3.2 Государственная геодезическая сеть

Основными методами построения ГГС являются триангуляция, трилатерация, полигонометрия, линейно-угловые сети.

Триангуляция – это метод треугольников, в которых измеряют все горизонтальные углы  и некоторые из сторон S – базисы (рисунок 1).

Рисунок 1 Схемы построения типовых фигур триангуляции 2-го разряда

Сущность метода состоит в построении на местности системы треугольников. В этой системе должны быть известны горизонтальные углы в каждом треугольнике, координаты хотя бы одного пункта, длина стороны и её дирекционный угол. По теореме синусов вычисляют длины всех сторон сети, а затем дирекционные углы и координаты пунктов.

По точности измерений ГГС делится на 1, 2, 3 и 4 классы. Главной является астрономо-геодезическая сеть 1 класса в виде полигонов периметром 800 км, образуемых звеньями длиной 200 км, располагаемыми в направлении меридианов и параллелей (рисунок 2).

В начале и конце каждого звена при помощи высокоточных светодальномеров измеряют базисные стороны. На обоих концах каждой базисной стороны определяют астрономические широты, долготы и азимуты, т. е. пункты Лапласа.

Базисные стороны измеряют с относительной СКП не более 1/400000, широты и долготы со СКП не более 0,3, азимуты 0,5.

Триангуляция 1класса

Триангуляция 2 класса

Триангуляция 3 класса

Астрономический пункт

Базисная сторона

Рисунок 2 Полигон триангуляции 1 класса

Сети 2 класса полностью заполняют полигоны 1 класса. Сети триангуляции 3,4 классов строят в виде жестких систем сплошных треугольников, вставляемых в геодезические сети 2 класса.

Сущность метода полигонометрии состоит в следующем. На местности закрепляют систему геодезических пунктов, образующих вытянутый одиночный ход или систему пересекающихся ходов, образующих сплошную сеть. Между смежными пунктами хода измеряют длины сторон S_i, а на пунктах – углы поворота . Данный метод применяется на территории крупных городов и залесенной местности (рисунок 3).

Рисунок 3 Схемы построения полигонометрии

а- одиночный полигонометрический ход;

б – система ходов с одной узловой точкой; в – система полигонов

Характеристики ГГС приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики ГГС

Триангуляция Полигонометрия

Класс	Длина стороны, км	СКП измерения угла, m	Допустимая невязка в треугольниках, f	Погрешность определения пунктов, м	Погрешность определения взаимного положения смежных пунктов, м	СКП измерения углов, m	Относительная погрешность измерения сторон, mS/S
1	20-25	0,7	3	0,15	~0,15	0,4	1:400000
2	7-20	1,0	4	0,06	~0,06	1,0	1:200000
3	5-8	1,5	6	0,06	~0,06	1,5	1:100000
4	2-5	2,0	8	0,06	~0,06	2,0	1: 40000

Трилатерация – это также метод построения сети из треугольников, но в этих сетях измеряют только стороны.

Линейно-угловые сети – это система точек, образующих геометрические фигуры, в которых измерены все углы и все или часть сторон. Такие сети стали возможны в связи с широким распространением светодальномерной техники. Линейно-угловые сети позволяют вычислять координаты пунктов точнее, чем в сетях триангуляции и трилатерации примерно в 1,5 раза при сохранении геометрических параметров и точности измерений.

Пункты ГГС закрепляют на местности постоянными геодезическими знаками, обеспечивающими их сохранность (рисунок 4). Над ними сооружают наружные знаки, которые служат для визирования на них при угловых и линейных измерениях (рисунки 5, 6, 7). В зависимости от расстояний между пунктами и условий местности геодезические знаки могут быть построены в виде пирамиды сигнала, а в горных районах – тура.

Проволочная

сетка

Соединение на цементном растворе

Рисунок 4	Рисунок 5	Рисунок 6	Рисунок 7
Центр для сезонного промерзания грунтов	Центр свайного типа	Центр геодезического пункта для районов с подвижными песками	Скальный центр

Густота пунктов сети: для съёмки в масштабах 1:25000 и 1:10000 - один пункт на 50-60 км ²; 1:5000 – один пункт на 20-30 км²; 1:2000 – один пункт на 5-15 км². Для производства угловых измерений на пунктах триангуляции и полигонометрии используют теодолиты Т05 и Т1 – в 1 и 2 классах и Т2 – в 3, 4 классах.