Геодезические сети

     СК-95 строго согласована с единой государственной  геоцентрической системой координат, которая называется «Параметры Земли 1990г.» (ПЗ-90). СК-95 установлена под  условием параллельности её осей пространственным осям СК ПЗ-90.

     За  отсчётную поверхность в СК-95 принят референц эллипсоид.

     Точность  СК-95 характеризуется следующими средними квадратическими ошибками взаимного  положения пунктов по каждой из плановых координат: 2-4 см. для смежных пунктов  АГС, 30-80 см. при расстояниях от 1 до 9 тыс. км между пунктами.

     Точность  определения нормальных высот в  зависимости от метода их определения  характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:

• 6-10 см. в среднем по стране из уровня нивелирных сетей 1 и 2 классов;
• 20-30 см из астрономо-геодезических определений при создании АГС.

     Точность  определения превышений высот квазигеоида  астрономогравиметрическим методом  характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:

• от 6 до 9 см. при расстоянии 10-20 км;
• 30-50 см при расстоянии 1000км.

     СК-95 отличается от СК-42

     1) повышением точности передачи  координат на расстояние свыше  1000 км в 10-15 раз и точностью  взаимного положения смежных  пунктов в государственной геодезической  сети в среднем в 2-3 раза;

     2) одинаковой точностью расстояния  системы координат для всей территории РФ;

     3) отсутствием региональных деформаций  государственной геодезической  сети, достигающих в СК-42 нескольких  метров;

     4) возможностью создания высокоэффективной  системы геодезического обеспечения  на основе использования глобальных навигационных спутниковых систем: Глонасс, GPS, Навстар.

     Развитие  астрономо-геодезической сети для  всей территории СССР было завершено  к началу 80х годов. К этому времени  стала очевидность выполнения общего уравнивания АГС без разделения на ряды триангуляции 1 класса и сплошные сети 2 класса, т. к. отдельное уравнивание приводило к значительной деформациям АГС.

     В мае 1991 года общее уравнивание АГС  было завершено. По результатам уравнивания  были установлены следующие характеристики точности АГС:

     1) средняя квадратическая ошибка  направлений 0,7 секунды;

     2) средняя квадратическая ошибка  измеренного азимута 1,3 сек.;

     3) относительная средняя квадратическая  ошибка измерения базисных сторон 1/200000;

     4) средняя квадратическая ошибка  смежных пунктов 2-4 см.;

     5) средняя квадратическая ошибка  передачи координат исходного  пункта на пункты на краях  сети по каждой координате 1 м.

     Уравненная  сеть включала в себя:

• 164306 пунктов 1 и 2 класса;
• 3,6 тысяч геодезических азимутов, определенных из астромомических наблюдений;
• 2,8 тысяч базисных сторон через 170-200км.

     Совместному уравниванию подвергались астрономо-геодезическая  сеть доплеровская и КГС.

     Объём астрономо-геодезической информации обработанной при совместном уравнивании  для установления СК-95 превышает  на порядок объём измерительной информации.

     В 1999 году Федеративная служба геодезии и картографии (ФСГиК) ГГС качественно  нового уровня на основе спутниковых  навигационных систем: Глонасс, GPS, Навстар. Новая ГГС включает в себя геодезические построения различных классов точности:

     1) ФАГС (фундаментальные)

     2) Высокоточные ВГС

     3) Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС 1)

     4) Астрономогеодезическая сеть и  геодезические сети сгущения.

     WGS-84 сейчас стала международной системой навигации. Все аэропорты мира, согласно требованиям ICAO, определяют свои аэронавигационные ориентиры в WGS-84. Россия не является исключением. С 1999 г. издаются распоряжения о ее использовании в системе нашей гражданской авиации (Последние распоряжения Минтранса № НА-165-р от 20.05.02 г. «О выполнении работ по геодезической съемке аэронавигационных ориентиров гражданских аэродромов и воздушных трасс России» и № НА-21-р от 04.02.03 г. «О введении в действие рекомендаций по подготовке … к полетам в системе точной зональной навигации …», см. www.szrcai.ru), но до сих пор нет ясности в главном — станет ли эта информация открытой (иначе она теряет смысл), а это зависит от совсем других ведомств, к открытости не склонных. Для сравнения: координаты концов взлетно-посадочной полосы аэродрома с разрешением 0,01” (0,3 м) сегодня выдают Казахстан, Молдова и страны бывшей Прибалтики; 0,1” (3 м) — Украина и страны Закавказья; и только Россия, Белоруссия и вся Средняя Азия открывают эти важнейшие для навигации данные с точностью 0,1’ (180 м).

     У нас есть и своя общеземная система координат, альтернатива WGS-84, которая используется в ГЛОНАСС. Она называется ПЗ-90, разработана нашими военными, и кроме них, по большому счету, никому не интересна, хотя и возведена в ранг государственной.

     Наша  государственная система координат - «Система координат 1942 г.», или СК-42, (как и пришедшая ей недавно на смену СК-95) отличается тем, что, во-первых, основана на эллипсоиде Красовского, несколько большем по размерам, чем эллипсоид WGS-84, и во-вторых, «наш» эллипсоид сдвинут (примерно на 150 м) и слегка развернут относительно общеземного. Всё потому, что наша геодезическая сеть покрыла шестую часть суши еще до появления всяких спутников. Эти отличия приводят к погрешности GPS на наших картах порядка 0,2 км. После учета параметров перехода (они имеются в любом Garmin’e) эти погрешности устраняются для навигационной точности. Но, увы, не для геодезической: точных единых параметров связи координат не существует, и виной тому локальные рассогласования внутри государственной сети. Геодезистам приходится для каждого отдельного района самим искать параметры трансформирования в местную систему.  

 

      2. Измерения в  геодезических сетях 

     2.1 Устройство и измерение  углов теодолитом 3Т2КП, (3Т5КП) 

     Теодолит 3Т2КП предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов и относится к классу точных приборов. Имеет микрометр с ценой деления 1 сек.

     Области применения:

     построение  геодезических сетей сгущения (триангуляция 4 класса, полигонометрия IV класса),

     в прикладной геодезии (строительство, изыскания и т.д.), астрономо- геодезических измерениях (определение азимута по Солнцу и по Полярной Звезде).

     Модель 3Т5КП предназначена для измерения  горизонтальных и вертикальных углов  и не имеет микрометра.

     Области применения:

• создание планово- высотного обоснования при проведении топографических съёмок, выполнение тахеометрических съёмок, при проведении изыскательских работ, маркшейдерских работах.

     Теодолиты серии 3Т удобны и надежны в  работе. Наличие компенсатора при  вертикальном круге позволяет производить измерения вертикальных углов быстро и точно. Прибор можно использовать для геометрического нивелирования (горизонтальным лучом).

     Теодолиты могут быть использованы для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли. В отличие от зарубежных аналогов теодолиты позволяют выполнить работы при более низких температурах.

     Прибор  может комплектоваться геодезическим  штативом типа ШР-160.

     Технические характеристики: 3Т2КП 3T5КП

     Средняя квадратическая

     погрешность измерения

     одним приемом:

     горизонтального угла 2" 5″

     вертикального угла или 

     зенитного расстояния 2,4" 5″

     Увеличение, крат 30х 30x

     Наружный  диаметр оправы

     объектива, мм 48 48

     Поле  зрения 1˚35' 1˚35'

     Наименьшее  расстояние

     визирования, м 1,5 1,5

     Диапазон  работы компенсатора

     при вертикальном круге ±3' ±4'

     Цена  деления шкалы отсчетного

     микроскопа 1" 1"

     Погрешность отсчитывания 0,1" 0,1"

     Масса теодолита с подставкой, кг 4,7 4,4

     Масса штатива, кг 5,6 5,5

     Диапазон рабочих температур, …-400С…+500С 

     2.2 Устройство светодальномера  СТ-5 («Блеск») и  измерение и расстояний 

     Светодальномер  «Блеск» СТ5 является основным топографическим светодальномером, выпускаемым отечественной промышленностью. Он предназначен для измерения расстояния до 5 км.

     В шифре светодальномера буква Т означает, что светодальномер - топографический, предназначенный для измерения paсстояний в геодезических сетях сгущения и топографических съемках, а цифра 5 указывает на предел измерения расстояний в км.

     Светодальномер  можно применять как самостоятельный прибор, и как насадку на теодолиты серии 2Т и ЗТ для одновременного измерения углов и расстояний. Масса светодальномера с основан» составляет 4,5 кг (без основания 3,8 кг). В состав комплект, светодальномера входят отражатели, источник питания, разрядно-зарядное устройство и друг принадлежности. (Для измерения расстояний более 3 км число призм отражателя должно составлять 12 или 18 для максимальных расстояний соответственно 4 и 5 км).

     В светодальномере использован импульсный метод измерения расстояния с преобразованием временного интервала. Измерение осуществляется с применением двух частот следования излучаемых импульсов: f1 = 14985,5 кГц и f2 = 149,855 кГц. Источником излучения является полупроводниковый лазерный диод с длиной волны излучения 0,86 мкм, приемником - фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

     Перед началом работы необходимо провести внешний осмотр прибора и выполнить  его поверки. При внешнем осмотре  следует убедиться в отсутствии механических повреждений, сохранности  ампул уровней и деталей, крепления органов управления, плавности их действия и четкости фиксации; четкости изображения штрихов сетки и штрихов шкал; работоспособности всех узлов: источников питания, стрелочных приборов, цифровых табло, зуммеров и пр., а также термометров, барометров и других приборов.

     Подключение светодальномера (приемопередатчика) СТ5 к аккумулятору производят, когда  переключатель 4 установлен в режиме «Выкл». О подключении СТ5 к аккумулятору можно судить по свечению запятой  в третьем знаке на цифровом табло.

     Порядок измерения линии снетодальпомером СТ5:

     1. В начальной точке линии устанавливают на штативах приемопередатчик, а на конечной точке - отражатель, приводят их в рабочее положение над центрами пунктов (центрируют и нивелируют) и взаимно ориентируют (наводят зрительную трубу на отражатель, а отражатель на приемопередатчик).

     2. Включают и прогревают приемопередатчик.

     3. Проверяют напряжение источника питания и выполняют другие контролирующие действия в соответствии с техническими требованиями инструкции по эксплуатации прибора (см. поверки светодальномера).

     4. Включают светодальномер в режим  «Наведение», для чего переключатель  7 устанавливают в положение «Точно»,  а 4 - «Навед». Поворачивают ручку 8 «Сигнал» по часовой стрелке до ограничения, а при большом уровне фоновых шумов в солнечную погоду и при высокой окружающей температуре воздуха -показаний стрелочного прибора не более 20 мкА. Изменяя ориентирование светодальномера в вертикальной и горизонтальных плоскостях с помощью винтов наводящих устройств, добиваются получения сигнала. Наличие сигнала индифицируется звуком и отклонением стрелки прибора 1 вправо по шкале.

     Светодальномер  наводят по максимуму сигнала, одновременно устанавливая ручкой 8 уровень сигнала в середине рабочей зоны.