4. Государственная высотная геодезическая сеть
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.
5. Закрепление и обозначение на местности пунктов геодезических сетей
Каждый пункт геодезической сети любого класса закрепляют на местности центром .
Капитальность этих сооружений зависит от физико — географической характеристики района и класса сети.
Геодезические центры для закрепления вершин триангуляции состоят из трех частей:
I – бетонная пилона с заделанной в верхнюю грань маркой и имеющего размеры: нижнего основания 35х35 см, верхнего основания 20х20 см и высоту 130 см;
II – бетонного якоря – плиты размером 60х60х20 см;
III – нижнего центра – бетонного монолита размером 25х25х20 см с заделанной в него маркой.
Чтобы все центры можно было увязать в единую систему, необходимо обеспечить их взаимную видимость. Для этого над центром сооружаются геодезические знаки, называемые сигналами, которые бывают деревянными или металлическими.
Их возможные конструкции:
— если видимость на соседние пункты открывается с земли, то тур или пирамида;
— если для обеспечения видимости необходим подъём геодезического прибора над землёй до 10 м, то простой сигнал;
— если для обеспечения видимости необходим подъём геодезического прибора над землёй от 10 до 40 м — сложный сигнал.
Рис.1. Конструкции наружных геодезических знаков: а) – тур или пирамида; б) – простой сигнал; в) – сложный сигнал
Пункты высотной государственной сети закрепляют на местности капитальными грунтовыми реперами, стенными реперами или марками. На всех нивелирных сетях I и II классов капитальные реперы закладывают на устойчивых геологических, как правило, коренных породах, в среднем через 50 – 80км. Нивелирные сети III и IV классов закрепляют стандартными реперами и марками в среднем через 7 – 8км, а в труднодоступных и населенных местах – через 10 — 15км.
Основные типы таких реперов представлены на рисунке. Реперы государственных нивелирных сетей закладывают в грунт на 0,5 — 1,0 м ниже максимально возможной глубины сезонного промерзания (рис2,а). В 1 м от капитального грунтового репера государственной нивелирной сети устанавливают железобетонный опознавательный столб, к которому на болтах прикрепляют чугунную охранную плиту с надписью (рис.2,б).
В населенных пунктах государственную нивелирную сеть закрепляют стенными реперами или марками, которые закладывают в стены и фундаменты капитальных зданий и т.д.
Стенные марки обычно размещают на высоте 2 — 2,5 м над поверхностью земли. В центре марки имеется отверстие, до которого определяется ее высота и к которой с помощью штифта крепят специальную рейку. Стенные реперы закладывают обычно на высоте 0,7 – 1 м над поверхностью земли. Стенные реперы имеют специальный уступ для установки рейки.
Рис.2. Типы нивелирных реперов: а) капитальный грунтовый репер государственной нивелирной сети;
б) железобетонный опознавательный столб; в) репер пилонного типа; трубчатый репер
Высотные государственные геодезические сети
Лекция VIII
Геодезические опорные сети
Принцип определения взаимного расположения точек.
Выполнение всех геодезических измерений сводится к определению взаимного положения точек на земной поверхности.
В основу организации всех геодезических работ положен принцип, который называется «от общего к частному» (выделяют наиболее характерные точки данной территории и определяют их положение – опорные точки, и относительно них определяют местоположение других точек). Т.о. на базе сети опорных точек развивают сети опорных точек более низкого класса, густота которых диктуется конкретными условиями и требованиями проведения геодезических работ.
Назначение и виды государственных геодезических сетей
Государственная геодезическая сеть – совокупность пунктов с известными координатами (x; y) и высотами (Н), равномерно расположенных на всей территории страны. Существует единая система геодезических координат и высот.
Государственная геодезическая сеть – исходная основа для всех топографо-геодезических работ. Она делится на плановую и высотную.
Плановая государственная геодезическая сеть может создаваться астрономическими и геодезическими методами. При астрономическом методе плановое положение точек определяется независимо друг от друга из астрономических наблюдений. При геодезическом методе только исходные точки определяются астрономическими наблюдениями, а остальные – путем геодезических измерений на местности.
Государственная плановая геодезическая сеть создается методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и их сочетаниями.
Триангуляция
Триангуляция представляет собой цепь прилегающих друг другу треугольников, в каждом из которых измеряют все углы; кроме того определяют длины двух сторон АВ и РQ (рис. 8-1). Определяют двумя способами: 1) из базисной цепи и 2) непосредственным измерением. Базисная сетьпредставляет собой построение в виде ромба Аа и Вb, в котором непосредственно измерена короткая диагональ – базис аb и все углы при вершинах. Пользуясь результатами этих измерений, вычисляют длину диагонали АВ, называемую выходной стороной триангуляции. Далее по длине выходной стороны и измеренным углам треугольников вычисляют длины всех сторон сети. Зная из астрономических наблюдений географические координаты исходного пункта А и азимут на смежный пункт В сети, можно последовательно вычислить координаты всех оставшихся пунктов (количество треугольников между исходными сторонами берется в зависимости от требуемой точности и масштаба съемки).
Если в цепи треугольников измерены все стороны, то такое построение называется трилатерацией.
Полигонометрия – метод определения плановых координат точек проложением через них хода, в котором измеряют все углы и стороны (рис. 8-2). Если известны координаты пунктов А и В и дирекционные углы α1 и α2, то можно вычислить координаты всех пунктов хода. При этом координаты пункта В и дирекционного угла α2 являются контрольными. Система проложенных на местности и связанных между собой полигонометрических ходов образует полигонометрическую сеть.
Пункты триангуляции, трилатерации, полигонометрии закрепляются на местности закладываемыми в землю центрами. Для обеспечения взаимной видимости устанавливают геодезические знаки.
Гос. плановая сеть разделяется на 4 класса (табл.8-1).
Сеть 1го класса (рис. 8-3) как астрономо-геодезическая сеть строится в виде звеньев триангуляции (трилатерации, полигонометрии) длиной не более 200-250км, расположенных вдоль меридианов и параллелей и образующих замкнутые полигоны периметром 800 – 1000км.
Сесть 2-го класса строится в виде сплошной сети триангуляции (трилатерации, полигонометрии) в каждом полигоне 1го класса.
Дальнейшее сгущение сети производится вставкой пунктов или группы пунктов (систем) 3-го и 4-го классов, опирающихся на пункты 1го и 2го классов. Стороны полигонометрических ходов 3-го и 4-го классов измеряются с относительными погрешностями, не выше 1:200000 и 1:150000
Высотные государственные геодезические сети
Высотная государственная геодезическая сеть создается методом геометрического нивелирования.
Государственной высотной геодезической сетью является нивелирная сеть I, II,III и IV классов (рис. 8-4). При этом сети I и II классов являются главной высотной основой, посредством которой устанавливается единая система высот на всей территории страны. Нивелирные сети III и IV и классов служат для обеспечения высотами топографических съемок и решения различных инженерных задач.
Нивелирные ходы I класса прокладывают, в основном, по направлениям, связывающим уровни всех морей и океанов, омывающих страну (ср. кв. погрешность на 1км хода – не более ±0,5мм).
Нивелирные ходы II класса начинаются и заканчиваются на пунктах I класса. Они образуют замкнутые полигоны периметром 500-600км (средняя квадратическая погрешность на 1км – не выше ±0,5мм).
Нивелирные сети III класса прокладываются внутри полигонов II класса в виде систем ходов, разделяющих полигон II класса на 6-9 частей с периметром 150-200км каждый (ср. кв. погрешность на 1км – не выше ±5мм).
Нивелирная сеть IV класса является сгущением нивелирной сети III класса и должна примыкать к пунктам нивелирования старших классов (ср. кв. погрешность на 1км – не выше ±10мм).
При проектировании нивелирных ходов III и IV классов их располагают так, чтобы были определены высоты всех пунктов триангуляции (трилатерации, полигонометрии) I, II, III и IV классов.
Лучшие изречения:
Слабые люди всю жизнь стараются быть не хуже других. Сильным во что бы то ни стало нужно стать лучше всех. © Борис Акунин
==> читать все изречения. 162 — 
| 151 — 
8.4. Высотные государственные геодезические сети
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.
8.5. Геодезические съемочные сети
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.
.6. Плановая привязка вершин теодолитного хода к пунктам ГГС
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: А 
; В 
.
Измереные углы: 
Контроль измерений: 
; 
Найти координаты точки 1 
; 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
Измеренные: 
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: А (XA ; YA ) ; 
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.