Билет №15 и №16. Геодезические сети. Классификация. Назначение государственной сети, сетей сгущения, съемочных, разбивочных. Геодезические пункты.

Геодезической сетью называют совокупность пунктов на земной поверхности, закрепленных специальными центрами, положение которых определено в общей для них системе координат и высот.

Различают плановые, высотные и пространственные сети. Плановые сети – это такие, в которых определены плановые координаты (плоские - x, y или геодезические - широта B и долгота L) пунктов. В высотных сетях определяют высоты пунктов относительно отсчетной поверхности, например, поверхности геоида (а точнее - квазигеоида). В пространственных сетях определяют пространственные координаты пунктов, например, прямоугольные геоцентрические X, Y, Z или геодезические B, L, H.

Геодезические сети по назначению классифицируют на государственные геодезические сети, геодезические сети сгущения, геодезические сети специального назначения и съемочные сети.

Государственная геодезическая сеть. Государственная геодезическая сеть покрывает всю территорию Российской Федерации и служит ее главной геодезической основой. Государственная геодезическая сеть (ГГС) предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение: установление и распространение единой системы координат на всю территорию страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований; геодезическое обеспечение картографирования территории страны и акваторий окружающих ее морей; геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов; обеспечение геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной среды; изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени; изучение геодинамических явлений; метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

По мере совершенствования средств измерений и накопления новых данных ГГС модернизируется и теперь включает: фундаментальную астрономо-геодезическую сеть, высокоточную геодезическую сеть, спутниковую геодезическую сеть 1 класса, а также астрономо-геодезическую сеть и геодезические сети сгущения.

Сети сгущения. Там, где требуется дальнейшее сгущение сети (например, в населенных пунктах), опираясь на государственную геодезическую сеть, развивают сети сгущения 1 и 2 разряда, чем достигается плотность на 1 км² не менее 4 пунктов на застроенной территории и 1 пункт на незастроенной территории.

Съемочную сеть создают при выполнении съемки местности. Она развивается от пунктов государственной геодезической сети и сетей сгущения 1 и 2 разрядов. Но при съемке отдельных участков съемочная сеть может быть и самостоятельной, построенной в местной системе координат. В съемочных сетях, как правило, одновременно определяют положение пунктов в плане и по высоте.

Предельные погрешности планового положения пунктов съемочной сети относительно исходных пунктов не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.

Координаты пунктов съемочных сетей определяют проложением теодолитных ходов, построением триангуляции, засечками, спутниковым методом и др. Наиболее распространены теодолитные ходы.

Пункты геодезических сетей закрепляют на местности специальными знаками - центрами, призванными обеспечить устойчивость и длительную сохранность пунктов.

Вид центра зависит от назначения сети и характера грунта. Официальными нормативными документами [8, 9] установлены типовые конструкции центров, зависящие от класса пункта и местных условий. Они различны для районов сезонного промерзания грунтов, для районов многолетней мерзлоты, для районов распространения подвижных песков.

 

Билет № 17 и №18. Методы построения плановой (горизонтальной) геодезической сети: триангуляция, полигонометрия (18), трилатерация. 

При построении плановых сетей отдельные пункты сети служат исходными – их координаты должны быть известны. Координаты остальных пунктов определяют с помощью измерений, связывающих их с исходными. Плановые геодезические сети создают следующими методами.

Триангуляция – метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют углы, а также длины некоторых сторон, называемых базисными сторонами (рис. 5.1).

Положим, что в треугольнике АВ P известны координаты пунктов А (, ) и B (, ). Это позволяет путем решения обратной геодезической задачи определить длину стороны  и дирекционный угол  направления с пункта A на пункт B. Длины двух других сторон треугольника АВ P могут быть вычислены по теореме синусов ; .

Продолжая подобным образом, вычисляют длины всех сторон сети. Если, кроме базиса b известны другие базисы (на рис. 5.1 базисы показаны двойной линией), то длины сторон сети можно вычислить с контролем.

Дирекционные углы сторон А P и В P треугольника АВ P равны ; .

Координаты пункта P определятся по формулам прямой геодезической задачи ; .

Аналогично вычисляют координаты всех остальных пунктов.

Трилатерация – метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют длины их сторон.

Если в треугольнике АВ P (рис. 5.1) известен базис b и измерены стороны  и , то на основе теоремы косинусов, можно вычислить углы треугольника; ; ; .                       Так же вычисляют углы всех треугольников, а затем, как и в триангуляции, - координаты всех пунктов Полигонометрия – метод определения планового положения геодезических пунктов путем проложения ломаной линии (полигонометрического хода) или системы связанных между собой ломаных линий (сети полигонометрии), в которых измеряют углы поворота и длины сторон.

 

Билет №19. Теодолитные ходы. Их назначение и виды. Закрепление точек теодолитных ходов на местности. Угловые и линейные измерения в теодолитных ходах (и точность их выполнения)

Теодолитные ходы. Теодолитным ходом называют ход полигонометрии, выполненный методами, достаточными для обеспечения точности, требуемой в съемочных сетях.

По форме теодолитный ход может быть разомкнутым - опирающимся на два исходных пункта и два исходных направления (рис. 5.3 а); замкнутым - опирающимся на один исходный пункт и одно направление (рис. 5.3 б); висячим - разомкнутым ходом, опирающимся на один исходный пункт и одно направление (рис. 5.3 в). Теодолитные ходы могут образовать систему теодолитных ходов с узловыми точками в местах их соединения (см. рис. 5.2 а).

Места для точек хода выбирают так, чтобы обеспечить взаимную видимость между ними, благоприятные условия для съемки окружающей местности, удобства установки геодезических приборов и сохранность точек.

Точки ходов закрепляют деревянными кольями, костылями, металлическими трубами и т.п. Часть точек закрепляют знаками долговременной сохранности - столбами, бетонными монолитами.

Углы поворота теодолитного хода измеряют электронным тахеометром или теодолитом. При этом следят, чтобы на всех точках хода измерялись только правые, или только левые по ходу углы.

Для измерения угла в его вершине устанавливают прибор, а в соседних точках – визирные цели. Угол измеряют одним приемом.

Длины сторон измеряют электронным тахеометром или светодальномером, а при их отсутствии – землемерной лентой.

Результаты измерения углов и расстояний записывают в журналы установленной формы. При выполнении измерений тахеометром запись результатов измерений выполняется автоматически - в памяти прибора, откуда в последующем они вводятся для обработки в компьютер.

 

а) Угловые измерения

В теодолитном ходе теодолитом типа Т30 измеряют или правые, или левые по ходу гори­зонтальные углы b одним полным приемом.

Работа по измерению углов на станции выполняется в следующем порядке:

1) установка теодолита в рабочее положение: центрирование инструмента, приведение оси инструмента в отвесное положение (нивелирование инструмента), ориентирование инструмента, установка трубы для визирования;

2) измерение горизонтальных углов (направлений) и углов наклона, обработка журнала наблюдений и контроль измерений на станции.

Для измерения горизонтальных углов применяются преимущественно:

- способ приемов для измерения одного угла;

- способ круговых приемов при измерении углов на станции между тремя и более направлениями и способ повторений.

б) Линейные измерения

В теодолитных ходах производят измерение сторон D в прямом и обратном направлениях лентой, рулеткой, дальномером, тахеометром и др. Для средних условий местности разница между измеренным значением линии прямо и обратно должна удовлетворять условию

. (8.11)

В измеренные стороны вводят поправки - за компарирование, температуру и угол наклона,получая горизонтальные проложения линий d.