9594
.pdfРис. Схемы построения сетей полигонометрии:
а – с несколькими узловыми точками; б – с одной узловой точкой;в – одиночные ходы.
1.1.2. Государственная высотная геодезическая сеть
Государственные высотные (нивелирные) геодезические сети созда-
ются и развиваются методами геометрического нивелирования и разделя-
ются на сети I, II, III и IV классов.
Нивелирная сеть I класса создается нивелированием I класса (высо-
кой точности) с применением современных высокоточных приборов и ме-
тодик [].
Нивелирные ходы I класса образуют полигоны периметром порядка
800 км и служат основой для высотных ходов II класса. Невязки в превы-
шениях не должны превышать ±0,5 L , мм (где L – длина двойного ниве-
лирного хода, км). Для нивелирования I класса обычно используют высо-
коточные нивелиры Н-05 или Ni-002 (Германия). В последние годы для этих целей стали использовать электронные прецизионные нивелиры типа
RENI 002A.
Нивелирование I класса повторяют каждые 25 лет по тем же ходам с целью изучения динамики вертикальных смещений земной коры.
Нивелирную сеть II класса создают нивелированием II класса. Ниве-
лирные ходы II класса прокладывают внутри сети I класса, как правило,
вдоль железных и автомобильных дорог, при этом они образуют полигоны периметром порядка 500-600 км. Невязки в превышениях нивелирных хо-
дов и полигонов II класса не должны превышать ±5 L , мм. Для нивелиро-
11
вания II класса используют высокоточные нивелиры Н-1, Н-2 или Ni-007
(Германия). Весьма эффективным оказывается применение точных элек-
тронных нивелиров типа DL-102C.
Нивелирные ходы I и II классов обязательно привязывают к морским водомерным постам. Основное назначение нивелирных сетей I и II классов состоит в создании единой высотной основы на территории страны (Бал-
тийская система высот). Кроме того, нивелирные сети I и II классов ис-
пользуют для решения различных научных задач.
Нивелирные ходы II класса сгущают нивелирными сетями III класса,
которые в свою очередь сгущают нивелирными сетями IV класса.
Каждый нивелирный ход III и IV классов обязательно привязывается обоими концами к знакам нивелирных сетей более высоких классов или образует замкнутые полигоны.
Нивелирование III класса выполняют с точностью, обеспечивающей получение невязки в нивелирных ходах или полигонах не более ±10 L , мм
(где L – длина двойного нивелирного хода или периметр полигона, км).
Невязка превышений по нивелирному ходу IV класса не должна пре-
вышать ±20 L , мм.
Пункты государственной высотной нивелирной сети закрепляют ка-
питальными грунтовыми реперами, стенными реперами и марками.
В городах, поселках и на промышленных площадках создают ниве-
лирные сети сгущения для получения топографических планов масштабов
1:5000 – 1:500, для проектирования, перенесения проектов инженерных сооружений и коммуникаций (зданий, дорог, подземных сооружений, мо-
стов и др.) в натуру и для проведения ряда научных исследований.
Сводом правил СП 11-104-97 в качестве сгущения высотной основы на территориях городов, поселков и промышленных площадок регламен-
тировано развитие сетей нивелирования II, III и IV классов. На территори-
ях крупнейших городов (площадь превышает 500 км2) разрешается про-
кладывать ходы сгущения I класса, разрабатываемые по согласованию с
12
Федеральной службой геодезии и картографии России. Сети нивелирова-
ния II – IV классов создают в зависимости от размеров территории (см.
табл. 2.1.).
|
Таблица 2.1. |
|
|
Площадь городских территорий, км2 |
Классы нивелирования |
От 50 до 500 |
II, III и IV |
10 до 50 |
III и IV |
1 до 10 |
IV |
Проектирование геодезических сетей
Плановые сети. На застроенной территории плотность государ-
ственных сетей должна составлять не менее 1 пункта на 1 км2. С учетом сетей сгущения плотность увеличивается до 4 пунктов на 1 км2 (на неза-
строенной местности 1 пункт на 1 км2).
Проектируя на площадке геодезические сети, стремятся иметь по возможности, меньше ступеней обоснования, чтобы уменьшить возраста-
ние ошибок измерений от ступени к ступени. На больших и средних пло-
щадках обычно строят 3 ступени. Однако для больших городов, строящих-
ся в несколько этапов, проектирование выполняют в две ступени. Строят сплошную сеть 2 или 3 класса со сторонами 5 – 8 км. На район первооче-
редной застройки сеть сгущают триангуляцией (полигонометрией) 4 клас-
са. Преимущество такого построения – сравнительно легко восстановить утраченную сеть путем вставки пункта без уравнивания или перенаблюде-
ний.
Сеть проектируют с учетом максимального ее использования в по-
следующих разбивочных работах и исполнительных съемках, размещают пункты вне зоны земляных работ.
Как известно ошибки в старших ступенях обоснования будут высту-
пать для младших как ошибки исходных данных. При этом требуется, что-
бы последние были в К раз меньше всех ошибок измерения mизм. в данной ступени.
13
mисх. = mизм. .
К
Полагают, что точность положения пунктов в каждой ступени опре-
деляется точностью измерений. Общая средняя квадратическая ошибка
m02 mисх2 . mизм2 . .
Для наиболее крупного масштаба съемки 1:М=1:500 можно принять: m0 = 0,2 мм М = 10 см.
Требования к точности построения сетей для обоснования масштаба съемки 1:500 при 3-х и 4-х ступенчатой схеме их построения в зависимо-
сти от принятого коэффициента обеспечения точности К.
Таблица 3.2.
Значе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние квадратические ошибки обоснования, см |
|
||||||||
ние |
Трехступенчатая схема построе- |
Четырехступенчатая схема построений |
||||||||||||||||
коэф- |
|
|
|
|
|
|
|
ний |
|
|
|
|
|
|||||
фици- |
триангу- |
|
|
|
полиго- |
Съемоч- |
Триангуля- |
Триангу- |
полиго- |
Съемоч- |
||||||||
ента К |
ляция |
|
|
|
номет- |
ные сети |
ция 2 класса |
ляция 4 |
нометрия |
ные сети |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рия |
|
|
класса |
|
|
|||
|
|
|
3,8 |
|
|
|
|
|
|
|
5,3 |
|
|
7,8 |
1,6 |
3,6 |
5,2 |
7,3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
4,4 |
|
|
8,8 |
1,1 |
2,2 |
4,3 |
8,7 |
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
3,7 |
|
|
9,2 |
0,9 |
1,5 |
3,7 |
9,2 |
||
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
3,1 |
|
|
9,4 |
0,35 |
1,1 |
3,2 |
9,5 |
|||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
К = |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
m |
0 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
изм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При увеличении К резко возрастают требования к точности построе-
ния триангуляции. Реальный коэффициент обеспечения точности сетей бу-
дет несколько меньшим, чем в таблице.
Опыт построения показывает, что средняя квадратическая ошибка в положении пунктов таких сетей составляет около 3 – 4 см относительно исходной основы.
Высотные сети создают в виде полигонов и ходов нивелирования II, III, IV классов.
14
Нивелирную сеть II класса строят на крупных площадках. Она обра-
зует полигоны до 40 км и ходы между узловыми реперами не более 10 км.
Сгущается ходами нивелирования III класса. При этом длины ходов между пунктами II класса до 15 км, а между узловыми точками – 5 км.
Сети III класса сгущают сетями IV класса так, чтобы на застроенной территории реперы приходились через каждые 400 – 500 м, а на незастро-
енной – через 1 км. Длины ходов IV класса допускаются до 5 км между пунктами II и III классов и 2 – 3 км между узловыми точками.
Проектируют небольшие длины ходов, стремясь обеспечить сред-
нюю квадратическую ошибку в высотах соседних реперов 2 – 3 мм. Это вызвано необходимостью изображения рельефа с малым сечением (0,5 м, а
на спланированных территориях 0,25 м), вынесением проектов вертикаль-
ной планировки в натуру и строительства самотечных сооружений с ошиб-
ками 5 – 10 мм, выполнением разбивочных и монтажных работ.
При выносе проекта сооружения в натуру (по частям) для правиль-
ного высотного сопряжения частей и соблюдения проектных уклонов
(ошибки 1/5 – 1/10 величины уклонов), средняя квадратическая ошибка в отметках реперов сети после ее уравнивания не должна превышать 10 – 15
мм относительно исходной основы.
2.2. Опорная межевая сеть.1
Создание опорной межевой сети является компетенцией Государ-
ственного комитета Российской Федерации по земельной политике. Опор-
ные межевые сети создают юридические лица, имеющие лицензию на дан-
ный вид работ, выдаваемую в установленном порядке.
При развитии опорной межевой сети в единой государственной си-
стеме координат лицензию на выполнение работ выдает Федеральная служба геодезии и картографии России, а в местных системах координат – Государственный комитет Российской Федерации по земельной политике.
1 Заимствовано [2]
15
Государственный контроль за установлением и созданием опорных межевых сетей осуществляется Государственным комитетом Российской Федерации по земельной политике или его территориальными органами.
Надзор за соблюдением требований нормативно-технических доку-
ментов при создании опорных межевых сетей осуществляют территори-
альные органы Государственного комитета Российской Федерации по зе-
мельной политике и органы государственного геодезического надзора Фе-
деральной службы геодезии и картографии России.
Опорная межевая сеть предназначена для:
1.Установления единой координатной основы на территории республики, региона, района, города для ведения государ-
ственного земельного кадастра, мониторинга земель и зем-
леустройства, государственного контроля за охраной и ис-
пользованием земель, создания земельно-информационных систем и др.
2.Проведения землеустройства с целью формирования раци-
ональной системы землевладения и землепользования, в
том числе, межевания земель по установлению (восстанов-
лению) и закреплению на местности границ земельных участков, определения его местоположения и площади.
3.Информационного обеспечения государственного земель-
ного кадастра данными о количестве, качестве и местопо-
ложении земель, для установления их цены, платы за поль-
зование, экономического стимулирования рационального землепользования.
4.Разработки системы мероприятий по сохранению и улуч-
шению природных ландшафтов, восстановления и повы-
шения плодородия почв, защиты земель от эрозии и др.
5.Инвентаризации земель различного назначения.
16
6.Создания кадастровых и других тематических карт (пла-
нов) состояния и использования земель.
7.Решения других задач.
2.2.1.Классификация опорной межевой сети и ее точность.
Опорная межевая сеть подразделяется на два класса, а именно –
ОМС-1 и ОМС-2, каждая из которых создается:
ОМС-1 – в черте крупных городов с целью последующего установ-
ления (восстановления) границ городской территории, а также границ зе-
мельных участков как объектов недвижимости, находящихся в собствен-
ности (пользовании) отдельных физических или юридических лиц;
ОМС-2 – в черте других поселений (включая небольшие города, по-
селки, сельские и другие населенные пункты) для тех же целей; на землях сельскохозяйственного назначения, лесного фонда и др. с целью создания сети исходных пунктов для последующего проведения работ по созданию базовых земельно-кадастровых карт (планов) и кадастровых карт (планов)
в масштабе 1:5000 и мельче, мониторинга земель, переноса проектов зем-
леустройства в натуру, межевания земель и др.
Характеристиками точности ОМС являются средние квадратические ошибки взаимного положения смежных пунктов, которые не должны пре-
вышать 5; 10 и 25 см соответственно для ОМС-1, ОМС-2.
Точность определения высот пунктов ОМС устанавливается техни-
ческим проектом.
Плотность пунктов опорной межевой сети должна обеспечивать не-
обходимую точность последующих землеустроительных и кадастровых работ и определяется техническим проектом. Они размещаются равномер-
но на территории населенного пункта и их пригородах. При этом:
плотность пунктов в крупнейших и в крупных городах и их пригородных зонах устанавливается из расчета не менее 4
пунктов на 1 кв. км;
17
плотность пунктов в черте других поселений (включая не-
большие города, поселки, сельские и другие населенные пунк-
ты) устанавливается из расчета не менее 1 пункта на 2 кв. км и должна быть не менее 4-х пунктов на один населенный пункт;
плотность пунктов на землях сельскохозяйственного назначе-
ния и других землях устанавливается по числу узловых точек
3-х и более землевладений и землепользований.
2.2.3.Математическая обработка результатов геодезических измерений.
Математическая обработка результатов геодезических измерений выполняется на ЭВМ. Программное обеспечение для обработки регламен-
тирует Государственный комитет Российской Федерации по земельной по-
литике. Математическая обработка результатов геодезических измерений должна сопровождаться оценкой их точности. Значения средних квадрати-
ческих ошибок элементов ОМС, вычисленных по результатам уравнивания сети, должны соответствовать их классификационным значениям, приве-
денным выше.
2.3. Геодезическое съемочное обоснование
создается в соответствии с требованиями Инструкции. Геодезическое съемочное обоснование подразделяется на плановое и высотное. Плановое съемочное обоснование создают теодолитными ходами, способом микро-
триангуляция, сетями четырехугольников без диагоналей, прямыми, об-
ратными и комбинированными засечками, мензульными ходами. Высотное съемочное обоснование совмещается с пунктами планового обоснования.
Высоты пунктов определяются методами геометрического (технического)
и тригонометрического нивелирования.
Геодезическое съемочное обоснование создается для производства топографических съемок (теодолитных, тахеометрических, нивелирных,
фототеодолитных, аэросъемок и наземно-космических съемок) и привязки
18
отдельных объектов. Оно может служить основой при выносе в натуру от-
дельных инженерных сооружений.
Качество его создания во многом определяет качество (точность) по-
лученных топографических планов и ЦММ. Геодезическое обоснование съемок представляет собой систему закрепленных на местности точек
(временных геодезических пунктов) с известными плановыми или про-
странственными (планово-высотными) координатами.
В качестве планового обоснования съемок могут быть использованы государственные геодезические сети 1, 2, 3 и 4 классов, а в качестве вы-
сотного – государственные нивелирные сети I, II, III и IV классов.
Однако государственные плановые сети имеют плотность в среднем
1 пункт на 5 – 15 км2, высотные – 1 пункт на 5 – 7 км2 и эта плотность в большинстве случаев оказывается недостаточной для производства топо-
графических съемок и геодезического сопровождения инженерных работ.
Поэтому осуществляют дальнейшее сгущение геодезических сетей путем создания сетей местного значения – сетей сгущения и съемочных сетей.
Все работы по созданию геодезического обоснования выполняют последо-
вательно в следующем порядке.
Проектирование съемочных сетей. Проектирование геодезического обоснования топографических съемок производят по имеющимся топо-
графическим картам на район производства работ с учетом назначения и масштаба предстоящих съемок. При выборе того или иного метода созда-
ния обоснования исходят из директивных сроков производства работ,
наличного парка геодезического оборудования, физико-географических условий района, требуемой точности и плотности пунктов обоснования,
долговременности сохранности пунктов вновь создаваемой сети, удобства линейных измерений (по дорогам, просекам, вдоль рек и т.д.). Самое глав-
ное, необходимо стремиться к наибольшему охвату местности в ходе съемки с одного пункта.
19
В итоге проектирования создают план производства работ и смету затрат.
Рекогносцировка. В результате рекогносцировки на местности уточ-
няют проект обоснования и, если необходимо, корректируют его.
Закрепление пунктов обоснования. Все пункты геодезического обос-
нования, в зависимости от назначения, закрепляют на местности капиталь-
ными или временными знаками.
Полевые геодезические работы. В результате выполнения полевых работ измеряют величины, необходимые для определения планового или планово-высотного положения всех пунктов обоснования.
Камеральные работы. Заключительным этапом создания съемочного обоснования является камеральное вычисление координат пунктов X, Y и
высот H, определяющих положение пунктов съемочного обоснования в принятой системе координат и высот.
Способы построения съемочных сетей на застроенной и незастроенной территориях.
Съемочные сети создают теодолитными ходами, способом микро-
триангуляции, сетями четырехугольников без диагоналей, прямыми, об-
ратными и комбинированными засечками, мензульными ходами и в по-
следнее время – наземно-космическими методами.
Высотное съемочное обоснование совмещается с пунктами планово-
го обоснования. Высоты пунктов определяются методами геометрического
(технического) и тригонометрического нивелирования.
Съемочное обоснование развивается от пунктов государственных геодезических сетей и сетей сгущения. На участках съемки площадью до 1
км2 развивают самостоятельные съемочные геодезические сети. Ориенти-
рование таких сетей производят по азимуту, полученному из астрономиче-
ских наблюдений, или по магнитному азимуту, измеренному по буссоли. В
высотном отношении они должны опираться на пункты государственной геодезической сети России.
20