З. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ КАДАСТРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Выбор математической поверхности для редуцирования геодезических измерений

Исключительно важным аспектом является геодезическое обеспечение объектов недвижимости территориального образования в рамках процесса планирования и организации кадастровой деятельности.

Все недвижимое имущество (земельные участки и расположенные на них объекты капитального строительства), которое в соответствии с земельным законодательством Российской Федерации необходимо поставить на государственный кадастровый учет, расположено на физической поверхности Земли, не являющейся правильной математической фигурой. Следовательно, геодезические измерения, выполняемые для определения уникальных характеристик недвижимого имущества (координат межевых знаков, закрепляющих местоположение недвижимого имущества в пространстве), и их математическая обработка должны быть выполнены на правильной математической поверхности, которая максимально приближается к реальной физической поверхности Земли. При неправильно выбранной поверхности после математической обработки параметры недвижимого имущества могут существенно отличаться от своих реальных размеров на местности.

В классической геодезии принято, что в качестве оптимальной математической поверхности для редуцирования (упрощения) геодезических измерений используется эллипсоид вращения, который характеризуется большой и малой полуосями, а также геодезической системой координат (рис. 20).

Различают общеземные эллипсоиды, например VGS-84, ПЗ-90, или референц-эллипсоиды, например референц-эллипсоид Красовского. Параметры общеземного эллипсоида выбраны таким образом, чтобы его поверхность максимально приближалась к физической поверхности планеты Земля, а референц-эллипсоида — к определенной части поверхности нашей планеты.

Параметры референц-эллипсоида Красовского обеспечивают максимальное приближение его поверхности к физической поверхности Российской Федерации. Данный эллипсоид использовался как исходный при картографировании территории бывшего Советского Союза, поэтому топографические карты Российской Федерации приведены на его математической поверхности. Основные параметры используемых в настоящее время эллипсоидов приведены в табл. 11.

Основными координатными элементами, относительно которых определяются координаты на поверхности эллипсоида, являются начальный (нулевой, Гринвичский) меридиан и плоскость экватора.

Положение точки М на поверхности эллипсоида в геодезической системе координат определяется тремя координатами: геодезической широтой, геодезической долготой и геодезической высотой.

Таблица 11. Параметры эллипсоидов и систем координат

Используемый эллипсоид и система координат

Большая полуось, км

Сжатие

Параметры Земли ПЗ-90,

СК-95

6378,136

1:298,257839303

Эллипеоид Красовского СК-42

6378,245

1:298,3

Эллипсоид VGS-84, VGS-84

6378,137

1:298,257223563

Геодезической широтой называется угол между нормалью к поверхности эллипсоида в точке М и плоскостью экватора. Широты определяются в градусной мере и изменяются в диапазоне от -90° до 90°.

Геодезической долготой называется двугранный угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана в проекции точки М' на поверхности эллипсоида. Долготы определяются в градусной мере и изменяются в диапазоне от 00 до 3600.

Геодезической высотой называется расстояние по нормали от поверхности эллипсоида до точки на физической поверхности Земли (линейная размерность, которая изменяется от -11 км в Мариинской впадине на Тихом океане до +8897 м на Эвересте).

Достоинством геодезической системы координат является соответствие параметров объекта недвижимости своим значениям на физической (реальной) поверхности Земли. Особенно это актуально при координировании объектов с большими площадными и линейными характеристиками (границы РФ; границы субъектов РФ, протяженные линейные объекты).

Вместе с этим данная координатная система обладает весьма серьезными недостатками, к которым следует отнести:

  • • очень сложные и громоздкие формулы, применяемые при математической обработке результатов геодезических измерений;
  • • зависимость вычисляемых параметров объектов недвижимости от удаления поверхности эллипсоида от физической поверхности земли.

Поэтому в геодезическом обеспечении кадастровой деятельности и проведении землеустроительных мероприятий данная координатная система не используется.

Для использования в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач в Российской Федерации установлена пространственная прямоугольная (геоцентриче-

Ь

Пространственная прямоугольная (геоцентрическая) система координат

Рис. 21. Пространственная прямоугольная (геоцентрическая) система координат

ская) система координат на эллипсоиде «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90). Данная координатная система приведена на рис. 21.

За начало системы координат принимается центр эллипсоида О, который совмещен с центром массы Земли (поэтому данная система называется геоцентрическая). В Пулково (астрономическая обсерватория в Петербурге) ПЗ-90 практически совпадает с физической поверхностью Земли и поверхностью референц-эллипсоида Красовского, принятого за основную координатную поверхность в России до 2002 г.

Координатные оси, относительно которых определяются координаты межевого знака, располагаются следующим образом: ось OZ располагается по полярной оси эллипсоида; ось ОХ — в плоскости экватора по большой полуоси от центра эллипсоида до пересечения с Гринвичским меридианом; ось ОУ — дополняет систему до правой.

Достоинством данной координатной системы являются:

  • • простые формулы для математической обработки результатов геодезических измерений;
  • • при соответствующем расположении межевых знаков вычисление параметров объектов недвижимости полностью соответствует реальным размерам на физической поверхности Земли;
  • • независимость вычисляемых параметров от начала системы координат.

Недостатки координатной системы:

  • • невозможность использования для составления планов и карт территориального образования;
  • • вычисление длин линий между точками земной поверхности выполняется без учета кривизны Земли.

Отметим, что в соответствии с Дорожной картой с 1 января 2017 г. данная координатная система будет являться основной при осуществлении землеустроительных мероприятий и кадастровой деятельности.

Достоинства и недостатки рассмотренных систем координат обусловливают широкое применение в настоящее время плоской прямоугольной координатной системы, которая получается в результате проведения на поверхности эллипсоида меридианов через шесть градусов, а затем развертывание полученных зон на плоскость в проекции Гаусса—Крюгера (следовательно, на поверхности эллипсоида будет шестьдесят шестиградусных зон).

Данная координатная система (с тремя шестиградусными зонами) приведена на рис. 22.

Основными координатными линиями в этой системе являются: осевой меридиан (линия абсцисс) и проекция экватора (линия ординат).

Пересечение осевого меридиана и проекции экватора образует зональное начало системы координат, которое имеет следующие координаты Х= 0 км, ?= 500 км.

Плоская прямоугольная государственная система координат

Рис. 22. Плоская прямоугольная государственная система координат

Достоинства данной координатной системы:

  • • отсутствие искажений параметров объекта недвижимости и длин линий между пунктами ОМС при их расположении на осевом меридиане;
  • • простые формулы для математической обработки результатов геодезических измерений и вычисления параметров объектов недвижимости;
  • • удобная и хорошо теоретически изученная проекция для составления топографических планов и карт.

Серьезные недостатки данной координатной системы:

  • • при удалении объекта недвижимости от осевого меридиана в длины линий между межевыми знаками или пунктами ОМС необходимо вводить поправки за редуцирование, которые увеличивают значения параметров объектов недвижимости в проекции Гаусса—Крюгера;
  • • большие отличия значений параметров линейных объектов недвижимости, когда они вытянуты вдоль параллелей и пересекают несколько шестиградусных зон, от своих значений на физической поверхности Земли.

Данные обстоятельства приводят к необоснованному увеличению налогооблагаемой базы, что совершенно недопустимо при геопро-станственном обеспечении территориальных образований, которые характеризуются высокой кадастровой стоимостью расположенных в них земельных участков и объектов капитального строительства. Частичный выход из этой ситуации возможен при использовании трехградусных зон или местной системы координат.

Отметим, что в плоской прямоугольной системе координат реализованы системы координат СК-42 и СК-95. Принципиальная разница между ними заключается в использовании разных эллипсоидов. Для СК-42 использовался референц-эллипсоид Красовского, а для СК-95 — ПЗ-90. Перевычисление координат межевых знаков и пунктов ОМС из одной координатной системы в другую осуществляется с использованием соответствующих алгоритмов.

Для закрепления координатной системы на территории Российской Федерации строят государственные геодезические сети (ГГС), параметры которых приведены в табл. 12.

Существующее и целевое состояние государственных геодезических сетей в Российской Федерации представлено на диаграмме (рис. 23).

Таблица 12. Параметры государственных геодезических сетей

Структура координатного обеспечения

Расстояние

между пунктами, км

ско,

см

Способ измерения

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС)

650-1000

2

Пункты лазерной локации спутников, сверхдлиннобазисной радиоинтерферометрии, пункты службы вращения Земли, и другие пункты спутниковых наблюдений

Высокоточная геодезическая сеть (ВГС)

150-300

Относительные методы космической геодезии

Спутниковая геодезическая сеть 1 -го класса (СГС-1)

25-35

  • 1...2
  • 2...3

Относительные методы космической геодезии

Интегральный показатель достижения нормы плотности, %

Рис. 23. Интегральный показатель достижения нормы плотности, %

Данные диаграммы показывают, что норма плотности (число пунктов ГГС на 1000 км2) достигнет в 2020 г. нормативной плотности по всем сетям (по сравнению с 52 % в 2013 г.). Наибольшие темпы роста плотности будут достигнуты по гравиметрическим сетям.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >