14.6. Перетворення координат

Для відображення просторового положення пункту або будь-якої «точки» у геодезії використовують дві системи координат:

- просторову геоцентричну систему криволінійних координат (широта В и довгота l ), які визначають положення нормалі до референц-еліпсоїда Красовського;

- нормальну висоту Н - відстань від точки до квазі геоїда по нормалі до еліпсоїда.

Супутникові системи визначають прямокутні координати в загально земних системах GРS - у системі координат WGS-84, ГЛОНАСС - у ПЗ-90. У зв'язку із цим виникає завдання перерахування (перетворення, іноді говорять, трансформування) координат у систему координат СК-42 або СК-65, які використовують у нашій країні, або в місцеву систему координат, що часто використовують в інженерній геодезії. Для того, щоб виконати перетворення координат, необхідно визначити параметри перетворення. До параметрів перетворення ставляться:

- координати зсуву почав двох систем координат ∆X_0, ∆Y_0, ∆Z₀;

- кути розвороту осей координат ;

- масштабний коефіцієнт 1 + , використається лише в тих випадках, коли точність визначення масштабного коефіцієнта досить висока (при великій кількості надлишкових вимірів).

Перерахування координат з однієї системи координат в іншу виробляється по формулах:

Для того, щоб визначити параметри перетворення координат, необхідно мати кілька пунктів (принаймні три-чотири), координати яких відомі в обох системах координат. У такому випадку можна обчислити різниці координат однойменних пунктів:

При наявності надлишкових вимірів параметри перетворення знаходять, використовуючи наступну цільову функцію:

Цю операцію не можна вважати ідеально точної, тому що для обчислення просторових координат X, Y, Z, по криволінійних координатах В (широта),L (довгота) і H (нормальна висота) необхідно знати аномалію висоти а, щоб перейти від нормальної висоти до геодезичної висоти:

Аномалія висоти відома в рідких випадках, тому параметри перетворення визначають на обмежену територію, як правило, не більше 20 - 30 км.

Глава 15 загальні положення про геодезичний розбивочных роботах

15.1. Призначення й організація розбивочных робіт

Розбивочні роботи є одним з основних видів інженерно-геодезичної діяльності. Виконують їх для визначення на місцевості планового й висотного положення характерних точок і площин споруджуваного споруди відповідно до робочих креслень проекту.

Проект споруди становлять на топографічних планах великих масштабів. Визначають розташування проектованого споруди щодо навколишніх предметів і сторін світла. Крім того, топографічний план визначає загально геодезичну систему координат, що задає положення характерних точок проектованого споруди щодо цієї системи.

Розбивочні роботи діаметрально протилежні знімальними. При зйомці на підставі натурних вимірів визначають координати точок щодо пунктів опорної мережі. Точність цих вимірів залежить від масштабу зйомки. При розбивці ж, навпаки, по координатах, зазначеним у проекті, знаходять на місцевості положення точок споруди із заздалегідь заданою точністю. При розбивочних роботах кути, відстані й перевищення не вимірюють, а відкладають на місцевості. У цьому основна особливість розбивочних робіт.

Компонування споруди визначається його геометрією, що, у свою чергу, задається осями. Щодо осей споруди в робочих кресленнях указують місце розташування всіх елементів споруди.

У нормативних документах існує поняття розбивочної осі. На практиці ж розрізняють головні, основні, проміжні або детальні осі.

Головними осями лінійних споруд (доріг, каналів, гребель, мостів і т.п.) служать поздовжні осі цих споруд . У промисловому й цивільному будівництві як головні осі приймають осі симетрії будинків (рис. 15.1).

Основними називають осі, що визначають форму й габарити будинків і споруд.

Рис. 15.1- Головні осі будинку

Проміжні або детальні осі - це осі окремих елементів будинків, споруд.

На будівельних кресленнях осі проводять штрих пунктирними лініями й позначають цифрами або буквами в кружках. Для позначення поздовжніх осей служать арабські цифри, а для поперечних осей - прописні букви російського алфавіту, за винятком букв 3, И, О, X, Ы, Ъ, Ь. Осі позначають ліворуч праворуч і знизу нагору.

Зазначені в проекті споруди координати, кути, відстані й перевищення називають проектними.

Висоти площин й окремих точок проекту задають від умовної поверхні. У будинках за умовну поверхню (нульову оцінку) приймають рівень «чистої підлоги» першого поверху. Висоти щодо нульової позначки позначають у такий спосіб: нагору -з знаком «плюс», униз - зі знаком «мінус».

Для кожного споруди умовна поверхня відповідає певній абсолютній оцінці, що вказується в проекті.

При проектуванні будинків, споруд й їхніх елементів, будівельних конструкцій користуються модульною системою координації розмірів у будівництві (МКРС). МКРС передбачає в основному застосування прямокутної модульної просторової системи. Модуль - умовна одиниця виміру, застосовуваний для координації розмірів будинків і споруд, будівельних конструкцій і т.п. Основний модуль, рівний 10мм, позначаються М. Більші модулі (мультимодулі), позначувані 60М, ЗОМ, 15М, ..., ЗМ, відповідно рівні 6000, 3000, 1500, ..., 300мм, а більше дрібні - дробові модулі (субмодулі) рівні 50, 20, ..., 1мм.

Весь процес розбивки споруди визначається загальним геодезичним правилом переходу від загального до частки. Розбивка головних й основних осей визначає положення всього споруди на місцевості, тобто його розміри й орієнтування щодо сторін світла й існуючих контурів місцевості. Детальна ж розбивка визначає взаємне положення окремих елементів і конструкцій споруди.

Розбивочні роботи - це комплексний взаємозалежний процес, що є невід'ємною частиною будівельно-монтажного виробництва. Тому організація й технологія розбивочних робіт цілком залежить від етапів будівництва.

У підготовчий період на місцевості будують планову И висотну геодезичну розбивочну основу відповідної точності, визначають координати й позначки пунктів цієї основи.

Потім виробляється геодезична підготовка проекту для перенесення його в натуру.

Безпосередню розбивку споруд виконують у три етапи. На першому етапі роблять основні розбивочні роботи. За даними прив'язки від пунктів геодезичної основи знаходять на місцевості положення головних або основних розливочних осей і закріплюють їх.

На другому етапі, починаючи зі зведення фундаментів, проводять детальну будівельну розбивку споруд. Від закріплених точок головних й основних осей розбивають поздовжні й поперечні осі окремих будівельних елементів і частин споруди, одночасно визначаючи рівень проектних висот.

Детальна розбивка виробляється значно точніше, ніж розбивка головних осей, оскільки вона визначає взаємне розташування елементів споруди, а розбивка головних осей - лише загальне положення споруди і його орієнтування.

Якщо головні осі можуть бути визначені на місцевості із середньої квадратичною помилкою 3 - 5 см, а іноді й грубіше, те детальні осі розбивають із середньої квадратичною помилкою 2 - 3 мм і точніше.

Третій етап полягає в розбивці технологічних осей устаткування. На цьому етапі потрібна найбільша точність (в окремих випадках - частки міліметра).