История и программа Ф.Н. Красовского построения государственной триангуляции

Казахский  Национальный Университет имени аль-Фараби

Кафедра Картография и  геоинформатика

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

СХЕМА И ПРОГРАММА  Ф. Н. КРАСОВСКОГО

ПОСТРОЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ  ТРИАНГУЛЯЦИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Выполнила:Студ. ГК-113 Адамбековой А.С

                                   Проверила: Байдаулетовой Г.К.

 

 

 

 

 

 

 

 

Алмата 2013

Оглавление

 

Введение………………………………………………………………………..3

1.История построения государственной  триангуляции…………….…..…..4

2.Схема и программа Ф.Н. Красовского  построения 1 класса…………..…5

2.1. Триангуляция 2 класса…………………………………..………..………6

2.2. Триангуляция 3 и 4 класса………………………………………..………7

3.Заключение……………………………………………………………...……8

4.Список используемых источников………………………………………….9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Геодезической сетью-называют систему закрепленных на местности точек земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе координат и высот.Геодезические сети могут создаваться как на малых, так и на огромных площадях земной поверхности. По территориальному признаку их можно подразделить на глобальную (общеземную) геодезическую сеть, покрывающую весь земной шар; национальные (государственные) геодезические сети, создаваемые в пределах территории каждой отдельной страны в единой системе координат и высот, принятой в данной стране;сети сгущения, предназначенные для создания съемочного обоснования топографических съемок; местные геодезические сети т. е. сети на локальных участках, используемые для решения различных задач в местной системе координат. По геометрической сущности различают плановые, высотные и пространственные геодезические сети. В плановой сети в результате обработки измерений вычисляют координаты пунктов на принятой поверхности относимости (на поверхности

эллипсоида или на плоскости); в высотной (нивелирной) сети получают высоты пунктов относительно отсчетной поверхности,например, поверхности квазигеоида; в пространственных сетях из обработки измерений определяют взаимное положение пунктов в трехмерном пространстве.

 

 

 

 

 

 

История построения государственной триангуляции

Великая Октябрьская революция  положила начало новой эпохи в развитии топографо-геодезических и картографических  работ. Решающую роль в этом вопросе сыграл исторический Декрет, подписанный В. И. Лениным 15 марта 1919 г. «Об учреждении Высшего геодезического управления» в первую очередь для изучения территории РСФСР в топографическом отношении,в целях поднятия и развития производительных сил страны, экономии технических и денежных средств и времени.      Одной из важнейших задач Высшего геодезического управления (ВГУ) в первые годы его деятельности была разработка научно обоснованной схемы и программы построения опорной геодезической сети СССР. В решении этой задачи исключительно большую роль сыграл крупнейший ученый-геодезист нашего времени Ф. Н. Красовский. Он пересмотрел прежние принципы построения опорной геодезической сети и доказал их непригодность в условиях огромной территории страны. Ф.Н.Красовский,опираясь на выполненные им теоретические исследования о действии и накоплении ошибок геодезических измерений в триангуляции, разработал и научно обосновал фундаментальную программу построения государственной триангуляции СССР, которая стала постепенно осуществляться с 1925 г. Программа была опубликована в 1928 г. В последующем она нашла отражение в Основных положениях о построении государственной опорной геодезической сети СССР (1939 г.).   Согласно программе Ф. Н. Красовского государственная триангуляция строилась по принципу перехода от общего к частному.Подразделялась она на ряды триангуляции 1 класса,основные ряды триангуляции 2 класса, заполняющие сети 2 класса, сети 3 класса и пункты 4 класса, определяемые геодезическими засечками. Главной являлась триангуляция 1 класса, создаваемая в виде астрономо-геодезической сети, предназначенной как для картографирования страны, так и для решения научных проблем геодезии.

Схема и программа  Ф.Н. Красовского построения 1 класса

В соответствии с программой Ф. Н. Красовского астрономо-геодезическая сеть СССР строилась в виде рядов триангуляции 1 класса, прокладываемых примерно по направлениям меридианов и параллелей на расстоянии 200—250 км друг от друга и образующих замкнутые полигоны периметром 800—1000 км (рис. 1). Ряды состояли в основном из треугольников,близких по форме к равносторонним, с углами не менее 40°.Длины сторон треугольников были в среднем около 25—30 км. Горизонтальные углы измерялись со средней квадратической ошибкой 0,7—0,9" (по невязкам треугольников).        В каждом пересечении рядов 1 класса, идущих по меридианам и параллелям определяются длина и азимут выходн ой стороны триангуляции, например, сторон АВ и CD. Длины выходных сторон АВ получали в те годы путем построения базисных сетей (рис. 2), в которых инварными проволоками измеряли базис тп длиной 6—8 км и все углы на пунктах этой сети; углы напротив базиса должны были быть не менее 36°. Базисы следовало измерять с относительной средней квадратической ошибкой не более 1/500 000, а длины выходных сторон определять с ошибкой не более 1/300 000.            В настоящее время исходные стороны рядов триангуляции измеряются непосредственно с помощью высокоточных свето-дальномеров и поэтому необходимость построения базисных сетей отпала. Исходные стороны, полученные в результате непосредственных измерений, принято называть базисными сторонами.          На обоих концах каждой выходной стороны определялись астрономические широты, долготы и азимуты (прямой и обратный).Геодезический пункт, на котором определены из астрономических наблюдений широта, долгота и азимут, называют пунктом Лапласа, а часть ряда триангуляции, заключенную между соседними выходными сторонами, на концах которых определены пункты Лапласа,— звенотриангуляции и 1 класса (рис. 3). Длины звеньев триангуляции принимали равными 200—250 км, а сами звенья могли состоять из треугольников, геодезических четырехугольников и центральных систем.       Кроме пунктов Лапласа в каждом звене триангуляции 1 класса через 70—100 км определяли еще так называемые промежуточные астрономические пункты ￡, F (см. рис.1). На этих пунктах измеряли астрономические широты и долготы.Первоначально на этих пунктах определяли также односторонние астрономические азимуты, однако, впоследствии от них отказались из-за недостаточной точности вследствие неблагоприятного влияния боковой рефракции.      Средние квадратические ошибки астрономических определений широт, долгот и азимутов на пунктах Лапласа не должны были превышать соответственно т ф = 0,4"; = 0,45" и та = 0,5".Вычисляются ЭТИ ошибки по отклонениям от среднего из результатов измерений в приемах, т. е. без учета влияния систематических ошибок измерений.       В 1932 г. была начата общая гравиметрическая (маятниковая) съемка территории СССР. По предложению Ф. Н. Красовского гравиметрические измерения, выполняемые по специальной программе, стали широко применяться при создании астрономо-геодезической сети и с тех пор являются неотъемлемой частью основных геодезических работ.При совместном использовании геодезических,астрономических и гравиметрических измерений предоставляется возможность детально изучать фигуру             Земли и математически строго редуцировать результаты геодезических измерений с физической поверхности Земли на поверхность референц-эллипсоида, на которой ведется их математическая обработка. Для успешного решения этих задач Ф. Н. Красовский разработал теоретически строгий метод проектирования измеренных величин на поверхность эллипсоида по нормалям к нему и в 1934 г. предложил метод астрономо-гравиметрического нивелирования для определения высот геоида, впоследствии развитый М. С. Молоденским и теперь широко применяемый при изучении поверхности квазигеоида.      Следует особо подчеркнуть исключительно важную роль астрономических и гравиметрических измерений в астрономо-геодезической сети. Благодаря этим измерениям можно вычислить на каждом пункте сети астрономо-геодезические уклонения отвесных линий. Последние же необходимы для решения двух весьма важных задач: редукции измеренных величин на поверхность эллипсоида и определения высот квазигеоида, а следовательно,и для изучения фигуры Земли в пределах астрономо-геодезической сети. Ф.Н. Красовский разрабатывал схему и программу построения государственной триангуляции в то время, когда страна находилась в трудном экономическом положении, а геодезическая служба не была обеспечена инженерными кадрами, не имела необходимых высокоточных приборов, не обладала мощными вычислительными средствами, не были разработаны также и методы уравнивания обширных геодезических сетей. Однако широкий размах социалистического строительства на огромных просторах страны требовал построить в кратчайшие сроки общегосударственную геодезическую сеть,так необходимую для картографирования территории и решения разнообразных задач народнохозяйственного и оборонного значения.С учетом всех этих обстоятельств.   

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Рис.1  Схема Ф. Н. Красовского построения государственной триангуляции:

/ — пункт Лапласа; 2 — промежуточный астропункт; 3 — базис

       Рис.2 Базисная  сеть

 

 

 

 

 

Рис.3 Звено  триангуляции 1  класса

Триангуляция 2 класса

Класс триангуляции	Средняя длина стороны  s, км	Средняя квадратическая ошибка измерения угла т, угл. с	Ошибка стороны в слабом месте сети   ws/s	Ошибка определения взаимного  положения смежных пунктов, м
Ряды 1 класса  Ряды 2 класса  Сети 2 класса  Сети 3 класса	25—30  18  11—13  5—8	0,7—0,9  1,2—1,5  2,0—2,5  5	1/100 000  1/60 000  1/35 000 1/15 000	~0,3 ~0,3  ~0,3  -0,3

 Ф. Н. Красовский предложил следующую схему и программу развития геодезических сетей 2—4 классов внутри полигонов астрономо-геодезической сети.         Каждый полигон триангуляции 1 класса делился, как правило,на четыре части путем проложения в нем основных рядов триангуляции 2 класса (см.рис.1).В пересечении основных рядов триангуляции 2 класса строилась базисная сеть, из которой определялась длина выходной стороны. На обоих концах выходной стороны определялись пункты Лапласа (ф, Я, а).Средняя длина сторон треугольников в основных рядах 2 класса была около 18 км; углы в треугольниках допускались не менее 30°; средняя  квадратическая  ошибка измерения углов допускалась не более 1,2—1,5" (по невязкам треугольников).Точность базисных измерений и астрономических определений была установлена несколько ниже, чем в астрономо-геодезической сети.

Таблица.1

Внутрикаждой четверти полигона 1 класса, образующейся в результате построения основных рядов триангуляции 2 класса, строилась заполняющая сеть триангуляции 2 класса с длинами сторон треугольников в среднем 12—13 км. Наименьшие углы в треугольниках допускались до 20°; средняя квадратическая ошибка измерения углов устанавливалась равной 2—2,5" (по невязкам треугольников).

Триангуляция 3 и 4 класса

Сети триангуляции 3 класса строились в виде вставок небольших систем треугольников или отдельных пунктов, опирающихся на стороны и пункты триангуляции 2 класса. Длины сторон треугольников были 5—8 км; наименьшие углы допускались до 15°; средняя квадратическая ошибка измеренного угла устанавливалась равной 5"(по невязкам треугольников).  Пункты IV класса определялись геодезическими засечками с пунктов триангуляции высших классов со средней квадратической ошибкой не более одного метра.         Государственная триангуляция, создаваемая в соответствии с программой Ф. Н. Красовского и с учетом Основных положений (1939 г.), характеризовалась следующими обобщенными техническими показателями.(1.таб)         Сопоставив между собой допустимые ошибки в длинах сторон триангуляции со средними квадратическими ошибками определения взаимного положения смежных пунктов нетрудно установить, что по точности построения государственная триангуляция 1—3 классов обеспечивает не только производство топографических съемок вплоть до масштаба 1 : 10 000 включительно, но и решение многих научных и практических задач геодезии и других отраслей народного хозяйства.Построение государственной триангуляции по программе Ф. Н. Красовского явилось значительным шагом в развитии основных геодезических работ в СССР. В результате осуществления этой программы были решены следующие важнейшие задачи:за короткий срок распространена единая система координат на огромную территорию всей страны путем проложения рядов триангуляции 1 класса;получены опытные данные высокой точности для решения основной научной проблемы высшей геодезии по определениюразмеров земного эллипсоида и изучению фигуры Земли;созданы условия для развития сетей триангуляции 2 и 3классов при ограниченной технической оснащенности, а также появилась возможность поблочного уравнивания сетей триангуляции всех классов;обеспечена высокая точность определения взаимного положения смежных пунктов триангуляции, достаточная для топографических съемок вплоть до масштаба 1 : 10 000.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данном реферате для себя усвоила,на какие ряды подразделялась сеть триангуляция и его деятельности,когда она была разработана научно обоснованной схем.Также узнала,Ф.Н.Красовского государственная триангуляция строилась по принципу перехода отобщего к частному и Подразделялась она на ряды триангуляции 1 класса,основные ряды триангуляции 2 класса, заполняющие сети 2 класса, сети 3 класса и пункты 4 класса, определяемые геодезическими засечками. Главной являлась триангуляция 1 класса, создаваемая в виде астрономо-геодезической сети, предназначенной как для картографирования страны, так и для решения научных проблем геодезии.           Сеть триангуляции может быть построена в виде отдельного ряда треугольников, системы рядов треугольников, а также в виде сплошной сети треугольников. Элементами сети триангуляциимогут служить не только треугольники, но и более сложные фигуры: геодезические четырехугольники и центральные системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            Список используемых источников

     1.   Яковлев Н. В.  Высшая геодезия: Учебник для вузов.— М.: Недра, 1989г.

     2. Батраков  Ю.Г. Геодезические сети специального  назначения. – М.: Картгеоцентр – Геодезиздат, 1998.

     3. Большаков  В.Д., Маркузе Ю.И. Практикум по  теории математической обработки  геодезических измерений. - М.: Недра, 1984.

     4.  http://d00m.ru/tehnologiy/153-uravnivanie-geodezicheskikh-seteyj.html