Городская полигонометрическая опорная сеть

Активное внедрение за последнее десятилетие современных геодезических приборов и спутниковых технологий, коренным образом привело к разработке новых методов и технологий, особенно при построении опорных геодезических сетей.

Так, при создании плановой опорной геодезической сети отпала необходимость в обеспечении прямой видимости между пунктами геодезических построений, строить высокие сигнальные мачты, выполнять сложные многократные измерения, выполнять не менее сложные вычисления и обработку результатов.

А использование высокоточных электронных тахеометров превратило полигонометрический метод в один из самых рациональных и наиболее распространенным, среди методов, при построении опорных геодезических сетей на застроенных и закрытых территориях. Полигонометрические опорные сети являются плановой основой для крупномасштабных топографических съемок (до 1:500) и используются при выносе проекта в натуру. Опираются они на
пункты государственной геодезической сети, пункты спутниковой геодезической сети и пункты местных сетей.

Создание опорной полигонометрической сети производится на основе рекомендаций СП 47.13330.2012 «Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».

На городской застроенной территории работа по созданию сети сопряжена с определенными трудностями, которые ограничивают возможности угловых и линейных измерений, влияют на точность. Ходы полигонометрии проектируют по улицам и проездам с наиболее благоприятными условиями, по возможности максимального использования старых сохранившихся геодезических знаков, избегая по возможности чередования слишком длинных и коротких сторон хода.

При проектировании полигонометрического хода следует иметь в виду, что вытянутый ход, вопреки общепринятому мнению, вовсе не является более точным по сравнению с замкнутым ходом. Определяющим фактором в такой оценке является соотношение между точностью угловых и линейных измерений, которая должна быть согласованной.

Средние квадратические ошибки измерения расстояний современными электронными тахеометрами весьма невелики. Так, например, для расстояния в 500 м ошибка измерения составит 3-4 мм, в 1 км — 4-5 мм и т. д. Поэтому, при пользовании электронными тахеометрами, желательно иметь под руками согласованную таблицу точности линейных и угловых измерений.

Предельная относительная погрешность полигопометрического хода принята равной 1:25000. Следовательно, средняя квадратическая погрешность должна быть не менее 1: 50000, т.е таким требованиям соответствуют лишь короткие стороны, менее 250 м. Длинные стороны измеряются тахеометром с большим запасом по точности. Поэтому при измерении длин сторон электронным тахеометром предельные длины сторон не устанавливаются, но стороны по возможности должны быть примерно равными.

Но в тоже время, увеличение длин сторон при согласовании точности линейных и угловых измерений, должно также приводить к повышению точности угловых измерений, что не всегда может быть реализовано. Проще установить связь между длиной сторон и количеством сторон в полигонометрическом ходе при неизменной точности угловых измерений горизонтальных углов. Предельные длины сторон при измерениях с помощью электронных тахеометров могут устанавливаться в зависимости от числа сторон.

Закрепление пунктов полигонометрической сети в застроенной городской части обычно производят по углам кварталов. Места закладки знаков выбирают вне проезжей части, на обочинах или тротуарах, фундаментах долговечных зданиях или сооружениях.

Места закладки стенных знаков обычно располагают:

• на высоте 0,3-1,2 м от поверхности земли с таким расчетом, чтобы выступающие архитектурные элементы не мешали установке нивелирных реек;
• при закреплении пункта сети, состоящего из нескольких стенных знаков, их располагают на одном уровне в пределах 10 см;
• стенные знаки на угловых зданиях должны располагаться не ближе 0,3 м от угла здания и должны обеспечивать прокладку хода в направлении перекрестков.

Грунтовые центры закладывают, как правило, на незастроенных территориях, а также там, где нет возможности установить стенные знаки. Закладка грунтовых знаков сопряжена с большими материальными и физическими трудностями, кроме того, существует проблема по их сохранности.

Полигонометрический ход в городской застройке прокладывается вдоль капитальных зданий. Если полигонометрические пункты закреплены стенными знаками, то углы и линии в таких ходах измеряют на временных центрах, которые впоследствии привязывают к стенным знакам.

В настоящее время широкое распространение получили восстановительные и ориентирные системы стенных знаков.

Восстановительные системы характеризуются тем, что координаты на стенные знаки не передаются. Временные рабочие центры в случае их утраты восстанавливаются по тем элементам, по которым они определялись.

Различают следующие восстановительные системы:

• створно-восстановительную;
• створно-восстановительную систему с контролем;
• систему равностороннего треугольника;
• систему равнобедренного треугольника;
• систему прямоугольного треугольника;
• восстановительная система Л.В. Гинзбурга.

В ориентирных системах на все стенные знаки передаются координаты с временных рабочих центров, на которых выполняются угловые и линейные измерения при координировании. Передача координат на стенные знаки с рабочих центров производится полярным способом, угловой и линейной засечками или их комбинациями, а также методом редуцирования.

Способ полярных координат используется в том случае, когда пункты закреплены двойными или тройными системами, а также одинарными знаками.

Линейные или угловые засечки применяются в зависимости от имеющегося оборудования и продиктованы удобствами производства измерений.

Метод редуцирования применяется в том случае, когда пункт закреплен одним стенным знаком.

Тахеометр устанавливается над пунктом с погрешностью до 1 мм и приводится в рабочее положение в режиме «без отражателя» или «на пленку». При работе в режиме «на пленку» на стенной знак наклеивается светоотражательная пленка таким образом, чтобы центр стенной марки совпал с перекрестием пленки. Визирование производится на перекрестие светоотражающей пленки.

Расстояния между степными знаками измеряют рулеткой с точностью 1 мм. Критерием точности измерения углов на стенные является сходимость значений горизонтальных углов, измеренных в программе основного хода и в программе настенной полигонометрии.

Вычисление ходов, закрепленных стенными знаками, производят двумя способами:

• результаты измерений по временным рабочим центрам уравнивают обычным способом, а по координатам рабочих центров вычисляют координаты стенных знаков;
• измеренные параметры в ходах по временным рабочим центрам, редуцируют на стенные знаки, а затем производят уравнивание ходов обычным способом.