Комплексная модернизация государственной геодезической основы Российской Федерации
Creators: name: Ощепков, И. А.
name: Мельник, Г. Э.
name: Попадьев, В. В.
name: Лапшин, А. Ю.
Publisher: name: Zenodo
Year: 2025
Subjects: геодезия
координаты
высоты
ускорение силы тяжести
системы отсчёта
геодезическая основа

description: Государственная геодезическая основа представляет собой совокупность устанавливаемых и применяемых на территории Российской Федерации государственных систем координат, высот и ускорения силы тяжести, а также связующих их элементов и соответствующей инфраструктуры. В условиях растущих требований к точности пространственно-временных данных и расширения спектра приложений — от высокоточного позиционирования до мониторинга климатических и тектонических процессов — существующие подходы к построению геодезической основы становятся всё менее эффективными. Это обнажает системные ограничения: фрагментарность, статичность, слабую интеграцию с международными стандартами и недостаточную адаптивность к динамике Земли. Возникает необходимость переосмысления не только отдельных технических решений, но и всей архитектуры геодезической основы — от принципов построения систем отсчёта до организации сетей и цифровой инфраструктуры. Именно в этом контексте формируется подход к её комплексной модернизации.

Современные научные и прикладные задачи требуют перехода от статических к динамическим системам отсчёта, учитывающим как глобальные, так и локальные вариации координат, высот и гравитационного поля во времени. Такие системы должны обеспечивать не только точную фиксацию состояния пунктов в стандартной эпохе, но и надёжное определение координат на любой момент времени. Это требует внедрения моделей деформаций и траекторий, описывающих эволюцию положения пунктов и обеспечивающих согласование между эпохами. При этом, стабильность системы координат определяется уже не координатами, а моделью их изменений. Новые системы отсчёта ориентированы как на научные, так и на прикладные задачи, включая те, что требуют субсантиметровой точности.

Реализация этого подхода невозможна без приоритетного развития активной геодезической инфраструктуры — прежде всего сети постоянно действующих пунктов ФАГС, обеспечивающих непрерывное и согласованное наблюдение за изменениями координат. Только активные пункты позволяют отслеживать текущее состояние геодезической основы и обеспечивать обновление моделей деформаций. При этом, такие пункты должны размещаться как в тектонически стабильных районах, формирующих «эталонную» часть системы отсчёта, так и в зонах активных деформаций — для их мониторинга и учёта. Роль пассивных сетей, напротив, должна быть существенно снижена: они утрачивают значение в координатной основе и сохраняют актуальность лишь в задачах локального сгущения или в условиях отсутствия навигационных сигналов. Всё это создаёт предпосылки для упрощения иерархии геодезической сети без потери точности и функциональности.

Одним из ключевых направлений модернизации является отказ от традиционного подхода к построению высотной основы, основанного на разветвлённых и трудно поддерживаемых сетях геометрического нивелирования. Ему на смену приходит модель, основанная на локальном представлении гравитационного потенциала Земли. Такой подход позволяет определять физические высоты на основе интеграции спутниковых миссий, гравиметрических съёмок и координатных данных ГНСС. Геометрическое нивелирование при этом сохраняется как локальный метод сгущения. Развитие гравиметрического метода определения высот в сочетании с ограничениями традиционных сетей делает такой переход обоснованным и необходимым. Это открывает путь к формированию единой высотной системы, согласованной с международной и пригодной для применения на всей территории страны, включая удалённые и изолированные районы, без прокладывания сплошных нивелирных ходов.

В докладе рассматриваются и предлагаются системные решения по комплексной модернизации государственных геодезических систем отсчёта Российской Федерации с учётом указанных требований. Обсуждается взаимосвязь всех элементов, инфраструктурные вопросы, текущие проблемы и возможные пути их решения. Детально анализируются подходы к формированию новых систем координат, высот и ускорения силы тяжести и необходимые для этого шаги.