Геодезические опорные сети
Для правильной организации геодезических работ необходимо знать цель работы, требуемую точность измерений, выбрать соответствующие приборы для производства измерительных работ и в соответствии с этим наметить технологию работ.
Чтобы свести к минимуму влияние неизбежных погрешностей измерений и не допустить их накопления, геодезические работы принято производить, следуя обязательному принципу – от общего к частному.
Так, при производстве топографических съёмок в ходе изысканий автомобильных дорог и мостовых переходов вначале осуществляют привязку к пунктам государственной геодезической сети, затем создают планово-высотное обоснование топографической съёмки и лишь после этого приступают к съёмкам подробностей местности.
При строительстве мостов и путепроводов создают разбивочную сеть, определяют положение центров опор, затем осей на опорах и лишь после этого положение конструктивных элементов.
С целью исключения грубых промахов и ошибок, все важнейшие этапы геодезических работ производят с обязательным контролем. Это - обязательный принцип организации геодезических работ.
Таким образом, правильная организация геодезических работ требует соблюдения двух основных принципов: 1) производства работ от общего к частному и 2) контроля работ.
Геодезические сети подразделяются на государственные, геодезические сети сгущения и съёмочные. Наиболее общей и точной является государственная геодезическая сеть (ГТС). Она представляет основу (каркас) для построения других геодезических сетей.
Геодезическая опорная сеть подразделяется на плановую и высотную, а если для пунктов определены плановые и высотные координаты, то она является планово-высотной.
Плановые геодезические сети строят методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их комбинациями.
Метод триангуляции состоит в построении сети треугольников, в которых измеряются все углы, а также как минимум две стороны на разных концах сети. По длине одной стороны и углам определяют все стороны треугольников. Зная координаты одного из пунктов и дирекционный угол одной из линий, можно вычислить координаты всех пунктов.
Метод полигонометрии заключается в построении на местности ходов, в которых измеряются все стороны и все углы.
Метод трилатерации состоит в построении сети треугольников, в которых измеряются все стороны.
На местности пункты геодезической сети закрепляются заглублёнными в землю центрами в виде бетонных, кирпичных, каменных сооружений, железобетонных пилонов и т.д. Типы центров установлены соответствующими инструкциями. Над центрами сооружают наружные знаки, которые служат визирными целями.
Любые опорные сети можно строить с использованием спутниковых измерений. Спутниковые методы, по сравнению с традиционными, имеют ряд преимуществ:
- дают возможность оперативной и точной передачи координат на любые расстояния;
- необязательная взаимная видимость между пунктами, что позволяет располагать пункты в местах, наиболее благоприятных для их сохранности и последующего использования, без сооружения геодезических знаков;
- снижение требований к плотности геодезической основы, позволяющее в десятки раз сократить число опорных пунктов;
- простота организации работ, особенно в труднодоступных и климатически сложных районах;
- высокий уровень автоматизации, отсутствие технической зависимости от времени суток, года, погодных условий;
- большие возможности для объединения плановой и высотной геодезической основы на базе использования единой технологии.
Спутниковые технологии успешно используются при объединении существующих местных условных систем координат, при создании метрологической основы геоинформационных систем, при построении каркаса высокоточных специальных сетей с погрешностями взаимного положения пунктов 1-2 см на расстоянии 3-5 км.
При использовании спутниковой технологии определяются широта, долгота и геодезическая высота, то есть высота над поверхностью отсчётного эллипсоида. Определение геодезических высот точек по результатам спутниковых измерений называется спутниковым нивелированием.
Плановые и высотные съёмочные обоснования
В некоторых случаях точек, имеющихся на топооснове, недостаточно для корректировки. Тогда прибегают к созданию дополнительных опорных точек для корректировки или сгущению съёмочной сети. Этот процесс называется созданием съёмочного обоснования, а опорная сеть, получающаяся в результате, – съёмочное обоснование. Опорные точки съёмочного обоснования, в отличие от твёрдых точек топоосновы, называются базовыми.
Базовые точки съёмочного обоснования могут быть плановыми (когда точно известно их плановое положение) или высотными (если известна высота). В соответствии с этим различают плановое и высотное съёмочное обоснование. На практике чаще строят систему базовых точек с точно известным плановым и высотным положением. В этом случае обоснование называют планово-высотным или просто обоснованием.
Необходимость в съёмочном обосновании возрастает при плохих топоосновах и на более сложной местности.
Съёмочное обоснование можно создавать глазомерной съёмкой с нивелированием склономером повышенной точности, измерением длин мерной лентой, а магнитных азимутов – буссолью или визирной линейкой с зеркалом. Этот способ доступен и даёт неплохую точность.
Средние погрешности плановых построений составляют 1-2%, а определения высот – до 5%.
Съёмочное обоснование для привязки опознаков создаётся путём проложения теодолитных ходов, построения аналитических сетей, а также путём определения отдельных точек прямой или обратной засечкой с пунктов триангуляции или полигонометрии.
Съёмочное обоснование на застроенной территории создаётся путём проложения теодолитных ходов, которые образуют сложные системы узловых точек и замкнутых полигонов, опирающиеся на пункты городской полигонометрии. Съёмочное обоснование при съёмке застроенной территории строится в две стадии. Сначала создаются сети теодолитных ходов по проездам, которые опираются на пункты городской полигонометрии. С линий и точек этих ходов осуществляется съёмка ситуации по проездам. Затем развивается обоснование для съёмки внутриквартальной ситуации. Направление этих ходов и расположение их точек выбирают так, чтобы их можно было наиболее удобно и максимально использовать для съёмки ситуации.
Высотное съёмочное обоснование (высотная съёмка) создаётся ходами технического нивелирования, прокладываемыми между пунктами высотной основы. В высотном отношении привязка реперов выполняется в Балтийской системе координат.