2. Состояние геодезической сети на территории населенных пунктов. Реконструкция городских геодезических сетей.

Анализ состояния геодезической сети один из важных вопросов геодезического обеспечения землеустроительных и кадастровых работ. Данный анализ позволяет ответить на вопрос, соответствуют ли существующие сети требованиям современности. Данный вопрос поднимается периодически с внедрением новых средств измерений и методов обработки и автоматизации указанных процессов. Развитию анализа состояния геодезической опоры способствовало повышение точности измерений и совершенствование методов их обработки и внедрение ЭВМ в геодезическое производство.

Выполненный за последние 20 лет анализ показал что, многоуровневый подход при создании геодезических сетей в городах привел к значительным потерям точности в положении конечных ступеней за счет ошибок исходных данных, несогласованности в требованиях к угловым и линейным измерениям, отсутствию научно обоснованных способов уравнивания. Вследствие этого в последнее время в геодезических сетях участились случаи появления недопустимых невязок в ходах (даже теодолитных) при примыкании к сетям высшего порядка.

Многоступенчатое построение геодезической опоры, без анализа точности исходных данных привело к тому, что существующие сети в городах не всегда удовлетворяют требованиям точности съемки в масштабе 1:500. Построением геодезических сетей в городах занимались различные организации: тресты инженерно строительных изысканий, предприятия ГУГК, Гипроземы, органы коммунального хозяйства. При этом отдельные иногда перекрывающиеся участки съемки и геодезической сети не увязывались между собой. Не всегда осуществлялась связь с пунктами государственной геодезической сети:

-исполненные сети по техническим данным соответствуют предъявленным требованиям нормативных документов. Однако проведенные исследования по оценке точности элементов геодезических построений указывают на значительные средние квадратические ошибки в положении смежных пунктов, достигающие +150 мм при допуске +45 мм;

-плотность пунктов геодезической сети на территориях городской застройки не одинакова и в зависимости от характера застройки города, колеблется от 5 до 12 пунктов на 1 км, при нормативе 4;

-вследствие интенсивного развития городских территорий, в особенности высокоэтажной застройки, закрывающей видимость между пунктами, возникает разобщение их на слабосвязанные между собой «зоны» геодезических пунктов,

-в городе может насчитываться несколько независимых геодезических сетей в различных системах координат. Эти городские построения проектируются на поверхность относимости, максимально приближенную к той поверхности, которая нужна конечным потребителям.

Известны следующие разновидности городских геодезических сетей:

• городская съемочная сеть (городская сеть в традиционном смысле);

• городская межевая сеть (для ведения работ по координированию границ зе­мельных участков, характерна только для Российской Федерации);

• сеть горметростроя (при наличии в городе метрополитена);

• геодинамическая сеть (в крупных городах).

Наличие нескольких независимых сетей на определенной территории требует значительных средств на создание каждой из них и приводит к отсутствию материалов съемок. Точность таких геодезических построений регламентируется различными нормативно-техническими актами и должна позволять выполнять топографические работы по координированию контуров и поворотных точек границ земельных участков с погрешностью не более 0,4 мм относительно пунктов съемочного обоснования в масштабе 1:500. Требования к сетям метростроя и геодинамическим сетям еще выше.

Применение GPS-технологий позволило еще более основательно подойти к анализу состояния исходной геодезической опоры. Используя GPS измерения были проконтролированы координаты исходных пунктов при уравнивании полигонометрии 2 разряда. При уравнивании полигонометрии с использованием координат исходных пунктов полученных GPS методом невязки и оценки оказывались ниже на 50% чем при использовании координат исходных пунктов из каталогов. Сравнение длин линий измеренных GPS методом и полученных по координатам позволяет судить, что пункты исходной геодезической сети определены с ошибкой 58 мм.

Поскольку развитие геодезических сетей на территории нп неразрывно связано с будущим главной геодезической основы, рассмотрим некоторые аспекты развития. Полигонометрия останется основным способом дальнейшего сгущения геодезической сети, в том числе и опорной межевой.

На современном этапе спутниковые методы постепенно вытесняют традиционные способы (триангуляция, полигонометрия) создания, как государственной геодезической сети, так и высших ступеней городских геодезических построений. Традиционные способы построения геодезической сети будут еще долго и широко использоваться, когда их применение технически и экономически оправдано. В малых городах при переходе в СК-95, точность Государственной геодезической сети будет достаточна для создания городских геодезических сетей для целей земельного кадастра.

Принципы построения городской геодезической сети с использованием спутниковых технологий

До начала проведения работ в целях обеспечения преемственности геодезической информации должен быть выполнен анализ существующих на территории города геодезических построений и установлена их точность. Реальная точность взаимного положения пунктов существующей городской сети и государственной геодезической сети вокруг города определяется сравнением длин контрольных линий, полученных из спутниковых измерений и вычисленных по значениям координат пунктов.

Один или несколько исходных пунктов (ИП), устанавливающих связь с общеземной геоцентрической системой координат, должны быть определены относительно не менее трех близлежащих пунктов ФАГС, ВГС либо международных постоянно действующих пунктов.

ИП должны иметь перспективную возможность переоборудования их в постоянно действующие пункты ФАГС или ВГС. Для вычислений используется информация об измерениях на международных постоянно действующих пунктах или на пунктах ФАГС соответствующая времени наблюдений на ИП.

В спутниковой геодезической сети необходимо выделить каркас в объеме не менее 3 пунктов для создания высокоточного геодезического обоснования городской сети и для связи с государственной сетью. На указанных пунктах должны быть выполнены спутниковые измерения, обеспечивающие их взаимное положение с повышенной точностью. Пункты каркасной сети (КС) должны быть максимально совмещены с исходными пунктами ранее созданной городской сети и ближайшими пунктами государственной сети. Это обеспечит передачу:

1. государственной системы координат на пункты городской сети с максимально возможной, в настоящее время, точностью. Результаты измерений на пунктах каркасной сети для включения в государственную геодезическую сеть передаются в предприятие Роскартографии, ответственное за уравнивание государственной геодезической сети.

2. При построении спутниковой городской геодезической сети необходимо использовать максимальное количество одновременно работающих спутниковых приемников, что позволяет за счет избыточных измерений повысить точность и надежность результатов наблюдений.

3. Пункты спутниковой городской геодезической сети (СГГС) должны быть максимально совмещены с сохранившимися пунктами городской триангуляции, основными узловыми пунктами городской полигонометрии и высокоточных сетей специального назначения (геодезическая сеть метростроя, нивелирная сеть и др.). Закладка новых пунктов производится в необходимых случаях для обеспечения требуемой плотности сети. Центры пунктов СГГС по возможности должны быть глубокого заложения для надежного хранения высоты. Взамен утраченных пунктов городской триангуляции необходимо создать пункты спутниковой сети на месте пункта триангуляции, либо на месте ближайшего узлового пункта полигонометрии.

Все ходы полигонометрии, опирающиеся на утраченные пункты триангуляции необходимо привязать к пункту СГГС.

В местной системе координат спутниковая городская геодезическая сеть должна обрабатываться как условно свободная от исходных пунктов каркасной сети, перевычисленных в местную систему координат (МСК). Ориентировка сети должна была максимально приближена к городской. Анализ расхождений координат на совмещенных пунктах и подбор новых параметров МСК с целью согласования высокой точности спутниковых измерений и сохранения местной системы координат, принятой при создании топографических планов масштаба 1:500, выполняется несколькими приближениями.

Для уравнивания городской сети в государственной системе координат (ГСК) используются новые координаты всех исходных пунктов ГГС, полученные после включения КС города в сеть ГГС при очередном этапе уравнивания. Результаты уравнивания сети в ГСК должны удовлетворять точности съемок мелких масштабов.

Выбор технологии выполнения работ

При выборе технологии выполнения работ необходимо руководствоваться следующими требованиями:

• Для достижения однородной высокой точности необходимо проектировать минимальное количество классов и разрядов при совмещении старой и новой геодезических сетей

При построении спутниковой городской геодезической сети необходимо использовать максимальное количество одновременно работающих спутниковых приемников, что позволяет за счет избыточных измерений повысить точность и надежность результатов наблюдений.

При проектировании сети, с использованием лучевого метода, предусмотреть выполнение спутниковых наблюдений на каждом определяемом пункте дважды с контролем сходимости получаемых результатов.

Для пунктов с ограниченным обзором небосвода из-за наличия тех или иных препятствий, время для проведения сеансов наблюдений выбирается на основе анализа полярной диаграммы препятствий, дополненной траекториями движения спутников с указанием времени их прохождения по нанесенной на диаграмму траектории.

Необходимо предусмотреть мероприятия по определению параметров перехода между разными координатными системами и их согласованию.