Важность сгущения пунктов геодезического обоснования: принципы и методы

Значение геодезических сетей

Одним из основных преимуществ геодезических сетей является их точность. Благодаря использованию специального оборудования и методов измерения, геодезические сети обеспечивают высокую степень точности и надежности данных. Это позволяет использовать эти данные в различных инженерных и строительных проектах с уверенностью в их достоверности.

Геодезические сети также позволяют проводить геодезические работы в различных масштабах, начиная от небольших участков до обширных территорий. Это особенно актуально для государственного сгущения, когда необходимо создать единую координатную систему для всей страны

Благодаря геодезическим сетям возможно также согласование карт и данных разных геодезических сетей разных стран, что важно при глобальных проектах и сравнении результатов

Кроме того, геодезические сети обеспечивают возможность контроля за изменениями рельефа и земной поверхности. Это позволяет выявлять деформации и сдвиги зданий и сооружений, а также отслеживать изменения водных объектов и геологические процессы. В результате можно принимать предупредительные меры и предотвращать возможные катастрофические ситуации.

Преимущества использования сгущенных пунктов геодезического обоснования

Сгущение пунктов геодезического обоснования оказывает ряд преимуществ при проведении геодезических измерений и построении геодезической сети.

1. Увеличение точности измерений. Плотное расположение пунктов позволяет снизить ошибки, связанные с недостатками измерительного оборудования и случайными факторами, такими как шум, вибрации и атмосферные явления.

2. Улучшение надежности сети. Сгущение пунктов позволяет создать более надежную сеть, в которой каждый пункт является связующим звеном между соседними пунктами. Это позволяет повысить устойчивость сети к возможным изменениям внешней среды и предотвратить потерю данных.

3. Улучшение прецизионности

Сгущение пунктов геодезического обоснования позволяет более точно определить координаты и высоты каждого пункта, что важно для точного позиционирования объектов и выполнения геодезических измерений

4. Повышение эффективности работ. Сгущение пунктов позволяет увеличить скорость выполнения геодезических работ, так как уменьшается расстояние между пунктами и сокращается длина трассы.

5. Улучшение возможностей моделирования и анализа данных. Плотное расположение пунктов позволяет создать более детализированную модель геодезической сети, что облегчает ее анализ и использование в геодезических и геоинформационных системах.

Подготовка геодезических данных и перенесение проектных точек сооружений на местность

_______
Проектными точками называют точки, определяющие положение главных осей.

_______
Координаты этих точек при подготовке данных должны быть известны.

_______
Существует несколько способов вынесения проектных точек на местность:

• способ прямоугольных координат,
• полярный,
• способ угловых засечек,
• способ линейных засечек,
• способ створных засечек (створов).

_______
Способ выбирается в зависимости от имеющейся на местности геодезической сети и расположения зданий (сооружений).

6.1. Способ прямоугольных координат

_______
Является наиболее удобным и простым способом. Применяется при разбивке здания от строительной сетки или от красной линии застройки.

Например

_______
Вычисляем:
P-m = 440-400=40м;
P-n = 535-400=135м;
n-g = 65м (контроль).

Диагональ

_______
Вычисляем диагонали, устанавливаем и центрируем теодолит в точке Р (оптический отвес m_Ц. ≈ 1 мм ) и трубу наводим на точку q. По направлению визирного луча откладываем Рm и n. Точки m и n закрепляем колышками (если колышек деревянный, то в его центр по теодолиту забивают гвоздь).

_______
Устанавливаем теодолит в точке m и n, построив прямой угол откладываем расстояния mА и mС. Аналогичная работа выполняется в точке n. Для контроля разбивки здания промеряются расстояния AB и CD.

_______
Обязательно промеряются длины диагоналей и сравнивают их с вычисленными значениями.

_______
При разбивке проектных точек способом прямоугольных координат от красной линии застройки работы выполняется аналогично.

6.2. Вынос проектных точек полярным способом

_______
Применяется при вынесении проектных точек от пунктов геодезической сети.
Подготовка геодезических данных для вынесения проектных точек основана на решении обратных геодезических задач.

_______
Для подготовки геодезических данных для вынесения проектных точек А и В необходимо вычислить углы β₁ и β₂ и расстояния d₁ и d₂.

_______
Положение на местности проектных точек А и В находят путем построения проектных углов β₁ и β₂ и проектных расстояний d₁ и d₂ с помощью теодолита и рулетки. После вынесения точек А и В измеряют расстояние АВ и сравнивают с проектным.

_______
В точках А и В теодолитом откладывают прямые углы и, отложив ширину здания а, получают точки С и D.

_______
Для контроля промеряют сторону CD и диагонали AD и CB, которые вычисляют заранее.

6.3. Вынесение проектных точек способом угловой засечки

_______
Применяется в тех случаях, когда линейные измерения от исходных точек до определяемых выполнить нельзя. Способ более трудоемкий.

_______
Аналогичные вычисления выполняют для точки В.
Полученные углы строят в точках 1 и 2 и по направлению визирного луча ставят колышки q, m и n. Натянув между колышками шнуры, в их пересечении находят точку А. Остальное аналогично полярному способу.

6.4. Вычисление проектных точек способом линейной засечки

_______
Способ применяется в тех случаях, когда расстояние от исходных точек до определяемых меньше длины мерного прибора.

_______

Вычисляют

_______
Разбивку легко выполнить двумя лентами (рулетками).
Так как при этом способе расстояния допускаются короткие, разбивку обычно выполняют со вспомогательных точек.

_______
Координаты этих точек (а и в ) предварительно вычисляются.

6.5. Вынесение проектной точки способом створной засечки (створов)

_______
Положение точки определяется пересечением двух створов (осей), закрепленных на местности.

_______
Створы обычно задаются теодолитами или проволоками.

_______В качестве документа для производства разбивочных работ используется разбивочный чертеж. На этом чертеже показывается положение сооружения, точек геодезической сети и приводятся все геодезические данные для переноса сооружения на местность.

Инструкция по прохождению теста

Выберите один из вариантов в каждом из 10 вопросов;
Нажмите на кнопку «Показать результат»;
Скрипт не покажет результат, пока Вы не ответите на все вопросы;
Загляните в окно рядом с номером задания. Если ответ правильный, то там (+). Если Вы ошиблись, там (-).
За каждый правильный ответ начисляется 1 балл;
Оценки: менее 5.5 баллов — НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, от 5.5 но менее 8.25 — УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, 8.25 и менее 10 — ХОРОШО, 10 — ОТЛИЧНО;
Чтобы сбросить результат тестирования, нажать кнопку «Сбросить ответы»;

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-96* Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 8.563-2009, здесь и далее по тексту. — .

ГОСТ Р 51794-2008 Глобальные навигационные спутниковые системы. Системы координат. Методы преобразования координат определяемых точек

ГОСТ Р 52572-2006 Географические информационные системы. Координатная основа. Общие требования

ГОСТ Р 53864-2010 Глобальная навигационная спутниковая система. Сети геодезические спутниковые. Термины и определения

ГОСТ 22268-76 Геодезия. Термины и определения

ГОСТ 25634-83 Каталог координат геодезических пунктов. Форма и содержание

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Как строятся геодезические сети?

Геодезические сети сегодня строятся с применением любой из следующих результативных методик:

Одним из наиболее востребованных и основных методов построения геодезических сетей является триангуляции с заранее назначенным шагом, который используется уже более 300 лет. В командных высотах фиксируются опорные реперные точки таким образом, что при соединении их прямыми отрезками формируются треугольники. Чтобы получить сведения о координатах для данных пунктов, нужно точно знать их положение, протяжённость каждой из сторон треугольника и значения дирекционных углов между соседними сторонами геометрической фигуры.
В современной геодезии также используется методика так называемой динамической триангуляции, когда один из реперных пунктов жёстко зафиксирован на местности, и из этой точки ведётся обзор синхронно перемещающихся других объектов.
Полигонометрия – эффективный способ построения геодезической сети. Реперные пункты, фиксируемые на местности, соединяются прямыми отрезками в определённой последовательности, с использованием одиночных геодезических ходов. Данная методика подразумевает менее высокие геодезические марки, что позволяет их наносить в условиях плотной городской застройки. Чаще всего, такие пункты отображаются в дорожном полотне или других твёрдых покрытиях в виде маркированных стальных элементов.
Трилатерация – самая высокоточная методика, которая основана на вычислении азимутов Лапласа при помощи линейно-угловых методик. В данном случае, необходимо изначально знать координаты одной или нескольких эталонных точек, а также дирекционные углы между лучами, которые от них отходят к соседним точкам. Данная методика, как правило, используется только профессионалами, так как она требует временных и трудозатрат, наличия опыта и специальных знаний.
Спутниковая методика построения геодезических сетей – бывает геометрической или динамической. В первом случае, спутник фиксирует связь между принимающим устройством и определяемыми координатами для конкретной точки. Во втором случае, эталонная точка с координатами располагается непосредственна на спутнике. Методика применяется для проведения самых высокоточных измерений, например, для корректной работы системы Глонасс.
Радиоинтерферометрия – один из самых экзотических способов построения сетей в геодезии – для определения координат используется мощные радиотелескопы, которые принимают сигналы, а расстояние рассчитывается, исходя из продолжительности задержки между приёмом поступающими информационными данными разными приборами, расположенными на определённом расстоянии друга от друга.

Самые мелкие масштабы – от 1:100000 и менее применяются для построения опорных геодезических сетей из астрономических пунктов, так как, в таких случаях, расстояние между соседними точками могут достигать 100 км. Таким образом, данные масштабы бесполезны для организации строительно-монтажного производства.

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.

Инструкция по прохождению теста

Выберите один из вариантов в каждом из 10 вопросов;
Нажмите на кнопку «Показать результат»;
Скрипт не покажет результат, пока Вы не ответите на все вопросы;
Загляните в окно рядом с номером задания. Если ответ правильный, то там (+). Если Вы ошиблись, там (-).
За каждый правильный ответ начисляется 1 балл;
Оценки: менее 5 баллов — НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, от 5 но менее 7.5 — УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО, 7.5 и менее 10 — ХОРОШО, 10 — ОТЛИЧНО;
Чтобы сбросить результат тестирования, нажать кнопку «Сбросить ответы»;

Сгущение пунктов геодезического обоснования:

Одной из основных причин сгущения пунктов является необходимость учесть особенности местности, на которой производятся изыскания. Например, при работе в сложных геологических условиях или при наличии объектов, создающих помехи для точных измерений.

Сгущение пунктов геодезического обоснования также позволяет снизить влияние случайных ошибок на результаты измерений. Для этого используются методы статистической обработки данных и анализа погрешностей.

При сгущении пунктов геодезического обоснования также необходимо учитывать требования к точности измерений в соответствии с конкретными геодезическими задачами. Для этого проводятся предварительные расчеты и выбираются оптимальные методы и средства измерений.

Таким образом, сгущение пунктов геодезического обоснования играет важную роль в обеспечении высокой точности и надежности геодезических изысканий. Этот процесс позволяет учесть особенности местности и снизить влияние случайных ошибок, что обеспечивает более точные результаты измерений.

Значение и принципы применения

Основными принципами применения сгущения пунктов геодезического обоснования являются:

Выбор опорных пунктов: перед началом работ необходимо тщательно выбрать опорные пункты, которые обладают высокой точностью и стабильностью. Они должны быть расположены таким образом, чтобы охватывать всю территорию, на которой планируется провести геодезические измерения.
Установление дополнительных пунктов: помимо опорных пунктов, могут быть установлены дополнительные пункты, которые служат для уточнения результатов и увеличения их достоверности. Эти пункты должны быть выбраны в соответствии с требованиями проекта и особенностями местности.
Проведение геодезических измерений: после выбора опорных и дополнительных пунктов, необходимо выполнить измерения с использованием современных геодезических инструментов и технологий

Важно соблюдать все требования и методики измерений, чтобы исключить возможность ошибок и получить точные и надежные результаты.
Обработка данных: полученные измерения и данные сгущения пунктов необходимо обработать с использованием специализированного программного обеспечения. В процессе обработки проводится фильтрация и коррекция данных, а также вычисление координат и высот пунктов

Все этапы обработки должны выполняться с высокой точностью и в соответствии с определенными нормами и стандартами.
Документирование результатов: окончательные результаты сгущения пунктов геодезического обоснования должны быть документированы в виде отчета или проектной документации. Это позволяет сохранить информацию о проведенных работах и обеспечить доступ к результатам в случае необходимости.

Применение сгущения пунктов геодезического обоснования является основой для выполнения множества геодезических задач, таких как построение дорог, строительство зданий, проведение инженерно-геодезических измерений и многое другое. Сгущение пунктов позволяет повысить точность и достоверность результатов, что является непременным условием для успешной реализации проектов любой сложности.

Слайд 14свободный теодолитный ход не имеет исходных пунктов и исходных дирекционных

углов ни в начале, ни в конце хода;
висячий линейно-угловой

ход имеет исходный пункт с известными координатами и исходный дирекционный угол только в начале хода.

Длины сторон между точками теодолитных ходов колеблются в пределах от 20 до 350м. Предельно допустимая длина ходов зависит от масштаба съемки.

Углы поворотов на точках ходов измеряют теодолитом со средней квадратической ошибкой 0,5′одним приемом. Расхождение значений углов в полуприемах допускается не более 0,8′. Длину линий в ходах измеряют светодальномерами или рулетками. Каждую сторону измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Расхождения в измеренных значениях допускается в пределах 1:2000 от измеряемой длины линии.

Методы сгущения пунктов геодезического обоснования

Одним из методов сгущения пунктов является метод трилатерации. При этом методе используются треугольники, состоящие из трех пунктов наблюдений. Измеряются длины сторон этих треугольников и углы при вершинах. Затем с помощью треугольной сети можно определить координаты остальных пунктов, причем точность определения координат пунктов будет зависеть от количества измеренных треугольников.

Еще одним методом сгущения пунктов является метод триполяции. При этом методе используются три пункта наблюдений, для которых известны координаты. Вычисляются разности координат между пунктами и на основе этих разностей определяются координаты искомого пункта. Данный метод позволяет уточнить координаты пунктов с высокой точностью.

Еще одним методом сгущения пунктов является метод полигонации. При этом методе строится замкнутая линия, состоящая из пунктов наблюдений. Измеряются углы, образующиеся при переходе от одного пункта к другому, и измеряются длины сторон полигона. Затем по данным углам и сторонам определяются координаты пунктов.

Сгущение пунктов геодезического обоснования позволяет улучшить точность результатов измерений и определения координат пунктов. Разные методы сгущения позволяют выбрать оптимальный способ определения координат для каждого конкретного случая.

Геодезические сети: основы государственного сгущения

Государственное сгущение геодезической сети представляет собой процесс определения координат и высот дополнительных пунктов с использованием уже имеющихся точек с известными координатами. Такое сгущение позволяет расширить сеть и обеспечить более точные результаты геодезических измерений.

Основной целью государственного сгущения геодезической сети является повышение точности определения координат и высот на всей территории страны. Для этого проводятся специальные измерения на существующих пунктах с применением современных методов и приборов.

В процессе государственного сгущения геодезическая сеть разделяется на районы, и для каждого района определяется группа контрольных пунктов. Они служат основой для проведения дополнительных измерений и определения координат и высот в других точках.

Для государственного сгущения геодезической сети используются различные методы, включая триангуляцию, трилатерацию и нивелирование. В результате проведения таких измерений и определения координат и высот новых пунктов, геодезическая сеть становится более плотной и точной.

Государственное сгущение геодезической сети осуществляется органами геодезии и картографии совместно с другими государственными организациями. По результатам работы создается обновленная геодезическая сеть, которая используется при проведении различных геодезических работ.

Заключение

Российские геодезические системы во многом базируются на исходных данных советского времени. С 2002 г. был запущен процесс обновления межевой инфраструктуры с четким разделением по классам и топографическим полигонам. На сегодняшний день активно развиваются опорные межевые сети ФАГС, ВГС, СГС и др. Каждая из этих систем содержит массивы с пунктами, закрепленными в геоцентрической системе координат. При этом вводятся и более точные современные системы координатного представления наподобие СК-42 и СК-95. Что касается назначения обновленных сетей, то по-прежнему их основной задачей является практическая инженерная функция, а в более широких масштабах данные ОМС используются для изучения вертикальной подвижности земли и определения высотных уровней.

Геодезическая сеть специального назначения, предназначенная для координатного обеспечения государственного кадастра недвижимости, государственного мониторинга земель и землеустройства.

Для ведения государственного земельного и других кадастров можно создавать специальную геодезическую сеть, которую называют опорной межевой сетью (ОМС). Создают их во всех случаях, когда точность и плотность пунктов государственных или иных геодезических сетей не удовлетворяет нормативно-техническим требованиям ведения государственного земельного кадастра, кадастра объектов недвижимости и др.

Опорная межевая сеть является геодезической сетью специального назначения и предназначена:

для установления единой координатной основы на территориях кадастровых округов с целью ведения кадастра объектов недвижимости, государственного реестра земель кадастрового округа (района); мониторинга земель; создания земельных информационных систем и др.;
землеустройства с целью формирования рациональной системы землевладения и землепользования, межевания земельных участков;
обеспечения государственного земельного кадастра данными о количестве, качестве и месторасположении земель для установления их цены, платы за пользование, экономического стимулирования рационального землепользования;
разработки системы мероприятий по сохранению природных ландшафтов, восстановления и повышения плодородия почв, защиты земель от эрозии и др.;
инвентаризации земель различного назначения;
решения других вопросов государственного земельного кадастра, землеустройства и государственного мониторинга земель.

Предусматривают создание опорных межевых сетей первого ОМС1 и второго ОМС2 классов, точность построения которых характеризуется средними квадратическими погрешностями взаимного положения смежных пунктов соответственно 5 и 10см.

Опорную межевую сеть строят в следующем порядке:

1. планирование, рекогносцировка и техническое проектирование;

2. закладка центров пунктов ОМС и устройство знаков;

3. выполнение геодезических измерений;

4. полевые вычисления и контроль качества измерений;

5. математическая обработка результатов измерений;

6. составление каталога координат пунктов ОМС и написание технического отчета.

При создании различных карт и планов используются те или иные геодезические методы. Межевание земельных участков, координирование участков, выполнение других кадастровых работ предполагает использование опорной межевой сети, или ОМС. Она позволяет получать точные данные для ГЗК. Сеть создается, если необходимо уточнить некоторые данные, чтобы они полностью удовлетворяли требования государственного кадастра.