Geodeziya_1_chastina_26-09-2011

371

сів, астрономічні визначення та ін.). Водночас точність визначення сторін трикутників, азимутів і координат пунктів значною мірою залежить від форми і кількості трикутників у мережі, а також від розміщення пунктів тріангуляції по відношенню до вихідних даних. Тому робота по створенню тріангуляції починається зі складання технічного проекту.

Основною задачею технічного проектування і польового рекогностування пунктів тріангуляції є вибір такого їх положення, при якому найкращій формі трикутників відповідали б мінімальні висоти геодезичних знаків. При цьому розташування пунктів на місцевості повинно забезпечувати зручну прив’язку до сторін тріангуляції при подальшому її використанні.

Детальне і всебічне вивчення району майбутніх робіт для позитивного вирішення зазначених питань дозволяє технічно й економічно грамотно спроектувати тріангуляцію.

Опрацювання технічного проекту розвитку тріангуляції включає:

-підготовчі роботи;

-складання попереднього проекту;

-польове рекогностування;

-складання остаточного проекту.

7.1.Підготовчі роботи

Підготовчі роботи передують складанню попереднього проекту. Вони виконуються з метою найліпшого вивчення району майбутніх робіт у фізико-географічному й економічному відношеннях, а також для отримання більш точних даних про всі виконані раніше геодезичні й топографічні роботи, їх якість і ступінь збереженості геодезичних пунктів.

Таке вивчення перш за все здійснюється за топографічними картами, аерофотознімками, різного роду описами,

372

схемами, каталогами геодезичних пунктів та іншими матеріалами.

Після попереднього вивчення літературних джерел і відомостей про раніше виконані в даному районі геодезичні й топографічні роботи доцільно обстежити місцевість, що особливо важливо в незаселених і малодосліджених районах. Ця відповідальна робота доручається досвідченому геодезисту.

Щоби отримати правильне уявлення про рельєф, гідрографію та інші питання, з’ясування яких необхідне для обґрунтованого складання проекту геодезичної мережі, обстежувач об’їжджає район, знайомиться з місцевістю, відвідує місцеві адміністративні, дорожні, лісові й інші організації, метеорологічні станції, одночасно оглядаючи наявні геодезичні пункти для встановлення ступеня їх збереженості.

При обстеженні важкопрохідної місцевості можна використовувати вертольоти.

В результаті обстеження району майбутніх робіт складається пояснювальна записка, в якій подаються необхідні відомості відносно адміністративного поділу району робіт, рельєфу місцевості, гідрографії, ґрунтів, рослинності, дорожньої мережі, населених пунктів, умов водозабезпечення, клімату, наявності будівельних матеріалів, стану центрів і реперів попередніх тріангуляцій і нівелювань. У пояснювальній записці надаються також рекомендації по організації робіт у даному районі (місця розміщення баз підрозділів, можливість найму транспорту, плавальних засобів та ін.).

При виконанні завдань у короткі строки або коли район робіт відомий по роботах на суміжних аналогічних ділянках, немає необхідності робити обстеження за повною програмою. Але обстеження пунктів тріангуляції попередніх

373

років для з’ясування ступеня збереженості на них знаків – обов’язкове.

7.2. Складання попереднього проекту. Розрахунок висот знаків

Попередній проект – це основа для рекогностування, а в подальшому і для складання остаточного проекту. Крім того, він дає можливість отримати найбільш близьке до дійсності уявлення про майбутній об’єм робіт як у цілому, так і на окремих ділянках району для правильного розподілення завдання між виконавцями.

Проект геодезичної мережі складається здебільшого на карті масштабу 1 : 100 000. Приступаючи до його складання, на карту наносять вихідні пункти і сторони, а різними кольорами виділяють командні висоти, річки і ліси, якщо в цьому є необхідність.

Проектування починають із вихідних пунктів, поступово розповсюджуючи мережу на всю задану площу. Шукані пункти розташовують здебільшого на командних висотах з якомога більшим оглядом. Це забезпечує мінімальну висоту знаків і створює зручності використання пунктів при подальшому згущенні мережі.

Місця, що обираються для спорудження геодезичних пунктів, повинні відповідати умовам їх довгострокового збереження.

Форма трикутників і довжини їх сторін повинні відповідати вимогам діючих інструкцій, а мережа у цілому повинна володіти надійною жорсткістю, що забезпечує надійний зв'язок шуканих пунктів з оточуючими геодезичними пунктами аналогічного або вищого класу.

Назва новому геодезичному пункту надається по найменуванню найближчого населеного пункту, урочища, річки та ін.

374

При складанні попереднього проекту по карті особлива увага повинна звертатися на наявність видимості між запроектованими пунктами, тому що для подолання перешкод, які знаходяться у створі пунктів, може виникнути потреба спорудження знаків значної висоти. При великих відстанях між пунктами необхідність спорудження високих знаків виникає навіть на цілковито відкритій рівнинній місцевості, тому що необхідно подолати кривизну землі, вплив якої дещо послабляється дією вертикальної рефракції.

Так, наприклад, щоби побачити точку О, віддалену від спостерігача А на відстань 20 км (рис. 151), необхідно піднятися на висоту v = 27 м.

Рис. 151. Визначення висоти геодезичного знака на відкритій рівнинній місцевості

Висоту знака можна обчислити за формулою

h2 v2 H2 S2 (v1 H1 h1). S1

сигналів над перешкодою;

h1 , h2 − висоти геодезичних знаків;

S1 − відстань від основи першого сигналу до перешкоди; S2 − відстань від основи другого сигналу до перешкоди; v1 , v2 − сумарні поправки на кривизну Землі і рефракцію, обчислюються за формулами

375

де k − коефіцієнт земного заломлення, який при розрахунках можна прийняти 0.13;

R − середній радіус земного сфероїда, приймається 6380 км.

Якщо відстань S виразити в кілометрах, то величини v можна обчислити за формулою

v 0,0682S 2 км

або взяти зі спеціальних таблиць.

Необхідно пам’ятати, що візирний промінь повинен проходити на відстані не ближче ніж 4-6 м від перешкоди в тріангуляції 1-го класу і 2 м – в тріангуляції 2-3-го класів.

Тому при розрахунках висот знаків, визначаючи H1 іH2 , необхідно абсолютну висоту точки над перешкодою Hc збільшити відповідно на 2-6 м.

При відсутності знаків на пунктах А і В задаються висотою одного з них, висоту ж іншого обчислюють за вищезазначеною формулою. Потім ці висоти варірують, виходячи із суто практичних міркувань (щоби витрати на спору-

дження знаків були мінімальними). Якщо S1 не дорівнює S2 , доцільно скористатися мінімальною висотою віддале-

ної від перешкоди точки, обумовленої іншими напрямками. На практиці користуються правилом, згідно з яким висоти знаків мають бути обернено пропорційні відстаням до перешкод, тобто щоби

h1 S2 . h2 S1

У цьому випадку сума висот знаків буде близькою до найменшої.

376

Рис. 152. Графічне визначення висот геодезичних пунктів

Висоти знаків h1 і h2 частіше визначають графічно. Для

цього на міліметровому папері проводять дві взаємно перпендикулярні прямі SS і hh (рис. 152). На перетині цих прямих позначають точку С, через яку повинен пройти візирний промінь над перешкодою. У масштабі 1-2 км в 1 см

від точки С по осі SS у різні боки відкладають відстані S1 і S2 до проектованих пунктів А і В. Отримавши в такий спосіб точки A4 і B4 , від них по перпендикулярах до осі SS вниз в масштабі 5-10 м в 1 см відкладають величини v1 і v2 . Через отримані точки A2 і B2 , а також точку С проводять плавну криву. Прийнявши A2CB2 за зображення рівневої кривої, від точок A2 і B2 у прийнятому масштабі ві-

дкладають перевищення H1 Ha Hc і H2 Hb Hc вверх при додатному значенні і вниз – при від’ємному. Отримані точки вважають зображенням точок А і В земної поверхні.

При заданій висоті одного зі знаків, наприклад h1, цю висоту відкладають уверх від відповідної знаку точки (А). Через отриману точку ( A1) і точку над перешкодою (С)

377

проводять пряму, яка відсіче на перпендикулярі, побудованому в точці основи другого знака (В), відрізок (BB1) ,

що дорівнює висоті знака (h2 ) .

Якщо висоти обох знаків невідомі, то через точку С проводять пряму A1CB1 так, щоби вона відсікла на перпендикулярах, побудованих у місцях спорудження знаків (у точках А і В), відрізки (AA1 і BB1) . Довжини цих відрізків,

від точок А і В, дорівнюють висотам знаків у масштабі креслення.

Для розрахунку висот знаків можуть бути використані спеціальні палетки, принцип роботи з якими суттєво не відрізняється від описаного графічного розв’язання цієї задачі на міліметровому папері.

Розробивши попередній проект, здійснюють технічний розрахунок об’єму майбутніх робіт. Потім розробляють планову таблицю, в якій вказуються види робіт, черговість їх виконання, строки і виконавці.

7.3. Польове рекогностування пунктів тріангуляції

Попередній проект, складений навіть по високоякісних великомасштабних картах, потребує польової перевірки (рекогностування), тому що жодна карта, якою б точною вона не була, не може відобразити всі особливості місцевості, що впливають на взаємну видимість між пунктами.

Основна задача рекогностування пунктів тріангуляції полягає в тому, щоби, враховуючи конкретні умови місцевості, остаточно встановити найбільш доцільну в технічному й економічному відношеннях форму фігур, що складають мережу, обрати місця побудови знаків і уточнити їх висоти. Якщо детального обстеження місцевості раніше не робилось, то одночасно з розв’язанням цієї задачі рекогностувальник збирає відомості, необхідні для організації побудови знаків і спостережень (про місця заготівлі лісу й

378

умови його вивезення, стан дорожньої мережі, зручні місця розташування баз та ін.).

Для виконання рекогностування необхідно мати:

−карту з нанесеним на неї проектом тріангуляції;

−відомості про тип центрів, час спорудження і висоти знаків на вихідних пунктах;

−спеціальні інструменти (теодоліт, бусоль, бінокль, рулетку тощо);

−невеликий комплект будівельних інструментів (сокиру, ножівку, блоки, лопату, господарську мотузку, залізні кігті, запобіжний пояс тощо).

Остаточна висота знака повинна бути встановлена після огляду місцевості із самого пункту або точки, що знаходиться поблизу нього, з висоти, яка дорівнює висоті проектованого знака.

Роботу по рекогностуванню доцільно починати з вихідних пунктів. При цьому карту з нанесеним на неї проектом орієнтують по суміжних сигналах або за допомогою бусолі. Потім, візуючи вздовж запроектованих напрямків на нові пункти, відшукують місця їх розташування на місцевості. На запроектовані пункти, а також на характерні точки місцеві предмети, видимі вершини і височини за допомогою бусолі визначають магнітні азимути. Результати огляду заносять у рекогностувальний журнал. У журналі також зарисовується панорама навколо даного пункту.

Якщо рекогностування пунктів і спорудження знаків на них здійснюється одним виконавцем і в один сезон, то журнал рекогностування, як правило, не ведеться.

При рекогностуванні нових пунктів, користуючись зворотними азимутами, визначають напрямки на попередні (відрекогностовані) пункти, перевіряють наявність видимості. Потім розглядають віддалений горизонт у бік розвитку мережі і помічають місця розташування інших пунктів аналогічно тому, як це було зроблено на вихідному пункті.

379

Щоби полегшити знаходження місця спорудження і розгляду відрекогностованого пункту з інших рекогностованих пунктів, обрана точка закріплюється на місцевості шляхом встановлення тички, навколо якої насипається курган. У лісовій місцевості тичка кріпиться до дерева.

В залежності від фізико-географічних особливостей району робіт використовують різні методи рекогностування. В заселених рівнинних районах для підйому спостерігача над поверхнею землі використовують автомобілі з розсувними вишками і розбірні щогли. В гірських районах використовуються командні висоти, в лісних районах − високі дерева й тички на них. В особливо важкодоступних місцях інколи доводиться прокладати висотні ходи для побудови профілів місцевості.

7.4. Складання остаточного проекту

По закінченні рекогностування геодезичної мережі на карті складається остаточний проект, в якому показують місце розташування пунктів, проектні висоти геодезичних знаків і всі напрямки, за якими повинні здійснюватися вимірювання кутів і сторін, а також нівелірні знаки і проектовані лінії нівелювання.

До проекту додається його обґрунтування.

Якщо рекогностування пунктів і спорудження знаків здійснюється одночасно, то остаточним проектом служить попередній проект із внесеними до нього в результаті польового рекогностування змінами.

8. Обстеження пунктів геодезичної мережі

Для забезпечення кращої збереженості пунктів державної геодезичної мережі, швидкого відшукування їх на місцевості і зручності користування ними здійснюється періодичний огляд збереженості пунктів тріангуляції, полігонометрії та нівелювання, а також поновлення зовнішнього

380

оформлення місць розташування центрів і реперів. Такий вид робіт називається обстеженням пунктів геодезичної мережі.

Відповідно до нормативних документів, обстеження пунктів повинно здійснюватися в заселених районах через кожних 10 років, у малозаселених − через кожних 15-20 років.

Обстеження пунктів геодезичних мереж може виконуватися самостійно або одночасно з виконанням інших видів геодезичних робіт.

При підготовці до польового обстеження пункти, призначені до обстеження, наносять на карту найбільш крупного масштабу і підбирають наявні на них кроки.

Польові роботи по обстеженню полягають у відшукуванні пункту на місцевості, огляді зовнішнього знака, центра й орієнтирних пунктів та у виправленні або поновленні зовнішнього оформлення місця розташування знака.

Геодезичні пункти можуть бути розшукані на місцевості переважно за зовнішніми ознаками: зовнішнім знаком, наявністю ям від його основних стовпів, канав або кургану над центром. Якщо на місцевості таких ознак не виявлено, то звертаються по допомогу до місцевих мешканців для виявлення місця розташування пункту. Більш точне положення центра в цьому випадку визначають, використовуючи дані, наведені в кроках, після чого відшукують центр за допомогою щупа (загостреного сталевого прута).

Якщо зазначеним прийомом центр не буде розшуканий, то застосовують аналітичні способи його відшукування. Практичне розв’язання цієї задачі зводиться до перенесення на місцевість координат шуканого центра від найближчих пунктів, що збереглися (в тому числі від орієнтирних пунктів). Способи розшукування геодезичних пунктів ми розглядали раніше.