Гос. плановая и высотная геодезические сети.

и проектируется для решения следующих основных задач в интересах народного

хозяйства, науки и обороны:
- установления и поддержания на уровне современных требований единой координатно-временной основы страны;
- геодезического обеспечения картографирования территории страны и окружающих акваторий;
- геодезического обеспечения землепользования, различных кадастров, разведки и освоения природных ресурсов страны;
- обеспечения исходными геодезическими данными средств сухопутной, морской и воздушной навигации;
- изучения изменений во времени координат точек земной поверхности и элементов земного гравитационного поля.
ГГС страны в зависимости от точности и др. параметров составляющих ее элементов, методов и последовательности развития, подразделяется на Фундаментальную астрономо-геодезическую сеть (ФАГС), высокоточную геодезическую сеть (ВГС), спутниковую геодезическую сеть (СГС-1), и геодезические сети 1, 2, 3, 4 классов.
Государственная геодезическая сеть структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и включает в себя геодезические построения различных классов точности.

астрономо-геодезическая сеть. Она служит исходной геодезической основой для дальнейшего повышения

точности пунктов государственной геодезической сети.
ФАГС практически реализует геоцентрическую систему координат в рамках решения задач координатно-временного обеспечения (КВО) .
Второй уровень в современной структуре ГГС занимает высокоточная геодезическая сеть, основные функции которой состоят в дальнейшем распространении на всю тер-риторию России геоцентрической системы координат.
Пункты ВГС определяются относительными методами космической геодезии, обес-печивающими точность взаимного положения со средними квадратическими ошибками, не превышающими 3 мм+5х10-8D (где D - расстояние между пунктами) по каждой из плановых координат и 5 мм+7х10-8D по геодезической высоте.
Третий уровень в современной структуре ГГС занимает спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1), основная функция которой состоит в обеспечении оптимальных условий для реализации точностных и оперативных возможностей спутниковой аппаратуры при переводе геодезического обеспечения территории России на спутниковые методы определения координат. СГС-1 создается относительными методами космической геодезии, обеспечивающими определение взаимного положения ее смежных пунктов со средними квадратическими ошибками 3мм+1х10-7D по каждой из плановых координат и 5мм+2х10-7D по геодезической высоте.
В указанную систему построений включены также существующие сети триангуляции и полигонометрии 1, 2, 3, 4 классов.

пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.
Опорные

геодезические сети являются основой топографических съемок, их используют для решения научных задач и для выполнения инженерно-геодезических работ в строительстве.
КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ОПОРНЫХ СЕТЕЙ
Различают плановые геодезические сети, в которых для каждого пункта определяются прямоугольные координаты (х, у) в общегосударственной системе, и высотные, в которых высоты (Н) пунктов определяются в Балтийской системе высот. Геодезические сети подразделяют на четыре вида:

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ
государственная геодезическая сеть (ГГС)

геодезические сети сгущения (ГСС)

съемочные геодезические сети (СГС)

сети специального назначения

ступенями: от сетей высшего класса к низшему, от крупных и

точных геометрических построений к более мелким и менее точным. Пункты высших классов располагаются на больших (до нескольких десятков км) расстояниях друг от друга и затем последовательно сгущаются путем развития между ними сетей более низких классов. Такой подход позволяет в сжатые сроки с высокой точностью распространить единую систему координат на всю территорию страны.

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ - «ОТ ОБЩЕГО К ЧАСТНОМУ» -
более точные геодезические сети являются основой для создания сетей менее точных.

ГГС

ГСС

СГС

и их сочетаниями.
Триангуляцией называют построение на местности системы примыкающих

друг к другу треугольников, в которых измерены горизонтальные углы и отдельные длины сторон. Измеренные стороны называются базисами. Они служат для вычисления остальных сторон треугольников. Вершины треугольников называют пунктами.






Трилатерация создается в виде системы примыкающих друг к другу треугольников, у которых измерены все стороны. Стороны измеряют радио- или светодальномерами.
Исходными данными в сетях триангуляции и трилатерации являются координаты одного или нескольких пунктов, дирекционные углы и длины базисных сторон. Координаты вершин системы треугольников вычисляют по формулам тригонометрии.

триангуляцию применяют в открытой пересеченной местности; полигонометрию – на закрытой

местности или застроенной территории (полигонометрия наиболее маневренный вид построения геодезической сети); линейно-угловые построения - при необходимости создания сетей повышенной точности; трилатерацию на небольших по протяженности или площади территориях, где требуется высокая точность.

Линейно-угловые сети – построения, в которых измеряются все или часть углов и сторон. Линейно-угловая сеть позволяет вычислить координаты пунктов точнее, чем в сетях триангуляции и трилатерации, примерно в 1,5 раза.
Полигонометрия - построение на местности системы ходов в виде ломаных линий, в которых измерены длины всех сторон и горизонтальные углы поворотов. Вершины полигонометрических ходов называют пунктами полигонометрии.

на всю территорию страны. ГГС включает в себя:
а) плановые сети

1, 2, 3 и 4 классов, которые различаются между собой точностью угловых и линейных измерений, длиной сторон сетей и порядком их последовательного развития. Плановые сети создаются методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и их сочетаниями;
б) высотные нивелирные сети I, II, III и IV классов.
При создании государственной опорной плановой сети основным является метод триангуляции. Основные характеристики триангуляции 1 – 4 класса:

замкнутых полигонов периметром до 800 км, образованных звеньями триангуляции

или в редких случаях полигонометрии, длиной до 200 км, расположенных вдоль меридианов и параллелей.
Внутри полигона звеньев триангуляции 1 класса территория заполняется сплошной сетью треугольников
триангуляции 2 класса.
В триангуляции 2 класса
базисы измеряются через каждые 20-25 треугольников. Широты и долготы концов базисов (как и в триангуляции 1 класса) определяются из астрономических наблюдений. Дальнейшее сгущение плановой сети осуществляется триангуляцией 3 и 4 классов.

геометрического нивелирования. По точности и назначению государственная нивелирная сеть разделяется

на сети I, II, III и IV классов.
Нивелирные сети I и II классов являются главной высотной основой, посредством которой устанавливается единая (Балтийская) система высот по всей территории России, и используются для решения научных задач: изучения вертикальных движений земной коры, определения уровня воды в морях и океанах и т. п.
Линии нивелирования I и II классов прокладываются по заранее разработанным направлениям. Не реже чем через каждые 25 лет линии I и частично II классов нивелируются повторно. Во всех случаях линии нивелирования I и II классов прокладываются по трассам с наиболее благоприятными грунтовыми условиями и наименее сложным профилем.

ходов, образующих сомкнутые полигоны периметром около 2000 км. Нивелирование I

класса выполняется с наивысшей точностью, достигаемой применением наиболее совершенных приборов и методов наблюдений.
Нивелирная сеть II класса составлена из ходов, опирающихся на пункты нивелирования I класса и образующих полигоны с периметром в 500—600 км.
Нивелирные сети III класса прокладываются внутри полигонов нивелирования I и II классов в виде систем и отдельных ходов, делящих полигон II класса на 6—9 полигонов периметром 150—200 км.
Дальнейшее сгущение нивелирной сети III класса выполняется построением систем ходов нивелирования IV класса опирающихся на пункты нивелирования высших классов. Ходы нивелирования IV класса являются непосредственной высотной основой топографических съемок; густота их прокладки обусловливается масштабами съемок и характером рельефа местности.
Линии нивелирования всех классов в среднем через каждые 5 км закрепляются на местности постоянными реперами и марками.

Репер сети I класса

Репер сети II класса

Репер сети III класса

Репер сети IV класса

основе государственной геодезической сети и служат для обоснования крупномасштабных съемок,

а также для ведения инженерно-геодезических работ на строительных участках крупных промышленных объектов.
Плановые геодезические сети сгущения создаются в виде триангуляции (триангуляционные сети) и полигонометрии 1 и 2 разрядов.
Триангуляция 1 разряда развивается в виде сетей и цепочек треугольников со стороной 1—5 км, а также путем вставок отдельных пунктов в сеть высшего класса. Углы измеряются со средней квадратической погрешностью не более 5", относительная погрешность выходных сторон — не более 1: 50 000.
Триангуляция 2 разряда строится так же, как триангуляция 1 разряда; кроме того, положение пунктов 2 разряда может определяться прямыми, обратными и комбинированными геодезическими засечками. Длины сторон треугольников в сетях 2 разряда принимаются от 0,5 до 3 км, средняя квадратическая погрешность измерения углов —10", относительная погрешность выходных сторон - не более 1:20 000.
Полигонометрия 1 и 2 разрядов создается в виде одиночных ходов или систем с узловыми точками, длины сторон которых принимаются в среднем равными, соответственно, 0,3 и 0,2 км. Средняя квадратическая погрешность измерения углов в ходах полигонометрии 1 разряда — 5", относительная погрешность измерения длин - 1:10 000.
В полигонометрии 2 разряда точность угловых и линейных измерений в 2 раза ниже по сравнению с полигонометрией 1 разряда.
На все пункты геодезических сетей сгущения должны быть переданы отметки нивелированием IV класса или техническим нивелированием. В горной местности допускается передача отметок точек тригонометрическим нивелированием.

обоснование) создаются для сгущения геодезической сети до плотности, обеспечивающей выполнение

топографической съемки.
Плотность съемочных сетей определяется масштабом съемки, характером рельефа местности, а также необходимостью обеспечения инженерно-геодезических, маркшейдерских и других работ для целей изыскания, строительства и эксплуатации сооружений.





Съемочное обоснование развивается от пунктов государственных геодезических сетей и геодезических сетей сгущения. Съемочные сети создаются построением съемочных триангуляционных сетей, проложением теодолитных, тахеометрических и мензульных ходов, прямыми, обратными и комбинированными засечками. При развитии съемочного обоснования одновременно определяется, как правило, плановое и высотное положение точек. Высоты точек съемочных сетей определяются тригонометрическим или геометрическим нивелированием.

определены из измерений горизонтальных углов и длин сторон хода. По

форме и полноте исходных данных линейно-угловые ходы подразделяются на следующие виды:

разомкнутый ход - исходные пункты с известными координатами и исходные дирекционные углы есть в начале и в конце хода;

замкнутый теодолитный ход - начальный и конечный пункты хода совмещены; один пункт хода имеет известные координаты и называется исходным пунктом; на этом пункте должно быть исходное направление с известным дирекционным углом, и измеряется примычный угол между этим направлением и направлением на второй пункт хода.

углов ни в начале, ни в конце хода; висячий линейно-угловой

ход имеет исходный пункт с известными координатами и исходный дирекционный угол только в начале хода.

Длины сторон между точками теодолитных ходов колеблются в пределах от 20 до 350м. Предельно допустимая длина ходов зависит от масштаба съемки.

Углы поворотов на точках ходов измеряют теодолитом со средней квадратической ошибкой 0,5′одним приемом. Расхождение значений углов в полуприемах допускается не более 0,8′. Длину линий в ходах измеряют светодальномерами или рулетками. Каждую сторону измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Расхождения в измеренных значениях допускается в пределах 1:2000 от измеряемой длины линии.

на местности подземными центрами, которые должны обеспечивать неизменность положения и

сохранность пункта в течение продолжительного времени.
Типы подземных центров устанавливаются в зависимости от физико-географических условий региона, состава грунта и глубины сезонного промерзания грунта. Например, центр пункта государственной геодезической сети 1-4 классов типа 1 состоит из железобетонного пилона сечением 16Х16 см (или асбоцементной трубы 14-16 см, заполненной бетоном) и бетонного якоря. Пилон цементируется в якорь.

Основание центра должно располагаться ниже глубины сезонного промерзания грунта не менее 0,5 м и не менее 1,3 м от поверхности земли. В верхней части знака на уровне поверхности земли бетонируется чугунная марка с указанием точки, к которой, относятся координаты пункта. В 1 - 1,5м от центра устанавливается опознавательный столб с охранной плитой.

закрепляются грунтовыми реперами, стенными реперами и марками. Грунтовый репер в

верхней части имеет чугунную марку; отметка репера относится к верхней точке полусферического выступа марки.
Высоту стенного репера определяют для верхней грани выступа, а высоты марок—для центра отверстия, сделанного в диске. В качестве внешнего оформления стенного репера служит охранная плита, отлитая из чугуна. Она закрепляется в стене здания или сооружения рядом со стенным репером или над ним.
Большая часть пунктов съемочных сетей закрепляется временными знаками, представляющими собой деревянные колья или металлические трубки длиной не менее 40-50 см, которые забивают вровень с поверхностью земли, центром деревянного временного знака служит гвоздь, вбитый в верхний торец кола. Для облегчения отыскания такого знака рядом с ним забивают сторожок высотой 30 см.

Пункты нивелирной сети: а – стенной репер, б – нивелирная марка

а

б

– пирамида, сигнал.
Для обеспечения взаимной видимости между смежными геодезическими пунктами

при производстве угловых и линейных измерений над центрами устанавливаются наружные геодезические знаки.

металлические, деревянные или бетонные (каменные) сооружения - пирамиды, сигналы, туры.