Виды опорных пунктов геодезической сети

Виды геодезических опорных сетей

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ОПОРНЫЕ СЕТИ.

Топографо-геодезические работы выполняются по принципу от общего к частному. Это означает, что первоначально определяют координаты небольшого числа точек с высокой точностью, а затем на их основе определяют координаты других точек.

Геодезическая основа (сеть опорных пунктов) представляет совокупность точек, прочно закрепленных на земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе координат и высот. В результате построения геодезических сетей определяют плоские прямоугольные координаты пунктов Х, Y и их высоты Н, которые в совокупности позволяют определить положение пункта в единой системе координат.

Виды геодезических опорных сетей

Геодезические сети подразделяются на государственные, геодезические сети сгущения и съемочные.

Наиболее общей и точной является государственная геодезическая сеть (ГГС). Она представляет основу (каркас) для построения других геодезических сетей.

Геодезическая опорная сеть подразделяется на плановую и высотную, а если для пунктов определены плановые и высотные координаты, то она является планово-высотной.

Определение планового положения пунктов, т.е. создание плановой геодезической сети, выполняется методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и спутниковой технологии.

Метод триангуляции представляет собой определение плановых координат пунктов на основе измерения всех углов и отдельных сторон в примыкающих друг к другу треугольниках.

Метод трилатерации (от лат. trilaterus — трехсторонний) заключается в вычислении координат опорных пунктов из измерений длин линий сторон сети треугольников.

Метод полигонометрии (от греч. poligonos – многоугольный и metreo – измеряю) состоит в определении координат пунктов посредством измерения углов и длин сторон в полигонометрических ходах, прокладываемых обычно между пунктами триангуляции.

Плановая государственная геодезическая сеть создана главным образом методом триангуляции. В зависимости от точности измерения углов и расстояний, а также порядка последовательности ее развития она подразделяется на сети 1, 2, 3, 4 классов. Плановая ГГС 1 и 2 классов служит для научных исследований, связанных с определением фигуры и размеров Земли как планеты, а также для создания единой системы координат на всю территорию страны.

Сеть 1 класса строится в виде системы полигонов. Полигоны состоят из звеньев-цепочек треугольников с длиной стороны не менее 20 км и протяженностью до 200 км, которые располагаются вдоль меридианов и параллелей. Сеть треугольников 1 класса внутри заполняют (сгущают) сетью треугольников 2 класса, которые в свою очередь заполняются сетью 3 и 4 классов.

На современном этапе развития ГГС создана высокоточная спутниковая геодезическая сеть. Ее основу составляет единая фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) России

Дальнейшее развитие ГГС предусматривает сгущение спутниковой геодезической сети 1 класса с расстояниями между пунктами 25 – 30 км и сантиметровой точностью определения взаимного положения

Высотную государственную геодезическую сеть создают методом геометрического нивелирования. В зависимости от точности определения высот пунктов, государственную нивелирную сеть подразделяют на I, II, III и IV классы. Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой. Развитые на обширных территориях нескольких стран такие сети служат для решения важных научных задач (изучения современных вертикальных движений земной коры, определения разностей высот морей и океанов и др.).

Линии нивелирования I и II классов прокладывают вдоль побережий морей и океанов, а также по шоссейным и железным дорогам, вдоль крупных рек. Нивелирная сеть I класса строится в виде полигонов с периметром 3000 – 4000 км, связанных между собой. Сети II, III, IV классов прокладывают внутри полигонов I класса. Высотная ГГС является основой для создания высотного обоснования топографических съемок всех масштабов.

Исходными пунктами плановой и высотной ГГС более низких классов служат пункты высших классов точности. Так, например, исходными пунктами для развития сетей второго класса являются пункты первого класса, т.е. ГГС от первого к последующим классам точности создается методом сгущения.

Пункты ГГС закрепляются на местности специальными постоянными центрами, которые закладываются в земле (верх центра – марка находится ниже уровня земной поверхности) или в фундаментах и стенах капитальных зданий (сооружений). Опорные пункты плановой ГГС обозначены наземными сооружениями в виде пирамид и сигналов, устанавливаемых над центрами знаков.

Плановую государственную геодезическую сеть сгущают путем построения на местности геодезической сети сгущения (ГСС) и съемочной геодезической сети. Плановую геодезическую сеть сгущения (местную геодезическую сеть) создают способом триангуляции 1 и 2 разрядов и способом полигонометрических ходов 1 и 2 разрядов. Съемочную геодезическую сеть строят способом микротриангуляции, различных засечек и проложением теодолитных ходов.

Высотная геодезическая сеть сгущения строится путем проложения ходов геометрического и тригонометрического нивелирования по пунктам съемочного обоснования (ГСС и съемочных сетей). Общую плотность геодезических сетей устанавливают в зависимости от масштаба топографической съемки и условий местности.

Плановая съемочная геодезическая сеть

Плотность пунктов ГГС и сетей сгущения является недостаточной для производства крупномасштабных топографических съемок и поэтому на их основе создаются геодезические съемочные сети (съемочное обоснование). Основным методом построения съемочных сетей являются теодолитные ходы, в которых измеряются углы и длины сторон.

Теодолитные ходы прокладываются между твердыми пунктами, т.е. исходными геодезическими пунктами с известными плановыми координатами. Они бывают замкнутыми и разомкнутыми. Замкнутый ход представляет собой многоугольник, опирающийся на один исходный пункт (рис. 7.1, а), разомкнутый ход опирается на два исходных пункта

Полевые работы при проложении теодолитного хода включают:

1. Рекогносцировку местности, т.е. ее осмотр и выбор положения точек (вершин) теодолитного хода. Точки хода должны быть расположены так, чтобы с каждой точки была видимость на предыдущую и последующую вершины хода, а также достаточный обзор местности для проведения съемки;

2. Закрепление точек хода. Вершины закрепляют постоянными (металлические трубы, бетонные пилоны) или временными ( деревянные столбы и колья) геодезическими центрами;

3. Подготовка сторон хода для измерений. Включает очистку створа от кустарника и провешивание линий.

4. Измерение углов и сторон. Горизонтальные углы измеряют теодолитами способом приемов или круговых приемов, в зависимости от количества направлений. В замкнутых ходах измеряют внутренние углы, а в разомкнутых – левые или правые, лежащие по ходу углы. Особое внимание уделяется центрированию теодолита и визированию на низ вешек. При углах наклона более 1,5º их измеряют с целью введения поправок за наклон в длины линий. Длины сторон хода измеряют мерными лентами в прямом и обратном направлениях с относительной ошибкой

Результаты всех измерений вносятся в журнал карандашом без исправлений.

На участок площадью до 1 км2 при отсутствии данных о ГГС и сетях сгущения съемочные сети могут создаваться как самостоятельные геодезические сети в своей условной системе координат и высот.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Глава 13 инженерно-геодезические опорные сети

13.1. Назначение, виды и особенности построения опорных сетей

Для обеспечения практически всех видов инженерно-геодези­ческих работ создаются опорные сети, пункты которых хранят на территории работ плановые и высотные координаты. Эти сети слу­жат основой: для производства топографических съемок при изы­сканиях; выполнения различных работ на территории городов; разбивочных работ при строительстве зданий и сооружений, при со­ставлении исполнительной документации; для наблюдений за осад­ками и деформациями оснований сооружений и самих сооруже­ний. Такое широкое использование опорных геодезических сетей определяет различные схемы и методы их построения.

Инженерно-геодезические плановые и высотные опорные сети представляют собой систему геометрических фигур, вершины ко­торых закреплены на местности специальными знаками, коор­динаты которых определены в единой системе координат. Пла­новые и высотные опорные сети создают в соответствии с зара­нее разработанным проектом производства геодезических работ (ППГР). При составлении этого проекта собирают сведения, от­носящиеся к опорным геодезическим сетям во всех организаци­ях, производящих работы на территории города или поселка в районе строительства; в территориальных инспекциях Федераль­ной службы геодезии и картографии России, управлениях (отде­лах) по делам строительства и архитектуры; краевых, областных и городских администрациях; изыскательских и проектно-изыскательских организациях.

По собранным материалам составляют схему расположения пунктов ранее выполненных опорных геодезических сетей всех классов и разрядов в пределах территории предстоящих работ. В инженерно-геодезической практике достаточно часто встреча­ются случаи, когда сеть создается заново, даже при наличии близ­корасположенных пунктов ранее созданных сетей. Это делается для обеспечения повышенной точности определения взаимного положения пунктов.

Инженерно-геодезические сети обладают следующими харак­терными особенностями:

часто создаются в условной системе координат с привязкой к государственной системе координат;

форма сети определяется обслуживаемой территорией или фор­мой объектов, группы объектов;

имеют ограниченные размеры, часто с незначительным чис­лом фигур или полигонов;

длины сторон, как правило, короткие;

условия наблюдений, как правило, неблагоприятные;

к пунктам сети предъявляются повышенные требования по ста­бильности положения в сложных условиях их эксплуатации.

Необходимо отметить особенности, связанные с целевым на­значением сети. Такие особенности свойственны сетям, создава­емым для гидротехнического строительства, строительства мос­тов, тоннелей различного назначения, прецизионных сооруже­ний. Например, при строительстве плотин значительной высоты в узких речных долинах возникает необходимость в построении мно­гоярусной сети, позволяющей осуществлять поярусную разбивку строящегося объекта. При построении сети для строительства мос­тового перехода затруднительно проводить измерения вдоль берегов. При строительстве тоннелей и некоторых видов прецизи­онных сооружений повышенные требования предъявляются к точ­ности построений лишь по одному определенному направлению.

Приведенные требования определяют значительное разнооб­разие опорных сетей как по конфигурации, так и по точности их

Выбор вида построения зависит от многих причин: типа объекта, его формы и занимаемой площади, назначения сети, физико-географических условий, требуемой точности, наличия измери­тельных средств у исполнителя работ. Например, триангуляцию применяют в качестве исходного построения на значительных по площади или протяженности объектах в открытой пересеченной местности; полигонометрию — на закрытой местности или заст­роенной территории (полигонометрия — наиболее маневренный вид построения); линейно-угловые построения — при необходи­мости создания сетей повышенной точности; трилатерацию — обычно на небольших объектах, где требуется высокая точность; строительные сетки — на промышленных площадках.

В зависимости от площади, занимаемой будущим объектом, и технологии строительства инженерно-геодезические сети могут строиться в несколько последовательных стадий (ступеней). При этом возможно сочетание различных видов построений. Напри­мер, для съемочных и разбивочных работ триангуляция или ли­нейно-угловые сети могут служить основой для дальнейшего сгу­щения полигонометрическими и теодолитными ходами. Развитие измерительных средств во многом определяет выбор метода пост­роения опорных сетей. Широкое внедрение в производство элек­тронных тахеометров привело к тому, что линейно-угловые сети и полигонометрия используются наиболее часто.

Высотные опорные сети создают, как правило, методом гео­метрического нивелирования в виде одиночных ходов или систем ходов и полигонов, проложенных между исходными реперами. Использование электронных тахеометров позволяет заменять в отдельных случаях метод геометрического нивелирования методом тригонометрического.

Источник

Лекция 4 Геодезическая опорная сеть

Общие сведения об опорных сетях

2. Развитие государственной геодезической

1Общие сведения об опорных сетях.

Одной из задач инженерной геодезии является изображение земной поверхности в виде планов, профилей, т.е. выполнение съемки местности и отображение результатов съемки на бумаге.

Всякая топографическая съемка должна базироваться в точках, закрепленных на местности, плановое и высотное положения которых (Х, У, Н) известны в единой системе координат. Такие точки называются опорными пунктами. Совокупность этих пунктов составляет опорную геодезическую сеть.

1. Государственная геодезическая сеть

1.1 Назначение государственной геодезической сети

Государственная геодезическая сеть (далее — ГГС) представляет собой совокупность геодезических пунктов, расположенных равномерно по всей территории и закрепленных на местности специальными центрами, обеспечивающими их сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени.

ГГС включает в себя также пункты с постоянно действующими наземными станциями спутникового автономного определения координат на основе использования спутниковых навигационных систем с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме, близком к реальному времени.

ГГС предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:

— установление и распространение единой государственной системы геодезических координат на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;

— геодезическое обеспечение картографирования территории России и акваторий окружающих ее морей;

— геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;

— обеспечение исходными геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;

Наряду с ГГС созданы государственные нивелирная и гравиметрическая сети, а также геодезические сети специального назначения.

Государственные геодезическая, нивелирная и гравиметрическая сети, созданные за счет средств федерального бюджета, относятся к федеральной собственности и находятся под охраной государства (ст. 16 Федерального закона «О геодезии и картографии» от 26 декабря 1995 г. № 209-ФЗ (с изменениями).

1.2Структура и точность государственной геодезической сети по состоянию на 1995 год

ГГС, созданная по состоянию на 1995 год, объединяет в одно целое:

— астрономо-геодезические пункты космической геодезической сети (далее — АГП КГС);

— доплеровскую геодезическую сеть (далее — ДГС);

— астрономо-геодезическую сеть (далее — АГС) 1 и 2 классов;

— геодезические сети сгущения (далее — ГСС) 3 и 4 классов.

Пункты указанных построений совмещены или имеют между собой надежные геодезические связи.

Космическая геодезическая сеть представляет собой глобальное геодезическое построение. Координаты ее пунктов определены по доплеровским, фотографическим, дальномерным радиотехническим и лазерным наблюдениям искусственных спутников Земли (ИСЗ) системы геодезического измерительного комплекса (ГЕОИК). Точность взаимного положения пунктов при расстояниях между ними около 1. 1,5 тыс. км характеризуется средними квадратическими ошибками, равными 0,2. 0,3 м. Из всего состава глобальной космической геодезической сети в ГГС по состоянию на 1995 год включены данные о 26 стационарных астрономо-геодезических пунктах, расположенных в границах АГС.

Доплеровская геодезическая сеть представлена 131 пунктом, взаимное положение и координаты которых определены по доплеровским наблюдениям ИСЗ системы Транзит. Точность определения взаимного положения пунктов при среднем расстоянии между пунктами 500. 700 км характеризуется средними квадратическими ошибками, равными 0,4. 0,6 м.

Астрономо-геодезическая сеть состоит из 164306 пунктов и включает в себя:

— ряды триангуляции 1 класса, сети триангуляции и полигонометрии 1 и 2 классов,

— траверсы полигонометрии 1 класса, базисы космической триангуляции большой протяженности, проложенные в соответствии со специальными техническими указаниями.Триангуляционные ряды проложены вдоль параллелей и меридианов на расстоянии примерно200 км друг от друга. Ряды, идущие вдоль параллелей и меридианов, пересекаясь друг с другом, образуют полигоны периметром 800-1000 км. Каждая из четырёх сторон этого полигона, называемая звеном, состоит из треугольников, близких к равносторонним, с расстоянием между вершинами не менее 20 км. На концах звеньев, т.е. в вершинах полигонов, измеряют длину одной из сторон с относительной погрешностью не более 1:400 000. в пунктах лежащих на концах таких сторон, выполняют астрономические измерения широты, долготы и азимута. Горизонтальные углы в треугольниках 1-го класса измеряют высокоточными теодолитами.

Государственная сеть 2-го класса делается сплошной. Она заполняет собой полигоны 1-го класса и опирается на их пункты. Треугольники имеют стороны длиной 7-20 км. Горизонтальные углы в треугольниках сети измеряют со средней квадратической погрешностью 1.0«, а стороны – с относительной ошибкой не более 1:300 000. измеряемые стороны располагают равномерно по всей сети, но не реже, чем через 25 треугольников. Допускается замена триангуляции полигонометрическими ходами 2-го класса.

Полученные из уравнивания средние квадратические ошибки измеренных углов на пунктах АГС 1 и 2 классов равны 0,74″ и 1,06″ соответственно.

Астрономо-геодезическая сеть 1 и 2 классов содержит 3,6 тысячи геодезических азимутов, определенных из

астрономических наблюдений, и 2,8 тысячи базисных сторон, расположенных через 170. 200 км.

Точность выполненных в АГС астрономических определений координат характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:

— астрономической широты — 0,36″,

— астрономической долготы — 0,043 s .

Средние квадратические ошибки измерений астрономических азимутов и базисов, полученные по результатам уравнивания, соответственно равны 1,27″ и 1:500 000.

Точность определения взаимного планового положения пунктов, полученных в результате выполненного в 1991 году общего уравнивания АГС как свободной сети, характеризуется в собственной системе координат средними квадратическими ошибками:

— 0,02. 0,04 м для смежных пунктов,

— 0,25. 0,80 м при расстояниях от 500 до 9 000 км.

Геодезические сети сгущения 3 и 4 классов включают в себя около 300 тысяч пунктов. Их строят в виде вставок отдельных пунктов в существующую сеть более высоких классов. Длины сторон треугольников сети 3-го и 4-го классов составляют соответственно 5-8 км и 2-5 км при относительной погрешности измеряемых сторон не более 1:200 000. углы измеряют со средней квадратической погрешностью 1.5 и 2. вместо триангуляции разрешается применять полигонометрические ходы 3 и 4 классов.

Плотность пунктов ГГС 1, 2, 3 и 4 классов, как правило, составляет не менее одного пункта на 50 кв. км.

На пунктах геодезических сетей 1, 2, 3 и 4 классов в соответствии с «Инструкцией о построении государственной геодезической сети Союза ССР», М., Недра, 1966 г. определены по два ориентирных пункта с подземными центрами.

Нормальные высоты верхних марок подземных центров пунктов ГГС определены из геометрического или тригонометрического нивелирования.

Источник