Конечной целью построения ГС является определение координат геодезических пунктов. Существуют следующие методы построения ГС:
1) Триангуляция - метод построения на местности ГС в виде треугольников, у которых измерены все углы и базисные выходные стороны (рис.14.1). Длины остальных сторон вычисляют по тригонометрическим формулам (например, a=c. sinA/sinC, b=c . sinA/sinB), затем находят дирекционные углы (азимуты) сторон и определяют координаты.
2) Трилатерация - метод построения ГС в виде треугольников, у которых измерены длины сторон (расстояния между геодезическими пунктами), а углы между сторонами вычисляют. Например, на рис.14 имеем cosA=(b2+c2-a2) / 2bc.
Рис.14.1. Схема геодезической сети в виде триангуляции (- пункты Лапласа, на которых определяют истинные азимуты)
3) Полигонометрия - метод построения ГС на местности в виде ломаных линий, называемых ходами (рис.14.2), вершины которых закреплены геодезическими пунктами. Измеряются длины сторон хода и горизонтальные углы между ними.
Рис.14.2.Схема полигонометрического хода
Полигонометрические ходы опираются на пункты триагуляции, относительно которых вычисляются плановые координаты пунктов хода, а их высотные координаты определяются нивелированием. Теодолитный ход (рис.10.2) является частным случаем полигонометрии, однако является менее точным.
4). Линейно-угловые построения, в которых сочетаются линейные и угловые измерения (наиболее надежные). Форма сети может быть различная, например четырехугольник, у которого измеряют все горизонтальные углы и две смежные стороны, а две другие стороны вычисляют.
5) Методы с использованием спутниковых технологий, в которых координаты пунктов определяются с помощью спутниковых систем - российской Глонасс и американской GPS. Эти методы имеет революционное научно-техническое значение по достигнутым результатам в точности, оперативности получения результатов, всепогодности и относительно невысокой стоимости работ по сравнению с традиционными методами восстановления и поддержания государственной геодезической основы на должном уровне.
Применение спутниковой аппаратуры по сравнению с другими средствами измерений позволяет: исключить необходимость в установлении прямой видимости между смежными пунктами, а следовательно, исключить постройку дорогостоящих наружных знаков для обеспечения такой видимости; выполнять измерения при любых погодных условиях и в любое время суток;
значительно повысить точность определения координат пунктов, вследствие того, что погрешности в плановом положении пунктов не накапливаются по мере удаления от исходных; исключить необходимость в построении многоразрядных геодезических сетей для передачи координат в нужный район; при этом нет надобности устанавливать пункты на возвышенных местах; положение пункта в натуре выбирают в том месте, где он необходим из практических соображений.
Топографические планы, карты и профили. Масштабы планов и карт. Точность масштаба.
Топографический план - это уменьшенная ортогональная проекция местности на горизонтальную плоскость.
Картой называется построенное в картографической проекции с учетом кривизны Земли, уменьшенное, обобщенное изображение Земли или отдельных ее частей.
Профиль представляет уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению. Профили используют для проектирования и строительства линейных инженерных сооружений.
Отличительные признаки плана и карты:
1) На планах изображается меньшая площадь, нет искажений длин линий и углов.
2) На планах не учитывается кривизна Земли.
3) На планах используют более крупные масштабы: 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000;
на картах - 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000.
4) На планах нет параллелей и меридианов, а имеется только координатная сетка.
5) Различается номенклатура, т.е. система разграфки и обозначений отдельных листов карт и планов.
Масштаб - отношение длины отрезков на планах или картах к горизонтальному проложению этого отрезка на местности. Масштабы бывают: а) численный (в виде дроби), б) линейный (в виде линии), в) поперечный, позволяющий строить на чертежной бумаге с помощью измерителя и масштабной линейки отрезки с погрешностью равной 0,1 мм.
Под точностью масштаба понимают отрезок на местности соответствующий минимальному расстоянию на плане в 0,1 мм. Например, точность масштаба 1:500 соответствует 0.05м.
Содержание планов и карт. Условные знаки. Технология составления планов
Объекты местности на планах и картах изображаются условными топографическими знаками, которые бывают масштабными (контурными) и внемасштабными.
Масштабными условными знаками изображают объекты местности (элементы ситуации), например контур леса или пашни, в масштабе плана (карты). Они позволяют определить размеры объекта в плане и его площадь. Внемасштабные условные знаки применяют для изображения предметов, которые из-за небольших размеров невозможно показать на плане или карте в масштабе, например пункты геодезической
сети, колодцы, столбы и др.
Неавтоматизированная ("ручная") технология составления планов включает:
1) Построение с помощью линейки Дробышева координатной сетки со сторонами 100х100мм с погрешностью 0.2 мм;
2) Оформление внешней рамки;
3) Оцифровка координатной сетки в соответствии с координатами точек теодолитного хода и с учетом последующего размещения результатов теодолитной, тахеометрической съемок и нивелирования по квадратам (см. полевой журнал);
4) Нанесение по координатам точек съемочного обоснования с контролем по результатам полевых измерений углов и длин линий;
5) Перенесение на план элементов ситуации с абрисов. Абрис - схематичный чертеж местности составленный по результатам натурных измерений.
6) Нанесение характерных точек местности на план, подписание их высот и вычерчивание границ (контуров участка);
7) Проведение горизонталей для изображения рельефа местности;
8) Окончательное оформление плана в соответствии условными знаками.
