Геодезическая контрольная сеть — это сеть, часто состоящая из треугольников , которые точно измеряются методами контрольной съемки , такими как наземная съемка или спутниковая геодезия . Она также известна как геодезическая сеть , опорная сеть , сеть контрольных точек или просто контрольная сеть .
Геодезическая контрольная сеть состоит из стабильных, идентифицируемых точек с опубликованными значениями исходных данных, полученными из наблюдений, которые связывают точки вместе. [1]
Классически управление делится на горизонтальное (XY) и вертикальное (Z) управление (компоненты управления), однако с появлением спутниковых навигационных систем, в частности GPS , это разделение становится устаревшим.
В США существует национальная сеть управления, которая называется Национальная система пространственных координат (NSRS). [2]
Многие организации предоставляют информацию для геодезической контрольной сети. [3]
Контрольные точки более высокого порядка (высокой точности, обычно от миллиметра до дециметра в масштабе континентов) обычно определяются как в пространстве, так и во времени с использованием глобальных или космических методов и используются для привязки точек «низшего порядка». Контрольные точки более низкого порядка обычно используются для проектирования , строительства и навигации . Научная дисциплина, которая занимается установлением координат точек в контрольной сети, называется геодезией .
После того, как картограф регистрирует ключевые точки на цифровой карте в соответствии с реальными координатами этих точек на земле, говорят, что карта находится «под контролем». Наличие базовой карты и других данных под геодезическим контролем означает, что они будут накладываться правильно.
Когда слои карты не контролируются, требуется дополнительная работа по их настройке для выравнивания, что приводит к дополнительной ошибке. Эти реальные координаты мира обычно находятся в некоторой конкретной проекции карты , единице измерения и геодезической системе отсчета . [4]
В «классической геодезии» (до шестидесятых годов) опорные сети устанавливались методом триангуляции с использованием измерений углов и некоторых запасных расстояний. Точная ориентация на географический север достигается методами геодезической астрономии . Основными используемыми инструментами являются теодолиты и тахеометры , которые в настоящее время оснащены инфракрасными дальномерами, базами данных , системами связи и частично спутниковыми каналами связи.
Электронное измерение расстояния (EDM) было введено около 1960 года, когда прототипы приборов стали достаточно маленькими для использования в полевых условиях. Вместо использования только редких и гораздо менее точных измерений расстояния некоторые контрольные сети были созданы или обновлены с использованием трилатерации, более точных измерений расстояния, чем это было возможно ранее, и без угловых измерений.
EDM повысил точность сети до 1:1 миллиона (1 см на 10 км; сегодня как минимум в 10 раз лучше) и сделал геодезию менее затратной.
Геодезическое использование спутников началось примерно в то же время. С помощью ярких спутников, таких как Echo I , Echo II и Pageos , были определены глобальные сети, которые позже подтвердили теорию тектоники плит .
Другим важным усовершенствованием стало внедрение радио- и электронных спутников, таких как Geos A и B (1965–70), системы Transit ( эффект Доплера ) 1967–1990 — которая была предшественником GPS — и лазерных технологий, таких как LAGEOS (США, Италия) или Starlette (Франция). Несмотря на использование космических аппаратов, небольшие сети для кадастровых и технических проектов в основном измеряются наземными методами, но во многих случаях включаются в национальные и глобальные сети с помощью спутниковой геодезии.
В настоящее время на орбите находится несколько сотен геопространственных спутников, включая большое количество спутников дистанционного зондирования Земли и навигационных систем, таких как GPS и ГЛОНАСС , за которыми в 2020 году последовали европейские спутники Galileo и китайская группировка Beidou .
Хотя эти разработки сделали спутниковую геодезическую сетевую съемку более гибкой и экономически эффективной, чем ее наземный эквивалент для территорий, свободных от полога деревьев или городских каньонов, постоянное существование сетей фиксированных точек по-прежнему необходимо для административных и юридических целей в локальном и региональном масштабах. Глобальные геодезические сети не могут быть определены как фиксированные, поскольку геодинамика непрерывно меняет положение всех континентов на 2–20 см в год. Поэтому современные глобальные сети, такие как ETRS89 или ITRF, показывают не только координаты своих «фиксированных точек», но и их годовые скорости .