Вопросы пересчёта между различными системами координат

В порядке обсуждения.

Одна из составляющих ошибок спутниковых сетей - ошибка трансформации полевых данных из геоцентрической СК (WGS-84), в которой выполняются измерения, в референцную СК (СК-95, СК-42, СК-63, МСК…), где вычисляются окончательные координаты пунктов сети.
Официальные параметры связи WGS-84 и СК-42, указанные в ГОСТ Р 51794-2008, относятся к району Пулково (началу СК-42). По мере удаления, в СК-42 идет накопление ошибок сдвига, которые в районах Сибири и Дальнего Востока могут достигать нескольких метров. То есть, локальные параметры в различных регионах, могут существенно отличаться от официально известных.
Для определения (вычисления) локальных параметров связи нужны координаты 4-5 пунктов, известные в двух системах. И если одни координаты (СК-42, СК-63, МСК…) можно получить официальным путем, то точные координаты пунктов на основе WGS-84, как правило, не известны. Обычно их получают из спутниковых измерений, где сеть вычисляется от одного пункта, координаты которого в WGS-84 получены как навигационные (автономно, с использованием бортовых эфемерид спутников). Ошибка определения таких координат (сдвижка по X, Y) может быть 2-3 метра и более. Если те же самые пункты отнаблюдать в другое время, или в том же районе взять другую группу пунктов, то будут получены иные значения координат в WGS-84.
Следовательно, таким путём получить точные координаты в WGS-84 и, соответственно, точные параметры связи не получится. И чем меньше расстояние между пунктами "калибровки" локализации, тем грубее определяются параметры связи между системами.
Однако, в конечном счёте, нам важна не сама точность определения координат пунктов в WGS-84, а то, насколько ошибки определения параметров отразятся на точности преобразования векторов из WGS-84 в СК-42 (и другие СК, основанные на эллипсоиде Красовского)?
Так ли это важно – всякий раз определять локальные параметры связи? Например, работая в Европейской части России, где удаление от Пулково не столь велико, где СК-42 ещё не подверглась большим искажениям и эти искажения соизмеримы с ошибками автономного определения координат в WGS-84? Ведь от автономных координат (с ошибкой в несколько метров) параметры точнее получить не удастся.
Не лучше ли по ГОСТовским параметрам пересчитать координаты исходных пунктов в WGS-84, и использовать для первичной обработки спутниковых измерений?
Или сразу, используя ГОСТовские параметры, настроить программу на работу в СК-42 (СК-63, МСК…)? Это уж кому как удобнее и кто в каком ПО работает.

Когда-то, начиная свои спутниковые измерения, каждый раз выполнял локализацию. Со временем набралось несколько десятков пунктов, которые удалось объединить в единую сеть и получить уточненные параметры связи по большому числу пунктов и на большую площадь. Сравнивая приращения векторов, преобразованные из WGS в МСК по уточнённым и локальным параметрам, убедился в отсутствии существенной разницы. Из-за разворота может несколько различаться величина приращений, но длина проекции вектора на плоскость МСК практически не меняется. То же самое получалось при сравнении приращений векторов полученных по уточнённым и по ГОСТовским параметрам.
И это в местах, где локальные ошибки СК-42 достигали 10 метров.
Ошибка вычисления приращений векторов в разы меньше, чем ошибка взаимного положения пунктов ГГС.
После уравнивания на пункты ГГС невязки приращений разбрасываются, и окончательные координаты определяемых пунктов в том и другом варианте отличаются в первых миллиметрах.

Я вовсе не хочу сказать, что всегда и везде нужно применять именно ГОСТовские параметры связи между СК. Это, наверное, не приемлемо для длинных векторов или для обработки классных сетей. Но в топографических работах, когда исходных пунктов недостаточно для определения локальных параметров, вполне можно использовать ГОСТовские. Сеть с достаточным контролем может опираться всего на 2-3 исходных пункта.

Все желающие могут выполнить эксперимент без выхода в поле. На своём отработанном проекте, где ранее были определены параметры связи между WGS-84 и СК-42 путём локализации, заменить локальные параметры на ГОСТовские и заново обработать измерения (перед обработкой не забыть отредактировать координаты исходных пунктов – могут измениться после замены параметров связи).
Сравнить координаты определяемых пунктов из двух вариантов и огласить полученные расхождения "в студии". Было бы интересно.

 

Согласен, но что поделать, если:

Я подробно отвечаю, ответ не вызывает возражений, а после моего ответа, опять, по-сути, такой же вопрос (плагиат?):

Я опять отвечаю, что

я не стал-бы называть "обсуждением": как некорректную постановку вопросов, так и нежелание осмыслить ответы оппонента.

 

Опять много букв ни о чём.
Немного выше я ответил на Ваш вопрос, вы хоть заметили это в пылу дискуссии?

 

Необходимо опровергнуть серьезные заблуждения, высказанные рядом участников этого диспута, относительно параметров связи между некоторыми системами координат и указанными в ГОСТ Р 51794-2008, а именно:

Это не соответствует действительности по следующим обстоятельствам:
1. Параметров связи между системами координат WGS-84 и СК-42 в ГОСТ Р 51794-2008 не установлено и они не приводятся в этом ГОСТе.
2. Параметры связи для СК-42 и ПЗ-90.02 в ГОСТ Р 51794-2008 не "относятся к району Пулково". Для определения параметров связи необходимо было знать координаты некоторого числа пунктов в СК-42 и ПЗ-90.02. Носителями СК ПЗ-90.02 являются пункты космической геодезической сети (КГС) МО РФ. В районе Пулково находится только один пункт КГС - его название "Красное Село", другие ближайшие к "Пулково" пункты КГС - "Мурманск", "Воркута" и "Щелково" (см. ниже схему КГС ПЗ-90.02 МО РФ) и, как видно из этой схемы, даже при большом желании невозможно определить параметры связи используя только геодезические пункты расположенные в районе "Пулково".
3. При выводе параметров связи СК-42 и ПЗ-90.02 участвовала совокупность пунктов КГС ПЗ-90.02 (см. схему ниже).
4. Если говорить об официальных параметрах связи системы координат ПЗ-90.02 с системой координат WGS-84, указанных в ГОСТ Р 51794-2008, то параметры связи WGS-84 и ПЗ-90.02 были определены после распространения геоцентрической прямоугольной пространственной системы отсчета координат ПЗ-90.02 на 14 постоянных станций геодезических сетей IGS, EUREF и NEDA, расположенных на территории России.
Прошу участников настоящего форума не принимать за истину изложенные ранее некоторыми участниками этого диспута пространственные рассуждения о параметрах связи между "WGS-84 и СК-42, указанные в ГОСТ Р 51794-2008" (в ГОСТе таких параметров связи нет).

 

Да, заметил. Ваш ответ меня устроил.

 

Действительно, трудно стало работать, но до меня наконец-то дошло, в чем Ваши проблемы... Я ведь уже намекал:

Если в в ГОСТ Р 51794-2008 дана связь "WGS-84 - ПЗ-90.02" и есть "ПЗ-90.02 – СК-42", следовательно установлена связь "WGS-84 – СК-42".
Для меня эта связь очевидна. Как оказалось, для некоторых коллег возникли проблемы с вычислением прямой связи "WGS-84 – СК-42".
Зачем летать и Питера в Москву через Хабаровск?
Даю "прямой билет" – 7 параметров преобразования:

Из системы координат WGS-84 в систему координат СК-42.
Dx -23.90 Wx 0.00"
Dy +141.30 Wy +0.35"
Dz +80.90 Wz +0.86"
m = (+0.12) *10^-06

Из системы координат WGS-84 в систему координат СК-95.
Dx -24.80 Wx 0.00"
Dy +131.24 Wy +0.00"
Dz +82.66 Wz +0.20"
m = (+0.12) *10^-06

Из системы координат СК-95 в систему координат СК-42.
Dx +0.90 Wx 0.00"
Dy +10.06 Wy +0.35"
Dz -1.76 Wz +0.66"
m = 0.0000000

Параметры связи ПЗ-90.02 и WGS-84, конечно же не в Пулково, но связь с СК-42 через Пулково. И начало систем координат, и геодезические широта и долгота исходного пункта на референц-эллипсоиде Красовского. А эллипсоид Красовского имеет связь с ПЗ-90, ПЗ-90,02 и далее с WGS-84.
Учиться и ещё раз учиться... Удачи!

 

Так нет никаких проблем с получением координат в СК-42 (95, 63, МСК) приборами, работающими изначально в системе WGS-84. И применяйте коэффициенты, хоть свои, хоть любые другие (правильно полученные).
А вот перейти от WGS-84 к СК-42 не получится из-за значительных искажений сети пунктов СК-42 в различных регионах. Ошибка составит от "0" до 10 и более метров.
Отсюда у меня возникает вопрос: Вам параметры нужны для какой цели? Получить координаты пунктов в государственной (местной) системе координат или Вам нужны координаты пунктов в WGS-84?

 

Кажется, дискуссия между уважаемыми Vladimir VV и ЮС ведется на разных языках (намеренно или нет - не мне судить). Для продолжения разговора по существу предлагаю такую формулировку вопроса от ЮС:

Мое мнение: примерно такая же (по своей сути), как ошибка определения температуры тела конкретного пациента исходя из средней температуры по больнице. Т. е. порядок величин получить можно, но погрешность исходных данных позволит использовать полученные результаты лишь для целей ориентирования на местности.

 

Давайте сразу уточним, что и из чего мы Вы получили?

 

Можно и так сформулировать.

 

Дядя Вова
Координаты Вы вы мы перевычислили из WGS-84 в СК-42. Вопрос о них был.

 

Где Вы взяли WGS-84?

 

Дядя Вова
Исправляюсь:

Далее, к примеру, взял навигатор, клочок бумаги с координатами да пошел искать пункт. Споткнулся об окопку, увидел срезанные ноги пирамиды... Для таких целей параметры перехода можно использовать.

 

А постобработку спутниковых измерений вы делаете только локализацией или всё же используете некоторые параметры перехода?

 

Дядя Вова, я всего лишь один пример привел. Естественно, при относительном методе определений ошибка в параметрах перехода порядка десятка метров существенной роли не играет.

 

Вот именно так и можно нужно их использовать. Именно для этого они и служат.

Теперь уважаемому ЮС понятно почему я "укал"?

 

Ошибка будет методическая.

 

Ваше утверждение несостоятельно!
Укажите, пожалуйста, в чём конкретно заключается методическая ошибка преобразования координат, например из WGS-84 в СК-42?

Геоцентрические WGS-84, ПЗ-90, ПЗ-90.02 и референцные СК-42, СК-95, все являются пространственными системами координат, отличающиеся лишь ориентированием в пространстве. В приложениях даны готовые к применению элементы трансформирования между некоторыми СК.
Почему из геоцентрической ПЗ-90.02 можно трансформировать в референцную СК-42, а из геоцентрической WGS-84 в референцную СК-42 нельзя?
Лишь потому, что готовые к применению элементы трансформирования не даны в приложениях?
В чём принципиальное отличие?
А если никаких принципиальных отличий нет, тогда в чём будет заключаться методическая ошибка, если эти элементы (параметры) трансформирования будут получены пользователем в соответствии с установленными ГОСТом Р 51794-2008 "методами преобразования координат и их приращений из одной системы в другую, а также порядком использования числовых значений элементов трансформирования систем координат"?

Или найдите в ГОСТе Р 51794-2008 прямое указание о недопустимости установления элементов трансформирования напрямую из WGS-84 в СК-42.
Такого запрета нет. А что не запрещено, то разрешено.