IV.2. Робочі (знімальні) мережі великомасштабного топографічного знімання

IV. 2.1. Види геодезичної основи великомасштабного знімання. Розрахунок необхідної щільності робочої основи

Основа великомасштабного топографічного знімання поділяється на:

1. Основну (геодезичну).

2. Робочу.

Геодезичною основою великомасштабного знімання слугують:

1. Державна геодезична мережа (ДГМ) України, яка складається із планової та висотної мереж, а також мереж спеціального призначення.

Планова державна мережа, як відомо, поділяється на: астрономо-геоде-зичну мережу 1 класу; геодезичну мережу 2 класу; геодезичні мережі згущення З класу.

Висотна державна мережа поділяється на нівелірні мережі І, II, III та IV класів.

До геодезичних мереж спеціального призначення належать:

• просторові геодезичні мережі на геодинамічних полігонах;

• спеціальні геодезичні мережі для інженерно-геодезичного забезпечення будівництва, гірничої справи та інші мережі.

2. Розрядні мережі згущення, які поділяються на:

• мережі полігонометрії, трилатерації, тріангуляції 4 класу;

• мережі полігонометрії, трилатерації й тріангуляції 1-2 розрядів;

• мережі технічного та тригонометричного нівелювання.

441

Великомасштабне топографічне знімання

Державні мережі - частково, а розрядні мережі згущення - детально описано у розділі II цієї книги.

3. Знімальна геодезична мережа - планові, висотні й планово-висотні знімальні мережі або окремі пункти (точки), а також точки фотограмметричного згущення.

Густота (щільність) пунктів геодезичної основи великомасштабного знімання.

Щільність пунктів геодезичної основи визначається: а) масштабом знімання; б) перерізом рельєфу; в) цілями знімання.

Для геодезичного забезпечення топографічного знімання встановлюються такі норми щільності пунктів ДГМ:

• для знімання у масштабах 1:25000 і 1:10000 - 1 пункт на 30 км² і 1 репер на трапецію масштабу 1:10000.

Середня щільність пунктів державної геодезичної мережі повинна бути доведена під час знімання у масштабі 1:5000 до одного пункту на 20-30 км² і одного репера на 10-15 км². Під час знімання у масштабі 1:2000 - один пункт ДГМ на 5-15 км² та один репер на 5-7 км². Подальше згущення геодезичної основи виконується за рахунок розрядних мереж згущення та знімальних мереж. Мережі згущення доводяться до щільності: 4 пункти на 1 км² у забудованих територіях та 1 пункт на 1 км² у незабудованих територіях. У районах меліоративного будівництва щільність повинна бути доведена до 1-2 реперів на 4 км². Для інженерних пошуків та будівництва у містах та промислових майданчиках - 8 пунктів на 1 км². Знімальна основа доводиться до щільності, що забезпечує безпосередньо знімання тим чи іншим методом. Для наочності вимоги до щільності пунктів наведені в табл. IV.2.1.

Виконаємо розрахунки необхідної щільності пунктів робочої основи.

У наш час, як уже зазначалось, під час знімання значних територій застосовують переважно стереознімання або комбіноване знімання. За комбінованим методом знімання рельєфу та дешифрування виконуються за допомогою мензульного знімання або оптичної чи електронної тахеометрії. Наземне топографічне знімання ситуації та рельєфу невеликих ділянок також найчастіше виконують електронними тахеометрами. Тому розрахуємо необхідну щільність точок робочої основи для цих методів знімання. Для таких розрахунків необхідно, передовсім, мати на увазі, що під час мензульного та тахеометричного знімання віддалі визначаються оптичними віддалемірами з відносною помилкою близько 1/300 і довжини ліній до пікетів не повинні бути більшими за 300 м.

442

Розділ IV

Таблиця IV. 2.7

Вимоги настанов до щільності основи знімання

№ з/п	Види геодезичної основи	Масштаби знімання
		1:5000	1:2000
1	Державні планові мережі	1 пункт на 20-30 км	1 пункт на 5-15 км2
2	Державні висотні основи	1 репер на 10-15 км2	1 репер на 5-7 км2
3	Мережі згущення на забудованій території	4 пункти на 1 км2
4	Мережі згущення на незабудованій території	1 пункт на 1 км2
5	Мережі згущення під час інженерних пошуків та будівництва у містах і на промислових майданчиках	8 пунктів на 1 км2
6	Знімальна (робоча) основа	Доводиться до щільності, що забезпечує виконання знімання запроектованим методом

Електронний тахеометр дає змогу вимірювати в декілька разів більші довжини і його точність вища в десятки разів.

Тому наперед зрозуміло, що щільність робочої основи для традиційних методів знімання повинна бути значно більшою, ніж для електронної тахеометрії.

Розглянемо випадок, коли робоча основа будується методом аналітичної мережі ідеальної форми. Нехай (на рис. IV.2.1) ABC- рівносторонній трикутник зі стороною S, що є елементом цієї ідеальної мережі. Точки D, Е , F, К - перехідні точки, тобто точки, на яких також буде встановлюватися мензула чи оптичний тахеометр для знімання рельєфу та дешифрування. З рівностороннього трикутника АЕК можемо записати: S

(IV.2.1)

(IV.2.2)

443

Великомасштабне топографічне знімання

Рис. IV. 2.1. Аналітична мережа ідеальної форми

Щоб виконати знімання усієї території, необхідно записати:

$'=2х, (IV.2.3)

де х - віддаль (максимальна) від приладу (мензули чи оптичного тахеометра) до рейки.

Припустимо, що лінії відкладають на плані із наближеною точністю 0,2 мм. Максимальну відносну похибку визначення віддалі нитковим віддалеміром приймемо 1/150. Відповідно до графічної й польової точності повинно бути:

(IV.2.4)

На основі (IV.2.4) маємо: х= 0,2 мм • 150 = ЗО мм = 3 см. Тому, відповідно до (IV.2.3), 5'= 6 см, а, враховуючи (IV.2.2), S= 6 см V3 = 10,32 см. Оскільки пікети із суміжних станцій повинні перекриватися, приймемо 5" = 10 см.

Для масштабу 1:5000 - S = 500 м;

для масштабу 1:2000 - S = 200 м.

Отже (рис. IV.2.2), якщо будемо будувати мережу у вигляді прямокутних трикутників із катетами = 10 см, на плані отримаємо для трапеції масштабу 1:5000 (розмір 40x40 см) - 25 пунктів, а для трапеції масштабу 1:2000 (розмір 50x50 см) - 36 пунктів. Фактична кількість пунктів може бути дещо більшою або меншою. Але розрахунок дав кількість цих пунктів, якщо мережі були б ідеальної форми.

444

Розділ IV

Рис. IV.2.2. До розрахунку щільності пунктів робочої основи

Якщо ж знімання буде виконуватися електронним тахеометром, то, по-перше, зникне необхідність у перехідних точках, а по-друге, можна будувати робочу мережу зі сторонами аналітичної мережі, як мінімум вдвічі більшими: 400-1000 м. Тоді й кількість необхідних точок зменшиться вдвічі і майже повністю зникне потреба у перехідних точках.

IV.2.2. Методи створення знімальної (робочої) основи. Закріплення пунктів мережі на місцевості

Робоча (знімальна) основа створюється у вигляді:

1. Аналітичних мереж. Такі мережі, як і геометричні мережі, будуються у вигляді мережі трикутників. Проте у геометричних мережах горизонтальні кути не вимірюються, а будуються на мензульному планшеті, тоді як в аналітичних мережах ці кути вимірюються теодолітами 2Т30, 2Т5, 2Т5К або іншими такої самої точності.

2. Теодолітних ходів.

3. Висотно-теодолітних ходів, у яких окрім горизонтальних кутів, вимірюють і вертикальні кути. Останні використовуються для визначення висот пунктів теодолітних ходів методом тригонометричного нівелювання. У таких ходах лінії вимірюють переважно мірною стрічкою. Можна застосовувати світловіддалеміри та оптичні віддалеміри.

4. Тахеометричних ходів.

5. Мензульних ходів.

6. Окремих точок, що визначаються прямими оберненими та комбіно­ваними засічками.

445

Великомасштабне топографічне знімання

7. Перехідних точок - висячі мензульні та інші ходи. Такі ходи мають 1-

2 точки (не більше), а лінії вимірюються переважно мірною стрічкою або світловіддалеміром.

Під час побудови знімальних мереж одночасно визначають положення пунктів як у плановому, так і у висотному аспектах. Гранична похибка поло­ження пунктів планової знімальної мережі щодо пунктів державної мережі та розрядних мереж згущення не повинна перевищувати 0,2 та 0,3 мм у масштабі плану відповідно на відкритій і забудованій місцевості та на лісовій або зарослій високими кущами території.

Пункти знімальної мережі закріпляють довготривалими знаками (рис. II. 1.14) з таким розрахунком, щоб на ділянці місцевості, що відповідає знімальному планшетові масштабу 1:5000, як правило, було закріплено не менше від трьох пунктів, а в масштабі 1:2000 - двох пунктів, враховуючи пункти ДГМ та мережі розрядного згущення.

На території населених пунктів та промислових майданчиків пункти робочої основи закріплюють тільки довготривалими знаками.

Якщо робоча мережа є самостійною основою (без мереж вищої роз-рядності) тоді не менше від однієї п'ятої частини пунктів закріплюють знаками за типом центрів тріангуляції та полігонометрії 1 і 2 розрядів (рис. II. 1.14). На забудованих територіях населених пунктів застосовують знаки типу чавунного репера (рис. II. 1.15).

Пункти знімальної мережі нумерують. Номер пункту наносять безпо­середньо на знаках або на встановлених сторожках. На забудованих територіях номер ставлять на стовпах ліній електропередач, на близьких будинках та інших предметах місцевості.