Лекция 6.

Назначение и виды опорных геодезических сетей
Геодезической сетью называют совокупность геодезических пунктов, закрепленных на местности, положение которых определено в заданной системе координат.

Сеть высшего класса предназначается для решения научных задач геодезии и распространения единой системы геодезических координат и высот на территорию страны. Одновременно такая сеть служит основой для построения геодезических сетей сгущения, необходимых для проведения топографических съемок и решения инженерных задач.

Геодезические сети подразделяются на плановые и высотные. Первые создаются методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии. Существуют и совмещенные планово–высотные сети.

Триангуляция (рис.2.23) строится на местности в виде смежных треугольников, в которых измеряют все углы и длину хотя бы одной стороны (базиса b).

П
Рис.2.23. Триангуляция
оложение одного из пунктов (B), называемого начальным, а также азимута A исходной стороны находят из астрономических определений или (при построении сети сгущения) берут по данным сети высшего класса. Системы триангуляции имеют вид цепочек или сплошной сети треугольников.

Сети трилатерации создают также в виде смежных треугольников, в которых измеряют длины всех сторон. Из решения треугольников находят углы, а затем, опираясь на пункты высшего класса, последовательно определяют координаты вершин треугольников. Совмещение триангуляции с трилатерацией дает линейно–угловую сеть, которая обладает наивысшей точностью.

Полигонометрию на местности строят в форме многоугольников, в которых измеряют все углы и длины сторон. Ходы полигонометрии обычно прокладывают между пунктами высшего класса.

Плановая геодезическая сеть СССР была построена в виде звеньев (цепочек) триангуляции I класса (реже – полигонометрии), расположенных примерно по направлениям меридианов и параллелей. Длины сторон треугольников I класса составляли 25 – 30 км, а точность измерения углов – 0,7". Звенья длиной около 200 км образовывали полигоны с периметром 800 км. Начальным пунктом сети служил центр круглого зала Пулковской обсерватории.

---

Внутри полигонов I класса была построена заполняющая сеть II, III и IV классов с более короткими сторонами и точностью измерения углов 1 – 2". Погрешность положения крайних точек такой сети (на Чукотке) относительно начального пункта составила 7 – 10 м.

Высотная (нивелирная) сеть СССР была предназначена для обеспечения территории страны опорными пунктами в единой системе высот. Начальным пунктом в этой сети служит нуль Кронштадского футштока.

Все опорные пункты (реперы) связаны между собой ходами геометрического нивелирования четырех классов. Нивелирная сеть I класса проходит по трассам основных железнодорожных и шоссейных дорог и проложена с погрешностью μ=0,5 мм на 1 км хода. Эта сеть связывает водомерные посты на всех акваториях страны и служит для изучения геодинамических процессов и современных движений земной коры (по результатам повторных измерений).

Сеть I класса служит также основой для построения нивелирных сетей сгущения II – IV класса с точностью 2 – 10 мм на 1 км хода.

Техническое нивелирование допускается с точностью 20 мм на 1 км хода.

Высотную сеть закрепляют на местности знаками через 5 – 7 км. В сети I – II классов через 50 – 80 км закладывают особо устойчивые глубинные реперы в коренных скальных породах.

На территории городов могут строиться и локальные местные опорные сети в условных системах координат и высот. Такие сети используются для топографических съемок, для создания основы при производстве разбивочных работ и для наблюдений за деформацией инженерных сооружений.

Для инженерных целей, в зависимости от размера обслуживаемой территории, развивают сети II – IV классов и сети сгущения 1–го и 2–го разряда. Обычно такие сети представлены в виде триангуляции, трилатерации, линейно–угловых сетей и сетей полигонометрии. В последние годы проводилась реконструкция многих городских сетей с использованием спутниковых методов наблюдений (см. ниже).

Отличительной особенностью городских сетей по сравнению с государственными является большая плотность положения их пунктов, то есть построение ведется с более короткими сторонами. Технические характеристики таких сетей представлены в табл.2.1.

В результате построения опорной геодезической сети СССР и детального изучения гравитационного поля Земли появилась возможность после запуска в 1958 году первого советского искусственного спутника Земли поставить такие спутники на службу геодезии

---

, представив их в качестве подвижных опорных пунктов, координаты которых должны быть известны на каждый заданный момент времени. Для этого такие спутники периодически наблюдаются с наземных станций слежения. Используя теорию орбитального движения ИСЗ в гравитационном поле Земли, определяют их координаты и делают прогноз дальнейшего движения. Такая информация через центр управления передается на спутник, а затем и потребителю в форме так называемого навигационного сообщения.

К настоящему времени в США и России запущены созвездия таких геодезических спутников на высотах около 20 тыс. км с полусуточным периодом обращения, которые образуют системы GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия).
Таблица 2.1

Технические характеристики городских сетей

Класс, разряд	Средние длины сторон, км	Точность измерения углов, 	Относительные ошибки
			исходных сторон	наиболее слабой стороны	невязки хода
Триангуляция
II класс	12	1	1:300000	1:150000	―
III класс	7	1.5	1:200000	1:100000	―
IV класс	3	2	1:200000	1:70000	―
1–й разряд	2	5	1:50000	1:20000	―
2–й разряд	1	10	1:20000	1:10000	―
Полигонометрия
IV класс	0.5	2	―	―	1:25000
1–й разряд	0.3	5	―	―	1:10000
2–й разряд	0.2	10	―	―	1:5000

Используя радиодальномерные измерения до спутников, можно из решения пространственной линейной засечки находить прямоугольные координаты пунктов наблюдения (с погрешностью в несколько метров), а из одновременных наблюдений с двух точек некоторого семейства спутников – определять расстояние между земными пунктами с сантиметровой точностью. Это обстоятельство позволило строить опорную трилатерационную сеть на поверхности Земли с более высокой точностью и по другой схеме.

---

Согласно принятой новой концепции у нас в стране планируется построение трех уровней Государственной геодезической спутниковой сети, в разработке и практической реализации которой принимали участие и геодезисты Тулы [1, 6].

Упомянутая концепция предусматривает построение:

• 
  фундаментальной астрономо–геодезической сети (ФАГС);
  
• 
  высокоточной астрономо–геодезической сети (ВАГС);
  
• 
  спутниковой геодезической сети I класса (СГС–1).
  

Фундаментальная АГС будет реализована в виде системы закрепленных на территории России 50 – 70 пунктов со средними расстояниями между ними 700 – 800 км. Некоторые из этих пунктов (10 – 15) должны стать постоянно действующими астрономическими обсерваториями, оснащенными радиотелескопами для наблюдений удаленных источников радиоизлучения (квазаров) и спутниковыми приемниками GPS–ГЛОНАСС. Взаимное положение этих пунктов будет определяться с погрешностью в 1 – 2 см.

Высокоточная астрономо–геодезическая сеть ВАГС по своей сущности должна заменить звенья триангуляции I класса и представлять собой однородные по точности пространственные построения с расстоянием между смежными пунктами 150 – 300 км.

Общее число пунктов ВАГС должно составлять 500 – 700, при этом часть пунктов будет совмещена с пунктами ФАГС. Взаимное положение таких пунктов будет определяться спутниковыми методами с относительной погрешностью или 2 – 3 см в плане.

Наконец, спутниковая геодезическая сеть I класса (СГС–1) является заменой триангуляции I – II класса со средними расстояниями между пунктами 30 – 35 км, общим числом 10 – 15 тысяч и погрешностью взаимного положения 1 – 2 см. Построение такой сети предполагается закончить в ближайшее десятилетие.

---

Топографические съемки
Съемкой называют совокупность действий на местности для построения ее плана, карты или продольного профиля местности (разреза) по заданному направлению. В данном пособии речь пойдет о простейших видах съемки, которые при случае может выполнить архитектор.

Различают три вида съемок:

а) горизонтальную (теодолитную), в результате которой получают план контуров местности без изображения рельефа;

б) вертикальную – производят для составления плана рельефа поверхности в горизонталях или продольного профиля;

в) топографическую, которая объединяет два первых вида съемки.

Все съемочные работы осуществляют по принципу перехода от общего к частному, согласно которому эти работы делят на два этапа.

Вначале на местности создают сеть съемочного обоснования и для ее пунктов с повышенной точностью определяют координаты и (или) высоты. На втором этапе выполняют детальную съемку путем геометрической привязки точек местности к пунктам съемочного обоснования. Соблюдая такую последовательность работ, достигают двух целей:

1) съемку производят в единой (заданной) системе координат и высот;

2) избегают накопления ошибок при детальной съемке.

Плановая основа
Обычно съемочным обоснованием крупномасштабной съемки в условиях равнинной местности служат теодолитные ходы – полигонометрия низшего класса, а в пересеченной – сети микротриангуляции с короткими сторонами.

Теодолитным ходом называют замкнутый или разомкнутый многоугольник на местности, в котором измерены все стороны и углы. Для выполнения работ в заданной системе координат эти ходы привязывают к пунктам высшего класса.

Различают три вида теодолитных ходов: замкнутые, разомкнутые и висячие (рис.2.24).

Для обеспечения крупномасштабных съемок пункты теодолитных ходов выбирают на участках с хорошим обзором. При съемке застроенной территории линии ходов должны проходить вдоль фасадной линии застройки.

В
Рис.2.24. Теодолитные ходы:

а – замкнутый, б – разомкнутый, в – висячий


ершины ходов закрепляют на местности кольями или металлическими штырями. Средняя длина сторон хода может быть 100 – 200 м, минимальная – 20 м. Предельная длина ходов может быть до 600 м (для съемки масштаба 1:500) и 1500 м (в масштабе 1:1000). Длины линий в теодолитных ходах измеряются мерной рулеткой или точным дальномером с относительной погрешностью не хуже

---

Смотрите также файлы

• Памятка для учащихся и родителей.docx

• Урок литературного чтения Составила учитель начальных классов.ppt

• Кафедра математики, информатики и методики преподавания.docx

• Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное.docx

• Виды игр и их роль в развитии, обучении и воспитании детей Классификация игр.pptx