О преобразовании координат пунктов из системы CK-42 в систему WGS-84

Abstract

Полноценное и эффективное применение глобальных навигационных спутниковых систем при решении важных теоретических и прикладных задач наук о Земле и сохранения возможности использования огромного количества геодезических, картографических, гравиметрических и других материалов, созданных на основе традиционных методов и в различных системах координат, невозможно без корректного преобразования координат при переходе от одной системы к другой. Определение координат пунктов с использованием спутниковой радионавигационной системы NAVSTAR GPS тесно связано с мировой геодезической системой координат WGS-84. В то же время накоплены большие объемы данных гравиметрических наблюдений в системе координат 1942 Очевидна необходимость пересчета координат, заданные в различных системах. Приведены сведения о системах координат, геодезические координаты, единицы измерения, форматы отображения значений широты и долготы. Достаточно подробно описано референсной систему координат 1942 и современную мировую геодезическую систему WGS-84. Приведены формулы для вычисления нормальной силы тяжести в этих системах. Рассмотрены исторические предпосылки и классификация способов преобразования координат. Значительное внимание уделено высокоточном способа Молоденского и модифицированном способа Гельмерта преобразования координат. Дано описание стандартного способа Молоденского на том уровне, на котором он описан в официальных открытых публикациях правительственных учреждений США. Рассмотрены программы, позволяющие автоматизировать решение задачи пересчете координат объектов, а также вопросы трансформации систем координат в географических информационных системах. Обращено внимание на то, что необдуманное использование программного обеспечения может привести к некоторым очень странных и непонятных результатов.

Повноцінне та ефективне застосування глобальних навігаційних супутникових систем під час вирішення важливих теоретичних і прикладних завдань наук про Землю і збереження можливості використання величезної кількості геодезичних, картографічних, гравіметричних та інших матеріалів, створених на основі традиційних методів і в різних системах координат, неможливе без коректного перетворення координат при переході від однієї системи до іншої. Визначення координат пунктів з використанням супутникової радіонавігаційної системи NAVSTAR GPS тісно пов'язане зі світовою геодезичною системою координат WGS-84. Водночас накопичено великі обсяги даних гравіметричних спостережень у системі координат 1942 р. Очевидна необхідність перерахунку координат, що задані в різних системах. Наведено відомості про системи координат, геодезичні координати, одиниці виміру, формати відображення значень широти і довготи. Досить детально описано референцну систему координат 1942 р. та сучасну світову геодезичну систему WGS-84. Наведено формули для обчислення нормальної сили тяжіння в цих системах. Розглянуто історичні передумови і класифікація способів перетворення координат. Значну увагу приділено високоточному способу Молоденського і модифікованому способу Гельмерта перетворення координат. Подано опис стандартного способу Молоденського на тому рівні, на якому він описаний в офіційних відкритих публікаціях урядових установ США. Розглянуто програми, що дають змогу автоматизувати розв'язок задачі перерахунку координат об'єктів, а також питання трансформації систем координат у географічних інформаційних системах. Звернено увагу на те, що необдумане використання програмного забезпечення може призвести до деяких дуже дивних і незрозумілих результатів.

The significant and effective use of global positioning satellite systems for solution of important theoretical and applied problems of Earth sciences means the preserving of the possibility to use a huge quantity of geodetic, cartographic, gravimetric and other data created on the basis of traditional methods and in different referencing coordinate systems. It is impossible without the correct coordinate transformation at the transition from one system to another. The determination of the coordinates of points using the satellite radio navigation system NAVSTAR GPS is closely related to the world geodetic coordinate system WGS-84. At the same time, data on gravity observations within the Pulkovo 1942 coordinate system have been accumulated in large volumes. It is obvious the need for recalculation of coordinates given in different systems. Information is given on the coordinate systems, geodetic coordinates, units of measurement, display formats for latitude and longitude values. The reference coordinate system of Pulkovo 1942 and the modern world geodetic system WGS-84 are described in sufficient detail. Formulas are given for calculating the normal gravity in these systems. Historical background and classification of coordinate transformation methods are considered. Significant role is given to the high-precision method of Molodensky and the modified Helmert method of coordinate transformation. The standard method of Molodensky is described at the level it is described in official open reports of US government agencies. Programs are considered that automate the solution of the problem of recalculating the coordinates of objects, as well as the issues of transformation of coordinate systems in geographical information systems. The attention is focused on the rash use of the software that might lead to some very strange and inexplicable results.