Файл: Лебедев, Н. Н. Курс инженерной геодезии. Геодезические работы при проектировании и строительстве городов и тоннелей учебник.pdf

Г л а в а II

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ОСНОВНЫХ СЕТЕЙ ПЛАНОВОГО ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ НА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЯХ

§ 5. Факторы, вызывающие особенности построения государственных геодезических сетей

на городских территориях

Средние квадратические ошибки измерения углов и расстояний в государственных геодезических сетях соответствующих классов установлены одинаковыми для сетей, прокладываемых в полевых условиях и на городских территориях. Однако условия выполнения измерений на городских территориях менее благоприятны, чем на незастроенных территориях, поэтому значительно труднее получить установленные средние квадратические ошибки в результате изме­

территориях короче, поэтому ошибки определения элементов цен-

ачасть, расположенная на незастроенных территориях, — непосред­ ственно на поверхности земли. При коротких сторонах появляются значительные наклоны визирных лучей, которые увеличивают влияние инструментальных ошибок.

3.Каменная застройка, перемежающаяся с зелеными массивами,

атакже тепло, выделяемое фабрично-заводскими трубами, способст­ вуют образованию над городом микроклимата с быстро изменяю­ щимися температурными полями, которые вызывают искривление визирных лучей и ухудшают результаты наблюдений.

4.Наличие общей освещенности над городом и большого коли­ чества светящихся точек различного назначения затрудняет изме­ рения в ночное время и понижает точность результатов измерений.

§ 6. Схемы и методы построения основных геодезических сетей

Если к моменту предстоящей съемки на городской территории или в прилежащих к ней районах имеются пункты государственной геодезической сети 2 и 3 классов, то дальнейшее сгущение осущест­ вляется путем вставок жестких систем или отдельных пунк­ тов 4 класса. При отсутствии на территории города пунктов

37

государственной сети 2 и 3 классов строят самостоятельную сво­ бодную сеть с таким расчетом, чтобы в дальнейшем можно было эту сеть включить в государственную сеть.

Свободная сеть может быть развита методами триангуляции, полигономѳтрии, трилатерации и их сочетаниями.

В качестве типовой можно рекомендовать сеть в виде централь­ ной шестиугольной системы с диагональными направлениями, кото­ рые образуют три смежных геодезических четырехугольника (рис. 3).

На больших территориях сеть может состоять из двух и трех смежных центральных систем.

При построении свободных сетей не следует увлекаться диагональ­ ными направлениями, так как они увеличивают жесткость сети и повы­ шают вес определения положения пунктов лишь при небольшой их длине и благоприятных условиях наблюдений, а также если при этом образуются треугольники с неболь­ шими ошибками геометрической связи.

Рассмотрим, какой из методов построения исходной свободной сети на городской территории наиболее предпочтителен.

На точность определения координат пунктов опорной сети мето­ дом триангуляции влияет действие боковой рефракции. Устано­ влено [57], что влияние боковой рефракции при длине визирного луча 5,2 км, проходящего над крышами зданий г. Москвы, дости­ гает 3 й. Максимальные искривления направлений в городской триангуляции под действием рефракции происходят в летние дни; особенно велики они при безветрии в ясную и жаркую погоду. В триангуляции г. Баку в направлении, проходящем вдоль берега Каспийского моря, была обнаружена боковая рефракция, достига­ ющая 10".

Для ослабления влияния рефракции рекомендуется выполнять измерения в разное время суток, когда величина боковой рефракции имеет разные знаки. Однако при этом не всегда удается ослабить влияние боковой рефракции.

Трилатерация в основном свободна от влияния боковой рефрак­ ции, однако она имеет другие недостатки: число избыточных изме­ рений в трилатерации при той же форме сети значительно меньше,

3S

качества полученных результатов, выполняемая по невязкам, воз­ никающим при наличии избыточных измерений. В этом отношении триангуляция имеет преимущество перед трилатерацией.

Этот недостаток трилатерации в некоторой мере можно умень­ шить путем введения дополнительных диагоналей, но это ведет к осложнению схемы и увеличению объема работ при полевых изме­ рениях и камеральной обработке.

Трилатерации имеет и другое отрицательное свойство, заключа­ ющееся в том, что величины углов по измеренным сторонам опреде­ ляются иеравноточно. Чем острее угол в треугольнике, тем с боль­ шей точностью ои определяется по измеренным сторонам.

В диапазоне длин сторон, включаемых в схемы построения обоснования на городских территориях, можно принять, что все стороны определяются с одинаковой абсолютной ошибкой. В этом случае в треугольнике с углами а = 90°; ß = 60° и у = 30° ошибки

39

углов, вычисленных по измеренным сторонам выражаются следу­ ющими приближенными формулами:

В равностороннем треугольнике:

,па — mß= ту = 1/ф

Кроме того, следует обратить внимание па то обстоятельство* что точность светодальномерных измерений на городских террито­ риях несколько ниже, чем в иолевой обстановке. На их точность, помимо инструментальных ошибок, влияют ошибки определения

40

Из приведенных данных следует, что наиболее существенно влияет на точность измерения расстояний недостаточно точный учет температуры.

Требуется знать среднее интегральное значение температуры воздуха на всем протяжении прохождения светового луча, опре­ деляемое формулой

*ср = 7 J t( ) dx-

о

Определить средиеиитегральпое значение температуры для свето­ вого луча, проходящего над крышами зданий разной высоты и перемежающимися зелеными массивами, довольно трудно.

tB--26°

Установлено [37], что температура воздуха в городе в вечерние часы хороших летних дней отличается от температуры воздуха окрестностей города до 5° и более.

Обычно для вычисления поправок в результаты светодальномерных измерений принимается средняя температура, измеренная у приемо-передатчика и отражателя. Такой метод учета температуры над городской территорией может дать существенные ошибки.

Предположим, что приемо-передатчик расположен в точке А (рис. 4) за пределами застройки, а отражатель помещается на за­ строенной территории в точке В. Температура в точке А = +20°,О,

Разобьем длину светового луча на шесть равных отрезков. В этом случае точки 1, 2, 3, 4 ж5 будут расположены над застройкой. Если

41

Следовательно, в этом случае ошибка в определении среднепнтегральной температуры будет равна 2°,5. Это даст ошибку в измерен­ ном расстоянии

Ошибка в определении интегральной температуры может дости­ гать 5° С, что дает ошибку в определении измеряемого расстояния

£.= 1,03-5 -10-e = 1 : 200 000.

Вэтом случае ошибка определения угла в равностороннем тре­

Такая погрешность в трнлатерации соизмерима с ошибками измерения углов в триангуляции 4 класса. Поэтому может оказаться,

метрию менее пригодной, чем триангуляцию для создания исходной основы в городах, где требуется построение государственной сети.

Менее точно, чем в триангуляции, при той же относительной ошибке измерений ^для расстояний— для углов ---- ^г)и оди_

наковой схеме построения определяются азимуты сторон в трилатерации.

Наиболее целесообразно измерение в сети треугольников углов и сторон. В этом случае в наибольшей мере будет ослаблено влияние

42