Воздушная лазерно-локационная съемка и ее применение в геодезии, топографии и инженерных изысканиях

I/ плотность геодезических  пунктов определяют главным образом,  исходя из потребности в предстоящих  топографических съемках, не учитывая  возможности использования этих  пунктов для целей землеустройства  (перенесения проектов землеустройства  натуру, восстановления границ землепользование  корректировки планово-картографических  материалов и т.п.), планировки  и застройки сельских населенных  мест, мелиорации земель и других  целей;

2/ пункты геодезических  сетей сгущения часто в натуре  надежно не закрепляются и  поэтому вскоре утрачиваются;

3/ различные проектные  институты нередко создают на  территориях сельскохозяйственных  предприятий свои геодезические  сети сгущения, не считаясь с  существующими, что приводит к  нерациональному расходованию государственных  средств;

4/ охрана пунктов таких  сетей, как правило, отсутствует;

5/ организации зачастую  применяют различные условные  системы координат и высот  пунктов, поэтому результаты геодезических  работ одних ведомств не могут  быть использованы другими;

6/ оченка точности созданных геодезических сетей нередко не производится;

7/ в ряде случаев геодезические  пункты устанавливают на пашне,  что мешает работе сельскохозяйственных  машин, способствует распространению  сорняков и выводит из севооборотов  часть плодородных земель, а также  приводит к утрате самих пунктов  в процессе пахоты и др.

Во многих сельскохозяйственных предприятиях бесследно утрачены межевые  знаки, установленные по границам землепользований; они длительное время в натуре не восстанавливались. В землеустроительных службах районов нередко отсутствует  учет наличия и состояния геодезических  сетей сгущения. Отсутствие геодезических  пунктов приводит к тому, что проведение в натуре распространенных геодезических  работ (перенесение проектов в натуру, корректировка планово-картографических материалов и т.п.) очень затруднено. Вынужденное использование контурных  точек как исходных пунктов, например, при выносе проектов в натуру, приводит к значительному снижению качества инженерных работ.

Вопрос о необходимости  построения на территориях сельскохозяйственных предприятий единых геодезических  сетей сгущения уже поднимали  А.В.Маслов ] , Ф.К.Куропатенко , М.Е.Нехорошев Г.Е.Сомов и И.М.Стативка ] , А.И.Багреев [ % ] и другие. (¿Ь и^2- ^ Ак!

Пунктами геодезических  сетей сгущения могут быть опорные  межевые знаки, то есть группы из трех-четырех  надежно закрепленных межевых знаков, располагающиеся на стыках землепользований и в характерных местах границ, плановое положение которых определено с точностью, соответствующей геодезическим  сетям сгущения. Целесообразность создания геодезических сетей в виде групп  из трех-четырех опорных межевых  знаков обусловлена, во-первых,тем, что в этом случае получают исходные пункты для теодолитных, тахеометрических или мензульных ходов, прокладываемых с целью решения различных инженерных задач в землеустройстве, мелиорации или в сельском строительстве, во-вторых, в случае утраты одного-двух опорных межевых знаков в группе, оставшиеся знаки могут быть использованы в качестве исходных пунктов. Вследствие того, что границы землепользований чаще всего проходят по естественным угодьям и живым урочищам, где обычно не выполняется механизированная обработка земли, то расположение геодезических пунктов преимущественно на границах будет способствовать их долговременной сохранности.

Остальные межевые знаки,в промежутках между опорными,могут быть определены проложением теодолитных ходов^фотограмметрическими, комбинированными или графическими методами.

Построение геодезических  сетей сгущения в комплексе с  разреженной привязкой границ землепользований, т.е. с определением планового положения  только опорных межевых знаков эффективнее  выполнить на базе применения электромагнитных дальномеров, которые позволяют:

I/ автоматизировать самый  трудоемкий процесс - линейные  измерения, исключив применение  инварных и стальных проволок и мерных лент;

2/ сократить число исполнителей  в полевых условиях;

3/ существенно повысить  точность линейных измерений,  а следовательно, и определения координат пунктов;

4/ исключить необходимость  предварительного сгущения пунктов  государственной геодезической  сети (например, 3-4 классов) для обеспечения  исходными пунктами последующих  ступеней построения геодезических  сетей;

5/ применять для определения  пунктов новые более прогрессивные  поотроения (линейно-угловые сети, лучевые и полярные системы и др.);

6/ обеспечить значительный  экономический эффект за счет  авто-;0 матизации процесса линейных измерений, сокращения числа исполните/ лей, исключения необходимости в предварительном сгущении государст венных геодезических сетей, применения более прогрессивных схем построения сетей и т.п.;

7/ повысить престижность  профессии изыскателя за счет  применения электромагнитных приборов, способствующих не только повышению  производительности труда, но  и его содержательности и привлекательности,  что в большей степени заинтересует  молодежь для работы в полевых  условиях.

Публикации о создании геодезических опорных сетей  для землеустроительных и кадастровых  работ с применением электромагнитных даль-• номеров имеются в зарубежной литературе.

Примером хорошего геодезического оформления границ земель могут служить  прибалтийские республики, в особенности  Литовская ССР, где границы землепользовании колхозов и совхозов надежно закрепляются специально изготовленными железобетонными межевыми знаками и привязываются к пунктам государственных геодезических сетей .

Эти медевые знаки долговременной сохранности, имеющие координаты, используются не только в землеустроительных работах, но и для привязки аэроснимков, границ месторождений полезных ископаемых, объектов мелиорации и выполнения других топографо-геодезических работ.

Отсюда можно сделать  вывод о том, что построение геодезических  сетей сгущения на территориях сельскохозяйственных предприятий, в особенности в  районах интенсивного сельскохозяйственного  производства, является крупной народнохозяйственной проблемой, решение которой давно  назрело. Хорошей предпосылкой для  практического решения этой проблемы в комплексе с разреженной  привязкой границ землепользований является упомянутое ранее Постановление  Совета Министров СССР" "О выдаче землепользователям государственных актов на право пользования землей" (1975 г.), которым, наряду,-с другими видами работ, предусматривается закрепление границ землепользований долговременными межевыми знаками. Естественно, что определение планового положения таких знаков геодезическими методами должно быть выполнено с точностью, необходимой для решения целого комплекса инженерно-геодезических задач в сельском хозяйстве.

Расчетами, проведенными Всесоюзным институтом сельскохозяйственных аэрогеодезических изысканий (ВИСХАГИ).установлено, что затраты на создание геодезических сетей сгущения на территориях сельскохозяйственных предприятий для обеспечения аэросъемочных и землеустроительных работ окупятся через 7-8 лет. Если же иметь в виду ^ что пункты геодезических сетей будут использоваться и для целей мелиорации земель, лесного хозяйства, сельского строительства и т.п., то сроки окупаемости затрат на создание таких сетей еще более сократятся.

В 1976 году Главным управлением  землепользования и землеустройства МСХ РСФСР утверждены и изданы "Технические указания по разреженной привязке границ землепользований на базе применения электронных дальномеров", которым руководствуются проектные институты по землеустройству при выполнении работ по разреженной привязке границ.

По разработанной технологии в 1970-81 годах Центральным проектным  институтом по землеустройству, Всесоюзным институтом сельскохозяйственных эарофотогеодезических изысканий и предприятием № 7 ГУГК построены геодезические сети сгущения в комплексе с разреженной привязкой границ землепользований на территориях сельскохозяйственных предприятий Лотошинского, Зарайского, Луховицкого, Щелковского, Пушкинского, Егорьевского и Волоколамского районов на общей площади 280 тысяч гектаров.

В 1980-81 годах разреженная  привязка границ землепользований выполнена  Костромским филиалом Центргипрозема в Красносельском районе на площади 50 тысяч гектаров.

В 1981 году начато внедрение  разреженной привязки границ Молдгипроземом, где в Оргеевском районе эти работы выполнены на площади 30 тысяч гектаров.

По расчетам проектного института  Центргипрозем, новая технология разреженной привязки границ землепользований, по сравнению с традиционной на основе проложения теодолитных ходов, дает экономию средств порядка 30% и поднимает на качественно новую ступень значение опорннх межевых знаков, как носителей геодезической информации на территории сельскохозяйственных предприятий.

Наряду с построением  геодезических сетей сгущения в  комплексе с разреженной привязкой  границ землепользований, преимущественно  для решения инженерно-геодезических  задач в землеустройстве, на территории сельскохозяйственных предприятий  в больших объемах проводятся и проектируются работы по мелиорации замель, обеспечение которых в топографо-геодезическом аспекте требует проведения специфических работ (построение геодезической опорн для съемки поливных участков, сооружения тоннелей подводящих каналов, съемки существующих магистральных каналов с целью их реконструкции и др.). Поэтому в диссертации рассмотрены также технологии построения геодезических сетей и топографо-геодезических работ применительно к мелиорации на базе применения электромагнитных дальномеров.

Многие районы нашей страны покрыты полезащитными лесными  полосами, с целью предотвращения отрицательного влияния ветровой и  водной эрозии на посевы сельскохозяйственных культур.Построение геодезических сетей сгущения в таких районах весьма затруднительно. Для создания прямых видимостей между определяемыми пунктами нужно либо строить высокие знаки, либо прорубать "окна" в лесных пйлосах, что может быть допущено в исключительных случаях, либо обходить полосы, прокладывая избыточно удлиненные изогнутые поли-гонометрические ходы. В связи с этим, в работе проведены теоретические и экспериментальные исследования возможности и точности измерения расстояний радиодальномерами сквозь лесные полосы, с целью установления возможности создания геодезических сетей сгущения в виде типовых фигур трилатерации, линейно-угловых построений и линейных засечек.

Известно, что при измерении  расстояний радиодальномерами над  водными поверхностями возникают  значительные погрешности, обусловленные  отражением сигналов. Вместе с тем, в районах, где имеется значительное количество водохранилищ, озер,рек и других водных источников, применение радиодальномеров для построения геодезических сетей сгущения весьма желательно из-за большой (до 25-30 км) • , дальности действия этих приборов. По этой причине в диссертации проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния отражения радиоволн от подстилающей поверхности на точность измерения расстояний радиодальномерами при малой разности хода прямого и отраженного сигналов с целью разработки методики радиодальномер-ных измерений, позволяющей практически исключить погрешности из-за отражения сигналов.

В связи с разработкой  гиротеодолитов, представляется возможность определять азимуты сторон в различных видах геодезических построений. Гироскопический метод может быть достаточно эффективным для определения исходных азимутов*(дирекдионных углов) в геодезических сетях сгущения, создаваемых на территориях сельскохозяйственных предприятий в комплексе с разреженной привязкой границ землепользовании, в особенности в случаях утраты наружных знаков на пунктах триангуляции или отсутствия видимостей между исходными пунктами, вследствие чего исключается возможность передачи дирек-ционных углов на стороны полигонометрических ходов путем измерения примычных углов. Вместе с тем, сравнительно невысокая (5-10") точность определения азимутов гиротеодолитами в некоторой степени сдерживает их массовое применение в топографо-геодезических работах.

Поэтому в диссертации  выполнены теоретические и математико-статисти-ческие исследования влияния погрешностей исходных дирекционных углов на точность полигонометрических ходов, а также изложен опыт работ по определению азимутов гиротеодолитами в процессе построения геодезических сетей сгущения в комплексесс разреженной привязкой границ землепользований.

В работе рассмотрено уравнивание  геодезических сетей сгущения с  применением ЭВМ, при этом сделан акцент на уравнивание типовых линейных и линейно-угловых фигуц, построение которых с применением электромагнитных дальномеров наиболее целесообразно. Рассмотрено уравнение линейно-угловых сетей по способу вариантов. Проведено исследование влияния весов сторон на резулькаты уравнивания линейных и линейно-угловых сетей. Выведены формулы для допустимого значения свободного члена геодезического четырехугольника трилатерации и для оценки точности положения определяемых пунктов. Приведены примеры уравнивания геодезического четырехугольника трилатерации коррелатным способом и линейно-углового четырехугольника параметрическим способом.