Технический проект на создание маркшейдерско-геодезического обоснования и производства топографической съемки в масштабе 1:2000 для горнод

         Трилатерация. Если в треугольнике вместо углов измерить все его стороны, то сеть состоящая из таких треугольников, в которых углы, а затем координаты, получают из тригонометрических вычислений. 

         Полигонометрией называют метод определения положения геодезических пунктов путем построения на местности полигонометрического хода (ломаной линии) или системы ходов (полигонометрическая сеть), в которых измеряют все углы и стороны, Полигонометрические ходы опираются на исходные, более высокого класса, пункты и линии. Они могут быть разомкнутыми и замкнутыми. Если, ход по форме близок к прямой линии, то его называют вытянутым, в противном случае - изогнутым. Стремятся прокладывать вытянутые ходы с примерно одинаковыми сторонами, которые являются оптимальными по объему полевых работ, обработке и оценке точности.

     В полигонометрической сети имеются  узловые точки, в которых сходится не менее трех ходов, замкнутые и разомкнутые полигоны. Отдельный ход между двумя узловыми или между узловой и исходной точками называют звеном. Свободная сеть полигонометрии опирается только на исходный пункт и дирекционный угол исходного направления. Если сеть имеет большое число исходных данных, то ее называют несвободной.

     Если  между пунктами двух параллельных ходов одного разряда меньше 0,5 км, то их соединяют перемычками того же разряда. Это необходимо для повышения жесткости и однородности полигонометрической сети. Под однородностью сети понимают равенство ошибок взаимного положения ближайших пунктов во всех направлениях.

     По  методу создания полигонометрию разделяют  на светодальномерную, траверсную (стороны  измеряют подвесными мерными приборами), короткобазисную, створно- короткобазисную  и параллактическую.

     Характеристика  сетей полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов приведена в таблице 2. 

     Таблица 2 - Характеристика сетей полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов

     Спутниковое определение. Общий принцип работы заключается в следующем. В околоземном пространстве развернута сеть искусственных спутников Земли (ИСЗ), равномерно “покрывающих” всю земную поверхность. Орбиты ИСЗ вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Радиопередатчики спутников непрерывно излучают сигналы в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, находящемся в некоторой точке земной поверхности, координаты которой нужно определить.

     В приемнике измеряется время распространения  сигнала от ИСЗ и вычисляется  дальность “спутник-приемник” (радиосигнал, как известно, распространяется со скоростью света). Поскольку для  определения местоположения точки  нужно знать три координаты (плоские координаты X, Y и высоту H), а также точное время, то в приемнике должны быть измерены, причем одновременно, расстояния как минимум до четырех различных ИСЗ. Очевидно, при таком методе радионавигации точное определение времени распространения сигнала возможно лишь при наличии синхронизации временных шкал спутника и приемника. Поэтому в состав аппаратуры ИСЗ и приемника входят эталонные часы.

     После полного развертывания созвездия  ИСЗ в любой точке Земли  могут быть видны от 5 до 12 спутников в произвольный момент времени. Современные GPS-приемники имеют до 24 каналов, т.е. могут одновременно принимать сигналы от такого количества ИСЗ. Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи.

     Кроме этого различают следующие методы относительных спутниковых определений.

     Статический – метод, при котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют  одним приёмом продолжительностью не менее 1 часа.

     Быстрый статический – метод, при котором  наблюдения подвижной станцией на точке  выполняют одним приёмом продолжительностью 5 – 20 минут. Ориентировочные значения продолжительности наблюдений на точке  при применении быстрого статического метода в зависимости от числа наблюдаемых спутников приведены табл. 3. 

     Таблица 3 - Продолжительности наблюдений на точке при применении быстрого статического метода

     Реоккупация – метод, при котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют  двумя приёмами продолжительностью не менее 10 минут каждый с интервалом между выполнением приёмов от 1 до 4 часов. Приёмы должны быть выполнены одним и тем же приёмником.

     Кинематический  – метод, при котором подвижная  станция находится в режиме непрерывной  работы как во время выполнения приёма на точке, так и во время перемещения между точками. Его разновидностями являются способ «стой-иди» и способ непрерывной кинематики. Работа способом «стой-иди» складывается из выполнения подвижной станцией приёма, называемого инициализацией (продолжительностью около 15 минут), и выполнения связанных с этой инициализацией приёмов на определяемых точках продолжительностью до 1 минуты.

     При реализации способа непрерывной  кинематики остановок на точках для  выполнения приёма не требуется. Этот способ используется для определения координат (траектории) движущегося приемника относительно другого неподвижного. 

     Нивелирование. Ходы нивелирования IV класса прокладывают внутри полигонов нивелирования старших классов, опираясь на реперы I-III классов или на узловые реперы IV класса, геометрическим методом или по результатам спутниковых измерений.  

     3.2.  Плановая опорная сеть 

         3.2.1.  Разряд и метод проектируемой сети 

          Исходя из требований инструкции по производству маркшейдерских работ [1], задания на проектирование, физико-географических условий и топогорафо-геодезической изученности района работ, создание планово опорной сети осуществляется по точности полигонометрии I разряда, а высотной опорной сети с точностью не ниже IV класса, с применением спутниковой аппаратуры, использование которой, по сравнению с традиционными методами, дает значительный прирост производительности и позволяет определять координаты пунктов с большей точностью.  

3.2.2. Характеристика сети, количество пунктов и места их расположения 

     Согласно  инструкции по производству маркшейдерских работ [1], плотность плановой маркшейдерской опорной сети всех классов и разрядов для топографической съемки текущих изменений на территории производственно-хозяйственной деятельности организации принимается не менее четырех пунктов на 1 . Плотность высотной опорной сети должна быть: при съемке в масштабе 1:2000 и крупнее на незастроенной территорий - не менее одного репера на 5-7 км², застроенных и подлежащих застройке территорий - не менее одного репера на 5 км². При этом, также согласно инструкции [1], минимальная длина сторон, обеспечивающая нормативную величину предельной погрешности дирекционных углов и предельной относительной невязки хода в плановых сетях, созданных с использованием GPS-аппаратуры, приведена в табл. 4, а минимальной длины сторон в высотных сетях в табл5. 

     Таблица 4 - Минимальная длина сторон в плановых сетях, создаваемых двухчастотной GPS-аппаратурой