Лекция № 8 Методы создания геодезического обоснования

advertisement
Лекция № 8
Методы создания геодезического обоснования
Общие сведения о геодезических сетях
Одним из значений геодезии является определение координат и высот на земной
поверхности. Определение координат происходит главным образом посредством образования
на земной поверхности множества точек (геодезических пунктов), связанных между собой
различного вида измерениями: угловыми, линейными, измерением превышений.
Государственной геодезической сетью называется совокупность пунктов с известными
координатами в выбранной общей системе, расположенных равномерно по территории и
соответствующим образом закрепленных на земной местности специальными центрами,
обеспечивающими их сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного
времени.
Понятие «геодезический пункт» содержит в себе два понятия: «центр» и «знак». Под
геодезическим центром понимают сооружения из бетона, железобетона, трубы, рельса или
дерева, назначение которых сохранить на долгое время (долговременные центры ) или на
короткое время в 1 – 2 года (временные центры ) координаты пунктов или их высоты. Центры
высотных сетей называют реперами. Точки геодезических сетей закрепляются на местности
знаками.
По местоположению знаки бывают
 грунтовые
 стенные, заложенные в стены зданий и сооружений.
По материалу изготовления:
 металлические,
 железобетонные,
 деревянные,
 в виде откраски и т. д..
По назначению знаки различают как:
 постоянные, к которым относятся все знаки государственных геодезических сетей,
 временные, устанавливаемые на период изысканий, строительства, реконструкции,
наблюдений и т. д.
Знаком называют инженерное сооружение, располагающее центром и служащее для
установки геодезических приборов, а также играющее роль цели визирования. Знаки могут быть
деревянные, металлические, кирпичные и каменные. Знаки имеют наружное оформление в
виде окопки или кургана. Наружное оформление предназначено для опознавания на местности
места закладки центра при утрате наружного знака.
Рис. 1. а) простой
й сигнал и железобеттонный мон
нолит; б) металлическкая или дееревянная
ранная пираамида и трубчатый цеентр с желеезобетонны
ым якорем;;
трехграанная или четырехгр
в) дерревянная пи
ирамида-вееха и деревяянный центр временн
ного типа; гг) грунтовы
ый репер;
д) деревяянные вешкка и колыш
шек; е) слож
жный сигнаал.
В веерхней чассти каждогго центра закрепляеттся чугунн
ная марка с отверстиеем или
металличес
м
ская пласти
инка с креестообразн ой насечко
ой (в дерев
вянных цеентрах мар
рку заменяяют
гвоздем),
г
ккоординаты
ы Х,Y относсятся непоссредственно к центру
у марки, ккрестообраззной насеч
чке
или
и
гвоздю
ю. У репероов марка им
меет в центтре выпуклость в вид
де полусферры, на кото
орую
устанавлива
у
ают нивели
ирную рейк
ку.
В сттроительствве часто применяют
п
т следующие виды закрепления
з
ия геодезических
пунктов:
п
Рис. 2.. Знаки закр
репления:
а – основны
ых или главвных разби
ивочных ос ей зданий высотой до
о пяти этаж
жей, сооруж
жений высоотой
до 15 м с п
продолжитеельностью строительсства до пол
лугода; б – то же, боллее полугод
да; в – то же,
ж с
глуби
иной промеерзания соггласно табллице; г – огграждения знаков; д – знак закр
репления
разбивоччных осей на скалах
х и бетонее огражден
ния в видее тура из ккамней; е, ж,
ж з – осей и
отметок ллинейных сооружени
с
й; и – осей
й и отметокк дюбелями
и на зданияхх, твердых
х покрытияях
дорог;
д
к – откраска закреплени
з
ия створа оси; л – то
т же, ориеентирной ри
риски; м – то
т же, отмеетки;
1 – металллический стержень;
с
2–
2 бетон; 3 – деревянн
ная крышкаа; 4 – металллическая пластина;
п
5–
якорь; 6 – песок; 7 – анкер; 8 – деревяннные металлические сттолб и переекладина; 9 – скальны
ый
грунт, беттон; 10 – отткраска пер
ресечения оосей; 11 – ориентирн
ная веха; 122 – полочк
ка-зарубка на
деревянноом столбе для
д установки рейки;; 13 – дереввянный сто
олб-репер; 14 – постояянный знакк –
деревяянный кол;; 15 – каран
ндашная чеерта створаа оси и ориеентирной рриски; 16 – откраска
Геоддезические сети охваатывают оббширные территории
т
и и распроостранены на все
материки
м
и острова. Они
О предназзначены:
– для распрространенияя единой си
истемы кооординат в пределах
п
од
дного госуударства ил
ли несколькких
государств;
г
;
– для картографирования территторий этих государствв;
– для опредделения форрмы и разм
меров геоидда и эллипссоида, наиб
более удоббных для даанных
государств;
г
;
– для наблю
юдения за движением
д
материковв и отдельн
ных точек земной
з
повверхности;
– для решен
ния практи
ических зад
дач в геологгии, маркш
шейдерии в горном делле, строитеельстве
граждански
г
их и промы
ышленных объектов.
о
Геоддезические сети можн
но различаать по:
– территори
иальному охвату;
о
– назначени
ию;
– по точноссти построеения;
– по густотее построен
ния.
По ттерриториаальному признаку
п
р
различают сети:
1)
1 глобальн
ные;
2)
2 националльные (ГГС
С);
Глоббальные сети
с
создаю
ются на вссю поверхность Земл
ли спутникковыми меетодами,
являясь
я
проостранствен
нными с наачалом кооординат в центре
ц
массс Земли и оопределяем
мые в систем
ме
координат
к
П
ПЗ-90, WG
GA–84.
Национальны
ые сети деляятся на:
– государсттвенную геодезическу
ую сеть (ГГ
ГС) с определением координат
к
в СК–95 в проекции
Гаусса–Крю
Г
югера на пллоскости;
– государсттвенную ни
ивелирную
ю сеть (ГН
НС) с опрееделением нормальны
ых высот в Балтийсккой
системе,
с
т.е. от нуляя Кронштадтского фуутштока;
–государств
–
венную гравиметрич
ческую сетть 1 классаа и фундам
ментальны
ые гравиметтрические
пункты
п
с
подраззделяют наа:
В Рооссии геодеезические сети
–плановые
–
сети, в котторых пун
нкты имею
ют прямоуггольные ко
оординаты Х, Y. За начало
н
плановых
п
ккоординат приняты координаты
ы центра круглого
к
зала Пулкоовской астр
рономичесской
обсерватори
о
ии в Санктт-Петербургге (рис. 3);
Рис. 3.
– высотныее сети, в кооторых пун
нкты имею
ют высоты Н, абсолю
ютные высооты измеряяются от нууля
Кронштадт
К
ского футш
штока;
– пространсственные – планово-ввысотные ссети, в котторых для всех пункттов опредеелены Х, Y, Н.
По н
назначени
ию сети классифицирруют на оп
порные гео
одезическиее сети, сети
и сгущени
ия,
сети
с
съемоочного обооснования и сети спеециального назначени
ия.
Госуударственн
ные (опор
рные) сети
и являются исходными для посстроения вссех других
видов
в
сетей
й.
Сети
и сгущени
ия строят для
д дальнеейшего увееличения плотности
п
(числа пун
нктов,
приходящи
п
ихся на един
ницу площ
щади) госуддарственны
ых сетей.
Съем
мочные сеети – тоже сети сгущ ения, но с еще больш
шей плотноостью, являяются
обосновани
о
ием для вып
полнения топографич
т
ческих съем
мок и создааются обыччно плановво-высотны
ыми.
Геоддезическиее сети спец
циального назначени
ия (ГССН)) создаютсяя в тех случаях, когд
да
дальнейшее
д
е сгущениее пунктов ГГС эконномически не целесоо
образно илли когда треебуется осообо
высокая
в
точчность геод
дезической
й сети. В ззависимостти от назначения этии сети моггут быть
плановыми
п
, высотными, плановво-высотны
ыми и дажее пространсственными и создаваться в
любой
л
систтеме коорд
динат. Пло
отность пуунктов, схеема постро
оения и тоочность эттих сетей
зависят
з
от специфических особ
бенностей и устанавл
ливаются проектом
п
раабот. В стр
роительствее
это
э может ббыть строительная сеттка.
По тточности измерений
й опорные сети подр
разделяютсся на класссы точностти:
– плановая опорная гееодезическаая на 1, 2, 3 и 4 классы. Более вы
ысокий клаасс линейных и угловвых
измерений
и
соответстввует 1 класссу;
– высотныее опорные сети
с
имеютт 1, 2 и 3 кллассы точн
ности.
Сети
и сгущения
я классиф
фицируют:
– плановыее на I и 2 раазряды;
– к высотны
ым сетям сгущения
с
относят ниивелирован
ние 4 классса и техниическое ниввелировани
ие.
Сети съемочного обоснования:
– плановые сети имеют низкий класс точности измерений. Расстояния измеряют с относительной
ошибкой от 1:1 000 до 1:3 000, а углы с ошибкой 30˝;
– высотные сети съемочного обоснования строят техническим и тригонометрическим
нивелированием.
История развития геодезии показывает, что с течением времени требования к точности
построения ГГС непрерывно возрастают. Вместе с тем, сама по себе ГГС, если ее не обновлять и
не совершенствовать, постоянно стареет, утрачивает часть пунктов, теряет точность в отдельных
ее частях, особенно из-за движений земной коры.
Для того чтобы ГГС страны всегда находилась на уровне современных требований,
необходимо:
– систематически проводить полевое обследование всех пунктов сети, восстанавливать или заново
определять утраченные пункты сети;
– периодически выполнять повторные или дополнительные измерения в значительной части
сети, особенно в тех ее частях, которые наиболее подвержены движениям земной коры;
– повторять или дополнять измерения, проводимые для дальнейшего совершенствования и
повышения точности ГГС;
– по мере накопления измерительной информации, совершенствования средств и методов
измерения, пересматривать принципы построения ГГС.
При построении ГГС неизбежно возникают три основных вопроса, имеющих
принципиальное значение:
– выбор схемы построения ГГС на всей территории страны;
– установление разумной плотности пунктов ГГС;
– установление необходимой и достаточной точности взаимного положения пунктов ГГС.
Основной принцип построения государственной геодезической сети: она создается
поэтапно, соблюдая принцип от общего к частному.
Работы по созданию ГГС были начаты в 1925 году. За последующие 15 лет на местности
было закреплено 4733 пункта пунктов, над каждым из которых для обеспечения взаимной
видимости строился наружный знак в виде геодезического сигнала. Высота таких сигналов
могла достигать 40 метров. Угловые измерения выполнялись по достаточно сложной
программе, обеспечивающей СКП измерения углов порядка 0,7˝ – 0,9˝. Было построено 87
полигонов первого класса. Линейные измерения проводились по программе, обеспечивающей
точность порядка 1/300000 от длины линии, т.е. при длине линии в 20 км погрешность
измерения составляла примерно 7 см.
Система координат, которая получена на базе эллипсоида Красовского, была
разработана к 1942 году, а внедрена в действие Постановлением Правительства 07.04.1946 году
под названием СК–42 (Система Координат 1942 года). К 1968 году СК–42 была распространена на
Север; к 1971 – на Крайний Север, и к 1972 – на Дальний Восток. В начале шестидесятых годов
для широкого пользования была внедрена наравне с СК–42 система координат СК–63. СК–42
прослужила около 50 лет. Она полностью обеспечивала создание топографических карт масштаба
1:100 000. В 70–х годах прошлого века началась модернизация ГГС.
С начала 90х годов широкое применение в практике геодезических измерений
получают спутниковые системы GPS. В это же время производится переуравнивание всей
государственной геодезической сети с учетом построенных к тому времени спутниковых и
космических сетей. Постановлением Правительства от 28.06.2000г. «Об установлении единой
государственной системы координат» введена с 1 июля 2002 года система координат СК–95.
Значительные успехи, достигнутые в повышении точности определения координат точек по
результатам наблюдений искусственных спутников Земли (ИСЗ), позволяют в настоящее
время пересматривать принципы построения ГГС. Государственная геодезическая сеть,
создаваемая по новым правилам, строится по принципу перехода от общего к частному и
включает в себя геодезические построения различных классов точности:
 фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС);
 высокоточная геодезическая сеть (ВГС);
 спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС–1);
 астрономо-геодезическая сеть и геодезические сети сгущения.
Высший уровень в структуре ГГС – фундаментальная астрономо-геодезическая сеть
(ФАГС). Она является исходной основой для распространения на территории страны общеземной
геоцентрической системы координат. Для определения положения пунктов ФАГС в такой
системе координат используют методы космической геодезии. Они обеспечивают высокую
точность их общеземной системе координат, характеризуется средней квадратической
погрешностью не более 10...15 см, а средняя квадратическая погрешность взаимного
положения пунктов ФАГС, удаленных один от другого на расстояние 800 –1000 км, не должна
превышать 2 см в плане и 3 см по высоте.
Пункты ФАГС должны иметь нормальные высоты, для определения которых используют
геометрическое нивелирование не ниже II класса точности.
Число таких пунктов по старне планируется около 50 –70, из них 10– 15 пунктов должны стать
постоянно действующими, остальные могут переопределяться через определенные промежутки
времени в зависимости от динамической активности.
Высокоточная геодезическая сеть (ВГС) опирается на пункты ФАГС. Она
представляет собой однородную по точности систему, пункты которой удалены один от другого
на расстояние 150..300 км. С помощью пунктов ВГС распространяют на всю территорию
страны общеземную систему координат, а также уточняют параметры взаимного ориентирования
общеземной и референцной систем координат и решают некоторые другие задачи.
Координаты пунктов ВГС относительно пунктов ФАГС определяют со средними
квадратическими погрешностями не более 10–18 мм в плановое и 15–25 мм по высоте.
Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС–1) – третий уровень в структуре
современной ГГС. Она представляет собой геодезическое построение, создаваемое в целях
эффективного использования спутниковых технологий при переводе геодезического
обеспечения территории страны на спутниковые методы. Исходной основой для создания
СГС–1 служат ближайшие пункты ФАГС и ВГС. СГС–1 в первую очередь создают в
экономически развитых районах страны. Расстояние между пунктами СГС–1 в среднем
составляет 25 – 35 км. С учетом требований отраслей народного хозяйства плотность пунктов
на отдельных территориях может быть увеличена, что обеспечит широкому кругу производителей
работ оптимальные условия по применению ГЛОНАСС и GPS аппаратуры в производственной
деятельности. Средние квадратические погрешности по каждой из плановых координат
пунктов СГС–1 относительно ближайших пунктов ВГС не должны превышать 10–12 мм в плане и
15–18 мм по высоте.
Астрономо-геодезическая сеть 1 и 2 классов (АГС) и геодезические сети сгущения
3 и 4 классов (ГСС) можно создавать как традиционными астрономо-геодезическими и
геодезическими методами, так и с использованием спутниковых технологий. Средняя длина
стороны в АГС обычно составляет 12 км. Астрономо-геодезическая сеть задает на всей
территории страны геодезическую референцную систему координат и распространяет с
необходимой для практики плотностью пунктов общеземную систему координат.
Геодезические сети сгущения 3 и 4 классов – главная плановая основа топографических съемок
всего масштабного ряда.
Исходной основой для их создания служат пункты АГС и СГС-1. Средняя длина сторон в
ГСС 3 класса составляет 6 км, а 4 класса – 3 км. Точность взаимного положения смежных
пунктов АГС и ГСС характеризуется средней квадратической погрешностью, не превышающей
5 см. Положение пунктов ГГС определяют в двух системах геодезических координат:
общеземной
о
й и реферренцной. Между
М
ним
ми установвлена однозначная сввязь, обусл
ловленная
параметрам
п
ми взаимного переход
да – элеменнтами ориен
нтированияя. Референццная система
геодезическ
г
ких коорди
инат и элем
менты ее орриентироваания относительно оббщеземной
й системы
координат
к
обязательн
ны для исп
пользованиия на терри
итории стр
раны всем
ми ведомсттвами
Российской
Р
й Федераци
ии.
Методы
М
поостроения геодезичесских сетей
й
Методы
М
поостроения плановых
х сетей.
Для построени
ия плановы
ых сетей пприменяютт методы триангуляц
т
ции, полиго
онометрии,,
трилатераци
т
ии и различ
чных линей
йно-угловы
ых построеений.
Триаангуляциеей называю
ют метод, ппри которо
ом сеть пу
унктов обрразуется по
остроением
м
пространств
п
венных трреугольнико
ов, в которрых измер
ряют все угглы и нескоолько сторон,
называемых
н
х базисным
ми сторонами. Обычнно бывает задано неск
колько пункктов с извеестными
координата
к
ами: АВ – базисная
б
стторона, у эттих пунктов известны
ы координатты.
Досттаточно доллгое время основным
м методом построения
п
я государсттвенной гео
одезическоой
сети
с
являеттся метод трриангуляци
ии (три углла). Метод предложен
н голландсским матем
матиком
Снеллиусом
С
м еще в 1614 году. Особенноссти этого метода
м
хор
рошо мож
жно представить на
примере
п
цеепочки треуугольниковв. В каждоом треугол
льнике изм
меряют всее углы, а в крайних
треугольни
т
ка – еще и по одной стороне.
с
Знаяя выходную
ю сторону АВ и всее углы в треугольни
т
иках, по теоореме сину
усов
вычисляют
в
последоваательно вссе остальны
ые длины сторон. С помощью углов переедают
исходный
и
дирекционн
д
ный угол, вычисленн
в
ный по кооординатам пунктов
п
А и В, на ввсе сторон
ны и решают
последовате
п
ельно прям
мые геодезические ззадачи, вы
ычисляют ко
оординаты
ы искомых точек.
т
Сети
и триангулляции могутт быть в ввиде цепоч
чки треугол
льников, спплошной сети,
с
геодезическ
г
ких четыреехугольник
ков, вставкки в жестккий угол и другие.
д
Метоод триангууляции нах
ходит прим
менение в том случае, если ннеобходимо
о обеспечитть
определяем
о
мыми пункттами больш
шие площадди, сохраняяя высокую
ю точность определен
ния взаимноого
положения
п
пунктов.
Если
и в прострранственны
ых треуголььниках изм
мерить дли
ины всех ссторон, а затем
з
по
теореме
т
си
инусов выч
числить углы, можноо решить прямые
п
гео
одезическиее задачи и вычислитть
координаты
к
ы точек. Такой
Т
метод называю
ют трилатеерацией. В чистом ввиде (без измерения
и
отдельных
о
углов) ред
дко находитт примененние из-за сл
лабого полевого конттроля. Меттод более
применим
п
в специальн
ных сетях и сетях сгуущения, коггда измерен
ние линий (сторон) приводит к
более
б
точны
ым результтатам, чем измерение
и
углов.
При применен
нии соврем
менных таххеометров и светодальномеровв время на получениее
значения
з
и
измеряемыхх двух лин
ний в верш
шине угла в нескольько раз менньше, чем измерение
и
этого
э
же углла с необхоодимой точ
чностью. В
Время на раасстановку отражателлей и марок
к примерноо
одинаково.
о
В этом слуучае произвводительноость трилаттерации вы
ыше, и по эккономичесским
показателям
п
м трилатерация прибл
лижается к триангуляяции.
Метод полигон
нометрии заключаеттся в измереении линий
й и горизоннтальных углов
у
в
цепочке
ц
пуунктов, обрразующих ломаную ллинию, которая назы
ывается поллигонометр
рическим
ходом.
х
Поли
игонометри
ические ходы могут ббыть:
а)
а разомкнуутыми;
б)
б замкнуты
ыми;
в)
в с узловой
й точкой.
С поомощью прримычных
х углов дир
ирекционны
ые углы иссходных ннаправлений передаютт с
контролем
к
н
на все сторроны хода. Чтобы наййти координ
наты, остаается решиить послед
довательно
прямую
п
заддачу. В сравнении с триангуляяцией, поли
игонометри
ия предстаавляет бол
лее гибкий
метод,
м
лучш
ше приспосабливаемы
ый к условвиям рельеф
фа и ситуац
ции местноости.
Метод
М
болеее экономичен и прои
изводительннее триангу
уляции.
Недоостатком метода
м
явл
ляется менььшая жестткость (мен
ньшее чиссло связей),, чем в
триангуляц
т
ции, т.е. прри равных условиях полигоном
метрия мен
нее точна, ччем триангу
уляция.
В осснове метоода линей
йно-угловы
ых построеений лежит полярныйй метод оп
пределенияя
координат.
к
Так в праактике геод
дезическихх измерени
ий часто пр
рименяют ппрямые, обратные
комбиниров
к
ванные зассечки.
Ри
ис. 8. Разли
ичные вариианты линеейно-угловы
ых построеений:
а)
а линейнаяя засечка;
б)
б полярный
й способ с контролем
м на т. 2 по углам;
в)
в полярны
ый способ с контрол
лем по изм
меренным расстоянияям;
г)
г лучевые ссети.
Методы
М
поостроения высотных
х сетей
Высоотные сети
и строят в основном
м методами
и геометри
ического ннивелироваания разныхх
классов
к
точчности. В сетях сгущеения и съем
мочных сеттях возможно применнение
тригономет
т
трического нивелироввания.
Высотные
В
оопорные гееодезически
ие сети I кл
ласса стро
оят в виде сомкнутых
с
полигоновв периметроом
2000
2
км, пррокладываеемых двойн
ными ходам
мигеометри
ического нивелирова
н
ания по ко
остылям в
прямом
п
и ообратных направлениях.
Нивелировани
ие II классса образуетт полигоны
ы периметтром 500–6600 км или
и разомкнуутые
ходы,
х
опиррающиеся на реперы
ы I класса. Ходы проккладываюттся по косты
тылям в пряямом и
обратном
о
н
направленияях.
ие III классса проклаадывают вн
нутри поли
игонов II ккласса в виде
Нивелировани
разомкнуты
р
ых ходов, опирающих
хся на реперры I и II кл
лассов, в пр
рямом и обр
братном нап
правленияхх.
Разрешаетс
Р
ся созданиее самостояттельных поолигонов периметром
п
м 60 км. Н
Нивелирование
выполняют
в
т по косты
ылям в прям
мом и обраатном напр
равлениях.
Нивелировани
ие IV класса строят в виде разо
омкнутых и замкнутых
ых ходов, опирающиххся
на
н реперы старших классов.
к
Нивелирова
Н
ание выпол
лняют в одном напрравлении по
п башмаккам.
Ходы
Х
могуут образовы
ывать систтемы с узлоовыми точкками. Пери
иметр полиигона должеен быть не
более
б
50 км
м.
Спутников
С
вый метод построени
ия планов о-высотны
ых сетей
В наастоящее время
в
все более ширрокое расп
пространен
ние в нашеей стране получает
п
метод
м
глоббального определенияя координ ат (позици
ионировани
ия). При ээтом метод
де использзуют
специальны
с
ые геодезич
ческие спу
утники сисстемы ГЛО
ОНАСС (Р
Россия) илии GPS (НА
АВСТАР)
(США). В бближайшем
м будущем
м Galileo стаанет третьеей спутник
ковой навиггационной системой.
Рис. 9. Спутник
ковый метоод построения планов
во-высотны
ых сетей
Сущ
щность метода предсттавлена наа рисунке 9.
9 Здесь Si – геодезичческие спуттники с
известными
и
и координаатами; Хт, Yт, Sт – ккоординаты
ы определяяемой точкки стояния спутниковвого
приемника
п
(антенны) В секторее приема нназемной станции до
олжно нахходиться не
н менее
четырех
ч
сп
путников, расположен
р
нных под определен
нными углами к горризонту. С наземной
станции
с
(приемника) измеряют радиодалььномером расстоянияя до спутнииков.
Спуттники имеют коорди
инаты на м
момент изм
мерений (Х
Хi, Yi,Нi) и играют роль
исходных
и
ггеодезических пункттов при оббратной ли
инейной заасечке. Такким же об
бразом
определяют
о
т и высотуу точки сттояния назземной стан
нции. Точн
ность опредделения коо
ординат в
плане
п
и по ввысоте сосставляет 1–
– 5 см.
Этотт метод нее требует строительсства дорогостоящих сигналов, нналичия видимостей
й
между
м
пун
нктами. С помощью
п
спутников
с
ыхприемни
иков можнно создаватть плановоои наземны
высотные
в
оопорные геодезическ
кие сети и ппланово-вы
ысотные сети сгущениия и произвводить
съемочные
с
работы.
Моббильность, малый
м
вес (1,5 – 2 кгг), большаяя гибкость при выборре точки сттояния
приемника,
п
, относителльно небол
льшое вреемя опредееления коор
рдинат (от нескольких
х минут доо
нескольких
н
х часов) деллают этот метод
м
персппективным
м в примен
нении. В ггородских условиях,
когда
к
сектооры видим
мости небоссклона ограаничены вы
ысокими постройкамии, наиболььший эффеккт
достигается
д
я при сочеетании меттода СОК (спутнико
ового опред
деления кооординат) с электронн
ным
тахеометро
т
м.
Спуттниковый приемник
п
или
и его анттенну для увеличения
у
сектора оббзора небо
осклона чаасто
располагаю
р
ют на крыш
ше здания или сооруужения. В этом случаае возникае
ает задача снесения
с
координат
к
Х
Х, Y, Н на землю
з
(на заложенны
з
ый временны
ый или посстоянный ццентр съемо
очного
обосновани
о
ия).
Спуттниковые технологии
т
и не всегда можно исп
пользовать при решеннии традиционных
геодезическ
г
ких задач. Например, недостатточна относительная точность оопределени
ий на коротких
расстояниях
р
х, ограничеено исполььзование G
GPS-методо
ов в точно
ой инженеррной геодеезии. Процесс
привязки
п
орриентирны
ых пунктов, легко реешаемый в традицио
онной техннологии, в спутниковвой
технологии
т
и становитсся довольн
но сложны
ым и дороггим, особеенно в закррытой месстности, таак
как
к объем спутниковвых опредеелений в эттом случаее возрастает более чем
м в два раза.
Слож
жно, а иноггда и невоззможно исппользовать GPS в закр
рытой и пол
олузакрытой местностти
из-за
и
экран
нирования спутниковвых сигналлов, что пр
риводит к необходимо
н
ости допол
лнительной
й
привязки
п
оббъектов обычными меетодами. К
Кроме отмеченных им
меются и дрругие недосстатки GPS
Sметодов,
м
которые
к
приводят к нееобходимо
ости нарядуу со спутни
иковыми исспользовать
ть и традиционные
технологии
т
и выполнен
ния геодезических раббот.
Каталоги
К
к
координатт и высот точек
т
Кооррдинаты и высоты пунктов госуударственны
ых геодези
ических сеттей приводяятся
раздельно
р
в каталогаах координ
нат или кааталогах вы
ысот геодеезических пунктов. Каталоги
К
составляют
с
т в соответтствии со специальнной инструккцией. Они
и содержаат описание физикогеографиче
г
ских условвий районаа работ, гоод произво
одства работ, схему обоснован
ния, сведен
ния
об
о использоованных гееодезическ
ких приборрах, анализз и оценку
у точностии произвед
денных раб
бот.
В каталоги помещаютт данные о сохранивш
шихся пункктах старых
х геодезичееских сетеей и надеж
жно
закрепленн
з
ых на месстности вр
ременных ггеодезическких знаков..
Катаалоги коорд
динат и высот пунктоов государсственных гееодезическких сетей хранятся
х
в
государстве
г
енном карттографо-гееодезическоом фонде, в Госгеон
надзоре, а также рай
йонных
администра
а
ациях. Дан
нные о соо
ответствую
ющих пункттах государственныхх сетей мо
огут быть
получены
п
п
по официалльному зап
просу органнизации, пр
роизводящеей геодезичческие работы в данн
ном
районе.
р
Топографи
Т
ические съ
ъемки
Основа
О
для
я топограф
фических съемок
с
Для составлени
ия топограф
фических ппланов и ци
ифровых моделей месстности (Ц
ЦММ)
необходимо
н
о выполнение целого
о комплеккса меропр
риятий: про
оектированние, производство
геодезическ
г
ких измереений и их камеральнаяя обработкка. Этот комплекс м
мероприяти
ий, в
результате
р
ввыполнени
ия которогго получаю
ют план меестности и ЦММ, нназывают
топографи
т
ческой съеемкой.
с
явл
ляются плаановые и высотные геодезичес
г
ские сети. Но,
Н как
Осноовой для съемок
рассматрив
р
валось выш
ше, сеть этих
х пунктов ддостаточно
о редкая. Так, в сооттветствии с инструкц
цией
по
п топограафическим съемкам, пункты пллановой сетти имеют плотность
п
в среднем 1 пункт на 5 –
15
1 км2, выссотные – 1 пункт на 5 – 7 км2. Т
Такая плотн
ность в бол
льшинстве случаев ок
казывается
недостаточн
н
ной для производстваа топограф ических съ
ъемок и гео
одезическогго сопрово
ождения
инженерны
и
ых работ. Пооэтому осу
уществляютт дальнейш
шее сгущен
ние геодезиических сеетей путем
м
создания
с
сеетей местн
ного значеения – сетеей сгущени
ия и съемоч
чных сетей.. Все работты по
созданию
с
гееодезическкого обосно
ования выпполняют по
оследовател
льно в следдующем по
орядке.
ние геодезических ссетей. Прои
изводят по
о имеющим
мся топогр
рафическим
м
Проеектирован
картам
к
на ррайон произзводства раабот с учеттом назначеения и масш
штаба преддстоящих съемок.
с
При
выборе
в
тогоо или иноого метода создания ообосновани
ия учитываают: сроки ввыполнени
ия работ,
имеющееся
и
я геодезичеескоеоборуд
дование, ф
физико-геогграфически
ие условия района, требуемую
точность
т
и
плотность
п
п
пунктов об
боснованияя, возможнности приввязки к государственнным сетям
м,
возможност
в
ти дальней
йшего сгущ
щения обооснования, долговрем
менности соохранности
и пунктов
вновь
в
создааваемой сеети, удобсттва линейн ых измерен
ний(по дор
рогам, проссекам, вдол
ль рек и т. д.)
д
и,
и самое глаавное, наиб
большего охвата
о
месттности в хо
оде съемки
и с одного ппункта. В итоге
и
проектиров
п
вания создаают план пр
роизводствва работ и смету
с
затраат.
Рекоогносциров
вка. В реззультате реекогносцир
ровки на местности
м
уточняют проект
обосновани
о
ия и, если необходимо
н
о, корректиируют его. Закреплени
ие пунктовв обоснован
ния. Все
пункты
п
геоддезическогго обосноваания, в завиисимости от
о назначен
ния, закреппляют на меестности
капитальны
к
ыми или врееменными знаками.
Полеевые геод
дезическиее работы. В результаате выполн
нения полеевых работт измеряютт
величины,
в
необходим
мые для оп
пределенияя плановогго или плааново-высот
отного поло
ожения всех
пунктов
п
обооснования..
основания
Камеральные работы. Заключитеельным этаапом создаания съемоочного обо
является
я
каамеральное вычислени
ие координнат пунктовв X, У и Н, определяю
ющих полож
жение пункктов
съемочного
с
о обоснован
ния в приняятой систем
ме координ
нат.
Для
Д создан
ния плановвого съемо
очного обооснования применяютт следующ
щие методы
ы:
 теоддолитные хооды;
 микрротриангулляция;
 поляярный споссоб;
 линеейные, углоовые и ком
мбинированнные засечкки;
 спуттниковые определенияя.
риторий нааибольшее распростр
ранение
Для городскихх условий и застроеннных терр
получили
п
теодолитны
ые ходы и полярный
п
с пособ. В последнее время все ббольшее применение
п
е
находит
н
сп
путниковый
й метод оп
пределенияя координаат.
Минимаальное чиссло пункто
ов съемочнного обосн
нования пр
ри съемке ззастроенны
ых территорий
на
н 1 км2 прриводится в таблице:
Если
и применяю
ют спутни
иковые стан
анции и эл
лектронныее тахеометтры, плотно
ость пункттов
съемочного
с
о обосноваания можетт быть ум
меньшена на
н основани
ии расчетаа точности
и при
проектиров
п
вании сетей
й. При посстроении съъемочных сетей элек
ктронной ттахеометри
ией или
спутниковы
с
ым методом
м определяяют одноврременно по
оложение пунктов
п
в пплане и по высоте.
в
Пункты
П
съемочной сети
с
частич
чно закреппляют врем
менными (аа), долговрременными
и знаками (б
б) и
на
н застроен
нных территориях – сттенными рееперами (вв):
в
На оодном план
ншете массштаба 1:5 000 должн
но быть заакреплено не менее трех
т
пунктоов,
масштаба
м
1:2000 – двуух пунктовв, включая ппункты госсударственной сети и сети сгу
ущения.
Пункты
П
сетти нумерууют, указывая номераа на ближаайших сто
олбах электтропередач
чи, стенах
домов
д
и дрругих пред
дметах.
Частто в качесттве съемоч
чного обосснования принимают
п
т теодолиттные ходы – частный
случай
с
поли
игонометри
ии. Теодол
литные ходы
ы отличаю
ются от поли
игонометриии длинами
и сторон хоода
и точностью
ю измерени
ий линий и углов, а таакже примееняемыми менее точнными прибо
орами.
Возможные
В
е схемы посстроения и виды теоддолитных ходов
х
предсставлены нна рисунке1
11.
Рис.
Р 11. Сххемы теодол
литных ход
дов:
аа) разомкнуутый; б) виссячий; в), гг) схемы хо
одов полиго
онов с узлоовыми точк
ками
Длин
на теодоли
итного ход
да зависит от типа местности
м
и масштабба предсто
оящей
топографич
т
ческой съем
мки:
В теоодолитном
м ходе измееряют гориизонтальны
ые углы β на
н заложеннных пункттах,
расстояния
р
между ни
ими S. Что
обы пересччитать эти расстоянияя в горизоонтальные проложения
D,
D по кажддой линии измеряют вертикальн
в
ный угол (у
угол накло
она линии к горизонтту). На
рисунке
р
12 два пунктта II и III яввляются иссходными, они включ
чены в теоддолитный ход.
х Из
решения
р
оббратной геоодезической задачи вы
ычисляют дирекцион
д
ный угол сстороны II – III, через
горизонталь
г
ьные углы β передают дирекциоонные углы
ы на все осттальные сттороны хода. Теперьь
можно
м
реш
шением пряямых геод
дезических задач вычи
ислить коор
рдинаты Х
Х, Y пункто
ов 1, 4, 5 и
нанести
н
их на план. В дальнейшем, применняя разные способы
ы съемки, оопределяю
ют
местополож
м
жение всех объектов в пределах заданной территории
т
и.
Рис. 12.
Download