Фигура Земли и система координат

Раздел 2. Государственная геодезическая  сеть (ГГС)

 

#2.1. ГГС. Сущность. Назначение. Виды

 

ГГС – система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

Все геодезические сети можно разделить  по следующим признакам:

По территориальному признаку:

1. глобальная
2. национальные (ГГС)
3. сети специального назначения (ГССН)
4. съемочные сети

по геометрической сущности:

1. плановые
2. высотные
3. пространственные

Глобальные сети создаются на всю поверхность Земли спутниковыми методами и являются пространственными с началом координат в центре масс Земли. (ПЗ-90).

Национальные сети делятся на: ГГС с определением координат в СК-95 в проекции Гаусса-Крюгера на плоскости и на ГНС с определением нормальных высот в Балтийской системе, т.е. от 0 (нуля) Кронштадтского футштока.

ГССН создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов ГГС экономически нецелесообразно или когда требуется особо высокая точность геодезической сети. В зависимости от назначения эти сети могут быть плановыми, высотными, планово-высотными и даже пространственными и создаваться в любой системе координат.

Съемочные сети являются обоснованием для выполнения топосъемок и создаются обычно планово-высотными.

 

2.1.2 ГГС. Классификация.  Понятие о плотности и точности

 

ГГС, созданная по состоянию на 1995 года, объединяет в одно целое:

астрономо-геодезические  пункты космической геодезической  сети (АГП КГС),

доплеровскую  геодезическую сеть (ДГС),

астрономо-геодезическую  сеть (АГС) 1 и 2 классов,

геодезические сети сгущения (ГСС) 3 и 4 классов.

 

Пункты указанных построений совмещены или имеют между собой надежные геодезические связи.

 

ГГС включает в себя геодезические  построения различных классов точности:

фундаментальную астрономо-геодезическую сеть (ФАГС)

высокоточную  геодезическую сеть (ВГС),

спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1)

 

       Плотность  ГГС по территории:

масштаб	1 пункт на:	сред. расст.
1:25000	50-60 км2	7-8 км
1:10000	50-60 км2	7-8 км
1:5000	20-30 км2	5-6 км
1:2000	5-15 км2	2-4 км

Ошибка длины: ,

где m – графическая ошибка длины на карте, M – знаменатель масштаба.

 

2.1.3 Астрономо-геодезическая  сеть (АГС)

 

АГС-1 построена в виде полигонов периметром » 800 км, образованных звеньями триангуляции или в редких случаях полигонометрии, длиной < 200 км, расположенных вдоль меридианов и параллелей.

Звено триангуляции состоит из ряда смежных треугольников, близких  к равносторонним, с углами > 40⁰ и сторонами > 20 км.

Базисные стороны – стороны между углами полигонов, длиной 170-200 км, измеряемые для масштабирования сети.

Астропункты Лапласа – пункты на концах базисных сторон, на них измерены астрономические широты, долготы и азимуты. Широты и долготы полученные с помощью координирования, а азимуты – ориентирования.

Звенья полигонометрии АГС-1 заменяют ряды триангуляции в случае технической необходимости и экономической целесообразности и представляет вытянутый ход не более чем из 10 сторон, длиной 20-25 км.

АГС-2 построена основном методом триангуляции в виде сплошных сетей треугольников заполняющих полигоны АГС-1, с углами > 30⁰ и средней длиной сторон от 7 до 20 км.

В АГС-2 базисные стороны должны быть не реже чем через 25 треугольников  и обязательно в центре полигона 1 класса.

АГС-2 созданная методом  полигонометрии имеет вид ходов, опирающихся на пункты 1 класса и образующих в пересечении сплошную сеть 3-5 треугольников.

 

Точность измерений  в АГС-1 и АГС-2:

	АГС-1	АГС-2
СКО измеренного угла, mb	0,74"	1,06"
СКО базисной стороны,
СКО линейных измерений,
СКО астрономической широты, mj	0,3"	0,3"
СКО астрономической долготы, ml	0,043s	0,043s
СКО астрономического азимута, ma	0,5"	0,5"

 

 

#2.1.4 Геодезические сети сгущения 3-4 класса (ГСС)

 

Геодезические сети сгущения 3 и 4 классов включают в себя около 300 тысяч пунктов. Они служат для сгущения 2 класса и могут создаваться, в зависимости от местных условий, методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

В трилатерации пункты 3 и 4 класса определяются путем “вставки” отдельных пунктов или систем в треугольнике 2 класса. Треугольники 3 или 4 класса имеют углы не менее 20⁰ и стороны 5-8 км и 2-5 км соответственно.

Полигонометрия, построенная проложением  ходов опирающихся на пункты высших классов со звеньями не более чем из 3 сторон, каждая длиной не менее 3 км в 3 классе и не менее 2 км в 4 классе.

Для повышения жесткости сетей  сгущения пункты или системы в  триангуляции, а также ходы в полигонометрии связаны между собой сторонами, если расстояние между ними менее 4 км в 3 классе и 3 км в 4 классе.

 

Точность измерений  характеризуется следующими СКО:

	3 класс	4 класс
СКО измеренного угла, mb	1,5"	2,0"
СКО линейных измерений,

 

#2.1.5 Понятие об ориентирных  пунктах ГГС

 

На каждом пункте существующей ГГС  установлены два ориентирных  пункта, пронумерованные от направления на север по часовой стрелке, на расстоянии от центра пункта не менее 500 м в открытой и 250 м в занесенной местности, с обеспечением видимости на них непосредственно с центра.

В качестве одного из ОРП мог использоваться вертикальный местный предмет, видимый до основания на расстоянии не более 3 км.

Основное назначение ОРП – это азимутальная, т.е. угловая привязка полигонометрии и других построений без подъема на знак.

Высоты всех пунктов ГГС определены в основном тригонометрическим нивелированием по сторонам сети от пунктов, принятых за опорные, которые определены геометрическим нивелированием и расположены не реже чем 3 стороны полигонометрии или 75 км в сети триангуляции.

Раздел 3.  Точные угловые измерения

 

3.1. Точный оптический теодолит типа Т2 (3Т2КП)

 

По действующему ГОСТУ теодолит типа Т2 по точности относится к классу точных теодолитов (m_b =1.5"-2.0").

Точный оптический теодолит типа Т2 предназначен для угловых измерений  в ГСС 3-4 классов и ГССН со средней  квадр. ошибкой (СКО) m_b =1.5"-2.0" и более, а также для инженерных работ соответствующей точности.

 

Увеличение зрительной трубы: не менее 25^х (в 3Т2КП 30^х)

Цена деления лимба: 35'

Цена деления оптического микрометра: 1"

Цена деления цилиндрического  уровня на ГК: 15"

Масса: 4,7 кг.

 

Прибор имеет оптический центрир.

Отсчетная система – оптический микрометр.

 

3.2. Основные поверки  точного оптического теодолита  типа Т2

 

Поверки точного оптического теодолита  типа Т2 выполняются для выявления  отклонений от геометрических и оптико-механических условий, предусмотренных конструкцией прибора. Выявление недопустимых отклонений устраняются путем юстировки.

 

Порядок выполнения поверок:

1. поверка устойчивости штатива
2. поверка и регулировка хода подъемных винтов
3. поверка работы наводящих устройств
4. поверка цилиндрического уровня на алидаде ГК
5. поверка накладного уровня
6. поверка правильности вращения алидады ГК
7. поверка изображений в поле зрения оптического микрометра
8. поверка сетки нитей
9. поверка коллимационной ошибки (2С)
10. поверка положения оси вращения зрительной трубы
11. поверка места зенита (MZ)
12. поверка предварительного определения
13. поверка оптического центрира

Для теодолита с компенсатором  ВК:

14. поверка круглого уровня
15. поверка работы компенсатора

 

3.3.1 Поверка цилиндрического  уровня на алидаде ГК

 

Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

 

Поверка выполняется поворотом  на 180⁰ алидадной части прибора, заранее приведенного в рабочее положение. Если отклонение пузырька в 0-пункте превысило 1 деление, то выполняется юстировка – перемещением пузырька на половину дуги отклонения, путем вращения юстировочного винта уровня с помощью отвертки.

 

3.3.2 Поверка установки  сетки нитей

 

Вертикальная нить сетки и ось  биссектора должны находится в коллимационной плоскости зрительной трубы.

 

Коллимационной называется плоскость, проходящая через центр сетки нитей перпендикулярно оси вращения трубы. Выполняется проведением вертикальной нити и биссектора на хорошо видимой точке расположенной. на высоте прибора.

Условие выполнено если точка осталась в пределах биссектора.

 

3.3.3 Поверка коллимационной  ошибки

 

Визирная ось зрительной трубы  должна быть перпендикулярна оси  вращения трубы.

 

Выполняется визированием и взятием  отсчетов по ГК при КЛ и КП на удаленную  хорошо видимую точку, расположенную на высоте прибора. Для повышения точности, измерения повторяются на другую точку и считаются качественными, если разница результатов не превышает 8".

 

2С₁ = L₁-(R₁+-180)

2C₂ = L₂-(R₂+-180)

D2С = ½2С₁ – 2С₂½ ≤ 8"

 

2С = (2С₁ + 2С₂)/2;

½2С½ ≤ 20"

 

3.3.4 Поверка места  зенита

 

MZ не имеет большую величину  и постоянно.

 

MZ – отсчет по вертикальному кругу при зенитном направлении визирной оси и приведенном в нуль-пункт пузырька уровня ВК или работающем компенсаторе.

Выполняется визированием и взятием  отсчетов по ВК при КЛ и КП на удаленную хорошо видимую точку, расположенную на высоте прибора. Для контроля и повышения точности, измерения повторяют на другую точку и считают качественными если разница результатов не превысит 10".

 

MZ₁ = (L₁+R₁-360)/2

MZ₂ = (L₂+R₂-360)/2

DMZ = ôMZ₁-MZ₂ô ≤ 10"

 

MZ = (MZ1+MZ2)/2

ôMZô ≤ 10"

 

3.3.5 Поверка положения  оси вращения зрительной трубы

 

 

3.3.6 Поверка оптического  центрира

 

 

3.3.7 Поверка оптического  компенсатора

 

Компенсатор должен работать при отклонении оси вращения теодолита от отвесного положения до 3'.

 

Для поверки прибор устанавливают  трубой над одним из подъемных  винтов. Наводят горизонтальную нить на точку и берут отсчет по ВК. Вращением подъемного винта находящегося под трубой наклоняют теодолит в  коллимационной плоскости на 1/2 деления круглого уровня. Горизонтальную нить возвращают на точку наводящим винтом трубы и снова берут отсчет по ВК.

Разность отсчетов не должна превышать 10".

Юстировка в мастерской.

 

3.4.1 Исследования теодолита

 

Исследования проводятся после поверок и юстировок с целью определения индивидуальных характеристик прибора, для установления его пригодности к выполнению планируемых работ.

Перед началом полевых работ  исполнитель должен исследовать:

1. правильность работы оптического микрометра:

а) систематические ошибки,

б) ошибки совмещения штрихов

2. эксцентриситет лимба
3. эксцентриситет алидады
4. реон оптического микрометра

Для выявления систематических  ошибок микрометра, разными его частями  измеряют малый угол и сравнивают результаты измерений. Ошибка совмещения штрихов определяется по разностям получившихся в отсчетах при двойном совмещении штрихов.

 

3.4.2 Эксцентриситет  лимба и алидады

 

Эксцентриситет  лимба – несовпадение его геометрического центра, т.е. центра круга делений с осью вращения лимба.

Характеристикой качественного исследования служит величина отклонения построенного по взятым отсчетам графика от синусоиды. А величина эксцентриситета. характеризуется  амплитудой графика.