Государственная геодезическая сеть. Программа Ф. Н. Красовского. Основные положения 1954—1961 гг.
Ф.Н. Красовский разработал фундаментальную программу построения государственной триангуляции в СССР, которая была опубликована в 1928 г. В 1939 г. она нашла отражение в Основных положениях о построении опорной геодезической сети СССР. Согласно этой программе государственная триангуляция создавалась по принципу перехода от общего к частному (рис. 1.6), состояла из:
- рядов триангуляции (астрономо-геодезической сети) 1-го класса длиной 200-250 км, прокладываемых примерно вдоль параллелей и меридианов;
- основных рядов триангуляции 2-го класса длиной 100-120 км;
- заполняющей сети 2-го класса, сети 3-го класса и определяемых засечками пунктов 4-го класса.
Рис. 1.6. Схема Ф.Н. Красовского государственной триангуляции: 1 — пункт Лапласа; 2 — промежуточный астропункт; 3 — базис
На пересечениях рядов 1-го класса определяли длину и азимут выходных сторон триангуляции. Длины выходных сторон находили путем построения базисных сетей, в которых измеряли все углы и базис (проволоками) длиной 6-8 км; углы против базиса должны быть не менее 36°. Базисы измеряли с относительной средней квадратической ошибкой не более 1:500 000, а длины сторон определяли с ошибкой не более 1:300 000.
На концах выходных сторон — пунктах Лапласа 1 — определяли астрономические широты φ, долготы λ и азимуты α. В каждом звене триангуляции 1-го класса (звеном называют часть триангуляции 1-го класса между соседними выходными сторонами) кроме пунктов Лапласа через 70-100 км устанавливали промежуточные астрономические пункты 2, на которых измеряли φ и λ.
В 1932 г. начали выполнять общую гравиметрическую съемку территории СССР. Гравиметрические измерения по специальной программе стали выполнять при создании астрономо-геодезической сети. Совместное использование геодезических, астрономических и гравиметрических измерений позволяет вычислить астрономо-геодезические уклонения отвесных линий, детально изучить форму Земли и математически строго редуцировать результаты геодезических измерений с поверхности Земли на поверхность референц-эллипсоида.
Каждый полигон 1-го класса делился на четыре части основными рядами 2-го класса (см. рис. 1.6), в пересечении рядов строилась базисная 3 сеть для определения выходной стороны, на концах которой размещали пункты Лапласа для определения φ, λ, α.
Топографические съемки в масштабах 1:5000, 1: 2000 для удовлетворения потребностей различных отраслей народного хозяйства СССР привели в конце 40-х гг. к необходимости увеличить плотность и точность государственных геодезических сетей. Проект новой программы был опубликован для обсуждения в 1948 г. В 1954 г. были утверждены «Основные положения о государственной геодезической сети СССР» (сокращенно — Положения 1954 г.). В 1961 г. в Положения 1954 г. внесены изменения и дополнения в связи с применением высокоточных свето- и радиодальномеров. Действующая в настоящее время программа изложена в Основных положениях 1954-1961 гг., на ее основе в 1966 г. издана Инструкция о построении государственной геодезической сети СССР.
Общим в новой и старой программах является соблюдение принципа перехода от общего к частному. Государственная геодезическая сеть (ГГС) России является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов, должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач. ГГС создается методами триангуляции, полигонометрии, трилате-рации и их сочетаниями, позволяющими при прочих равных условиях обеспечивать требуемую точность и наибольшую экономическую эффективность.
ГГС подразделяют на сети 1, 2, 3 и 4-го классов. Астрономо-геодезическая сеть (АГС) 1 класса создается полигонами длиной около 800 км, длина звена 200 км, используется для научных исследований по изучению формы и размеров Земли, ее внешнего гравитационного поля и для распространения единой системы координат на всю территорию страны. Геодезические сети 2-го класса являются основой для создания сетей 3-го и 4-го классов.
Астрономо-геодезическая сеть
Схема построения АГС по Основным положениям 1954-1961 гг. приведена на рисунке 1.7. В таблице 1 приведены основные характеристики ГГС, построенных по Основным положениям 1939 г. и по Основным положениям 1954-1961 гг. Подробнее...
Геодезические сети 2-го класса
Геодезические сети 2-го класса в основном являются сплошной сетью треугольников, заполняющих полигоны АГС 1-го класса. Базисные стороны размещают равномерно не более чем через 25 треугольников, одна из базисных сторон должна быть примерно в середине полигона 1-го класса, на концах этой стороны определяют пункты Лапласа. При экономической целесообразности сети 2-го класса могут создаваться полигонометрическими ходами, образующими сплошную сеть замкнутых полигонов с равномерным расположением пунктов внутри полигона 1-го класса. Возможно комбинирование триангуляции и полигонометрии.
Геодезические сети 3 и 4-го классов
Сети 3 и 4-го классов сгущают до требуемой плотности сети 2-го класса, они могут создаваться методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации. Выбирают тот метод, который при обеспечении требуемой точности дает наибольшую экономическую эффективность. Характеристика этих сетей приведена в таблице 1. При использовании метода полигонометрии между узловыми и исходными пунктами допускается не более двух точек поворота. При расстоянии между ходами менее 4 км в сети 3-го класса и менее 3 км в сети 4-го класса их необходимо связывать между собой, т. е. прокладывать между ними ход.
На всех пунктах ГГС 1-4-го классов устанавливают два ориентирных пункта (ОРП) с подземными центрами, расстояния до ОРП 0,5-1,0 км (в лесу не менее 250 м). ОРП должны быть видны в теодолит, установленный на штативе над центром знака. За один из ориентирных пунктов можно принимать хорошо видимый с земли геодезический пункт или местный предмет (крест колокольни, шпиль башни и т. п.) при его расстоянии до данного пункта сети не более 3 км. ОРП необходимы для азимутальной привязки последующих геодезических построений (полигонометрии 1 и 2-го разрядов, теодолитных ходов и т. п.).
Высоты всех пунктов ГГС определяют методами геометрического (в равнинных и всхолмленных районах) и тригонометрического нивелирования. В среднем точность измерения углов построенной ГГС оказалась выше, установленной Основными положениями 1954-1961 гг.: 0,65"; 0,75"; 1,1"; l,5" в сетях 1, 2, 3, 4-го классов соответственно. Средняя квадратическая ошибка определения азимутов Лапласа, полученная в результате уравнивания блоков АГС, равна 1,1", т. е. примерно в два раза больше предусмотренной Основными положениями 1954-1961 гг.
В целом ГГС России по точности обеспечивает картографирование страны во всех масштабах вплоть до 1:2000 и позволяет решать научные и инженерно-технические задачи народного хозяйства страны. Дальнейшее совершенствование АГС может быть сведено к следующему. Совместное уравнивание сети 1 и 2-го классов с использованием всех измеренных направлений, азимутов на пунктах Лапласа, базисных или выходных сторон с учетом их весов и определением поправок в непосредственно измеренные величины, при этом будут устранены значительные деформации сети 2-го класса вблизи АГС 1-го класса и повышена точность определения координат всех пунктов. На следующем этапе предусмотрено построение фундаментальной геодезической сети (ФГС) с длинами сторон 2000-3000 км с сантиметровой и более высокой точностью измерения этих сторон. Каждый пункт ФГС должен стать обсерваторией или стационарной фундаментальной геодезической станцией, на которой периодически по определенной программе должен выполняться комплекс точнейших измерений: спутниковые — для определения геоцентрических координат; астрономические — для нахождения широт, долгот, азимутов; гравиметрические — для получения ускорения силы тяжести и т. п. Высоты всех пунктов ФГС целесообразно определить из нивелирования 1-го класса. Совместная обработка перечисленных и, возможно, других измерений позволит определить с высокой точностью координаты пунктов ФГС на данный момент времени и использовать их в качестве исходных при построении системы опорных пунктов на территории страны и, кроме того, для высокоточного определения координат ИСЗ, что в свою очередь позволит повысить точность автономного определения координат точек земной поверхности из наблюдений ИСЗ.
