Проектирование геодезических сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра геодезии и фотограмметрии

РЕФЕРАТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Выполнила:

Ефимова А.С.

План

1. Общие сведения о геодезических сетях

2. Развитие государственной геодезической сети

3. Плановые геодезические сети

4. Высотные геодезические сети

5. Развитие опорных сетей

6. Сети сгущения

7. Системы координат используемые для ведения государственного кадастра недвижимости

Литература

1. Общие сведения о геодезических сетях

Геодезическая сеть - это совокупность закрепленных и обозначенных на местности пунктов, плановое положение и высоты которых определены в единой системе координат и высот путем геодезических измерений.

Геодезические сети строят для научных целей, а также изучения и освоения территории страны, в том числе для съемки и изысканий под проектирование и проведение хозяйственных мероприятий: строительства, мелиорации, горного дела и т. д.

Для этого геодезические сети должны покрывать всю территорию страны сплошь с необходимой густотой и точностью определения положения пунктов. Построение и поддержание в надлежащем состоянии геодезических сетей у нас в стране составляют задачу государственной топографо-геодезической службы. Это работа сложная и организационно, и технически, к тому же дорогостоящая. Поэтому принимаются все меры для сохранения в натуре сети геодезических пунктов. Геодезические сети строятся «от общего к частному», т. е., от высокоточных, но редких сетей, к более густым, но менее точным. Они включают ряд ступеней:

1) государственные сети, обеспечивающие любые работы на местности;

2) сети сгущения на отдельных конкретных участках;

3) съемочные сети для топографических работ;

4) специальные геодезические сети, создаваемые, например, на геодинамических полигонах.

Геодезические сети, перечисленные в пунктах 2-4, как правило, создаются в местных системах координат (МСК), имеющих в большинстве случаев связь с государственной системой координат. Геодезические сети делятся на плановые, высотные и гравиметрические. Гравиметрические сети создаются для изучения гравитационного поля Земли.

2. Развитие государственной геодезической сети

Задание, поддержание и воспроизведение системы координат на уровне требований, обеспечивающих решение фундаментальных перспективных задач в области геодезии, геофизики, геодинамики и космонавтики, обусловливает необходимость создания геодезической сети на качественно новом, более высоком, уровне точности.

Построение такой сети - составная часть новой высокоэффективной государственной системы геодезического обеспечения территорий Российской Федерации, основанной на применении методов космической геодезии и использовании глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. Государственная геодезическая сеть, создаваемая в соответствии с настоящими «Основными положениями», структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и включает в себя геодезические построения различных классов точности:

- фундаментальную астрономо-геодезическую сеть (ФАГС),

- высокоточную геодезическую сеть (ВГС),

- спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1).

В указанную систему построений вписываются также существующие сети триангуляции и полигонометрии 1.4 классов.

На основе новых высокоточных пунктов спутниковой сети создаются постоянно действующие дифференциальные станции с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме близком к реальному времени. По мере развития сетей ФАГС, ВГС и СГС-1 выполняется уравнивание ГГС и уточняются параметры взаимного ориентирования геоцентрической системы координат и системы геодезических координат СК-95.

ФАГС. ФАГС реализует общеземную геоцентрическую систему координат ПЗ-90 при решении задач координатно-временного обеспечения территории страны. ФАГС представляет собой систему равномерно распределенных по территории страны пунктов, удаленных друг от друга на 800-1000 км. Число таких пунктов составит 50-70, из которых 10-15 пунктов будут постоянно действующими, а остальные - переопределяться группами через определенные промежутки времени в зависимости от динамической активности региона.

Пространственное положение пунктов ФАГС определяется в общеземной системе координат с максимально возможной точностью, которая может быть обеспечена использованием всего комплекса существующих методов космических измерений (лазерных и др.).

При этом средние квадратические погрешности взаимного положения пунктов не должны превышать 2 см. в плане и 3 см. по высоте.

ВГС, которая представляет собой однородное по тонности пространственное геодезическое построение, состоящее из системы пунктов, расположенных на расстоянии 150-300 км. друг от друга.

Основными функциями ВГС являются распространение на всю территорию страны общеземной геоцентрической системы координат, обеспечение её связи с референцной системой геодезических координат СК-95, объединение плановой и высотной геодезических основ.

Положение пунктов ВГС определяется относительными методами космической геодезии со средними квадратическими погрешностями не более 10-18 мм. в плане и 15-25 мм. по высоте.

СГС-I состоит из системы легкодоступных пунктов, удаленных друг от друга на 25-35 км., в экономически развитых районах плотность пунктов может быть повышена.

Такая плотность пунктов сети должна обеспечивать оптимальные условия для использования методов спутниковой системы позиционирования.

Положение пунктов СГС-I определяется относительным методами космической геодезии со средними квадратическими погрешностями не более 10-12 мм. в плане и 15-18 мм. по высоте, в динамически активных районах точность определения координат пунктов должна быть повышена до 5-6 мм. в плане и 10-12 мм. по высоте.

3. Плановые геодезические сети

Государственные геодезические сети страны подразделяется на 1, 2, 3 и 4 классы. Геодезическая сеть 1 класса проложена рядами триангуляции по параллелям и меридианам, которые образуют звенья длиной по 200-250 км.

Звенья, пересекаясь между собой, образуют систему триангуляционных полигонов с периметрами порядка 800-1000 км.

На пересечениях звеньев триангуляции измеряют базисные стороны с относительной погрешностью, не превышающей 1:400000.

В пунктах на концах базисных сторон триангуляции или крайних линий полигонометрических ходов выполняют астрономические измерения широты и долготы, а также азимута или дирекционного угла направления (так называемые пункты Лапласа).

Геодезическая сеть 1 класса является геодезической основой для дальнейшего развития сетей в единой системе координат на всей территории страны. Внутри полигонов 1 класса методами триангуляции и полигонометрии создается геодезическая сеть 2 класса. Базисные стороны в сетях триангуляции 2 класса измеряют не реже чем через 25 треугольников с относительной погрешностью не более 1:300000, а стороны полигонометриии - не более 1:250000.

Сеть геодезических пунктов 2 класса сгущают пунктами геодезических сетей З и 4 классов. Относительную допустимую ошибку измерения длин базисных сторон в триангуляции 3 и 4 классов принимают 1:200000, а в полигонометрии - 1:200000 и 1:150000 соответственно.

Данные, характеризующие правила и точность построения государственной геодезической сети, представлены в таблице.

Таблица 1:

Геодезические пункты государственной геодезической сети устанавливают таким образом, чтобы они по возможности равномерно покрывали территорию страны.

4. Высотные геодезические сети

Высотные геодезические сети нашей страны предназначены для распространения на всю территорию Российской Федерации единой системы высот с целью обеспечения картографирования страны во всех масштабах и решения научно-практических задач.

Высотные сети Российской Федерации представляют собой совокупность равномерно размещённых на территории страны специальных точек (реперов) и разделяются на государственную нивелирную сеть России (ГНС) и сети технического нивелирования.

ГНС в свою очередь разделяется по точности на 4 класса.

Государственная нивелирная сеть I класса создана положением отдельных ходов нивелирования I класса, образующих полигоны I класса. Внутри этих полигонов проложены линии нивелирования II класса, образующие в свою очередь полигоны II класса.

Государственные нивелирные сети I и II классов являются главной высотной основой Российской Федерации.

Периметры нивелирных полигонов I класса достигают размеров от 1200 до 2000 км., а нивелирных полигонов II класса - от 400 до 1000 км.

Нивелирные линии I и II классов прокладываются по возможности в меридианальном направлении, вдоль железных и шоссейных дорог. В труднодоступных и малообжитых районах эти линии прокладываются по берегам рек, тропам, зимникам и другим направлениям с наименее сложным рельефом. Нивелирование I класса выполняется с наивысшей точностью, достигаемой применением современных приборов и методик измерений. Невязки в полигонах I класса не должны превышать величины 3 мм/км (для полигона периметром 2000 км. это составит 134 мм.), а в полигонах II класса - 5 мм/км (для полигона периметром 1000 км. это составит 158 мм.). Нивелирные сети III и IV классов прокладываются внутри полигонов высших классов как отдельными линиями, так и в виде системы линий. При этом системы и линии должны опираться не менее чем на два репера высшего класса. Периметры полигонов III класса могут составлять от 60 км. в обжитых районах до 300 км. в малообжитых районах. В поселениях периметры полигонов III класса могут изменяться от 25 км. в застроенной части до 40 км. на незастроенных территориях. Допустимые невязки в ходах и полигонах III класса не должны превышать 10 мм/км (для хода в 10 км. это составит 32 мм.). Периметры полигонов IV класса могут составлять от 20 км. в обжитых районах до 80 км. в малообжитых районах. В поселениях периметры полигонов IV класса могут изменяться от 8 км. в застроенной части до 12 км. на незастроенных территориях.

Допустимые невязки в ходах и полигонах IV класса не должны превышать 20 мм/км (для хода в 5 км. это составит 45 мм.). Все линии государственной нивелирной сети не реже чем через 5 км. по трассе закрепляются на местности специальными знаками - реперами.

В труднодоступных районах расстояние между реперами может быть увеличено до 7 км.

5. Развитие опорных сетей

Опорная межевая сеть (ОМС) - геодезическая сеть специального назначения (ГССН), которая создается для геодезического обеспечения государственного земельного кадастра, мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению земельным фондом страны. Межевые сети создают в случаях, когда точность и плотность существующих геодезических сетей не соответствуют требованиям, предъявляемым при их построении.

Опорная межевая сеть подразделяется на два класса: ОМС1 и ОМС2. Точность их построения характеризуется средними квадратическими погрешностями взаимного положения смежных пунктов соответственно не более 0,05 и 0,10 м. Расположение и плотность пунктов ОМС (опорных межевых знаков - ОМЗ) должны обеспечивать быстрое и надежное восстановление на местности всех межевых знаков. Плотность пунктов ОМС на 1 кв. км. должна быть не менее 4 пунктов в черте города и 2 пунктов - в черте других поселений, в небольших поселениях - не менее 4 пунктов на один населенный пункт. На землях сельскохозяйственного назначения и других землях необходимая плотность пунктов ОМС обосновывается расчетами исходя из требований, предъявляемых к планово-картографическим материалам.

Пункты ОМС по возможности размещают на землях, находящихся в государственной или муниципальной собственности, с учетом их доступности. Пункты ОМС могут не совпадать с межевыми знаками границ земельного участка. Опорная межевая сеть должна быть привязана не менее чем к двум пунктам государственной геодезической сети.

Плановое и высотное положение пунктов ОМС рекомендуется определять с использованием геодезических спутниковых систем (GPS или ГЛОНАСС) в режиме статических наблюдений.

При отсутствии такой возможности плановое положение пунктов может определяться методами триангуляции и полигонометрии, геодезическими засечками, лучевыми системами, а также фотограмметрическим методом (для ОМС2), высоты опорных межевых знаков определяются геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Плановое положение пунктов ОМС определяют обычно в местных системах координат.

При этом должна быть обеспечена связь местных систем координат с общегосударственной системой координат. Высоты пунктов определяют в Балтийской системе высот.

Для обозначения границ земельного участка на местности на поворотных точках границ закрепляют межевые знаки, положение которых определяют относительно ближайших пунктов исходной геодезической основы. Границы участков, проходящие по «живым урочищам», закрепляют межевыми знаками только на стыках с суходольными границами.

6. Сети сгущения

Геодезические сети сгущения создают с целью сопровождения инженерных работ и геодезического обоснования топографических съемок масштабов 1:500-1:5000.

Таблица 2. - Технические характеристики геодезических сетей сгущения:

Сети сгущения подразделяют на триангуляционные и полигонометрические сети 1 и 2 разрядов. Триангуляционные сети сгущения 1 и 2 разрядов прокладывают преимущественно в открытой местности в виде цепочек треугольников и центральных систем, при этом сеть триангуляции сгущения опирается на стороны или пункты государственных геодезических сетей более высокой точности. Полигонометрические сети сгущения 1 и 2 разрядов прокладывают для создания геодезического обоснования в виде одиночных теодолитных ходов или их систем, наиболее часто в закрытой местности с ограниченной видимостью (населенные пункты, пересеченная, залесенная местность и т. д.).

Полигонометрические сети прокладывают между пунктами государственных геодезических сетей либо строят самостоятельные сети с последующей их привязкой к пунктам ГГС.

7. Системы координат используемые для ведения государственного кадастра недвижимости

В соответствии с действующим законодательством ведение государственного кадастра недвижимости осуществляется в системе координат, установленной для проведения геодезических и картографических работ. В настоящее время это плоская прямоугольная система координат в проекции Гаусса-Крюгера.

Геодезической основой кадастра являются государственная геодезическая сеть и опорные межевые сети.

Исходными для создания межевых сетей являются пункты государственной геодезической сети.

Одной из основных целей создания государственной геодезической сети является обеспечение составления топографических карт и планов различных масштабов.

Погрешность отображения четкого контура местности на карте (плане) составляет 0,4 мм. в масштабе карты (плана).

Таким образом, для составления топографического плана самого крупного масштаба 1:500 положение четких контуров должно быть определено на местности с погрешностью не грубее 0,2 м.

Требования к точности создания геодезического обоснования различных ступеней установлены, исходя из обеспечения указанной погрешности. Требования к точности определения координат характерных точек земельных участков различных категорий и объектов капитального строительства колеблются в пределах от 0,1 м. до 5 м.

Наиболее высокие из них относятся к земельным участкам, расположенным в населенных пунктах.

Результаты исследований, приведенные в работах, показывают, что геодезическое обоснование, созданное в населенных пунктах, в настоящее время не удовлетворяет этим требованиям.

Одним из основных факторов, влияющих на точность выполнения кадастровых работ по определению местоположения земельных участков и контуров объектов капитального строительства, является выбор систем координат. Особенностью государственного кадастра недвижимости является то, что при его ведении должна быть обеспечена высокая точность определения площадей земельных участков и выноса на местность положения характерных точек в случаях уничтожения межевых знаков или возникновения споров в отношении прохождения границ.

Для этого необходимо с высокой степенью точности знать расположение земельных участков друг относительно друга. Высокая точность взаимного положения может быть достигнута в случае сокращения количества ступеней геодезического обоснования.

Одним из возможных подходов является деление территории населенного пункта на части определенной площади (кадастровый район или кадастровые кварталы) и установление для каждой из них своей локальной системы координат.

Размер части целесообразно выбирать таким образом, чтобы было обеспечено определение координат характерных точек земельных участков, расположенных в нескольких кварталах застройки. При этом за счет несовпадения длин измеренных и редуцированных в проекцию Гаусса-Крюгера линий, необходимо учитывать, что расстояние от начала локальной системы координат до границы части, не должно превышать 14 км.

Пара точек, задающих положение локальной системы координат на местности, должна быть закреплена таким образом, чтобы была обеспечена их долговременная сохранность. Для создания геодезического обоснования (при необходимости), координирования или выноса на местность характерных точек земельных участков и объектов капитального строительства, могут применяться геодезический метод (способ полярных координат), метод спутниковых определений или их сочетание. Привязка местоположения, определенного в локальной системе координат к картографической основе, может производиться по координатам двух общих точек без изменения взаимного расположения объектов недвижимости. Проводить редуцирование не требуется, так как картографическая основа играет в государственном кадастре недвижимости вспомогательную роль, облегчая визуальную привязку сведений ГКН к местности.

Представленный подход к выбору систем координат для ведения государственного кадастра недвижимости позволяет, на наш взгляд, либо отказаться от создания геодезического обоснования, либо существенно сократить количество его ступеней и, тем самым повысить точность определения взаимного положения характерных точек земельных участков и контуров объектов капитального строительства.

Однако ведение государственного кадастра недвижимости в плоской прямоугольной системе координат в проекции Гаусса-Крюгера имеет существенный недостаток. Он заключается в том, что при ведении графической базы данных государственного кадастра недвижимости на обширную территорию, возникают существенные искажения, которые могут приводить к недопустимым погрешностям кадастровой информации.

Этот факт обусловливает целесообразность перехода к пространственной (геоцентрической) прямоугольной системе координат, что предусматривается мероприятиями «Дорожной карты Росреестра».

Вместе с этим следует отметить, что внесение кадастровой информации о недвижимом имуществе в новой системе координат может приводить к несовпадению границ вновь образованного объекта недвижимости со смежными объектами, информация о которых в плоской прямоугольной системе содержится в ГКН.

Литература

1. Агроклиматический справочник по Тюменской области (южная часть). Л., 1960 г.

2. Аврунев Е.И. Геодезическое обеспечение государственного кадастра недвижимости: монография. - Новосибирск: СГГА, 2010. - 144 с.

3. Атлас Тюменской области, Вып. I, II, III. Тюмень, 1971, 1976 гг.

4. Бакулин В.В., Козин В.В. География Тюменской области. Екатеринбург, 1996. наука государственный геодезический

5. Инженерная геодезия: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Е.Б. Клюшин и др. - 8-е изд., стер. - М.: Академия, 2008.

6. Инженерная геодезия: Учебник / Г.А. Федотов. - 2-е изд., исправл. - М.: Высшая шк., 2004. - 463 с.: ил.

7. Каретин Л.Н. Почвы южной части тюменской области агрономическая оценка, Омск, 1974.

8. Карпик А.П. Методические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: монография. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.

9. Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. Геодезия. - М.: Колос, 2006. - 598 с.: ил. - (Учебники для студентов высш. учеб. заведений).

10. Никонов, С.П. География Тюменской области / С.П.Никонов, Г.Н. Тарасенков, И.В. Черезов. - 2-е изд. - Свердловск: Сред. - Урал. кн. изд-во, 1978.

11. Поклад Г.Г. Геодезия: учебное пособие для вузов / Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев. - М.: Академический Проект, 2007. - 592 с.

12. Под. Редакцией проф. Гвоздецкого Н.А. Физико-географическое районирование Тюменской области, Издательство Московского университета, 1973.

13. Труханов А.Э. Анализ современного состояния государственного кадастрового учета объектов недвижимости // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IХ Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью»: сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 3. - С. 124-129.

14. Федеральный закон от 26 декабря 1995 г. №209-ФЗ "О геодезии и картографии".

15. Фельдман, В.Д. Основы инженерной геодезии / В.Д. Фельдман, Д.Ш. Михелев. - М.: Высш. шк., 1998.

Размещено на Allbest.ru