Система высот применяемая в геодезии. Государственная высотная сеть

В нашей стране для геодезических измерений с 1977 г. применяется т. Н. Балтийская система высот. отсчёт которых ведётся от нуля кронштадтского футштока. От этой отметки отсчитаны высоты опорных геодезических пунктов, которые обозначены на местности разными геодезическими знаками и нанесены на карты. В настоящее время БСВ используется в России и ряде других стран СНГ. Нуль Кронштадтского футштока представляет собой многолетний средний уровень Балтийского моря. Система высот по данному исходному пункту создавалась при помощи наземных геодезических измерений, методами нивелирования I и II классов. Для распространения единой системы высот по территории страны применяется Государственная нивелирная сеть (является частью Государственной геодезической сети). Главной высотной основой сети являются нивелирные сети I и II классов. Кроме установления Балтийской системы высот, они используются для решения научных задач: изучение изменения высот земной поверхности (земной коры), определения уровня воды морей и океанов и т. д. Как минимум, каждые 25 лет проводится повторное нивелирование всех линий нивелирования I класса и некоторых линий II класса.

32. невелирование.

Определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки – нуля высот. За исходный уровень отсчета в России принят средний уровень Балтийского моря (Кронштадский) или Балтийская система высот. Для распространения всех высот по территории России созданы невелирные сети. Подразделяются они на государственные и ведомственные – маркшейдерские, на строительных площадках используют инженерные. Под государственной невелирной сетью понимают систему размещенных по всей территории страны надежно закрепленных реперов высоты которые определены в единой системе от одного исходного пункта принятого от Кронштадского фудштока. При развитии ведомственных сетей за 0 принимают любую закрепленную точку. Государственная невелирная сеть строится по рпинципу от общего к частному по классам (I,II,III,IV). Сети I и II классов как наиболее точные предназначены для распространения единой системы высот на территории страны. Они относятся к высокоточному невелированию. III и IV – сети сгущения ( точное невелирование) высотные реперы бывают скальными, стенными и грунтовыми. Место заложения репера должно быть выбрано так, чтобы он не менял своего положения. Для высотных реперов также определяются плановые координаты X и Y.

Методы невелирования.

1) геометрическое – при котором превышения между точками определяют как разность используя прибор невелир и невелирные рейки. (наиболее точное и производительное)

2) тригонометрическое – когда превышение между тчками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками т.е невелирование наклонным лучом. ( теодолит, тахеометр или кипрегель)

3) барометрическое – основано на использовании зависимости изменения давления при изменении высоты координаты.

4) Гидростатическое – основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов находиться на одном уровне.

5) Радиолокационное – основано на фиксации времени прохождения радиолуча до точки местности и обратно (используется при аэро-фото съемке)

34.Техническое нивелирование.Для создания высотного обоснования и решения других инженерных задач прокладывают ходы технического нивелирования между двумя исходными реперами в виде одиночных ходов или системы ходов с одной или несколькими узловыми точками. Узловой называется точка пересечения ходов. Длина ходов определяется высотой сечения рельефа. Для производства работ используют нивелиры с увеличением зрительной трубы не менее 20^х и комплект из двух двухсторонних реек.

Разомкнутый нивелирный ход прокладывают в одном направлении методом из середины. Точка установки прибора называется станцией, рейки устанавливают на точках хода или промежуточных точках. На рис 1. показана схема перестановки реек при переходе от станции к станции. Оптимальная длина визирного луча (длина плеча)- 120м. ее, измеряют по дальномерным нитям, разность плеч не должна превышать 10 м. Высота визирного луча над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,2 м. Отсчеты по рейкам, устанавливаемым на колья, костыли или башмаки, для определения превышений берутся по средней нити.

Рис. 1. Схема нивелирного хода.

Порядок работы на станции:

А) установка нивелира в рабочее положение, т.е. приведение оси вращения инструмента в отвесное положение по круглому уровню, с помощью подъемных винтов. Измерение длин плеч по дальномерным нитям и контроль расхождения их длины Δl = l₁ –l₂< 10 м.

B) наблюдения на стациивыполняют в следующем порядке

1) отсчет по черной стороне задней рейки - а_ч

2) отсчет по красной стороне передней рейки – а_к

3) отсчет по черной стороне задней рейки – b_ч

4) отсчет по красной стороне передней рейки – b_к

Перед каждым отсчетом пузырек цилиндрического уровня должен быть приведен в нуль-пункт.

С) вычисление превышений по черной и красной сторонам

h_ч= a_ч – b_ч и h_к= a_к - b_к,

Контрольна станции – расхождение превышений не должно быть более 5 мм.

h_ч-h_к< 5 мм.

Результаты наблюдений фиксируют в журнале нивелирования, вычисленные средние значения превышений записывают с округлением до миллиметра. Для проверки вычислений на каждой странице выполнить постраничный контроль.

1 / 2 · (å_зад – å_перед) = 1 / 2 åh = åh_ср .

Вследствие округления расхождение может доходить до 2 мм.

Невязки по ходу вычисляют по формуле:

f_h = åh_ср - åh_теор

åh_теор= Н_к–Н_н,

где åh_ср – сумма средних превышений походу; Н_к ,Н_н, - высоты конечной и начальной точек хода.

Допустимую невязку рассчитывают по формуле:

f_h^доп = (50 · Ö L) мм ,

где L- длина хода в километрах. На местности с большими углами наклона, когда на 1 км.хода более 25 станций, предельная невязка вычисляется по формуле:

f_h^доп = (50 · Ön) мм ,

где n- число станций в ходе.

Если полученная невязка превышает допустимое значение, то поправки в измеренные превышения вводят пропорционально длинам сторон хода.

В случае проложения разомкнутого хода, например при передаче высоты с репера на точку, ход технического нивелирования прокладывают в прямом и обратном направлении (Рис 2). Невязку в этом случае вычисляют по формуле:

f_h = åh_пр + åh_обр ,

где åh_пр и åh_обр ― соответственно суммы превышений прямого и обратного хода.

При допустимом расхождении между значениями превышений из прямого и обратного хода вычислить среднее значение по формуле:

.

Высота точки вычисляется по формуле:

H_A = H_{реп 12} + h_сред .

Рис.2. Схема разомкнутого нивелирного хода.

33.Геометрическое нивелированиеГеометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом выполняют специальным геодезическим прибором - нивелиром; отличительная особенность нивелира состоит в том, что визирная линия трубы во время работы приводится в горизонтальное положение. Сущ. 2 способа геом. нивелирования : из середины и вперед.