4. Проектирование планового обоснования

В современных условиях полигонометрия является одним из основных методов определения положения координат пунктов плановых геодезических сетей, при сгущении геодезической основы на городских застроенных и незастроенных территориях.

При создании геодезической сети методом полигонометрии на местности строят геодезические пункты, соединив которые получают ломаную линию, в которой измеряют все длины сторон Si, соединяющих пункты, а на пунктах углы поворота βi. Конечные пункты такого хода называются опорными, на них измеряют примычные углы β1 и βn+1 между исходными и определяемыми сторонами. Для исходных сторон известны дирекционные углы или Азимуты.

Полигонометрические сети должны содержать избыточное число исходных данных. С целью обеспечения большей жесткости при создании сетей следует стремиться к сокращению ее многоступенчатости, например, развитие полигонометрии 4 класса и 1 разряда.

При проложении параллельных полигонометрических ходов одинаковой точности (одного класса или разряда) и по длине близких к придельным расстояния между пунктами должно быть не менее 2,5 км в 4 классе и 1,5 км- в 1 разряде. При меньших расстояниях между ближайшими пунктами должна быть произведена связь путем проложения хода соответствующего класса или разряда.

При проложении полигонометрических ходов разной точности, например 1 разряда и 4 класса, идущих параллельно, и при наличии расстояний между пунктами менее 1,5 км между этими ходами должна быть произведена связь проложением хода 1 разряда.

Пункты полигонометрического хода должны закрепляться на местности центрами (но не все, а только часть их) в соответствии с требованиями плотности обеспечения съемки плановой основой. Обязательно закрепляются узловые пункты.

Высоты полигонометрических пунктов должны определяться нивелированием IV класса или техническим. В горной местности при обеспечении съемок с сечением рельефа через 2 и 5 м допускается определять высоты пунктов тригонометрическим нивелированием.

Полигонометрические работы состоят из следующих процессов:

1) составление проекта.

2) рекогносцировка трассы и пунктов полигонометрического хода.

3) установка знаков и закладка центров.

4) измерение углов.

5) измерение линий.

6) привязка к пунктам государственной геодезической сети высших классов и разрядов.

7) обработка результатов полевых измерений.

8) предварительные вычисления и оценка точности полевых измерений.

9) уравнительные вычисления и оценка точности полученных результатов.

10) составление каталога.

11) составление технического отчета.

Основная задача проектирования состоит в том, чтобы из всех возможных вариантов тот вариант полигонометрических ходов и сете, который по точности соответствовал бы поставленным задачам, а для осуществления требовал бы минимальных трудовых и денежных затрат.

Проектирование полигонометрических ходов и сетей 4 класса, 1 и 2 разряда производят с учетом масштаба и метода предстоящих съемок, требований инструкции , а также и специальных требований, предъявляемых и другими организациями.

До начала проектирования необходимо определить границы обеспечиваемого района; собрать данные об условиях работ в нем:

• сведения о путях и средствах сообщения

• метеорологические сведения

• физико- географические и геоморфологические описания

• данные гидрологических исследований и т. п

собрать топографические карты масштаба 1 : 25 000 и крупнее, схемы ранее исполненных триангуляционных и полигонометрических сетей, чтобы установить наличие и пригодность исходных пунктов . Кроме того ,до начала работ надо выяснить необходимую густоту обеспечения территории геодезическими пунктами с учетом перспективы развития территорий согласно генеральному плану и плану освоения земель, а также точность определения положения пунктов, дирекционных углов и длин линий.

Полигонометрические углы проектируются в виде отдельных разомкнутых ходов, опирающихся на два исходных пункта. При обеспечении геодезическими пунктами значительных площадей проектируют полигонометрические сети. При этом следует учитывать, что ходы и сети 4 класса должны опираться на пункты триангуляции и полигонометрии высших классов. Ходы и сети 1 разряда должны прокладываться между пунктами 4 класса, ходы и сети 2 разряда- между пунктами ходов 1 разряда.

При составлении проекта вначале задаются наиболее целесообразной схемой построения сети, точностью измерения углов и линий и рассчитывают ожидаемые ошибки по формулам, приведенным в параграфе 50.Если ожидаемая точность не удовлетворяет предъявленным требованиям, то изменяют схему построения и повторяют расчет.

Детальное проектирование полигонометрических ходов 4 класса и 1 и 2 разрядов для незастроенной территории производят на топографических картах масштаба 1 : 25 000, а для застроенной территории- масштаба 1 : 10 000. На картах вначале наносят исходные пункты на территорию объекта и на смежные участки, после чего намечают направления отдельных ходов в соответствии с принятой схемой развития сети. Ходы намечают в тех местах, где они с максимальной эффективностью могут быть использованы, однако при этом учитывают и характер местности, и имеющиеся приборы для линейных измерений.

Ходы должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной для производства угловых и линейных измерений. В соответствии с этим ходы намечают вдоль дороги или около них, по долинам рек, по существующим лесным просекам, избегая заболоченных мест.

После того как намечено направление отдельных ходов, переходят к выбору положения отдельных пунктов с соблюдение максимальной и минимальной длины линий. Следует также помнить, что места, намечаемые для постановки полигонометрических знаков, должны обеспечивать их долговременную сохранность. Не следует предусматривать постановку знаков на пашне, болотах, оползнях и т.п. Для проверки на местности, уточнения, дополнения и исправления составленного по топографической карте проекта полигонометрической сети производится рекогносцировка.

В проекте сгущение государственной геодезической основы выполнялось методом полигонометрии 1-го и 2-го разрядов с соблюдением основных нормативных технических параметров (табл. 2).

Таблица 2

Требования, предъявляемые к полигонометрии 4 класса, 1 и 2-го разрядов

Показатели	4 класс	1 разряд	2 разряд
1.Предельные длины отдельных полигонометрических ходов L при измерении линий светодальномерами (С/Д) и электронными тахеометрами (ЭТ) в зависимости от числа сторон n в ходе, км	Max n=30 L=8 км; n=20 L=10 n=15 L=20 n=10 L=15 Min n=6 L=20	Max n=50 L=10 км n=40 L=12 n=25 L=15 n=15 L=20 Min n=10 L=25	Max n=30 L≤6 км n=20 L=8 n=10 L=10 n=8 L=12 Min n=6 L=14
2.Предельная длина хода при измерении линий другими методами, км	15	5	3
3.Предельные длины ходов: между исходной и узловой точкой, км между узловыми точками, км	2/3 показателей отдельного хода 1/ 2 показателей отдельного хода
4. Длина сторон хода, км
наименьшая	0,25	0,12	0,08
наибольшая При применении С/Д и ЭТ максимальные длины сторон не ограничиваются и устанавливаются в зависимости от возможностей приборов	2,00	0,80	0,35
5. Средняя квадратическая ошибка измерения угла (по невязкам в ходах)	2,0"	5,0"	10,0"
6.Угловая невязка в ходе, fβ"	±5	±10	±20
7. Средняя квадратическая ошибка измерения длины стороны	до 500 м±2 см от 500 до1000 м ±3 см свыше 1000 м 1/40000	до 1000 м ±3см свыше 1000 м 1/30000	до 1000 м ±5см
8.Относительная ошибка хода не более	1:25000	1:10000	1:5000

Примечания:

1. В ходах число сторон и их длины в интервале max-min могут быть любыми при соответствии других показателей данным таблицы.

2. Приведенные показатели для полигонометрии 4 класса в сетях сгущения отличаются от показателей полигонометрии 4 класса ГГС.

Точность полигонометрических ходов различного назначения при их определенных параметрах в подавляющем большинстве действующих нормативных документов характеризуется и регламентируется предельными относительными ошибками хода.

После нанесения на карту установленных или определяемых исходных пунктов и определения нормативного количества новых пунктов для сгущения геодезической основы методом полигонометрии на карте эскизно намечаются варианты направлений полигонометрических ходов между исходными пунктами с приблизительно равномерным расположением новых пунктов в границах объекта. При проектировании рекомендуется по возможности прокладывать ходы, близкие по форме к прямолинейным, приурочивая их направления к транспортным магистралям (ходы вдоль дорог, по берегам рек), в лесных массивах ходы прокладываются по просекам и т.д.

Проектируемым ходам дается название, которое состоит из названий (номеров) через дефис начального и конечного исходных пунктов, остальным пунктам полигонометрических ходов присваиваются только номера.

По выбранному направлению хода намечается местоположение первого проектного пункта с соблюдением требований и рекомендаций инструкции [3], одновременно решается вопрос о способе привязки проектируемого хода к исходному пункту и исходным направлениям. Относительно намеченного на карте пункта выбирается местоположение следующего пункта. По аналогичной схеме определятся местоположение остальных проектных пунктов хода и способ привязки на конечном исходном пункте.

Важнейшим условием при определении местоположения пунктов полигонометрии 4 класса, 1 и 2-го разрядов является наличие видимости с земли между смежными пунктами.

При установлении отсутствия видимости между пунктами следует изменить местоположение одного, двух пунктов, возможно изменение и направления хода.

Расчет точности запроектированных ходов полигонометрии выполнялся в программном комплексе CREDO_dat и включал вычисление средней квадратической ошибки в наиболее слабом месте хода (его середине), средней квадратической ошибки положения конечной точки хода Мк, а также относительной ошибке хода по формуле (2).

Полученное значение предельной относительной ошибки не должно превышать его нормативного значения – 1/T, установленного инструкцией :

Основные характеристики запроектированных ходов полигонометрии приведены в табл. 3

Таблица 3

Основные характеристики полигонометрии 4-го и 1-го разряда

Наименование хода	Кол-во сторон	Длина хода, м	Smin, м	Smax, м	СКОm	СКОms см	СКОMк, м	Мср, м	Относи-тельная ошибка
п.т. Коровкино, п.т. Новоселки (4 класс)	7	6184,912	512,674	1262,98	2,0	2,0	0,062	0,031	1/49878
пт. Михалино, п.т. Коровкино (4 класс)	7	3861,295	345,118	1168,710	2,0	2,0	0,068	0,034	1/28393
пп 4, пп7 (1 разряд)	6	5347,118	352,156	1062,169	5,0	2,0	0,078	0,039	1/34276

Средние квадратические ошибки положения пунктов в ходах полигонометрии 4-го класса и 1-го разрядов в наиболее слабом месте не превышают величины 0,039 м, а величины относительных ошибок ходов полигонометрии не превышают требуемых значений .