Пути дальнейшего совершенствования государственной геодезической сети

Государственная геодезическая сеть СССР, создаваемая в соответствии с Основными положениями 1954-1961 гг., характеризуется высокой точностью определения взаимного положения смежных пунктов. Однако несмотря на это, астро-номо-геодезическая сеть 1 класса менее точна, чем опирающиеся на нее сети 2 класса, а должно быть наоборот. Это приводит к тому, что сети 2 класса, уравниваемые внутри полигонов 1 класса, элементы которых принимаются за исходные

данные, несколько деформируются. При этом наиболее ощутимо искажаются углы на тех пунктах 2 класса, которые находятся в вершинах полигонов, а также вблизи сторон треугольников 1 класса. Поправки в углы, получаемые из уравнивания, достигают на этих пунктах нередко 5-7», что никак нельзя объяснить ошибками угловых измерений. Искажения углов и деформации в сетях 2 класса быстро уменьшаются по мере удаления от пунктов 1 класса в направлении к центру каждого полигона вследствие большой геометрической жесткости сплошных сетей триангуляции 2 класса. Для того чтобы устранить данный недостаток сети 1 и 2 классов необходимо уравнять совместно по методу наименьших квадратов, не разделяя их на классы и используя все измерен-iibie в них горизонтальные направления, азимуты на пунктах Лапласа и базисные или выходные стороны, причем с учетом их весов и определением поправок во все непосредственно измеренные величины. В результате совместного уравнивания будет получена'сплошная по построению астрономо-геодезическая сеть 1 класса, покрывающая всю территорию страны. На этом завершится один из важных этапов совершенствования государственной геодезической сети. Необходимо отметить, что работы по дальнейшему развитию, модернизации и повышению точности государственной геодезической сети, особенно сети 1 класса, будут продолжаться практически непрерывно. Это связано, во-первых, с тем, что в ряде районов страны плотность геодезических пунктов еще недостаточна и ежегодно по разным причинам утрачивается около 3% пунктов, которые надо систематически восстанавливать.

Во-вторых, с течением времени сеть постепенно «стареет», теряя при этом свою первоначальную точность (например, из-за современных движений земной коры), а требования к ее точности, наоборот, с течением времени непрерывно возрастают.

Поэтому мы вынуждены не только систематически восстанавливать утрачиваемые пункты и постоянно заботиться о развитии и сохранности сети на местности, но и непрерывно вести работу по дальнейшему совершенствованию и повышению ее точности, особенно в связи с научно-техническим прогрессом и возрастающими запросами науки и народного хозяйства. Одной из ближайших задач совершенствования астрономо-геодезической сети (АГС) является определение в ней при помощи спутниковой системы Глонас положения необходимого числа пунктов с высокой точностью.

На следующем этапе совершенствования АГС необходимо построить на территории страны точнейшую, так называемую фундаментальну ю геодезическу ю сет ь (ФГС) с длинами сторон треугольников порядка 2000-3000 км, в которой расстояния между пунктами, в том числе наиболее удаленными друг от друга, следовало бы определить с сантиметровой или более высокой точностью. Каждый пункт ФГС должен стать стационарной фундаментальной геодезической станцией или обсерваторией, на которой по определенной прграмме должен периодически выполняться весь комплекс точнейших измерений разного вида, в том числе спутниковых по определению геоцентрических координат пунктов, астрономических по определению широт, долгот и азимутов, гравиметрических по определению ускорения силы тяжести, гравиинерциальных по определению приращений астрономо-геодезических уклонений отвеса и т. п. Длины и направления сторон треугольников в геоцентрической системе координат, а также параметры вращения Земли (координаты полюса, вариации угловой скорости суточного вращения, элементы прецессии и нутации) следует определять, используя метод длиннобазисной радиоинтерферометрии. Этот метод позволяет определять и учитывать квазипериодические колебания земной поверхности, обусловленные приливными явлениями. В окрестности каждого пункта ФГС необходимо вести систематические наблюдения за изменениями уровня грунтовых вод, вызывающих соответствующие изменения высоты пункта. Все пункты ФГС следует связать между собой линиями высокоточного нивелирования, повторяемого через определенные интервалы времени. Пункты, находящиеся вблизи морей, целесообразно соединить нивелирными линиями 1 класса с уровнемерными (мареографическими) станциями, на которых должны вестись непрерывные наблюдения за изменениями уровня моря.

Представляется целесообразной разработка соответствующих инструкций и руководств, отражающих состав разнообразных измерений и программу работы на каждом пункте ФГС. Все перечисленные выше, а возможно и другие дополнительные измерения, выполняемые и систематически повторяемые на пунктах ФГС, позволят получать в результате их совместной обработки мгновенные координаты пунктов ФГС на момент их определения t. С течением времени изменяется положение оси вращения Земли, а следовательно изменяются и мгновенные координаты пунктов. Положение пунктов в плане и по высоте изменяется также вследствие приливных деформаций земной коры, современных движений земной поверхности, изменений уровня грунтовых вод, а также из-за перемещений крупных масс в теле Земли и т. п. Следовательно, переход на новый, более высокий уровень точности потребует выполнения математической обработки результатов измерений в прецизионной государственной геодезической сети в четырехмерном пространстве X Y Z t, где / - время. При решении множества практических задач геодезии оперировать мгновенными координатами, изменяющимися во времени, неудобно. Поэтому мгновенные координаты следует редуцировать на определенную эпоху, например, на эпоху 2000, 0 г., и пользоваться ими до тех пор, пока не возникнет необходимость перехода к координатам другой эпохи вследствие накопления недопустимо больших их изменений.

Благодаря созданию прецизионной ФГС и выполнению в ней повторных измерений по определенной программе появится возможность построить систему опорных пунктов на территории страны, мгновенные координаты которых будут известны с наивысшей точностью на каждый момент времени. Это позволит определять координаты ИСЗ также с максимальной точностью, что в свою очередь, повысит точность автономного определения координат точек земной поверхности из наблюдений ИСЗ. При-няв элементы ФГС за основу и совместив ряд пунктов астрономо-геодезической сети с пунктами ФГС, можно будет периодически обновлять и модернизировать астрономо-геодезическую сеть, и, таким образом, в результате повторного уравнивания поддерживать точность этой сети на должном уровне длительное время.

Разработка и постепенная реализация конкретной схемы и программы построения ФГС, а также вопросов, связанных с последующим совершенствованием и дальнейшим повышением точности сплошной астрономо-геодезической сети, являются одной из важнейших и первоочередных задач геодезической науки и практики.