Методы построения государственных геодезических сетей

Государственная геодезическая сеть России является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворят требованиям народного хозяйства при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач.

Государственная геодезическая сеть России включает в себя:

а) плановые сети 1, 2, 3 и 4 классов, которые различаются между собой точностью угловых и линейных измерений, длиной сторон сетей и порядком их последовательного развития. Плановые сети создаются методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и их сочетаниями;

б) высотные нивелирные сети I, II, III и IV классов.

Метод триангуляции. Сущность метода триангуляции заключается в построении на местности систем треугольников, в которых измеряются все углы и длины некоторых базисных сторон (рис.73, а). Длины других сторон треугольников рассчитываются по известным формулам тригонометрии.

Если непосредственное измерение базисной стороны затруднительно, то на одной из сторон (например, АВ), разбивают базисную сеть АВСБ, в которой с высокой точностью измеряют короткий базис СО и все горизонтальные углы. Путем вычислений переходят от длин базиса к длине стороны АВ, которая в данном случае называется выходной стороной сети. Если известны координаты исходного пункта А, дирекционный угол и длина исходной стороны (а_АВ, ё_ЛБ),. последовательно решая прямую геодезическую задачу, можно рассчитать координаты всех пунктов сети.

Триангуляция 1 класса создается в виде астрономо-геодезической сети и призвана обеспечить решение основных научных задач, связанных с определением формы и размеров Земли. Она является главной основой развития сетей последующих классов и служит для распространения единой системы координат на всю территорию Российской Федерации. Ее построение осуществляется с наивысшей точностью, которую могут обеспечить современные приборы при тщательно продуманной методике измерений. Основные характеристики триангуляции 1 - 4 класса приведены в таблице 1.

Применение светодальномерной техники открыло широкие возможности для развития метода полигонометрии. Согласно Инструкции- о построении государственной геодезической сети полигонометрия по точности построения приравнивается к триангуляции и может заменять соответствующие классы последней. Как правило, метод полигонометрии целесообразно применять в

Ь

Рис.73. Триангуляция: а - сущность метода триангуляции; б - схема развития сетей триангуляции 1-4 классов

районах, где триангуляция требует сплошной постройки высоких знаков.

Полигонометрия 1 класса строится в виде вытянутых по направлениям меридианов и параллелей ходов, образующих звенья первоклассного полигона с периметром 700—800 км. На концах звена (в вершинах полигонов) определяются пункты Лапласа. Полигонометрия 2 класса развивается внутри полигонов триангуляции или полигонометрии 1 класса в виде сети замкнутых полигонов с периметром 150—180 км.

Полигонометрия 3 и 4 классов строится в виде систем ходов с узловыми пунктами или одиночных ходов, опирающихся на пункты государственной геодезической сети высших классов. Основные характеристики полигонометрии приведены в табл. 2.

Государственная нивелирная сеть. Высоты пунктов государственной нивелирной сети определяют методом геометрического нивелирования. По точности и назначению государственная нивелирная сеть разделяется на сети I, II, III и IV классов.

Нивелирные сети I и II классов являются главной высотной основой, посредством которой устанавливается единая (Балтийская) система высот по всей территории России, и используются для решения научных задач: изучения вертикальных движений земной коры, определения уровня воды в морях и океанах и т. п. Линии нивелирования I и II классов прокладываются по заранее разработанным направлениям. Не реже чем через каждые 25 лет линии I и частично II классов нивелируются повторно. Во всех случаях линии нивелирования I и II классов прокладываются по трассам с наиболее благоприятными грунтовыми условиями и наименее сложным профилем.

Нивелирная сеть I класса состоит из ходов, образующих сомкнутые полигоны периметром около 2000 км. Нивелирование I класса выполняется с наивысшей точностью, достигаемой применением наиболее совершенных приборов и методов наблюдений: средняя квадратическая случайная погрешность определения превышения ш^=0,5 мм на 1 км хода.

Нивелирная сеть II класса составлена из ходов, опирающихся на пункты нивелирования I класса и образующих полигоны с периметром в 500—600 км Средняя квадратическая погрешность определения превышения в нивелирных ходах II класса не должна превышать т^=0,8 мм на 1 км хода.

Нивелирные сети III класса прокладываются внутри полигонов нивелирования I и II классов в виде систем и отдельных ходов, делящих полигон 11 класса на 6—9 полигонов периметром 150—200 км (ш^=1,6 мм на 1 км хода). Дальнейшее сгущение нивелирной сети III класса выполняется построением систем ходов нивелирования IV класса (т^=б мм на 1 км хода), опирающихся на пункты нивелирования высших классов. Ходы нивелирования IV класса являются - непосредственной высотной основой топографических съемок; густота их прокладки обусловливается масштабами съемок и характером рельефа местности.

Линии нивелирования всех классов в среднем через каждые 5 км закрепляются на местности постоянными реперами и марками.