Балтийская система высот: история создания и особенности

Балтийская система высот - уникальная система высотных отметок, принятая в России и ряде стран СНГ. Она берет начало от нулевой отметки Кронштадтского футштока и охватывает обширную территорию. Давайте разберемся в тонкостях этой системы и ее истории.

Зарождение Балтийской системы высот

История Балтийской системы высот началась в далеком 1707 году с создания службы наблюдения за уровнем Балтийского моря в районе Кронштадта. Эти регулярные измерения позволили определить средний многолетний уровень моря в данном районе.

В 1840 году военный топограф Михаил Рейнеке нанес на камне Кронштадтского Синего моста специальную метку, обозначающую этот средний уровень за период с 1825 по 1839 год. Эту отметку впоследствии и приняли за ноль Балтийской системы высот.

Нуль Кронштадтского футштока представляет собой многолетний средний уровень Балтийского моря.

В 1873 году были начаты работы по созданию государственной нивелирной сети на территории Российской империи методом геометрического нивелирования. Первая нивелирная линия прошла по Николаевской железной дороге. Средняя квадратичная погрешность на 1 км составила тогда 6 мм. Это было очень высоким показателем для того времени.

Начиная с 1901 года, под руководством военного геодезиста А.А. Александрова было начато нивелирование вдоль Транссибирской магистрали. Целью этого грандиосного проекта было установить прямую нивелирную связь между Балтийским морем и Тихим океаном, тем самым охватив практически всю территорию страны.

Работы по нивелированию, несмотря на трудности в районе Байкала с его сейсмической активностью, были в конечном итоге завершены в 1928 году со среднеквадратичной погрешностью отклонений от Балтийской системы высот порядка 70 см. Это стало поистине выдающимся достижением для своего времени.

Формирование единой системы высот СССР

К 1950 году завершились масштабные работы по нивелированию на всей территории Советского Союза. Была сформирована обширная сеть, насчитывающая:

• в европейской части - 100 полигонов общей длиной 30 000 км;
• на востоке страны - 140 полигонов длиной 108 000 км.

По результатам этих работ в 1952 году был издан первый каталог высот нивелирной сети всего СССР, единый для огромной территории.

В 1954 году были намечены трассы 28 основных линий нивелирования I класса по всему периметру СССР, проходящих через все порты и вдоль морских побережий. А в 1968 году была официально утверждена масштабная программа развития нивелирной сети страны.

Эта программа предусматривала:

1. прокладку новых линий нивелирования;
2. модернизацию морских уровнемерных постов;
3. изучение вертикальных движений земной коры.

К середине 1970-х годов в СССР на основе Балтийской системы высот была построена высокоточная опорная нивелирная сеть, состоящая из линий I и II классов общей протяженностью более 400 000 км. Эта сеть стала фундаментом для внедрения системы БСВ-77 по всей территории Советского Союза.

Особенности балтийской системы высот 1977 года

Внедренная в 1977 году балтийская система высот 1977 года имела ряд уникальных особенностей:

• Система состояла из 500 полигонов общей протяженностью более 110 000 км линий нивелирования;
• Точность определения высот в системе достигала в среднем 1 см на расстоянии до 10 000 км от нулевого Кронштадтского репера;
• Ранее эта система использовалась в ряде стран-участниц СЭВ;
• В настоящее время балтийская система высот 1977 года применяется в Болгарии, Прибалтике, Сербии, Словакии, Чехии и Венгрии.

Несовпадение с локальными системами

При этом существует проблема несовпадения балтийской системы высот 1977 года с ранее использовавшимися локальными системами высот для отдельных объектов и территорий.

Так, например, системы высот крупных водохранилищ могут отличаться от БСВ-77:

• Каскад Нивских водохранилищ - на +88 см;
• Нижнетуломское водохранилище - на +27,5 см;
• Иваньковское водохранилище - на -11 см;
• Угличское водохранилище - на -18 см.

Это несовпадение систем может вызывать определенные сложности.

Модернизация Балтийской системы высот

Для решения подобных проблем, а также для поддержания высокой точности балтийской системы высот, регулярно проводится ее модернизация в рамках специальных программ.

Так, в 1991 и 2010 годах были запущены масштабные программы совершенствования системы. В их рамках выполнялись:

• Повторные измерения по многим линиям нивелирования;
• Внедрение новых технологий и оборудования;
• Устранение нестыковок отдельных участков сети.

Эти программы позволили значительно повысить точность и надежность балтийской системы высот.

Значение БСВ в строительстве и навигации

балтийская система высот абсолютные условные отметки нашла широкое применение в строительной отрасли и навигации. Для этих областей критически важно наличие единой системы определения высот и глубин на всей территории страны.

В частности, абсолютные отметки БСВ-77 используются в проектной документации для задания высот зданий и сооружений. А условные отметки применяют при внутренней планировке зданий и сооружений.

Также на базе балтийской системы высот созданы подробные батиметрические карты морей и водоемов, незаменимые для судоходства.

Перспективы совершенствования БСВ

Несмотря на масштаб проделанной работы, процесс развития и совершенствования балтийской системы высот продолжается. Среди перспективных направлений можно выделить:

• Дальнейшую гармонизацию с системами соседних стран;
• Переход на цифровые модели высот и глубин;
• Регулярное повышение детальности и точности системы по мере развития технологий.

Реализация этих мер позволит сделать балтийскую систему высот еще более совершенным инструментом для задач картографии, строительства, навигации и многих других сфер на многие десятилетия вперед.