Реконструкция геодезической сети города Москвы

Целью проекта являлось создание единой спутниковой геодезической сети, которая стала бы основой для всех видов топографо-геодезических работ, проводимых на территории Москвы и прилегающих районов. Было необходимо также подготовить комплект нормативно-технических документов,  устанавливающих общие принципы развития геодезической сети.

По итогам реализации проекта сотрудники МИИГАиК В. П. Савиных, Х. К. Ямбаев, Ю. Г. Карпушин и В. Я. Лобазов, а также Ю. В. Росляк (руководитель Департамента экономической политики и развития города Москвы), А. В. Антипов и С. А. Лазарев (ГУП «Мосгоргеотрест») были удостоены высшей геодезической награды — премии имени Ф. Н. Красовского за 2003 год.

Заказчик: Правительство города Москвы
Оборудование и технологии:
  • Спутниковые приёмники Wild GPS System 200, Wild GPS System 300 (Leica Geosystems, Швейцария);
  • программное обеспечение WinGIS (PROGIS, Австрия), ArcInfo (ESRI, США);
  • пакеты профессиональных программ МИИГАиК
Сроки реализации проекта: 1996 — 1997 гг.

Геодезическая сеть — это система закреплённых на местности точек (геодезических пунктов), плановое положение и высота которых определены в единой системе координат.

Первая тригонометрическая сеть, охватывающая Москву и её окрестности, была создана генералом Ф. Ф. Шубертом в 1833 году. С этого момента берёт начало история Московской городской геодезической сети (МГГС). В дальнейшем геодезическая сеть многократно перестраивалась. К 1930 году МГГС состояла из трёх сравнительно независимых сетей — Государственной геодезической службы, Мосгоргеотреста и Метрополитена.

Ситуация

Построенные много лет назад опорные геодезические сети малоэффективны для качественного решения таких задач, как проведение инженерно-геодезических изысканий, организация землеустроительных и кадастровых работ, геодезическое обеспечение строительства, наблюдение за деформациями зданий и сооружений, создание топографических карт и планов, разработка геоинформационных систем (ГИС), навигация наземного транспорта. Кроме того, плотность современной застройки, высота зданий и сооружений существенно ограничивают взаимную видимость между пунктами сети, а это сказывается на возможности использования традиционных геодезических методов для определения координат и высот объектов. Оставляет желать лучшего и точность измерений, присущая традиционным методам.

Для успешного решения перечисленных задач необходима опорная геодезическая сеть, созданная с применением спутниковых технологий. В соответствии с международными стандартами для крупных городов точность взаимного положения пунктов такой сети не должна превышать 1-2 см.

Решение

Процесс создания или реконструкции опорных городских геодезических сетей с использованием спутниковых технологий требует не только инженерно-технической подготовки вопросов, но и проведения научно-исследовательских и экспериментальных работ. Геодезические организации, предоставляющие подобного рода услуги, должны располагать штатом квалифицированных специалистов и соответствующей научной и инструментальной базой. В связи с этим представляется неслучайным выбор Московского государственного университета геодезии и картографии, конкретно НИЦ «Геодинамика», в качестве головного исполнителя проекта. В работах участвовали также специалисты ОИФЗ им. О. Ю. Шмидта, Института геологии и геоэкологии, Мосгоргеотреста, ТОО «Радиус-М», Московского и Верхневолжского АГП.

Применение спутниковых технологий при реконструкции опорных городских геодезических сетей продиктовано, прежде всего, требованиями обеспечения согласованности различных координатных систем. Налицо и значительный технико-экономический эффект, обусловленный сокращением сил, средств и времени, необходимых на выполнение работ. Точность же измерений, которая может быть достигнута посредством GPS-технологий, существенно превышает предельную точность традиционных геодезических методов.

Работы по реконструкции МГГС, включающие подготовку концепции, технико-экономического обоснования, технического проекта, а также проведение полевых измерений и камеральной обработки данных, были выполнены в период 1996 — 1997 годов. Наблюдения на пунктах сети производились синхронно, что позволило получить значительный объём избыточных данных, способствующих повышению точности и надёжности координатных определений. В ходе работ была учтена специфика применения спутниковых измерений в городских условиях, проявляющаяся в выборе мест расположения пунктов — в основном, на крышах зданий — и принятие во внимание влияния различных источников ошибок (в том числе повышенного уровня радиопомех, характерного для крупных мегаполисов). Исполнителями проекта была в максимальной степени использована геодезическая и картографическая информацию, собранная в прошлые годы.

Схема опорной геодезической сети города Москвы

Общая информация о Московской городской геодезической сети:

  • площадь МГГС (с учётом прилегающих районов) — 2500 кв. км;
  • МГГС включает 222 опорных геодезических пункта:

- 3 исходных пункта (МИИГАиК, Менделеево, Звенигород);
- 36 пунктов геодинамической сети;
- 183 рядовых пункта;

  • в процессе геодезических наблюдений одновременно использовалось до 22 станций GPS;
  • всего выполнено 36 сеансов наблюдений продолжительностью 6-часов каждый;
  • число связей между пунктами — не менее 12;
  • повторные геодезические наблюдения проведены на 67 пунктах;
  • относительная погрешность измерений по повторным наблюдениям линий составила 1:4700000;
  • погрешность взаимного расположения пунктов, полученная по результатам уравнивания сети в системе координат WGS 84, — 6 мм.