В статье приведены материалы, связанные с решением вопроса перехода к государственной геодезической системе координат ГСК-2011 на территории Донецкой Народной Республики в связи с ее вхождением в состав Российской Федерации.
Ключевые слова: государственная геодезическая система координат, геодезические параметры пересчета, эллипсоид Красовского, геоцентрическая система координат.
В соответствии со статьей № 7 постановления Правительства Российской Федерации от 24.11.2016 № 11240 [1] при осуществлении геодезических и картографических работ применяется система геодезических координат ГСК-2011. В качестве государственной системы высот используется Балтийская система высот 1977 года, отсчет нормальных высот которой ведется от нуля Кронштадтского футштока, являющегося горизонтальной чертой на медной пластине, укрепленной в устое моста через обводной канал в г. Кронштадте.
В соответствии с Постановлением [2] Совета Министров Донецкой Народной Республики (далее ДНР) от 06 ноября 2017 г. № 14–27 на территории ДНР утверждена в качестве основной — СК-63. Однако после вхождения ДНР в состав Российской Федерации на основании Федерального конституционного закона от 04.10.2022 г. № 5-ФКЗ [3] на территории ДНР назначен переходной период до 1 января 2026 года для урегулирования вопросов интеграции ДНР в экономическую, финансовую, кредитную и правовую системы РФ. Поэтому неизбежен переход к системе координат ГСК-2011.
В связи с тем, что на территории ДНР почти 10 лет ведутся военные действия, многие геодезические пункты государственной геодезической сети (далее ГГС) были утеряны совсем или серьезно повреждены (80 %), возникла необходимость их восстановления или закладки новых пунктов. Т. к. для определения координат пунктов ГГС в настоящее время применяют спутниковые методы, то координаты восстановленных пунктов уже сразу будут определены в системе координат ГСК-2011.
На территории Российской федерации переход к системе координат ГСК-2011 длится более 10 лет. В процессе этого перехода были выявлены возникшие проблемы (см. рис. 1), которые постепенно устраняются.
Рис. 1. Проблемы перехода к ГСК-2011
В настоящее время существует ряд математических зависимостей для перерасчетов координат в УСК-2011, а именно: СК-42, СК-95, ПЗ-90, ПЗ-90.02, ПЗ-90.11, WGS-84, G1150.
В соответствии с Приказом [4] на территории РФ могут действовать также местные системы координат (см. рис. 2), которые были разработаны до 1 января 2021 года: «местные системы координат (далее МСК) устанавливаются для целей обеспечения проведения геодезических и картографических работ при осуществлении градостроительной и кадастровой деятельности, землеустройства, недропользования, иной деятельности, в том числе при установлении, изменении границ между субъектами РФ, границ муниципальных образований».
Рис. 2. Общие сведения о МСК
Если применяются МСК, то для них обязательно должны быть известны параметры пересчета в любую государственную систему координат, которые должны постоянно хранится в федеральном фонде пространственных данных.
К сожалению, все предлагаемые варианты устранения проблем перехода к ГСК-2011 на территории РФ ориентированы на СК-42, СК-95 и WGS-84. На территории ДНР действует на дату исследований СК-63. Для решения указанной проблемы (до времени восстановления ГГС) можно применить инструментарий пересчета, заложенный в геоинформационной системе. Так, например, было предложено выполнить переход от системы СК-63 до ГСК-2011 в проекте ArcMAP с топографическими картами масштаба 1:10000 и проанализировать результаты.
Пересчет можно выполнить в четыре этапа:
1) преобразовать проект из системы координат СК-62 в геодезические (географические) СК-42;
2) геодезические (географические) СК-42 — в пространственные прямоугольные СК-42;
3) пространственные прямоугольные СК-42 — в пространственные прямоугольные ГСК-2011;
4) пространственные прямоугольные ГСК-2011 — в геодезические (географические) ГСК-2011.
На сегодняшний день система координат ГСК- 2011 под именем «GSK-2011» была включена в состав стандартных систем координат ядра системы ArcGIS только с версии 10.5.1. Однако необходимые географические преобразования для ГСК-2011 между остальными системами координат в ядре отсутствуют до сих пор. Поэтому, этот шаг преобразований необходимо сделать пользователю ArcGIS применив элемент пользовательской настройки (customization) либо в CustPrj, либо в CustomTransformations.
С 10-й версии ГСК-2011 была объявлена с именем «GCS_Russia_2011»: ПЗ-90.02, ПЗ-90.11 и ГСК-2011 без географических преобразований (СК-42, СК-95 и ПЗ-90 были и в ранних версиях), которые рассмотрены в Российском ГОСТе 32453–2017 (вводится с 1 июля 2018 в качестве национального стандарта). Стандартная поставка ArcGIS включает географические преобразования только для ГОСТа 51794–2001 («наследниками» его являются ГОСТ 51794–2008, ГОСТ 32453–2013, ГОСТ 32453–2017).
Исходя из этого не всегда возможно выполнить географические преобразования напрямую из-за отсутствия математических формул, т. е. необходимо выполнение преобразования в несколько этапов (см. рис. 3). Каждый этап географического преобразования влечет за собой понижение точности.
Для примера был создан проект Проект_2011, в который была добавлена базовая карта с привязкой WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere. Весь проект был настроен также на эту систему координат. Затем к проекту был добавлен слой карты масштаба 1:10 000 с настроенной системой координат СК-63 (см. рис. 4).
Рис. 3. Пример поэтапного перехода из системы координат WGS-84 в UCR-2011
Рис. 4. Пример добавления в проект карты с отличающейся от настроенной в проекте системы координат
Как видно, если преобразования между двумя эллипсоидами не включать — «Нет (None)», то объекты слоев выкладываются на карту как есть, без пересчета. Поэтому объекты одного и того же слоя, представленные в разных системах координат, «разъезжаются»: в рассмотренном примере, по оси Y отклонения достигают до 200 м. Если включить географические преобразования, то карты совпадут в пределах точности исходных материалов (см. рис. 5).
Рис. 5. Пример добавления в проект карты с использованием географических преобразований
В файл с этими параметрами наряду с параметрами перехода между ГСК-2011 и международными системами координат, включены и параметры перехода между ГСК-2011 и другими отечественными системами координат, в т. ч. и СК-42. Для всех трех угловых элементов трансформирования между ГСК-2011 и СК-42 здесь даются значения четвертого — шестого знаков после запятой. По ним было построено преобразование: PULKOVO_1942_To_RUSSIA_2011_RR_2020. Разница в значениях координат при использовании этих преобразований невелика — на тестовом номенклатурном листе 1:10000 она составила 2 м.
Выводы. В настоящее время, в условиях необходимости перехода на ГСК-2011, основной проблемой является отсутствие точных параметров перехода от системы координат СК-42 и обратно. Имеющийся инструментарий в ArcMAP для преобразований в систему координат УСК-2011 не годится для пересчета координат пунктов ГГС. Однако его можно применять для пересчета топографических карт М 1:10000, применяемых в качестве подложки для решения задач проектирования в землеустройстве, в систему координат ГСК-2011 без особой потери в точности.
Литература:
1. Постановление Правительства РФ от 24 ноября 2016 г. № 1240 «Об установлении государственных систем координат, государственной системы высот и государственной гравиметрической системы»// Собрание законодательства Российской Федерации от 5 декабря 2016 г. № 49 ст. 6907.
2. Постановление СМ ДНР от 06 ноября 2017 г. № 14–27 «Об установлении единых государственных систем координат, высот, гравиметрических измерений». — [Электронный ресурс]: офиц. сайт. — Режим доступа: https://goskomzemdnr.ru/wp-content/uploads/2017/10/Postanovlenie-o-edinyh-sistemah.pdf/.– Загл. с экрана.
3. Федеральный конституционный закон от 04.10.2022 N 5-ФКЗ (ред. от 28.04.2023) «О принятии в Российскую Федерацию Донецкой Народной Республики и образовании в составе Российской Федерации нового субъекта — Донецкой Народной Республики». — [Электронный ресурс]: офиц. сайт. — Режим доступа: http://government.ru/docs/all/143430/. — Загл. с экрана.
4. Приказ Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии от 20 октября 2020 г. № П/0387 «Об утверждении порядка установления местных систем координат». — [Электронный ресурс]: офиц. сайт. — Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/566306728?ysclid=luv8sw4nyf803289609. — Загл. с экрана.
