3.2 Опорная геодезическая сеть

Опорная геодезическая сеть – это система закрепленных на местности специальными знаками точек с известными координатами м высотами.

Сеть опорных точек представляет собой каркас, на который опираются все виды топографических съемок:

• изыскательские;

• трассировочные;

• разбивочные работы.

Геодезическая опорная сеть делится на плановую и высотную.

1) Плановая опорная сеть создается на местности методами триангуляции (система треугольников с общей стороной) и полигонометрии (система прямых линий, образующих в совокупности ломаную линию, называемую полигонометрическим ходом).

Триангуляция (от лат. triangulum — треугольник) - один из методов создания сети опорных геодезических пунктов и сама сеть, созданная этим методом; состоит в построении рядов или сетей примыкающих друг к другу треугольников и в определении положения их вершин в избранной системе координат. В каждом треугольнике измеряют все три угла, а одну из его сторон определяют из вычислений путём последовательного решения предыдущих треугольников, начиная от того из них, в котором одна из его сторон получена из измерений. Если сторона треугольника получена из непосредственных измерений, то она называется базисной стороной триангуляции. В рядах или сетях триангуляции для контроля и повышения их точности измеряют большее число базисов или базисных сторон, чем это минимально необходимо.

При построении триангуляции исходят из принципа перехода от общего к частному, от крупных треугольников к более мелким. В связи с этим Т. подразделяется на классы, отличающиеся точностью измерений и последовательностью их построения. В малых по территории странах триангуляции высшего класса строят в виде сплошных сетей треугольников. В государствах с большой территорией (СССР, Канада, КНР, США и др.) триангуляции строят по некоторой схеме и программе.

2) Высотная опорная сеть создается геометрическим нивелированием.

Нивелирование - определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки ("нуля высот") или над уровнем моря. Нивелирование — один из видов геодезических измерений, которые производятся для создания высотной опорной геодезической сети (т. е. нивелирной сети) и при топографической съёмке, а также в целях проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, железных и шоссейных дорог и т.д. Результаты нивелирования используются в научных исследованиях по изучению фигуры Земли, колебаний уровней морей и океанов, вертикальных движений земной коры и т.п.

Геометрическое нивелирование выполняют путём визирования горизонтальным лучом трубой нивелира и отсчитывания высоты визирного луча над земной поверхностью в некоторой её точке по отвесно поставленной в этой точке рейке с нанесёнными на ней делениями или штрихами. Обычно применяют метод нивелирования из середины, устанавливая рейки на башмаках или колышках в двух точках, а нивелир — на штативе между ними. Расстояния от нивелира до реек зависят от требуемой точности нивелирования и условий местности, но должны быть примерно равны и не более 100—150 м. Превышение высоты h одной точки над другой определяется разностью отсчётов а и b по рейкам, так что h = a - b. Так как точки, в которых установлены рейки, близки друг к другу, то измеренное превышение одной из них относительно другой можно принять за расстояние между проходящими через них уровненными поверхностями. Если геометрическим нивелированием определены последовательно превышения между точками А и В, В и С, С и D и т.д. до любой удалённой точки К, то путём суммирования можно получить измеренное превышение точки К относительно точки А или исходной точки О, принятой за начало счёта высот. Уровненные поверхности Земли, проведённые на различных высотах или в различных точках земной поверхности, не параллельны между собой. Поэтому для определения нивелирной высоты точки К необходимо измеренное превышение относительно исходной точки О исправить поправкой, учитывающей непараллельность уровненных поверхностей Земли.

В зависимости от точности и последовательности выполнения работы по геометрическому нивелированию подразделяются на классы. Государственная нивелирная сеть РФ строится по особой программе и делится на 4 класса.

Сеть опорных точек закрепляется реперами и марками. Реперы могут быть грунтовыми (закладываться в грунт на глубину 1,8 м ниже уровня промерзания грунта), либо закладываются в стены зданий (на уровне 0,5 м от земли в виде чугунных пластинок).

Расположение реперов и марок довольно редкое. Они представляют собой общегосударственную опорную сеть и имеют большую ценность. С общегосударственной опорной сетью связаны опорные сети городского типа (на площади 5-15 км² располагается один репер или марка).

На основе городской опорной сети создаются пункты рабочего обоснования. Строительные, разбивочные, трассировочные работы можно выполнять только в привязке к пунктам рабочего обоснования.

На крупных участках строительства создается своя опорная геодезическая сеть.