ГЛАВНАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ОСНОВА И СЪЕМОЧНЫЕ СЕТИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ГЛАВНАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ОСНОВА И СЪЕМОЧНЫЕ СЕТИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОПОРНЫХ ПЛАНОВЫХ И ВЫСОТНЫХ СЕТЯХ, СЕТЯХ СГУЩЕНИЯ. МЕТОДЫ ИХ СОЗДАНИЯ.

Государственная геодезическая сеть, которая является основой для развития сетей сгущения и топографических съемок, может быть создана методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и нивелирования. Методы триангуляции, трилатерации и полигонометрии определяют плановое положение пунктов геодезической сети, т. е. в результате их проведения получают координаты X, Υ каждого опорного пункта.

Геодезическая основа создается в три стадии: 1) государственные геодезические сети развиваются в виде триангуляции, трилатерации, полигонометрии и нивелирования 1, 2, 3 и 4 классов; 2) геодезические сети сгущения в виде триангуляции и полигонометрии 1 и 2 разрядов; технического нивелирования;

3) геодезическое съемочное обоснование: плановые, высотные и планово-высотные съемочные сети или отдельные пункты, точки фотограмметрического сгущения; микротриангуляция, теодолитные, тахеометрические и мензульные ходы, засечки.

Триангуляция 1, 2, 3 и 4 классов и полигонометрия 1, 2, 3 классов развиваются согласно требованиям Инструкции о построении государственной геодезической сети СССР (М. , Недра, 1966). Нивелирование I, III, IV классов создается в соответствии с требованиями Инструкции по нивелированию I, III и IV классов (М. , Недра, 1973).

Полигонометрия 4 класса на объектах крупномасштабных съемок развивается в соответствии со специальными требованиями, изложенными в Инструкции по производству топосъемок…. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия и нивелирование разделяются на государственные сети (классы) и на сети местного значения (разряды).

Требования к государственная геодезической сети приведены в таблице

При сооружении государственной опорной плановой сети до сих пор основным является метод триангуляции, основанный на создании на земной поверхности простых геометрических фигур-треугольников, располагаемых в определенном порядке, форма которых близка к равносторонней. В треугольниках измеряются все углы, благодаря чему имеется надежный контроль полевых угловых измерений.

Для определения линейных размеров сторон треугольников достаточно измерить одну из сторон сети треугольников. Вершины треугольников триангуляции на местности закрепляются специальными центрами, закладываемыми в грунт.

Государственная геодезическая сеть 1, 2, 3 к 4 классов

Над центром устанавливается металлическая или деревянная вышка с укрепленным наверху цилиндром, вертикальная ось которого должна совпадать с осью центра. На этот цилиндр производится визирование при наблюдении с других точек.

а ) простая пирамида; б) пирамида со штативом;

Рисунок – Типы центров

а) трубчатый двойной центр, в) одинарный центр;

Метод триангуляции позволяет определить плановые координаты вершин треугольников, составляющих ряды триангуляции. Триангуляционные ряды состоят из треугольников со средней длиной сторон от 20 до 25 км, образующих звенья триангуляции 1 класса длиной до 200 км.

Звенья прокладываются в субмеридиональном и субширотном направлениях так, чтобы из них были образованы замкнутые полигоны с периметром до 1000 км.

Триангуляция отличается от трилатерации способом определения длин сторон треугольников. При триангуляции длины вычисляются по известной длине базиса и измеренным горизонтальным углом в треугольниках, в трилатерации - непосредственно измеряют, используя радиои светодальномеры.

В труднодоступных районах страны и на сильно застроенных территориях государственная геодезическая сеть создается в виде полигонометрических ходов, представляющих собой ломаные линии в виде замкнутых или разомкнутых многоугольников. Полевые работы заключаются в измерении углов в точках поворота и длин всех сторон полигонометрии.

При построении сетей полигонометрии обычно прокладываются основные и диагональные полигоны, образующие общие узловые точки. Геодезические сети местного значения развиваются на базе государственной опорной сети. Они служат обоснованием для съемок масштабов 1: 500 - 1: 5000 и выполнения других инженерно-геодезических задач.

Триангуляция 1 и 2 разрядов развивается с целью сгущения геодезических сетей до плотности, обеспечивающей развитие съемочного обоснования крупномасштабных съемок, как правило, в открытой горной местности, или в случаях, если по каким -либо причинам применение метода полигонометрии невозможно или нецелесообразно.

Полигонометрия 1, 2 -го разряда строится в порядке сгущения государственной геодезической сети для обоснования крупномасштабных топогеодезических съемок, и других геодезических работ. Полигонометрия, при прокладке которой применяются наряду с традиционными приборами и инструментами также радиои светодальномеры,

выгоднее метода триангуляции при сгущении государственной опорной сети в равнинных, полузакрытых и закрытых районах, а также в городах и поселках. Полигонные ходы могут быть замкнутые и разомкнутые, опирающиеся на пункты высших классов полигонометрии или пункты триангуляции.

В зависимости от методов, применяемых для определения длины сторон в полигонометрических ходах, различают полигонометрию с непосредственным измерением сторон (проволоками, рулетками, лентами, длинномерами), дальномерную полигонометрию (с применением светорадио- и оптических дальномеров) и параллактическую полигонометрию (с разбивкой базиса и измерения параллактических углов).

Параллактический метод. Для определения расстояния d строят параллактический треугольник ОАВ, котором измеряют базис ℓ параллактический угол φ. в и Рисунок - Параллактические звенья -а —типа I. б — типа

Наибольшее распространение получил короткобазисный параллактический способ измерения расстояний, в котором базисом служит металлический жезл. На концах жезла укреплены марки, расстояние между которыми сохраняется с высокой точностью. Жезл устанавливается горизонтально с помощью круглого уровня и перпендикулярно измеряемой линии с помощью визира.

Рисунок - Базисная рейка-жезл 1, 7 — дальномерные марки, 2, 6 — металлические трубки, 3 — центральный узел, 4 — круглый уровень, 5 — визирная трубка, 8 — марка для измерения углов, 9 — штатив

Выгоды и удобства полигонометрии определяются следующими факторами: 1) отсутствием необходимости постройки дорогостоящих высоких сигналов; 2) возможностью располагать пункты полигонометрии в непосредственной близости от объектов съемки; 3) возможностью хорошо приспособляться к местности, используя для прокладки ходов улицы населенных пунктов, просеки, берега рек и т. д.

Государственная нивелирная сеть I, III, IV классов

Высоты пунктов государственной нивелирной сети определяют геометрическим нивелированием. По точности и назначению государственную сеть разделяют на нивелирную сеть I, III, IV классов. Реперы и марки нивелирования III класса закладываются между пунктами нивелирования II класса на расстояниях 150 -200 м в застроенной части и через 400 -600 м в незастроенной части города.

Нивелирование – совокупность измерений на местности, в результате которых определяют превышение между точками местности с последующим вычислением их высот относительно принятой исходной поверхности. Линии нивелирования I и II классов прокладываются по заранее разработанным направлениям. Не реже чем через 25 лет линии I и частично II классов нивелируются повторно.

Нивелирная сеть I класса состоит из ходов, образующих сомкнутые полигоны периметром около 2000 км. Нивелирование I класса выполняется с наивысшей точностью, достигаемой применением наиболее совершенных приборов и методов наблюдений: СКП определения превышения mh = 0, 5 мм на 1 км хода.

Нивелирная сеть II класса составлена из ходов, опирающихся на пункты нивелирования I класса и образующих полигоны с периметром в 500 -600 км. СКП определения превышения в нивелирных ходах II класса не должна превышать mh = 0, 8 мм на 1 км хода. Нивелирование II класса, выполняемое при инженерно-геодезических работах, производится высокоточными нивелирами

Н-05 и Н-05 К с оптическим микрометром, позволяющими определять превышения со средней квадратической погрешностью не более 0, 5 мм на 1 км двойного хода.

Для нивелирования II класса можно использовать другие нивелиры такой же точности. У нивелира Н-05 сетка имеет кроме дальномерных нитей горизонтальный биссектор. Рейки используются только односторонние штриховые с делениями, нанесенными на инварных лентах через 0, 5 мм. Рейки имеют круглые уровни и ручки для удержания их в отвесном положении.

Нивелирные сети III класса прокладываются внутри полигонов нивелирования I и II классов в виде систем и отдельных ходов, делящих полигон II класса на 6 -9 полигонов периметром 150 -200 км (mh = 0, 8 мм на 1 км хода). Для нивелирования III класса используются нивелиры с увеличением зрительной трубы не менее 30 -х и ценой деления цилиндрического уровня не более 30" на 2 мм.

Таким условиям удовлетворяют нивелир Н-3 (и его модификации) и другие, соответствующие ему по точности. Рейки используются цельные двухсторонние с сантиметровыми делениями (погрешности дециметровых интервалов не должны превышать 0, 5 мм) или штриховые (инварные), а в горных условиях только штриховые. Для высотной привязки нивелирных ходов к маркам пользуются подвесной рейкой длиной 1, 2 м.

Дальнейшее сгущение нивелирной сети III класса выполняется построением систем ходов нивелирования IV класса (mh = 6 мм на 1 км хода), опирающихся на пункты нивелирования высших классов. Ходы нивелирования IV класса является непосредственной высотной основой топографических съемок; густота их прокладки обуславливается масштабами съемок и характером рельефа местности.

Линии нивелирования всех классов в среднем каждые 5 км закрепляются на местности постоянными реперами и марками. Нивелирные ходы IV класса опираются на пункты нивелирования высших классов. Нивелирование производиться в одном направлении с ошибкой в превышении хода не более , где L – длина хода в километрах. Средняя квадратическая ошибка определения превышения на станции не более 3 мм.

Для нивелирования IV класса используют нивелиры Н-3 всех модификаций и равные им по точности, а также двухсторонние рейки с круглыми уровнями и с сантиметровыми делениями, устанавливаемые на «костыли» , «башмаки» или на прочно забитые деревянные колышки 30 X 5 X 5 см с ровно спиленными головками.