Высотные сети сгущения создаются методом. Сеть сгущения геодезическая. Современная концепция развития

Геодезической сетью называют совокупность пунктов на земной поверхности, закрепленных специальными центрами, положение которых определено в общей для них системе координат и высот.

Различают плановые, высотные и пространственные сети. Плановые сети – это такие, в которых определены плановые координаты (плоские - x , y или геодезические - широта B и долгота L ) пунктов. В высотных сетях определяют высоты пунктов относительно отсчетной поверхности, например, поверхности геоида (а точнее - квазигеоида). В пространственных сетях определяют пространственные координаты пунктов, например, прямоугольные геоцентрические X , Y , Z или геодезические B , L , H .

Геодезические сети по назначению классифицируют на государственные геодезические сети, геодезические сети сгущения, геодезические сети специального назначения и съемочные сети.

Государственная геодезическая сеть. Государственная геодезическая сеть покрывает всю территорию Российской Федерации и служит ее главной геодезической основой. Государственная геодезическая сеть (ГГС) предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение: установление и распространение единой системы координат на всю территорию страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований; геодезическое обеспечение картографирования территории страны и акваторий окружающих ее морей; геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов; обеспечение геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной среды; изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени; изучение геодинамических явлений; метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

По мере совершенствования средств измерений и накопления новых данных ГГС модернизируется и теперь включает: фундаментальную астрономо-геодезическую сеть, высокоточную геодезическую сеть, спутниковую геодезическую сеть 1 класса, а также астрономо-геодезическую сеть и геодезические сети сгущения.

Сети сгущения . Там, где требуется дальнейшее сгущение сети (например, в населенных пунктах), опираясь на государственную геодезическую сеть, развивают сети сгущения 1 и 2 разряда , чем достигается плотность на 1 км 2 не менее 4 пунктов на застроенной территории и 1 пункт на незастроенной территории.

Съемочную сеть создают при выполнении съемки местности. Она развивается от пунктов государственной геодезической сети и сетей сгущения 1 и 2 разрядов. Но при съемке отдельных участков съемочная сеть может быть и самостоятельной, построенной в местной системе координат. В съемочных сетях, как правило, одновременно определяют положение пунктов в плане и по высоте.

Предельные погрешности планового положения пунктов съемочной сети относительно исходных пунктов не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.

Координаты пунктов съемочных сетей определяют проложением теодолитных ходов, построением триангуляции, засечками, спутниковым методом и др. Наиболее распространены теодолитные ходы.

Пункты геодезических сетей закрепляют на местности специальными знаками - центрами, призванными обеспечить устойчивость и длительную сохранность пунктов.

Вид центра зависит от назначения сети и характера грунта. Официальными нормативными документами установлены типовые конструкции центров, зависящие от класса пункта и местных условий. Они различны для районов сезонного промерзания грунтов, для районов многолетней мерзлоты, для районов распространения подвижных песков.

Билет № 17 и №18. Методы построения плановой (горизонтальной) геодезической сети: триангуляция, полигонометрия (18), трилатерация.

При построении плановых сетей отдельные пункты сети служат исходными – их координаты должны быть известны. Координаты остальных пунктов определяют с помощью измерений, связывающих их с исходными. Плановые геодезические сети создают следующими методами.

Триангуляция – метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют углы, а также длины некоторых сторон, называемых базисными сторонами (рис. 5.1).

Положим, что в треугольнике АВ P известны координаты пунктов А ( , ) и B ( , ). Это позволяет путем решения обратной геодезической задачи определить длину стороны и дирекционный угол направления с пункта A на пункт B . Длины двух других сторон треугольника АВ P могут быть вычислены по теореме синусов ; .

Продолжая подобным образом, вычисляют длины всех сторон сети. Если, кроме базиса b известны другие базисы (на рис. 5.1 базисы показаны двойной линией), то длины сторон сети можно вычислить с контролем.

Дирекционные углы сторон А P и В P треугольника АВ P равны ; .

Координаты пункта P определятся по формулам прямой геодезической задачи ; .

Аналогично вычисляют координаты всех остальных пунктов.

Трилатерация – метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют длины их сторон.

Если в треугольнике АВ P (рис. 5.1) известен базис b и измерены стороны и , то на основе теоремы косинусов, можно вычислить углы треугольника; ; ; . Так же вычисляют углы всех треугольников, а затем, как и в триангуляции, - координаты всех пунктов Полигонометрия – метод определения планового положения геодезических пунктов путем проложения ломаной линии (полигонометрического хода) или системы связанных между собой ломаных линий (сети полигонометрии), в которых измеряют углы поворота и длины сторон.

Билет №19. Теодолитные ходы. Их назначение и виды. Закрепление точек теодолитных ходов на местности. Угловые и линейные измерения в теодолитных ходах (и точность их выполнения)

Теодолитные ходы . Теодолитным ходом называют ход полигонометрии, выполненный методами, достаточными для обеспечения точности, требуемой в съемочных сетях.

По форме теодолитный ход может быть разомкнутым - опирающимся на два исходных пункта и два исходных направления (рис. 5.3 а ); замкнутым - опирающимся на один исходный пункт и одно направление (рис. 5.3 б ); висячим - разомкнутым ходом, опирающимся на один исходный пункт и одно направление (рис. 5.3 в ). Теодолитные ходы могут образовать систему теодолитных ходов с узловыми точками в местах их соединения (см. рис. 5.2 а ).

Места для точек хода выбирают так, чтобы обеспечить взаимную видимость между ними, благоприятные условия для съемки окружающей местности, удобства установки геодезических приборов и сохранность точек.

Точки ходов закрепляют деревянными кольями, костылями, металлическими трубами и т.п. Часть точек закрепляют знаками долговременной сохранности - столбами, бетонными монолитами.

Углы поворота теодолитного хода измеряют электронным тахеометром или теодолитом. При этом следят, чтобы на всех точках хода измерялись только правые, или только левые по ходу углы.

Для измерения угла в его вершине устанавливают прибор, а в соседних точках – визирные цели. Угол измеряют одним приемом.

Длины сторон измеряют электронным тахеометром или светодальномером, а при их отсутствии – землемерной лентой.

Результаты измерения углов и расстояний записывают в журналы установленной формы. При выполнении измерений тахеометром запись результатов измерений выполняется автоматически - в памяти прибора, откуда в последующем они вводятся для обработки в компьютер.

а) Угловые измерения

В теодолитном ходе теодолитом типа Т30 измеряют или правые, или левые по ходу горизонтальные углы b одним полным приемом.

Работа по измерению углов на станции выполняется в следующем порядке:

1) установка теодолита в рабочее положение: центрирование инструмента, приведение оси инструмента в отвесное положение (нивелирование инструмента), ориентирование инструмента, установка трубы для визирования;

2) измерение горизонтальных углов (направлений) и углов наклона, обработка журнала наблюдений и контроль измерений на станции.

Для измерения горизонтальных углов применяются преимущественно:

Способ приемов для измерения одного угла;

Способ круговых приемов при измерении углов на станции между тремя и более направлениями и способ повторений.

б) Линейные измерения

В теодолитных ходах производят измерение сторон D в прямом и обратном направлениях лентой, рулеткой, дальномером, тахеометром и др. Для средних условий местности разница между измеренным значением линии прямо и обратно должна удовлетворять условию

. (8.11)

В измеренные стороны вводят поправки - за компарирование, температуру и угол наклона,получая горизонтальные проложения линий d.

1.2 Геодезические сети сгущения

В настоящее время наиболее эффективным методом создания геодезической сети, включая и геодезические сети сгущения, является метод, связанный со спутниковыми технологиями (ГЛ0НАСС, GPS). Однако этот метод требует наличия приемной аппаратуры, высокая стоимость которой препятствует широкому ее использованию. Поэтому наряду с высокоэффективными спутниковыми технологиями используют и традиционные методы. Следует заметить, что при выполнении геодезических работ в закрытых помещениях и в стесненных условиях, когда наблюдение созвездия спутников невозможно или затруднительно, традиционные методы являются единственно возможными для решения многих задач.

Геодезические сети сгущения строят методами триангуляции и полигонометрии для сгущения государственной геодезической сети до плотности, необходимой для создания съемочного обоснования съемок крупного масштаба. Триангуляцию 1 и 2-го разрядов развивают в открытой и горной местности. Там, где триангуляцию 1 и 2-го разрядов выполнить по условиям местности невозможно или нецелесообразно, развивают полигонометрическую сеть 4-го класса, 1 и 2-го разрядов. Необходимо отметить, что полигонометрия 4-го класса для крупномасштабных съемок по сравнению с государственной выполняется с пониженной точностью.

При создании полигонометрии выполняют весь комплекс основных геодезических работ: угловые и линейные измерения, нивелирование. Углы на пунктах полигонометрии измеряют способом отдельного угла или круговых приемов оптическими теодолитами типа. Т1, Т2, Т5 с точностью центрирования 1 мм. Высоты на все пункты полигонометрии передаются нивелированием IV класса или техническим. Линии измеряют непосредственно: светодальномерами, подвесными мерными приборами или косвенно - длины сторон хода вычисляют по вспомогательным величинам.

При проведении различных народнохозяйственных, в том числе и землеустроительных, мероприятий на большой территории необходимы топографические карты и планы, составленные на основе сети геодезических пунктов, плановое положение которых на земной поверхности определено в единой системе координат, а высотное - в единой системе высот. При этом геодезические пункты могут быть только плановыми или только высотными или одновременно - плановыми и высотными.

Сеть геодезических пунктов располагается на местности согласно составленному для нее проекту. Пункты сети закрепляются на местности особыми знаками.

Построенная на большой территории в единой системе координат и высот геодезическая сеть дает возможность правильно организовать работу по съемке местности. При наличии такой сети съемка может производиться независимо в разных местах, что не вызовет затруднения при составлении общего плана или карты. Кроме того, использование сети геодезических пунктов приводит к более равномерному распределению по территории влияния погрешностей измерений и обеспечивает контроль выполняемых геодезических работ.

Геодезические сети строятся по принципу перехода от общего к частному, т. е. вначале на большой территории строится редкая сеть пунктов с очень высокой точностью, а затем эта сеть сгущается последовательно по ступеням пунктами, построение которых производится на каждой ступени с меньшей точностью. Таких ступеней сгущения бывает несколько. Сгущение геодезической сети производится с таким расчетом, чтобы в результате получилась сеть пунктов такой плотности (густоты) и точности, чтобы эти пункты могли служить непосредственной опорой для предстоящей съемки.

Плановые геодезические сети строятся в основном методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

Метод триангуляции состоит в том, что строят сеть треугольников, в которой измеряют все углы треугольников и как минимум две стороны на разных концах сети (вторую сторону измеряют для контроля измерения первой стороны и установления качества всей сети). По длине одной из сторон и углам треугольников определяются стороны всех Треугольников сети. Зная дирекционный угол одной из сторон сети и координаты одного из пунктов, можно затем вычислить координаты всех пунктов.

Метод полигонометрии заключается в построении сети ходов, в которых измеряют все углы и стороны. Полигонометрические ходы отличаются от теодолитных более высокой точностью измерения углов и линий. Этот метод применяется обычно в закрытой местности. Внедрение в производство электромагнитных дальномеров делает целесообразным применение полигонометрии и в открытой местности.

Метод трилатерации состоит в построении сети треугольников с измерением всех сторон треугольников. В некоторых случаях создаются линейно-угловые сети, представляющие собою сети треугольников, в которых измерены стороны и углы (все или в необходимом их сочетании).

Плановые геодезические сети делятся на государственную геодезическую сеть; сети сгущения 1 и 2 разрядов; съемочное обоснование - съемочную сеть и отдельные пункты.

1.3 Сети специального назначения (ОМС)

Опорная межевая сеть (ОМС) – геодезическая сеть специального назначения (ГССН), которая создается для геодезического обеспечения государственного земельного кадастра, мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению земельным фондом страны.

Межевые сети создают в случаях, когда точность и плотность существующих геодезических сетей не соответствуют требованиям, предъявляемым при их построении.

Опорная межевая сеть подразделяется на два класса: ОМС1 и ОМС2. Точность их построения характеризуется средними квадратическими погрешностями взаимного положения смежных пунктов соответственно не более 0,05 и 0,10 м. Расположение и плотность пунктов ОМС (опорных межевых знаков – ОМЗ) должны обеспечивать быстрое и надежное восстановление на местности всех межевых знаков. Плотность пунктов ОМС на 1 кв. км должна быть не менее 4 пунктов в черте города и 2 пунктов – в черте других поселений, в небольших поселениях – не менее 4 пунктов на один населенный пункт. На землях сельскохозяйственного назначения и других землях необходимая плотность пунктов ОМС обосновывается расчетами исходя из требований, предъявляемых к планово-картографическим материалам.

Пункты ОМС по возможности размещают на землях, находящихся в государственной или муниципальной собственности, с учетом их доступности. Пункты ОМС могут не совпадать с межевыми знаками границ земельного участка.

Опорная межевая сеть должна быть привязана не менее чем к двум пунктам государственной геодезической сети. Плановое и высотное положение пунктов ОМС рекомендуется определять с использованием геодезических спутниковых систем (GPS или ГЛОНАСС) в режиме статических наблюдений. При отсутствии такой возможности плановое положение пунктов может определяться методами триангуляции и полигонометрии, геодезическими засечками, лучевыми системами, а также фотограмметрическим методом (для ОМС2); высоты опорных межевых знаков определяются геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

Плановое положение пунктов ОМС определяют обычно в местных системах координат. При этом должна быть обеспечена связь местных систем координат с общегосударственной системой координат. Высоты пунктов определяют в Балтийской системе высот.

Для обозначения границ земельного участка на местности на поворотных точках границ закрепляют межевые знаки, положение которых определяют относительно ближайших пунктов исходной геодезической основы. Границы участков, проходящие по «живым урочищам», закрепляют межевыми знаками только на стыках с суходольными границами.

1.4 Съёмочные сети

Съемочная сеть – это совокупность точек, определяемых на местности дополнительно к пунктам государственной геодезической сети для непосредственного обеспечения топографических съемом.

Точки съемочной сети определяются аналитическим способом – триангуляцией, теодолитными ходами, засечками и графическим способом – при помощи мензулы и кипрегеля. Исходной основой для развития съемочных сетей служат пункты государственной геодезической сети.

При составлении проекта съемочной сети рекогностировки местности с целью определения мест установки ее пунктов нужно руководствоваться следующим:

1 между пунктами съемочной сети должны быть обеспечены взаимная видимость и благоприятные условия для измерения линии;

2 в застроенной территории ходы должны прокладываться так, чтобы обеспечить благоприятные условия для съемки зданий и сооружений;

3 местоположение пунктов съемочной сети должно обеспечивать удобную установку геодезических приборов при построении съемочного обоснованиям съемочных работ;

4 пункты съемочной сети нужно помещать на непахотные земли в таких местах, которые обеспечивают их сохранность;

5 на застроенных территориях пункты съемочной сети следует помещать так, чтобы их местоположение в случае утраты можно было восстановить по линейным разметкам от опорных контуров местности.

7 при положении теодолитных ходов в застроенной территории следует предусматривать установку и определение створных точек.

Плановые съемочные сети создаются построением триангуляции, проложением теодолитных ходов, прямыми, обратными и комбинированными засечками, методами спутниковой геодезии и проложением электронных тахеометрических ходов. Съемочной сетью могут служить теодолитные, тахеометрические ходы с привязкой их к исходной сети.

При развитии съемочного обоснования определяют, как правило, расположение точек в плане и по высоте. Высоты точек съемочного обоснования определяют геометрическим и тригонометрическим нивелированием.

Техническое нивелирование применяется для высотного обоснования съёмок с сечением рельефа в 1 метр и менее Предельно допустимые длины ходов при сечении рельефа: h = 0,25 м – L = 2 км

h = 0,25 м – L = 2 км

Чем меньше сечение, тем меньше ход.

Пункты съёмочной сети закрепляются на местности деревянными кольями с окопкой вокруг них.

Межевые точки закрепляются столбами с окопкой их кургана.

В целях большей сохранности геодезических знаков выбирают по возможности такие места для геодезических пунктов, которые обеспечивали бы сохранность знаков: перекрёсток дорог, опушки леса и другие участки мало подверженные изменениям.

Средние ошибки положения пунктов плановой съемочной сети относительно ближайших пунктов геодезических сетей не должны превышать в открытых районах 0,1мм в масштабе плана, и в лесных районах 0,15мм.

Средние ошибки высот пунктов съемочной сети относительно ближайших пунктов геодезической сети не должны превышать в равнинной местности 1/10, а в горной и предгорной 1/6 высоты сечения рельефа, принятой для съемки данного масштаба.

Количество закрепляемых на местности точек, тип центров и знаков съемочной основы на каждом плане определяются проектом в соответствии с требованием технических инструкций, и съемочная основа строится в виде сетей теодолитных ходов или геометрических сетей.

Уравнивание геодезических сетей, Mapsuite - создание инженерно-топографических планов, LEICA Geo Office - обработка геодезических измерений, SiteMaster - автоматизация обмерных работ, GeometricalGeodesy - решение геодезических задач в системе Mathematica, предназначены для решения различных геодезических задач. В данной работе представлено решение аналогичных задач с помощью языка...

Них не окажется нужной, то тогда средство необходимо разработать вручную, если это оправдано с точки зрения затраченного времени и материальных ресурсов. 2. Обработка геодезических измерений с использованием электронных таблиц Для первоначальной обработки информации, полученной в результате комплекса топографо-геодезических работ, мною использовалась программа “ТОГИ”, являющаяся пакетом...

Электронных приборов при непосредственном участии автора. Вторая глава. Во второй главе рассмотрены разработанные методы проведения исследований метрологических установок и стендов для поверки и калибровки геодезических приборов для измерения превышений. Метод исследования короткопериодической погрешности измерения вертикальных углов геодезических приборов. Важной задачей при исследовании...

Характеристика триангуляции 1 и 2-го разряда и полигонометрии 4-го класса, 1 и 2-го разрядов приведена в таблице 1.

При создании полигонометрии выполняют весь комплекс основных геодезических работ: угловые и линейные измерения, нивелирование. Углы на пунктах полигонометрии измеряют способом отдельного угла или круговых приемов оптическими теодолитами типа. Т1, Т2, Т5 с точностью центрирования 1 мм. Высоты на все пункты полигонометрии передаются нивелированием IV класса или техническим. Линии измеряют непосредственно: светодаль-номерами, подвесными мерными приборами или косвенно -- длины сторон хода вычисляют по вспомогательным величинам.

При проведении различных народнохозяйственных, в том числе и землеустроительных, мероприятий на большой территории необходимы топографические карты и планы, составленные на основе сети геодезических пунктов, плановое положение которых на земной поверхности определено в единой системе координат, а высотное -- в единой системе высот. При этом геодезические пункты могут быть только плановыми или только высотными или одновременно -- плановыми и высотными.

Плановые геодезические сети строятся в основном методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

Съемочные сети

Съёмочная геодезическая основа представляет собой сеть пунктов, которые используются в качестве станций при съёмке ситуации рельефа. Густота таких пунктов и способ их построения зависят от масштаба и методики съёмки, а также от характера местности. Исходными данными для построения съёмочной геодезической основы служат пункты и стороны опорных сетей. При картографировании небольших территорий съёмочная сеть может развиваться самостоятельно. В любом случае густота съёмочной сети должна быть достаточна для производства съёмки местности в заданном масштабе. Предельная погрешность определения координат точек съёмочной основы относительно исходных пунктов не должна превышать 0.2 мм в масштабе съемки, т.е. 10, 20, 40, 100 см в масштабах соответственно 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. для неблагоприятных условий местности (залесённая или изрытая поверхность) эти допуски увеличиваются в полтора раза.

Построение съёмочной сети выполняют путём проложения теодолитных, нивелирных, теодолитно-нивелирных, теодолитно-высотных, тахеометрических, мензульных ходов, рядов микро-триангуляции и четырёхугольников без диагоналей, а также разнообразными геодезическими засечками. В съёмочных сетях значения координат вычисляют с точностью до 0.01 м (в ходах тригонометрического нивелирования).

Точки съёмочной сети закрепляют на местности обычно временными центрами

Геодезические сети сгущения развивают там, где требуется дальнейшее сгущение государственной геодезической сети (в населенных пунктах, на объектах крупного строительства и т. д.). Обычно такие сети сгущения называют геодезическими сетями местного значения.

Геодезические сети сгущения, так же, как и государственные сети, могут быть плановыми и высотными. П л а н о в ы е сети сгущения подразделяются на сети 1-го и 2-го разрядов, создаваемые методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации, а в ы с о т н ы е (нивелирные) сети развиваются методом геометрического нивелирования III и IV классов, а также ходами технического нивелирования. Более подробно высотные сети рассмотрены в разд. 7 «Нивелирование».

Геодезические плановые сети сгущения 1-го и 2-го разрядов опираются на пункты государственной геодезической сети 1–4-го классов. В соответствии с принципом перехода от общего к частному геодезические сети сгущения имеют более короткие стороны и меньшую точность, чем государственные сети. Основные показатели, характеризующие размеры и точность геодезических сетей сгущения приведены в таблице 8.2.

Как и пункты государственных геодезических сетей, пункты сетей сгущения закрепляются постоянными знаками, состоящими из подземного центра и наружного знака.

Т а б л и ц а 8.2 – Характеристика сетей сгущения

8.5 Современная концепция развития

плановых государственных геодезических сетей

В настоящее время для построения государственных геодезических сетей применяют спутниковые методы измерений. Для этого используются в основном д в е с п у т н и к о в ы е с и с т е м ы: российская система ГЛОНАСС (ГЛОбальная Навигационная Спутниковая Система) и система NAVSTAR GPS (навигационная система определения расстояния и времени, глобальная система позиционирования), разработанная в США.

В спутниковом методе вместо неподвижных пунктов геодезической сети с известными координатами используются подвижные спутники, координаты которых можно вычислить на любой момент времени.

Концепция государственной спутниковой сети предусматривает построение т р е х у р о в н е й с е т и:

1 – фундаментальная астрономо-геодезическая;

2 – высокоточная астрономо-геодезическая;

3 – спутниковая геодезическая 1-го класса.

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть должна состоять из геодезических пунктов со средними расстояниями между ними 700–800 км. Часть этих пунктов должна стать астрономическими обсерваториями, оснащенными радиотелескопами и спутниковыми приемниками систем GPS – ГЛОНАСС. Взаимное положение этих пунктов будет определяться с погрешностью 1–2 см.

Высокоточная астрономо-геодезическая сеть должна заменить звенья триангуляции 1 го класса и представлять собой однородные по точности построения с расстояниями между смежными пунктами 150–300 км. Взаимное положение этих пунктов будет определяться спутниковыми методами с погрешностью 2–3 см.

Спутниковая геодезическая сеть 1-го класса должна заменить триангуляцию 1 и 2-го классов со средними расстояниями между пунктами 30–35 км и средней квадратической погрешностью взаимного положения 1–2 см.

Построение такой сети предполагается осуществить в течение десяти ближайших лет.

Геодезические местные сети сгущения. Сети специального назначения

Геодезические местные сети сгущения. Такие сети являются дальнейшим развитием государственной геодезической сети. Они создаются в городах, на территории населенных пунктов, крупных промышленных предприятий. Традиционно сети сгущения делятся на аналитические и полигонометрические сети. Аналитические сети строятся в виде сплошной сети триангуляции или ряда треугольников, а также в виде отдельных пунктов, полученных засечками (рис. 8.7 - прямая угловая засечка, рис. 8.8 - обратная угловая засечка).

Аналитические и полигонометрические сети подразделяются на два разряда. Точностные характеристики

https://pandia.ru/text/78/062/images/image002_9.jpg" width="151" height="91">сетей сгущения представлены в табл.

Таблица 8.1

Сети сгущения	Точность измерения углов,"	Точность измерения сторон
Аналитические		1:20 000 1:10 000
Полигоно-
метрические

Рис. 8.8

Сеть 1-го разряда должна опираться на пункты государственной геодезической сети, сеть 2-го разряда может опираться еще и на пункты 1-го разряда.

В настоящее время при создании и реконструкции городских сетей применяют спутниковые технологии. В 2003 г. издано Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГАОНАСС и GPS. В нем дана классификация спутниковых городских геодезических сетей, освещены принципы построения городской геодезической сети с использованием спутниковых технологий, этапы создания и реконструкции городских геодезических сетей.

Структурная схема спутниковых измерений включает следующие этапы:

Создание одного или нескольких исходных пунктов;

Спутниковые измерения на пунктах каркасной сети;

Спутниковые измерения на пунктах спутниковой городской геодезической сети 1-го класса, в том числе на существующих пунктах ранее созданной городской геодезической сети для связи с традиционной сетью;

Обработка результатов измерений совместно с ранее выполненными плановыми и высотными сетями.

В ближайшие годы в интересах проведения земельной реформы в России предстоит развить опорную межевую сеть.

Сети специального назначения. Геодезические сети специального назначения создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов государственной сети не целесообразно или когда требуется особо высокая точность геодезической сети.

Сети специального назначения создаются в единых государственных системах координат или в установленном порядке в местных системах координат.

Сети специального назначения разнообразны. При изысканиях линейных сооружений прокладывают магистральные ходы (см. п. 12.1), при строительстве промышленных и гражданских сооружений разбивают строительную сетку (см. п. 11.2), при строительстве мостов используют мостовую триангуляцию (см. п. 14.2), при строительстве тоннелей создают тоннельную полигонометрию (см. п. 14.6), на железнодорожных станциях и перегонах строят реперные сети (см. п. 13.6).

Точность геодезических построений для строительства уникальных и сложных объектов и монтажа технологического оборудования определяют расчетами на основании СП и других нормативно-технических документов.

Закрепление пунктов плановых геодезических сетей. Каждый пункт триангуляции, трилатерации и полигонометрии закрепляется центром, закладываемым в землю. Для разных физико-географических условий рекомендуются разные конструкции центров.

Центр пункта государственной геодезической сети 1 - 4-го классов для районов сезонного промерзания грунта состоит из железобетонного пилона (рис. 8.9, а) сечением 16 х 16 см (или заполненной бетоном трубы диаметром 14-16 см) и скрепленного с ним цементным раствором якоря диаметром 50 см и высотой 20 см. Центр закладывают методом бурения. Основание центра должно находится на 50 см ниже границы наибольшего промерзания грунта. Наверху пилона крепится чугунная марка, на верхней круглой поверхности которой отмечен точечный выступ - к нему относят координаты пункта. Над маркой слоем 10 - 15 см насыпают грунт, чтобы предохранить центр от посторонних лиц.

Для отыскания центра пункта в 1,5 м от него устанавливают опознавательный знак - железобетонный столб с укрепленной на нем металлической охранной плитой (рис. 8.9, б), обращенной в сторону центра.

Для других географических условий центры имеют иную конфигурацию. С ними можно ознакомиться в Инструкции о построении государственных геодезических сетей.

Для измерения углов над каждым центром триангуляции строят деревянные или металлические наружные знаки - пирамиды и сигналы. Пирамиды - сравнительно простое сооружение высотою от 5 до 10 м, ставятся в открытой местности (рис. 8.10, а). При измерении горизонтальных углов теодолит устанавливают на земле и центрируют над маркой центра пункта, а наблюдение производят на визирный цилиндр, которым заканчивается пирамида, установленная на смежном пункте.

Рис. 8.9. Центр геодезического пункта (а) и опознавательный знак (б): 1 - охранная плита; 2, 3, 4,5 - арматура; 6 - граница промерзания грунта;

7 - стальные скобы

Сигналы имеют сложное строение и устанавливаются в закрытой местности (рис. 8.10, б). Наблюдение сигналов ведут со специальной площадки, расположенной высоко над землей.

Центр пункта сетей сгущения 1-го и 2-го разрядов показан на рис. 8.11. Он представляет собой два бетонных монолита, устанавливаемых один над другим и имеющих в верхних плоскостях марки, фиксирующие положения центра.

8.4. Нивелирные сети. Марки и реперы

Нивелирные сети. Высотные геодезические сети подразделяются на государственные, местные сети сгущения и съемочные. Государственная геодезическая высотная сеть создается методом геометрического нивелирования и по точности делится на I, II, III и IV классы. При этом она разделяется на главную высотную основу (нивелирование I и II классов) и заполняющие сети III и IV классов.

Нивелирная сеть I класса образует полигоны периметром в обжитых районах 1200 км, в малообжитых районах 2000 км. Нивелирные сети II класса создают в виде полигонов с периметром в обжитых районах 400 км, в малообжитых районах 1000 км. Нивелирная сеть II класса опирается на реперы I класса. Линии нивелирования I и II классов прокладывают преимущественно вдоль шоссейных и железных дорог.

Нивелирные сети III и FV классов прокладывают внутри полигонов высших классов как отдельными линиями, так и в виде системы линий.

В табл. 8.2 приведены точностные характеристики государственной нивелирной сети.

Таблица 8.2

Класс нивелирования	Предельная средняя квадратическая ошибка, мм / км	Допустимые невязки в полигонах и ходах, мм
случайная	систематическая

Первые работы по геометрическому нивелированию в России были начаты в 1873 г. В настоящее время густая сеть нивелирных ходов покрывает всю территорию России. В 1977 г. вся нивелирная сеть уравнена, и введена Балтийская система высот.

Рис. 8.13. Грунтовый репер

В рамках Концепции перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых определений разрабатывается метод спутникого нивелирования, как альтернативного методу геометрического нивелирования определения нормальных высот, а также совместного использования ГЛОНАСС / GPS - измерений и нивелирных измерений I и II классов для более точного определения единой системы высот на всю территорию России.

Высотные местные сети сгущения создаются в виде отдельных ходов или систем ходов для целей топографической съемки и решения инженерно-геодезических задач при выполнении высотных геодезических разбивочных работ и при определении осадок и деформаций инженерных сооружений.

Реперы и марки. Пункты высотных сетей закрепляются на местности реперами и марками. Конструкции этих знаков зависят от условий местности и регламентируются инструкциями по нивелированию.

Реперы государственной нивелирной сети подразделяются на вековые, фундаментальные, грунтовые, скальные, стенные и временные. Вековые реперы отличаются повышенной устойчивости и сохранностью. Они позволяют изучать современные вертикальные движения земной коры и колебания уровней морей и океаном Вековыми реперами закрепляют места пересечений линий нивелирования I класса.

Фундаментальные реперы (рис. 8.12) тоже закладывают м скальные породы или в грунт. Они обеспечивают сохранность высотной основы на длительное время. Их закладывают на линиях нивелирования I и II классов не реже, чем через 60 км.

Грунтовые (рис. 8.13), скальные и стенные (рис. 8.14) реперы используются для закрепления нивелирный сетей I, II, III и IV классов. Стенные реперы отливаются из чугуна и закладываются на цементном растворе в фундаменты каменных зданий, а также в отвесные стенки выходов скальных пород.

Временные реперы служат высотной основой при топографических съемках. Временные реперы включают в линии нивелирования II, III и IV классов.

Для закрепления высотных пунктов еще используют стенные марки (рис. 8.15). Они, как и стенные реперы, закладываются в стены зданий. Основное их различие состоит в том, что стенной репер имеет выступ, на который устанавливают рейку, а стенная марка содержит в диске отверстие, в которое вставляют иглу для того, чтобы на нее подвесить специальную рейку.

Рис. 8.14. Стенной репер Рис. 8.15. Стенная марка

8.5. Съемочные геодезические сети

Виды съемочного геодезического обоснования

Съемочное обоснование развивается для сгущения геодезической сети до густоты, необходимой для производства топографической съемки в заданном масштабе и для создания геодезической основы при решении инженерно-геодезических задач.

Съемочное геодезическое обоснование подразделяется на плановое и высотное и развивается раздельно или совместно.

Плановое съемочное обоснование развивается на основе пунктов государственной геодезической сети и местных сетей сгущения. При съемке незначительных участков допускается развитие съемочного обоснования в местной системе координат.

Плановое съемочное обоснование развивают методами полигонометрии и триангуляции. К ходам, развиваемым методом полигонометрии, относятся теодолитные ходы. Если при этом еще определяют высоты пунктов тригонометрическим методом, то такие ходы называют тахеометрическими. Съемочное обоснование, развиваемое методом триангуляции, называют аналитическими сетями.

Пункты планового съемочного обоснования закрепляют на местности временными знаками - деревянными кольями, столбами, металлическими трубами. Временный характер закрепления пунктов связан с тем, что эти пункты нужны только на момент съемки.

Выбор метода создания съемочного обоснования определяется характером местности. В открытых всхолмленных малозастроенных районах обычно развивают аналитические сети; в равнинных заселенных, застроенных районах - теодолитные ходы.

Съемочные высотные сети создаются в виде отдельных ходов или системы ходов между пунктами государственной нивелирной сети. Высотная съемочная сеть создается методом технического нивелирования, реже методом тригонометрического нивелирования. Ходы технического нивелирования привязывают к маркам и реперам.

Теодолитные ходы

Теодолитный ход является основным видом съемочного обоснования. Обычно прокладывают разомкнутый (рис. 8.16, а) или замкнутый (рис. 8.16,6) теодолитный ход. Несколько пересекающихся ходов образуют систему теодолитных ходов (рис. 8.16, в).

В зависимости от точности теодолитные ходы делятся на два разряда: 1-й разряд с точностью измерения линий 1:2000; 2-й разряд с точностью измерения линий 1:1000. В обычных условиях прокладывают теодолитные ходы 1-го разряда, в лесу по просекам и в поле по высокой траве удается проложить теодолитные ходы только 2-го разряда. В некоторых случаях (на асфальте) прокладывают теодолитные ходы повышенной точности, линии в которых измеряют с относительной ошибкой 1:3000.

Теодолитные ходы создают как свободные сети (см. рис. 8.16, б) или их привязывают к исходным пунктам (см. рис. 8.16, а и в). Привязка может быть осуществлена различными способами. Почти всегда это можно сделать непосредственно путем измерения примычного угла.

Когда постановка теодолита в районе примычного угла по каким-либо причинам невозможна, привязка осуществляется косвенно. Один из способов представлен на рис. 8.17. Пусть имеется возможность измерить линию А - 1 и горизонтальные углы pt и Р2 на пункте 1. Из решения треугольника по теореме синусов находим вспомогательный угол у по формуле