Практическая реализация земной системы координат

Геодезическая система координат связана с Землей и по своей сути является условной — conventional, то есть заданной по официальной до­говоренности между компетентными и уполномоченными на это специ­алистами. Такую систему координат фиксируют пункты геодезической сети и приписанные этим пунктам координаты. Глобальную геодезичес­кую (квазигеоцентрическую) систему координат фиксируют пункты гло­бальной геодезической сети [34]. Существует примерно 90 таких пунк­тов, более или менее равномерно распределенных по поверхности Зем­ли. Местоположение некоторых из пунктов глобальной геодезической сети представлено на рисунке 8.1. Эти фундаментальные аетрономо-геодезические обсерватории изображены на карте в виде залитых кружков. Залитым кружком большего диаметра представлена фундаментальная астрономо-геодезическая обсерватория WESTFORD, расположенная на территории Соединенных Штатов Америки. Эта станция является глав­ной станцией глобальной геодезической сети. Как видно, на территории Российской Федерации пункты глобальной геодезической сети отсутству­ет. Однако можно надеяться на то, что в ближайшие годы в число дей­ствующих пунктов глобальной геодезической сети будут включены ра­диотелескопы отечественной сети (системы) КВАЗАР.

Длины сторон глобальной геодезической сети доходят до несколь­ких тысяч километров. Координаты пунктов глобальной геодезической

сети и разности этих координат определены с ошибкой, лежащей в пре­делах одного сантиметра. На таком уровне точности необходимо учиты­вать периодические приливные деформации земной поверхности и веко­вые деформации земной поверхности вследствие движений литосферных плит. Известно, что материки сближаются или удаляются со скоростью до 10 сантиметров в год. На рисунке 8.1 приведена схема литосферных плит и разделяющих эти плиты разломов.

Именно по причине того, что земная кора постоянно и с существенно большими скоростями деформируется, каталог координат пунктов гло­бальной геодезической сети ежегодно обновляют. Основной объем изме­рений выполняют методом РСДБ. На некоторых пунктах работают спут­никовые лазерные светодальномеры. Наблюдения выполняют регуляр­но например, один раз в месяц. На некоторых же пунктах наблюдения методом РСДБ выполняют непрерывно, но это делают более для опреде­ления параметров вращения Земли.

При создании ежегодного каталога пунктов глобальной геодезичес­кой сети используют геофизические модели, учитывающие относительное перемещение литосферных плит. Накопленные результаты измере­нии используют для уточнения параметров этих геофизических моделей

Квазигеоцентрические координаты пунктов геодезической сети оп­ределяют методом лазерной локации геодезических спутников Земли и определяют эти координаты именно на сантиметровом уровне точности По этой причине при создании глобальной геодезической сети сочетают метод радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой — РСДБ и метод лазерной локации геодезических спутников Земли — SLR.

Для того, чтобы практически сочетать эти два метода, вблизи неко­торых радиотелескопов, работающих в режиме РСДБ и установленных на пунктах глобальной геодезической сети, установлены спутниковые лазерные дальномеры. Каждый такой пункт представляет собой фунда­ментальную астрономо-геодезическую обсерваторию. Радиотелескопы и спутниковые дальномеры связаны друг с другом геометрически. Поэто­му все результаты измерений приводят к единой точке относимости. Та­кой точкой относимости является надежно закрепленный пункт геоде­зической сети, расположенной на территории фундаментальной астрономо-геодезической обсерватории.

На каждой астрономо-геодезической обсерватории установлены, ра­зумеется, и спутниковые приемники. Результаты наблюдений, выполнен­ных этими приемниками, используют для того, чтобы определять коор­динаты станций слежения GPS в квазигеоцентрической системе коорди­нат, заданной методом РСДВ и методом лазерной локации спутников Зем­ли. Результаты наблюдений геодезических спутников Земли методом ла­зерной локации используют и для изучения глобальной структуры поля силы тяжести Земли. Детальную структуру поля силы тяжести Земли изу­чают, используя результаты наземных измерений силы тяжести.