10. Метод точної полігонометрії. Комбіновані геодезичні мережі

10.1. Основні принципи полігонометрії та її класифікація

Разом з тріангуляцією полігонометрія є основним методом побу­дови опорних геодезичних мереж. На місцевості Прокла-даються ходи, або полігони, з вимірюванням горизонтальних кутів на пунктах ходу і довжин сторін між ними. В результаті обробки визначаються коор­динати пунктів ходу або полігону.

Полігонометричні мережі найчастіше будуються на закритих ділянках місцевості (заліснених або забудованих), де доводиться споруджу­вати високі сигнали в тріангуляції.

Полігонометрична мережа розділена на такі класи й розряди:

1) полігонометрія 1-го, 2-го, 3-го й 4-го класів; її будують замість тріангуляції відповідного класу;

2) полігонометрія 1-го й 2-го розрядів; її будують як дальше згущення державної геодезичної мережі, або ж вона самостійно служить для обгрунтування великомасштабних топографічних зйомок при міському й промисловому будівництві.

Вигоди і зручності полігонометрії полягають у тому, що:

1) немає необхідності будувати дорогі високі сигнали;

2) можна будувати пункти безпосередньо біля об'єктів зйомки, тому що з кожного пункту ходу полігонометрії достатньо мати види­мість тільки в двох напрямках, тоді як з пункту тріангуляції повинна бути видимість не менш як на три інших пункти.

До недоліків полігонометрії належить відсутність жорстких зв'яз­ків між сусідніми пунктами, що властиво мережам тріангуляції.

Полігонометрія будується у вигляді окремих ходів, які спираються на вихідні пункти, або у вигляді замкнутих полігонів. Є витягнуті і ла­мані ходи полігонометрії.

Полігонометричні ходи рекомендується прокладати у витягнутій формі, тому що вони більш точні і потребують мінімальних затрат пра­ці на кутові й лінійні вимірювання. Треба домагатися, щоб сторони полігонометрії були по можливості однаковими, не варто допускати поєднання довгих сторін з короткими.

Полігонометрія поширилася в зв'язку зі створенням державної геодезичної мережі завдяки застосуванню фізичних методів вимірювання довжин ліній за допомогою світловіддалемірів і радіовіддалемірів. Про доцільність засто-сування полігонометрії на певній ділянці місцевості роблять висновок виходячи з фізико-географічних умов місцевості та техніко-економічних показників.

Характеристику полігонометричних мереж наведено в табл. 10.1. Полігонометрію 1-го класу прокладають у вигляді витягнутих ходів: кожний з них складається не більш як з 10 сторін і утворює ланку першоклас­ного полігону. На обох кінцях крайніх сторін ланки визначають пункти Лапласа. Сторони вимірюють високоточними світловіддалемірами, ку­ти - оптичними теодолітами типу Т-05. Державну геодезичну мережу 2-го класу методом полігонометрії будують за особливою програмою, яку розробляють для кожного окремого випадку. Полігонометрію 3-го й 4-го класів будують у вигляді систем з вузловими пунктами або одиноч­них ходів, які спираються на пункти вищих класів. Сторони в поліго­нометрії 2-го, 3-го й 4-го класів вимірюють світло-віддалемірами типу СГ-3 та їм подібними, кути - оптичними теодолітами Т-1 і Т-2.

Полігонометрія 1-го й 2-го розрядів служить для планового обґрунтування топографічних зйомок у масштабах 1:5000-1:500, а також для забезпечення планувальних робіт при житловому й промислово­му будівництві тощо. Її будують у вигляді окремих ходів і систем, що спираються на пункти державної геодезичної мережі. Сторони при цьо­му вимірю-ють світловіддалемірами, оптичними віддалемірами та інши­ми вимірювальними приладами, кути - оптичними теодоліта-ми.

При проектуванні полігонометрії дотримуються тих самих правил, що й при проектуванні тріангуляції, тільки в деяких випадках попе­редньо роблять обстеження. Найчастіше проектування ведеться за наявними для даної території картами. Деталі уточнюються рекогнос­цировкою. Іноді виконують попередній розрахунок точності проекто­ваної полігонометричної мережі. При цьому чинять так само, як і в трі­ангуляції, тобто визначають поздовжнє, поперечне зміщення ходу, по­милки азимутів тощо. Правила оцінки такі самі. Наприклад, для витяг­нутого рівностороннього ходу полігонометрії, що спирається на ви­хідні азимути, легко одержати такі формули:

а) для поздовжнього зміщення

б) для поперечного зміщення

в) середня квадратична похибка азимута

де n- число сторін ходу між відомими азимутами; k - порядковий номер будь-якої сторони ходу; L=ns - довжина витягнутого ходу; s - довжина сторони.

Таблиця 10.1

Характеристика полігонометрії

Клас поліго-нометрії	Довжина сторони, км	Середня квадратична похибка вимірювання
		кутів	сторін
1	2	3	4
1 2	20-25	0,4"	1:300 000
2	7-20	1"	1:250 000
3	3-8	1,5"	1:200 000
4	0,25-2	2"	1:150 000
	Полігонометричні мережі згущення
1 розряд	0,2	5"	1:10 000
2 розряд	0,15	10"	1:5000

На пунктах полігонометрії 1-3-го класів закладають центри і будують зовнішні знаки тих самих типів, що й на пунктах тріангуляції. Засто­совують також розбірні сигнали, а якщо довжина сторони менша за 3 км - візирні марки, які встановлюють на штативах. У полігонометрії 1-го й 2-го роз-рядів знаками є полігонометричні марки на штативах і вішки. За центри беруть залізобетонні моноліти різної конструкції.

Залежно від методів, застосовуваних для визначення довжин сторін у полігонометрії, розрізняють траверсну полігонометрію (коли дов­жину сторони визначають як замикаючу внаслідок обробки спеціаль­но прокладеного полігонометричного ходу з коротшими сторонами), паралактичну (у цьому разі для визначення довжини сторони вимі­рюють невеликий базис, розміщений перпендикулярно до сторони, і паралактичні кути, під якими видно базис з кінців лінії) і світловіддалемірну (при цьому довжини сторін вимірюють безпосередньо світ­ловіддалемірами).