Методы построения сетей GPS/ГЛОНАСС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Воронежский государственный аграрный университет

имени императора Петра I»

Факультет землеустройства и кадастров

Кафедра мелиорации, водоснабжения и геодезии

РЕФЕРАТ

На тему: «Методы построения сетей GPS/ГЛОНАСС»

Выполнил: студент ЗК 2-1(б)

Бублик А.В.

Проверила: Ванеева М.В.

Воронеж 2021

Содержание

Введение

Общие сведения о геодезических сетях

Особенности работ при внецентренной установке спутниковых приемников и методы

Реконструкция участков геодезических сетей методом полигонометрии

Заключение

Список используемых источников.



Введение

Появление принципиально новых технических средств - спутниковых геодезических приемников потребовало существенного пересмотра традиционных подходов к проблеме реконструкции геодезических сетей. "Концепция перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений" разработана с целью обеспечить наиболее рациональное и эффективное практическое определение координат и высот пунктов земной поверхности на всей территории страны с точностями, требуемыми для решения возможно более широкого круга научно-технических и производственных задач, и не раскрывает конкретных проблем создания и реконструкции геодезических сетей.

В настоящее время выполнение геодезических работ в городах производится согласно "Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500" (ГКИНП-02-033-79) изд. 1982 г.

Нормативным документом, детально регламентирующим методы обработки материалов геодезических работ, является разработанное Московским аэрогеодезическим предприятием "Руководство по математической обработке геодезических сетей и составлению каталогов координат и высот пунктов в городах и поселках городского типа, изд. 1990 г."

Нормативным документом, детально регламентирующим выполнение геодезических работ с использованием спутниковых приемников, является разработанный в 1995 г. Верхневолжским аэрогеодезическим предприятием и рекомендованный Роскартографией в качестве временного отраслевого нормативного документа руководящий технический материал: "Применение приемников спутниковой системы WILD GPS System 200 фирмы Лейка (Швейцария) при создании и реконструкции геодезических сетей".

В настоящем Руководстве изложены сведения о спутниковых радионавигационных системах (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, классификации спутниковых геодезических сетей, освещены принципы построения городской геодезической сети с использованием спутниковых технологий, этапы создания и реконструкции геодезических сетей.

Целью реконструкции геодезических сетей является повышение точности сети, надежности определения параметров преобразования между геоцентрической общеземной координатной системой, государственной и городской геодезическими системами координат и возможность формировать каталог координат пунктов во всех используемых в городе координатных системах.

Главной особенностью работ по созданию и реконструкции геодезических сетей является необходимость сохранения городской системы координат, в которой ранее были выполнены крупномасштабные съемки территории городов (1:500-1:2000) и одновременно с этим обеспечить высокую однородную точность городской геодезической сети для решения других задач. геодезическая сеть координата полигонометрия

Периодичность реконструкции геодезических сетей производится в сроки, определенные для обновления топографических планов. Допускается осуществлять реконструкцию без обновления планов в случае большой утраты пунктов при интенсивном развитии городской инфраструктуры или увеличения ее территории.

Структурная схема спутниковых измерений включает следующие этапы:

- Создание одного или нескольких исходных пунктов (ИП);

- Спутниковые измерения на пунктах каркасной сети (КС);

- Спутниковые измерения на пунктах спутниковой городской геодезической сети 1 класса (СГГС-1), в том числе на существующих пунктах ранее созданной городской геодезической сети для связи с традиционной сетью;

- Обработка результатов измерений совместно с ранее выполненными плановыми и высотными сетями.



Общие сведения о геодезических сетях.

Высокоточная городская геодезическая сеть предназначена для обеспечения практических задач:

- топографической съемки и обновления планов города всех масштабов;

- землеустройства, межевания, инвентаризации земель;

- топографо-геодезических изысканий на городской территории;

- инженерно-геодезической подготовки объектов строительства;

- геодезического изучения локальных геодинамических природных и техногенных явлений на территории города;

- навигации наземного и частично воздушного, водного транспорта.

Классификация сетей

Ранее созданные классические наземные городские геодезические сети, построенные в соответствии с основными положениями прошлых лет (1928-1931 гг., 1954-1961 гг.), инструкцией по городским съемкам издания 1940 г., инструкцией ГКИНП-02-033-79 по методу построения подразделяются на следующие виды:

- триангуляция;

- трилатерация

- полигонометрия.

По точности взаимного положения пунктов городские геодезические сети ранее подразделялись на следующие классы и разряды:

Класс триангуляции, полигонометрии (ГГС)	Разряд триангуляции городов	Разряд (класс) городской полигонометрии	Относительная ошибка стороны (хода городской полигонометрии)
			базисной стороны сети	слабой стороны сети
1			1:400000	1:150000
2	I		1:300000	1:250000
3	II		1:200000	1:120000
4	III		1:200000	1:70000
		4 класс	1:25000
		1	1:10000
		2	1:5000

В настоящем Руководстве принята следующая классификация геодезических сетей:

Спутниковые сети

Тип сети	Точность определения координат, см	Относительная ошибка определения линий не грубее	Значения средних погрешностей взаимного положения пунктов, мм
исходный пункт (ИП)	1-2	1:1000000	-
каркасная сеть (КС)	1-2	1:500000	15
спутниковая городская геодезическая сеть 1 класса (СГГС-1)	1-2	1:150000	20
спутниковая городская геодезическая сеть 2 класса (СГГС-2)	1-2	1:150000	-

Значения средних погрешностей взаимного положения любых пунктов спутниковых геодезических сетей не должны превышать 30 мм.

Однородная высокая точность геодезических сетей достигается применением обоснованных оптимальных методов спутниковых наблюдений и соответствующих методов их обработки, а также за счет использования оптимальной геометрии расположения пунктов, их равномерной плотности и максимально возможного совмещения старой и новой геодезических сетей.

Один или несколько исходных пунктов (ИП) создаются в городах площадью не менее 100 км Размещено на http://www.allbest.ru/

с населением не менее 500 тысяч человек и при наличии перспективы преобразования их в пункты ФАГС, ВГС или постоянно действующие пункты для навигационных систем.

Для населенных пунктов площадью до 20 км Размещено на http://www.allbest.ru/

допускается объединение исходных пунктов (ИП) и пунктов каркасной сети (КС). Наблюдения при этом выполняются по программе пунктов каркасной сети.

После завершения переуравнивания дальнейшее развитие спутниковых геодезических сетей выполняется по методике СГГС-1, но с присвоением класса СГГС-2. Только при очередном цикле реконструкции сети, когда пункты СГГС-2 включаются в уравнивание всей городской сети, они переходят в СГГС-1. Спутниковая городская геодезическая сеть 2 класса (СГГС-2) создается в виде исключения при необходимости создания геодезического обоснования на отдельных участках территории города.

Традиционные сети

	Относительная ошибка	Средняя квадратическая погрешность измерения угла по невязкам в ходах и полигонах	Допустимая угловая невязка
	полигонометрия 4 класса	1:25000	2"	5"

Размещено на http://www.allbest.ru/

	полигонометрия 1 разряда	1:10000	5"	10"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Полигонометрия 2 разряда создается в виде исключения при необходимости создания геодезического обоснования на отдельных участках территории города.

Пункты городской триангуляции должны быть заменены пунктами спутниковой сети. В случае их утраты пункты спутниковой сети совмещаются с ближайшими к ним (по примыкающим ходам) пунктами полигонометрии. Таким образом, ранее созданная сеть городской триангуляции перекрывается СГГС и теряет свое значение. При этом переуравнивание сетей городской триангуляции прошлых лет исключается, т.к. исходными пунктами для переуравнивания старой сети служат пункты спутниковой сети, в том числе совмещенные с пунктами городской триангуляции.

Плотность пунктов создаваемой (реконструируемой) городской геодезической сети должна удовлетворять следующим требованиям:

- Один или несколько исходных пунктов (ИП) создаются в городах площадью не менее 100 км Размещено на http://www.allbest.ru/

с населением не менее 500 тысяч человек и при наличии перспективы преобразования их в пункты ФАГС, ВГС или постоянно действующие пункты для навигационных систем.

- Для населенных пунктов площадью до 20 км Размещено на http://www.allbest.ru/

допускается объединение исходных пунктов (ИП) и пунктов каркасной сети (КС). Наблюдения при этом выполняются по программе пунктов каркасной сети.

- Плотность КС составляет 1 пункт на 40-100 км Размещено на http://www.allbest.ru/

городской геодезической сети, но в любом случае не менее трех пунктов.

- Плотность СГГС-1 составляет 1 пункт на 5-40 км Размещено на http://www.allbest.ru/

городской геодезической сети.

- Плотность СГГС-2 должна удовлетворять текущие потребности городского геодезического обоснования.

Общая плотность закрепленного городского геодезического обоснования должна соответствовать:

- плотно застроенная территория не менее - 16 пунктов на 1 км.

Размещено на http://www.allbest.ru/

- слабо застроенная территория не менее - 4 пункта на 1 км.

Размещено на http://www.allbest.ru/

- незастроенная территория не менее - 1 пункт на 1км.Размещено на http://www.allbest.ru/

Необходимость реконструкции геодезических сетей

Необходимость периодической реконструкции геодезических сетей городов, созданных на основе использования традиционных и спутниковых технологий, возникает по следующим причинам:

- геодезические работы в городах выполнены в разное время различными организациями с различным качеством и в соответствии с различными нормативно-техническими документами;

- большое количество пунктов городской геодезической сети систематически утрачиваются в результате хозяйственной деятельности;

- государственная геодезическая сеть в районе города может иметь относительную погрешность взаимного положения пунктов 1-2-го классов порядка 1:300000 при расстояниях между пунктами 20-30 км, что в 3-5 раз ниже точности спутниковых измерений;

- появление в различных организациях города современных высокоточных геодезических приборов (спутниковые приемники, светодальномеры и электронные тахеометры) приводит к противоречиям между точностью выполняемых измерений и точностью существующей в городе геодезической основы;

- в городах могут быть две и более местных систем координат и высот, особенно на присоединенных территориях;

- параметры образования местных систем координат не всегда заданы корректно.

Перечисленные выше факты должны быть выявлены на этапе сбора изученности и при необходимости в результате измерения контрольных линий.

Работы по цифрованию и обновлению материалов крупномасштабных съемок, выполнение топографо-геодезических, землеустроительных и иных работ, связанных с использованием городской координатной основы без проведения экспертизы качества городской геодезической сети запрещаются.

В случае обнаружения расхождений координат или взаимного положения пунктов более 100 мм в ходе проверки качества ранее исполненной городской геодезической сети, работы по цифрованию и обновлению материалов крупномасштабных съемок, выполнение топографо-геодезических, землеустроительных и иных работ, связанных с использованием городской координатной основы, должны быть приостановлены до завершения реконструкции городской геодезической сети. Продолжение работ допускается только при наличии возможности введения необходимых поправок в их результаты после завершения реконструкции городской геодезической сети.

Особенности работ при внецентренной установке спутниковых приемников и методы

При выполнении геодезических работ с использованием спутниковых приемников часто возникает ситуация, когда невозможно или нецелесообразно устанавливать спутниковый приемник непосредственно над центром пункта. Эта ситуация возникает при наличии вблизи пункта экранирующих препятствий, различного рода отражающих поверхностей, наружных сигналов сложной формы, при закреплении центра пункта стенными реперами (марками). Особенно часто подобные трудности встречаются при выполнении геодезических работ - реконструкции городской сети, развитии съемочных и межевых сетей.

Если установка спутникового приемника производилась над вспомогательным рабочим центром, то для объединения спутниковых измерений в геоцентрической системе координат (ПЗ-90, МГС-84) и имеющейся информации в плоской прямоугольной (референцной) системе координат (государственной или местной) необходимо решить следующие задачи:

- передачи координат в плоской прямоугольной системе от постоянного центра геодезического пункта на место установки спутникового приемника (рабочий центр) и затем, после окончательной обработки сети, передачи координат от мест установки спутниковых приемников (рабочих центров) на постоянные центры пунктов;

- передачи пространственных геоцентрических координат от места установки спутникового приемника на постоянный центр геодезического пункта.

Передача координат в государственной или местной системе от постоянного центра геодезического пункта на место установки спутникового приемника (снесение координат, привязка к стенной паре и др.) является классической задачей геодезии.

1.Полярный метод применяют, когда имеется возможность установки геодезических приборов (теодолит, светодальномер) на постоянном центре пункта и есть прямая возможность угловых и линейных измерений.

2.Метод угловой засечки применяют при недоступности пунктов местной сети. В этом способе достаточным условием для передачи координат с постоянного центра пункта сети на рабочий центр является измерение группы углов из простых геометрических построений.

3.Передача координат с постоянного центра пункта сети, установленного на здании, осуществляется на два наземных рабочих центра. Каждый рабочий наземный центр закрепляется двумя стенными знаками. Для лучшей геометрии сети расстояние между рабочими центрами должно быть не менее 200 м. Измерение углов и сторон в образовавшихся треугольниках выполняют с точностью соответствующего класса (разряда). Углы треугольников должны быть не менее 30°. Схемы геометрических построений при передаче плоских прямоугольных координат от постоянного центра геодезического пункта на место установки спутникового приемника (рабочий центр) и формулы вычислений .

4.После окончательной обработки сети передача координат от мест установки спутниковых приемников (рабочих центров) на постоянные центры пунктов сети осуществляется аналогичными методами, кроме передачи координат на стенные знаки.

5. На стенные знаки координаты передаются с временных рабочих центров, на которых выполняются угловые и линейные измерения традиционными геодезическими методами, при этом углы и стороны измеряются с точностью соответствующего класса.

Для исключения ошибок рекомендуется привязку стенных знаков выполнять с контролем, состоящим в том, что его выполняют дважды: один раз от временного центра, второй - от контрольного центра. Схема привязки стенных пунктов приведена в приложении 4.2.

Измерения для передачи координат с временных точек на центры стенных знаков выполняют с суммарной средней квадратической погрешностью ±2 мм.

Контроль при привязке стенных знаков осуществляется из сравнения измеренного расстояния между знаками и вычисленного.

Расстояния между парой стенных знаков вычисляется по формуле:

, где

Размещено на http://www.allbest.ru/

- расстояние от временного рабочего центра до одного стенного знака;

- расстояние от временного рабочего центра до другого стенного знака;

- угол между направлениями на стенные знаки;

- расстояние между стенными знаками.

Расхождение вычисленных и измеренных значений расстояний Размещено на http://www.allbest.ru/

при каждом определении не должно превышать 4 мм. Расхождений 2-х вычисленных значений Размещено на http://www.allbest.ru/

не превышать 6 мм.

6. Передача геоцентрических координат, определенных спутниковой системой, на пункт местной сети осуществляется способами:

а. Вычисление геоцентрических координат пункта местной сети по геоцентрическим координатам пункта спутниковой сети, элементам редукции (непосредственно измеренным или вычисленным) и параметрам связи пространственной и референцной систем координат.

б. Вычисление геоцентрических координат пункта местной сети по спутниковым измерениям на вспомогательных точках.

7. Вычисление геоцентрических координат центра пункта местной сети по геоцентрическим координатам пункта спутниковой сети, элементам редукции (непосредственно измеренным или вычисленным) и параметрам связи пространственной и референцной систем координат требует строгой ориентировки элементов редукции по направлению истинного меридиана и знания точных параметров связи геоцентрической и топоцентрической систем координат.

Выполнение этой операции при помощи прилагаемого к спутниковому приемнику программного обеспечения по приблизительным параметрам связи геоцентрической и референцной систем координат (введение редукции) допускается для спутниковых геодезических сетей на этапе предварительной обработки.

8. Вычисление геоцентрических координат пункта местной сети по спутниковым измерениям на вспомогательных точках является более строгим способом.

Для вычисления пространственных координат наземного пункта сети по спутниковым наблюдениям на вспомогательных точках разбивают створ с двумя вспомогательными точками, затем выполняют спутниковые наблюдения на вспомогательных точках и измеряют рулеткой или светодальномером расстояния между центром пункта и вспомогательными точками. Спутниковые наблюдения на третьей вспомогательной точке и измерение расстояния между ней и центром пункта выполняют для контроля.

Аналогично определяют пространственные координаты стенных пунктов по спутниковым наблюдениям на вспомогательных точках, установленных в створе с определяемыми стенными пунктами. При невозможности разбивки одного створа для двух стенных пунктов, разбивают два створа, включая в каждый по одному стенному пункту.

Разбивка створов, для установки вспомогательных точек выполняется не только в плане, но и по высоте с точностью ±2 мм. При этом линии измеряются наклонные.

Программа спутниковых наблюдений при внецентренной установке должна состоять из строенных, равных по времени сеансов наблюдений, между которыми производится перестановка антенн спутниковых приемников, повторная центрировка и измерение высоты их установки.

Схемы геометрических построений при передаче геоцентрических координат от мест установки спутникового приемника (вспомогательные точки) на постоянный центр геодезического пункта и формулы вычислений приводятся в приложении 4.3.

Предварительная обработка спутниковых наблюдений.

Предварительная обработка выполняется с целью оперативной оценки качества измерений в ходе, сети или на отдельном объекте. По результатам предварительной обработки делается вывод о пригодности полевых материалов для окончательной обработки и получения готовой продукции либо о необходимости повторных или дополнительных наблюдений. Предварительная обработка выполняется на полевой базе партии или бригады. Оперативное, до выезда бригады из района работ, выполнение предварительной обработки позволяет повысить качество полевых материалов путем отсеивания недопустимых результатов наблюдений и сократить затраты, связанные с дополнительными измерениями.

Основными критериями контроля являются:

- разрешение неоднозначности по всем линиям сети;

- оценка точности по внутренней сходимости результатов обработки;

- сходимость результатов по замкнутым построениям в сети;

- сходимость с ранее выполненными измерениями и контрольными расстояниями между известными пунктами.

Предварительная обработка результатов спутниковых наблюдений и определение предварительных геоцентрических координат пунктов спутниковой сети может выполняться с использованием стандартного программного обеспечения фирмы-изготовителя спутниковых приемников, позволяющего выполнять обработку линий не менее 20 километров, с использованием данных наблюдений на всех линиях сеанса наблюдений, и сертифицированных для применения на территории Российской Федерации.

Расхождения между результатами определения линий из разных сеансов устанавливается исходя из следующих величин ожидаемых точностей разового определения компонент пространственных векторов при использовании бортовых радиоэфемерид спутников (с учетом ошибок центрировки и измерения высоты антенн):

- для двухчастотных измерений за время наблюдений от 1 до 3 часов и при любых расстояниях средняя квадратическая ошибка , мм определения каждой из плановых компонент;

- для одночастотных измерений за время наблюдений от 1 до 3 часов и при расстояниях в несколько километров (до 10 км) средняя квадратическая ошибка , мм определения каждой из плановых компонент;

- для одночастотных измерений при расстояниях до нескольких сотен метров средняя квадратическая ошибка мм определения каждой из плановых компонент.

Для определения разностей высот принимается значение ошибки в 1,5 раза больше при расстояниях более 1 км и в 2 раза больше при расстояниях менее 1 км.

Допуски устанавливаются исходя из допуска на разность двойных измерений по правилу:

для парных измерений и

для уклонения от средних значений при числе определений базовой линии больше 2.

Здесь значение Размещено на http://www.allbest.ru/

устанавливается равным 2,0, что соответствует доверительной вероятности около 95%. Примерно в 5% случаев допускаются величины расхождений, соответствующие значениям Размещено на http://www.allbest.ru/

больше 2,0.

Расхождения, соответствующие значениям Размещено на http://www.allbest.ru/

больше 3, не допускаются. В этом случае необходимо выполнить повторные наблюдения.

Оценка точности измерений геодезической спутниковой аппаратурой выполняется по замкнутым фигурам (полигонам).

Допустимая невязка приращений координат вычислялась по следующей формуле:

,

где - допустимые значения погрешностей по сторонам треугольника.

Фактическая невязка приращений координат рассчитывается по формуле:

,

При этом допустимая погрешность измерения длины определяется по формуле:

Для линий длиной менее 5 км

мм,

где Размещено на http://www.allbest.ru/

- измеряемое расстояние в м.

Для линий длиной более 5 км используется следующая формула:

мм.

Программы обработки спутниковых наблюдений разделяются по методу обработки спутниковых данных:

- вычисления отдельных линий;

- многоточечные решения;

- многосеансные.

Метод обработки отдельных линий обеспечивает контроль и локализацию некачественных линий и точек. Некачественные точки могут быть локализованы по оценке точности линий, сходящихся в этой точке. Другим методом контроля, позволяющим локализовать некачественные линии, является контроль по замкнутым геометрическим построениям. Если сумма приращений координат по замкнутому векторному ходу соответствует требуемой точности, то линии, входящие в это построение, являются качественными.

При обработке спутниковых данных методом вычисления отдельных линий применяются три варианта:

- обработка всех возможных комбинаций отдельных линий;

- обработка только независимых линий;

- комбинированный вариант, в котором используется число линий большее, чем во втором варианте, или при использовании результатов более чем одного сеанса наблюдений.

Процесс обработки данных состоит из трех основных этапов. Первый заключается в выборе данных и параметров вычислений. На втором этапе происходят непосредственно вычисления, выполняемые автоматически и не требующие вмешательства оператора. Результаты для анализа и последующего сохранения в базе данных представляются на последнем этапе.

Выбор данных включает в себя выбор объекта, временной зоны; линий, участвующих в обработке; выбор опорной станции; задание начальных координат опорной станции, выбор интервалов времени для полевых данных, включаемых в обработку.

Выбор параметров вычислений включает в себя корректировку угла отсечки; выбор тропосферной модели; выбор ионосферной модели; выбор варианта использования эфемерид; выбор используемых данных (код, фаза); выбор комбинации частот; выбор максимальной длины вычисляемой линии; корректировка априорного значения средней квадратической ошибки.

Координаты выбранного местоположения опорной станции для вычисления базисных линий должны быть известны с точностью в пределах 1-5 м. Большие ошибки в координатах местоположения опорной станции могут привести к ошибкам при вычислении базисных линий, ошибкам масштаба, элементов разворота и сказаться на неудачном разрешении неоднозначности.

В режиме обработки отдельной линии один из пунктов является исходным, а второй - определяемым. В качестве исходного используется пункт, имеющий полные значения координат в геоцентрической системе с необходимой точностью.

При условии успешного разрешения неоднозначности в протокол обработки записываются как разности, так и предварительные полные значения геоцентрических координат определяемого пункта, а также длины линий вместе со средними квадратическими ошибками вычисленных величин, определенными на основе использования внутренней сходимости обрабатываемых данных. Такая информация сохраняется в базе данных. Если координаты определяемого пункта вычислены с нескольких исходных пунктов, разность координат из различных решений не должна превышать установленный в программе обработки допуск.

Выполняется сравнение длин линий, полученных из предварительной обработки спутниковых измерений и редуцированных в местную систему координат, с длинами линий, вычисленными по значениям координат пунктов из ранее выпущенных каталогов.

По результатам полевых работ сдается объяснительная записка о выполненной работе, в которой должна содержаться следующая информация:

- названия пунктов и их условные обозначения, внесенные в регистрационный файл;

- фамилии исполнителей полевых и камеральных работ;

- тип и серийные номера основных компонентов спутниковой аппаратуры (антенны, приемника и т.д.);

- тип и серийные номера основных компонентов камеральной обработки (компьютера, программного обеспечения и т.д.);

- высоты установки антенн над геодезическими марками;

- время выполнения измерений и обработки;

- зарисовки или фотографии установки антенны;

- протоколы обработки с указанием разностей координат, предварительных полных значений геоцентрических координат, а также длины линий вместе со средними квадратическими ошибками вычисленных величин, определенными по внутренней сходимости обрабатываемых данных;

- ведомости сравнения длин линий с оценкой полученных расхождений;

- замечания, касающиеся проведения наблюдений, которые могут оказаться полезными в процессе камеральной обработки результатов наблюдений.



Реконструкция участков геодезических сетей методом полигонометрии

В случае утраты геодезических пунктов либо невозможности производства спутниковых наблюдений на отдельных территориях, доведение плотности городского геодезического обоснования до необходимого уровня, проводится проложением ходов полигонометрии.

Рекогносцировка, обследование и закладка пунктов геодезических сетей

На основании утвержденного проекта традиционных работ в составе спутниковой городской геодезической сети производится рекогносцировка геодезических сетей. При рекогносцировке уточняется проект геометрии сети, намечаются места установки пунктов ходов полигонометрии и их связь с исходными, а также совмещаемыми пунктами. При этом все сохранившиеся ходы полигонометрии работ прошлых лет должны быть корректно связаны с новыми геодезическими построениями.

Отдельные ходы и сети ходов полигонометрии 4 класса и 1 разряда должны опираться на 2 и более исходных пункта высшего класса, при этом ориентирование этих геодезических построений производится, как правило, измерением примычных углов на смежные исходные пункты, удаленные на расстояние не менее 700 м и 250 м соответственно для пунктов спутниковой сети и 4 класса.Проложение висячих ходов не допускается.

Топология новой сети ходов полигонометрии должна быть корректной по отношению к ранее выполненным работам: не допускается пересечение сторон, самопересечений, бесконтрольных примыканий к пункту старой сети.

Отдельные геодезические построения (в том числе старые и новые) должны быть связаны между собой, если расстояния между ближайшими пунктами 4 класса менее 2,5 км и 1 разряда менее 1,5 км.

Ходы полигонометрии должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной для производства угловых и линейных измерений. Места установки пунктов должны быть легко доступны, хорошо опознаваться на местности и обеспечивать долговременную сохранность центров и знаков. Между двумя смежными пунктами должна быть обеспечена видимость с земли.

Места установки пунктов целесообразно выбирать с учетом возможности передачи дирекционных углов с примычных пунктов по стороне проектируемой полигонометрии не короче средней расчетной.

Центры установленных на здании пунктов закрепляются марками, заложенными в тур или верхнее перекрытие. Центр знака должен быть пригоден для традиционных и спутниковых наблюдений.

Закладка центров пунктов полигонометрии выполняется согласно "Правил закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей".

Полигонометрия

Развитие и реконструкция городской геодезической сети традиционными методами проводится, как правило, проложением ходов полигонометрии. Допускается при условии подготовки технического обоснования предрасчета точности развитие линейно-угловых сетей с применением традиционных методов.

При измерении углов и сторон полигонометрии применяются аттестованные в установленном порядке инструменты: теодолиты, светодальномеры, электронные тахеометры, технические характеристики которых должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 8: Основные характеристики инструментов, применяемых для полигонометрии и линейно-угловых сетей.



Таблица 8

Показатели	4 класс	1 разряд
Средняя квадратическая погрешность угломерной части (сек)	1-3	1-5
Средняя квадратическая погрешность измерения расстояния	5 мм	5 мм

При измерении линий светодальномерами, линий и углов электронными тахеометрами следует руководствоваться соответствующими инструкциями по эксплуатации данного прибора и штатного программного обеспечения.

Технические характеристики ходов полигонометрии изложены в таблице 9.

Таблица 9

Показатели	4 класс (S км)	Количество сторон (N)	1 разряд (S км)	Количество сторон (N)
Предельные длины отдельных ходов полигонометрии в зависимости от количества сторон в ходе	8	30	10	50
	10	20	12	40
	12	15	15	25
	15	10	20	15
	20	6	25	10
Предельные длины ходов между исходной и узловой точкой	2/3 S от N**		2/3 S от N**
Предельные длины ходов между узловыми точками	1/2 S от N***		1/2 S от N***
Наименьшая длина стороны*	0,25		0,12
Относительная ошибка хода	1:25000		1:10000
Средняя квадратическая ошибка измерения угла (по невязкам в ходах)	2"		5"
	Угловая невязка хода или полигона (n - число углов в ходе) угловые секунды	5"

Размещено на http://www.allbest.ru/

10"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Примечание:

- Максимальные длины сторон не регламентируются, но стороны в ходе полигонометрии должны быть примерно равные.

- 2/3 длины отдельного хода, определенных в зависимости от числа сторон N при уменьшении N хода на 2/3.

- 1/2 длины отдельного хода, определенных в зависимости от числа сторон N при уменьшении N хода на 1/2.

При измерении линий светодальномерами и электронными тахеометрами количество приемов должно составлять:

- полигонометрии 4 класса - 3 приема,

- полигонометрии 1 разряда - 2 приема.

Под приемом в этих случаях принимается 2 наведения на отражатель. Количество отсчетов в наведении регламентируется инструкцией по эксплуатации прибора.

Измерения углов на пунктах полигонометрии производится способом измерения отдельного угла или способом круговых приемов, как правило, по трехштативной системе, с точностью центрирования 1 мм.

Число угловых приемов, в зависимости от класса (разряда) и типа применяемого прибора, приведено в таблице 10:

Таблица 10

Средняя квадратическая погрешность измерения угла (по угловой точности прибора)	Число приемов
	4 класса	1 разряда
1"	4	-
2"	6	2
3"	8	2
5"	-	3



Результаты измерений отдельных углов или направлений на пунктах полигонометрии должны находиться в пределах допусков, указанных в таблице 11:

Таблица 11

Элементы измерений, к которым относятся допуски	Средняя квадратическая погрешность измерения угла (по угловой точности прибора)
	1"	2"	3"	5"
Расхождение между значениями одного и того же угла, полученного из двух приемов	6"	8"	10"	12"
Колебание значений угла, полученных из разных приемов	5"	8"	10"	12"
Расхождение между результатами наблюдений на начальное направление в начале и конце полуприема	6"	8"	10"	12"
Колебание значений приведенных к общему нулю, в отдельных приемах	5"	8"	10"	12"

Расхождения между значениями измеренного и прежнего значения угла на примычных пунктах не должны превышать значений приведенных в таблице 12:

Таблица 12

Класс, разряд	4 класс новой работы	1 разряд новой работы
Исходные пункты высшего класса	6"	10"
4 класс прежних работ	8"	12"
1 разряд прежних работ	16"	18"

Относительная ошибка сторон, полученная при сопоставлении старых и новых измерений на совмещенных пунктах должна быть не хуже 1:25000 для 4 класса и 1:10000 для 1 разряда, в противном случае подтверждается качество работ повторными наблюдениями.

При измерении линий для введения поправок за метеоусловия определяется температура воздуха с точностью 1 °С и давление с точностью 5 мм рт.ст.

Точность установки инструментов над центром пункта, а также измеренная высота инструмента должна составлять 1 мм.

Программное обеспечение электронных инструментов должно быть протестировано и адаптировано для контроля качества наблюдений на станции и при камеральной обработке.

В результате произведенных полевых работ по полигонометрии представляются материалы согласно перечню в приложении 9.

Определение высот пунктов геодезических сетей

Все пункты старой и новой городской геодезической сети должны иметь отметки высот, значения которых могут быть получены различным методами в соответствии с таблицей 13.

Таблица вариантов определения отметок высот пунктов городской геодезической сети

Таблица 13

Тип пункта	государственное нивелирование I - IV класса	техническое нивелирование	спутниковые наблюдения	тригонометриче ское нивелирование	из материалов переуравнивания
пункты глубокого заложения	о				+
пункты мелкого заложения		о	+		+
стенные знаки	о	+			+
пункты на зданиях			о	+	+
временные пункты		+	+	+	+

где: о - обязательный вариант

+ - допустимый вариант

- недопустимый вариант

При реконструкции высотной городской геодезической сети пересечение старых и новых линий нивелирования не допускается.

Отметки геодезических пунктов, полученных из геометрического, тригонометрического нивелирования и спутниковых наблюдений, должны быть приведены к принятой в городе системе высот и иметь связь с Государственной системой высот.



Заключение

Изучив большое количество материала, в конце работы можно сделать определённое выводы о предмете и объекте исследования, полученные выводы представленные ниже:

Уже с прошлых веков у людей появилась необходимость делать геодезические работы, связанные с проектированием сетей на местности: была составлена первая русская карта Московского государства, определялись астрономические пункты, постепенно появлялись первые триангуляционные работы, был учрежден Корпус военных топографов (КВТ) и другое.

Также были определены особенности геодезических сетей. Глобальные геодезические сети создаются с помощью искусственных спутников земли. В плановых сетях для каждого опорного пункта определяются прямоугольные координаты в общегосударственной системе координат. В высотных геодезических сетях высоты в пунктах определяются в Балтийской системе высот: на местности выбираются точки, которые являются вершинами геометрических фигур, в этих фигурах измеряют некоторые элементы, а остальные элементы вычисляют с использованием формул и законов: исходные данные получают из астрономических наблюдений. Государственная гравиметрическая сеть используется для определения ускорений силы тяжести в исходных или заданных пунктах. Сети сгущения создаются на территориях, которые предназначены для хозяйственного освоения. Государственная геодезическая сеть состоит из сетей триангуляции, полигонометрии, трилатерации 1, 2, 3 и 4 классов и нивелирных сетей I, II, III и IV класса. Самым высоким по точности является 1 (I) класс. Сети сгущения подразделяются на аналитические сети 1-го и 2-го разрядов и полигонометрические сети 1-го и 2-го разрядов.

Были также рассмотрены методы создания геодезических сетей. Всего разделяют три метода создания ГГС: триангуляция, трилатерация и полигонометрия. Первый метод состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты, с измерением всех углов и некоторых из сторон-базисов. Триангуляция является наиболее распространённым.

Метод трилатерации состоит из системы треугольников, в которых измерены все длины сторон, из решения треугольников определяют горизонтальные углы, через них определяют дирекционные угля сторон и в конце вычисляют координаты опорных пунктов.

Полигонометрия заключается в прокладывании на местности хода, где измеряют расстояния и углы. Нужны координаты хотя бы одного пункта и дирекционный угол одной из сторон. Все методы делятся на классы-1, 2, 3 и 4 классы.

Высотные сети строят методом геометрического и тригонометрического нивелирования. Существует разделения на классы с первого по четвёртый. Каждый последующий класс строится на основе предыдущего с уменьшением периметра полигона и с увеличением погрешности измерений.

В настоящее время большое распространение получили спутниковые методы определения координат. Для построения государственных сетей используют спутниковые методы измерений, а именно ФАГС, ВГС, СГС-1.

Для решения задач, связанных с восстановлением утраченных границ землепользований, в качестве исходной геодезической основы служит опорная межевая сеть. (ОМС) является геодезической сетью специального назначения, которая создается для геодезического обеспечения государственного земельного кадастра, мониторинга земель и землеустройства.



Список используемых источников

1. Концепция перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений. Москва, 1995 г.

2. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 (ГКИНП-02-033-79) изд. 1982 г. и дополнение к ней от 16.02.88 г.

3. Руководство по математической обработке геодезических сетей и составлению каталогов координат и высот пунктов в городах и поселках городского типа, изд. 1990 г.

4. РТМ В-01-95 Применение приемников спутниковой системы WILD GPS System 200 фирмы Лейка (Швейцария) при создании и реконструкции геодезических сетей, ВАГП, 1995 г.

5. Руководство для пользователей MS Windows 98 (поставляется совместно с программным продуктом).

6. Руководствопользователю SKI (User manual SKI - Static Kinematic Software Leica AG) CH-9435 Heerbrugg.

7. Справочноеруководстводля WILD CR233 и CR244 GPS модульуправления, WILD SR299 и SR299E GPS сенсор, SPCS программноеобеспечение (Technical Reference Manual for WILD CR233 and CR244 GPS Controllers WILD SR299 and SR299E GPS sensor SPCS software, Leica AG) CH-9435 Heerbrugg.

8. Полевые инструкции по типам съемок, октябрь 1992 г., Leika.

9. Временная инструкция по обследованию и восстановлению пунктов и знаков государственной геодезической и нивелирной сетей СССР, изд. 1970 г.

10. РТМ-7-72-87 (Обследование и восстановление пунктов и знаков государственной и нивелирной сетей СССР), изд. 1988 г.

11. Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей СССР, изд. 1993 г.

12. Альбом типов центров и реперов, изд. 1965 г.

13. Дополнение к альбому типов центров и реперов, 1965 г., III раздел, изд. 1978 г.

14. Инструкция об охране геодезических знаков, изд. 1984 г.

15. Руководство по применению стенных знаков в полигонометрии и теодолитных ходах, изд. 1972 г.

16. Правила по технике безопасности на топографических и геодезических работах, изд. 1988 г.

17. Инструкция о порядке контроля и приемки топографо-геодезических и картографических работ, изд. 1999 г.

18. Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети, ЦНИИГАиК, 2001 г.

19. Аппаратура радионавигационной глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ. Методы преобразования определяемых точек. Государственный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 51794-2001.

20. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. ГКИНП (ОНТА)-02-262-02, ЦНИИГАиК, 2002 г.

21. Глобальная спутниковая система определения местоположения GPS и ее применение в геодезии, 1999 г., А.А.Генеке, Г.Г.Побединский.

Размещено на Allbest.ru

...