Методы создания геодезических сетей

Плановое положение пунктов геодезической сети определяется методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, а также другими методами.

Геодезическая сеть, созданная методом триангуляции, пред­ставляет собой сеть треугольников, в вершинах которых распо­ложены геодезические пункты; в этой сети измеряют все гори­зонтальные углы и некоторые из сторон – базисы (рис. 58).

Рис. 58. Методы планового обоснования:

а – триангуляция; б – трилатерация; в – полигонометрия

Измерение базисов в триангуляции с высокой точностью про­изводят светодальномерами или другими мерными приборами.

По мере удаления от базиса, измеренного в начале сети триангуляции, точность определения сторон треугольников по­нижается. Для повышения точности и контроля в конце ряда треугольников измеряют еще один базис.

Для связи сети триангуляции с уже созданными геодезиче­скими сетями, в развивающуюся триангуляцию должны быть включены пункты из ранее созданных сетей.

Для того, чтобы в триангуляции было принципиально воз­можным определение положения смежных пунктов, необхо­димо в каждом треугольнике измерять два угла, а в сети тре­угольников иметь всего один базис, дирекционный угол одного направления и координаты одного пункта. Однако число из­мерений всегда больше необходимого количества. Так, в ряду триангуляции на рис. 58, а измеряют все три угла в каждом треугольнике, две базисные стороны b₁и b₂, два дирекционных угла направлений α_нач,α_кон, а также включают два пункта А и В с известными координатами Х, У. Наличие избыточ­ных измерений дает возможность произвести вычислительную обработку измерений с применением специальных математиче­ских методов, называемую уравниванием измеренных ве­личин.

Метод трилатерации состоит в определении плано­вого положения вершин треугольников, в которых располо­жены геодезические пункты, измерением длин всех сторон тре­угольников и одного горизонтального угла.

В настоящее время в связи с широким использованием све­тодальномеров метод трилатерации получает все более широкое применение.

В сетях трилатерации для определения координат пунктов необходимо производить измерения трех сторон в тре­угольнике, в то время как в триангуляции необходимых изме­рений два, а производят измерения трех углов. Отсутствие лиш­них (избыточных) измерений в трилатерации приводит к невозможности контроля измерений и повышения их точности путем уравнивания.

Поэтому для повышения точности в трила­терации измеряют длины диагоналей, соединяющие вершины смежных треугольников. Именно поэтому ряды трилатерации состоят из геодезических четырехугольников, центральных си­стем или их комбинаций (рис. 58, б).

Метод полигонометрии состоит в построении геоде­зической сети путем измерения расстояний и горизонтальных углов между пунктами. Метод полигонометрии для развития геодезической сети широко применяется в закрытой (залесен­ной, застроенной) местности.

На рис. 58, в приведена схема полигонометрического хода. В ходе измерены длины всех сторон d₁, d₂, ..., d₅ и все гори­зонтальные углы β₁, β₂, ..., β₆. Углы могут измеряться по ходу лежащие как справа, так и слева.

Возможно построение геодезических плановых сетей комбинированием трех перечисленных методов. Созданные таким методом сети называются линейно-угловыми. При их создании сочетают линейные и угловые измерения, что является наиболее надежным приемом. Одним из примеров построения линейно-угловых сетей является четырехугольники без диагоналей.

Рис. 59 Космический метод определения

положения пунктов на земной поверхности

В необжитых районах плановая геодезическая сеть может развиваться астрономическим методом. Астрономиче­ский метод состоит в определении широты φ и долготы λ по наблюдениям звезд и Солнца и перехода от координат φ и λ. по определенным математическим зависимостям к координатам Х и У.

С развитием практической космонавтики получил жизнь но­вый метод определения положения геодезических пунктов – ме­тод космической геодезии. Если в один и тот же момент вре­мени из точек А и В на земной поверхности (рис. 59) с извест­ными координатами и из точки К, координаты которой требуется определить, измерить углы на точки S_l и S₂,в которых находятся искусственные спутники Земли, то можно вычис­лить сначала координаты спутника в точках S₁, и S₂, а затем искомые координаты пункта К.

Высотное положение пунктов геодезической сети определяют различными методами нивелирования в зависимости от назначения и требуемой точности положения пунктов по высоте. Назад

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЛАНОВАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ

Государственная плановая геодезическая сеть служит осно­вой для решения научных задач геодезии, для топографических съемок, для проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений.

Государственная геодезическая сеть подразделяется на че­тыре класса. Геодезическая сеть 1 класса создает исходную гео­дезическую основу для дальнейшего развития сетей, служит распространению единой системы координат на всю территорию страны. Сети 2 класса опираются на пункты 1 класса, сгущают ее и используются также для решения научно-технических за­дач. Сети 3 и 4 классов опираются на пункты старших по точ­ности классов и используются для сгущения этих сетей до не­обходимой плотности для решения инженерных задач и съемок.

Сеть геодезических пунктов 1 класса состоит из полиго­нов, образованных звеньями, длиной до 200км и вытянутых вдоль меридианов и параллелей (рис. 60). Звенья длиной не более 200км строятся методами триангуляции и полигономе­трии. На пересечениях звеньев триангуляции измеряют базис­ные стороны с относительной ошибкой, не превышающей 1:400 000. На концах базисных сторон в триангуляции или край­них линий полигонометрических ходов выполняют астрономи­ческие измерения широты и долготы точки и азимута или ди­рекционного угла направления (так называемые пункты Лапласа). Длины сторон полигонометрических ходов 1 класса измеряют с ошибкой не более 1:300 000. Горизонтальные углы в сетях 1 класса измеряют высокоточными теодолитами типа Т05 со средними квадратическими ошибками измерения угла на пункте триангуляции m_β = 0,5", на пункте полигонометрии m_β = 0,7".

Внутри полигонов 1 класса методами триангуляции и полигонометрии развивается сеть пунктов 2 класса. Базисные стороны в сетях триангуляции 2 класса измеряются не реже, чем через 25 треугольников, с относительной ошибкой не более 1:300000. Линии полигонометрии измеряются с ошибкой 1:250000. Горизонтальные углы в триангуляции и полигонометрии измеряются с ошибкой т_β= 1,0" теодолитами типа Тl.

Рис. 60. Схема государственной плановой геодезической сети

Сеть геодезических пунктов 2 класса сгущается пунктами 3 и 4 классов путем вставки отдельных пунктов или систем в построения более точных классов. Горизонтальные углы в триангуляции и полигонометрии 3 и 4 классов измеряются теодолитами типа Т2, и характеризуются средней квадра­тической ошибкой измерения угла равной для 3 класса 1,5", для 4 класса – 2,0". Относительные ошибки измерения сторон в полигонометрии 3 и 4 классов соответственно равны 1:200000 и 1:150000.

Началом единого отсчета плановых координат в Российской Федерации служит центр круглого зала Пулковской обсерватории в Санкт-Петербурге.

В настоящее время для построения государственных сетей применяют также спутниковые методы измерений.

С этой целью принята концепция построения трех уровней го­сударственной геодезической спутниковой сети. Эта концепция предусматривает построение:

фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС);

высокоточной астрономо-геодезической сети (ВАГС);

спутниковой геодезической сети l-го класса (СГС-l).

Фундаментальная астроно­мо-геодезическая сеть реализу­ется в виде системы закреплен­ных на всей территории Рос­сии 50...70 пунктов со средни­ми расстояниями между ними 700...800 км. Часть этих пунк­тов (10...15) должна 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 1...2 см.

Высокоточная астрономо-­геодезическая сеть должна заме­нить звенья триангуляции l-го класса и представлять собой однородные по точности пространственные построения с расстоянием между смежными пунктами 150…300км. 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 5∙10^-8 или 2...3см.
Спутниковая геодезическая сеть 1-го класса должна заменить триангуляцию 1, 2-го классов со средними расстояниями между пунктами 30... 35км, общим числом 10... 15 тыс. и средней квадратической погрешностью взаимного положения 1 ... 2см. Построение такой сети предполагается осуществить в течение десяти ближайших лет. Назад