Способ построения плановых сетей сгущения

Тема: Геодезические сети. Топографические съемки

_______ Для составления карт и планов, решения геодезических задач в том числе геодезического обеспечения строительства, на поверхности Земли располагают ряд точек, связанных между собой единой системой координат. Эти точки маркируют на поверхности Земли или в зданиях и сооружениях центрами (знаками).

_______ Геодезическая сеть – это система закрепленных точек земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе геодезических координат.

_______ Геодезические сети подразделяют на плановые и высотные : первые служат для определения координат X и Y геодезических центров, вторые — для определения их высот.

_______ Принцип построения плановых геодезических сетей заключается в следующем. На местности выбирают точки, взаимное положение которых представляется в виде геометрических фигур: треугольников, четырехугольников, ломаных линий и т.д. Причем точки выбирают с таким расчетом, чтобы некоторые элементы фигур (стороны, углы) можно было бы непосредственно измерить, а все другие элементы вычислить по данным измерений. Например, в треугольнике достаточно измерить одну сторону и три угла (один для контроля правильности измерений) или две стороны и два угла (один для контроля правильности измерений), а остальные стороны и углы вычислить. Для вычисления плановых координат вершин выбранных точек необходимо кроме элементов геометрических фигур знать еще дирекционный угол стороны одной из фигур и координаты одной из вершин.

_______ Сети строят по принципу перехода от общего к частному, т. е. от сетей с большими расстояниями между пунктами и высокоточными измерениями к сетям с меньшими расстояниями и менее точным.

_______ Геодезические сети подразделяют на четыре вида: государственные, сгущения, съемочные и специальные. Государственные геодезические сети служат исходными для построения всех других видов сетей. Началом единого отсчета плановых координат в Российской Федерации служит центр круглого зала Пулковской обсерватории в Санкт-Петербурге.

2. Методы создания геодезических сетей

_______ Плановые геодезические сети создаются методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации. При построении геодезической сети методом триангуляции на местности закрепляется ряд точек, которые в своей совокупности образуют систему треугольников. В треугольниках измеряются все углы и некоторые стороны, которые называются базисными. По длине базисной стороны и измеренным углам, вычисляют длины всех сторон, а затем координаты всех пунктов сети.

_______ Метод полигонометрии заключается в построении на местности системы ломанных линий, называемых полигонометрическими ходами. Эти ходы прокладывают обычно между пунктами триангуляции. В полигонометрических ходах измеряются все углы поворота и длины всех сторон.

_______ При построении сети методом трилатерации на местности также строится сеть треугольников, в которых при помощи высокоточных дальномеров измеряются все стороны.

_______ Сети сгущения строят для дальнейшего увеличения плотности (числа пунктов, приходящихся на единицу площади) государственных сетей. Плановые сети сгущения подразделяют на 1-й.и 2-й разряды.

_______ Съемочные сети — это тоже сети сгущения, но с еще большей плотностью. С точек съемочных сетей производят непосредственно съемку предметов местности и рельефа для составления карт и планов различных масштабов.

_______ Специальные геодезические сети создают для геодезического обеспечения строительства сооружений. Плотность пунктов, схема построения и точность этих сетей зависят от специфических особенностей строительства.

_______ Государственные высотные геодезические сети создают для распространения по всей территории страны единой системы высот. За начало высот в Российской Федерации и некоторых других странах принят средний уровень Балтийского моря, определение которого проводилось в период с 1825 до 1840 г. Этот уровень отмечен горизонтальной чертой на медной металлической пластине, укрепленной в устое моста через обводной канал в Кронштадте.

_______ Между пунктами государственных высотных геодезических сетей высокой точности (1-го класса) размещают пункты высотных сетей низших классов (2-го, 3-го и т.д.). Несколько пересекающихся ходов называют сетями. Как правило, сети создают из ходов, прокладываемых между тремя или более точек. В целом точки (реперы) высотных сетей, называемых нивелирными, достаточно равномерно распределены на территории страны.

_______ На незастроенной территории расстояния между реперами составляют 5. 7 км, в го- родах сеть реперов в 10 раз плотнее

_______ Для решения ограниченного круга вопросов при изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений создают высотную сеть технического класса.

_______ Как правило, сети образуют полигоны с узловыми точками (общими точками пересечения двух или более ходов одного и того же класса). Каждый нивелирный ход опирается обоими концами на реперы ходов более высокого класса или узловые точки.

3. Закрепление на местности пунктов геодезических сетей

_______ Точки геодезических сетей закрепляют на местности знаками. По местоположению знаки бывают: грунтовые и стенные, заложенные в стены зданий и сооружений; металлические, железобетонные, деревянные, в виде откраски и т.д.; по назначению — постоянные, к которым относятся все знаки государственных геодезических сетей, и временные, устанавливаемые на период изысканий, строительства, реконструкции, наблюдений и т.д.

_______ Постоянные знаки. Их закрепляют подземными знаками — центрами. Конструкции центров обеспечивают их сохранность и неизменность положения в течение длительного периода времени. Как правило, подземный центр представляет собой бетонный монолит , закладываемый ниже глубины промерзания грунта и не в насыпной массив. У поверхности земли в монолите устанавливают чугунную марку, на которой наносят центр в виде креста или точки. Положению этого центра соответствуют коор- динаты Х и Y и во многих случаях отметки.

_______ Для того чтобы с одного знака был виден другой (смежный),над подземными центрами устанавливают наружные знаки в виде металлических или деревянных трех- или четырехгранных пирамид или сигналов.

_______ Пирамиды или сигналы имеют высоту 3. 30 м и более. Геодезический сигнал с подземным центром и столиком предназначен для установки измерительных приборов и настила при работе на нем наблюдателя. Верх сигнала или пирамиды заканчивается визирной целью , на которую при измерении углов направляют зрительную трубу теодолита. Настолик устанавливают также отражатель, если измеряют расстояния между пунктами светодалъномером. Для спутниковых измерений сигналы и пирамиды строить не надо.

_______ Как правило, пункты плановых разбивочных сетей и сетей сгущения закрепляют подземными центрами, такими же как и пункты государственных сетей. Так как расстояния между этими пунктами сравнительно небольшие, оформления их наружными знаками не требуется. Знаки могут закладывать в зданиях и сооружениях, в этом случае их называют стенными.

_______ Координаты всех пунктов плановой геодезической сети, а также отметки пунктов высотной геодезической сети заносятся в специальные каталоги , в которых кроме названия пунктов дается описание их местоположения.

_______ Иногда для различных целей могут создаваться местные геодезические сети. Обязательным требованием при установлении местных систем координат является обеспечение возможности перехода от местной системы координат к государственной системе координат, который осуществляется с использованием параметров перехода (ключей).

_______ Каждая местная система координат может создаваться с одной или несколькими трех или шести градусными зонами. Параметры местных систем координат и ключи перехода к государственной системе координат (формулы и правила, по которым координаты точек в одной системе можно получить в другой системы) устанавливает Росреестр по согласованию с Минобороны РФ.

4. Топографические съемки, ее виды

_______ Существуют следующие виды топографических съемок:

_______ • теодолитная (горизонтальная),

_______ • мензульная и др.

4.1 Что такое теодолитная съемка

_______ Теодолитной съемкой называется горизонтальная или контурная съемка местности, которая выполняется с помощью теодолита.

_______ Теодолитом измеряются горизонтальные углы и углы наклона . Линии измеряются рулеткой и дальномерами различных конструкций.

_______ Для проектирования зданий, сооружений необходимо на район строительства иметь топографические материалы – планы, карты. При отсутствии таких материалов выполняют съемку данного участка местности.

4.2 Сущность теодолитной съемки

_______ Теодолитная съемка выполняется с помощью теодолита и рулетки (или дальномера соотвествующей точности). В результате теодолитной съемки получают контурный план местности.

_______ Съемку контуров выполняют на основе съемочных теодолитных ходов, которые прокладываются в виде :
а) замкнутых ходов,
б) разомкнутых ходов,
в) диагональных ходов.

_______ Теодолитная съемка складывается из следующих видов работ :
• прокладка теодолитных ходов и привязка их к пунктам геодезической сети,
• съемка ситуации,
• обработка результатов полевых измерений,
• построение плана.

_______ Длины сторон теодолитных ходов должны быть не более 350 м и не менее 20 м .

5. Прокладка теодолитных ходов. Привязка к пунктам геодезической сети

_______ Сначала намечаются поворотные точки теодолитного хода. Угловые измерения в теодолитных ходах выполняются способом приемов техническими теодолитами ( Т30 , 2Т30 ). Стороны измеряются стальной 20-ти метровой рулеткой в двух направлениях или дальномерами соответствующей точности. Для определения горизонтальных проложений измеряют углы наклона линии. Весь данный процесс называют рекогносцировкой .

_______ Привязка теодолитных ходов заключается в измерении привычных углов между сторонами теодолитного хода и геодезической сети, обязательно с контролем.

6. Съемка ситуации

_______ Съемка ситуации заключается в привязке контуров и предметов местности к сторонам и вершинам теодолитного хода.

_______ Съемка ситуации может быть выполнена различными способами .

6.1. Способ прямоугольных координат (способ перпендикуляров)

_______ Ближайшая к контуру сторона хода принимается за ось абсцисс, точка А – за начало координат. Положение каждой точки определяется прямоугольными координатами X и Y . Перпендикуляры на местности строятся с помощью двузеркального эккера .

_______ Абсциссы отмеряют обычно с помощью мерной ленты, а ординаты – с помощью рулетки. Способ перпендикуляров применяется в основном при съемке вытянутых в длину контуров .

6.2. Способ полярных координат (полярный способ)

_______ В этом случае ближайшая к контуру сторона теодолитного хода принимается за полярную ось, начало линии – за полюс. Положение точек 1, 2, 3 определяется полярными углами ß₁, ß₂, ß₃ ; радиус – векторами d₁, d₂, d₃ .

_______ Полярные углы измеряются с помощью теодолита одним полуприемом, причем лимб ориентируется по сторонам хода, стороны измеряются с помощью нитяного дальномера . При съемке особо важных контуров – с помощью ленты .

6.3. Способ линейных засечек

_______ Треугольники стараются делать близкими к равносторонним. Линейная засечка применяется часто при съемке строений. В этом случае расстояния измеряются лентой или рулеткой.

6.4. Способ угловых засечек

_______ Способ угловых засечек применяется в тех случаях, когда определить положение точки при помощи линейных измерений не удается.

6.5. Способ створов

_______ Положение точки Р определяется расстоянием 2-Р вдоль линии 2-Е . Положение створной линии определяется расстоянием 4-Е .

_______ При съемке ситуации составляется абрис .

_______ Абрис – это схематический чертеж, составленный в произвольном масштабе.

_______ На абрисе зарисовывается снимаемая ситуация и записываются результаты выполняемых при съемке угловых и линейных измерений. Абрис составляется отдельно на каждую сторону теодолитного хода. На основе абриса производится нанесение контуров местности на план.

Источник

Плановые сети сгущения. Схемы построения плановых сетей. Полигонометрия 4 класса, 1 и 2 разрядов. Общие нормативные требования.

1 Плановые сети сгущения. Схемы построения плановых сетей

Геодезической основой крупномасштабных топографических съемок в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 является:

– государственная геодезическая сеть (ГГС или ДГМ);

– разрядные геодезические сети сгущения (РГСС или РГМЗ);

– съемочные геодезические сети.

Государственная геодезическая сеть (ДГМ) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов.

ГГС Украины объединяет в единое целое плановую и высотную геодезические сети.

Плановая геодезическая сеть подразделяется на:

– астрономо-геодезическую сеть 1 и 2 классов (АГС-1,АГС-2 или АГМ-1, АГМ-2);

– геодезическую сеть сгущения 3 класса (ГСС-3 или ГМЗ-3).

Высотная геодезическая сеть (ВГС или ВГМ) подразделяется на:

– нивелирные сети I и II классов;

– нивелирные сети III и IV классов.

ГГС Украины (ДГМ) создается в соответствии с требованиями действующих « Основних положень створення Державної геодезичної мережі України » [1], утвержденных постановлением Кабинета министров Украины от 8 июня 1998 года № 844, а также инструкций и других нормативных документов.

Средняя плотность пунктов ГГС для создания съемочной геодезической основы топографических съемок должна быть доведена:

– на территориях, которые подлежат съемке в масштабе 1:5000, до одного пункта триангуляции, трилатерации или полигонометрии на 20-30 кв. км и одного репера на 10-15 кв. км;

– на территориях, которые подлежат съемке в масштабе 1:2000, до одного пункта триангуляции, трилатерации или полигонометрии на 5-15 кв. км и одного репера на 5-7 кв. км;

– на застроенных территориях городов плотность пунктов ГГС должна быть не менее 1 пункта на 5 кв.км.

Дальнейшее увеличение плотности геодезической основы крупномасштабных съемок достигается построением разрядных геодезических сетей сгущения и съемочной основы.

Разрядные геодезические сети сгущения (РГСС или РГМЗ) являются основой топографических съемок в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 и инженерных работ, которые выполняются в городах, селах, на площадках промышленного и гражданского строительства, при строительстве подземных коммуникаций, в маркшейдерских работах, при землеустройстве, мелиорации земель, земельном кадастре и т.д.

РГСС создают методами полигонометрии, трилатерации, триангуляции либо комбинированием указанных методов. При условии наличия соответствующих технических средств и условий наблюдения определение координат разрядных геодезических сетей сгущения может выполняться с использованием GPS –систем.

РГСС подразделяются на:

– сети полигонометрии, трилатерации и триангуляции 4 класса;

– сети полигонометрии, трилатерации и триангуляции 1 и 2 разрядов;

– сети технического и тригонометрического нивелирования.

РГСС создаются в соответствии с требованиями инструкции « Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500 (ГКНТА-2.04-02-98)» [2] , утвержденной приказом Главного управления геодезии, картографии и кадастра при Кабинете министров Украины от 9 апреля 1998 года №56.

Построение всех геодезических сетей подчинено основному принципу выполнения геодезических работ: от общего к частному, т.е. от высшего класса точности к низшему и от разреженной сети к более частой (сгущенной).

Плотность геодезической основы должна быть доведена построением геодезических сетей сгущения в городах, селах и других населенных пунктах и промышленных площадках не менее чем четырех пунктов на 1 кв. км в застроенной части и одного пункта на незастроенных территориях. Для обеспечения инженерных изысканий и строительства в городах и на промышленных объектах плотность геодезических сетей может быть доведена до восьми пунктов на 1 кв.км.

Плотность геодезической основы для съемок в масштабе 1:5000 территорий за пределами населенных пунктов должна быть доведена не менее чем до одного пункта на 7-10 кв.км, а для съемки в масштабе 1:2000 – до одного пункта на 2 кв.км.

2 Полигонометрия 4 класса, 1 и 2 разрядов. Общие нормативные требования.

Полигонометрия представляет собой один из методов создания государственной геодезической сети (ДГМ) и геодезических сетей сгущения (ГМЗ-3, РГМЗ). Определение положения геодезических пунктов методами полигонометрии сводится к прокладыванию на местности ходов, в которых производят измерение всех углов и всех длин линий. При необходимости обеспечения геодезической опорой значительных по площади территорий создают систему полигонометрических ходов, которые образуют полигонометрические сети, состоящие из полигонометрических ходов и замкнутых полигонов.

Сети полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов создаются в виде отдельных ходов или системы ходов с одной или несколькими узловыми точками (рис. 1–3). Отдельный ход полигонометрии должен опираться на два исходных пункта. На исходных пунктах измеряют прилегающие углы.

В виде исключения разрешается:

– прокладка хода полигонометрии, опирающегося на два исходных пункта, без угловой привязки на одном из них;

– использовать координатную привязку к исходным пунктам.

Прокладывание висячих ходов не допускается.

Полигонометрия 4 класса строится с пониженной точностью относительно полигонометрии 3 класса ГГС Украины, полигонометрия 1 разряда с меньшей точностью относительно полигонометрии 4 класса, полигонометрия 2 разряда – с меньшей точностью по отношению к 1 разряду.

Рисунок 1 – Схема одиночного хода полигонометрии

Рисунок 2 – Схема сети полигонометрии с одной узловой точкой

Рисунок 3 – Схема сети полигонометрии с несколькими узловыми точками

При создании сетей полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разряда следует придерживаться требований, установленных инструкцией [2] и приведенных в табл. 1.

Таблица 1.1 – Основные параметры полигонометрии IV класса, 1 и 2 разрядов

Источник