Общие сведения о геодезической сети

Геодезическая сеть представляет собой совокупность закрепленных на местности пунктов, для которых в единой системе определены координаты и высоты. Основной принцип построения геодезической сети – от общего к частному.

Он заключается в том, что вначале с высокой точностью определяется взаимное положение сравнительно небольшого числа пунктов, расположенных на большой территории. Затем, используя эти пункты, переходят к построению более густой сети меньшей точности.

Такой метод позволяет быстро распрост-ранить единую координатную систему на большие территории. Геодезические сети могут быть плановыми, высотными или одновременно теми и другими.

Плановая сеть устанавливает взаимное положение точек на плоскости или на поверхности земного сфероида. Создается она методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и GPS.

При методе триангуляции в треугольниках измеряют все углы и минимум две стороны на разных концах сети (вторая сторона для контроля).

Остальные стороны вычисляют, используя теорему синусов. Для вычисления координат всех точек надо знать координаты хотя бы одной точки и дирекционный угол одной линии.

Метод триангуляции (от лат. triangulum – треугольник) был предложен голландским ученым Снеллиусом около 1610 г. Метод полигонометрии заключается в построении сети ходов, в которых измеряются все углы и стороны. Полигонометрические ходы отличаются от теодолитных более высокой точностью измерений.

Метод трилатерации (от лат. trilaterus – трехсторонний) отличается от триангуляции тем, что в треугольниках измеряются не углы, а стороны. Для измерения сторон обычно используют электронные дальномеры. Углы вычисляются по измеренным сторонам, например, по теореме косинусов. В последнее время благодаря бурному развитию космической геодезии появилась возможность определять координаты пунктов и длины линий по наблюдениям искусственных спутников Земли, так называемым GPS-методом.

GPS (Global Positioning System)– система глобального позиционирования. Имеет параллельное название – NAVSTAR (NAVigation Satellite Timing And Ranging).

Параллельно с американской GPS в России разви-вается система ГЛОНАСС (ГЛОбальная Навига-ционная Спутниковая Система). Задача определения координат пунктов GPS-методом решается следующим образом. Запускаются специальные искусственные спутники Земли на высоту 19100 км (спутник ГЛОНАСС) и 20150 км (спутник GPS) c траекториями в разных плоскостях с таким расчетом, чтобы из любой точки земной поверхности одновременно наблюдалось несколько спутников.

За спутниками постоянно ведется наблюдение с опорных пунктов. В результате для любого момента времени координаты спутников будут известными. Для определения координат создаваемого пункта на земной поверхности устанавливают на нем приемник электромагнитных колебаний, с помощью которого одновременно измеряют расстояния до нескольких спутников. Высотная геодезическая сеть создана для распространения по всей территории страны единой системы высот. Она создается методами геометрического, тригонометрического и барометрического нивелирования.

Геодезические сети подразделяются на 3 вида:

1. Государственная геодезическая сеть (ГГС).

2. Геодезические сети сгущения (ГСС).

3. Съемочные сети..

21. Государственная геодезическая сеть.

(ГГС) называют сеть закрепленных точек земной поверхности, обеспечивающей распространение единой системы координат на территорию государства и являющейся исходной для создания других геодезических сетей.

ГГС является главнойГеодезическая основа Республики Беларусь реализована в виде ГГС, ранее созданной на территории бывшего СССР.

Государственная (опорная) геодезическая сеть СССР подразделялась на:

а) сети триангуляции, полигонометрии и трилатерации 1, 2, 3 и 4 классов;

б) нивелирные сети I, II, III, IV классов.

геодезической основой топографических съемок всех масштабов. Триангуляция 1 класса строилась в виде системы замкнутых полигонов периметром 800–1000 км. Полигоны образовывали триангуляционными рядами, которые стремились разместить в направлении меридианов и параллелей. Длина звена около 200 км.

В местах пересечения звеньев измеряли базисные стороны. На обоих концах базисных сторон определяли астрономические широты, долготы и азимуты. В закрытых, залесенных районах звенья триангуляции могли заменяться звеньями полигонометрии 1 класса. Триангуляция 2 класса строилась в виде сплошных сетей треугольников, заполняющих полигоны триангуляции 1 класса.

Триангуляция 3 и 4 клас-сов является дальнейшим сгущением ГГС для целей крупномасш-табного картографиро-вания и обоснования строительства.

Государственная полигонометрия 1 класса строится в виде ходов, заменяющих

ряд триангуляции 1 класса. Полигонометрические сети 2 класса строятся по особо разработанной программе.

При построении сетей 3 и 4 классов прокладывают системы полигоно-метрических ходов или одиночные ходы, опира-ющиеся на пункты высшего класса. Над центрами пунктов сооружают наружные знаки, которые служат визирными целями при измерении углов и линий (туры, пирамиды, простые сигналы, сложные сигналы). Над центрами пунктов сооружают наружные знаки, которые служат визирными целями при измерении углов и линий (туры, пирамиды, простые сигналы, сложные сигналы). Предельные невязки в превышениях нивелирных ходов определяются по формулам; Рассмотренная ГГС строилась по единой программе на территорию всего Советского Союза в течение многих десятилетий. Она включала около 164 тыс. пунктов 1 и 2 классов. На территории Беларуси таких пунктов было около 2,5 тыс.

Плановые сети в течение многих лет не обновлялись. По своему состоянию и точности они уже не отвечают современным требованиям. Поэтому в России и Республике Беларусь разработаны программы модернизации ГГС на основе спутниковых методов определения координат.

22. Сети сгущения и съёмочные сети.

Геодезические сети сгущения создаются на основе государственной сети для обоснования топографических съёмок масштабов 1:5000– 1:500. При этом в основном применяются те же методы, как и в государственных сетях.

Они подразделяются на аналитические сети триангуляции 1 и 2 разрядов, полигонометри-ческие сети 1 и 2 разрядов и сети технического нивелирования. В настоящее время сети сгущения включены в ГГС. Триангуляция 1 и 2 разряда обычно строится в виде типовых фигур

Минимальный угол в сплошной сети 1 и 2 разрядов – 20°, в цепочке треугольников – 30 °. Число треугольников между исходными пунктами не более 10. Минимальная длина выходной стороны 1 км.

Плановые сети сгущения можно создавать также методом трилатерации, полярно-лучевым методом и др.

Высотные сети сгущения создаются техническим нивелированием. Длины визирного луча допускается до 150 м. Предельная невязка в сумме превышений определяется по формуле

где L – длина хода в км,

n – число станций в ходе.

Cъемочные сети являются непосредственной основой съёмок всех масштабов и других геодезических работ. Они могут строиться на основе государственных сетей, сетей сгущения или в условной системе координат.

Точность съёмочных сетей устанавливаются соответствующими инструкциями.

При создании плановых съёмочных сетей применяется метод триангуляции, трилатерации, теодолитные хода, полярно-лучевой метод, различные засечки и др.

Высотыточек съёмочного обоснования определяются геометрическим или тригонометри-ческим нивелированием.

Допустимые невязки в превышениях определяются по формулам:

– при техническом нивелировании;

– при нивелировании горизонтальным лучом теодолитом или кипрегелем;

– при тригонометрическом

нивелировании

23.Последовательность видов работ при построении триангуляции.

При создании геодезических сетей методом триангуляции выполняют следующие виды работ:

1. Составление технического проекта сети по карте.

2. Рекогносцировка на местности вершин треугольников и выходных сторон.

3. Закладка центров и постройка триангуляционных знаков в вершинах треугольников.

4.Определение значений длин и дирекционных углов выходных сторон.

5. Измерение углов треугольников.

6.Обработка результатов измерений (предварительная обработка, уравнивание, вычисление координат и составление каталогов пунктов).

При составлении проекта пользуются топографической картой. Намечают места размещения пунктов, рассчитывают высоты сигналов, делают предрасчет точности, определяют сметную стоимость работ и т.п.

Во время рекогносцировки при необхо-димости вносят изменения в проект.

Длины выходных сторон в настоящее время измеряют электромагнитными дальномерами. Для измерения углов в сетях 3, 4 кл. и сетях сгущения, в основном, применяют способ круговых приемов.

Обработку результатов измерений выполняют в настоящее время на ПЭВМ.