Шпаргалка по "Геодезии"

35.ГГС, история создания. Государственная плановая геодезическая сеть является главной геодезической основой для выполнения геодезических работ при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при производстве топографических съёмок, решении научных проблем, а также при обеспечении военных действий. Государственная плановая геодезическая сеть строится в соответствии с принципом перехода от общего к частному и делится на 1, 2, 3, 4 классы, отличающиеся друг от друга по точности измерения углов и линий, размерам сторон и способу закрепления точек на местности. Государственная сеть 1-го класса служит геодезической основой для построения всех остальных плановых сетей. С помощью этой сети на территории страны вводится единая система координат. Результаты измерения в сетях 1-го класса используются для решения научных геодезических задач. Государственная геодезическая сеть 1-го класса создаётся в виде триангуляционных рядов, прокладываемых вдоль параллелей и меридианов на расстоянии примерно200 км друг от друга. Ряды, идущие вдоль параллелей  и меридианов, пересекаясь друг с другом, образуют полигоны периметром 800-1000 км. Каждая из четырёх сторон этого полигона, называемая звеном, состоит из треугольников, близких к равносторонним, с расстоянием между вершинами не менее 20 км. На концах звеньев, т.е. в вершинах полигонов, измеряют длину одной из сторон с относительной погрешностью не более 1:400 000. в пунктах лежащих на концах таких сторон, выполняют астрономические измерения широты, долготы и азимута. Горизонтальные углы в треугольниках 1-го класса измеряют высокоточными теодолитами со средней квадратической погрешностью 0.7``. в тех районах, где по условиям местности  построение триангуляции сопряжено со значительными трудностями, её заменяют ходами полигонометрии 1-го класса.  Государственная сеть 2-го класса делается сплошной. Она заполняет собой полигоны 1-го класса и опирается на их пункты. Треугольники имеют стороны длиной 7-20 км. Горизонтальные углы в треугольниках сети измеряют со средней квадратической погрешностью 1.0``, а стороны – с относительной ошибкой не более 1:300 000. измеряемые стороны располагают равномерно по всей сети, но не реже, чем через 25 треугольников. Допускается замена триангуляции полигонометрическими ходами 2-го класса. 
Государственные сети 3-го и 4-го классов предназначены для сгущения сети пунктов 1 и 2 классов. Их строят в виде вставок отдельных пунктов в существующую сеть более высоких классов. Длины сторон треугольников сети 3-го и 4-го классов составляют соответственно 5-8 км и 2-5 км при относительной погрешности измеряемых сторон не более 1:200 000. углы измеряют со средней квадратической погрешностью 1.5 и 2. вместо триангуляции разрешается применять полигонометрические ходы 3 и 4 классов.

36. Системы координат применяемые в СССР и России. СК – 32 – государственная система координат, действовала в СССР до 1946 года;СК - 42 – государственная система координат, получена в результате уравнивания 87 полигонов 1 класса астрономо-геодезической сети (АГС), введена Постановлением Правительства СССР № 760 от 7 апреля 1946 года.

СК – 63 – условная система координат, введена постановлением ЦК КПСС и Совета Министров № 208-76 от 14 февраля 1963 года, формально отменена в 2001 году, но на практике до сих пор широко используется, является математически строгим отражением СК- 42. ПЗ – 90 – геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года», введена с 1 июля 2002 года постановлением Правительства РФ № 568 от 28 июня 2000 года. Предназначена  для геодезического обеспечения орбитальных полётов и решения навигационных задач. СК – 95 - государственная система координат, получена в результате уравнивания 164 306 пунктов АГС, 26 пунктов космической геодезической сети (КГС) и 131 пункта доплеровской геодезической сети (ДГС), строго согласована с ПЗ – 90, введена с 1 июля 2002 года постановлением Правительства РФ № 568 от 28 июня 2000 года. Введена взамен СК - 42 для использования в геодезических и картографических работах.WGS – 72, WGS – 84 – общеземные  пространственные системы координат на эпоху 1972 и 1984 годов, созданы на базе космической навигационной системы GPS (NAVSTAR).

37. Системы координат СК-95, СК -42, СК-63. СК - 42 – государственная система координат, получена в результате уравнивания 87 полигонов 1 класса астрономо-геодезической сети (АГС), введена Постановлением Правительства СССР № 760 от 7 апреля 1946 года. СК – 63 – условная система координат, введена постановлением ЦК КПСС и Совета Министров № 208-76 от 14 февраля 1963 года, формально отменена в 2001 году, но на практике до сих пор широко используется, является математически строгим отражением СК- 42. СК – 95 - государственная система координат, получена в результате уравнивания 164 306 пунктов АГС, 26 пунктов космической геодезической сети (КГС) и 131 пункта доплеровской геодезической сети (ДГС), строго согласована с ПЗ – 90, введена с 1 июля 2002 года постановлением Правительства РФ № 568 от 28 июня 2000 года. Введена взамен СК - 42 для использования в геодезических и картографических работах.

38. Современное состояние ГГС.

39. Опорные межевые сети. Опорная межевая сеть (ОМС) – геодезическая сеть специального назначения (ГССН), которая создается для геодезического обеспечения государственного земельного кадастра, мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению земельным фондом страны.Межевые сети создают в случаях, когда точность и плотность существующих геодезических сетей не соответствуют требованиям, предъявляемым при их построении.Опорная межевая сеть подразделяется на два класса: ОМС1 и ОМС2. Точность их построения характеризуется средними квадратическими погрешностями взаимного положения смежных пунктов соответственно не более 0,05 и 0,10 м. Расположение и плотность пунктов ОМС (опорных межевых знаков – ОМЗ) должны обеспечивать быстрое и надежное восстановление на местности всех межевых знаков. Плотность пунктов ОМС на 1 кв. км должна быть не менее 4 пунктов в черте города и 2 пунктов – в черте других поселений, в небольших поселениях – не менее 4 пунктов на один населенный пункт. На землях сельскохозяйственного назначения и других землях необходимая плотность пунктов ОМС обосновывается расчетами исходя из требований, предъявляемых к планово-картографическим материалам.Пункты ОМС по возможности размещают на землях, находящихся в государственной или муниципальной собственности, с учетом их доступности. Пункты ОМС могут не совпадать с межевыми знаками границ земельного участка.Опорная межевая сеть должна быть привязана не менее чем к двум пунктам государственной геодезической сети. Плановое и высотное положение пунктов ОМС рекомендуется определять с использованием геодезических спутниковых систем (GPS или ГЛОНАСС) в режиме статических наблюдений. При отсутствии такой возможности плановое положение пунктов может определяться методами триангуляциии полигонометрии, геодезическими засечками, лучевыми системами, а также фотограмметрическим методом (для ОМС2); высоты опорных межевых знаков определяются геометрическим или тригонометрическим нивелированием.Плановое положение пунктов ОМС определяют обычно в местных системах координат. При этом должна быть обеспечена связь местных систем координат с общегосударственной системой координат. Высоты пунктов определяют в Балтийской системе высот.Для обозначения границ земельного участка на местности на поворотных точках границ закрепляют межевые знаки, положение которых определяют относительно ближайших пунктов исходной геодезической основы. Границы участков, проходящие по «живым урочищам», закрепляют межевыми знаками только на стыках с суходольными границами.

40. Местные системы координат. В местных системах координат применяют Балтийскую систему высот.За основу местных систем координат может быть принята система координат СК-63, которая покрывает территорию большинства субъектов Российской Федерации несколькими самостоятельными блоками. В то же время, вместо блочного покрытия территории страны, местные системы координат можно устанавливать на территории кадастрового округа или кадастрового района.Применение единой местной системы координат позволяетоднозначно и без дополнительных преобразований вести Единыйгосударственный реестр земель.Местные системы координат имеют названия. Названием системы может являться ее номер, равный, например, коду (номеру) субъекта РФ или города, устанавливаемому в соответствии с «Общероссийским классификатором объектов административно-территориального деления».В каждой местной системе координат устанавливаются следующие параметры координатной сетки проекции Гаусса:·долгота осевого меридиана первой зоны; число координатных зон; координаты условного начала; угол поворота осей координат местной системы относительно государственной в точке местного начала координат;масштаб местной системы координат относительно плоской прямоугольной системы геодезических координат СК-42 илиСК-95; высота поверхности (плоскости) принятой за исходную, ккоторой приведены измерения и координаты в местной системе;референц-эллипсоид, к которому отнесены измерения в местной системе координат; соответствующие формулы преобразования плоских прямоугольных геодезических координат. Совокупность указанных параметров называют «ключом» местной системы координат. В местной системе координат могут быть одна или несколько зон проекции Гаусса. В системе координат с несколькими зонами расстояние между соседними осевыми меридианами (ширина координатной зоны) составляет 3°.Условное начало в местных системах назначают так, чтобы координаты в пределах зоны были положительными, а значения абсцисс не имели тысяч километров. Для всех местных систем координат масштаб изображения на осевом меридиане равен единице. Каждая местная система координат территории кадастрового округа имеет тесную связь с единой государственной системой плоских прямоугольных координат посредством соответствующих, ранее названных ключей перехода. При изменении (уточнении) координат пунктов геодезических сетей в государственной референцной системе ключи вычисляют заново при условии минимальных изменений координат пунктов в местной системе.

41. Классификация ГГС. ГГС включает в себя геодезические построения различных классов точности: фундаментальную астрономо-геодезическую сеть;высокоточную геодезическую сеть; спутниковую геодезическую сеть 1 класса;  астрономо-геодезическую сеть и геодезические сети сгущения.Строят ее по принципу от общего к частному.Высший уровень в структуре ГГС – фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС). Она является исходной основой для распространения на территории страны общеземной геоцентрической системы координат. Для определения положения пунктов ФАГС в такой системе координат используют методы космической геодезии. Они обеспечивают высокую точность их общеземной системе координат характеризуется средней квадратаческой погрешностью не более 10...15 см, а средняя квадратическая погрешность взаимного положения пунктов ФАГС, удаленных один от другого на расстояние 650...1000 км, не должна превышать 1 см в плане и 3 см по высоте. Пункты ФАГС должны иметь нормальные высоты, для определения которых используют геометрическое нивелирование не ниже II класса точности. Высокоточная геодезическая сеть (ВГС) опирается на пункты ФАГС. Она представляет собой однородную по точности систему, пункты которой удалены один от другого на расстояние 150..300 км. С помощью пунктов ВГС распространяют на всю территорию страны общеземную систему координат, а также уточняют параметры взаимного ориентирования общеземной и референцной систем координат и решают некоторые другие задачи. Координаты пунктов ВГС относительно пунктов ФАГС определяют со средними квадратическими погрешностями, равными 1...2 см в плановом положении и 3 см по геодезической высоте. Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1) – третий уровень в структуре современной ГГС. Она представляет собой геодезическое построение, создаваемое в целях эффективного использования спутниковых технологий при переводе геодезического обеспечения территории страны на спутниковые методы. Исходной основой для создания СГС-1 служат ближайшие пункты ФАГС и ВГС. СГС-1 в первую очередь создают в экономически развитых районах страны. Расстояние между пунктами СГС-1 в среднем составляет 25...35 км. С учетом требований отраслей народного хозяйства плотность пунктов на отдельных территориях может быть увеличена, что обеспечит широкому кругу производителей работ оптимальные условия по применению ГЛОНАСС и GPS аппаратуры в производственной деятельности. Средние квадратические погрешности по каждой из плановых координат пунктов СГС-1 относительно ближайших пунктов ВГС не должны превышать 1см. Астрономо-геодезическая сеть 1 и 2 классов (АГС) и геодезические сети сгущения 3 и 4 классов (ГСС) можно создавать как традиционными астрономо-геодезическими и геодезическими методами, так и с использованием спутниковых технологий. Средняя длина стороны в АГС обычно составляет 12 км. Астрономо-геодезическая сеть задает на всей территории страны геодезическую референцную систему координат и распространяет с необходимой для практики плотностью пунктов общеземную систему координат. Геодезические сети сгущения 3 и 4 классов – главная плановая основа топографических съемок всего масштабного ряда. Исходной основой для их создания служат пункты АГС и СГС-1. Средняя длина сторон в ГСС 3 класса составляет 6 км, а 4 класса – 3 км. Точность взаимного положения смежных пунктов АГС и ГСС характеризуется средней квадратической погрешностью, не превышающей 5 см. Положение пунктов ГГС определяют в двух системах геодезических координат: общеземной и референцной. Между ними установлена однозначная связь, обусловленная параметрами взаимного перехода – элементами ориентирования. Референцная система геодезических координат и элементы ее ориентирования относительно общеземной системы координат обязательны для использования на территории страны всеми ведомствами Российской Федерации.

42. Равноугольные картографические проекции Гаусса - Крюгера. В России для изображения карт масштаба 1:500000 и крупнее применяется равноугольная проекция Гаусса-Крюгера. В проекции Гаусса-Крюгера поверхность эллипсоида на плоскости отображается по меридианным зонам, ширина которых равна 6° (для карт масштабов 1:5 00 000 - 1:10 000) и 3° (для карт масштабов 1:5 000 - 1:2 000).Меридианы изображаются кривыми, симметричными относительно осевого меридиана зоны, однако их кривизна настолько мала, что западная и восточная рамки карты показаны прямыми линиями.Параллели, совпадающие с северной и южной рамками карт, изображаются прямыми на картах крупных масштабов (1:2 000 - 1:50 000), на картах более мелких масштабов - кривыми. Начало прямоугольных координат каждой зоны находится в точке пересечения осевого меридиана зоны с экватором. Единицей длины в данной проекции является метр.В России для проекции Гаусса-Крюгера принята нумерация зон, отличающаяся от нумерации колонн карты масштаба 1 : 1000000 на тридцать единиц, т. е. крайняя западная зона с долготой осевого меридиана Ь=21° имеет номер 4, к востоку номера зон возрастают. Номер зоны N и долгота осевого меридиана Ь° в градусах связаны между собой равенством Ь° = - 3. Кроме того, в качестве единицы длины часто используют километр.Территория России находится в северном полушарии, поэтому координаты X всех точек имеют положительное значение. Координаты У имеют отрицательные значения левее осевого меридиана и положительные правее его. Чтобы исключить из обращения отрицательные координаты и облегчить пользование прямоугольными координатами на топографических картах, ко всем координатам У добавляют постоянное число 500 км (рис. 6,6). Для указания зоны, к которой относятся координаты, к значению У слева приписывают номер зоны.Например, запись координаты У= 30 786, 543 означает, что точка находится в 30-й зоне, ее реальная координата равна 786, 543 - 500, ООО = 286, 543 км, т.е она расположена правее осевого меридиана 30-й зоны. Запись координаты У = 8 397, 720 означает, что точка находится в 8-й зоне, ее реальная координата равна 397, 720 - 500, 000 = -102, 280 км, она расположена левее осевого меридиана 8-й зоны.По характеру искажений проекция Гаусса-Крюгера близка по своим свойствам и распределению к проекции ЦТМ, но на осевом меридиане каждой зоны масштабный коэффициент равен не 0,9996, а единице.

43. Шестиградусные и трехградусные зоны. Трехградусные зоны применяются для составления планов в масштабах 1 : 5 000 и крупнее. Шестиградусные зоны используются для создания карт масштабов 1 : 10 000 и мельче. Это обусловлено тем, что для указанных масштабов трехградусные или шестиградусные зоны обеспечивают минимальные искажения. Нумерация этих зон осуществляется от Гринвичского меридиана с запада на восток против хода часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса Земли. Таким образом, шестиградусные зоны получают номера от 1 до 60 (360º : 6º = 60 зон), а трехградусные зоны - от 1 до 120 (360º : 3º = 120 зон). Западный меридиан первой шестиградусной или трехградусной зоны совпадает с Гринвичским (начальным) меридианом.  
Чтобы исключить отрицательные значения ординат, в каждой зоне пересечение осей X и Y отождествляется координатами X = 0 км, Y = 500 км. Абсциссы всегда будут больше нуля, поскольку Российская Федерация расположена выше экватора, являющегося разделительной линией. Таким образом, координатная система каждой зоны одинакова. Для отличия точек, расположенных в различных зонах, введено понятие «зональные координаты», то есть относящиеся к конкретной зоне. 

44. Перекрытие зон. Координатные зоны— ограниченные двумя меридианами части земной поверхности (сфероидические двуугольники), каждая из которых изображается на плоскости совершенно одинаковым образом в плоских прямоугольных координатах а принятой в СССР проекции Гаусса. Зоны имеют размеры в 6° и 3° по долготе. Средний меридиан зоны изображается на плоскости осью абсцисс X, а экватор — осью ординат У.Номера зон возрастают с запада на восток. Долгота /,₀ осевого меридиана шестиградусной зоны с номером Л/ определяется по формуле 1₀ = &’N — 3°; например, для седьмой зоны 1₀ = 39°. Порядок счета абсцисс и ординат точек в зоне пояснен в статье .Чтобы облегчить пользование геодезической сетью на стыках зон, координаты пунктов и все элементы сети, расположенные по краю зоны в меридианной полосе 0°30′ долготы, вычисляются и в системе соседней зоны. Эти меридианные полосы называются зонами перекрытия. Трехградусные зоны применяются при топографических съемках в масштабах 1: 5000 и крупнее. Осевым меридианом первой трехградусной зоны принят осевой меридиан первой шестиградусной зоны. Для карт более мелких масштабов в СССР применяются шестиградусные зоны. Преобразование координат в систему смежной 6-градусной или 3-градусной зоны, а также из 6-градусной зоны в 3-градусную и обратное может выполняться разными способами: переводом через географические координаты, введением редукций в измеренные расстояния и направления в системе другой зоны и при помощи таблиц. В практике чаще применяется табличное преобразование.

45. Переход от азимута к дирекционным углам. Переход от магнитного азимута к дирекционному углу. На местности при помощи компаса (буссоли) измеряют магнитные азимуты направлений, от которых затем переходят к дирекционным углам; На карте, наоборот, измеряют дйрйищонные углы и от йих переходят к магнитным азимутам направлений на местности. Для решения этих задач необходимо знать-величину отклонения магнитдого меридиана в данной точке от вертикальной линии координатной сетки карты. Угол, образованный вертикальной линией координатной сетки и магнитным меридианом, представляющий собой сумму сближения меридианов И магнитного склонения, называется отклонением магнитной стрелки или поправкой направления (ПН). Он отсчитывается от северного направления вертикальной линии координатной сетки и считаетеся положительным, если северный конец магнитной стрелки отклоняется к востоку от этой линии, и отрицательным при западном отклонении магнитной стрелки: На рис.3 поправка направления равна 2°16' +5*16'= +7°32'. Поправку направления и составляющие ее сближение меридианов и магнитное склонение приводят на карте под южной стороной рамки в виде схемы с пояснительным текстом. Поправку направления в общем случае можно выразить фор- мулой: Если на карте измерен дирекционный угол направления, то магнитный азимут этого направления на местности: Измеренный на местности магнитный азимут какого-либо направления переводится в дирекционный угол этого направления по формуле: Чтобы избежать ошибок при определении величины и знака поправки направления, нужно пользоваться помещаемой на карте схемой направлений геодезического меридиана, магнитного, меридиана и вертикальной линии координатной, сетки. При точных измерениях переход от дирекционных углов к магнитным азимутам и обратно выполняется с учетом годового изменения магнитного склонения. Сначала определяют склонение магнитной стрелки на данное время (указанное на карте годовое изменение склонения магнитной стрелки умножают на число лет, прошедших после создания карты), затем полученную величину алгебраически суммируют с величиной склонения магнитной стрелки, указанной на карте. После этбго переходят от измеренного дирекционного угла к магнитному азимуту по приведенным выше формулам.