Государственные геодезические сети

 

Таблица 2.2. Характеристики АГС СССР, полученные после уравнивания 1991 г.

Наименование характеристики точности АГС		Значения характеристики точности АГС, полученной в результате совместного уравнивания сетей 1 и 2 классов
СКО направления в рядах
СКО направления в сетях
СКО азимута
Ошибка стороны в слабом месте	ряда	1/377000
	сети	1/246000
СКО взаимного положения пунктов, м	ряда	0.07
	сети	0.05
CКО передачи координат от Пулково до Берингова пролива, м	mx	1.02
	my	1.10

 

 

Высокая точность распространения единой системы координат на всю территорию страны методами классической астрономо-геодезии, была подтверждена данными, полученными из космической геодезической сети (КГС). По общим пунктам АГС и КГС средние квадратические расхождения координат по осям составили 0,90 и 0,98м. Кроме того, в 1992 году в районе Актюбинска французские геодезисты определили на 14 пунктах плановой ГГС разности координат спутниковыми приемниками "Тримбл" и "Транзит". Расхождения в длинах линий получились от 8 до 29мм, а в разностях координат 19 - 40 мм, что свидетельствует о высокой точности геодезических работ, выполненных наземными методами при развитии плановой ГГС.

Задача, поставленная по общему уравниванию АГС, была выполнена в период с 1980г. по 1991г. Соединенные штаты Америки затратили на подобную работу при уравнивании АГС, охватывающую северную Америку, Канаду и Мексику, примерно такое же время.

Уравниванием АГС 1980 - 1991гг. завершен 1-ый этап совершенствования АГС СССР.

На 2 - ом этапе планируется создание на основе существующей сети государственной геодезической спутниковой сети. Эта работа ведется сейчас как в России, так и в Белоруссии. Согласно нормативным документам по второму этапу совершенствования ГГС в обеих странах планируется три уровня государственной геодезической спутниковой сети:

фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС);

высокоточная астрономо-геодезическая сеть (ВАГС);

спутниковая геодезичеcкая сеть 1 класса (СГС-1).

ФАГС является высшим звеном государственной геодезической спутниковой сети. Основными функциями ФАГС являются:

• задание и оперативное воспроизведение общеземной геоцентрической системы координат;

• экспериментальное выявление и учет деформирующего влияния геодинамических процессов на стабильность координатной основы;

• метрологическое воспроизведение перспективных запросов практики.

ФАГС реализуется в виде системы закрепленных на земной поверхности пунктов с периодически определяемыми через каждые 5-8 лет в единой системе координатами. Пункты ФАГС равномерно размещаются на территории страны со средними расстояниями между ними от 700 до 800 км. Для России общее число пунктов ФАГС составляет 50-70.

Взаимное положение пунктов ФАГС должно быть определено с относительной погрешностью порядка (1-2) *10-8, т.е. с абсолютной ошибкой порядка 1-2 см.

Техническое оснащение работ по созданию ФАГС должно обеспечить не только предельно высокую точность взаимного положения пунктов, но и их связь с центром масс Земли. Часть пунктов ФАГС (для России 10-15) должны быть постоянно действующими геодинамическими обсерваториями, на которых осуществляется мониторинг всего комплекса измерений (наземных - угловых, линейных, нивелирных, астрономических, гравиметрических и спутниковых).

ВАГС должна представлять однородное по точности пространственное построение с расстоянием между смежными пунктами 150-300 км. Для России число пунктов ВАГС равно 500-700. Часть из них должны быть совмещены с пунктами ФАГС. Взаимное положение пунктов ВАГС должно быть определено с относительной погрешностью 1*10-7, что может быть достигнуто с помощью выполнения измерений стандартными двухчастотными спутниковыми приемниками при условии уточнения орбит используемых ИСЗ.

Одной из основных целей развития ВАГС является создание основы для высокоточного определения высот квазигеоида на всей территории страны. Для этого пункты ВАГС должны быть привязаны к государственной нивелирной сети с точностью порядка 5 см.

СГС-1 является той основой, которая будет непосредственно использоваться при повседневном решении любых координатных задач с точностями, лимитируемыми только точностными возможностями используемой спутниковой аппаратуры. Средние расстояния между смежными пунктами СГС-1 равны 30-35 км с увеличением в малообжитых районах до 40 - 45 км. Общее число пунктов СГС-1 на территории России составит 12000 - 15000. СГС-1 должна быть совмещена с существующей ГГС, построенной наземными методами, и основываться, как правило, на ее уже заложенных центрах. Кроме того, пункты СГС-1 должны быть совмещены с пунктами ВАГС. Пункты СГС-1 могут использоваться кроме традиционных целей также для решения навигационных задач.

 

Глава 3. Последовательность выполнения работ по созданию плановой ГГС. Закрепление пунктов на местности. Геодезические центры. Угломерные инструменты

 

3.1 Последовательность выполнения работ по созданию плановой ГГС

 

Государственная геодезическая сеть представляет собой сложное инженерное сооружение, создаваемое по специальной методике. Последовательность работ по ее созданию следующая:

1. Проектирование сети на картографических материалах.

2. Рекогносцировка пунктов запроектированной сети с целью наилучшего ее приспособления к условиям местности.

3. Постройка геодезических наружных знаков и закладка подземных центров.

4. Производство полевых измерений (измерение горизонтальных углов, базисных сторон; астрономические определения широт, долгот и азимутов; гравиметрическая съемка вокруг астропунктов и вдоль рядов 1 класса; определение высот центров пунктов сети над уровнем моря при помощи тригонометрического и геометрического нивелирования; спутниковые наблюдения).

5. Математическая обработка результатов измерений, конечным продуктом которой является каталог координат и высот пунктов ГГС.

3.2 Закрепление пунктов на местности

 

На каждом пункте геодезической сети закладывают центр, тип которого выбирается в зависимости от физико-географических условий района работ. Главным фактором, определяющим конструкцию центра, является состав и глубина промерзания грунта. Центры пунктов плановой ГГС, как правило, закладывают двойные, чтобы разрушение верхнего центра не привело к потере пункта. Все типы центров устанавливаются инструкцией. Их чертежи даны в специальном альбоме типов центров.

Центры классифицируются по следующим разделам:

1. Центры для районов с глубиной промерзания до 1,5м.

2. Центры для районов с глубиной промерзания более 1,5м.

3. Центры для районов вечной мерзлоты.

4. Центры скальные.

5. Центры для районов сыпучих песков.

6. Специальные центры.

Геодезические знаки. Для открытия взаимной видимости между соседними пунктами плановой геодезической сети при наблюдении наземными методами, а также с целью обозначения заложенного центра на местности над ним сооружают геодезический знак требуемой высоты с визирным цилиндром, столиком для установки измерительных приборов и площадкой для наблюдателя.

 

Рис.3.1 Тур на геодезическом пункте

Рис.3.2 Простая пирамида ( ) и пирамида со штативом ( )

 

Рис.3.3 Простой сигнал    Рис.3.4 Сложный сигнал

1-6, 9,11 - элементы конструкции сигнала;

7 - площадка для наблюдателя; 8 - столик;

9 - визирный цилиндр.

 

Рис.3.5 Малофазный визирный цилиндр Шишкина (размеры в см)

 

В геодезической практике используются следующие типы геодезических знаков: тур, пирамида (простая и со штативом), простой сигнал, сложный сигнал. Чертежи всех типов знаков даны в инструкции. Схематически они представлены на рис.3.1 - 3.4.

При наблюдениях с тура и простой пирамиды измерения выполняется с земли. В остальных случаях площадка для наблюдателя поднята над землей на необходимую высоту. Сложные сигналы достигают высоты 20-30м и даже более.

К геодезическим сигналам предъявляют следующие требования: они должны быть прочными, устойчивыми и жесткими.

Для производства угловых измерений в верхней части геодезического знака вертикально устанавливают визирную цель. Очень важно, чтобы конструкция визирной цели была малофазной, т.е. такой, чтобы систематические ошибки угловых измерений, возникающие из-за различия освещенности ее поверхности лучами Солнца, были близки к нулю. Этому требованию лучше всего удовлетворяют малофазные визирные цели конструкции Шишкина, которые представляют собой цилиндр с радиально установленными пластинами, создающими равномерное теневое затемнение почти всей его поверхности (рис.3.5). Размеры визирного цилиндра зависят от длин сторон триангуляции.

При создании ГГС спутниковыми методами наружные геодезические знаки строятся только с целью обнаружения центра знака на местности.

 

 

Заключение

 

И так ГГС создается в соответствии с принципом перехода от общего к частному, то между средними значениями длин сторон треугольников при переходе от одного класса триангуляции к другому должны быть соблюдены определенные соотношения.

Кроме того, при определении плотности пунктов решающее значение имеет задача общегосударственного картографирования всей страны, которая ставят в прямую зависимость плотность сети от масштаба съемки, методов ее выполнения и методов создания съемочного обоснования

В нашей стране наиболее крупным государственным масштабом карты является 1: 2000. Следовательно, точность определения стороны ГГС не должна превышать 10 см.

Размещено на Allbest.ru