Государственная координатная система 1983

(SPCS 83)

В середине семидесятых годов рассматривалось несколько альтернативных ва­риантов существующей государственной координатной системы. Некоторые геодези­сты защищали старую систему (способы проецирования, границы, определяющие кон­станты), другие полагали, что необходимо принять систему на основе только одной проекции. Сторонники новой системы считали действующую систему слишком гро­моздкой, т.к. она включает в себя три типа проекции и 127 зон.

Были начаты исследования, цель которых состояла в том, чтобы установить можно ли создать систему, которая бы лучше удовлетворяла принципиальным требова­ниям, чем SPCS 27. Эти требования включают в себя лучшее понимание, упрощение вычислений и применения геодезического измерительного оборудования. В начале ка­залось, что универсальная поперечная система проецирования Меркатора (UTM) - бу­дет лучшим решением, поскольку для нее уже была установлена длина координатной сетки во всем диапазоне ее использования и основные формулы были идентичны для всех ситуаций. Однако дальнейшие исследования показали, что ее ширина зоны в 6 градусов представляет собой серьезную проблему для применения геодезистами. На­пример, для того, чтобы расширить зону, необходимо на центральном меридиане уста­новить значение поправочного коэффициента шкалы, равного 1/2500, тогда как на гра­ницах этой зоны, его значение должно быть 1/1250. Как обсуждалось выше, аналогич­ный коэффициент в ”старой” SPCS редко превышал значение 1/10000. В дополнение к этому, корректировочный элемент ”дуга-хорда“, который ”привязывает” наблюдаемый геодезически угол к углам координатной сетки, оказывается завышенным и требует бо­лее частого применения. И наконец, границы геодезических зон не совпадают с гра­ни­цами штатов и других административно- территориальных единиц. Эти проблемы не являлись непреодолимыми, но большинство геодезистов и инженеров считали уже су­ществующую систему SPCS 27 более простой, а UTM не приемлемой из-за слишком резкого изменения фактора масштаба координатной сетки. Исследования снова верну­лись к поперечной проекции Меркатора, но с шириной зоны в 2⁰. Эта координатная сетка удовлетворяла первичным условиям как единая национальная система. Умень­шив ширину зоны, фактор масштаба и корректировка ”дуга-хорда” стали не хуже, чем в сис­теме SPCS 27. Основной недостаток 2 градусной ширины поперечной проекции Мерка­тора состоял в том, что зоны, будучи ограниченными меридианами, редко совпа­дали с границами страны и самостоятельных административных образований.

Более детальное изучение показало, что, поскольку многим штатам понадоби­лось бы две или более зон, 2⁰ ширина сетки не может быть повсеместно введена из-за несовпадения границ зон с границами административных единиц. Пришлось бы ми­риться с тем обстоятельством, что фактор коррекции масштаба или ”хорда-дуга” в не­которых случаях был бы больше, чем в системе SPCS 27. Кроме этого, среднее число зон, приходящееся на один штат, в этом случае - увеличивается.

При изучении этой проблемы, стали очевидными три фактора в пользу возврата к идеологии системы SPCS 27. Эта система была принята в законодательном порядке 37-ю штатами. Существующая координатная сетка применялась на протяжении более 40 лет и большинство геодезистов и инженеров были хорошо с ней знакомы. С появле­нием электронных калькуляторов и компьютеров, появилась возможность уменьшить число зон и типов проекции. Появилась возможность вносить улучшения в систему, не