Классификация геодезических сетей по назначению и точности измерений

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 изменялись не только классификация сетей, но и требования к точности измерений в них.

 

Согласно все геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

государственные геодезические сети (ГГС),

геодезические сети сгущения (ГСС),

геодезические съемочные сети.

 

В настоящее время считаются действующими Инструкция 1966 года [18] о ГГС, Инструкция 1982 года о ГСС и съемочных сетях и ряд ведомственных положений и инструкций о других видах сетей.

 

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 классов, различающиеся точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон сети и порядком последовательного развития.

 

Государственная геодезическая сеть 1 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 7.1, в полигонометрии – в таблице 7.2.

 

Таблица 7.1.Класс сети Ср. кв. ошибка

измерения углов Относительная ошибка

базисных сторон Длина стороны

треугольника

1 0.7″ 1: 400 000 > 20 км

2 1.0 1: 300 000 7 – 20 км

3 1.5 1: 200 000 5 – 8 км

4 2.0 1: 200 000 2 – 5 км

 

 

Таблица 7.2.Класс сети Ср. кв. ошибка

измерения углов Относительная ошибка

стороны хода Длина стороны

хода

1 0.4″ 1: 300 000 > 20 – 25 км

2 1.0 1: 250 000 7 – 20 км

3 1.5 1: 200 000 > 3 км

4 2.0 1: 150 000 > 2 км

 

 

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 мм, 2.0 мм, 5 мм и 10 мм соответственно; предельные ошибки на 1 км хода приняты равными 3 мм, 5 мм, 10 мм и 20 мм соответственно

 

Для топографических съемок в Инструкции 1966 года [18] установлены следующие нормы плотности пунктов ГГС:

для съемок в масштабах 1: 25 000 и 1: 10 000 – 1 пункт на 50 – 60 км2,

для съемок в масштабах 1: 5 000 – 1 пункт на 20 – 30 км2,

для съемок в масштабах 1:2 000 и крупнее – 1 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 1 пункта на 5 – 15 км2.

 

Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 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 [14] – таблица 7.3.

 

Таблица 7.3.Разряд

сети Ср. кв. ошибка

измерения углов Относительная ошибка

измерения расстояний

4 кл. 3.0″ 1: 25 000

1 разр. 5.0″ 1: 10 000

2 разр. 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 1 пункта на 1 км2 на незастроенной территории и до 4 пунктов на 1 км2 на территории населенных пунктов и на промплощадках.

 

Государственную геодезическую сеть 4 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).

 

Топографические планы, карты и профили. Масштабы планов и карт. Точность масштаба.

 

Топографический план - это уменьшенная ортогональная проекция местности на горизонтальную плоскость.

Картой называется построенное в картографической проекции с учетом кривизны Земли, уменьшенное, обобщенное изображение Земли или отдельных ее частей.

Профиль представляет уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению. Профили используют для проектирования и строительства линейных инженерных сооружений.

Отличительные признаки плана и карты:

1) На планах изображается меньшая площадь, нет искажений длин линий и углов.

2) На планах не учитывается кривизна Земли.

3) На планах используют более крупные масштабы: 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000;

на картах - 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000.

4) На планах нет параллелей и меридианов, а имеется только координатная сетка.

5) Различается номенклатура, т.е. система разграфки и обозначений отдельных листов карт и планов.

Масштаб - отношение длины отрезков на планах или картах к горизонтальному проложению этого отрезка на местности. Масштабы бывают: а) численный (в виде дроби), б) линейный (в виде линии), в) поперечный, позволяющий строить на чертежной бумаге с помощью измерителя и масштабной линейки отрезки с погрешностью равной 0,1 мм.

Под точностью масштаба понимают отрезок на местности соответствующий минимальному расстоянию на плане в 0,1 мм. Например, точность масштаба 1:500 соответствует 0.05м