностью соответствуют форме и размерам Земли возникла геодезическая система координат, с геодезической долготой (L), широтой (B) и высотой (H).

В зависимости от того, где находится начало координат, системы координат различают:

1. Общеземные системы координат, в которых их начало совмещено с центром масс Земли. К общеземным системам координат относятся: система геодезических параметров «Параметры Земли» (ПЗ-90), «Мировая геодезическая система» (WGS), международная система координат ITRF (Международный наземный референцный каркас), являющиеся геоцентрической прямоугольными пространственными системами координат;
2. Геоцентрическая прямоугольная пространственная система координат;
3. Референцные системы координат, в которых их начало находится на удалении десятков и сотен метров от центра масс Земли. К таким системам координат относится система координат 1942 года (СК-42) и система геодезических координат 1995 года (СК-95);
4. Топоцентрические системы координат, началом которых является пункт наблюдений на земной поверхности или на другой поверхности (плоскость, сфера, эллипсоид);
5. Системы плоских прямоугольных координат, в которых началом является точка пересечения двух взаимно перпендикулярных осей (х и у) в определенной картографической проекции.

Подробно остановимся на местных системах координат. Под местной системой координат понимают условную систему координат, установленную в отношении ограниченной территории, не превышающей территорию субъекта Российской Федерации [1]. Начало отсчета координат, и ориентировка осей координат местной системы смещены по отношению к началу отсчета координат и ориентировки осей координат единой государственной системы координат, используемой при осуществлении геодезических и картографических работ.

Местные системы координат устанавливаются для проведения геодезических и топографических работ при инженерных изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, межевании земель, ведении кадастра и осуществлении иных специальных работ.

При установлении местных систем координат необходимо обеспечить возможность перехода от местной системы координат к государственной системе координат. Такой переход осуществляется с использованием параметров перехода (ключей). Параметрами перехода (ключами) от местной системы координат к государственной системе координат являются:

• координаты начала местной системы координат в государственной системе координат;
• координаты начала местной системы координат в местной системе координат;
• долгота осевого меридиана, проходящего через начало местной системы координат;
• угол поворота осей координат местной системы относительно осей координат государственной системы в точке начала местной системы координат;
• высота поверхности относимости местной системы координат;
• система высот.