ТЕМА: ПОБУДОВА ГЕОДЕЗИЧНИХ МЕРЕЖ ЗГУЩЕННЯ

План

1. Загальні відомості про геодезичну мережу згущення.

2. Схеми їх побудови.

3. Складання проекту побудови мереж згущення, рекогносцировка та закріплення пунктів геодезичної мережі на місцевості.

4. Способи вимірювання горизонтальних кутів. Журнал польових вимірювань та його обробка.

5. Способи вимірювання базисів у мережах згущення.

6. Попереднє вирахування сторін у мережах згущення.

7. Поняття про будову геодезичної мережі методом трилатерації.

1. Інструкцією встановлена така щільність пунктів державної геодезичної мережі для проведення топографічних зйомок:

а) для зйомок у масштабах 1:25000 та 1:10000 – в середньому один пункт тріангуляції (полігонометрії, трилатерації) будь-якого класу на 50-60 км і один репер нівелювання будь-якого класу на 40-60 км ²;

б) для зйомок у масштабах 1:5000 – один пункт на 20-30км² і один репер нівелювання на 5-7км²;

в) для зйомок у масштабі 1:2000 і крупніше – один пункт на 5-15 км і один репер нівелювання на 5-7км².

Такої щільності пунктів недостатньо для виконання топографічних зйомок у масштабах 1:1000 і 1:500 та особливо зйомок міських (забудованих)територій.

Тому виконують подальше згущення геодезичної основи шляхом побудови мереж згущення (мережі місцевого значення) і зйомочної основи.

Мережі згущення, як правило, розвиваються на основі пунктів Державної геодезичної мережі з метою збільшення щільності пунктів геодезичної мережі для створення можливості виконання зйомок у крупних масштабах і безпосереднього рішення інженерно-геодезичних задач.

2. Планові геодезичні мережі згущення поділяються на два розряди. Вони створюються у вигляді триангуляції, трилатерації та полігонометрії.

Метод тріангуляції застосовується, як правило, на відкритій місцевості, або у випадках, якщо з яких-небудь причин застосування методу полігонометрії неможливо або недоцільно. Основні характеристики геодезичних мереж згущення наведені в таблиці.

Розряд	Довжина сторін, км	Сер. кв похибка вимірювання кутів, сек	Відносна похибка вимірювання сторін	Відносна похибка визначення довжини сторони в найслабшому місці
Тріангуляція
1	0.5-5	5	1:50000*	1:20000
2	0.25 - 3	10	1:20000*	1:10000
Полігонометрія
1	0.12-0.8	5	1:10000	-
2	0.08 - 0.35	10	1:5000	-

* - відносні похибки вимірювання вихідної (базисної) сторони

Триангуляція 1 розряду будується у вигляді суцільної мережі, рядів трикутників, вставок систем або окремих пунктів на основі державної геодезичної мережі. Триангуляція 2 розряду розвивається у вигляді мереж, окремих пунктів або груп пунктів між пунктами державної геодезичної мережі, а також між пунктами триангуляції 1 розряду.

При відсутності пунктів державної геодезичної мережі для основи топографічних зйомок будують самостійні мережі триангуляції 1 і 2 розрядів з умовою, що площа зйомки в масштабі 1:5000 не перевищує 500 км або в масштабі 1:2000 - 100км². При цьому довжина вихідної (базисної) сторони повинна бути не меншою, ніж 1 км, і виміряна з відносною похибкою, вказаною в таблиці вище.

Полігонометрія 1 та 2 розрядів створюється у вигляді окремих ходів або систем ходів з вузловими точками. Основні характеристики полігонометрії наведені в таблиці вище. Кількість сторін в ході не повинно перевищувати 15. Оптимальні довжини сторін приймаються рівними 0.3 та 0.2 км відповідно для 1 і 2 розрядів.

На всі пункти геодезичних мереж згущення передаються висоти нівелюванням IV класу або технічним нівелюванням.

Технічне нівелювання є висотною геодезичною основою мереж згущення. Технічне нівелювання виконується окремими ходами, системами ходів і замкненими полігонами між пунктами державної геодезичної висотної мережі. Середня квадратична похибка визначення перевищення складає біля 17 мм на 1км ходу.

Традиційними способами визначення планових координат пунктів, які застосовуються геодезистами вже на протязі кількох століть, є астрономічний та геодезичний. В останні роки все ширше впроваджуються нові способи (супутникові та інерційні), які базуються на сучасних досягненнях науки і техніки.

Астрономічний спосіб полягає у визначенні координат кожного пункту та астрономічних азимутів а напрямів геодезичної мережі за спостереженнями небесних світил. Азимути напрямків можуть бути визначені гіроскопічним способом за допомогою спеціальних приладів, що називаються гірокомпасами або гіротеодолітами. В подальшому від астрономічних координат, використовуючи відхилення прямовисних ліній, переходять до геодезичних (В, L), а потім - до планових (х, у) координат. Перевагою даного способу є незалежне визначення координат пунктів. Однак навіть незначні похибки у визначенні відхилень прямовисних ліній призводять до чималих за величиною похибок у визначенні планових координат, що досягають до 100м. Тому основним недоліком даного способу є його порівняно невелика точність.

Геодезичний спосіб полягає в тому, що з астрономічних спостережень знаходять координати тільки окремих (вихідних) пунктів мережі, а координати інших пунктів обчислюють за виміряними сторонами і кутами геометричних фігур, вершинами яких є опорні пункти. Цей спосіб більш точний в порівнянні з попереднім і є основним при побудові планових геодезичних мереж на території нашої країни.

Супутниковий спосіб полягає у визначенні координат пунктів за радіосигналами спеціальних штучних супутників Землі. З кожного такого супутника постійно випромінюються радіосигнали, які містять інформацію про його координати в навколоземному просторі в даний момент часу. Приймаючи сигнали не менше 4-х супутників, що обертаються по різних орбітах, можна з високою точністю (до кількох сантиметрів) визначити координати будь-якого пункту в будь-якій точці земної кулі. Невід'ємною частиною супутникових систем є спеціальні приймачі, котрі містять вмонтовані мікропроцесори, які за прийнятими радіосигналами обчислюють координати пункту спостережень. Такі системи називаються навігаційними. Перевага супутникового способу полягає у незалежному визначенні координат окремих пунктів, тому мережі виходять однорідними (однаковими) за точністю.

Інерційні способи ґрунтуються на використанні спеціальних приладів - інерційних геодезичних систем. Основними блоками цих систем є акселерометри - пристрої для визначення прискорень у напрямку трьох координатних осей, що виникають при переміщенні приладу. Знаючи час і прискорення, можна визначити проекцію вектора переміщення на координатні осі. Підсумовуючи переміщення за допомогою інтеграторів, визначають приріст координат в кожній поточній точці шляху переміщення приладу відносно деякого початкового пункту. Точність визначення координат у даному способі зменшується відповідно віддалення від початкового (вихідного) пункту.

3. При складанні опорних мереж згущення на великих територіях складають проект побудови і рекогносцировки мережі, в якому освітлюють слідуючі питання:

1. викладання цілей і задач створення опори для зйомки заданих масштабів;

2. відомості про наявність опорних пунктів державної мережі вищих класів з їх координатами, висотами і територіальне розміщення їх на заданій площі;

3. мілкомасштабний план з схематичним нанесенням меж трапецій зйомочних планшетів і наміченим положенням пунктів аналітичної мережі. При цьому показують типові фігури мережі трикутників, центральних систем, чотирикутників тощо. В закритій місцевості бажано проектувати полігонометричні ходи. Схема розміщення пунктів повинна забезпечувати опору кожного планшету для розвитку зйомочного обґрунтування;

4. відомості про характер закладання центрів і знаків.

Після складання проекту виконувач виїжджає в поле для виконання проекту шляхом рекогносцировки місцевості. основна задача рекогносцировки складається в уточненні проекту по розміщенню опорних пунктів і кінцевому виборі місцеположення пунктів. Пункти вибираються на командних висотах місцевості з урахуванням побудови зйомочної мережі. При рекогносцировці місцевості інколи проводяться невеликі зміни проекту у відповідності з місцевими умовами. Після рекогносцировки проводять побудову центрів і знаків, а потім вимірювання кутів і довжин ліній.

4. Вимірювання напрямків способом кругових прийомів.

Для вимірювання напрямків з т.М на пункти А, В, С, О (рис. 186) на станції в т.М встановлюють теодоліт в робоче положення. Алідаду скріплюють з лімбом на відліку приблизно 1 – 2' і поворотом лімба наводять трубу на початковий пункт Л. При цьому положенні приладу беруть відлік по лімбу и записують його в журнал польових вимірювань. Потім лімб залишають закріпленим (недвижимим), а алідаду повертають по ходу годинникової стрілки і наводять тру

, уточнює спостерігання. Проведений перелік спостерігань складає один півприйом. Потім трубу переводять через зеніт і при другому положенні вертикального круга трубу знову переводять на початковий пункт А и беруть відліки при закріпленому лімбі. Алідаду обертають проти ходу годинникової стрілки, трубу послідовно наводять на пункти В, С, В, А и беруть відліки. Цим закінчується другий півприйом. Обидва півприйома складають один прийом. Таких прийомів може бути декілька, в залежності від точності приладу і потрібної точності вимірювання кутів за інструкцією. При переході до спостережень від одного прийому до іншого, лімб повертають на кут, рівний 180º, де n — число прийомів.

Журнал польових вимірювань способом кругових прийомів приведений в таблиці.

Станція	Точки спост.	Відліки R	Відліки L	R – (L—180)		Напрямки, приведені до нуля
		1	1
М					Ср. 0°02'21"
	А	0°02'12"	180°02'24"	-12"	0 02 18	0°00'00"
	В	56 40 24	236 40 24	0	56 40 24	56 38 03
	С	120 25 24	300 25 36	-12	120 25 30	120 23 09
	D	182 30 30	2 30 36	-6	182 30 33	182 28 12
	А	0 02 24	180 02 24	0	0 02 24

В таблиці записані спостереження першого прийому. В останній графі вирахувані середні значення відліків, приведених до нульового напрямку на початковий пункт. В інших прийомах відліки також приводять до нульового напрямку и з напрямків декількох прийомів беруть кінцеві середні напрямки, за якими можна вирахувати кути як різницю напрямків.