Достоинства и недостатки традиционных методов построения ГГС

ТЕЗИСЫ ОТВЕТОВ НА ВОПРОСЫ К ГОСЭКЗАМЕНУ

По курсу «Методы создания и развития государственных геодезических сетей» для магистрантов МГ-21,22 (2015/16 уч. г.)

Общие положения о ГГС, ее назначение.

Общие положения:Государственная геодезическая сеть представляет собой совокупность геодезических пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот,расположенных равномерно по всей территории страны и закрепленных на местности специальными центрами, обеспечивающими их сохранность и устойчивость в течение длительного времени.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) Российской Федерации формирует главную координатную основу страны, физически закрепляя на местности в виде центров геодезических пунктов систему отсчета координат в географическом пространстве государства.

Назначение ГГС – распространение единой государственной системы координат на всю территорию страны.

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.

2. Традиционные методы создания ГОГС, их достоинства и недостатки(Структура ГГС, точность ГГС, плотность положений пунктов ГГС, традиционные методы построения. Основные принципы организации геодезических измерений).

Структура ГГС (по состоянию на 1995г.):

А) астрономо - геодезическая сеть (далее - АГС) 1 и 2 классов; п = 164306

Б) геодезические сети сгущения (далее - ГСС) 3 и 4 классов, п = 300000

В) астрономо-геодезические пункты космической геодезической сети (далее - АГП КГС); п = 26

Г) доплеровская геодезическая сеть (далее - ДГС); п = 131

Пункты, входящие в ГГС, совмещены или име­ют между собой надежные геодезические связи.

Точность ГГС:

А) АГС и ГГС

- СКО измерения углов в АГС 1-2 классов: 0,74" и 1,06" соответственно

- СКО оп­ределений астрономических координат:

• астрономической широты - 0,36",

• астрономической долготы - 0,043⁵

- СКО измерений астро­номических азимутов- 1,27"

- СКО измерений линейных базисов1:500 000.

- СКО взаимного планового положения пунктов АГС и ГСС 1-4 классов, полученных в результате выполненно­го в 1991 году общего уравнивания АГС как свободной сети (СК-95):

• 0,02...0,04 м для смежных пунктов,

• 0,25...0,80 м при расстояниях от 500 до 9 000 км.

СКО определения превышений высот квазигеоида между пунктами АГС:

• 0,06 - 0.09 м при расстояниях 10...20 км,

• 0,3 - 0,5 м при расстоянии около 1000 км.

В) КГС

СКО взаимного положения пунктов КГС 0,2 - 0,3 м. при рас­стояниях между ними 1-1,5 тыс. км

Г) ДГС

СКО взаимного положения пунктов ДГС 0,4 - 0,6 м. при рас­стояниях между ними 500-700 км

Традиционные методы построения ГГС: Триангуляция, полигонометрия, трилатерация

Основные принципы организации геодезических измерений:

- переход «от общего к частному»;

- систематический контроль всех видов работ.

Плотность пунктов ГГС: 1, 2, 3 и 4 классов - не менее одного пункта на 50 кв. км.

Обычные требования к густоте пунктов ГГС:

- для съемок 1:25000 – 1:10000 – 1 пункт на 50 – 60 кв. км (1 – 3 класса),

- 1:5000 – 1 пункт на 20 – 30 кв км

- 1:2000 и крупнее 1 пункт на 5 – 15 кв.км.

В городах с числом жителей более 100000 5 – 15.

Для расчета плотности используется ф-ла Павлова В.Ф.

,

где S – длина стороны сети в км.

Параметры плотности и точности ГГС

Показатели
Длина звена триангуляции, км		-	-	-
Средняя длина стороны	20-25	7-20	5-8/3-8*	2-5
Отн. ош-ка базисной (выходной) стороны	400 000	300 000	200 000	200 000
Отн. ош-ка в слабом месте	150 000	300 000	120 000	70 000
Отн. ош-ка для полигонометрии	300 000	250 000	200 000	150 000
Наименьшее значение угла в треугольнике
Допустимая невязка в треугольнике
СКО угла по невязкам в треугольниках	0.7/0.4*		1.5
Астроопределения: ско по широте	0.3	0.3
По долготе	0.03	0.03
По азимуту	0.5	0.5

Достоинства и недостатки традиционных методов построения ГГС

Достоинства:

1. Координаты определяются сразу в требуемой системе координат (например государственной СК или МСК), не существует проблемы преобразования из системы координат измерений в локальную СК

2. Нормальные высоты получаются сразу из измерений (геометрическим нивелированием).

3. Возможно применять в любых условиях и любой ситуации на местности: в лесу, в сплошной городской застройке, под землей

4. Точность определения зависит от применяемых приборов и методик: можно всегда выбрать оптимальный по соотношению цена-точность вариант

5. Есть различные варианты стоимостных решений традиционных геодезических приборов от недорогих (оптические инструменты), средних – приборы технической точности, до высокоточных, дорогих оптико-электроннных приборов (тахеометры)

6. Хорошо разработаны методики измерений традиционными методами и обработки полученных измерений

Недостатки:

1. При построении геодезических сетей существует необходимость обеспечивать пря­мую видимости между пунктами. Поэтому нужно строить высокие знаки-сигналы, выбирая места на возвышенностях.

2.Новые пункты закладывают не в местах, удобных для подъезда, а в местах, обеспечивающих прямую видимость между смежными пунктами.

3. Более высокая трудоемкость. Производительность труда традиционных методов определения координат по сравнению со спутниковыми технологиями ниже 10-15 раз.

4. Невозможность кинематических измерений, измерения возможны только между неподвижными объектами

5. Плановые и высотные сети разделены, поэтому одновременно с высокой точностью могут определяться только либо плановые координаты (x,y), либо нормальная высота (из нивелирования). Деление класси­ческих геодезических сетей на плановые и высотные привело к тому, что на пунктах триангуляции оказываются грубые высотные отметки, а на реперах отсутствуют плановые координаты.

6. Более низкий, по сравнению со спутниковыми методами уровень автоматизации, возможны грубые и субъективные ошибки.

7. Высокая зависимость от погоды (при непогоде – дождь, снег, туман, дымка, дым) отсутствует видимость. В отдельные периоды из-за недопустимого влияния внешней среды (солнечная рефракция) измерения также запрещены (особенно высокоточные)