7.2. Державна геодезична мережа України

На місцевості часто доводиться бачити дерев'яні чи металеві споруди - чотирикутні піраміди, розташовані на підчищеннях. Це опорні геодезичні пункти єдиної Державної геодезичної мережі України, названі так тому, що становлять опору (вихідний початок) топографічних знімань і геодезичних вимірювань. Ці пункти, закріплені на місцевості й відмічені як довгочасні будови.

Опорні пункти геодезичної мережі бувають трьох видів: о планові - з визначеними точними координатами в системі географічних координат (φ,λ) і в системі зональних прямокутних координат Гауса (х, у)

=> висотні (репери і марки) - з точними відмітками (висотами, визначеними відносно нуля Кронштадтського футштока);

=> висотно-планові - з точними координатами і відмітками. Ці пункти (точки) розташовують (будують) на місцевості за заздалегідь складеним планом на відстані 5-10-25 км один від одного, залежно, від класу мережі і закритості місцевості (лісова, степова, тощо).

Державна опорна геодезична мережа створюється методами тріангуляції, полігонометрії, трилатерації I, II, III і IV класів, які різняться між собою точністю вимірювання кутів і ліній, довжиною сторін і порядком їх розвитку.

Тріангуляція

Тріангуляція (від лат. - трикутник) - це основний метод створення геодезичних пунктів за допомогою системи побудованих на земній поверхні трикутників із сторонами 5- 10-20-25 км, у яких визначені кути та деякі із сторін.

Вершини трикутників представлені геодезичними пунктами, які закріплені підземними і наземними довгостроковими знаками і є опорними пунктами (точками) геодезичної мережі.

Для обчислення координат пунктів тріангуляції (вершин трикутників), шімірюють з великою точністю одну сторону (базис) і азимут якого- мебудь трикутника та всі кути (рис. 7.1). Довжини сторін останніх і рикутників, тобто відстань між опорними пунктами, визначають за тригонометричними формулами. Такий метод (він називається геодезичним) дає змогу встановити координати опорного пункту з точністю до ± 0,1 м., тоді як астрономічним методом координати точки можна визначити з точністю до ± 10... 15 м.

Рис. 7.1. Ланка тріангуляції.

Тріангуляція буває чотирьох класів. Полігони І класу заповнюють мережею тріангуляції II, III і IV класів, унаслідок чого вся площа полігону І класу вкривається суцільною сіткою тріангуляції.

Для тріангуляційної мережі кожного з класів характерна певна довжина сторін трикутників і ступінь (клас) точності вимірювань кутів і відстаней.

Тріангуляційну мережу першого класу будують у вигляді системи полігонів периметром 800... 1000 км. Полігони складаються з ланок- ланцюжків трикутників (рис. 7.2.) довжиною до 200 км уздовж меридіанів і паралелей. Форма трикутників повинна бути близької до рівно- стороннього з довжиною сторони не менш 20 км. Чотирикутник abcd утворить базисну мережу - геодезичну будову, у якій виміряний базис cd і визначені всі кути при вершинах. По кутам і базису в кожному чотирикутнику визначаються довжини вихідних (або базисних) сторін (наприклад, ab). Вони необхідні для визначення всіх сторін ланцюжка трикутників з контролем. На кінцях базисних сторін розташовують пункти Лапласа, у яких астрономічним шляхом визначають широту, довготу і і азимут.

Трикутники другого класу (на рис.1.2, позначені кружками) заповнюють суцільною сіткою полігони першого класу. Довжини сторін трикутників другого класу 7. ..20 км.

Державні геодезичні мережі третього і четвертого класів (вершини позначені відповідно кружками з крапкою і зірочками (див. рис. 7.2.), розташовують усередині трикутників другого класу.

Щоб видно було пункти тріангуляції, вершини трикутників закріплюю 11 на м ісцевості геодезичними (тріангуляційними) знаками, які складаються з двох основних частин: підземної-центра пункту;зовнішньої геодезичногознака, встановленого над центром пункту.

Рис.7.2. Схема послідовності розвитку державної геодезичної мережі

Центри геодезичних пунктів (знаків) закладають у землю нижче від шару промерзання ґрунту. Це забезпечує незмінне положення самого геодезичного пункту, збереження його та нерухомість точок (центрів марок). Типи центрів, які закладають у землю, залежать від фізико- і ео графічних умов району, складу ґрунту та глибини його промерзання. Їх виготовлюють з бетону чи металевих труб, заповнених бетонним розчином.

У бетонні блоки чи труби закладають спеціальні чавунні марки з напівпівсферичною головкою. У їх центрі міститься отвір або взаємно і іері іендикулярні рисочки, точка перетину яких і є точкою, до якої зводять (прив'язують) усі кутові й лінійні вимірювання. Координати її визначають.

У конструкцію центра закладають дві марки: одна в основу, друга у ін'| >хній блок. Вісі марок центра мають знаходитися на одній прямовисній лінії.

Споруджений центр засипають землею. Щоб швидко знайти марку, зверху ставлять розпізнавальний стовп загальною довжиною 70 см так, щоб він піднімався над землею на 10 см.

Для взаємної видимості пунктів тріангуляції над центром споруджують геодезичні знаки трьох типів:

=> прості піраміди висотою 10 м з візуальним циліндром зверху, на який наводять топографічний прилад;

=> прості сигнали висотою до 15 м, які складаються з двох пірамід. Зверху на зовнішній піраміді є візуальний циліндр і майданчик для спостереження. Внутрішня піраміда служить штативом і зверху закінчується столиком, на який встановлюють топографічний прилад;

=> складні сигнали висотою до 50 м для збільшення дальності видимості інших геодезичних знаків.

Загальний устрій геодезичного знаку та зображення пунктів геодезичної мережі на карті подано на рис. 7.3.

Рис. .7.3. (а) геодезичний знак (піраміда), (б) зображення пунктів на картах.

На закритій місцевості (залісеній, гористій) застосовують метод полігонометрії, тому що спорудження надто високих тріангуляційних знаків дорого коштує і технічно важке.