Геодезическая сеть — совокупность специально обозначенных (закрепленных) точек земной поверхности (геодезических пунктов), положение которых определено в общей для них системе координат. Применяются в целях установления, распространения и связи предусмотренных геодезических систем координат и высот. Геодезические сети создают по принципу перехода от сетей более высокоточных и масштабных к сетям с меньшими расстояниями и менее точными измерениями.
Геодезические сети подразделяют:
Государственная геодезическая сеть (ГГС) - Геодезическая сеть, обеспечивающая распространение координат на территорию государства и являющаяся исходной для построения других геодезических сетей. Классы и состав государственной геодезической сети определяются действующей нормативно-правовой документацией.[61]
Рис. . Схема построения государственных плановых геодезических сетей 1, 2, 3 и 4-го классов методом триангуляции
Астрономо-геодезическая сеть I класса являлась основной геодезической сетью, создавалась в виде полигонов; предназначенных для научных исследований, связанных с изучением формы и размеров Земли ее внешнего гравитационного поля, а также для распространения единой системы координат на всю территорию СССР. При создании астрономо-геодезической сети выполнялся комплекс геодезических, астрономических и гравиметрических измерений с наивысшей точностью, достигаемой при массовых измерениях и использовании новейшей измерительной техники на тот момент. Согласно программе опубликованной в 1928 г. послужившей базой для "Основные положения 1939 г." и несколько отличавшейся от схемы 1910г. предложенной И.И. Померанцевым. Сама концепция и исходные данные остались неизменными: ГГС строится методом триангуляции, по принципу - от общего к частному. В качестве поверхности относимости используется эллипсоид Бесселя, за исходный пункт принимается центр круглого зала Пулковской обсерватории. Ряды состоят в основном из треугольников, близких по форме к равносторонним. Прокладываемых в виде астрономо-геодезической сети примерно по направлениям меридианов и параллелей. На обоих концах каждого ряда (звена) определяются пункты Лапласа (производится определение астрономических широт, долгот и азимутов). Кроме пунктов Лапласа в каждом звене триангуляции I класса определяются промежуточные астрономические пункты. Через 65—120 км ("Основные положения 1954 - 1961 гг"). Периметр полигонов Астрономо-геодезическая сеть I класса был уменьшен до 800 км соответственно со сторонами в 200 км по сравнению со схемой 1910 г что должно было упрости создание и уравнивание сетей последующих классов. Сеть АГС-I просуществовала в том виде и в той концепци с не большими изменениями вплоть до уравнивания ГГС В 1991
Основные ряды триангуляции II класса или Астраномо-геодезическая сеть II класса рассекает каждый полигон триангуляции I класса, на шесть частей путем проложения в нем основных и независимых рядов триангуляции II класса опирающиеся на пункты Лапласа. Ряды рассматривались как звенья, которые можно уравнивать отдельно, и тем упростит уравнивание сети II класса. В пересечении основных рядов триангуляции II класса строится базисная сеть, из которой определяется длина выходной стороны. Заполняющие сети II класса, строились внутри каждой шестой части полигона I класса, образующейся в результате построения основных рядов триангуляции II класса. Точность исходных измерений и астрономических определений была установлена ниже, чем в I классе. Однако сети АГС-II и триангуляция II класса не нашли применения в геодезическом производстве и в 1961 г были обращены в Геодезические сети сгущения II класса. В тоже время в соответствии с "Основные положения 1954 - 1961 гг." сети II класса начинают строить в виде сплошных сетей треугольников, полностью заполняющих полигоны АГС I. В тех случаях, когда это экономически выгодно, сети II класса создают методом полигонометрии при тех же длинах сторон, что и в триангуляции II класса. Метод трилатерации при создании геодезических сетей II классов не применяется вследствие присущих ему недостатков
До введения "Основные положения 1961 г" низшие разряды в системе ГГС СССР были представлены слабо не смотря на их практическое значение.
Сети III и пункты IV класса строились в виде вставок небольших систем треугольников или отдельных пунктов, опирающихся на стороны и пункты триангуляции II класса. Длины сторон треугольников были 5—8 км; наименьшие углы допускались до 15°; средняя квадратическая ошибка измеренного угла устанавливалась равной 5" (по невязкам треугольников). Пункты IV класса определяемые геодезическими засечками и получили наиболее широкое применение на практике. После введения "Основные положения 1961 г." низшие разряды в системе ГГС СССР заняли достойное место.
Геодезические сети сгущения III и IV классов. Последующее сгущение геодезических пунктов в сетях II класса до требуемой плотности осуществляется путем развития в них сетей III и IV классов. Сети III и IV классов могут создаваться методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации. Являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5 000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создавались методами триангуляции и полигонометрии III и IV классов. Треугольники III или IV класса имели углы не менее 20 градусов, стороны 5-8 км и 2-5 км соответственно. При проведении сгущения методом триангуляции. В трилатерации пункты III и IV класса определялись путем "вставки" отдельных пунктов или систем в треугольники II класса. Полигонометрия, построенная проложением ходов опирающихся на пункты высших классов со звеньями не более чем из 3 сторон, каждая длиной не менее 3 км в III классе и не менее 2 км в IV классе. Для повышения жесткости сетей сгущения пункты или системы в триангуляции, а также ходы в полигонометрии связывались между собой сторонами, если расстояние между ними менее 4 км в III классе и 3 км в IV классе. В отдельных случаях при отсутствия сети II класса, на участках до 3000 и 5000 кв км. разрешалось построение локальных сетей III и IV классов соответственно.
Съемочные геодезические сети (СГС) служили непосредственной основой для производства топографических съемок всех масштабов. До введения "Основные положения 1961 г" данное понятие в структуре ГГС отсутствовало, а схема Красовского Ф.Н. предусматривала сгущение ГГС только до съемки масштаба 1:10 000 - 1:25 000. Они создавались всеми возможными геодезическими построениями (методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии) для сгущения государственной геодезической сети до плотности, необходимой для проведения съёмок крупного масштаба. Триангуляцию 1 и 2-го разрядов развивали в открытой и горной местности. Там, где триангуляцию 1 и 2-го разрядов выполнить по условиям местности было невозможно или нецелесообразно, развивали полигонометрическую сеть IV-го класса, 1 и 2-го разрядов. Полигонометрия IV-го класса для крупномасштабных съёмок по сравнению с государственной выполнялась с пониженной точностью и строили там, где ГГС IV класса отсутствовал, для связи разрядных сетей с ГГС III класса. Таким образом, в отличие от ГГС, съёмочные геодезические сети допускалось создавать от пунктов сетей сгущения любых классов. С таким расчетом, чтобы на участке местности соответствующему стандартному съемочному планшету масштаба 1:5000 было закреплено не менее 3 пунктов, а масштаба 1:2000 - 2 пунктов (с учетом пунктов ГГС и ГСС). Классы СГС определялись как IV класс (с пониженной точностью) и 1, 2 разряды. Отметки пунктов съемочных сетей разрешалось получать из технического нивелирования (при высоте сечения рельефа h ≤ 1 м) или из тригонометрического нивелирования (при высоте сечения h ≥ 1 м). Геодезическая сеть 1 разряда строилась как правило для обоснования съемок 1:5000, 2 разряда для 1:2000.
Геодезические сети специального назначения – создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов государственной геодезической сети экономически нецелесообразно или, когда требуется особо высокая точность геодезической сети. Являются главной геодезической основой для крупномасштабных (1:5000 и крупнее) съемок, ведения кадастра, строительства, маркшейдерских, а также для других работ, требующих соответствующей точности. ГССН создаются в единых государственных системах координат или в местных системах координат, устанавливаемых для отдельных участков местности и подразделяют на виды в зависимости от народно-хозяйственных или технических задач (например, Опорная геодезическая сеть, Местная геодезическая сеть, Опорная межевая сеть, Геодезическая разбивочная основа и т.п.) Создание геодезических сетей специального назначения, разрешается любыми отвечающими по точности методами, в том числе с помощью дифференциальных геодезических станций. Использование допускается после передачи отчета и каталога координат пунктов указанной сети в федеральный фонд пространственных данных
Опорная геодезическая сеть - геодезические сети специального назначения. Создаваемая когда необходимо решать сложные научные и инженерно-технические задачи для обеспечения инженерно-геодезических работ для наблюдений за деформациями и осадками зданий и сооружений, карстовых и оползневых процессов в сейсмоактивных районах для поиска предвестников и последующего прогноза крупных землетрясений, при строительстве и эксплуатации мощных радиотелескопов, ускорителей элементарных частиц, гидростанций и АЭС, судостроении и т. д. В этих случаях создают геодезические сети специального назначения предельно высокой точности и выполняют в них прецизионные измерения повторно через определенные интервалы времени. К пунктам предъявляются повышенные требования по стабильности положения. Высотные опорные геодезические сети создают в основном методом геометрическим нивелирования. Плановые с использованием методов триангуляции, трилатерации, линейно-угловых построений, полигонометрии и спутниковых измерений. Cоздаются, как правило, в условной системе координат (с привязкой к государственной системе координат). Системы координат подбираются таким образом, чтобы редукционные поправки за переход от измеренных величин к их проекциям на местную поверхность относимости были как можно меньше.
Местные геодезические сети - Создаются в условной или местной системе координат. В ряде случаев на локальных участках местности. Математическую обработку измерений в таких сетях выполняют в местной системе координат. Под местной системой координат понимается система координат с началом, отличным от начала координат действующей государственной системы геодезических координат. Такая система устанавливается на отдельные участки местности площадью до 3000 - 5000 км2, либо в пределах территории одного административного района или подобной ему административно-территориальной единицы субъекта Российской Федерации, а так-же в пределах территории города. Т.е. в отношении ограниченной территории, не превышающей территорию субъекта Российской Федерации и имеющую параметры перехода к государственными системами координат
Ряд прикладных задач возложенных на Местные геодезические сети как носители местной условной системы координат (МСК-СРФ): геодезическое обеспечение картографирования крупных масштабов (планов), строительства и эксплуатации зданий, разведки полезных ископаемых, при осуществлении геодезических работ при инженерных изысканиях, межевании земель и ведении кадастра на территории одного региона (субъекта РФ). Обеспечения минимальных расхождений между измерениями на местности.
На территорию каждого субъекта Российской Федерации, кроме Москвы и Санкт-Петербурга, составлены каталоги координат и высот геодезических пунктов в МСК и списки координат на каждый административный район. [43]
Опорная межевая сеть - геодезическая сеть специального назначения. Создаваемая для обеспечения государственного земельного кадастра, мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению земельным фондом. Опорная межевая сеть подразделяется на два класса. ОМС 1 - характеризуется СКП взаимного положения смежных пунктов не более 0,05 метра и создается в городах для межевания внешних границ городской территории, а также администрирования границ земельных участков, находящихся в собственности граждан, юридических лиц, муниципалитетов и прочих участников правовых отношений внутри городской черты. ОМС 2 - характеризуется СКП взаимного положения смежных пунктов не более 0,10 метра и создается за чертой городских поселений для решения вышеуказанных задач, на землях сельскохозяйственного назначения, землях лесного и водного фонда, транспорта и других землях не застроенных территорий. Плотность пунктов (опорных межевых знаков — ОМЗ) ОМС 1 на 1 кв.км должна быть не менее: 4 - в черте города и поселениях площадью менее 2 кв.км; 2 - в черте других поселений. Плотность пунктов ОМС 2 устанавливается техническим проектом
Внешняя разбивочная основа - является геодезической сетью специального назначения, совокупность закрепленных на местности или какой либо части сооружения геодезических пунктов. Положение которых определено в общей для них системе координат. Развивается на территории строительства или вблизи строительной площадки. Методами обеспечивающими выполнение дальнейших построений и измерений в процессе строительства с необходимой точностью. Пункты геодезической сети закрепляются на местности с целью сохранности на весь цикл строительства, для первичного выноса осей и финального контроля посадки здания.[86]
Внутренняя разбивочная сеть - является геодезической сетью специального назначения, совокупность закрепленных на местности или какой либо части сооружения геодезических пунктов. Положение которых определено в общей для них системе координат, как правило совмещенных с осями возводимого сооружения. Создается непосредственно на каждом исходном монтажном горизонте от пунктов внешней геодезической разбивочной основы для поэлементного выноса в натуру и последующих контрольно-исполнительных съемок в процессе строительства.[86]
Съемочная геодезическая сеть (съемочная сеть) – это геодезическая сеть созданная с целью выполнения (производства) топографической съемки территории, до плотности, обеспечивающей выполнение топографических работ различными методами и в различных масштабах. Является геодезической сетью сгущения, создаваемой для производства топографической съемки. Отдельные точки съемочной сети могут быть определены прямыми, обратными и комбинированными засечками. Допускается проложение небольших висячих ходов, опирающиеся одним концом на исходные точки, с числом сторон не более 3, а также замкнутых и разомкнутых технических ходов. Предельные погрешности положения пунктов съемочной сети, на открытой местности и на застроенной территории - 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм в масштабе плана на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.
Съемочное обоснование (съемочная геодезическая основа) включает съемочную сеть и геодезические сети более высоких разрядов. Плотность съемочного обоснования устанавливается техническим проектом с расчетом выполнения требований инструкций.
| масштаб съемки | Четкие контура | Не четких контуров | Минимальное число съемочных точек, на 1 км2/1 планшет |
|---|---|---|---|
| 1: 5000 | 22/89 | ||
| 1: 2000 | 8/8 | 6/6 | 50/50 |
| 1: 1000 | 6/4 | 12/3 | 80/20 |
| 1: 500 | 32/2 | 16/1 | 142/9 |
При этом размеры рамок листов составляют для масштаба 1:5000 - 40x40 см, а для масштабов 1:2000, 1:1000 и 1:500. 50x50 см
Геодезические измерения сводятся к определению взаимного положения точек на земной поверхности. Чтобы ослабить влияние ошибок измерений и не допустить их накопления при геодезической съемке участков местности, принято за правило вести работу от общего к частному. Для этого из множества определяемых точек участка земной поверхности выделяют наиболее характерные и определяют в первую очередь их положение. Такие точки называют опорными. Эти точки образуют геодезическую опорную сеть (геодезическое основание), т.е. составляют как бы общую канву, на основе которой с необходимой, хотя и более низкой точностью производится дальнейшая съемка.
Для того, чтобы результаты съемок были надежны, все важнейшие геодезические действия должны выполняться с контролем. Поэтому в основе качества геодезических работ лежит принцип ни одного шага вперед без контроля предыдущих действий.
С 1919 года в нашей стране было положено начало научно-обоснованной организации всех топографо-геодезических работ. Исполнительные, контрольные, разрешительные и надзорные функции при их производстве были объединены в Высшем геодезическом управлении (ВГУ). В последствии оно было преобразовано в Главное управление геодезии и картографии. С 1 марта 2009 года эти функции переданы Федеральной службе государственной регистрации, кадастра и картографии.
Одной из важнейших задач данного государственного органа является создание государственной геодезической сети (ГГС) на территории нашей страны.
Государственной геодезической сетью является совокупность опорных геодезических пунктов, прочно закрепленных на местности, взаимное расположение которых точно определено в единой государственной системе координат и высот.
Геодезические сети подразделяются на государственную геодезическую сеть, геодезическую сеть сгущения и съемочную геодезическую сеть.
Государственная геодезическая сеть является исходной для других геодезических сетей. Она делится на плановую и высотную.
Плановая государственная геодезическая сеть создается астрономическим или геодезическим методами.
При астрономическом методе плановое положение каждого из отдельных пунктов сети определяется независимо друг от друга из астрономических наблюдений.
Геодезический метод состоит в том, что для определения координат точек находят из астрономических наблюдений координаты только нескольких точек,называемых исходными. Дальнейшее определения планового положения точек производят путем геодезических измерений на местности.
Высотная государственная геодезическая сеть создается методом геометрического нивелирования.
Основными методами создания государственной геодезической сети являются триангуляция, трилатерация, полигонометрия и спутниковые координатные определения.
Триангуляция (рис. 68, а) представляет собой цепь прилегающих друг к другу треугольников, в каждом из которых измеряют высокоточными теодолитами все углы. Кроме того, измеряю длины сторон в начале и конце цепи.
Рис. 68. Схема триангуляции (а) и полигонометрии (б).
В сети триангуляции известными являются базис L и координаты пунктов А и В. Для определения координат остальных пунктов сети измеряют в треугольниках горизонтальные углы.
Триангуляция делится на классы 1, 2, 3, 4. Треугольники разных классов различаются длинами сторон и точностью измерения углов и базисов.
Развитие сетей триангуляции выполняется с соблюдением основного принципа «от общего к частному», т.е. сначала строится триангуляция 1 класса, а затем последовательно 2, 3 и 4 классов.
Пункты государственной геодезической сети закрепляются на местности центрами. Для обеспечения взаимной видимости между пунктами над центрами устанавливают геодезические знаки деревянные или металлические. Они имеют приспособление для установки прибора, платформу для наблюдателя и визирное устройство.
В зависимости от конструкции, наземные геодезические знаки подразделяются на пирамиды и простые и сложные сигналы.
Типы подземных центров устанавливаются в зависимости от физико-географических условий региона, состава грунта и глубины сезонного промерзания грунта. Например, центр пункта государственной геодезической сети 1-4 классов типа 1 согласно инструкции «Центры и реперы государственной геодезической сети» (М., Недра, 1973) предназначен для южной зоны сезонного промерзания грунтов. Он состоит из железобетонного пилона сечением 16Х16 см (или асбоцементной трубы 14-16 см, заполненной бетоном) и бетонного якоря. Пилон цементируется в якорь. Основание центра должно располагаться ниже глубины сезонного промерзания грунта не менее 0,5 м и не менее 1,3 м от поверхности земли. В верхней части знака на уровне поверхности земли бетонируется чугунная марка. Над маркой в радиусе 0,5 м насыпается грунт слоем 10-15 см. В 1,5м от центра устанавливается опознавательный столб с охранной плитой.
В настоящее время широко используют радиотехнические средства для определения расстояний между пунктами сети с относительными ошибками 1:100 000 – 1:1 000 000. Это дает возможность строить геодезические сети методом трилатерации, при которой в сетях треугольников производится только измерение сторон. Величины углов вычисляют тригонометрическим способом.
Метод полигонометрии(рис. 68, б) состоит в том, что опорные геодезические пункты связывают между собой ходами, называемыми полигонометрическими. В них измеряют расстояния и справа лежащие углы.
Спутниковые методы создания геодезических сетей подразделяются на геометрические и динамические. В геометрическом методе искусственный спутник Земли используют как высокую визирную цель, в динамическом – ИСЗ является носителем координат.
Государственная высотная геодезическая сеть – это нивелирная сеть I, II, III и IV классов. При этом сети I и II классов являются высотной основой, с помощью которой устанавливается единая система высот на всей территории страны.
На линиях I, II, III и IV классов закладывают вековые, фундаментальные, грунтовые, скальные, стенные и временные реперы.
Вековые и фундаментальные реперы закладываются в скальные породы или в грунт. Они отличаются повышенной устойчивостью и обеспечивают сохранность высотной основы на длительное время. Вековыми реперами закрепляют места пересечений линий нивелирования I класса, а фундаментальные – закладывают на линиях I и II классов не реже, чем через 60 км.
Временные реперы используют в качестве высотной основы при топографических съёмках, а также включают в линии нивелирования II, III и IV классов.
Съемочные сети являются геодезической основой при решении инженерно-геодезических задач. Их создают в качестве съемочного обоснования для производства топографических съемок, выноса на местность инженерных сооружений, а также для плановой и высотной привязки отдельных объектов.
Съемочное обоснование разбивается от пунктов плановых и высотных опорных сетей.
Самый распространенный вид съемочного обоснования – теодолитные ходы (рис. 69), опирающиеся на один или два исходных пункта. Они представляют собой геодезические построения в виде ломаных линий, в которых углы измеряют одним полным приёмом с помощью технического теодолита, а стороны – стальной 20-метровой лентой или дальномерами, обеспечивающими заданную точность. Теодолитные ходы могут быть замкнутыми или разомкнутыми.
Рис. 69. Теодолитные ходы: замкнутый (а); разомкнутый (б).
Длины линий (сторон) теодолитных ходов зависят от масштаба съемки и условий снимаемой местности и должны быть не более 350 м и не менее 20 м. Относительные линейные невязки в ходах должны быть менее 1:2000, при неблагоприятных условиях измерений допускается 1:1000.
Углы поворота на точках хода измеряют теодолитом со средней квадратической ошибкой 0,5' одним приемом. Расхождение значений углов в полуприемах не более двойной точности теодолита.
Точки съемочного обоснования, как правило, закрепляют на местности временными знаками: деревянными кольями, столбами, металлическими штырями, трубами.
Если эти точки предполагается использовать в дальнейшем для других целей, их закрепляют постоянными знаками.
Совокупность геодезических измерений и вычислений, необходимых для определения положения вершин теодолитного хода в государственной системе координат, называется привязкой.
Привязку можно выполнить несколькими методами.
1. Плановая привязка методом угловой засечки (рис. 70).
Рис. 70. Привязка теодолитного хода методом угловой засечки.
Дано: 
Измереные углы: 
Контроль измерений: 
Найти координаты точки 
; дирекционный угол 
.
1. Решение обратной геодезической задачи
Контроль : 
2. Решение треугольника привязки
3. Передача дирекционных углов
Контроль вычислений: 
4. Решение прямой геодезической задачи
Если расхождение в координатах не более 0,02 м, то находят средние значения координат X1 и Y1.
2. Метод снесения координат (рис. 71).
Рис. 71. Привязка методом снесения координат
Дано: 
Измеренные: 
углы: 
Контроль: 
Найти координаты точки 1 (X1 ; Y1 ); дирекционный угол (1 - 2) .
1. Решение обратной геодезической задачи.
2. Решение треугольника привязки
3. Передача дирекционных углов.
4. Решение прямой геодезической задачи.
3. Метод привязки теодолитного хода к одному опорному пункту с известным направлением в нем (рис. 72)..
Рис. 72. Привязка к одному пункту с известным направлением.
Дано: 
Измерено: S; углы: 
Контроль: 
Найти координаты точки 1 (X1 ; Y1 ); дирекционный угол (1 - 2) .
1. Передача дирекционных углов
2.Решение прямой геодезической задачи.
Для контроля привязки необходимо другую вершину теодолитного хода привязать к опорному пункту.
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)