Сети сгущения

Геодезические сети сгущения

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 17

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 сгущениястроят 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.

Государственные и специальные геодезические сети

С точки зрения геометрии любая геодезическая сеть – это группа зафиксированных на местности точек, для которых определены плановые координаты (X и Y или B и L) в принятой двухмерной системе координат и отметки H в принятой системе высот или три координаты X, Y и Z в принятой трехмерной системе пространственных координат.

Геодезическая сеть России создавалась в течение многих десятилетий; за это время изменились не только классификация сетей, но и требования к точности измерений в них.

геодезическая сеть россии

Геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

  • государственные геодезические сети (ГГС);
  • геодезические сети сгущения (ГСС);
  • геодезические съемочные сети.

Насущной задачей нынешнего периода является создание единой классификации всех существующих и перспективных геодезических сетей, которая бы соответствовала международным стандартам.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач. Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть создается построением нивелирных ходов и сетей геометрического нивелирования. Государственная геодезическая сеть подразделяется на сети 1, 2, 3 и 4-го классов, различающиеся точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон сети и порядком последовательного развития.

Государственная геодезическая сеть 1-го класса, называемая еще астрономо-геодезической сетью (АГС), строится в виде полигонов периметром около 800…1000 км, образуемых триангуляционными или полигонометрическими звеньями длиной не более 200 км и располагаемыми по возможности вдоль меридианов и параллелей.

Государственная геодезическая сеть 2-го класса строится в виде триангуляционных сетей, сплошь покрывающих треугольниками полигоны, образованные звеньями триангуляции или полигонометрии.

Требования к точности измерения горизонтальных углов и расстояний в триангуляции приведены в таблице 1, в полигонометрии – в таблице 2.

Таблица 1. — Точность измерения горизонтальных углов и расстояний в триангуляции.

Класс сети Ср. кв. ошибка измерения углов, угл. мин Относительная ошибка базисных сторон Длина стороны треугольника, км
1 0,7 1:400 000 >20
2 1,0 1:300 000 7…20
3 1,5 1:200 000 5…8
4 2,0 1:200 000 2…5

Таблица 2. — Точность измерения горизонтальных углов и расстояний в полигонометрии.

Кроме того, должны быть выполнены условия по количеству сторон в ходе, по длине периметра полигонов и некоторые другие.

Средние квадратические ошибки измерения превышений на 1 км хода в нивелирных ходах и сетях I, II, III, IY классов равны 0.8; 2.0; 5 и 10 мм соответственно; предельные ошибки на 1 км хода приняты равными 3; 5; 10 и 20 мм соответственно.

Для топографических съемок в Инструкции 1966 г. установлены следующие нормы плотности пунктов ГГС:

  • для съемок в масштабах 1:25 000 и 1:10 000 – один пункт на 50…60 км2;
  • для съемок в масштабах 1:5 000 – один пункт на 20…30 км2;
  • для съемок в масштабах 1:2 000 и крупнее – один пункт на 5…15 км2.

В труднодоступных районах плотность пунктов ГГС может быть уменьшена, но не более чем в 1.5 раза.

На территории городов, имеющих не менее 100 000 жителей или занимающих площадь в пределах городской черты не менее 50 км2, плотность пунктов ГГС должна быть доведена до одного пункта на 5…15 км2.

Геодезические сети сгущения (ГCС) 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 создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов (таблица 3).

Таблица 3. — Точности измерения углов и расстояний полигонометрии 4-го класса, 1-го, 2-го разрядов.

Разряд сети и класс Ср. кв. ошибка измерения углов, угл. мин Относительная ошибка измерения расстояний
4-й класс 3,0 1:25 000
1-й разряд 5,0 1:10 000
2-й разряд 10,0 1:5 000

Следует подчеркнуть, что измерения в 4-м класс полигонометрии ГСС выполняются со значительно меньшей точностью, чем в 4-м классе ГГС.

Плотность пунктов ГСС должна быть доведена до одного пункта на 1 км2 на незастроенной территории и до четырех пунктов на 1 км2 на территории населенных пунктов и на промплощадках.

Государственную геодезическую сеть 4-го класса можно считать переходным видом сетей между ГГС и ГСС.

Отметки пунктов ГСС определяются из нивелирования IY класса или из технического нивелирования.

Геодезические съемочные сети служат непосредственной основой топографических съемок всех масштабов. Они создаются всеми возможными геодезическими построениями; плотность их пунктов должна обеспечивать высокое качество съемки. Отметки пунктов съемочных сетей разрешается получать из технического нивелирования (при высоте сечения рельефа h ≤ 1 м) или из тригонометрического нивелирования (при высоте сечения h ≥ 1 м).

На территории России кроме ГГС, ГСС, ГНС (государственной нивелирной сети) существуют и другие виды геодезических сетей:

  • фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС);
  • государственная фундаментальная гравиметрическая сеть (ГФГС);
  • доплеровская геодезическая сеть (ДГС);
  • космическая геодезическая сеть (КГС);
  • спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1);
  • спутниковая дифференциальная геодезическая сеть (СДГС).

Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработана методика измерений.

Проектирование триангуляции, трилатерации и сложных произвольных сетей выполняется, как правило, на ЭВМ по специальным программам.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ СГУЩЕНИЯ

Геодезическая сеть, развиваемая на основе геодезической сети более высокого порядка, называется геодезической сетью сгущения.

Для обоснования съемок масштаба 1:5000 и крупнее, а также для обеспечения топографо-геодезических работ при инженерных изысканиях и строительстве зданий и сооружений государственную геодезическую сеть сгущают путем построения дополнительной сети.

В городах, поселках и на больших строительных объектах создается геодезическая сеть сгущения специального назначения. Ранее такие сети сгущения называли геодезическими сетями местного значения, или местными сетями.

Как и пункты государственных геодезических сетей, пункты сетей сгущения закрепляются постоянными знаками.

Сети сгущения, как и государственные геодезические сети, подразделяются на плановые и высотные (нивелирные).

Плановые геодезические сети сгущения

Плотность пунктов государственной геодезической сети на 1 км2 должна быть не менее: четырех пунктов — на застроенных территориях, одного пункта — на незастроенных, двух пунктов — на вновь осваиваемых.

При недостаточной плотности пунктов государственной плановой геодезической сети прокладывают сеть 4-го класса, которая может иметь некоторое отличие от государственной. Если на расстоянии 5 км от границ участков работ отсутствуют пункты государственной геодезической сети и площади участков не превышают 20 км2 (для съемки в масштабе 1:2000 и крупнее), то сети сгущения строят как локальные.

Геодезические сети сгущения строят методом триангуляции, трилатерации и полигонометрии 4-го класса, а также 1-го и 2-го разрядов.

Для примера в табл. 3 приведены основные показатели плановой геодезической сети сгущения, построенной методом триангуляции.

Т а б л и ц а 3

Основные показатели плановой геодезической сети сгущения (триангуляция)

Наименование показателей 4-й класс 1-й разряд 2-й разряд
Длина стороны треугольника, км 1–5 0,5–5 0,25–3
Относительная средняя квадратическая погрешность: базисной стороны стороны сети в самом слабом месте 1:100 000 1:50 000 1:50 000 1:20 000 1:20 000 1:10 000
Средняя квадратическая погрешность измерения угла (вычисленная по невязкам треугольников), с

Триангуляционные, трилатерационные и полигонометрические сети одинаковых разрядов являются равноценными в отношении точности. Поэтому геодезические сети сгущения создают тем методом, который дает наибольшую экономию сил и денежных средств.

Каждый пункт сети сгущения любого разряда закрепляется на местности центром (рис. 18 и 19) в соответствии с действующими нормативными документами. Наружными знаками центров служат вехи и простые пирамиды высотой до 6 м.

Рис. 18. Центр пункта триангуляции, трилатерации и

полигонометрии в районах сезонного промерзания грунта:

1 — монолит из бетона; 2 — бетонные кольца; 3 — труба

диаметром 35 – 60 мм; 4 — марка; 5 — бетон; 6 — чугунный колпак

Рис. 19. Закрепление пунктов сетей сгущения:

а — центр пункта полигонометрии на участке

с твердым покрытием: 1 — марка; 2 — дюбель-гвоздь;

б — закрепление марки и гвоздя в твердом покрытии

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *