ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЯХ РФ.

ВВЕДЕНИЕ

Курс лекций по геодезии для студентов 2-го курса специальности 120303 “Городской кадастр” рассчитан на 17 часов аудиторного времени и содержит 9 лекций; согласно учебному плану лекции по геодезии читаются в 3-м семестре. Итоговым контролем является тестовый экзамен; на экзамен выносятся все темы курса лекций, по которым составлены около 130 вопросов. Вопросы сгруппированы в три варианта, причём наиболее важные вопросы включены во все три варианта; остальные вопросы включены либо только в один вариант, либо в два варианта.

СОДЕРЖАНИЕ

ЛЕКЦИЯ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЯХ.

ВЫСОТНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ СГУЩЕНИЯ. СИСТЕМЫ ВЫСОТ В ГЕОДЕЗИИ.

ЛЕКЦИЯ 2. ВЛИЯНИЕ КРИВИЗНЫ И РЕФРАКЦИИ НА ИЗМЕРЯЕМОЕ

ПРЕВЫШЕНИЕ.

ЛЕКЦИЯ 3. УСТРОЙСТВО, ПОВЕРКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНЫХ НИВЕЛИРОВ И РЕЕК. МЕТОДИКА НИВЕЛИРОВАНИЯ III КЛАССА; КОНТРОЛИ И ДОПУСКИ.

ЛЕКЦИЯ 4.ОБРАБОТКА НИВЕЛИРОВАНИЯ III КЛАССА.

ЛЕКЦИЯ 5. ПЛАНОВЫЕ СЕТИ СГУЩЕНИЯ. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ЗАСЕЧКИ.

ЛЕКЦИЯ 6. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИНЕЙНО-УГЛОВЫХ ХОДОВ.

ТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ.

ЛЕКЦИЯ 7. ТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ.

ЛЕКЦИЯ 8. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПОЛИГОНОМЕТРИИ

ЛЕКЦИЯ 9. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПЛОЩАДИ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ

ЛИТЕРАТУРА

ЛЕКЦИЯ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЯХ. ВЫСОТНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ СГУЩЕНИЯ. СИСТЕМЫ ВЫСОТ В ГЕОДЕЗИИ.

С точки зрения геометрии геодезическая сеть – это группа закреплённых на местности точек, для которых определены плановые координаты (X,Y или B,L) и высота точки H или пространственные прямоугольные координаты X, Y, Z.

Все геодезические сети бывшего СССР (ныне - РФ) по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

- ГГС (государственная геодезическая сеть);

- ГСС (геодезические сети сгущения;

- СС – съёмочные сети.

Отдельную группу составляют специальные инженерно-технические сети, к которым можно отнести:

- геодезические сети для обеспечения строительства и эксплуатации уникальных объектов (ускорители элементарных частиц, радиотелескопы и т.п.);

- геодезические сети для изучения движений блоков земной коры, смещений и деформаций элементов инженерного оборудования;

- геодезические сети МО;

- геодезические сети Роскомзема и т.п.

Геодезические сети Роскомзема называются Опорные Межевые сети (ОМС) и бывают двух классов точности ОМС1 и ОМС2; средняя квадратическая ошибка взаимного положения смежных пунктов ОМС1 равна 0,05 м и для ОМС2 – 0,10 м.

Государственная геодезическая сеть является главной геодезической основой топографических съёмок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении научных и инженерно-технических задач. По Инструкции 1966 года [8] плановая сеть должна была создаваться методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть – построением отдельных ходов и систем ходов геометрического нивелирования. По этой Инструкции существовали следующие классы точности государственных геодезических сетей:

- плановая сеть 1, 2, 3 и 4 классов;

- высотная сеть I, II, III и IY классов.

Классы точности геодезических сетей различаются точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон и ходов сети и порядком последовательного развития.

Геодезические сети сгущения развиваются в отдельных районах при недостаточной плотности пунктов государственной геодезической сети для обоснования съёмок масштаба 1:5000 и крупнее, а также для инженерных целей, при городском, промышленном и транспортном строительстве, при ирригационных, энергетических и других изысканиях, при геологической и геофизической разведке, в маркшейдерском деле.

Съёмочные сети служат непосредственной основой топографической съёмки контуров и рельефа местности, а также геодезических измерений в строительстве.

Общим принципом построения геодезических сетей был и остаётся принцип «от общего к частному». Согласно этому принципу сначала на всей территории страны создаётся редкая сеть пунктов высшего класса; их координаты и отметки получают с максимально возможной точностью при использовании всех достижений науки и техники; затем сеть сгущают пунктами меньшей точности, используя пункты высшего класса как исходные. Процесс сгущения геодезических сетей продолжается до тех пор, пока на данном участке будет создана сеть с нужной плотностью пунктов. При построении геодезических сетей стремятся ограничить количество ступеней построения сетей с тем, чтобы ослабить накопление ошибок измерений.

Плотность пунктов государственной геодезической сети, как известно, зависит от застроенности территории и от масштаба съёмок в том или ином районе и колеблется от одного пункта на 50 - 60 кв.км до одного пункта на 5 - 15 кв.км.

По инструкции 2004 года [9] основным методом создания государственных геодезических сетей устанавливается спутниковый метод, при котором координаты пунктов определяются из наблюдений спутников.

Преимущества спутникового метода:

- автономность (не нужна взаимная видимость между соседними пунктами сети);

- уменьшение времени пребывания на пункте;

- одинаковая точность определения координат по всей сети (раньше из-за накопления разного рода ошибок точность координат пунктов зависела от их удалённости от исходных пунктов, то есть, с увеличением расстояния от исходных пунктов точность падала);

- автоматизация и сокращение объёмов вычислений при обработке измерений.

По инструкции [9] установлены следующие классы точности геодезических сетей:

1 – ФАГС (фундаментальная астрономо-геодезическая сеть);

2 – ВГС (высокоточная геодезическая сеть);

3 – СГС-1 (спутниковая геодезическая сеть 1-го класса);

4 – АГС (астрономо-геодезическая сеть).

В АГС вошли все геодезические пункты 1-го и 2-го классов прежних государственных геодезических сетей; их общее количество превышает 164000.

Положение пунктов ФАГС в общеземной системе координат определяется методами косимческой геодезии со средней квадратической ошибкой не более 10 – 15 см. Средние квадратические ошибки взаимного положения пунктов ФАГС, удалённых один от другого на 650 – 1000 км, не должны превышать 1 см в плане и 3 см по высоте.

На всех пунктах ФАГС должны определяться значения нормальной высоты геометрическим нивелированием не ниже II класса точности и абсолютные значения силы тяжести со средней квадратической ошибкой 5 – 7 мкГал.

Точность определения пунктов государственной геодезической сети Таблица 1.1

С 01.07.2002 года в России введена новая система государственных геодезических координат СК-95 вместо существовавшей ранее системы СК-42 [10].

Единая государственная система геодезических координат 1995 года была установлена постановлением Правительства РФ от 28 июля 2000 года N: 586 “Об установлении единых государственных систем координат” для использования при осуществлении геодезических и картографических работ начиная с 1 июля 2002 года. В переходный период рекомендовано использовать также единую систему геодезических координат 1942 года, введённую постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 года N: 760.

Одновременно этим же постановлением Правительства была введена единая геоцентрическая система координат ПЗ-90 для геодезического обеспечения орбитальных полётов космических летательных аппаратов и решения навигационных задач на большие расстояния. В этой системе используется общий земной эллипсоид с большой полуосью a=6378136 км и сжатием 1:298,257839.

Система координат 1995 года установлена под условием параллельности её осей пространственным осям системы координат ПЗ-90. За отсчётную поверхность в СК-95 принят референц-эллипсоид Красовского с параметрами: большая полуось 6 378 245 м, сжатие 1:298,3.

Положение пунктов в принятой системе координат задаётся следующими координатами:

- пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z (направление оси Z совпадает с осью вращения отсчётного эллипсоида, ось X лежит в плоскости нулевого меридиана, а ось Y дополняет систему до правой; началом системы координат является центр отсчётного эллипсоида;

- геодезическими координатами: широтой B и долготой L, высотой H;

- плоскими прямоугольными координатами x и y , вычисляемыми в проекции Гаусса-Крюгера.

Геодезическая высота H образуется как сумма нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчётным эллипсоидом. Нормальные высоты геодезических пунктов определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является нормальный Кронштадтский нуль, а высоты квазигеоида вычисляются над эллипсоидом Красовского.

Точность СК-95 характеризуется следующими средними квадратическими ошибками взаимного положения пунктов по каждой из плановых координат: 2 см - 4 см для смежных пунктов АГС и 0,2 м – 0,8 м при расстояниях между пунктами от 1000 км до 9000 км.