12

Лекция №4

государственные геодезические сети

1 Понятие о ГГС. Классификация

2 Основные методы создания геодезических сетей

3 Государственная плановая геодезическая сеть

4 Высотные геодезические сети

5 Разрядные сети сгущения, съемочные сети

6 Новая структура государственной геодезической сети

1 Понятие о ггс. Классификация

Геодезическая сеть — система закрепленных на земной поверхности точек – геодезических пунктов, положение которых определено в общей системе координат.

Геодезические сети строят исходя из общего принципа геодезии — от общего к частному. Сначала на территории страны была создана редкая сеть геодезических пунктов, координаты которых определены с высокой точностью. Затем эта сеть была сгущена сетями с меньшими расстояниями между пунктами, однако координаты пунктов этих более плотных сетей определялись соответственно с меньшей точностью. Такой принцип построения геодезических сетей позволяет обеспечить территорию страны пунктами с известными координатами такой плотности, которая необходима для производства топографических съемок, геодезического обеспечения различных инженерных работ и решения других важных проблем (наука, проблемы экологии, метеорология, навигация, поиск полезных ископаемых, задачи обороны страны и т.д.).

При создании геодезической сети на местности производят комплекс геодезических работ: измерения горизонтальных и вертикальных углов, измерения длин линий, определение превышений и высот точек, закреп­ление пунктов сети. При этом все геодезические работы производят с обязательным контролем для исключения грубых ошибок и для оценки точности производимых измерений. Результаты геодезических измере­ний подвергаются математической обработке с определением планового и высотного положения (с определением координат) всех пунктов геоде­зической сети.

Если пункты данной геодезической сети несут только плановые коор­динаты Х и У, то такую сеть называют плановой, если только высоты Н, то — высотной. Если пункты сети имеют все три координаты X, У и Н, то та­кую геодезическую сеть называют планово-высотной.

По своему назначению и точности геодезические сети разделяют на государственные, сети сгущения и съемочные сети.

Точную геодезическую сеть, имеющую координаты, распространяе­мые на всю территорию страны и являющуюся основой для построения других сетей, называют государственной геодезической сетью.

Сеть, полученную в результате развития между пунктами государст­венной геодезической сети и связывающую их со съемочными сетями, называют геодезической сетью сгущения.

Геодезическую сеть, создаваемую для непосредственного производ­ства топографических съемок, для геодезического обеспечения инженер­ных работ и решения других научных и практических задач, называют съемочной геодезической сетью.

2 Основные методы создания геодезических сетей

Плановое положение пунктов геодезических сетей создают методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, а также другими метода­ми, в частности, в последнее время наземно-космическими методами с ис­пользованием систем спутниковой навигации («GPS»).

Метод триангуляции состоит в создании геодезических сетей из тре­угольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты, с из­мерением всех углов и некоторых из сторон—базисов (рис.1, а).

Измерения горизонтальных углов в треугольниках производят точ­ными угломерными приборами — теодолитами, а базисов светодальномерами, электронными тахеометрами или другими мерными приборами.

Рис. 1. Методы планового обоснования геодезических сетей: а — триангуляция; б — трилатерация; в — полигонометрия

По мере удаления от базиса, измеренного в начале сети триангуляции, точность определения сторон треугольников понижается, поэтому для повышения точности и контроля в конце ряда треугольников измеряют еще один базис.

Для того чтобы в триангуляции было принципиально возможным определение координат всех пунктов, минимальное число измерений сводится: к измерению двух углов в каждом треугольнике, одного базиса сети, дирекционного угла одного из направлений и к определению координат одного из пунктов. Однако при создании триангуляции измерений всегда производят больше минимально необходимого их числа. Это нужно для контроля и повышения точности измерений. Так, в ряду триангуляции, изображенном на рис.1а, в каждом треугольнике измерены все три угла, два базиса b₁ и b₂, их дирекционные углы α₁ и α₂, a также включены два пункта А и В с известными координатами Х_а, Y_a и Х_b, К_b.

Наличие избыточных измерений дает возможность производить их компьютерную обработку с использованием специального математического аппарата, называемого уравниванием измеренных величин.

Метод трилатерации (линейной триангуляции) состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты с измерением горизонтальных проекций длин всех сторон.

В связи с отсутствием в трилатерации избыточных измерений для обеспечения возможности контроля измерений и повышения их точности путем уравнивания в трилатерации измеряют длины диагоналей, соеди­няющих вершины смежных треугольников. Поэтому ряды триангуляции состоят из геодезических четырехугольников, центральных систем или их комбинаций (рис. 1, б).

Метод полигонометрии состоит в создании геодезических сетей пу­тем измерения горизонтальных проекций расстояний между геодезиче­скими пунктами и горизонтальных углов между сторонами сети.

Для обеспечения избыточных измерений с целью осуществления кон­троля измерений и повышения их точности путем уравнивания в полиго-нометрические ходы включают пункты существующих геодезических се­тей с известными координатами и дирекционными углами некоторых на­правлений (рис. 1,в).

Наземно-космический метод заключается в создании геодезических сетей с использованием систем и приборов спутниковой навигации («GPS»).

Системы спутниковой навигации и современные приемники «GPS» позволяют быстро определять трехмерные координаты геодезических пунктов с точностью до долей сантиметра. Для обеспечения необходимой точности измерений и их контроля определение координат пунктов сети производят многократно в разное время при различном положении навигационных спутников (созвездий) на небосклоне.

Наземно-космический метод создания и развития геодезических сетей — это самый современный, универсальный, точный и простой метод производства геодезических работ на любых территориях, но он особенно эффективен в необжитых районах с низкой плотностью пунктов геодезических сетей.

Высотные геодезические сети создают в основном методами геометрического и тригонометрического нивелирования.