Материал: Геодезические работы при выносе границ земельного участка

Проведено совместное уравнивание в пространственной системе координат космической геодезической сети (КГС), доплеровской геодезической сети (ДГС) и астрономо-геодезической сети (АГС), необходимое для достижения максимально высокой точности распространения государственной системы координат на территорию всей страны. [19]

В космическую геодезическую сеть включены данные о 26 стационарных астрономо-геодезических пунктах, расположенных в границах АГС. Координаты ее пунктов определены по доплеровским, фотографическим, дальномерным радиотехническим и лазерным наблюдениям искусственных спутников Земли (ИСЗ) системы геодезического измерительного комплекса (ГЕОИК). Точность взаимного положения пунктов при расстояниях между ними около 1...1,5 тыс. км характеризуется средними квадратическими ошибками, равными 0,2...0,3 м.

Доплеровская геодезическая сеть представлена 131 пунктом, взаимное положение и координаты которых определены по доплеровским наблюдениям ИСЗ системы Транзит. Точность определения взаимного положения пунктов при среднем расстоянии между пунктами 500...700 км характеризуется средними квадратическими ошибками, равными 0,4...0,6 м.

Астрономо-геодезическая сеть состоит из 164306 пунктов триангуляции и полигонометрии 1 и 2 классов, 3,6 тысяч геодезических азимутов, определенных из астрономических наблюдений, и 2,8 тысяч базисных сторон, расположенных через 170-200 км. [20]

При установлении СК-95 были сохранены параметры эллипсоида Красовского, и лишь несколько изменены параметры ориентирования эллипсоида в теле Земли. [21]

Государственная геодезическая система координат 2011 (ГСК-11), установлена постановлением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 1463 "О единых государственных системах координат" для использования при осуществлении геодезических и картографических работ.

Она создана на основе государственной геодезической сети, которая складывается из пунктов:

- фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС) - 50 пунктов, из них 33 пункта открытого пользования;

высокоточной геодезической сети (ВГС) - 300 пунктов;

спутниковой геодезической сети 1-го класса (СГС-1) - 4500 пунктов.

Причины перехода к ГСК-11:

многообразие и несогласованность систем координат;

необходимость повышения точности;

возможность эффективного применения в ГСК-11 глобальной навигационной спутниковой системы, так как в ГСК-11 созданы оптимальные условия для спутниковых измерений;

большое количество картографических материалов создавались в местных системах координат, общее число которых составляет около 30 тысяч.

"Местная система координат является системой плоских прямоугольных геодезических координат с местными координатными сетками проекции Гаусса. Осевой меридиан местной системы координат, как правило, не совпадает с осевым меридианом шестиградусной зоны, поэтому в определении местной системы координат указана проекция Гаусса, а не Гаусса-Крюгера. При разработке местных систем координат используют параметры эллипсоида Красовского и применяют Балтийскую систему высот". [22]

Местные системы координат имеют название, которое соответствует коду (номеру) субъекта РФ или города, устанавливаемому в соответствии с "Общероссийским классификатором объектов административно - территориального деления". [8]

Каждая МСК может создаваться с одной или несколькими (трех или шести) градусными зонами. Параметры местных систем координат и ключи перехода к государственной системе координат (формулы и правила, по которым координаты точек в одной системе можно получить в другой системе) устанавливает Росреестр по согласованию с Минобороны РФ и в порядке, предусмотренном в соответствии с законодательством о геодезии и картографии.

"Местные системы координат являются условными системами координат и устанавливаются на ограниченной территории. Начало отсчета координат и ориентировка осей координат МСК смещены по отношению к началу отсчета координат и ориентировке осей координат единой государственной системы координат". [23]

На данный момент, на территории Вологодской области для выполнения геодезических работ используют местную систему координат - МСК-35. Она является условной системой координат и включает в себя 5 зон проекции Гаусса.

Переход на местную систему координат МСК-35 осуществляется для создания на территории Вологодской области единого координатного пространства, которое позволит повысить точность и эффективность выполняемых работ.

1.6 Инструментальное обеспечение геодезических работ

Любые работы в геодезии сопровождаются различными измерениями - расстояний, углов или превышений - в зависимости от специфики и целей их проведения. Для того, чтобы установить значения этих параметров используют специальные геодезические приборы и инструменты. Современные геодезические технологии базируются на использовании электронных геодезических приборов и программного обеспечения для обработки результатов измерений.

Все геодезические приборы можно разделить на следующие виды групп:

. Приборы для линейных измерений;

. Приборы для угловых измерений;

. Приборы для нивелирования;

. Спутниковое геодезическое оборудование. [11]

. Приборы для линейных измерений

Для определения расстояний пользуются непосредственным или косвенным методом измерения, при этом второй может осуществляться двумя способами. В соответствии с выделенными технологиями измерений, соответствующие им приборы можно разделить на три группы.

К первой группе относятся такие мерные приборы, как мерные ленты, рулетки, длиномеры, инварные и стальные проволоки, дорожные колеса.

Мерные ленты имеют название ЛЗ, что означает лента землемерная. Длины лент могут быть 20, 24, 50 м. Лента разделена на метры и дециметры. Метры обозначены ромбическими пластинами с порядковыми номерами и на разных сторонах полотна ленты надписи возрастают в противоположных направлениях. В месте с лентой в комплекте идут специальные шпильки.

На практике геодезисты чаще применяют рулетки различных видов, которые представлены на рисунке 2:

-       стальная травленая лента в открытом корпусе, 50 м;

-       ударопрочная рулетка с фиксатором "каучук", 7.5 м;

-       фиберглассовая лента в закрытом пластиковом корпусе, 10 м;

-       стальная лента с нейлоновым покрытием, 3Х - ускоренная перемотка, 10 м;

-       стальная крашеная лента с нейлоновым покрытием, резиновая защита корпуса, ускоренная перемотка, 50 м и др.

Дорожные колеса (курвиметры) предназначены для измерения расстояний там, где нецелесообразно или невозможно использование лазерных дальномеров и рулеток. Пример дорожного колеса представлен на рисунке 2.

Они широко применяются для мест дорожно-транспортных происшествий, железнодорожных путей, участков лесных угодий, промеров участков дорог, инвентаризации различных объектов и т.п. Дорожные колеса изготавливаются из современных материалов, имеют общий принцип работы и измерения, различаются лишь по размерам, типу колеса (дисковое, со спицами), диапазону измерений и цене деления. По принципу работы подразделяются на электронные и аналоговые. Так же предусмотрена возможность измерений вперед, назад, удержание и обнуление отсчета. [24]

Рисунок 2 - Рулетки различных видов и дорожное колесо

Вторая группа включает в себя дальномеры, которые по принципу действия можно разделить на фазовые и импульсные.

Для вычисления расстояний в импульсном методе определяется точное время прохождения импульса до цели и обратно. "Импульсный лазер генерирует множество коротких импульсов в инфракрасной области спектра, которые направляются через зрительную трубу к цели. Эти импульсы отражаются от цели и возвращаются к инструменту, где при помощи электроники определяется точное время прохождения каждого импульса. Скорость прохождения света сквозь среду может быть точно определена. Поэтому, зная время прохождения, можно вычислить расстояние между целью и инструментом". [11]

Фазовый метод измерения заключается "в разности фаз и работает по принципу наложения на несущую частоту модулированного сигнала. Прибор измеряет постоянное смещение фазы, несмотря на неизбежные изменения в излучаемом и принимаемом сигнале. В результате сравнения фаз опорного и получаемого сигнала определяется только величина сдвига фазы, а целое число циклов остается неизвестным и не позволяет сразу получить расстояние. Эта неоднозначность разрешается путем многократных измерений модуляции волны, в результате чего определяется уникальное целое число циклов. Как только целое число циклов определено, то расстояние до цели может быть вычислено очень точно". [11]

Для вычисления расстояния с использованием геометрических дальномеров измеряют вспомогательные величины: углы и малые отрезки длины - базисы. К этой группе относят: оптические дальномеры различных типов, в том числе и нитяной дальномер, которым снабжены все теодолиты и нивелиры технической точности.

В третью группу входят электронные дальномеры. Представителями этой группы являются светодальномеры и радиодальномеры, лазерные рулетки, которые представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - светодальномер, радиодальномер и лазерная рулетка

По назначению светодальномеры делят на:

) СГ - для построения государственных геодезических сетей;

) СП - для прикладной геодезии и маркшейдерии;

) СТ - для топографических съёмок.

Отражатели бывают призменные и плёночные (рисунок 4). В призменном отражателе основным элементом является триппель-призма. Для увеличения дальности измерений изготавливают многопризменные отражатели. Плёночный отражатель представляет собой отражающую свет пластиковую плёнку размером 11см и больше, на которую нанесены штрихи. Дальность измерений с пленочными отражателями меньше, чем с призменным. Но зато пленочный отражатель можно закрепить там, где установить призменный отражатель невозможно, например - приклеить в нужном месте на сооружение.

Рисунок 4 - призменный и пленочный отражатели.

. Приборы для угловых измерений

Для измерения вертикальных и горизонтальных углов используют теодолиты и электронные тахеометры.

Теодолит является высокоточным геодезическим прибором для измерения угов и горизонтальных проложений, при топографических съёмках, геодезических и маркшейдерских работах, в строительстве и т. п. Примеры оптического и электронного теодолитов представлены на рисуноке 5. Теодолиты можно классифицировать по физической природе носителей информации: на механические, оптико-механические, электронные, оптико-электронные.

Рисунок 5 - Оптический теодолит 2Т 30 и электронный теодолит Vega TEO 5

В зависимости от допускаемой погрешности измерения горизонтального угла теодолиты следует подразделять на следующие типы и группы:

-  высокоточные типа Т 1;

-       точные типа Т 2 и Т 5;

-       технические типа Т 15, Т 30 и Т 60.

В условное обозначение теодолита входит обозначение типа и исполнения теодолита. В зависимости от конструктивных особенностей следует различать теодолиты следующих исполнений:

) с уровнем при вертикальном круге (обозначение не применяется);

) К - с компенсатором углов наклона;

) А - с автоколлимационным окуляром (автоколлимационные);

) М - маркшейдерские;

) Э - электронные.

Допускается сочетание указанных исполнений в одном приборе. Если теодолит имеет зрительную трубу прямого изображения, то в условное обозначение теодолита добавляют букву П. [25]

Для автоматизации полевых измерений при производстве топографической съемки и других видов инженерно-геодезических работ созданы высокоточные электронные тахеометры, пример представлен на рисунке 6. Электронный тахеометр содержит угломерную часть, сконструированную на базе кодового теодолита, светодальномер и встроенную ЭВМ. С помощью угломерной части определяются горизонтальные и вертикальные углы, светодальномера - расстояния, а ЭВМ решает различные геодезические задачи, обеспечивает управление прибором, контроль результатов измерений и их хранение.

На Российском рынке тахеометры представляют сегодня такие известные фирмы, как Leica-Geosystems (Швейцария), Sokkia, Topcon, Nikon и Pentax (Япония), Trimble Navigation (США), Opton (Германия), АГА (Швеция), а также ФГУП "УОМЗ" (Россия) и др.

Рисунок 6 - Электронный тахеометр SokkiaSET 530rl

"Существуют роботизированные электронные тахеометры, например "Геодиметр 640" фирмы "Геотроникс" (Швеция), который по заданной программе сам находит положение отражателей, измеряет расстояние до них, горизонтальные и вертикальные утлы и вычисляет координаты каждого отражателя. С помощью такого прибора определяют деформации бортов карьера". [26]

3. Приборы для нивелирования

Нивелиром называют прибор для определения превышений методом геометрического нивелирования с помощью визирного луча и двух вертикальных реек с делениями. На рисунке 7 представлен оптический нивелир закрепленный на штативе, а также различные виды нивелирных реек: алюминиевая телескопическая с сантиметровыми делениями, деревянная двухсторонняя с шашечными делениями, штриховая для цифрового нивелира, круглый уровень, которым снабжается нивелирная рейка.

Рисунок 7 - нивелир Geobox N7-26 Ttio, различные виды реек и круглый уровень на рейке

Точные и технические нивелиры могут изготавливать со зрительными трубами прямого или обратного изображения, допускается изготавливать с горизонтальным лимбом. Числа в шифре нивелира означают допустимую среднюю квадратическую погрешность, получаемую при нивелировании на 1 км двойного хода в мм. [25]

Нивелиры используются при вертикальных разбивочных работах зданий и сооружений. "Разбивочные работы в процессе строительства должны обеспечивать вынос в натуру от пунктов геодезической разбивочной основы с заданной точностью осей и отметок реперов, определяющих в соответствии с проектной документацией положение в плане и по высоте частей и конструктивных элементов зданий (сооружений) и трасс дорог, надземных и подземных коммуникаций". [13]

. Спутниковое геодезическое оборудование

Глобальная Навигационная Спутниковая Система (Global Navigation Satellite System - GNSS) - это спутниковые системы (наиболее распространены ГЛОНАСС и GPS), используемые для определения местоположения в любой точке земной поверхности с применением специальных навигационных или геодезических приемников.