Опорные геодезические сети Геодезической сетью называют совокупность

Опорные геодезические сети

Геодезической сетью называют совокупность пунктов на земной поверхности, закрепленных специальными центрами, положение которых определено в общей для них системе координат и высот. Основным принципом построения сетей является – от общего к частному. То есть сначала определяют координаты небольшого количества точек с высокой точностью, а затем от них определяют координаты большого количества точек с меньшей точностью.

Геодезические сети: Плановые (Х и Y; и ) Высотные (Н)

Плановые геодезические сети (ПГС) Методы построения плановых сетей: Триангуляция – метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют углы, а также длины некоторых сторон, называемых базисными сторонами Известно: А (ха, уа); B (хв, ув ); aав Длины двух других сторон d 1 и d 2 треугольника АВP могут быть вычислены по теореме синусов

Методы построения плановых сетей: Трилатерация – метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют длины их сторон. Если в треугольнике АВP известен базис b и измерены стороны и , то на основе теоремы косинусов, можно вычислить углы треугольника; Так же вычисляют углы всех треугольников, а затем, как и в триангуляции, координаты всех пунктов.

Методы построения плановых сетей: Полигонометрия – метод определения планового положения геодезических пунктов путем проложения ломаной линии (полигонометрического хода) или системы связанных между собой ломаных линий (сети полигонометрии), в которых измеряют углы поворота и длины сторон. Полигонометрия: а полигонометрический ход; б – система ходов

Виды сетей: • Государственные - имеют пункты равномерно распределенные по всей территории страны и являются исходными для построения других сетей. • Сети сгущения – прокладываются между государственными сетями. • Съемочные сети – прокладываются в виде теодолитных ходов и служат основой для съемки местности.

Государственные сети Государственная геодезическая сеть покрывает всю территорию Российской Федерации и служит ее главной геодезической основой. По точности государственные сети подразделяются на классы – 1, 2, 3, 4 класс Сети 1 класса прокладываются вдоль параллелей и меридианов полигонами периметром около 800 км. Основной способ – триангуляция. Территория внутри полигона заполняется пунктами 2 класса Пункты 3 и 4 классов прокладываются между пунктами 2 класса (сгущение) Сторона треугольника 3 класс – 3 -5 км: 4 класс – 2 -3 км.

Государственные сети 5 – 8 км (сторона треугольника 2 класса) 8 – 20 км (сторона треугольника 1 класса

Государственная сеть включает: • ФАГС – фундаментальная астрономо-геодезическая сеть. Сеть пунктов, геоцентрические координаты которых определяются методами космической геодезии относительно центра масс Земли. • ВГС – высокоточная геодезическая сеть. обеспечивает распространение на всю территорию страны геоцентрической системы координат и уточнение параметров связи геоцентрической системы с действующей системой координат СК-95. Пункты ВГС определяются по наблюдениям спутников навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. • СГС-1 – спутниковая геодезическая сеть 1 -го класса. Сеть, создаваемая по мере необходимости по наблюдениям спутников систем ГЛОНАСС и GPS.

Характеристики точности Сеть Расстояние между смежными пунктами, км Погрешность взаимного положения пунктов По плановым координатам По высоте ФАГС 650 -1000 2 см 3 см ВГС 150 -300 3 мм +0, 05 мм · D 5 мм +0, 07 мм · D СГС-1 25 -35 3 мм +0, 1 мм · D 5 мм +0, 2 мм · D

Сети сгущения Там, где требуется дальнейшее сгущение сети (например, в населенных пунктах), опираясь на государственную геодезическую сеть, развивают сети сгущения 1 и 2 разряда, чем достигается плотность на 1 км 2 не менее 4 пунктов на застроенной территории и 1 пункт на незастроенной территории.

Закрепление пунктов плановой сети Геодезические пункты надежно закрепляются центрами изготовленными из бетона или металла.

Закрепление пунктов плановой сети Над центром устанавливается знак в виде пирамиды или сигнала, которые заканчиваются визирным цилиндром.

Съемочные сети Съемочную сеть создают при выполнении съемки местности. Она развивается от пунктов государственной геодезической сети и сетей сгущения 1 и 2 разрядов. Но при съемке отдельных участков съемочная сеть может быть и самостоятельной, построенной в местной системе координат. В съемочных сетях, как правило, одновременно определяют положение пунктов в плане и по высоте.

Съемочные сети Виды теодолитных ходов: • замкнутый, • разомкнутый, • свободный

Теодолитный ход (по точности) 1 разряд Точность 1/2000 2 разряд Точность 1/1000

Полевые работы при прокладке теодолитных ходов: • Рекогносцировка. Намечают направление хода, его форму, определяют пункты к которым будет выполнена привязка. • Закрепляют вершины колышком и сторожком. • Измерят магнитный азимут начальной стороны. • Измеряют расстояние между вершинами. • Измеряют все правые по ходу горизонтальные углы. • По результатам составляют схему хода.

Камеральные работы 1. Через магнитный азимут вычисляют дирекционный угол начальной стороны 2. Вычисляют горизонтальные проложения 3. Вычисляют координаты вершин теодолитного хода

3. 1 Уравнивание измеренных углов Уравнивание – т. е. вычисление ошибки и избавление от нее. Ошибка - невязка изм= Для замкнутого хода теор= 180 (n – 2) Для разомкнутого хода Σβ теор = Дунач - Дукон +180˚ n Угловая невязка fβвыч = Σβ изм – Σβ теор

fβдоп = ± 1′ Если fβвыч fβдоп то угловая невязка распределяется с обратным знаком в измеренные углы поровну , поправки δβ = - fβвыч /n

Вычисляем исправленные углы: β испр = β изм + δβ Контроль: Σβ испр = Σβ теор

3. 2 Вычисление дирекционных углов Дупосл = Дупред + 180˚ – βиспр 3. 3 Вычисление приращения координат Δх i = d cos Ду Δу i = d sin Ду 3. 4 Уравнивание Δх и Δу ΣΔх выч = ΣΔу выч = ΣΔх теор = х кон – х нач; ΣΔу теор = y кон – y нач,

3. 5 Вычисляем линейные невязки fх = ΣΔх выч - ΣΔх теор fу = ΣΔу выч - ΣΔх теор fабс = Абсолютная невязка fотн = fабс / Р Относительная невязка fотн fдоп 1/N 1/2000 – 1 разряд 1/1000 – 2 разряд

Линейные невязки fх и fу распределяют в вычисленные приращения координат с обратным знаком пропорционально горизонтальным проложениям. δхi = (- fх/Р) di δуi = (- fу/Р) di Исправленные приращения координат определяются как алгебраическая сумма вычисленных приращений и поправок Δхиспр i = Δхi + δхi Δуиспрi = Δуi + δуi Суммы исправленных приращений координат должны быть равны теоретическим суммам приращений координат, что является контролем уравнивания

3. 6. Вычисление координат вершин теодолитного хода хпосл = х пред + Δх испр упосл = упред+ Δуиспр

Высотные геодезические сети • Государственные • Сети сгущения • Съемочные сети Государственные сети создаются методом геометрического нивелирования. В зависимости от точности государственные сети делятся на классы: I, III, IV.

Сети I класса прокладываются равномерно по всей территории страны вдоль крупных железных и автомобильных дорог, вдоль крупных рек замкнутыми полигонами периметром 3000 -4000 км. Сети II класса прокладываются полигонами периметром 500 -600 км между пунктами I класса и являются основой для развития сетей III, IV класса.

Периметры нивелирных полигонов, км Класс нивелирован ия I II IV Обжитые районы России 1200 400 60 - 150 20 - 60 Локальные и Города Малообжитые площадные районы геодинами- застроенная Незастроенная России ческие территория полигоны 2000 100 - 300 25 - 80 40 20 - 50 25 8 80 40 12

Класс нивелирования Предельная средняя квадратическая ошибка мм/км Допустимая невязка в полигонах и ходах Расхождение значений превышения на станции, мм I 0. 8 3√L 0. 5 II 2. 0 5√L 0. 7 III 5. 0 10√L 3 IV 10. 0 20√L 5

Закрепление пунктов высотной сети : 1. репера 2. марки РЕПЕРА: • Вековые • Фундаментальные • Грунтовые • Стенные

Вековые репера

Фундаментальные репера

Грунтовые репера

Стенные репера

Марки

Съемочные сети • Теодолитно-высотный ход • Теодолитно-нивелирный ход • Тахеометрический ход Теодолитно - высотный ход – это теодолитный ход, в котором расстояния между вершинами измеряют лентами или рулетками, а превышение между вершинами измеряют тригонометрическим нивелированием В теодолитно-нивелирных ходах превышение измеряют геометрическим нивелированием. В тахеометрических ходах расстояние измеряют нитяными дальномером, а превышение тригонометрическим нивелированием.

Полевые работы: • Намечают направление хода, его форму, определяют пункты к которым будет выполнена привязка. • Закрепляют вершины хода колышком и сторожком. • Измерят магнитный азимут начальной стороны. • Измеряют расстояние между вершинами. • Измеряют все правые по ходу горизонтальные углы. • Измеряют превышения тригонометрическим или геометрическим нивелированием • По результатам составляют схему хода и схему нивелирования.

Камеральные работы • Вычисляют координаты вершин теодолитного хода • Вычисляют высоты вершин теодолитного хода

Вычисление высот вершин теодолитно - высотного хода Превышения между вершинами теодолитного хода h вычисляются через горизонтальное проложение d и вертикальный угол прямого νпрям и обратного νобр : hпрям = d tgνпрям hобр = d tgνобр Знак превышения зависит от знака вертикального угла.

Среднее превышение hсред = (|hпрям| + |hобр| ) / 2 Знак среднего превышения принимают по знаку прямого вертикального угла. Для уравнивания превышений вычисляют высотную невязку fh = Σ hсред - (Нкон – Ннач) Допустимая невязка fh доп = ± 0, 0 4 Рс / Рс ─ периметр хода в сотнях метров

Если высотная невязка fh меньше (или равна) допустимой невязки fh доп, то ее распределяют в средние превышения с обратным знаком пропорционально длинам сторон: δh = (- f / Р) d Исправленные превышения hиспр = hсред + δh Высоты вершин теодолитного хода Нпосл = Нпред + hиспр

Вычисление высот вершин теодолитно- нивелирного хода Превышения между связующими точками: hч = ач – вч hкр = акр – вкр Если разность между hч и hкр не более 5 мм, вычисляют hсред fh = Σ hср – (Нкон – Ннач)