Способы закрепления на местности пунктов ГГС

Назначение ГГС

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

ГГС предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:
– установление и распространение единой государственной системы геодезических координат на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;
– геодезическое обеспечение картографирования территории России и акваторий окружающих ее морей;
– геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;
– обеспечение исходными геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;
– изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени;
– изучение геодинамических явлений;
– метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

Методы построения ГГС

Основными методами построяниягосударственной геодезической сети являются триангуляция, полигонометрия, трилатерация. Выбор конкретного метода определяется условиями местности, требуемой точностью и экономической эффективностью.

Триангуляция

Считают, что метод триангуляции предложен в 1614 г. Снеллиусом. На командных высотах устанавливают геодезические пункты, соединяя которые, получают треугольники (рис. 1.3). В сети треугольников известными являются координаты пункта А, базис в и дирекционный угол а стороны АВ или координаты пунктов А и В. На пунктах триангуляциив треугольниках измеряют горизонтальные углы. Вычислив дирекционные углы и длины сторон треугольников, определяют координаты всех пунктов сети.

Сеть триангуляции может состоять из рядов треугольников, системы рядов или сплошной сети треугольников. Элементами сети могут быть треугольники, геодезические четырехугольники и центральные системы: CDEF — геодезический четырехугольник, ABDFHA — центральная система с пунктом С внутри нее.

Рис. 1.3. Схема триангуляции

Полигонометрия

На местности строят геодезические пункты, которые соединяют между собой одиночным ходом или системой ходов, в которых измеряют длины сторон S_i, соединяющие пункты, и на пунктах — углы поворота β_i. Конечные пункты полигонометрии являются опорными, и на них измеряют примычные углы β₀ и β_n между твердыми и определяемыми сторонами, для твердых сторон известны дирекционные углы или азимуты. В крупных городах, в залесенной местности и т. п. метод полигонометрии может быть более эффективным, так как требует менее высоких геодезических знаков, с которых нужно обеспечить видимость на гораздо меньшее число пунктов, чем в триангуляции и трилатерации (в среднем на постройку знаков приходится 50-60% всех затрат, их стоимость возрастает примерно пропорционально квадрату увеличения высот).

Недостатками полигонометриипо сравнению с триангуляцией являются: меньшая жесткость геометрического построения, меньшее число условных уравнений, слабый контроль полевых измерений, обеспечение узкой полосы местности.

Трилатерация

Трилатерация, как и триангуляция, состоит из цепочки треугольников, геодезических четырехугольников, центральных систем, сплошных сетей треугольников, в которых измеряют длины сторон. Исходными в трилатерации являются координаты одного или нескольких пунктов, а также дирекционные углы одной или нескольких сторон. Совершенствование и повышение точности свето- и радиодальномеров увеличивает роль трилатерации, особенно в инженерно-геодезических работах.

При создании государственных сетей 1 и 2-го классов метод трилатерации не применяют, так как:

• контроль измерения сторон или отсутствует, или очень слаб (в треугольниках трилатерации условные уравнения отсутствуют, в геодезических четырехугольниках и центральных системах возникает только по одному условному уравнению);
• в технико-экономическом отношении трилатерация по сравнению с триангуляцией требует больших транспортных расходов, больший штат бригады, так как для измерения линий нужно на соседних пунктах устанавливать отражатели и с переездом со светодальномером на другой пункт нужно перевозить рабочих с отражателями на другие пункты;
• точность передачи азимутов в рядах и сетях трилатерации ниже, чем в триангуляции при соизмерении точности линейных и угловых измерений;
• поперечный сдвиг в трилатерации в несколько раз больше продольного, что приводит к неодинаковой точности определения координат х и у.

3. Рекомендуемые методы построения плановой ГГС

Плановая государственная геодезическая сеть какого-либо региона представляет собой часть геодезической сети России и создана главным образом методом триангуляции.

Триангуляция

Считают, что метод триангуляции предложен в 1614 г. Снеллиусом. На командных высотах устанавливают геодезические пункты, соединяя которые, получают треугольники (рис. 1.3). В сети треугольников известными являются координаты пункта А, базис в и дирекционный угол а стороны АВ или координаты пунктов А и В. На пунктах триангуляциив треугольниках измеряют горизонтальные углы. Вычислив дирекционные углы и длины сторон треугольников, определяют координаты всех пунктов сети.

Сеть триангуляции может состоять из рядов треугольников, системы рядов или сплошной сети треугольников. Элементами сети могут быть треугольники, геодезические четырехугольники и центральные системы: CDEF — геодезический четырехугольник, ABDFHA — центральная система с пунктом С внутри нее.

Рис. 1.3. Схема триангуляции

Способы закрепления на местности пунктов ГГС

Пункты геодезических сетей закрепляют на местности центрами, конструкции которых должны обеспечивать неизменность положения и сохранность пунктов в течение продолжительного периода времени. Типовые конструкции центров и реперов, регламентируемые Правилами закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей, выбирают с учетом климатических и физико-географических условий региона, состава и глубины сезонного промерзания грунта.

Для обеспечения лучшей сохранности и опознавания на местности геодезические пункты имеют соответствующее внешнее оформление: наружный знак, канавы, курганы, опознавательные столбы или знаки. Все типы центров и реперов имеют порядковые номера. Если над центром установлен опознавательный столб, то к номеру типа центра добавляют буквы «оп». Если опознавательный столб установлен на некотором расстоянии от центра, то добавляют слова «оп. знак». Если центр, закрывается металлическим колпаком, то ставится индекс «к».