Спутниковые системы

8.   Инвентаризации  земель различного целевого назначения:

9. Решения других задач государственного земельного кадастра, мониторинга земель и землеустройства.

 

1.4.2. Классификация опорной геодезической сети и ее точность.

Согласно принципу перехода «от общего к частному» вся опорная сеть подразделяется на классы и построение ее осуществляется несколькими ступенями: от сетей высшего класса к низшему, от крупных и точных геометрических построений к более мелким и менее точным. Пункты высших классов располагаются на больших (до нескольких десятков км) расстояниях друг от друга и затем последовательно сгущаются путем развития между ними сетей более низких классов. Такой подход позволяет в сжатые сроки с высокой точностью распространить единую систему координат на всю территорию страны.

Различают плановые геодезические сети, в которых для каждого пункта определяются прямоугольные координаты (х, у) в общегосударственной системе, и высотные, в которых высоты (Н) пунктов определяются в Балтийской системе высот.

Геодезические сети России принято подразделять на государственную геодезическую сеть, геодезические сети сгущения и съемочные геодезические сети. Густота геодезических сетей и необходимая точность нахождения планового положения пункта определяется характером научных и инженерно-технических задач, решаемых на этой основе. Поэтому для обеспечения требуемой точности построения геодезических сетей угловые и линейные измерения ее элементов должны выполняться соответствующими приборами и методами.

 

1.4.3. Построение опорной геодезической сети.

 

Опорная геодезическая сеть – это геодезическая сеть заданного класса (разряда) точности, которая строится в процессе инженерных изысканий и служит геодезической основой для обоснования проектной подготовки строительства, выполнения топографических съемок и аналитических определений положения точек местности и сооружений. Кроме того, для планировки местности, создания разбивочной основы для строительства, обеспечения других видов изысканий, а также выполнения стационарных геодезических работ и исследований.

Геодезические работы по построению опорных геодезических сетей встречаются достаточно часто. Такие сети создаются для последующей топографической съемки территории (съемочное обоснование), для наблюдения за деформациями различных сооружений и для выполнения землеустроительных (опорные геодезические сети) или геодезических разбивочных работ. При строительстве крупных промышленных предприятий опорные геодезические сети могут создаваться в виде сетки квадратов со сторонами в 100 и 200 метров.

Геодезические сети могут создаваться как в результате проведения спутниковых геодезических работ, так и проложением полигонометрических ходов, в которых измеряются углы и расстояния. Отметки пунктов геодезических сетей определяются, как правило, методами геометрического и тригонометрического нивелирования.

Опорная геодезическая сеть должна проектироваться и создаваться с учетом ее последующего использования при геодезическом обеспечении строительства и эксплуатации объекта. В геодезии плотность пунктов опорной сети при производстве инженерных изысканий устанавливается в программе изысканий из расчета не менее четырех пунктов на один квадратный километр на застроенных территориях или один пункт на один квадратный километр на незастроенных территориях. Точки геодезической опорной сети надежно закрепляются на местности.

Плановое положение пунктов опорной сети при инженерных изысканиях определяется методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации, построения линейно-угловых сетей, а также на основе использования спутниковой геодезической аппаратуры.

Высотная опорная геодезическая сеть на территории проведения инженерно-геодезических изысканий развивается в виде сетей нивелирования II, III и IV классов, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера объекта строительства. Исходными пунктами в геодезии для развития высотной опорной сети являются пункты государственной нивелирной сети.

По результатам геодезических измерений производят расчёт плановых координат точек сети и их высотных отметок. Предельная погрешность взаимного планового положения смежных пунктов опорной геодезической сети после выполнения полевых геодезических работ и ее уравнивания не должна превышать заданных значений. Создаются каталоги координат и высот пунктов сети для дальнейшего использования. Геодезические услуги по созданию сетей специального назначения требуют высокой квалификации персонала. Расценки на геодезические работы по созданию опорных сетей зависят от размеров создаваемой геодезической сети, местоположения объекта и режима его работы.

 

 

1.4.4.  Геодезические системы координат и проекция.

 

Для решения многих задач гораздо удобнее и практичнее перейти от геодезических координат В и L к системе плоских прямоугольных геодезических координат X, Y. При этом должна быть обеспечена однозначная связь геодезических и плоских прямоугольных геодезических координат точек (в дальнейшем плоских прямоугольных координат). Указанной цели достигают, если поверхность общего земного эллипсоида (референц-эллипсоида) изобразить на плоскости по соответствующим математическим правилам, которые образуют так называемые «картографические проекции».

Аналитически картографические проекции описывают соответствующими математическими уравнениями, позволяющими определить по геодезическим координатам точки (В, L) ее плоские прямоугольные координаты (Х, Y) в соответствующей картографической проекции. Отметим важное обстоятельство — отобразить поверхность эллипсоида на плоскости без искажений невозможно. По характеру искажений картографические проекции могут быть равноугольными, равновеликими и произвольными.

Основное условие равноугольного отображения поверхности эллипсоида на плоскости — подобие бесконечно малых фигур, что обуславливает отсутствие при переходе от поверхности эллипсоида на плоскость искажений углов малых геометрических фигур. В равновеликих картографических проекциях отношение соответствующих площадей геометрических фигур сохраняется постоянным.

На практике удобно, чтобы меридианы и параллели на картах представляли собой прямые линии. Для этого при преобразовании на плоскость поверхности эллипсоида (шара) используют цилиндрические картографические проекции.

В Российской Федерации для перехода от геодезических координат (В, L) к плоским прямоугольным геодезическим координатам (X, Y) используют поперечную цилиндрическую равноугольную картографическую проекцию, получившую название «проекция Гаусса—Крюгера», а соответствующую ей систему координат называют государственной. Она разработана исходя из следующих условий:

• проекция сохраняет равенство соответствующих горизонтальных углов на поверхности эллипсоида и на плоскости;
• бесконечно малый контур на эллипсоиде изображается подобным ему контуром на плоскости;
• масштаб изображения в каждой точке проекции зависит только от ее координат и не зависит от направления;

• при использовании проекции земной эллипсоид разделяется меридианами на зоны, имеющие свое начало координат — пересечение осевого меридиана с экватором;
• масштаб проекции вдоль осевого (среднего) меридиана зоны равен единице, т. е. его изображают без искажения.

Осевой меридиан зоны и экватор изображают на плоскости двумя взаимно перпендикулярными линиями.

Принцип построения картографической проекции Гаусса— Крюгера показан на рисунке. Как отмечалось ранее, при использовании проекции Гаусса—Крюгера в основу положено разделение поверхности общего земного эллипсоида на ряд одинаковых меридианных полос с заданной разностью долгот 6° граничных меридианов. Изображение на плоскости каждой шестиградусной полосы представляет собой колонну листов Международной карты мира в масштабе 1 : 1 000 000. Шестиградусная полоса в свою очередь является шестиградусной координатной зоной, ограниченной изображениями соответствующих меридианов. В зоне с номером n кривые PQP1 и PQ’P1 являются граничными меридианами 6° зоны; пунктирная линия — осевой меридиан, долгота которого L0 = 6°n – 3°. Эта зона на плоскости изображена в проекции. Кривые pqp1 и pq’p1 — изображения граничных меридианов; прямая рр1 — изображение осевого меридиана, а прямая qq’— изображение экватора. Прямолинейное изображение осевого меридиана и экватора на плрскости позволяет их использовать в качестве осей плоской прямоугольной системы координат. Ось ординат У направлена на восток и совмещена с изображением линии экватора, а ось абсцисс X совмещена с изображением линии осевого меридиана зоны и направлена на север. Если а — изображение точки А на плоскости, то ее положение определяется плоскими прямоугольными координатами ха и уа.

Каждую шестиградусную зону нумеруют арабскими цифрами. На территории Российской Федерации принята нумерация зон, отличающаяся от нумерации зон мировой карты масштаба 1 : 1 000 000 на тридцать единиц, т. е. крайняя западная зона с долготой L0 осевого меридиана, равной 21°, имеет номер 4, а к востоку номера зон возрастают (до 32-й на Чукотке).

Системы плоских прямоугольных геодезических координат каждой координатной зоны совершенно идентичны. Из этого следует, что плоские прямоугольные координаты Х и Y, вычисленные по геодезическим координатам В и L, в любой координатной зоне имеют одни и те же значения. Данное обстоятельство обусловлено тем, что проекция Гаусса—Крюгера является симметричной относительно оси абсцисс. При этом абсциссы точек, имеющих одинаковую широту, являются функциями не долгот, а разностей между ними и значением долготы осевого меридиана. Две точки в А и В с одинаковой широтой и с одинаковой разностью долгот относительно осевых меридианов соответствующих зон после их изображения на плоскости имеют одинаковые абсциссу и абсолютное значение ординаты.

Чтобы исключить из обращения отрицательные ординаты и облегчить использование плоских прямоугольных координат, ко всем ординатам добавляют постоянное число 500000 м. Кроме того, чтобы знать, к какой координатной зоне относятся плоские прямоугольные координаты точки, к ординате слева приписывают номер зоны. В результате получают число, представляющее собой условную ординату. Например, условная ордината точки, равная 21 349 821, 425 м, означает, что точка с этой ординатой расположена в 21 зоне, ее действительная ордината —150178,575 м, а долгота осевого меридиана зоны L0= 6° • 21 — 3° = 123°.

Ввиду обособленности систем координат каждой зоны возникают некоторые неудобства в местах их стыковки. В этих случаях доя описания положения точек используют системы координат обеих смежных зон.

Положение точки Р, расположенной на одном и том же граничном меридиане двух смежных координатных зон, показано на рисунке. Допустим, что ее геодезические координаты равны соответственно ВР и LP. После изображения данной точки на плоскости ее плоские прямоугольные координаты в системе координат первой  зоны будут XP1 и YP1. Эта же точка во второй системе будет иметь координаты ХР2 и YP2. Примем, что координаты ХР1 и YP1 известны и требуется вычислить координаты точки Р в системе координат второй зоны, это часто требуется на практике. Переход от системы координат с одним осевым меридианом к системе координат с другим осевым меридианом называют «переходом из зоны в зону». В общем случае его осуществляют в такой последовательности. Вначале по известным плоским прямоугольным координатам ХР1 и YP1 вычисляют геодезические   координаты  B Р1 и LР1 . Затем с учетом разности долгот осевых меридианов соответствующих зон,  используя найденные геодезические координаты,  вновь определяют плоские прямоугольные координаты ХР2 и YP2 точки Р, но во второй, т. е. «левой» зоне.

 

1.4.5.  Математическая обработка геодезических измерений

 

- Программу математической обработки результатов геодезических измерений регламентируют соответствующие руководства и инструкции.

-  Математическая обработка результатов геодезических измерений должна сопровождаться оценкой их точности. Значения средних квадратических ошибок элементов ОГС, вычисленные по результатам уравнивания, должны соответствовать их классификационным значениям, установленным для каждого класса настоящими основными положениями.

Предварительная (математическая) обработка – математическая обработка геодезических измерений, связанная с проверкой качества и получением первичной информации по результатам геодезических измерений на отдельных пунктах геодезических построений.

Уравнительные вычисления – комплекс вычислительных работ, проводимых с целью уравнивания и оценки точности результатов измерений.

Уравнивание геодезических измерений – математическая обработка результатов геодезических измерений, выполняемая с целью нахождения оптимальных оценок измеренных величин и их функций для устранения несогласованности между результатами измерений.

Уравненное значение – оценка искомой геодезической величины, полученная из уравнивания.

Поправка из уравнивания – разность между уравненным и измеренным значением результатов измерений.

Невязка (w) – Разность между значением функции, вычисленным по результатам измерений, и истинным ее значением.

Вес результата измерений (p) – относительная характеристика точности результата геодезических измерений, обратно пропорциональная дисперсии результата измерений.

Обратный вес результата измерений (Q) – относительная характеристика точности результата геодезических измерений, обратная его весу.

 

 

1.4.6.  Составление каталогов (списков) координат пунктов ОГС в написание технического отчета.

 

-   Каталоги   координат   пунктов  ОГС   Составляются в местной системе координат   и границах кадастрового округа Российской Федерации.

- Каталог координат пунктов ОГС ведется в установленном порядке, как правило, в электронном виде.

- В каталоге координат для каждого пункта OMС указывается его номер, название, класс,  плоские прямоугольные координаты и высоты пунктов ОГС.

- Каталоги координат пунктов ОГС составляются и издаются в установленном порядке. Составление, ведение, издание и хранение каталогов координат пунктов ОГС является исключительной компетенцией Росземкадастра.