Geodeziya_1_chastina_26-09-2011

341

бині 2,2 м від поверхні землі. На нижній центр вкладається бетонна плита. З плитою цементним розчином закріплюється верхній центр, який являє собою залізобетонний пілон перерізом по верху 20 х 20 см із вмонтованою в його грань маркою.

Рис. 131. Центр пункту державної геодезичної мережі

Для поліпшення відшукування пункту на верхній центр встановлюється бетонний розпізнавальний стовп перерізом 12 х 12 см і висотою 70 см, верхня частина котрого повинна на 10 см виступати над землею. Всі моноліти, з яких складається центр, встановлюються так, щоб осі марок знаходились на одній висковій лінії.

Центр, якій закладається в скелю, котра виходить на поверхню землі або розташовується на глибині не більше 0.6 м, має марку, закріплену безпосередньо в скелі цементним розчином. Над центром встановлюється розпізнавальний стовп і споруджується курган.

Якщо скеля розташована в землі на глибині більш ніж 0.6 м, то центр повинен мати не одну, а дві – три марки в залежності від глибини розташування скелі. У цьому випадку нижня марка закладається в скелю, а решта – в бетонні моноліти.

342

Центр орієнтирного пункту в районах сезонного промерзання ґрунту складається з бетонного моноліту у вигляді перерізної піраміди з висотою 20 см, нижньою і верхньою основами 40 х 40 см та 15 х 15 см відповідно. В верхню грань моноліту вмонтовується марка, яка закривається кришкою. Глибина закладки центру ОРП повинна складати 70 см. Над центром встановлюється розпізнавальний дерев’яний стовп і насипається курган.

Рис.132. Орієнтирний пункт

Для встановлення взаємної видимості над центрами геодезичних пунктів будують зовнішні знаки, яки являють собою дерев’яні або металеві споруди.

Геодезичний знак у верхній частині має візирний пристрій (як правило, візирний циліндр), який служить об’єктом візування при вимірюванні кутів із суміжних пунктів. Якщо ж виникає необхідність у піднятті кутомірного приладу над центром пункту на більш або менш значну висоту, то нижче візирного пристрою споруджується стіл для встановлення приладу.

Отже, візирний пристрій і підставка для приладу (стіл для приладу) є основними частинами зовнішнього геодезичного знака (сигнали, піраміди і тури).

Тури споруджуються на пунктах мережі з центрами скельного типу в гірських і високогірських безлісних районах. Вони являють собою кам’яні, цегляні або бетонні стовпи висотою 1.2-1.5 м із вмонтованими в них марками.

343

Тур не в повної мірі відповідає призначенню зовнішнього знака, оскільки він служить тільки столом для встановлення кутомірного приладу під час спостережень, але не візирною ціллю. Тому над ним будують піраміду, яка має візирну ціль, або безпосередньо на турі закріплюють зйомний візирний циліндр.

Прості піраміди, як і інші знаки, можуть будуватися на пунктах мережі будь-якого класу. Висота їх звичайно не перевищує 10 м.

Убільшості випадків будують дерев’яні або металеві чотирьохгранні піраміди. Але інколи будують і трикутні піраміди, хоча їх спорудження менш зручне. Трикутні піраміди більш економічні щодо витрати матеріалів, що має суттєве значення в безлісних гірських районах, де транспортування лісу проблематичне.

Упорівнянні з простими пірамідами геодезичні сигнали служать не тільки візирною ціллю, але і підставкою для приладу.

Висота сигналу залежить головним чином від умов місцевості і перш за все від рельєфу і залісності забезпечуваного району. В заселених районах вона звичайно коливається в межах 10-25 м. У рівнинній лісній місцевості будують сигнали висотою до 40 м і більше.

Якщо висота сигналу до столику не перевищує 10 м, то внутрішню (інструментальну) піраміду прикріплюють безпосередньо на землі. Такий знак називається простим сигналом.

Ускладних сигналів (висотою до столику більше 10 м) інструментальну піраміду прикріплюють до основних стовпів.

Для надання більшої стійкості й жорсткості основні стовпи знаків висотою більше 30 м роблять у дві колоди, а при висоті чотирьохгранного сигналу більше 40 м і трьох-

344

гранного більше 16 м, окрім основних, встановлюють проміжні стовпи.

Влісних районах геодезичні знаки споруджують із круглого лісу хвойних порід, який заготовлюється поблизу місця побудови.

Вмістах і деяких промислових районах знаходять застосування постійні металеві знаки.

Впагорбкових безлісних і гірських районах часто виникає необхідність у піднятті кутомірного приладу над центром пункту на 2-4 м. У цьому випадку доцільно будувати піраміди-штативи. Зовнішня піраміда пірамідиштатива несе на собі візирну ціль, а внутрішня служить штативом для приладу.

Встеповій місцевості дедалі більше розповсюдження отримали переносні (розбірні) металеві знаки полегшеного типу, які виготовляються з труб або кутової сталі.

За конструкцією переносний металевий знак являє собою піраміду з помостом. Піраміда такого знака може бути металевою або дерев’яною. Вона служить підставкою для приладу. Поміст, як правило, збирається з металевих деталей і встановлюється тільки на період спостережень на пункті.

Геодезичні знаки будь-якої конструкції повинні бути: - жорсткими, тобто такими, що помірно вібрують навіть при вітрі середньої сили, і тому з них можна здійснювати спостереження і за цих умов; - стійкими, тобто не перекидатися вітром і не зміщуватися під впливом власної ваги;

- міцними, тобто добре зберігатися впродовж тривалого часу.

Візирні цілі знаків повинні мати симетричну форму відносно геометричної осі. При спостереженні із сусідніх пунктів вони не повинні мати фаз, які залежать від сонячного світла.

345

Жорсткість, стійкість і міцність геодезичного знака залежить від якості будівельного матеріалу, товщини його деталей і ретельності їх підгонки, від міцності кріплення вузлів, ширини основи знака, а також від міцності кріплення основних стовпів у землі.

4. Розшук геодезичних пунктів

Геодезичні пункти можуть бути розшукані на місцевості за зовнішніми розпізнавальними ознаками: зовнішньому знаку, слідам ям від його основних стовпів, канавам або кургану над центром. Якщо таких ознак на місцевості не має, то звертаються за допомогою до місцевих мешканців, щоб встановити місцезнаходження пункта. Більш точне положення центра у цьому випадку визначають використовуючи данні, зазначені у кроки, після цього розшукують центр за допомогою «щупа» (загостреного сталевого пруту).

Якщо зазначеними прийомами центр не буде розшуканий, то застосовують інструментальні методи його розшукування.

Центр геодезичного пункту розшукується на місцевості такими методами:

за одним ОРП, що зберігся, або за одним геодезичним пунктом Р, який видно з землі;

за двома ОРП, що збереглися, або за двома пунктами Р1 і Р2, які видно з землі;

за трьома геодезичними пунктами Р1, Р2 і Р3, які видно з землі;

за допомогою допоміжної точки Р′, розташованої по-

близу втраченого пункту Ро, координати якої визначаються із теодолітного ходу або із GPSспостережень.

У всіх цих випадках визначається приблизне місцезнаходження центра пункту (точка Р′), після чого центр пунк-

346

ту Ро розшукується за допомогою щупа або розкопуванням.

4.1. Розшук місцеположення центра за одним ОРП, що зберігся

Якщо на місцевості зберігся тільки один ОРП, то розшук центра пункту проводиться таким чином.

На місцевості поблизу втраченого пункту Ро (рис. 133) вибирається допоміжна точка Р′ на яку з ОРП гіротеодолітом або з астрономічних спостережень визначається азимут (АОРП-Р′) напрямку ОРП-Р′. Далі, обчислюють зближення меридіанів γ на пункті Ро і допускаючи, що для точок Ро і Р′ вони приблизно однакові, обчислюють дирек-

ційний кут лінії ОРП-Р′

α ОРП -Р′ = АОРП-Р′ - γ.

Після цього на ОРП за формулою

β = α ОРП-Ро – α ОРП-Р′ обчислюють кут β між напрямками ОРП-Ро і ОРП-Р′.

Значення дирекційного кута напрямку

ОРП-Ро=α ОРП-Ро вибирається з каталога координат геодезичних пунктів.

Рис. 133. Розшук пункту за одним ОРП, що зберігся

Потім на ОРП встановлюють теодоліт і будують на місцевості кут β, приймаючи за початковий напрямок ОРП- Р′. Уздовж знайденого напрямку ОРП-Ро відкладають відстань від пункту Ро до ОРП, яку беруть з каталога координат геодезичних пунктів і приступають до розшуку центра за допомогою щупа або розкопуванням.

Точність визначення місцеположення центра пункту залежить від точності визначення відстані ОРП-Ро, взятої із каталога.

347

4.2. Розшук центра геодезичного пункту за одним пунктом, який видно з землі

Якщо на місцевості ОРП не зберігся, а з місця втраченого пункта є видимість на сусідній геодезичній пункт Р′, то розшук центра проводиться у такому порядку.

На місцевості поблизу втраченого пункту Ро вибирають допоміжні точки Р′ і В в такому місці, щоб з них було видно пункт Р1, а лінія Р′В була приблизно перпендикулярна до лінії Р′Р1 і довжина її була не меншою 1/10 цієї лінії (рис. 134). У трикутнику Р′Р1В вимірюють кути β і γ, а також лінію Р′В з відносною помилкою не більше 1:1 000.

За цими даними обчислюється довжина сторони Р′Р1. Після цього на точці Р′ гіротеодолітом або з астрономічних спостережень визначають азимут напрямку Р′Р1 та обчислюють його дирекційний кут. За значенням дирекційного кута і довжиною сторони Р′Р1 обчислюють координати точки Р′, за якими із розв’язання оберненої задачі одержують дирекційний кут напрямку Р′Ро і його довжину.

За значеннями дирекційних кутів напрямків Р′Ро і Р′Р1 обчислюють кут δ, який за допомогою теодоліта будують на місцевості від напрямку Р′Ро. Відклавши по напрямку Р′Ро його довжину знаходять місцеположення центра пункту Ро, що розшукується.

Рис. 134. Розшук центра пункту за одним ОРП

348

4.3. Розшук центра пункту за двома ОРП, що збереглися

Якщо на місцевості збереглися два ОРП і між ними є видимість, то розшук центра пункту проводиться в такому порядку. За значеннями дирекційних кутів і відстаней від ОРП-1 і ОРП-2 до втраченого пункту Ро, які вибираються з каталогу координат геодезичних пунктів, обчислюють координати

обох ОРП, а потім дирекційний кут напрямку між ними та кути γ і β за формулами

γ = α ОРП-1-ОРП-2 – α ОРП-1-Ро;

β = α ОРП-2-Ро – α ОРП-2-ОРП-1.

Рис. 135. Розшук пункту за двома ОРП, що збереглися

Після цього за допомогою теодоліта на ОРП-1 будуємо кут γ (рис. 135), беручи за початковий напрямок на ОРП-2, і знаходимо напрямок з ОРП-1 на пункт Ро. Відклавши вздовж нього відстань S1, знаходимо положення пункту Ро. Для контролю на ОРП-2 за допомогою теодоліта будуємо кут β і за відстанню S2 повторно знаходимо положення пункту Ро.

4.4. Розшук центра пункту за двома пунктами Р1 і Р2, які видно з землі

У цьому випадку задача може вирішуватись двома способами:

Рис. 136. Розшук пункту за двома пунктами, які видно з землі (1-й спосіб)

Перший спосіб (рис. 136). Поблизу втраченого пункту Ро, вибираємо точку Р′ і точку Q таким чином, щоб вона була точно у створі лінії Р′Р1. Вимірюємо базис d = Р′Q і кути β і γ. Із розв’язання трикутників Р′QР2 і Р′Р1Р2 знаходимо

349

значення кутів φ і ψ та довжину сторони S2. Використовуючи знайдені величини обчислюємо дире-

кційний кут напрямку Р2Р′ і координати точки Р′. За координатами точки Р′ і пункту Ро обчислюємо віддаль між ними та дирекційний кут напрямку Р′Ро, а також кут δ, як

місцевості в точці Р′ за допомогою теодоліта будуємо кут δ і за довжиною лінії Р′Ро знаходимо положення центра пун-

кту Ро.

Другий спосіб (рис. 137). Цей спосіб застосовується при роботі із світловіддалеміром. В його основу покладено спосіб визначення положення точки методом прямокутних або поляних координат, за початок яких приймається умовна точка Р′, розташована поблизу втраченого пункту Ро.

За вісь абсцис приймається

сторона Р′Р2. Світловіддалеміром на

місцевості вимірюємо довжини сторін S1 і S2, а за координатами пунктів Ро, Р1 і Р2, які виписуються із ката-

лога, обчислюємо їх дійсні значення Sо1 і Sо2.

Рис. 137. Розшук пункту за двома пунктами, які видно з землі (2-ий спосіб)

За різницями виміряних і дійсних значень названих ліній (d1 = Sо1 – S1, d2 = Sо2 – S2), обчислюємо прямокутні координати rх і rу за формулами

rх = - d2; ry d2 cos 1 d1 , sin 1

де α1 – умовний дирекційний кут напрямку РоР1, який відлічується за рухом годинникової стрілки від лінії РоР1, що приймається за приблизну вісь абсцис (положення точки

350

Ро близьке до точки Р′, тому з деяким наближенням можна прийняти лінію Р′Р2 за умовну робочу вісь абсцис).

Далі, враховуючи незначні величини відрізків rх і rу, визначаємо по карті їх умовні дирекційні кути, після чого в точці Р′ за допомогою теодоліта і рулетки відкладаємо координати rх і rу в напрямках відповідних осей і знаходимо положення центра пункту Ро.

Положення центра пункту Ро можна також знайти за полярними координати R і αR, значення яких легко обчислити звичайним калькулятором за формулами

При відсутності теодоліта кут αR можна побудувати шляхом відкладання в напрямку відповідних осей величин rх, rу і R. Цей спосіб не вимагає допоміжних побудов і забезпечує високу точність.

4.5. Розшук центра геодезичного пункту за трьома пунктами, які видно з землі

Перший спосіб (рис. 138). Якщо з місця втраченого геодезичного пункту Ро видно три геодезичних пункти Р1, Р2 і Р3, то поблизу місця втраченого пункту Ро вибирається допоміжна точка Р′, на який вимірюються кути α і β. Координати точки Р′ обчислюються з оберненої засічки. За одержаними координатами точки Р′ і координатами одного з геодезичних пунктів (наприклад пункту Р1) і пункту Ро обчислюються дирекційні кути αР′Р1 і αР′Ро, а за їх різницею кут Р1Р′Ро.Далі, із розв’язання оберненої задачі знаходимо відстань від точки Р′ до пункту Ро. Після цього в точці Р′ за допомогою теодоліта будуємо кут Р1Р′Ро і, відклавши по напрямку Р′Ро його відстань, знаходимо положення центру пункту Ро, що розшукується.