ГЕОДЕЗИЯ БГС2025- МОДЕРНИЗИРАНА КООРДИНАТНА СИСТЕМА ЗА БЪЛГАРИЯ Д-р. инж. Симеон Кателиев, САЩ
SUMMARY
In 2010, Bulgaria introduced the use of a new coordinate system— BGS2005. The main map projection defined for it is the Universal Transverse Mercator( UTM), and its system of rectangular plane coordinates, divided into two standard sixdegree zones( 34N and 35N). In 2012, a Lambert Conformal Conic Projection with two standard parallels was implemented, covering the entire country, also known as the“ Cadastral System”( BGS2005-LCC). Detailed analyses conducted earlier this year concluded that the conic projection of the BGS2005- LCC system has lower linear distortions, computed on the physical surface of the Earth, compared to the UTM zones. However, it was found that the distortion levels in BGS2005- LCC remain relatively high over most of the country, especially in populated areas, ranging from-480 ppm(-0.48 m / km) to 290 ppm( 0.29 m / km). Across the entire country, 41.8 % of the territory, 52.4 % of populated areas, and 41.3 % of the population fall within distortion zones between ± 100 ppm and ± 250 ppm(± 0.10 –± 0.25 m / km).
Such levels of linear distortion may be unacceptable for certain geodetic and engineering activities. The possibility of reducing them has been investigated. A conceptual design for a new geodetic reference system for the territory of Bulgaria has been developed, including a system of map projections with low linear distortion, tied to the most up-to-date geodetic reference systems( datums) currently used in Europe. It has been proposed that it be named the Bulgarian Geodetic System of 2025( BGS2025).
Keywords: cartography, maps, map projections, coordinate systems, map distortions.
РЕЗЮМЕ
През 2010 г. в България се въвежда използването на нова координатна система- БГС2005 [ 4 ]. Като основна картна проекция е дефинирана Универсална трансверзална проекция на Меркатор( UTM) и въведената чрез нея система от правоъгълни равнинни координати в две стандартни шестградусови зони( 34N и 35N). През 2012 г. се въвежда Конформна конична проекция с два стандартни паралела, обхващаща цялата страна, наричана още „ Кадастрална система“( БГС2005-LCC) [ 1 ].
При подробни анализи направени по-рано тази година [ 2 ] се достигна до извода, че коничната проекция към система( БГС2005-LCC) има по-ниски линейни деформации, изчислени на физическата земна повърхност, спрямо UТМ зоните. Въпреки това, беше установявано, че нивата на деформации при БГС2005-LCC остават относително високи в по-голямата част от страната и особено при населените места, вариращи от- 480 ppm(-0.48 m / km) до 290 ppm( 0.29 m / km) за цялата страна, като 41.8 % от територията, 52.4 % от населените места и 41.3 % от населението попадат в зони на деформации между ± 100 ppm и ± 250 ppm(± 0.10- ± 0.25 m / km).
Такива нива на линейни деформации може да бъдат недопустими за определени геодезически и инженерни дейности. Обследвана е възможността за тяхното намаляне. Изготвен е идеен проект за нова геодезическа референтна система за територията на България, включваща система от картографски проекции с ниско линейно изкривяване и тяхното привързване към найактуалните към момента геодезически референтни системи( датуми) в Европа. Предложено е тя да бъде именувана Българска геодезическа система 2025( БГС2025).
Ключови думи: картография, карти, картни проекции, деформации, координатни системи.
ВЪВЕДЕНИЕ
За да се намалят линейните деформации на проекциите до нива, при които разстоянията, отчетени в координатната система спрямо тези, измерени на физическата земна повърхност, са пренебрежимо малки, е необходимо да се създадат проекции с ниски линейни деформации( LDP). Обикновено критерий от ± 20 ppm( 2 cm / km) задоволява изискванията за висока точност.
Линейната деформация може да се дефинира формално в дадена точка с помощта на безкрайно малки( диференциални) разстояния, като:
( 1) δ = k( R G R G + h) − 1
където k е мащабният фактор вследствие кривината на Земята, а уравнението в скобите е височинният фактор, получен вследствие на отдалечеността от елипсоида, и RG е средногеометричен радиус на кривина( по Гаус). Стойността на k се получава от уравнения за мащабния фактор спрямо вида на използваната проекция за всяка избрана точка. [ 5 ]
Основни хипотези
1) Може да се създаде нова, оптимизирана Ламбертова конформна конична проекция за България, която да обхваща територията на страната и населените места с по-ниски нива на деформации спрямо съществуващата такава проекция към БГС2005; 2) Ако се въведе допълнителен слой с набор от конформни картографски проекции с по-малки зони на покритие, ще се постигне намаляване на деформациите в страната, спрямо използване на една зона за цялата ѝ територия.
ГКЗ 1-2’ 2026 3