5. Ск в проекции Гаусса - Крюгера (гос, местн, условн).

Система координат Гаусса - Крюгера на территории нашей страны принимается за абсолютную прямоугольную систему координат и является основной государственной системой координат.

На территории России работают три государственные системы координат.

СК 42 Для вычисления используются истинные у, которые являются расстоянием от осевого меридиана зоны. Государственная система координат представлена на топографических картах в виде километровой сетки.

СК 63

В период ядерного противостояния рубежа 1950-60-х годов, для того, чтобы "запутать врагов" и не дать сведений для точного прицеливания баллистических и крылатых ракет, у нас была придумана и массово внедрена в практику специальная искаженная система координат СК-63. Система координат СК-63 была отменена 1987, однако разрешено использование созданных в ней топографо-геодезических и картографических материалов и данных, но без создания в этой системе новых материалов и данных.

По математической сущности это та же система Гаусса-Крюгера, только номенклатура базовых карт масштаба 1 : 100 000 построена по-другому. Страна была разбита на частично перекрывающиеся области неправильной формы, которым присвоены буквенные обозначения.

Топокарты СК-63 легко отличить от карт СК-42: на их полях нет никаких надписей, кроме номеров смежных листов.

Проекция топокарт масштаба 1 : 10 000 в СК-63 использует 3-градусные зоны вместо стандартных 6-градусных. Соответственно искусственный сдвиг начала координат на запад имеет величину 250 000 м. Кроме них в каждой области имеются индивидуальные искажения: осевой меридиан сдвинут относительно базового сдвига на полградуса еще на несколько угловых минут на запад или восток, такой же случайный сдвиг на несколько минут есть и по широте, и, наконец, начало отчсета координат сдвинуто относительно экватора еще на несколько километров.

СК 95 действует сейчас. Аналог СК 42.

Кроме государственной системы координат вводятся местные системы координат. Под местной СК понимается условная СК, устанавливаемая в отношении ограниченной территории, не превышающей тер-ию субъекта РФ, начало отсчета коор-т и ориентировка осей коор-т которой смещены по отношению к началу отсчета коор-т и ориентировке осей коор-т единой гос. СК, использ-ой при осуществлении геодез и карографич работ при инженерных изысканиях и строительстве и эксплуатации зданий и соор-й, межевании земель, ведении кадастров и осущ-ии иных спец работ.

Для них используют трех градусные зоны, что позволяет уменьшить искажения и сохранить геодезические вычисления.

Местная система координат является производной от государственной системы координат.

Триангуляция. Особенности проектирования, измерений, предварительной обработки и мат обработки геодез измерений.

I.Триангуляция заключается в построении на местности систем треугольников, в которых измеряются все углы и длины некоторых базисных сторон. Длины др сторон расчит по известным формулам тригонометрии (решение треугольников из теоремы синусов).

1. Цепочка треугольников: связующие стороны, промежуточные стороны. Цепочка треугольников всегда опирается на базисные стороны. Они могут быть дополнительно измеренными сторонами или могут быть образованы исходными пунктами. Исходные пункты – пункты с известными координатами более высокого класса точности.

2. Сдвоенный ряд.

3. Центральная система. 4 треугольника – 4 условия фигур, т.е. можно составить 4 уравнения, просчитать 4 невязки. Условие горизонта – вокруг полюса.

4. Геодезический четырехугольник. Применяется способ круговых приемов для измерения углов. Контроль – сумма углов в четырехугольнике.

5. Пятиугольник.

На пунктах триангуляции всегда устанавливается знак в виде сложного сигнала или пирамиды.

При построении триангуляции в государственной геодезической сети (ГГС) исходят из принципа перехода от общего к частному, от крупных треугольников к более мелким. В связи с этим триангуляция подразделяется на классы, отличающиеся точностью измерений и последовательностью их построения.

Государственная триангуляция РФ делится на 4 класса.

Сети триангуляции первого класса строят в виде рядов треуг, близких к равносторонним, располагаемых вдоль меридианов и параллелей и отстоящих друг от друга на 200км. Пересекаясь между собой, ряды труг образуют замкнутые полигоны периметром 800/1000км. в местах пересечения звеньев полигонов 1-го класса измеряют базисные стороны либо определяют длины выходных сторон на основе базисных сетей. На концах базисных (выходных) сторон определяют пункты Лапласа, т.е. производят астрономические наблюдения для определения широт и долгот пунктов и азимутов направлений.

Триангуляцию 2-го класса строят в виде сплошных сетей треугольников, заполняющих полигоны триангуляции 1-го класса. Она явл опорной сетью, служащей для развития сетей последующего сгущения т геодезического обоснования всех топографических съемок.

Тр 3 и 44 классов явл дальнейшим сгущением ГГС и служит для обоснования топографических съемок крупного масштаба. Ее строят в виде вставок жестких систем или отдельных пунктов в сети старших классов.

Координаты пунктов триангуляции определяют из математической обработки рядов или сетей. Построение триангуляции и её математическая обработка приводят к созданию на всей территории страны единой системы координат, позволяющей ставить топографо-геодезические работы в разных частях страны одновременно и независимо друг от друга. При этом обеспечивается соединение этих работ в одно целое и создание единой общегосударственной топографической карты страны в установленном масштабе.

После производства угловых измерений начинается предварительная обработка угловых измерений:

проверка полевых материалов

составление сводов результатов измерений горизонтальных направлений на пунктах

составление схемы сети с измеренными направлениями и углами

предварительное решение треугольников

вычисление поправок за центрировку и редукцию

приведение измеренных направлений к центрам пунктов

составление схемы сети с приведенными углами

вычисление угловых невязок в треугольниках и установление их допустимости

оценка точности угловых измерений.

СКО = корень из суммы невязок в треугольниках, деленная на 3Н.

Полигонометрия. Особенности проектирования, измерений, предварительной обработки и мат обработки геодез измерений.

П заключается в прокладывании на местности систем ходов, в которых измеряют все углы и стороны. Если известны координаты одного из пунктов и дир угол одной из сторон, то м вычислить координаты всех пунктов полигонометрического хода. Обработка сложнее: угловые измерения и длины. Но полигонометрия дешевле, т.к. не нужно строить знаки.

Полигонометрия – система теодолитных ходов. Теодолитный ход – геодезическое построение в виде ломаной линии, в которой измерены все углы и стороны.

По геометрическим особенностям теодолитные ходы делятся на:

Разомкнутые

В разомкнутом ходе измеряются, как правило, левые по ходу лежащие углы и стороны.

Исходные стороны могут быть заданы парой исходных пунктов.

Исходная сторона может быть задана одним исходным пунктом и одним исходным направлением.

Магистральная П

Замкнутый теодолитный ход (полигон)

Висячий ход. Опирается на 1 исходную сторону.

При построении сетей полигонометрии висячие ходы не используются.

IV. Свободный ход. Используется в прикладной геодезии

В системе теодолитных ходов всегда возникают узловые точки или узлы (точки, на которые опирается более двух ходов).

В качестве знака устанавливается опознавательный знак или окопка. Пирамиды и сложные сигналы – в исключительных случаях на узловых точках.

П 1 кл строится в виде вытянутых по направлениям меридианов и параллелей ходов, образующих звенья первоклассного полигона с периметром 777-800км. на концах звена (в вершинах полигонов) определяют пункты Лапласа. П 2 кл развивают внутри полигонов триангуляции или полигонометрии 1 кл в виде сети замкнутых полигонов с периметром 150-180км.

П 3 и 4 классов строится в виде систем ходов с узловыми пунктами или одиночных ходов, опирающихся на пункты ГГС высших классов.

Особенности проектирования полигонометрии

Полигонометрический ход должен иметь по возможности вытянутую форму. Точка поворота хода должна быть узловой.

Недопустимо чередование коротких и длинных сторон. Для короткой стороны значимыми становятся ошибки центрирования, что приводит к большим ошибкам в угловых измерениях. Для длинной стороны увеличение трубы может быть недостаточным и сказывается влияние боковой рефракции. Чередование короткой и длинной сторон приводит к перефокусировке прибора и влияет на качество угловых измерений.

Создание съемочного обоснования на базе полигонометрического хода: всегда должна быть пара пунктов, между которыми есть видимость, и на этой паре развиваем съемочное обоснование.

Предварительная обработка полигонометрии

- Проверка полевых журналов;

- Вычерчивание схемы (отмечены узловые точки для сети, производится нумерация ходов, отмечаются исходные пункты)

- Приведение измеренных направлений к центрам пунктов и редуцирование на плоскость проекции Гаусса-Кр (внести поправки за центрировку и редукцию r˝, с˝);

- Приведение измеренных расстояний к центрам пунктов и редуцирование на плоскость проекции Гаусса-Кр (внести поправки в измеренное расстояние, поправки за приведение к горизонту измеренное расстояние);

- Вычисление предварительных координат точек: сделать оценку точности угловых измерений (по невязкам в ходах, по невязкам полигонов); оценку точности линейных измерений (по невязкам ходов, по невязкам полигонов). Качество характеризуется f_отн. невязка корд Х, У. невязка S = Fx² + Fy² корень, сравнивается с 1/10000.