Краткий экскурс в истории создания и реализации системы координат 1942 года.

Система координат 1942 г. являлась основной системой координат, принятой для использования в СССР.

Совместным решением Главного управления геодезии и картографии (ГУГК) и Военно-топографического управления Генерального Штаба Министерства Обороны (ВТУ ГШ МО) от 4 июня 1942 года в качестве референц-эллипсоида при уравнивании астрономо-геодезической сети СССР был принят эллипсоид с параметрами: α =1/298,3; a=6378245 м (в последующем получившего имя Красовского), а систему координат, в которой велись вычисления, было решено именовать системой координат 1942 года. Единая система геодезических координат 1942 года была введена постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 года №760 и прослужила около 50 лет.

Когда мы говорим о системе координат, будем говорить о:

     1. Поверхности относимости, выбранной для этой системы координат.

     2. Типе проекции, выбранном для этой системы координат.

     3. Способе реализации системы координат

     4. Целях ее внедрения, назначении этой системы координат.

     5. Области применения

     6. Нормативных документах, закрепляющих ее статус.

Введение. Предшественник СК-32

В 1928 г. Главным геодезическим управлением СССР была утверждена единая схема и программа развития государственной триангуляции страны, предложенная Ф.Н. Красовским. В схеме Ф.Н. Красовского передача координат на большие расстояния осуществляется проложением по возможности вдоль меридианов и параллелей звеньев (рядов) триангуляции 1 класса, образующих при взаимном пересечении полигоны с периметром 800 - 1000 км. Звено триангуляции 1 класса длиной обычно не более 200 км состоит из треугольников, близких к равносторонним, или из комбинации треугольников, геодезических четырехугольников и центральных систем. Длины сторон в звеньях триангуляции 1 класса составляют, как правило, не менее 20 км. На концах звеньев триангуляции 1 класса измерялись базисные стороны непосредственно прибором Едерина (инварными проволоками) или светодальномером. На обоих концах базисных сторон (в вершинах полигонов) определялись пункты Лапласа (астрономические определения широт, долгот и азимутов). Для решения редукционных задач необходимо знать составляющие уклонения отвесных линий в плоскости меридиана ξ и в плоскости первого вертикала η.

Государственная геодезическая сеть подразделялась на сети 1, 2, 3 и 4 классов, различающихся между собой точностью измерений углов и расстояний, длиной сторон сети и порядком последовательного развития.

В 1930 году под общим руководством Ф.Н. Красовского вычислительное бюро Главного геодезического управления приступило к уравниванию 8 полигонов 1 класса для Европейской части СССР. Позднее к этим полигонам был присоединен Уральский полигон.

1. Поверхности относимости, выбранные для этой системы координат.

В 30-е годы в ЦНИИГАиК под руководством Ф.Н. Красовского и А.А. Изотова начались работы по выводу референц-эллипсоида, наилучшим образом подходившего для территории СССР. Под руководством и участием М.С. Молоденского велись работы по определению высот геоида по данным астрономо-гравиметрического нивелирования. В 1942 году начались работы по переуравниванию АГС. Совместным решением Главного управления геодезии и картографии (ГУГК) и Военно-топографического управления Генерального Штаба Министерства Обороны (ВТУ ГШ МО) от 4 июня 1942 года в качестве референц-эллипсоида при уравнивании был принят эллипсоид (в последующем получившего имя Красовского) со следующими параметрами:

большая полуось а = 6378245,0 м и обратное сжатие α = 298,3,

а систему координат, в которой велись вычисления, было решено именовать системой координат 1942 года.

1.2. Ориентирование эллипсоида в теле Земли

Установление системы координат 1942 года предполагало также вывод значений исходных геодезических дат в исходном пункте геодезической сети Пулково. В состав исходных геодезических дат входят геодезические широта и долгота исходного пункта на референц-эллипсоиде Красовского, геодезический азимут исходного направления, составляющие уклонения отвесной линии и высота квазигеоида над эллипсоидом Красовского в исходном пункте. Эти данные в совокупности определяют пространственную ориентировку осей референц-эллипсоида в теле Земли при выполнении следующих теоретически строгих условий:

• малая ось эллипсоида параллельна направлению к положению среднего полюса;
• плоскость нулевого меридиана параллельна плоскости начального астрономического меридиана;
• поверхность референц-эллипсоида имеет в среднем наименьшие уклонения от поверхности геоида на всей территории расположения обрабатываемой геодезической сети.

Собственно, в то время никак иначе ориентировать эллипсоида в теле Земли не было возможности. Получается, его «прикололи» к поверхности Земли за исходный пункт. Но это значит, мы не можем знать координаты центра референц-эллипсоида относительно центра масс Земли. Для определения положения центра надо было либо знать координаты трех (четырех) пунктов в общеземной системе и в референцной, или же надо было знать разности высот квазигеоида (сами высоты квазиегоида).

2. Тип проекции, выбранный для этой системы координат.

В качестве способа проектирования участков эллипсоида была выбрана конформная аналитическая проекция Гаусса-Крюгера.

Конформность была выбрана для обеспечения удобства измерений – большинство измерений были угловыми (триангуляция). Проекция Гаусса-Крюгера удобна по многим параметрам. В частности, для задач картографирования территории СССР, т.к. проекция делит эллипсоид по долготе на совершенно одинаковые зоны – и для каждой зоны рабочие формулы будут одни и те же. Поскольку невозможно перенести всю территорию страны на плоскость в этой проекции – меридианы делят проекцию на 6 градусные (3 градусные зоны). В проекции Гаусса-Крюгера X=0. Y=0 в точке, где проекция экватора пересекается  с проекцией осевого меридиана зоны. Масштаб на осевом меридиане принимается равным единице. На границах зон в пределах широт от 30 до 70° относительные ошибки, происходящие от искажения длин линий в этой проекции, колеблются от 1 : 1000 до 1 : 6000. Когда такие ошибки недопустимы, прибегают к трехградусным зонам. Осевым меридианом трехградусной зоны является осевой меридиан шестиградусной зоны и граничные меридианы шестиградусной зоны. Поскольку территория РФ находится в северном полушарии, абсцисса всегда будет положительна. Для того чтобы избежать отрицательных значений в координате  Y – к ординате прибавляют 500 км. А первой цифрой (миллионным разрядом) в ординате пишут номер зоны. Шестиградусные зоны отсчитываются  от начального меридиана: 1 зона – 0-6 градусов, 7 зона – 36-42 градусов и т.д.

3. Способ реализации системы координат

При установлении системы координат 1942 года в уравнивание вошли 87 полигонов АГС, покрывавших большую часть Европейской территории СССР и узкой полосой распространяющих координаты до Дальнего Востока. Обработка выполнялась на эллипсоиде Красовского с использованием метода проектирования. Метод проектирования в отличие от метода развертывания (применявшегося в 1932 году) предполагал редуцирование данных геодезических измерений с земной поверхности через поверхность уровня моря на поверхность референц-эллипсоида. Определение высот квазигеоида и составляющих уклонений отвесных линий, необходимых для такого редуцирования, выполнялось с использованием гравиметрических данных: сначала для повышения точности интерполяции астрономо-геодезических уклонений отвеса и для расчета приращений высот квазигеоида, а затем с развитием гравиметрического метода высоты квазигеоида и составляющие уклонений отвесных линий определялись независимо от астрономо-геодезических данных.

Дальнейшее распространение системы координат 1942 года на территорию СССР проводилось последовательно несколькими крупными блоками полигонов триангуляции и полигонометрии 1 класса. При присоединении каждого очередного блока координаты пунктов на границах блоков уравненной сети принимались за жесткие. Для сгущения АГС, сформированной в виде системы полигонов, выполнялось их заполнение сплошными сетями триангуляции 2 класса (рис. 2). Реальная схема полигонов рядов триангуляции 1 класса часто существенно отличалась от приведенной на этом рисунке.

Сплошные сети триангуляции 2 класса уравнивались в пределах отдельных полигонов с использованием уравненных координат пунктов триангуляции 1 класса в качестве исходных.

6. Нормативные документы, закрепляющие статус СК-42.

Совместным решением Главного управления геодезии и картографии (ГУГК) и Военно-топографического управления Генерального Штаба Министерства Обороны (ВТУ ГШ МО) от 4 июня 1942 года в качестве референц-эллипсоида при уравнивании был принят эллипсоид (в последующем получившего имя Красовского) со следующими параметрами:

большая полуось а = 6378245,0 м и обратное сжатие α = 298,3,

а систему координат, в которой велись вычисления, было решено именовать системой координат 1942 года.

Постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 года № 760 на основе результатов выполненного уравнивания была введена единая система геодезических координат и высот на территории СССР - система координат 1942 года.

Единая государственная система геодезических координат 1995 года (СК-95) введена постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 года № 586 «Об установлении единых государственных систем координат» для использования при осуществлении геодезических и картографических работ начиная с 1 июля 2002 года.

Указанным постановлением Правительства Российской Федерации Роскартографии было поручено осуществить организационно-технические мероприятия, необходимые для перехода к использованию системы координат 1995 года. До завершения этих мероприятий Правительство Российской Федерации постановило использовать единую систему геодезических координат 1942 года.

Таким образом,  СК-1942 перестала быть государственной системой координат РФ 1 июля 2002 г.

По материалам учебника Л.В. Огородовой «Высшая геодезия» (Москва, 2008), Закатова П.С. «Высшая геодезия» (Недра) и материалов сети Интернет