Построение государственной геодезической сети

Построение государственной геодезической сети осуществля­ется в соответствии с принципом перехода от общего к част­ному. Государственная геодезическая сеть подразделяется на сети 1, 2, 3 и 4 классов, различающиеся между собой точностью измерений углов и расстояний, длиной сторон сети и очеред­ностью последовательного развития. Основной является геоде­зическая сеть 1 класса, создаваемая в виде полигональной аст­рономо-геодезической сети; предназначается она для научных исследований, связанных с изучением формы и размеров Земли, ее внешнего гравитационного поля, а также для распростране­ния единой системы координат на всю территорию страны. Внутри полигонов 1 класса строится сплошная сеть 2 класса. Геодезические сети 2 класса являются основой для развития сетей 3 и 4 классов.

Астрономо-геодезическая сеть. Соз­дается астрономо-геодезическая сеть в виде полигонов перимет­ром около 800 км, образуемых триангуляционными или полиго­нометрическими звеньями длиной каждое не более 200 км, рас­полагаемыми в направлении меридианов и параллелей.

Звено триангуляции 1 класса состоит в основном из тре­угольников по форме близких к равносторонним, с углами не менее 40⁰. В тех случаях, когда из-за сложного рельефа мест­ности не удается построить треугольники с углами более 40⁰, допускается построение в таких местах геодезических четырех­угольников и центральных систем с углами в них не менее 30⁰. Длины сторон треугольников равны в среднем 20-25 км. В на­чале и конце каждого звена при помощи высокоточных свето­дальномеров измеряют базисные стороны. На обоих концах каждой базисной стороны (в вершинах полигонов) определяют астрономические широты, долготы и азимуты, т. е. пункты Лап­ласа.

Звенья полигонометрии 1 класса прокладывают в виде вы­тянутых ходов, состоящих каждое не более чем из 10 сторон длиной порядка 20 км. Ни один из пунктов полигонометрического звена не должен отклоняться более чем на 20 км в сто­рону от замыкающей, соединяющей конечные точки хода; наи­больший угол между направлениями любой стороны и направ­лением замыкающей звена не должен превышать 20⁰. В начале и в конце каждого звена полигонометрии определяют взаимно обратные азимуты базисных сторон, а также астрономические широты и долготы, т. е. все делают так, как в звеньях триан­гуляции.

В каждом звене триангуляции и полигонометрии 1 класса, кроме пунктов Лапласа, устанавливают промежуточные астро­номические пункты, на которых по наблюдениям звезд определяют астрономические широты и долготы. Проме­жуточные астрономические пункты размещают между пунктами Лапласа через 65 – 120 км. Расстояние между астропунктами зависит от плотности гравиметрической съемки, выполняемой вдоль первоклассных рядов: чем выше плотность этой съемки, тем реже определяют промежуточные астропункты. Вокруг всех астрономических пунктов (Лапласа и промежуточных) по спе­циальной программе ведут гравиметрическую съемку сгущения.

В отдельных районах страны вместо полигонов, образован­ных звеньями триангуляции или полигонометрии 1 класса, раз­решается строить сплошные сети триангуляции 1 класса с уг­лами в треугольниках не менее 30⁰ и длинами сторон не менее 20 км. Расстояния устанавливаются в зависимости от физико­-географических условий и заданной плотности пунктов. Базис­ные стороны и пункты Лапласа в сплошных сетях 1 класса раз­мещают не реже чем через 10 сторон.

При создании астрономо-геодезической сети выполняют ком­плекс геодезических, астрономических и гравиметрических из­мерений, причем с наивысшей точностью, достигаемой при мас­совых измерениях при использовании новейшей измерительной техники. Горизонтальные углы на пунктах триангуляции и поли­гонометрии измеряют с ошибками не более 0,7" (по невязкам треугольников или замкнутых полигонов). Базисные стороны измеряют с относительной средней квадратической ошибкой не более 1/400 000, а длины сторон в звеньях полигонометрии 1 класса - с ошибками не более 1/300 000. Средние квадрати­ческие ошибки астрономических определений, вычисляемые по результатам измерений в приемах, т. е. без учета влияния си­стематических ошибок, допускаются в широте до 0,3", дол­готе - 0,45" и азимуте - 0,5".

Геодезические сети 2 класса. Сети этого класса точности строят преимущественно методом триангуляции в виде сплош­ных сетей треугольников, полностью заполняющих полигоны астрономо-геодезической сети 1 класса (рис. 22). Наименьшие углы в треугольниках допускаются до 300. Длины сторон могут колебаться от 7 до 20 км. В зависимости от ряда факторов и в первую очередь от особенностей рельефа местности; в среднем они равны 12-13 км. В равнинных районах сети выгоднее раз­вивать небольшими треугольниками, увеличивая их размеры при подходе к длинным сторонам рядов 1 класса. В районах с ярко выраженными формами рельефа целесообразно разви­вать триангуляцию 2 класса крупными треугольниками со встав­кой в них пунктов 3 класса. При таком построении обеспечи­вается минимальная высота геодезических знаков, что важно с экономической точки зрения, так как на постройку геодези­ческих знаков расходуется, как отмечалось выше, в среднем 50-60 % всех затрат, необходимых для создания геодезиче­ской сети.

Базисные стороны в триангуляции 2 класса размещают рав­номерно и не более чем через 25 треугольников. Одна из базис­ных сторон должна находиться примерно в середине полигона 1 класса; на концах этой стороны определяют пункты Лапласа с той же точностью астрономических определений, что и в три­ангуляции 1 класса. Длины базисных сторон измеряют со сред­ней квадратической ошибкой, не превышающей 1/400 000, а горизонтальные углы - со средней квадратической ошибкой не более 1" (по невязкам треугольников).

В тех случаях, когда это экономически выгодно, сети 2 класса могут создаваться методом полигонометрии при тех же длинах сторон, что и в триангуляции 2 класса. Полигонометрические ходы, пересекаясь друг с другом, образуют сплошную сеть замкнутых полигонов с равномерным распределением пунктов внутри полигона 1 класса. Допускается также комбинирование триангуляционных и полигонометрических построений. Схемы построения сетей полигонометрии, а также комбинированных сетей триангуляции и полигонометрии разрабатываются от­дельно для каждого конкретного района с учетом особенностей рельефа местности, залесенности, гидрографии и т. д. Горизон­тальные углы и длины сторон в полигонометрии 2 класса изме­ряют со средними квадратическими ошибками не более 1" (по невязкам замкнутых полигонов) и 1/250 000 соответственно.

Метод трилатерации при создании геодезических сетей 1 и 2 классов не применяется вследствие присущих ему недо­статков.

Геодезические сети 3 и 4 классов. Последующее сгущение геодезических пунктов в сетях 2 класса до требуемой плотности осуществляется путем развития в них сетей 3 и 4 классов. Сети 3 и 4 классов могут создаваться методами триангуляции, поли­гонометрии и трилатерации. Для каждого района выбирают такие метод и схему развития этих сетей, которые при прочих равных условиях дают наибольшую экономию средств и вре­мени, обеспечивая при этом требуемую точность сети.

Сети триангуляции 3 и 4 классов строят в виде жестких си­стем сплошных треугольников, вставляемых в геодезические сети 2 класса. Углы в треугольниках 3 и 4 классов между сто­ронами одного и того же класса должны быть не менее 200. Длины сторон в сетях 3 класса равны 5-8 км, в сетях 4 класса 2-5 км. Расстояния между пунктами, которые принадлежат разным системам треугольников и не связаны между собой из­меренными направлениями, допускаются не менее 4 км в сетях 3 класса и 3 км в сетях 4 класса, в противном случае эти си­стемы надлежит соединить путем измерения соответствующих направлений. Горизонтальные углы в сетях 3 и 4 классов из­меряют со средними квадратическими ошибками не более 1,5 и 2,0" соответственно (по невязкам треугольников). При построении сетей 3 и 4 классов методом полигономет­рии определение пунктов соответствующего класса произво­дится проложением систем или одиночных ходов, опирающихся на пункты высшего класса. Между узловыми пунктами, а также между узловыми и исходными пунктами допускается не более двух точек поворота. Наименьшая сторона хода 3 класса - 3 км, 4 класса - 2 км. Если расстояния между пунктами, принадлежащими разным ходам, менее 4 км в сети 3 класса и менее 3 км в сети 4 класса, то должна предусматриваться взаимная связь таких ходов. Горизонтальные углы на пунктах полигонометрии 3 и 4 классов измеряют со средними квадратическими ошиб­ками не более 1,5 и 2,0" соответственно (по невязкам замкну­тых полигонов). Длины сторон в ходах полигонометрии 3 и 4 классов измеряют со средними квадратическими ошибками 1/200 000 и 1/150 000 соответственно.

На каждом пункте государственной геодезической сети всех классов на расстоянии от него 0,5-1 км (в лесу не ближе 250 м) устанавливают по два так называемых о р и е н т и р н ы х п у н к т а, которые закрепляют подземными центрами. Ориен­тирные пункты предназначаются для азимутальной привязки съемочных ходов.

Высоты всех пунктов государственной геодезической сети оп­ределяют в основном методом тригонометрического нивелиро­вания; только лишь в равнинной и слегка холмистой местности применяют геометрическое нивелирование 4 класса.