Назначение геодезических сетей
Классификация геодезических сетей
Лекция 3. Общие сведения о геодезических сетях
Система плоских прямоугольных координат (х, y).
В странах бывшего Союза общегосударственная система координат принята в проекции Гаусса – Крюгера,которая получается путем проецирования точек земной поверхности на боковую поверхность цилиндра и развертывании ее в плоскость. Такой метод дал возможность разделить всю поверхность Земли на равновеликие по площади участки, ограниченные меридианами и имеющие протяжение по широте от Северного полюса до Южного (рис.2.4).
 |
Зоны 1 2 3 4 5 6 7
Рис. 2.4. Изображение координатных зон на плоскости в проекции Гаусса-Крюгера
Под плоскими прямоугольными координатами Гаусса понимают систему прямоугольных координат, в которой за начало координат в 6- или 3 - градусной зонах принята точка пересечения дуги осевого меридиана зоны с дугой экватора. За ось абсцисс x принято изображение дуги осевого меридиана, за ось ординат y - дуги экватора (рис.2.5). Слева от условной записи ординат подписывается номер зоны.
Рис.2.5. Система плоских
прямоугольных координат
в проекции Гаусса
Действительные значения Условные записи
ординат ординат (используемые на практике )
y = +152833,5 м (пятой зоны) y= 5 652833,5 м
y = - 127893,6 м (седьмой зоны) y= 7 372106,4 м
Геодезические сети представляют собой совокупность пунктов на земной поверхности, имеющих известные плановое положение в избранной системе координат и отметки в принятой системе высот, закрепленных на местности центрами и отмеченных специальными опознавательными знаками.
По территориальному признаку геодезические сети бывают общеземными,т.е. покрывающими весь земной шар, государственными, т.е. создаваемыми в пределах территории каждой отдельной страны в единой системе координат и высот, принятой в данной стране, сетями сгущениями и местными сетями.
По геометрии различают плановые, высотные и пространственные сети.
Построение геодезических сетей, как правило, производится по принципу от общего к частному, согласно которому сети делятся на классы, разряды и строятся поэтапно. При этом сначала создается сеть более редких пунктов высшего класса, служащих основой для дальнейшего поэтапного сгущения сети низшими классами (т.е. вначале создается 1 класс, который затем сгущается 2, 3, 4 классами и т.д.). Развитие сети высшего класса позволяет в относительно сжатые сроки распространить избранную систему координат на всю территорию государства и создать возможность развития сетей низших классов в отдельных районах, согласуя очередность работ с потребностями народного хозяйства страны.
Общеземные или глобальные геодезические сети в настоящее время создаются методами спутниковой геодезии. Поэтому ее называют космической или спутниковой геодезической сетью. Положение пунктов в этой сети вычисляют в геоцентрической системе прямоугольных пространственных координат Х, Y, Z ,начало которой совмещено с центром масс Земли (рис. 2.3). Глобальные геодезические сети используют для решения научных и научно-технических задач высшей геодезии, геодинамики, астрономии и других наук.
Геодезическая сеть Беларуси создана в советское время и является частью геодезической сети СССР. Состав ее представлен на рис. (3.1), из которого следует, что сеть подразделяется на 4 группы (согласно классификации 1961 года).
Рис. 3.1. Геодезическая сеть СССР и Беларуси
Сформулируем цели и задачи, решаемые каждой из представленных на рис. 3.1 геодезических сетей.
Государственная плановая геодезическая сеть предусматривает определение с наивысшей точностью взаимного положения геодезических пунктов в плановом отношении на выбранной поверхности относимости (референц-эллипсоиде или плоскости); высоты пунктов этой сети определяются с гораздо более низкой точностью, особенно в горных районах.
Государственная нивелирная сеть служит для определения с наивысшей точностью высоты нивелирного пункта относительно поверхности квазигеоида; плановое положение пункта этой сети на поверхности относимости определяется приближенно.
Государственная гравиметрическая сеть предназначена для определения с наивысшей точностью ускорений силы тяжести на пунктах; плановое и высотное положение пунктов этой сети должно быть определено с требуемой точностью.
Государственные геодезические сети создаются на территории каждойотдельной страны со следующими целями:
а) для детального изучения фигуры и гравитационного поля Земли, их изменений во времени (в пределах территории страны);
б) распространения единой системы координат и высот на территории всей страны;
в) картографирования территории страны в разных масштабах в единой системе координат и высот;
г) решения геодезическими методами разного рода научных и инженерно-технических задач народного хозяйства.
Государственные геодезические сети всех трех видов строятся раздельно, но они тесно взаимосвязаны и дополняют друг друга. Отдельные пункты этих сетей могут быть общими для всех трех видов, что позволяет более эффективно решать многие задачи геодезии, геодинамики и т.д.
Пункты государственных геодезических сетей надежно закрепляются на местности долговременными центрами. По точности эти сети должна находиться на уровне современных требований и ближайшего будущего. Поэтому через 25-30 лет выполняют так называемое обновление государственных геодезических сетей, т.е. производится восстановление утраченных пунктов, а также выполняются повторные геодезические измерения и уравнивание сетей на базе новейших измерительных и вычислительных достижений.
Геодезические сети сгущения (ГСС) создаются для обоснования топографических съемок масштаба 1:5000 - 1:500 и инженерно – геодезических работ.
Местные геодезические сетисоздаются на локальных участках местности, на которых необходимо решить сложные научные или инженерно-технические задачи, требующие определения взаимного положения точек в плане и по высоте с наивысшей точностью на каждый момент времени. В этих случаях создают специальные геодезические сети предельно высокой точности и выполняют в них прецизионные измерения повторно через определенные интервалы времени. Математическую обработку измерений в таких сетях выполняют в местной системе координат, подбираемой таким образом, чтобы редукционные поправки за переход от измеренных величин к их проекциям на местную поверхность относимости были как можно меньше. Такие сети используют, например, в сейсмоактивных районах для поиска предвестников и последующего прогноза землетрясений, при строительстве и эксплуатации мощных радиотелескопов, ускорителей элементарных частиц, гидроэлектростанций, теплоэлектроцентралей и т.д. Таким образом, в состав местных геодезических сетей входят также высокоточные инженерно-геодезические сети.Обычные же инженерно-геодезические опорные сети, используемые, например, при трассировании линейных сооружений, обслуживании строящихся объектов и т.д., как правило, развиваются от ближайших пунктов государственных геодезических сетей и сетей сгущения.