Общие сведения о геодезических сетях

В 1946 году постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля № 760 на территории СССР была введена единая система геодезических координат и высот образца 1942 года, просуществовавшая почти 50 лет. Однако в настоящее время система координат 1942 года во многом уже устарела и не отвечает современным требованиям науки и практики.

28 июля 2000 года постановлением Правительства Российской Федерации № 586 «Об установлении единых государственных систем координат» введена новая единая государственная система геодезических координат 1995 года (СК-95) для использования при осуществлении геодезических и картографических работ с 1 июля 2002 года. Этим же постановлением допускалось использование системы координат 1942 года в переходный период.

По состоянию на 1995 год государственная геодезическая сеть (ГГС) России включала в себя:

• 28 стационарных пунктов глобальной космической сети, расположенных на расстояниях от 1,0 до 1,5 тыс. км друг от друга, взаимное положение которых определено с точностью 0,2 – 0,3 м;
• астрономо-геодезическан сеть 1 и 2 классов состоит из 164306 пунктов сетей триангуляции и полигонометрии, точность взаимного планового положения которых составляет 0,02 – 0,04 м для смежных пунктов. Точность определения превышений характеризуется средней квадратической погрешностью 0,06-0,09 м при расстояниях от 10 до 20 км;
• геодезические сети сгущения 3 и 4 классов включают в себя около 300 тыс. пунктов, созданных методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации в соответствии с «Основными положениями о построении государственной геодезической сети СССР» 1954 и 1961 гг.

Плотность пунктов государственной геодезической сети 1, 2, 3 и 4 классов составляет 1 пункт примерно на 50 км”. Высоты марок подземных центров пунктов ГГС определены методами геометрического или тригонометрического нивелирования. Существующая плотность ГТС обеспечивает применение современных спутниковых технологий для решения задач по картографированию всего масштабного ряда карт для городов до 1:5000, для всей остальной территории 1:2000.

Дальнейшее совершенствование ГГС связано со спутниковыми технологиями. Под руководством ЦНИИГАиК была разработана государственная геодезическая система координат 2011 года (ГСК-2011) и государственная общеземная геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90.11), предназначенные для решения баллистических и навигационных задач. По уровню точности и принципам ориентации в теле Земли системы координат ГСК и ПЗ-90.11 соответствуют друг другу и международной системе координат ITRE.

Спутниковая геодезическая сеть состоит из трех уровней. Верхний уровень – фундаментальная астрономо-гсодезичсская сеть (ФАГС), состоящая из 50 пунктов, из которых 17 являются закрытыми. Следующий уровень представляет высокоточная геодезическая сеть (ВТС) 300 пунктов, низший уровень состоит из спутниковой геодезической сети 1 класса (СГС-1) – 4500 пунктов.

Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) является исходной геодезической основой. Данные наблюдений 33 открытых для пользования пунктов служат основой для формирования геоцентрической системы координат и определения координат искусственных спутников земли глобальной навигационной системы (ГЛОНАСС). Из 33 постоянно действующих пунктов открытого пользования часть пунктов относится к Росреестру, другая часть относится к Роскосмосу, Российской академии наук и другим ведомствам. Расстояние между смежными пунктами ФАГС составляет около 800 км.

Вес пункты ФАГС фундаментально закреплены как в плане, с точностью до 2 см, так и по высоте, с точностью до 3 см. Часть этих пунктов в будущем должна стать постоянно действующими астрономическими обсерваториями. Одной из задач построения ФАГС является достижение требуемой точности, и достоверное оценивание новой геоцентрической системы координат с течением времени. Периодичность таких корректировок установлена 5-8 лет.

Высокоточная геодезическая сеть (ВГС) предназначена для распространения геоцентрической системы координат на всю территорию России и уточнения параметров по взаимному ориентированию геоцентрической системы и системы геодезических координат. ВГС представляет собой систему пунктов, опирающихся на ФАГС и удаленных один от другого на 150 – 300 км.

Пункты ВГС определены относительными методами космической геодезии с точностью в плане 3 мм и по высоте – 5 мм.

Па пунктах ВГС выполняются определения нормальных высот и абсолютных значений ускорений силы тяжести с периодичностью, устанавливаемой Роскартографией.

Для связи существующей сети с вновь создаваемыми геодезическими построениями определяется взаимное положение пунктов ФАГС и ВГС с ближайшими пунктами АГС со средней квадратичсской ошибкой не более 2 см по каждой координате. Для связи по высоте пункты ВГС привязываются к реперам нивелирной сети 1 – 2 классов или совмещаются с реперами соответствующих линий нивелирования.

Астронолю-геодезическая сеть 1 и 2 класса (АГС) включает пункты, положение которых определено традиционными методами. К традиционным методам построения геодезической сети относят методы триангуляции (система треугольников, у которых измерены все углы и некоторые базисные стороны), трилатерации (система треугольников, у которых измерены длины всех сторон), полигонометрии, система ходов с измеренными углами и сторонами) и их комбинации. Расстояния между пунктами АГС составляют от 8 до 25 км. Плотность государственной геодезической сети при использовании спутниковых технологий вполне обеспечивает решение задач картографирования и обновления карт всего масштабного ряда, 1:500 для городов и 1:2000 для всей остальной территории.

В том случае, если необходимо и экономически целесообразно, могут создаваться геодезические сети сгущения и специальные сети.

Сети сгущения и съемочные сети (те же сгущения) создаются для еще большего увеличения плотности. С точек съемочной сети производят непосредственную съемку точек местности для составления топографических планов и карт.

Специальные геодезические сети создаются для обеспечения строительства отдельных объектов. К специальным геодезическим сетям относят разбивочные сети строительной площадки, внешние и внутренние разбивочные сети здания или сооружения. Способы создания разбивочных сетей могут быть традиционными или основанными на спутниковых технологиях.

Форма и размеры разбивочных сечей зависят от конфигурации и размеров строящегося здания или сооружения. Исходными пунктами для таких сетей являются пункты государственной или городской геодезической сети не менее одного.

Внешняя разбивочная сеть создастся для выполнения разбивочных работ на всех этапах возведения здания или сооружения, включая выполнение исполнительной съемки и наблюдений за деформациями и осадками.

Внутренняя разбивочная сеть создается для производства разбивочных работ на монтажных горизонтах многоэтажных зданий и выполнения исполнительной съемки. Внутренняя разбивочная сеть представляет собой базисную фигуру, построенную на исходном монтажном горизонте и передаваемую на последующие горизонты по мере возведения здания.

Высотная разбивочная основа строительного объекта создается в виде нивелирного хода с опорой на реперы государственной или городской геодезических сетей.

Требования к точности и плотности опорных пунктов инженерно-геодезических сетей достаточно разнообразны. При отсутствии специальных требований они должны обеспечить топографическую съемку в масштабе 1:500 и разбивочные работы.

В зависимости от площади или протяженности строящегося объекта опорная геодезическая сеть может состоять из пунктов:

• каркасно-спутниковой геодезической сети (КСГС);
• постоянно действующих спутниковых сетей базовых станций;
• спутниковых геодезических сетей сгущения (СГСС);
• триангуляции и полигонометрии 4 класса и соответствующих им по точности пунктов, определенных спутниковыми методами;
• нивелирования II, III и IV классов.

Исходными пунктами для создания (развития) опорной геодезической сети являются пункты высших по точности классов. В отдельных случаях допускается построение опорных геодезических сетей относительно пунктов классов по точности не ниже создаваемых. Плановое положение пунктов опорной геодезической сети относительно пунктов ГГС следует определять с помощью современных спутниковых технологий или с помощью традиционных методов (триангуляции, полигоиометрии или трилатерации) с заданной точностью, оцениваемой по средним квадратическим погрешностям.

Спутниковые технологии при построении опорных геодезических и разбивочных сетей не имеют ограничений и обеспечивают необходимую точность планового положения.