Классификация и технические характеристики геодезических сетей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

 

Факультет дистанционных форм

обучения – заочное отделение

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 по

курсу «ПРИКЛАДНАЯ ГЕОДЕЗИЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2012г.

 

Классификация и технические характеристики

геодезических сетей

 

Инженерно-геодезические  опорные плановые и высотные сети создаются на территориях городов, крупных промышленных, энергетических, горнодобывающих объектов и служат геодезической основой для производства проектно-изыскательских и строительных работ.

Геодезические сети подразделяются на четыре вида: государственные, сети сгущения, съёмочные и специальные. Государственные геодезические сети служат исходными для построения всех других видов сетей. В настоящее время для построения государственных плановых сетей применяют спутниковые методы.

Плановые геодезические  сети подразделяются:

• по территориальному признаку или иначе, по уровню распространения – на глобальные, государственные и локальные, иначе местные;
• по функциональному назначению – на сети межгосударственного, федерального и специального назначения;
• по виду заложенной в них информации – на пространственные, плановые, высотные и гравиметрические;
• в зависимости от методов и средств их построения – на спутниковые и классические (традиционные астрономо – геодезические).

Современная реконструкция и дальнейшее развитие государственной геодезической сети (ГГС) РФ базируется на активном применении спутниковых технологий. Предполагается, что спутниковая геодезическая сеть (СГС) будет включать в себя построения трёх уровней. Верхний уровень занимает фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС). На следующем уровне находится высокоточная спутниковая геодезическая сеть (ВГС), а третий уровень занимает спутниковая сеть 1 класса (СГС-1).

Таким образом, с учётом существующих плановых геодезических сетей, структура государственной геодезической сети РФ по точности определения положения пунктов может быть подразделена на:

• фундаментальную астрономо–геодезическую сеть (ФАГС);
• высокоточную геодезическую сеть (ВГС);
• спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1);
• астрономо – геодезическую сеть 1 и 2 классов (АГС);
• государственную геодезическую сеть 3 и 4 классов;
• геодезические сети сгущения.

Пункты указанных геодезических сетей, связанные между собой геодезическими измерениями, могут быть совмещены.

К основным параметрам геодезических  сетей, подлежащих нормированию в нормативно-технической документации, относятся:

• плотность пунктов;
• расстояние между пунктами;
• средняя квадратическая погрешность взаимного положения пунктов в плане и по высоте;
• средняя квадратическая погрешность определения координат пунктов.

Государственная геодезическая сеть, созданная на территории России, состоит из 28 астрономо-геодезических пунктов космической геодезической сети (КГС), 131 пункта доплеровской геодезической сети (ДГС), 164306 пунктов астрономо-геодезической сети (АГС) 1 и 2 классов точности и порядка 300000 пунктов геодезических сетей сгущения 3 и 4 классов.

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) включает астрономо-геодезические пункты космической геодезической сети и пункты лазерной локации спутников, длиннобазисной радиоинтерферометрии, пункты службы вращения Земли и другие пункты спутниковых наблюдений. К настоящему времени сеть насчитывает 38 пунктов, 28 из которых открытого пользования. Данные наблюдений на этих пунктах служат для формирования основы национальной геоцентрической системы координат и одновременно для определения точных эфемерид искусственных спутников земли (ИСЗ) и глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС). Из 28 постоянно действующих пунктов открытого пользования (из них 9 подведомственны Росреестру), часть пунктов относятся к системе дифференциальной коррекции и мониторинга Роскосмоса, а часть пунктов подведомственны Российской академии наук, в том числе три пункта радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами и пункты Ростехрегулирования.

Расстояние между смежными пунктами ФАГС составляет в среднем около 1000 км.

Пространственное положение  пунктов ФАГС определяют методами космической  геодезии в геоцентрической системе  координат относительно центра масс Земли со средней квадратической погрешностью не более 10 см.

Взаимное положение пунктов  ФАГС должно определяться со средней  квадратической погрешностью не более 2 см в плане и 3 см по геодезической  высоте с учётом скоростей их изменения  во времени.

Часть этих пунктов должна стать постоянно действующими астрономическими обсерваториями.

Высокоточная геодезическая  сеть (ВГС) представляет собой опирающееся  на пункты ФАГС однородное по точности пространственное геодезическое построение, состоящее из системы пунктов, удалённых  один от другого на 150 – 300 км (в среднем около 250 км).

Пункты ВГС определяют методами космической геодезии, обеспечивающих точность взаимного положения по каждой из плановых координат со средними квадратическими погрешностями 3 мм + 5 10^-8D, где D – расстояние между пунктами. По геодезической высоте с погрешностью 5 мм + 7 10^-8 D. Каждый пункт ВГС связывают измерениями со смежными пунктами и не менее чем с тремя пунктами ФАГС.

На пунктах ВГС следует  выполнять определение нормальных высот и абсолютных значений ускорений силы тяжести. Для связи существующей сети с вновь создаваемыми построениями определяют взаимное положение пунктов ФАГС и ВГС с ближними пунктами АГС и реперами нивелирной сeти I-II классов.

Спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1) представляет собой пространственное геодезическое построение, создаваемое по мере необходимости в экономически развитых районах страны со средними расстояниями между смежными пунктами около 25-35 км.

Пункты СГС-1 определяют относительными методами космической геодезии со средними квадратическими погрешностями во взаимном положении 3 мм + 1 10^-7 D по каждой из плановых координат, а по геодезической высоте 5 мм + 2 10^-7 D.

Сеть СГС-1 может строиться отдельными фрагментами.

Средняя квадратическая погрешность  определения положения пунктов  СГС-1 относительно ближайших пунктов  ВГС и ФАГС должна быть не более 2 см в районах с сейсмической активностью 7 и более баллов и 3 см  в остальных регионах страны

Нормальные высоты определяют на всех пунктах СГС-1 либо из геометрического  нивелирования с точностью, соответствующей  требованиям к нивелирным сетям  II-III классов, либо как разности геодезических высот, получаемых относительными методами космической геодезии, и высот квазигеоида.

Часть пунктов СГС-1 совмещают  или связывают с существующими  пунктами АГС и реперами нивелирной сети не ниже III класса. Связи осуществляют относительными методами космической геодезии со средними квадратическими погрешностями не более 2 см для плановых координат при привязке к пунктам АГС и 3 см для геодезических высот при привязке к нивелирным реперам.

Астрономо - геодезическая  сеть 1 и 2 классов включает геодезические пункты, положение которых определяют традиционными методами (триангуляция, полигонометрия, трилатерация) со средними квадратическими погрешностями во взаимном положении не более 4 см в плане и 8 см по высоте. Расстояния между пунктами АГС составляет 8-25 км.

Плотность государственной  геодезической сети при применении современных спутниковых и аэросъёмочных  технологий должна обеспечивать решение  задач картографирования и обновления карт всего масштабного ряда до 1:500 для городов и 1:2000 для остальной территории.

В случае необходимости и  экономической целесообразности могут  создаваться геодезические сети сгущения и геодезические сети специального назначения.

Сети сгущения строят для  дальнейшего увеличения плотности  государственных сетей и подразделяют на 1-ый и 2-ой разряды.

Съёмочные сети – это  тоже сети сгущения, но с ещё большей  плотностью. С точек съёмочной  сети производят непосредственно съёмку предметов местности и рельефа  для составления планов и карт различных масштабов.

Специальные геодезические  сети создаются для обеспечения  строительства отдельных инженерных сооружений, а также решения ряда научных задач.

Построение геодезической  основы в виде сетей на площадках  изысканий и строительства выполняется  поэтапно в несколько ступеней по принципу от «общего к частному», от крупных (с большими расстояниями между пунктами) и высокоточных построений к меньшим по размеру и менее точным построениям. Целью этих построений является обеспечение площадки изысканий достаточным для производства съёмочных работ количеством пунктов планово-высотной съёмочной основы. Количество ступеней развития обоснования зависит от размеров площадки. Так, если площадь участка изысканий не превышает 1 км², то плановая опорная геодезическая сеть не строится, а строится только съёмочная сеть в виде теодолитных ходов, т.е. в одну ступень. При площади участка от 10 до 25 км² плановая опорная геодезическая сеть может состоять из построений 4 класса, а также 1 и 2 разрядов. Сгущаются эти построения съёмочными сетями в виде теодолитных ходов. Более подробно требования к построению геодезической основы отражены в сводах правил СП 11-104-97.

К специальным геодезическим  сетям следует отнести разбивочные  сети строительной площадки, внешние  и внутренние разбивочные сети здания.

Названные специальные разбивочные  сети будут детально рассматриваться  далее. Здесь же скажем, что способы  создания разбивочных сетей могут  быть как традиционные, так и основанные на спутниковых технологиях. Форма, размеры и класс таких сетей  обусловлены видом и размерами строящегося сооружения, конфигурацией размещения зданий и инженерных коммуникаций на строительной площадке. Исходными для таких сетей служат пункты государственной или городской геодезической сети в количестве не менее трёх.

Разбивочная сеть строительной площадки служит исходной плановой и высотной основой для производства разбивочных работ и выноса на местность объектов и конструкций строительного комплекса.

Внешняя разбивочная сеть здания создаётся для выполнения всех разбивочных работ на всех этапах строительства, включая исполнительные съёмки и наблюдения за деформациями возводимого конкретного объекта и окружающей его застройки.

Внутренняя разбивочная  сеть здания создаётся для производства разбивочных работ и исполнительных съёмок на монтажных горизонтах многоэтажных зданий. Строится внутренняя разбивочная сеть в виде базисной фигуры на исходном монтажном горизонте и повторяется на высших монтажных горизонтах по мере возведения сооружения.

Высотная разбивочная  основа строительного объекта создаётся в виде нивелирных ходов, класс которых определяется размерами строительной площадки. Высотные ходы должны опираться на реперы государственной или городской геодезической сети в количестве не менее трёх.

Геодезические сети 3 и 4 класса, сети сгущения, съёмочные сети, специальные геодезические и разбивочные сети могут быть объединены общим названием – инженерно-геодезические сети. При построении инженерно-геодезических сетей в качестве опорных используются государственные геодезические сети (АГС 1 и 2 классов, спутниковые сети высших классов).

Необходимость в построении инженерно-геодезических сетей возникает при изысканиях площадок под строительство и проектировании сооружений, составлении генеральных планов городов и посёлков, разработке технических проектов и рабочих чертежей гражданских, промышленных, гидротехнических, транспортных и других сооружений.

В более широком смысле инженерно-геодезические сети предназначены для решения практических задач:

• топографической съемки и обновления планов населённых пунктов всех масштабов;
• землеустройства, межевания, инвентаризации земель;
• топографо-геодезических изысканий на территориях предполагаемого строительства;
• инженерно-геодезической подготовки объектов строительства;
• геодезического изучения локальных геодинамических природных и техногенных явлений на территории городов и посёлков.

Требования к точности и плотности пунктов плановых инженерно-геодезических сетей достаточно разнообразны. Это обусловлено разнообразием тех задач, которые решаются при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Тем не менее, при отсутствии специальных требований, инженерно-геодезические сети проектируются с учётом возможности их последующего сгущения и развития для обеспечения основных разбивочных работ и топографической съёмки в масштабе 1:500.