Лекция №4
государственные геодезические сети
1 Понятие о ГГС. Классификация
2 Основные методы создания геодезических сетей
3 Государственная плановая геодезическая сеть
4 Высотные геодезические сети
5 Разрядные сети сгущения, съемочные сети
6 Новая структура государственной геодезической сети
1 Понятие о ггс. Классификация
Геодезическая сеть — система закрепленных на земной поверхности точек – геодезических пунктов, положение которых определено в общей системе координат.
Геодезические сети строят исходя из общего принципа геодезии — от общего к частному. Сначала на территории страны была создана редкая сеть геодезических пунктов, координаты которых определены с высокой точностью. Затем эта сеть была сгущена сетями с меньшими расстояниями между пунктами, однако координаты пунктов этих более плотных сетей определялись соответственно с меньшей точностью. Такой принцип построения геодезических сетей позволяет обеспечить территорию страны пунктами с известными координатами такой плотности, которая необходима для производства топографических съемок, геодезического обеспечения различных инженерных работ и решения других важных проблем (наука, проблемы экологии, метеорология, навигация, поиск полезных ископаемых, задачи обороны страны и т.д.).
При создании геодезической сети на местности производят комплекс геодезических работ: измерения горизонтальных и вертикальных углов, измерения длин линий, определение превышений и высот точек, закрепление пунктов сети. При этом все геодезические работы производят с обязательным контролем для исключения грубых ошибок и для оценки точности производимых измерений. Результаты геодезических измерений подвергаются математической обработке с определением планового и высотного положения (с определением координат) всех пунктов геодезической сети.
Если пункты данной геодезической сети несут только плановые координаты Х и У, то такую сеть называют плановой, если только высоты Н, то — высотной. Если пункты сети имеют все три координаты X, У и Н, то такую геодезическую сеть называют планово-высотной.
По своему назначению и точности геодезические сети разделяют на государственные, сети сгущения и съемочные сети.
Точную геодезическую сеть, имеющую координаты, распространяемые на всю территорию страны и являющуюся основой для построения других сетей, называют государственной геодезической сетью.
Сеть, полученную в результате развития между пунктами государственной геодезической сети и связывающую их со съемочными сетями, называют геодезической сетью сгущения.
Геодезическую сеть, создаваемую для непосредственного производства топографических съемок, для геодезического обеспечения инженерных работ и решения других научных и практических задач, называют съемочной геодезической сетью.
2 Основные методы создания геодезических сетей
Плановое положение пунктов геодезических сетей создают методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, а также другими методами, в частности, в последнее время наземно-космическими методами с использованием систем спутниковой навигации («GPS»).
Метод триангуляции состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты, с измерением всех углов и некоторых из сторон—базисов (рис.1, а).
Измерения горизонтальных углов в треугольниках производят точными угломерными приборами — теодолитами, а базисов светодальномерами, электронными тахеометрами или другими мерными приборами.
Рис. 1. Методы планового обоснования геодезических сетей: а — триангуляция; б — трилатерация; в — полигонометрия
По мере удаления от базиса, измеренного в начале сети триангуляции, точность определения сторон треугольников понижается, поэтому для повышения точности и контроля в конце ряда треугольников измеряют еще один базис.
Для того чтобы в триангуляции было принципиально возможным определение координат всех пунктов, минимальное число измерений сводится: к измерению двух углов в каждом треугольнике, одного базиса сети, дирекционного угла одного из направлений и к определению координат одного из пунктов. Однако при создании триангуляции измерений всегда производят больше минимально необходимого их числа. Это нужно для контроля и повышения точности измерений. Так, в ряду триангуляции, изображенном на рис.1а, в каждом треугольнике измерены все три угла, два базиса b1 и b2, их дирекционные углы α1 и α2, a также включены два пункта А и В с известными координатами Ха, Ya и Хb, Кb.
Наличие избыточных измерений дает возможность производить их компьютерную обработку с использованием специального математического аппарата, называемого уравниванием измеренных величин.
Метод трилатерации (линейной триангуляции) состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты с измерением горизонтальных проекций длин всех сторон.
В связи с отсутствием в трилатерации избыточных измерений для обеспечения возможности контроля измерений и повышения их точности путем уравнивания в трилатерации измеряют длины диагоналей, соединяющих вершины смежных треугольников. Поэтому ряды триангуляции состоят из геодезических четырехугольников, центральных систем или их комбинаций (рис. 1, б).
Метод полигонометрии состоит в создании геодезических сетей путем измерения горизонтальных проекций расстояний между геодезическими пунктами и горизонтальных углов между сторонами сети.
Для обеспечения избыточных измерений с целью осуществления контроля измерений и повышения их точности путем уравнивания в полиго-нометрические ходы включают пункты существующих геодезических сетей с известными координатами и дирекционными углами некоторых направлений (рис. 1,в).
Наземно-космический метод заключается в создании геодезических сетей с использованием систем и приборов спутниковой навигации («GPS»).
Системы спутниковой навигации и современные приемники «GPS» позволяют быстро определять трехмерные координаты геодезических пунктов с точностью до долей сантиметра. Для обеспечения необходимой точности измерений и их контроля определение координат пунктов сети производят многократно в разное время при различном положении навигационных спутников (созвездий) на небосклоне.
Наземно-космический метод создания и развития геодезических сетей — это самый современный, универсальный, точный и простой метод производства геодезических работ на любых территориях, но он особенно эффективен в необжитых районах с низкой плотностью пунктов геодезических сетей.
Высотные геодезические сети создают в основном методами геометрического и тригонометрического нивелирования.