Системы геодезических координат или Что такое датум

Системы геодезических координат или "Что такое датум? " Лекция для 3 курса направления «Землеустройство и кадастры»

Студент думает • • • Мы с детства знаем, что земля круглая, только поначалу не очень понимали, почему австралийцы с нее не падают. Из географии мы узнали о меридианах и параллелях и о том, что любую точку на земле можно точно указать ее координатами широтой и долготой в градусах, минутах и секундах. Все было ясно и понятно, пока не появился спутниковый навигатор GPS. Первая же попытка найти на карте отмеченную GPS навигатором точку привела к ошибке в добрую сотню метров, несмотря на заявленную точность в 3 5 метров. Оказалось, что у американцев меридианы и параллели совсем не такие как у нас. Мало того почти в каждой стране они свои собственные. Чтобы координаты соответствовали необходимо указать в какой системе координат они заданы. Параметры этой системы задаются набором коэффициентов, который называется одним не совсем понятным словом "датум" (datum). Вот с этим датумом и возникает куча проблем и непоняток.

Размышления студента Форма земли и ее математическое выражение • Мне до последнего времени было непонятно, почему существует так много разных систем. Если взять сколь угодно кривобокую землю и аккуратно порезать ее на дольки через полюса и Гринвич, а, затем от экватора на арбузные скибки, то почему она должна быть разная? Ну и пусть там, где она более выпуклая меридианы пройдут реже, чем в других местах. Просто карта этого места будет чуть шире. Это ведь не важно. • Ответ оказался прост у нас до последнего времени не было ножика такого размера. Мы выражаем координаты в угловых градусах, а измеряем землю в километрах и метрах, вынужденные ползать по ее поверхности. При этом нам постоянно приходится пересчитывать метры в градусы и градусы в метры. Это не сложно, если знать и математически описать, какую форму имеет земля. Вот этим с переменным успехом и занимались ученые Земли, начиная с четвертого века до нашей эры.

• • Опустим исторические перипетии этого процесса, и перейдем к временам не столь отдаленным. Наиболее точно известную форму земли называют "геоидом". Это не земля с горами и долинами, а воображаемая поверхность морей и океанов, если ее продолжить под материками. На такой земле в любой точке сила тяжести направлена строго перпендикулярно ее поверхности. Геоид математически выражается с помощью коэффициентов сферических гармоник. Например, геоид Гравитационная модель Земли EGM 96, использует коэффициенты сферических гармоник для полиномов до 360 порядка. Для полного уравнения геоида EGM 96 требуется более 60 000 коэффициентов. Ясно, что использовать их все для расчета поверхности слишком сложно. Необходима более простая фигура, но с достаточной для нас точностью описывающая землю.

Если считать землю шаром, то мы ошибемся как минимум на 22 километра. Если немного сплюснуть ее с полюсов и представить ее себе в виде эллипсоида вращения (двухосного эллипсоида), то ошибка уменьшится уже до 150 200 метров. Еще большей точности можно достичь, если еще немного сжать Землю с боков. Такая фигура называется трехосным эллипсоидом. Существует и другой метод повышения точности эллипсоид можно взять более простой (двухосный), но немного его сдвинуть и повернуть, чтобы он максимально соответствовал поверхности Земли в данной стране. Именно так обычно и делают. Если опустить геодезические тонкости, то для нас датум - это размеры эллипсоида, принятого за основу в данной стране (так называемый опорный или референц эллипсоид) плюс коэффициенты, характеризующие его смещение и поворот, для совмещения с территорией данной страны.

Для записи Можно представить фигуру Земли в виде геоида, образованно го уровенной поверхностью, совпадающей в открытых морях и океанах с их спокойной поверхностью (без волн, приливов и тече ний) и продолженной под материками. Из за неравномерного размещения масс в теле Земли фигура геоида будет очень сложная. Поэтому для описания физической поверхности Земли введена вспомогательная фигура квазигеоид. Она совпадает с геоидом в открытых морях и океанах, а на суше отличается от поверхности геоида не более чем на несколько десятых долей метра в условиях равнинной местности и нескольких метров в горных районах. Преимушество представления фигуры Земли в виде квазигеоида в возможности строго связать его сложную геометрическую поверх ность с более простой поверхностью общего земного эллипсои да (ОЗ 3), представляющего собой замкнутую поверхность второго порядка, получаемую вращением эллипса вокруг его малой оси. Общий земной эллипсоид вполне определяется его большой a и малой Ь полуосями. Форму общего земного эллипсо ида принято характеризовать большой полуосью а. Параметром, характеризующим фигуру эллипсоида, называют его сжатие а = (а - Ь)/а. Определяют также эксцентриситет эллипсоида е =√(a 2 Ь 2)/ а.

Национальные системы координат Геодезические тонкости заключаются в том, что датум определяется не коэффициентами, а измеренными на местности координатами нескольких десятков равномерно распределенных по территории страны опорных точек. Параметры датума выбираются такими, чтобы все точки отображались на выбранном эллипсоиде с минимальными отклонениями. То есть, если проводилась геодезическая съемка местности и составлялись какието карты, то датум их существует, даже если его параметры не известны никому. Обычно в качестве базовой выбирается какая то хорошо известная точка, например центр зала Пулковской обсерватории. Астрономическими методами максимально точно определяются ее координаты, азимут на какой то удаленный предмет и расстояние до него. Это и есть точка отсчета геодезической системы. Затем методом триангуляции определяются координаты других точек, образующих геодезическую сеть.

• Метод триангуляции заключается в следующем. Измерять расстояния на покрытой горами и озерами земле очень сложно. Напротив, углы с помощью оптического прибора теодолита измерять можно просто и очень точно. Зная углы и одну сторону треугольника, можно очень просто вычислить две оставшихся. Последовательно строя треугольники (триангуляционные ходы) можно двигаться достаточно далеко, почти не теряя точности. Для верности в каждую точку приходят несколькими разными путями, чтобы проверить, не вкралась ли в измерения или вычисления ошибка. Спроектировав расстояния и углы на выбранный эллипсоид, можно вычислить географические координаты всех нужных нам пунктов.

• В качестве референц эллипсоида в США используется эллипсоид Кларка, вычисленный в 1880 году. В Европе более популярен эллипсоид Бесселя 1841 года. Этот же эллипсоид использовался для определения координат и составления карт в России вплоть до 1946 года. В других странах и в разные годы использовалось еще не менее двух десятков эллипсоидов разной формы и размеров. • Вопреки тому, что написано во множестве популярных статей все эти эллипсоиды двухосные учитывающие только полярное сжатие земли. Первый трехосный эллипсоид был вычислен в СССР под руководством академика Феодосия Красовского в 1940 году. Тем не менее, введенная в 1946 году в СССР система координат СК 42 и последовавшие за ней СК 63 и самая современная СК 95 используют его двухосный вариант. Трехосный же эллипсоид с успехом использовался для расчета траекторий советских баллистических ракет. • Различия между эллипсоидами и связанными с ними датумами таковы, что точка с одними и теми же координатами, но в разных датумах могут отличаться на местности на величину от нескольких метров, что вполне допустимо, до нескольких километров, что нас совсем не устраивает.

Местные системы координат Даже в самых точных геодезических измерениях постепенно накапливаются ошибки, достигающие в пределах такой страны, как Россия нескольких метров. Для того, чтобы шмякнуть атомную бомбу на голову ненавистного врага, такой точности хватит, а вот два соседа садовода за полметра земли перегрызут другу горло. Мэра провинциального городка расстояние от родного Урюпинска до ихнего Парижа интересует чисто теоретически, а вот влезет ли новый дом между двумя уже построенными и не придется ли перекапывать всю площадь в поисках газовой магистрали вопросы вполне насущные. Для составления очень крупномасштабных карт и планов, используемых в строительстве и землеустройстве, абсолютная точность не нужна, но вот расстояния между зданиями и сооружениями необходимы с сантиметровой точностью. В результате местные геодезисты "забивают" на государственную систему и все измерения проводят в своей собственной локальной. Они в буквальном смысле забивают колышек в своем городе, считают его точкой отсчета и не имеют проблем до тех пор, пока не приходится строить мост через реку, разделяющую две области. Вот тут и возникает вопрос взаимоувязки местных систем координат, который решается долго и весьма болезненно.

Глобальные системы координат и отсчетов С наступлением космической эры, наконец, удалось взглянуть на землю со стороны, более точно определить ее форму, размеры и корректно "порезать" на параллели и меридианы. В результате в США появился эллипсоид WGS 84 и одноименная с ним общеземная система координат, а в СССР система координат "Параметры земли ПЗ-90", которые отличаются между собой всего на полметра. В Европе уже тоже есть своя система, предназначенная для, пока еще не существующей, навигационной системы Galileo. Эталонной считается "Международная земная система отсчета" (ITRF). Ее положение в теле земли круглосуточно контролируется спутниковыми измерениями координат нескольких сотен пунктов по всему земному шару. Точность ее такова, что на координаты в ней влияют не только движения материков по нескольку сантиметров в год, но и таяние ледников, и крупные землетрясения. Поэтому параметры этой системы публикуются ежегодно, а координаты пунктов в этой системе даются с обязательным указанием эпохи (года) когда эти координаты были измерены. Так, WGS 84 привязана к системе ITRF эпохи 1984, а ПЗ -90 соответственно к ITRF 1990.

Для записи Ранее параметры общего земного эллипсоида устанавливали в основном по наземным измерениям. Использование в последние десятилетия методов космической геодезии позволило уточнить параметры Земли. С помощью искусственных спутников земли (ИСЗ) были получены тысячи спутниковых измерений, выполненных на суше и в море, после математической обработки которых были уточнены параметры общего земного эллипсоида, получившего название ПЗ 90 (Россия). В США также были проведены соответствующие работы и получены параметры общего земного эллипсоида, названного WGS 84. Основные характеристики параметров соответствующих общих земных эллипсоидов приведены далее. Параметр ПЗ 90 WGS 84 Большая полуось а, м 6378136 6378137 Знаменатель сжатия 298, 257839 298, 257234

Глобальные системы координат и отсчетов Системы координат спутниковых навигационных систем WGS 84 и ПЗ-90 тоже не отстаются неизменными. Они становятся более точными и более удобными для использования. WGS 84 за время своего существования утоянялась 3 раза. В настоящее время используется версия WGS 84 G 1150. Правда изменения настолько малы, что пользователи бытовых GPS навигаторов могут считать, что их не было. Совсем другая ситуация с российской ПЗ-90. В ноябре 2007 года система была изменена и стала называться ПЗ-90. 02. Параметры ее изменились сразу на несколько метров, но зато, она стала почти совпадать с ITRF и WGS 84. Опять же, для пользователей навигаторов, теперь можно считать их идентичными. Координаты в глобальных системах измеряют не в градусах, а в метрах знакомой нам со школы трехмерной декартовой системе, где ось Z направлена от центра земли на северный полюс, ось X пересекает гринвичский меридиан, а ось Y направлена, как всегда, вбок. В глобальных системах отсчета не делают карт и их эллипсоиды не являются референсными. Их задача взаимоувязка разных датумов разных стран и регионов и определение коэффициентов для точного пересчета координат из одной системы в любую другую и обратно. Исключение составляет WGS 84, которая, благодаря GPS, стала такой популярной, что изготовление карт на ее базе занятие, хоть и не вполне законное, но весьма распространенное.

Для записи СИСТЕМА ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ «ПАРАМЕТРЫ ЗЕМЛИ» Для определения местоположения объектов на земной поверхности используют системы: пространственных прямоугольных координат; геодезических координат; плоских прямоугольных геодезических координат; нормальных высот. Перечисленные системы координат тесно связаны с системой геодезических параметров, называемой «Параметры Земли» (ПЗ). Она включает в себя: фундаментальные астрономические и геодезические постоянные; параметры общего земного эллипсоида; систему координат; характеристики модели гравитационного поля Земли; элементы трансформирования между ПЗ и национальной референцной системой координат. К системе ПЗ методологически обоснованно отнесены также детальные характеристики гравитационного поля в Мировом океане (высоты квазигеоида, аномалии силы тяжести и уклонения отвесных линий); карты высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом и референц эллипсоидом Красовского. Начальное положение координатных осей ПЗ устанавливали по результатам обширных многолетних астрономических и геодезических измерений и по мере их совершенствования на протяжении многих лет постоянно уточняли.

Для записи ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Геодезические (эллипсоидальные) координаты относятся к общеземному эллипсоиду, центр которого совпадает с центром масс Земли. Основными линиями ОЗЭ являются меридианы и параллели (рис. 1. 3). Один из меридианов принимают за начальный (нулевой). Плоскости меридианов на эллипсоиде параллельны плоскостям одноименных геодезических меридианов точек земной поверхности. Плоскость начального ме ридиана на общеземном эллипсоиде совпадает с плоскостью ZOX (см. рис. 1. 2) пространственной прямоугольной системы координат. Параллели на эллипсоиде лежат в плоскостях, перпендикулярных его малой оси. Линию пересечения эллипсоида с одной из таких плоскостей и проходящей через центр эллипсоида называют экватором. Плоскость экватора на общеземном эллипсоиде совпадает с плоскостью ХОУ пространственной прямоугoльной системы координат. Положение точки относительно общеземного эллипсоида задают ее геодезические координаты: геодезическая широта В, геодезическая долгота L и геодезическая высота Н (см. рис. 1. 3).

Для записи Положение точки относительно общеземного эллипсоида задают ее геодезические координаты: геодезическая широта В, геодезическая долгота L и геодезическая высота Н (см. рис. 1. 3). Геодезическая широта В острый угол, образованный норма лью к поверхности эллипсоида, проведенной через заданную точ ку на поверхности Земли, и плоскостью экватора. Геодезической долготой L называют двугранный угол между плоскостью грин вичского (начального) меридиана и плоскостью меридиана дан. : . ной точки. Геодезической высотой Н является отрезок по нормали к эллипсоиду от точки, находящейся на земной поверхности, до поверхности эллипсоида. Геодезические широта, долгота и высота точки А, находящейся на земной поверхности, показаны на ри сунке 1. 3. Там же изображены нормаль А и гринвичский мериди ан, проходящий m через точку G. Напомним, что геодезические ши роты бывают северные и южные и изменяются от 0 (на экваторе) до 900 (на земных полюсах). Геодезические долготы различают как восточные и западные. Они изменяются от 00 на Гринвичском ме ридиане до 1800 на его тихоокеанской ветви. Пространственные прямоyгoльные координаты точки Х, У и Z связаны с ее геодезическими координатами В, L и Н следующими соотношениями: Х = (N + H)cos. Bcos. L; У = (N + H)cos. Bsin. L; Z = [(l е 2)N + H]sin. В. Значение N вычисляют по известной в геодезии формуле N=α/√ l е 2 sin 2 В где α сжатие эллипсоида.

Преобразование координат Чтобы пересчитать координаты из одного датума в другой максимально точно, нужно выполнить четыре действия: • Пересчитать градусные координаты в декартову систему X, Y, Z. • Повернуть и сдвинуть систему координат в соответствии с новым датумом • Вычислить новые координаты • На новом эллипсоиде определить новые координаты в градусах. Пересчет координат в сдвинутую и повернутую систему производится по формулам преобразования Гелмерта (Friedrich Robert Helmert). Для расчетов потребуется три параметра для смещения, три для углов поворота и один масштабный коэффициент. Поэтому это преобразование часто называется "семипараметрическим". Пересчет в градусы потребует еще два параметра эллипсоида диаметр и степень полярного сжатия. Коэффициенты преобразования рассчитываются для каждой страны и утверждаются соответствующим нормативным документом. Для России это ГОСТ Р 51794 -2001.

Преобразование координат Для обычные спутниковых навигаторов можно использовать более простые формулы, предложенные российским ученым М. С. Молоденским. По этим формулам координаты пересчитываются прямо из градусов в градусы и требуют для задания датума только 3 коэффициента (d. X, d. Y, d. Z) плюс два параметра эллипсоида (da и df). В практике спутниковой навигации набор из пяти коэффициентов для пересчета координат из WGS-84 в данную систему координат и называются датумом этой системы. Коэффициенты сдвига для преобразования Гемерта и Молоденского в общем случает не совпадают. Для перехода из WGS 84 в Пулково 1942 и обратно вы можете и сами рассчитать эти параметры для своего региона, воспользовавшись эксельной таблицей SK 42 to. WGS 84. xls (http: //www. hllab. dp. ua/Tour/gps/SK 42 to. WGS 84. rar). Преобразование Молоденского не является точным, особенно если системы координат развернуты друг относительно друга и действительно только для ограниченной территории. Для разных стран и их систем ошибки могут достигать 30 метров, но для принятого в России и Украине датума Пулково-1942 обычно не превышают единиц метров. Этого вполне достаточно, если учесть, что сама система СК 42 имеет локальные деформации до 10 метров, а объекты местности на доступных нам картах зачастую нанесены с ошибками от 50 до 100 метров. Следует учесть и то, что под названием "Преобразование Молоденского" может скрываться целых три разных набора формул, отличающихся разной степенью упрощения. Какое из трех используется в данном приборе или программе, известно только ее разработчикам.

Нулевые меридианы Если у вас хватило терпения дочитать до этого места, то вы явно еще что то помните из школьного курса географии. Вы точно знаете, что географическая широта отсчитывается от экватора и бывает северной и южной. Меридианы считаются на запад и на восток от нулевого меридиана или Гринвича, который находится в далекой Англии. Но Британия не всегда была владычицей морей и никогда не была лидером мировой астрономии и геодезии. Поэтому и нулевой меридиан вначале принадлежал не им. Изначально все было гораздо правильнее и умнее. Чтобы не заморачиваться с восточной и западной долготой, нулевой меридиан поместили в самую западную точку старого света остров Ферро (El Hierro) Канарского архипелага и привязали его к одинокому маяку на безлюдной скале. В результате вся Европа оказалась в восточном полушарии, а Америка в западном, что было очень удобно. Не удобно было то, что остров находился далеко в океане, и точно померить расстояние до него было в то время практически невозможно. Тогда было принято соломоново решение договориться, что от Ферро до Парижа, где в то время была одна из самых современных обсерваторий, по широте ровно 20 градусов. После этого все меридианы измеряли от Парижа, а на картах писали от Ферро, добавив 20 градусов. Впоследствии оказалось, что этот маяк от Парижа находится на 29 минут или на 50 километров дальше, но это ничего не изменило.

Маяк на острове Ферро

Нулевые меридианы В середине XIX века российские геодезисты Карл Теннер и Василий Струве очень точно померяли дугу земного меридиана, а Федор Шуберт, погрузив с собой несколько десятков высокоточных хронометров, отправился проверять меридианы. В результате были получены точные координаты нескольких сотен населенных пунктов по всей Европе, в том числе и точные координаты Пулковской обсерватории. С тех пор все измерения в России производили от Пулково, а координаты на картах писали вначале от Ферро, а затем от Пулково и Парижа, и только в начале двадцатого века на картах появился Гринвич. Для того, чтобы пересчитать координаты на старых картах к современному Гринвичу к ним нужно добавить или из них вычесть соответствующую разницу. Эту величину лучше брать именно ту, которой она считалась во времена составления карты, например, из книги Шуберта "Expos des travaux astronomiques et geodesiques executes in russie": От Ферро Вычесть 17° 39' 50. 60" От Парижа Добавить 02° 20' 09. 40" От Пулково Добавить 30° 19' 40. 11" При этом надо не забывать, что от Пулково долгота тоже может быть восточной, и ее надо прибавлять к долготе Пулково, и западной, которую надо вычитать.

Датумы нашей Родины Российская империя. • • Карты, для которых имеет смысл говорить о датуме, появились в России в начале XIX века. Эти карты составлялись на основе весьма точной для того времени инструментальной съемки с использованием, наиболее соответствовавшего известной на тот момент форме земли, эллипсоида Бесселя 1841. На карты наносилась градусная сетка с долготой, указанной, для более поздних карт от Пулково и Парижа, для более ранних от Ферро. К слову сказать, известная в то время долгота острова Ферро весьма значительно отличалась от более точных значений, которые стали известны позднее. Карты Менде. Генерал майор А. И. Менде руководил топографическими съемками на большей части территории европейской России в течение 1848 -1866 годов. При этом Тверская, Рязанская, Тамбовская и Владимирская губернии были закартографированы в масштабе 1 верста в 1 дюйме, Ярославская 2 версты в 1 дюйме, Симбирская и Нижегородская 3 версты в 1 дюйме, Пензенская в масштабе 8 верст в 1 дюйме. Отличительной чертой этих карт является то, что они выполнены в цвете. Долгота на них указана от острова Ферро.

Датумы нашей Родины Российская империя. • Карты Шуберта. Генерал лейтенант Федорович Шуберт руководил топографическими работами в Росси с 1819 по 1843 год и, поэтому, все издаваемые в те годы карты имели к нему непосредственное отношение. Однако картами Шуберта принято считать только выпущенную в 1848 году на 6 листах топографическую карту окрестностей Москвы в масштабе 1 верста в дюйме, двухверстную карту Московской губернии 1860 года на 40 листах и, издававшуюся с 1821 по 1839 годы, Специальную карту Европейской России в масштабе 10 верст в дюйме, проекции Бонне и координатами от Ферро. Трехверстные карты России, изданные позднее, (с 1850 года), картами Шуберта считать нельзя. При составлении своих карт, Шуберт не преследовал цель получить такую высокую точность, которая была характерна для триангуляций Теннера и Струве, руководивших в то время аналогичными работами в России. Основное внимание он уделял подробности и достоверности изображения на картах местных предметов. • Карты Стрельбицкого. В 1865 году под руководством Капитана Генерального Штаба Стрельбицкого, были начаты работы по переизданию, не отличавшихся высокой точностью, десятиверсток Шуберта. Новая Специальная карта Европейской России 10 верст в дюйме на 174 листах, уже в конической проекции Гаусса с координатами от Пулково и Парижа, была издана в 1971 году, дополнялась и переиздавалась вплоть до 1919 года.

Датумы нашей Родины Российская империя. • Военная топографическая карта Российской империи в масштабе 3 версты в дюйме начала издаваться с 1850 года. Съемка, корректировка и издание дополнительных листов продолжалась до начала XX века. Эти карты достаточно подробны и охватывают наибольшую территорию. • Насколько точны дореволюционные карты? Оценить точность карт, не зная их датума и параметров проекции невозможно. Использование их с несоответствующими параметрами датума и не в тех проекциях, приводит к ошибкам определения координат до нескольких километров. Для научных кругов эти карты представляют, по видимому, только исторический интерес. Привязка карт в программе Ozi. Explorer с учетом параметров их проекций на эллипсоиде Бесселя с нулевыми параметрами преобразования выявили расхождения между изображением объектов на карте и их реальным положением на местности не более километра для карт Стрельбицкого и не более 400 метров для любой из трехверсток. Статистическая обработка координат нескольких десятков объектов на трехверстной карте Екатеринославской губернии 1888 года выявило разброс их значений в пределах 300 метров со смещением среднего значения порядка 200 метров, что позволило вычислить датум для этой карты Bessel, 3, 606, 151, 407.

Датумы нашей Родины Система координат 1932 года (СК-32). • Введение новой системы координат в Советском Союзе было обусловлено не только и не столько результатами масштабных и более точных геодезических измерений, сколько переходом на новые виды картографических проекций и новую систему обозначения координат. Теперь координаты геодезических пунктов выражались уже не в градусах, а в метрах по системе Гаусса расстояние от экватора по оси X и от ближайшего меридиана шестиградусной зоны по оси Y. Новые карты составлялись и издавались уже в более прогрессивной и точной проекции Гаусса Крюгера и известны в настоящее время под названием "Карты Генштаба РККА". Появилась и стройная и удобная система обозначения листов карт различного масштаба, применяемая и поныне. • Карты генштаба РККА построены на эллипсоиде Бесселя в масштабах 1, 2 и 5 километров в сантиметре. Датум их, скорее всего, известен, но нигде не опубликован. Проверка их точности на примере нескольких карт северо запада Украины масштаба 1: 50000 привязке в датуме Bessel, 3, 0, 0, 0 показала, что по точности они ничуть не хуже аналогичных карт в СК 42.

Датумы нашей Родины Система координат 1942 года (СК-42). • Обширные и более точные геодезические измерения, проведенные в предвоенные годы под руководством академика Красовского, показали, что эллипсоид Бесселя совершенно не годится для отображения таких огромных пространств как территория СССР. В результате в качестве референц эллипсоида был принят более точный эллипсоид Красовского 1940 и новая система координат СК-42, официально утвержденная в 1946 году. С этого момента началась титаническая работа по более точной триангуляции территории страны и составлению подробных карт всей ее территории. Эта работа была закончена только через 30 лет, а ее результатами мы пользуемся и поныне и, я думаю, будем пользоваться еще долго. • Датум карт в СК 42, использующийся в GPS навигаторах и программе Ozi. Explorer под названием "Пулково 1942", обычно использует значения, рекомендованные ITU (d. X=28, d. Y= 130, d. Z= 95, da= 108, df= +0. 004808).

Датумы нашей Родины Система координат 1963 года (СК-63). • Детище "холодной войны" система СК-63 своим появлением обязана не геодезистам, а советским контрразведчикам. Идея была простая. Если все карты в СК 42 немного сдвинуть и повернуть, то в пределах одной карты можно будет спокойно строить дома и дороги и сильно ее не секретить. А вот злобный враг, не зная глубоко засекреченных коэффициентов сдвига и поворота, нацелить свои ракеты с одной карты на другую уже не сможет. По сути дела каждая карта в СК 63 это карта в местной системе координат с со своим собственным, секретным датумом. Правда менее секретными чем предыдущие они не стали. • Через несколько лет спутниковая разведка достигла таких успехов, что карты для нацеливания ракет стали уже не нужны. Да и жутко секретные коэффициенты к этому времени, несомненно, уже украли. СК 63 отменили и вернулись старой, доброй СК 42.

Датумы нашей Родины Система СК-95 • Появление спутниковой навигации позволило провести более точные измерения и проверить, считавшуюся до этого, весьма точной геодезическую сеть России. Оказалось что многие регионы изображены на картах с недопустимой ошибкой, а Камчатка вообще "уехала" аж на 10 метров. В результате все было заново точно перемерено и уже не по нескольким десяткам, а по нескольким сотням пунктов и принята новая система координат СК-95, уже точно привязанная к ПЗ-90, а с ней вместе и к WGS 84 и к ITRF. • Поскольку базовой точкой новой системы по прежнему считается центр зала Пулковской обсерватории, то жители европейской России, Украины и Белоруссии могут не беспокоится. На их территории она не отличается от СК 42. • Когда появятся карты в новой системе неизвестно. Я думаю никогда. Пока ее будут внедрять, весь мир перейдет на что ни будь всемирное, хоть на ту же WGS 84.

Форматы отображения координат Этот вопрос не связан с датумами, но тоже может стать источником серьезных проблем. На уроках географии нас учили, что координаты задаются в угловых градусах, минутах и секундах. Многие, но, как ни странно, не все, еще помнят, что в градусе 60 минут, а в минуте 60 секунд. Спутниковые навигаторы так точны, что угловые секунды показывают еще и с десятичными долями после десятичной точки. Например, координаты известного в Крыму водопада Джур будут показаны так: 44° 48'19. 44"N 34° 27'35. 52"E чаще вот так 44 48 19. 44 N 34 27 35. 52 E Такой формат обозначатся в литературе и в настройках навигаторов как DD MM SS. SS градусы (degrees), минуты (minutes) секунды (seconds). Но он не является единственным. В спутниковой навигации чаще используется другой формат DD MM. MMMM (градусы и минуты с десятичными долями). Тот же водопад в этом формате: 44° 48. 3240'N 34° 27. 5920'E