21.Методы построения плановых геодезических опорных сетей: триангуляция, трилатерация, полигонометрия.

При любых геодезических работах измеряют только два элемента: углы и линии. Комбинация этих двух элементов дает три способа определения по­ложения точки относительно исходной линии:

способ угловой засечки, когда положение точки определяется двумя углами;

способ линейной засечки, когда положение точки определяется дву­мя линиями;

полярный способ, когда положение точки определяется углом и ли­нией.

Этим трем способам соответствуют три традиционных метода по­строения плановых ГОС: триангуляция, трилатерация и полигонометрия.

Триангуляция – сеть примыкающих друг к другу треугольников, в которых измерены все углы и все стороны. Основной прибор – теодолит. Зная координаты точки А и дирекционный угол первого направления, по формле дир угла определяем дир углы остальных сторон. Зная дир углы и длины линий, по формулам прямой геодезической задачи находим координаты всех пунктов

Трилатерация – сеть примыкающих друг к другу треугольников, в которых измерены все стороны.

Основной прибор – светодальномер. По теореме косинуса определяются все углы треугольника . после определения углов далнейшие действия аналогичны расчету триангуляции.

Полигонометрия – линейно-угловой ход, в котором измерены все стороны и все углы между смежными сторонами. Основной прибор – электронный тахеометр. Расчет координат и пунктов аналогичен триангуляции и трилатерации.

22. Государственная нивелирная сеть: назначение, классификация, закрепление на местности, точность измерения превышения.

Наряду с ГГС создана государственная нивелирная сеть (ГНС). Нормальные высоты пунктов ГНС определяются в Балтийской системе, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока. Метод создания ГНС - геометрическое нивелирование. Созданная к современному периоду ГНС включает в себя:

• высокоточную сеть нивелирования I и II классов, состоящую из 110 полигонов I класса общей протяженностью 115 000 км и 850 полигонов II класса общей протяженностью 340 000 км. Любая точка территории страны удалена от линий I и II классов не более чем на 75 км. Нивелирная сеть I и II классов распространяет по всей охваченной ею территории единую Балтий­скую систему высот. По результатам нивелирования I и II классов опреде­лены разности уровней морей;

• нивелирные сети III и IV классов, проложенные внутри полигонов сети высших классов и служащие для обеспечения съемок всех масштабов и инженерных изысканий.

Нивелирные сети закрепляют на местности постоянными знаками: фун­даментальными реперами и рядовыми знаками, к которым относятся грунто­вые реперы, стенные марки и реперы. Фундаментальные реперы устанавлива­ются через 50...80 км на линиях I и II классов. Рядовые реперы и марки уста­навливают на линиях нивелирования всех классов через 5...7 км. Каждому ни­велирному знаку присваивают номер.

23. Техническое нивелирование: область применения, порядок работы на станции, высотная привязка нивелирного хода, её назначение.

Техническое нивелирование выполняется тригонометрическим или геометрическим способами. Оно производится для определения высот точек высотного съемочного обосновании и при решении различных инженерно-технических задач при изыскании, строительстве и эксплуатации линейных сооружений.

Ходы технического нивелирования прокладываются между двумя исходными реперами в виде одиночных ходов или в виде системы ходов с одной или несколькими узловыми точками. Проложение замкнутых ходов (опирающихся обоими концами на один и тот же исходный репер) разрешается в исключительных случаях. В сеть технического нивелирования должны быть включены все пункты плановых сетей сгущения (полигонометрии и триангуляции), не включенные в сеть нивелирования IV класса. Длины ходов технического нивелирования определяются в зависимости от высоты сечения рельефа топографической съемки.

Для производства технического нивелирования используются нивелиры с увеличением зрительной трубы не менее 20x и ценой деления уровня не более 45" на 2 мм, а также нивелиры с наклонным лучом. Нивелирные рейки должны иметь шашечный рисунок с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.

Нивелирование выполняется в одном направлении. Отсчеты по рейке, установленной на нивелирный башмак, костыль или вбитый в землю кол, производятся по средней нити. При нивелировании соблюдается следующий порядок работы на станции:

-отсчеты по черной и красной сторонам задней рейки;

-отсчеты по черной и красной сторонам передней рейки.

Расхождения превышений на станции, определенных по черным и красным сторонам реек, не должны превышать 5 мм.

Расстояния от прибора до реек определяются по крайним дальномерным нитям трубы. Нормальная длина визирного луча 120 м. При хороших условиях видимости и спокойных изображениях длину луча можно увеличить до 200 м.

В процессе технического нивелирования попутно нивелируются отдельные характерные точки местности, устойчивые по высоте объекты: крышки колодцев, головки рельсов на переездах, пикетажные столбы вдоль дорог, крупные валуны и т.д. Высоты указанных точек определяются как промежуточные при включении их в ход. Каждая промежуточная точка должна быть замаркирована, или на нее должен быть составлен абрис с промерами до ближайших ориентиров. Особое внимание должно быть уделено определению урезов воды.

24. Обработка журнала технического нивелирования: вычисление превышений, постраничный контроль, вычисление невязки хода, оценка её допустимости, вычисление отметок связующих и промежуточных точек, горизонт прибора.

В результате обработки журнала должны быть получены отметки точек пикетажа. Пикетаж - это система обозначения и закрепления точек трассы. Методика обработки нивелирного хода аналогична методике обработки теодо­литного хода.

1.) На каждой станции по отсчетам, взятым по черным и красным сторонам реек, дважды вычисляют превышения Л между связующими точками по фор­муле

h = a-bу

где а - отсчет по задней, b- отсчет по передней рейке.

Если расхождение между превышения­ми на станции не более 5 мм, то вычисляют среднее превышение, округляя его до целых миллиметров.

2.) Выполняют постраничный контроль. Для этого в концу страницы подсчитывают суммы задних отсчетов, передних отсчетов, превышений, средних превышений, находят величины . Если нет ошибок то

3.) Вычисляют невязку в ходе , где Нкон и Ннач – отметки конечной и начальной точек хода. Для замкнутого хода:

4.) Вычисляют допустимую невязку в ходе по формулам:

или , где L-длина хода в км, n-число станций в ходе.

5.) Если полученная невязка допустима, ее распределяют с обратным знаком поровну во все превышения хода. Поправки выписывают над средними превышениями. Сумма поправок должна точно равняться невязке с обратным знаком.

6.) Вычисляют отметки связующих точек хода по формуле:

Отметку связующей точки записывают в журнале дважды: для первой и второй станции, затем для второй и третьей.

7.)На станциях, с которых нивелировались промежуточные точки, вычисляют ГП по формуле ГП=На+а, где На- отметка задней связующей точки на станции, а- отсчет по черной стороне рейки на этой точке.

8.) Вычисляют отметки всех промежуточных точек по формуле Нс=ГП-с, где с- отсчет по рейке на промежуточной точке.