ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ , КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ИНСТРУКЦИИ НОРМЫ И ПРАВИЛА
"Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS. ГКИНП (ОНТА)-01-271-03" (утв. Приказом Роскартографии от 13.05.2003 N 84-пр)
Целью работ по созданию (реконструкции) геодезической сети является с « Руководством по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS», ЦНИИГАиК, 2003.
- " Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS" подготовлено на.
- « Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использова- нием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» подготовлено на основе геодезической сети с использованием спутниковых технологий.
Аннотация 1 Введение 2 Общая часть 2.1 Общие сведения о городских геодезических сетях 2.2 Необходимость реконструкции городских геодезических сетей 2.3 Общие сведения о спутниковых радионавигационных системах (СЗНС) ГЛОНАСС, GPS и применяемые типы спутниковых приемников 2.4 Особенности закрепления пунктов спутниковой городской геодезической сети 2.4.1 Исходный пункт 2.4.2 Пункты каркасной сети 2.4.3 Пункты спутниковой городской геодезической сети 1 и 2 классов 2.5 Принципы построения городской геодезической сети с использованием спутниковых технологий 2.6 Этапы создания и реконструкции городских геодезических сетей 3 Предпроектное обследование пунктов и контрольные измерения 3.1 Предпроектное обследование пунктов 3.2 Контрольные измерения 4 Проектирование геодезических работ. Сбор топографо-геодезических материалов 4.1 Сбор и анализ геодезической обеспеченности 4.2 Проектирование геодезических работ 4.3 Составление рабочего проекта 5 Полевые работы 5.1 Рекогносцировка, обследование пунктов и особенности закладки пунктов спутниковых городских геодезических сетей 5.2 Привязка исходного пункта к общеземной геоцентрической системе координат 5.3 Спутниковые наблюдения на пунктах каркасной и заполняющей сетей 5.3.1 Общие сведения 5.3.2 Подготовка оборудования к работе 5.3.3 Установка станций на пунктах наблюдений, включение, инициализация 5.3.4 Проведение спутниковых наблюдений 5.3.5 Прием и сохранение данных наблюдений 5.4 Особенности работ при внецентренной установке спутниковых приемников 5.5 Предварительная обработка спутниковых наблюдений 6 Реконструкция участков геодезических сетей методом полигонометрии 6.1 Рекогносцировка, обследование и закладка пунктов городских геодезических сетей 6.2 Полигонометрия 6.3 Определение высот пунктов городских геодезических сетей 7 Камеральная обработка и уравнивание спутниковых измерений 8 Совместное уравнивание городских геодезических сетей 9 Составление каталогов 9.1 Составление каталогов в традиционном виде 9.2 Составление каталогов в цифровом виде Приложения (1-10) Приложение 1. Типовые схемы спутниковых городских геодезических сетей Приложение 2. Карточка спутниковых наблюдений на пункте Приложение 3. График понижения геометрического фактора Приложение 4. Схемы привязки при внецентренной установке спутникового приемника Приложение 5. Минимальное количество сеансов наблюдений Приложение 6. Прием и сохранение полевых данных Приложение 7. Правила составления абрисов местоположения пунктов Приложение 8. Список принятых сокращений Приложение 9. Перечень материалов окончательно завершенных работ на города, поселки городского и сельского типа Приложение 10. Перечень материалов геодезических работ в городах, пгт, поселках сельского типа и по договорным работам, подлежащих передаче на хранение, и адреса их рассылок ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ РОССИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ, КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ИНСТРУКЦИИ НОРМЫ И ПРАВИЛА РУКОВОДСТВО ПО СОЗДАНИЮ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ ГЛОНАСС/GPS ГКИНП (ОНТА)-01-271-03 Обязательно для всех предприятий, организаций и учреждений, выполняющих геодезические работы Утверждено Федеральной службой геодезии и картографии России от 13.05.2003 г. № 84-пр Москва ЦНИИГАиК 2003 1 «Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» подготовлено на основе опыта построения и реконструкции городских геодезических сетей в городах Павлово, Владимир, Нижний Новгород, Кострома, Саранск, Рузаевка, Вязники, Владимир, Саров, Москва, Тула, Тольятти, Сызрань и др. с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS, накопленного в течение последних 14 лет специалистами Верхневолжского АГП, Московского АГП и МИИГАиК. Основой для разработки Руководства служили «Руководство по математической обработке геодезических сетей и составлению каталогов координат и высот пунктв в городах и поселках городского типа» (ГКИНП-06-233-90), «Концепция перехода топографогеодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений», «Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500» (ГКИНП-02-033-79) и РТМ В-01-95 «Применение приемников спутниковой системы WILD GPS System 200 фирмы Лейка (Швейцария) при создании и реконструкции городских геодезических сетей», составленный ВАГП в 1995 г. и рекомендованный для использования в предприятиях Роскартографии письмом Роскартографии № 5-15-2463 от 12.09.95 г. В разработке Руководства принимали участие: Андриянов В.А, Бородко А.В., Еруков С.В., Ефимов Г.Н., Копачевский В.С., Лифарь Т.В., Лобазов В.Я., Побединский Г.Г., Шабанов Е.В., Ямбаев Б.Н. © Роскартография, 2003 2 1 Введение 1.1 Появление принципиально новых технических средств - спутниковых геодезических приемников потребовало существенного пересмотра традиционных подходов к проблеме реконструкции городских геодезических сетей. "Концепция перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений" разработана с целью обеспечить наиболее рациональное и эффективное практическое определение координат и высот пунктов земной поверхности на всей территории страны с точностями, требуемыми для решения возможно более широкого круга научно-технических и производственных задач, и не раскрывает конкретных проблем создания и реконструкции городских геодезических сетей. В настоящее время выполнение геодезических работ в городах производится согласно «Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000, 1:500» (ГКИНП-02-033-79) изд. 1982 г. Нормативным документом, детально регламентирующим методы обработки материалов городских геодезических работ, является разработанное Московским аэрогеодезическим предприятием "Руководство по математической обработке геодезических сетей и составлению каталогов координат и высот пунктов в городах и поселках городского типа, изд. 1990 г.". Нормативным документом, детально регламентирующим выполнение городских геодезических работ с использованием спутниковых приемников, является разработанный в 1995 г. Верхневолжским аэрогеодезическим предприятием и рекомендованный Роскартографией в качестве временного отраслевого нормативного документа руководящий технический материал: “Применение приемников спутниковой системы WILD GPS System 200 фирмы Лейка (Швейцария) при создании и реконструкции городских геодезических сетей”. В настоящем Руководстве изложены сведения о спутниковых радионавигационных системах (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, классификации спутниковых городских геодезических сетей, освещены принципы построения городской геодезической сети с использованием спутниковых технологий, этапы создания и реконструкции городских геодезических сетей. 1.2 Целью реконструкции городских геодезических сетей является повышение точности сети, надежности определения параметров преобразования между геоцентрической общеземной координатной системой, государственной и городской геодезическими системами координат и возможность формировать каталог координат пунктов во всех используемых в городе координатных системах. Главной особенностью работ по созданию и реконструкции городских геодезических сетей является необходимость сохранения городской системы координат, в которой ранее были выполнены крупномасштабные съемки территории городов (1:500 - 1:2 000) и одновременно с этим обеспечить высокую однородную точность городской геодезической сети для решения других задач. 1.3 Периодичность реконструкции городских геодезических сетей производится в сроки, определенные для обновления топографических планов. Допускается осуществлять реконструкцию без обновления планов в случае большой утраты пунктов при интенсивном развитии городской инфраструктуры или увеличения ее территории. 1.4 Структурная схема спутниковых измерений, включает следующие этапы: - Создание одного или нескольких исходных пунктов (ИП); - Спутниковые измерения на пунктах каркасной сети (КС); - Спутниковые измерения на пунктах спутниковой городской геодезической сети 1 класса (СГГС-1), в том числе на существующих пунктах ранее созданной городской геодезической сети для связи с традиционной сетью; - Обработка результатов измерений совместно с ранее выполненными плановыми и высотными сетями. 1.4 В Руководстве приводятся принципы создания и хранения каталогов и схем в электронной форме с прилагаемым банком геодезических данных. Это дает возможность оператив- 3 ного исправления при последующих топографо-геодезических работах, а также обеспечивает исходной информацией обработку геодезических измерений, цифровой картографии, ГИС технологий, для издания разнообразных каталогов и топографо-геодезических материалов, экспорта данных в различные информационные системы. 1.5 В приложениях к Руководству приведены примеры схем спутниковых сетей, формул обработки, образцы оформления отчётных материалов с использованием ЭВМ. Компьютерные элементы оформления касаются применяемых в документах текстов и шрифтов к ним, а также таблиц, каталогов координат, условных знаков, этикеток. 2 Общая часть 2.1 Общие сведения о городских геодезических сетях 2.1.1 Назначение городских геодезических сетей Высокоточная городская геодезическая сеть предназначена для обеспечения практических задач: - топографической съемки и обновления планов города всех масштабов; - землеустройства, межевания, инвентаризации земель; - топографо-геодезических изысканий на городской территории; - инженерно-геодезической подготовки объектов строительства; - геодезического изучения локальных геодинамических природных и техногенных явлений на территории города; - навигации наземного и частично воздушного, водного транспорта. 2.1.2 Классификация сетей 2.1.2.1 Ранее созданные классические наземные городские геодезические сети построенные в соответствии с основными положениями прошлых лет (1928-1931 гг., 1954-1961 гг.), инструкцией по городским съемкам издания 1940г., инструкцией ГКИНП-02-033-79 по методу построения подразделяются на следующие виды: - триангуляция; - трилатерация; - полигонометрия. По точности взаимного положения пунктов городские геодезические сети ранее подразделялись на следующие классы и разряды: Таблица 1 Класс триангуляции, полигоно метрии (ГГС) 1 2 3 4 I II III 4 класс 1 2 Разряд триангуляции городов Разряд (класс) городской полигонометрии Относительная ошибка стороны (хода городской полигонометрии) базисной слабой стороны сети стороны сети 1:400 000 1:150 000 1:300 000 1:200 000 1:200 000 1:25 000 1:10 000 1:5 000 1:250 000 1:120 000 1:70 000 2.1.2.2 В настоящем Руководстве принята следующая классификация городских геодезических сетей: 4 2.1.2.2.1 Спутниковые сети Таблица 2 Тип сети Точность определения координат, см 1-2 1-2 1-2 1-2 Относительная ошибка определения линий не грубее 1:1 000 000 1:500 000 1:150 000 1:150 000 Значения средних погрешностей взаимного положения пунктов, мм 15 20 - исходный пункт (ИП) каркасная сеть (КС) спутниковая городская геодезическая сеть 1 класса (СГГС-1) спутниковая городская геодезическая сеть 2 класса (СГГС-2) Значения средних погрешностей взаимного положения любых пунктов спутниковых городских геодезических сетей не должны превышать 30 мм. Однородная высокая точность городских геодезических сетей достигается применением обоснованных оптимальных методов спутниковых наблюдений и соответствующих методов их обработки, а также за счет использования оптимальной геометрии расположения пунктов, их равномерной плотности и максимально возможного совмещения старой и новой геодезических сетей. Один или несколько исходных пунктов (ИП) создаются в городах площадью не менее 100 кв. км с населением не менее 500 тысяч человек и при наличии перспективы преобразования их в пункты ФАГС, ВГС или постоянно действующие пункты для навигационных систем. Для населенных пунктов площадью до 20 кв. км допускается объединение исходных пунктов (ИП) и пунктов каркасной сети (КС). Наблюдения при этом выполняется по программе пунктов каркасной сети. После завершения переуравнивания дальнейшее развитие спутниковых городских геодезических сетей выполняется по методике СГГС-1, но с присвоением класса СГГС-2. Только при очередном цикле реконструкции сети, когда пункты СГГС-2 включаются в уравнивание всей городской сети, они переходят в СГГС-1. Спутниковая городская геодезическая сеть 2 класса (СГГС-2) создается в виде исключения при необходимости создания геодезического обоснования на отдельных участках территории города. 2.1.2.2.2 Традиционные сети Таблица 3 Средняя квадратическая погрешность измерения угла по невязкам в ходах и полигонах 2" 5" Относительная ошибка полигонометрия 4 класса полигонометрия 1 разряда 1:25 000 1:10 000 Допустимая угловая невязка 5" √ n 10" √ n Полигонометрия 2 разряда создается в виде исключения при необходимости создания геодезического обоснования на отдельных участках территории города. Пункты городской триангуляции должны быть заменены пунктами спутниковой сети. В случае их утраты пункты спутниковой сети совмещаются с ближайшими к ним (по примыкающим ходам) пунктами полигонометрии. Таким образом, ранее созданная сеть городской триангуляции перекрывается СГГС и теряет свое значение. При этом переуравнивание сетей городской триангуляции прошлых лет исключается, т.к. исходными пунктами для переурав- 5 нивания старой сети служат пункты спутниковой сети, в том числе совмещенные с пунктами городской триангуляции. 2.1.3 Плотность Плотность пунктов создаваемой (реконструируемой) городской геодезической сети должна удовлетворять следующим требованиям: - Один или несколько исходных пунктов (ИП) создаются в городах площадью не менее 100 кв. км с населением не менее 500 тысяч человек и при наличии перспективы преобразования их в пункты ФАГС, ВГС или постоянно действующие пункты для навигационных систем. - Для населенных пунктов площадью до 20 кв. км допускается объединение исходных пунктов (ИП) и пунктов каркасной сети (КС). Наблюдения при этом выполняются по программе пунктов каркасной сети. - Плотность КС составляет 1 пункт на 40- 100 кв. км. городской геодезической сети, но в любом случае не менее трех пунктов. - Плотность СГГС-1 составляет 1 пункт на 5-40 кв. км. городской геодезической сети. - Плотность СГГС-2 должна удовлетворять текущие потребности городского геодезического обоснования. Общая плотность закрепленного городского геодезического обоснования должна соответствовать: - плотно застроенная территория не менее – 16 пунктов на 1 кв. км. - слабо застроенная территория не менее – 4 пункта на 1 кв. км. - незастроенная территория не менее – 1 пункт на 1 кв. км. 2.2 Необходимость реконструкции городских геодезических сетей Необходимость периодической реконструкции геодезических сетей городов, созданных на основе использования традиционных и спутниковых технологий, возникает по следующим причинам: - геодезические работы в городах выполнены в разное время различными организациями с различным качеством и в соответствии с различными нормативно-техническими документами; - большое количество пунктов городской геодезической сети систематически утрачиваются в результате хозяйственной деятельности; - государственная геодезическая сеть в районе города может иметь относительную погрешность взаимного положения пунктов 1 - 2-го классов порядка 1:300 000 при расстояниях между пунктами 20 – 30 км, что в 3-5 раз ниже точности спутниковых измерений; - появление в различных организациях города современных высокоточных геодезических приборов (спутниковые приемники, светодальномеры и электронные тахеометры) приводит к противоречиям между точностью выполняемых измерений и точностью существующей в городе геодезической основы; - в городах могут быть две и более местных систем координат и высот, особенно на присоединенных территориях; - параметры образования местных систем координат не всегда заданы корректно. Перечисленные выше факты должны быть выявлены на этапе сбора изученности и при необходимости в результате измерения контрольных линий. Работы по цифрованию и обновлению материалов крупномасштабных съемок, выполнение топографо-геодезических, землеустроительных и иных работ, связанных с использованием городской координатной основы без проведения экспертизы качества городской геодезической сети запрещаются. В случае обнаружения расхождений координат или взаимного положения пунктов более 100 мм в ходе проверки качества ранее исполненной городской геодезической сети, 6 работы по цифрованию и обновлению материалов крупномасштабных съемок, выполнение топографо-геодезических, землеустроительных и иных работ, связанных с использованием городской координатной основы, должны быть приостановлены до завершения реконструкции городской геодезической сети. Продолжение работ допускается только при наличии возможности введения необходимых поправок в их результаты после завершения реконструкции городской геодезической сети. 2.3 Общие сведения о спутниковых радионавигационных системах (СРНС) ГЛОНАСС, GPS и применяемые типы спутниковых приемников Спутниковые радионавигационные системы GPS, ГЛОНАСС созданы в соответствии с требованиями, определяемыми их двойному военному и гражданскому предназначению (глобальность, непрерывность, независимость от гидрометеорологических условий, времени суток и года и т. д.). Геодезическое применение систем GPS, ГЛОНАСС основано на дифференциальном методе фазовых спутниковых измерений, при которых участвуют не менее двух приемников и четыре или более спутников. Высокая точность навигационных определений спутниковых радионавигационных систем GPS, ГЛОНАСС достигается функционированием трех подсистем: - сеть навигационных спутников; - наземное управление сети навигационных спутников; - аппаратура потребителей. Основные характеристики сети навигационных спутников СРНС ГЛОНАСС и GPS приведены в таблице 4. Таблица 4 ПАРАМЕТРЫ Проектное число спутников Число орбитальных плоскостей Высота орбит относительно центра масс, км Способ разделения сигналов Несущая частота L-1 мгц L-2 мгц Система пространственных координат Тип эфемерид ГЛОНАСС 24 3 25 500 частотный 1602,6-1615,5 1246,4-1256,5 ПЗ-90 Геоцентрические координаты и их производные GPS 24 6 26 600 кодовый 1575,4 1227,6 WGS-84 (МГС-84) Модифицированные кеплеровы элементы Подсистема наземного управления сети навигационных спутников представляет собой комплекс наземных средств, предназначенных для контроля за работоспособностью спутников, систематического уточнения эфемерид каждого спутника, синхронизации часов спутников, периодического обновления содержания навигационных сообщений и их трансляцию спутникам. Подсистема аппаратуры потребителей, представлена различными типами приемников и программного обеспечения обработки спутниковых измерений. Типы и группы геодезических спутниковых приемников приведены в таблице. 7 Таблица 5 Тип приемника Двухсистемные двухчастотные и более Односистемные двухчастотные Односистемные одночастотные Группа 1 Число каналов не менее 24 Частоты L1/L2(GPS)+ L1/L2(ГЛОНАСС ) Точность 3 мм+ 1*10-6 D (3-5) мм + 1*10-6 D 10 мм+ 2*10-6 D 2 3 9 9 L1/L2(GPS) или L1/L2(ГЛОНАСС ) L1(GPS) или L1(ГЛОНАСС) Для производства работ по наблюдению исходных пунктов (ИП) спутниковых городских геодезических сетей допускается применять двухчастотные двухсистемные спутниковые приемники 1 группы. На каркасных сетях (КС) и спутниковых городских геодезических сетях 1 класса (СГГС-1) допускается выполнение работ с применением спутниковых приемников 1 и 2 группы. На спутниковых городских геодезических сетях 2 класса (СГГС-2) допускается выполнение работ с применением спутниковых приемников 1 и 2 группы и в виде исключения допускается выполнение работ с применением спутниковых приемников 3 группы. Комплекты спутниковых приемников должны быть сертифицированы для применения на территории РФ, зарегистрированы в ТИГГН и Госсвязьнадзоре и метрологически аттестованы в установленном порядке. 2.4 Особенности закрепления пунктов спутниковой городской геодезической сети 2.4.1 Исходный пункт Исходный пункт (ИП) представляет собой взаимосвязанную систему основных и контрольных центров, на которые распространяются требования, предъявляемые к пунктам ФАГС или ВГС. Долговременная сохранность и стабильность центров ИП должна быть обеспечена закладкой центров типа 161 или 162, по возможности совмещенными с существующими центрами государственного нивелирования I-II класса. Допускается размещение центра ИП на крыше здания. Создание таких центров должно осуществляться по специальным проектам, в которых обосновывается пригодность выбираемых зданий для выполнения долговременных высокоточных спутниковых измерений, особенности закрепления на них центров, прорабатываются вопросы рационального размещения спутниковой приемной аппаратуры, возможности организации электропитания, условия проведения на таких пунктах спутниковых наблюдений с учетом минимального воздействия факторов, мешающих приему спутниковых сигналов (радиопомехи, экранировка принимаемых сигналов, наличие отражающих объектов). Стабильное положение основного центра относительно контрольного проверяется высокоточными геодезическими измерениями с периодичностью не реже одного раза в 2 года. Программа наблюдений разрабатывается с учетом местных геодинамических условий и согласуется с ЦНИИГАиК. Основной и контрольные центры ИП должны иметь согласованную с органами землеустройства, архитектуры и градостроительства охранную зону, позволяющую выполнять спутниковые наблюдения в благоприятных условиях. 8 2.4.2 Пункты каркасной сети Пункты каркасной сети (КС) должны быть максимально совмещены с исходными пунктами ранее созданной городской сети и ближайшими пунктами государственной сети. В качестве совмещенных пунктов КС предпочтительно выбирать существующие пункты глубокого заложения либо надстройки на зданиях. Закладка дополнительных пунктов производится в исключительных случаях центрами глубокого заложения. Тип центра вновь заложенных пунктов устанавливается в зависимости от физико-географических условий и глубины промерзания грунта в соответствии с требованиями «Правил закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей». 2.4.3 Пункты спутниковой городской геодезической сети 1 и 2 класса Пункты спутниковой городской геодезической сети 1 класса (СГГС-1) должны быть максимально совмещены с сохранившимися пунктами городской триангуляции 1, 2 и 3 классов, а также с основными узловыми пунктами городской полигонометрии и пунктами высокоточных сетей специального назначения (геодезическая сеть для строительства метрополитена, нивелирная сеть и др.). Закладка дополнительных пунктов производится в необходимых случаях для обеспечения необходимой плотности сети. Центры пунктов СГГС-1 представляют собой центры существующих пунктов, предпочтительно глубокого заложения либо надстройки на зданиях. Вновь закладываемые центры должны быть центрами глубокого заложения или стенными парами. Тип центра вновь заложенных пунктов устанавливается в зависимости от физико-географических условий и глубины промерзания грунта в соответствии с требованиями «Правил закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей». Пункты спутниковой городской геодезической сети 2 класса (СГГС-2) должны быть максимально совмещены с сохранившимися пунктами городской полигонометрии, пунктами высокоточных сетей специального назначения (геодезическая сеть для строительства метрополитена, нивелирная сеть и др.) и пунктами съемочной сети. Закладка дополнительных пунктов производится в необходимых случаях для обеспечения необходимой плотности сети. Центры совмещенных и вновь закладываемых пунктов СГГС-2 могут быть центрами как глубокого, так и мелкого заложения, стенными парами или надстройками на зданиях. Пункты спутниковой городской геодезической сети всех классов должны удовлетворять требованиям долговременной сохранности и стабильности положения. Факторы, мешающие приему спутниковых сигналов (радиопомехи, экранировка принимаемых сигналов, наличие отражающих объектов) должны быть выявлены и устранены или сведены к минимуму. 2.5 Принципы построения городской геодезической сети с использованием спутниковых технологий До начала проведения работ в целях обеспечения преемственности геодезической информации должен быть выполнен анализ существующих на территории города геодезических построений и установлена их точность. Реальная точность взаимного положения пунктов существующей городской сети и государственной геодезической сети вокруг города определяется сравнением длин контрольных линий, полученных из спутниковых измерений и вычисленных по значениям координат пунктов. Один или несколько исходных пунктов (ИП), устанавливающих связь с общеземной геоцентрической системой координат, должны быть определены относительно не менее трех близлежащих пунктов ФАГС, ВГС либо международных постоянно действующих пунктов. ИП должны иметь перспективную возможность переоборудования их в постоянно действующие пункты ФАГС или ВГС. Для вычислений используется информация об измерениях на международных постоянно действующих пунктах или на пунктах ФАГС соответствующая времени наблюдений на ИП. 9 В спутниковой геодезической сети необходимо выделить каркас в объеме не менее 3 пунктов для создания высокоточного геодезического обоснования городской сети и для связи с государственной сетью. На указанных пунктах должны быть выполнены спутниковые измерения, обеспечивающие их взаимное положение с повышенной точностью. Пункты каркасной сети (КС) должны быть максимально совмещены с исходными пунктами ранее созданной городской сети и ближайшими пунктами государственной сети. Это обеспечит передачу государственной системы координат на пункты городской сети с максимально возможной, в настоящее время, точностью. Результаты измерений на пунктах каркасной сети для включения в государственную геодезическую сеть передаются в предприятие Роскартографии, ответственное за уравнивание государственной геодезической сети. При построении спутниковой городской геодезической сети необходимо использовать максимальное количество одновременно работающих спутниковых приемников, что позволяет за счет избыточных измерений повысить точность и надежность результатов наблюдений. Пункты спутниковой городской геодезической сети (СГГС) должны быть максимально совмещены с сохранившимися пунктами городской триангуляции, основными узловыми пунктами городской полигонометрии и высокоточных сетей специального назначения (геодезическая сеть метростроя, нивелирная сеть и др.). Закладка новых пунктов производится в необходимых случаях для обеспечения требуемой плотности сети. Центры пунктов СГГС по возможности должны быть глубокого заложения для надежного хранения высоты. Взамен утраченных пунктов городской триангуляции необходимо создать пункты спутниковой сети на месте пункта триангуляции, либо на месте ближайшего узлового пункта полигонометрии. Все ходы полигонометрии, опирающиеся на утраченные пункты триангуляции необходимо привязать к пункту СГГС. В местной системе координат спутниковая городская геодезическая сеть должна обрабатываться как условно свободная от исходных пунктов каркасной сети, перевычисленных в местную систему координат (МСК). Ориентировка сети должна была максимально приближена к городской. Анализ расхождений координат на совмещенных пунктах и подбор новых параметров МСК с целью согласования высокой точности спутниковых измерений и сохранения местной системы координат, принятой при создании топографических планов масштаба 1:500, выполняется несколькими приближениями. Для уравнивания городской сети в государственной системе координат (ГСК) используются новые координаты всех исходных пунктов ГГС, полученные после включения КС города в сеть ГГС при очередном этапе уравнивания. Результаты уравнивание сети в ГСК должны удовлетворять точности съемок мелких масштабов. 2.6 Этапы создания и реконструкции городских геодезических сетей 2.6.1 Основными этапами создания и реконструкции городских геодезических сетей являются: - предпроектное обследование пунктов и контрольные измерения; - проектирование; - рекогносцировка, обследование и закладка пунктов; - полевые наблюдения и предварительная обработка результатов на исходном пункте; - камеральная обработка спутниковых наблюдений на исходном пункте; - полевые наблюдения и предварительная обработка результатов на пунктах каркасной сети; - камеральная обработка спутниковых наблюдений на пунктах каркасной сети; - передача данных спутниковых наблюдений на пунктах каркасной сети для включения в государственную геодезическую сеть; - полевые наблюдения и предварительная обработка результатов на пунктах спутниковой городской геодезической сети (СГГС); - камеральная обработка спутниковых наблюдений на пунктах СГГС; 10 2.6.2 Определение координат исходных пунктов производится с использованием статического режима. Программа спутниковых наблюдений аналогична программе работ на пунктах ФАГС и ВГС. Сеанс наблюдений не менее 5 суток при условии, что имеется возможность получения информации об измерениях на ближайших (не менее 3-х) пунктах ФАГС, ВГС либо международных постоянно действующих пунктов, относящейся к тому же интервалу времени. 2.6.3 Спутниковые наблюдения на пунктах каркасной сети выполняются для высокоточного определения взаимного положения исходных пунктов городской геодезической сети и для надежной связи городской и государственной систем координат. Спутниковые наблюдения на пунктах каркасной сети выполняются сетевым методом, с использованием статического режима и, как правило, одновременно на всех пунктах каркасной сети. Допускается выполнение наблюдений несколькими перекрывающимися зонами, на которые делится вся создаваемая каркасная сеть. Смежные зоны должны иметь не менее 3 общих пунктов. Программа спутниковых наблюдений должна состоять из сдвоенных, равных по времени сеансов наблюдений продолжительностью не менее 3 часов каждый. К наблюдениям привлекается возможно большее число приемников при возможно меньшем разнообразии типов приемников и антенн. 2.6.4 Наблюдения на пунктах СГГС-1 и СГГС-2 выполняются сетевым и совмещенным методами с использованием статического режима и, как правило, несколькими перекрывающимися зонами, на которые делится вся создаваемая сеть. Смежные зоны должны иметь не менее 3 общих пунктов. Программа спутниковых наблюдений должна состоять из сдвоенных, равных по времени сеансов наблюдений продолжительностью не менее 1,5 часов каждый. 2.6.5 Окончательная обработка состоит из следующих основных процессов: - редуцирование результатов наблюдений в местную систему координат; - анализ и минимизация расхождений на совмещенных пунктах; - подготовка предложений и согласование с ТИГГН параметров изменения «ключа» местной системы координат; - совместное уравнивание городских геодезических сетей работ разных лет; - составление каталога в цифровой и традиционной форме; - сдача материалов. Технологическая схема обработки городской геодезической сети приведена в приложении 13. 2.6.5.1 На первом этапе необходимо создать и обработать каркасную сеть с максимально возможной точностью и передать материалы для включения в государственную геодезическую сеть в предприятие Роскартографии, ответственное за уравнивание государственной геодезической сети данной территории. 2.6.5.2 На втором этапе необходимо создать и обработать спутниковую городскую геодезическую сеть. 2.6.5.3 Окончательные координаты КС и СГГС в государственной системе получают после включения КС в государственную геодезическую сеть (ГГС). 2.6.6 Для завершения работ по реконструкции городской геодезической сети необходимо выполнить следующие работы: - приведение существующей городской системы высот к государственной Балтийской системе высот 1977 г. для исключения разночтений в высотах при высокоточных измерениях и инженерно-геодезических работах; - организация периодических измерений на исходном пункте городской сети, преобразование его в постоянно-действующий пункт города и интеграция его в ФАГС или ВГС; - организация мониторинга городской сети - постоянное обследование пунктов, периодическое повторение измерений на исходном пункте городской сети и пунктах спутниковой сети для целей уточнения координат и использования этих данных в решении задач инженерной геодезии при проектировании, строительстве и слежении за деформациями инженерных сооружений. 11 3 Предпроектное обследование пунктов и контрольные измерения 3.1 Предпроектное обследование пунктов 3.1.1 В процессе предпроектного обследования должны быть установлены: -сохранность исходных пунктов ранее созданной городской геодезической сети; - сохранность исходных и узловых пунктов полигонометрии; - пригодность этих пунктов для спутниковых определений; - круглосуточная доступность пунктов; - степень утраты пунктов городской геодезической сети. 3.1.2 Материалы предпроектного обследования должны быть максимально получены из отчетов по ранее выполненным работам. Выполнение полевых работ осуществляется только в крайних случаях. 3.2 Контрольные измерения 3.2.1 Контрольные измерения выполняются для определения реальной точности существующей городской геодезической сети. Контрольные измерения выполняются между исходными пунктами ранее созданной городской геодезической сети, исходными и узловыми пунктами полигонометрии, ближайшими пунктами государственной геодезической сети. 3.2.2 Контрольные измерения должны быть максимально получены из отчетов по ранее выполненным работам с использованием современных высокоточных геодезических приборов (спутниковые приемники, светодальномеры и электронные тахеометры). Выполнение полевых работ осуществляется только в необходимых случаях. 4 Проектирование геодезических работ. Сбор топографогеодезических материалов 4.1 Сбор и анализ геодезической обеспеченности 4.1.1 Получение задания и сбор материалов ранее выполненных работ является первым этапом создания технического проекта, который является документом, определяющим содержание, объем, затраты, основные технические условия, сроки, организацию выполнения проектируемых работ и сметную стоимость работ. 4.1.2 Сбор материалов геодезической обеспеченности производится в подразделениях, выполнявших ранее геодезические работы на данном объекте, в группе изученности проектно-вычислительного бюро (ПВБ), цехе приемки и хранения материалов (ЦПХМ) предприятия, территориальной инспекции государственного геодезического надзора (ТИГГН), городских отделах архитектуры, маркшейдерских отделах, земельных комитетах и др. При этом собираются следующие материалы: - топографические карты и планы города; - материалы геодезического обследования на данном объекте по ранее выполненным работам; - выписки из каталогов координат и высот пунктов на объект работ; - сведения о центрах исходных пунктов, их состоянии; - сведения о центрах и состоянии пунктов ранее проложенных сетей; - выписки из отчетов ранее выполненных геодезических работ (наименование работы, шифр объекта, инвентарный номер отчета, год выполнения, наименование организацииисполнителя работ, оценка точности работ, каталог пунктов, участвующих в работе, схема); - справки о системах координат и высот, применяемых на объекте. 12 4.1.4 Все собранные материалы систематизируются для предварительного анализа и составления технического проекта. 4.1.3 На основе собранного материала выполняется анализ с целью установления: 1 Качественных характеристик и плотности существующей сети. 2 Возможности использования пунктов ранее выполненных работ, отвечающих требованиям к пунктам создаваемой сети взамен запроектированных. 3 Возможности построения проектируемой сети, связанные с различными технологиями спутниковых измерений (сетевой, лучевой и совмещенный методы). См. Приложение 1. 4.2 Проектирование геодезических работ Проектирование городских геодезических сетей включает следующие стадии работ: - Изучение задания на проектирование геодезической сети и особых требований, которые должны быть выполнены при ее построении. - Изучение района предстоящих геодезических работ. - Выбор схемы проектируемой сети. - Выбор метода построения геодезической сети в данном районе и его экономическое обоснование. - Разработка предложений и мероприятий, содействующих успешному выполнению отдельных видов работ. - Оформление технического проекта. 4.2.1 Выбор схемы проектируемой сети 4.2.1.1 Предварительная графическая схема проектируемой сети составляется на топографических картах, масштаб которых позволяет выдержать угловые и линейные параметры создаваемой сети, как правило, на листах топографической карты масштаба 1:100 000. Топографические карты и планы более крупных масштабов используют для разработки отдельных частей проекта. 4.2.1.2 Выбор схемы проектируемой сети осуществляется исходя из анализа собранных в процессе работ исходных материалов, условий технического проекта, а также исходя из условий получения соответствующего класса создаваемой сети и выбора методов построения сети. Треугольники в сети должны быть по возможности равноугольными, а минимальное значение угла в сети должно быть не менее 20є и не более 160є. 4.2.1.3 После составления предварительной схемы выбираются пункты существующей геодезической сети соответствующего класса и наносятся на карту. На карту наносятся только те пункты, выбор которых не нарушает геометрических характеристик создаваемой сети. 4.2.1.4 По крупномасштабным картам и планам анализируется местоположение пунктов, включенных в городскую геодезическую сеть на предмет наличия вокруг них препятствий. Для каждого пункта, на котором отмечаются ограничения обзора наблюдаемых спутников из-за наличия тех или иных препятствий, строится полярная диаграмма видимости небосвода с нанесением на нее экранирующих препятствий. 4.2.1.5 На схеме выбирается местоположение пунктов опорных и перемещаемых спутниковых приемников. 4.2.1.6 Согласно выбранной схеме составляется графическая часть проекта создаваемой сети, при этом показываются все связи при наблюдениях на пунктах. 4.2.2 Выбор технологии выполнения работ 4.2.2.1 При выборе технологии выполнения работ необходимо руководствоваться следующими требованиями: - Для достижения однородной высокой точности необходимо проектировать минимальное количество классов и разрядов при совмещении старой и новой геодезических сетей. 13 - При построении спутниковой городской геодезической сети необходимо использовать максимальное количество одновременно работающих спутниковых приемников, что позволяет за счет избыточных измерений повысить точность и надежность результатов наблюдений. - При проектировании сети, с использованием лучевого метода, предусмотреть выполнение спутниковых наблюдений на каждом определяемом пункте дважды с контролем сходимости получаемых результатов. 4.2.2.2 Для пунктов с ограниченным обзором небосвода из-за наличия тех или иных препятствий, время для проведения сеансов наблюдений выбирается на основе анализа полярной диаграммы препятствий, дополненной траекториями движения спутников с указанием времени их прохождения по нанесенной на диаграмму траектории. Для организации синхронных наблюдений это время согласуется со временем проведения спутниковых измерений на всех других пунктах, участвующих в планируемом сеансе наблюдений. 4.2.2.3 Необходимо предусмотреть мероприятия по определению параметров перехода между разными координатными системами и их согласованию. 4.2.3 Оформление технического проекта 4.2.3.1 Технический проект должен включать в себя пояснительную записку, графическую и сметную части. 4.2.3.2 Пояснительная записка должна включать следующие разделы: - Обоснование технического проекта: нормативные документы, геодезическая изученность, краткая физико-географическая характеристика объекта работ, проектируемые работы, объемы работ, системы координат и высот. - Сведения о ранее выполненных работах: наименование пунктов геодезического обоснования, наименование работы, наименование организаций, выполнивших работу, год выполнения, оценка точности, системы координат и высот. - Технология выполнения работ с обоснованием выбранной схемы и способов измерений. - График выполнения работ с подробным изложением порядка и времени выполнения работ на пунктах. - Критерии оценки точности полученных результатов. - График выполнения работ и сдачи готовой продукции. 4.2.3.3 Графическая часть проекта оформляется на картах с указанием местоположения пунктов опорных и перемещаемых спутниковых приемников и связующих сторон проектируемой сети. Для нанесения графического проекта на карты используются условные обозначения и их цветовое соотношение, приведенное в приложении. 4.2.3.4 В сметной части рассчитывается время работы на одном пункте во время одного сеанса включения с использованием действующих нормативов времени и общее время работы с учетом количества пунктов сети и проектируемого количества приемников. Стоимость работ определяется с использованием действующих сметных расценок. 4.3 Составление рабочего проекта 4.3.1 Перед выездом на полевые работы исполнитель обязан составить рабочий проект и представить его на утверждение в установленном порядке (начальник партии. главный инженер экспедиции, начальник ОТК, главный инженер предприятия). 4.3.2 В рабочем проекте подробно освещаются разделы "Проектируемые работы", "Организация работ", в которых исполнитель описывает исходные данные для выполнения работ, порядок и последовательность их выполнения. 4.3.3 При составлении графической части проекта на карты более крупного масштаба выносятся пункты создаваемой СГГС, выбранные в качестве основных и резервных. 14 4.3.4 Непосредственно перед началом работ на основе использования спутниковых приемников и прилагаемых к ним обрабатывающих программ уточняются графики изменения геометрического фактора и количества наблюдаемых спутников на период выполнения работ для каждого пункта с тем, чтобы выбрать благоприятные для измерения интервалы времени. Графики составляются на период работы из расчета один график на семь-десять дней, в остальные периоды время для наблюдений выбирается интерполированием. 4.3.5 При рабочем проектировании уточняется выбор пунктов для расстановки приемников. Выбор местоположения опорного пункта должен обеспечивать бесперебойную работу установленного на нем приемника для получения надежных результатов измерений. Пункты, включаемые в проектируемую спутниковую геодезическую сеть должны удовлетворять следующим требованиям: - Отсутствие экранирующих препятствий выше 15є над горизонтом. - Отсутствие отражающих поверхностей, которые могли бы создавать многопутность. - Отсутствие мощных радио и телевизионных передатчиков или других излучающих радиотехнических устройств. - Отсутствие движущегося транспорта. 4.3.6 Выявляются предварительные интервалы времени с хорошими показателями геометрического фактора на каждый день наблюдений в течение всего периода. Интервалы уточняются в процессе работ по мере получения нового альманаха эфемерид (информационный файл, передаваемый совместно со спутниковым сигналом, содержащий эфемериды всех спутников, в дальнейшем "альманах"). 4.3.7 Составляются схемы препятствий на пункты, вокруг которых имеются препятствия для прохождения спутниковых сигналов. Порядок работы при камеральном определении препятствий следующий: На крупномасштабной карте палеткой определяется азимут на крайние точки препятствия. Определяя азимут, учитывают склонение линий километровой сетки и склонение магнитного азимута на период определения угла. Точность измерения угла палеткой 1°. При помощи масштабной линейки и измерителя измеряется расстояние до препятствия с точностью 0.2 мм в масштабе карты и, используя информационную нагрузку карты (высота зданий, деревьев и др.), определяется высота препятствия. Угол наклона вычисляется по формуле: α= arctg h/S, где h - высота препятствия, S - расстояние до препятствия. Все результаты для каждого пункта, на котором обзор наблюдаемых спутников ограничивается наличием вблизи от пункта препятствий, заносятся в таблицу. По результатам заполнения таблицы составляется абрис препятствий на пункте (см. приложение 2). 4.3.8 Устанавливается время работы на пунктах с препятствиями, для этого составляются индивидуальные для каждого пункта графики понижения геометрического фактора (приложение 3). По графикам выбирается время для работы на пунктах. 4.3.9 Составляется программа наблюдений на конкретные дни, сопоставляя положения пунктов (опорного и перемещаемого), графики изменения геометрического фактора на период работы и на отдельные пункты с препятствиями, схему измерения пунктов в сети. 4.3.10 Выбираются оптимальные пути перемещения между пунктами. 4.3.11 Составляется рабочий проект на топографических картах. В проекте отображаются все проектируемые связи при совместной работе спутниковых приемников, а также схемы существующей и проектируемой геодезической сети города. 4.3.12 Составляется пояснительная записка, включающая следующие разделы: 1 Проектируемые работы с указанием всех пунктов, участвующих в наблюдениях и их связей. 15 2 Программа работ на объекте с указанием периода и времени работы на пунктах, маршрутах перемещения между пунктами на объекте. 3 Распечатанные графики изменения геометрического фактора и количества наблюдаемых спутников на период проведения работ, а для пунктов, подверженных влиянию экранирующих препятствий - полярные диаграммы видимости небосвода с нанесением на них зон экранирования и траекторий движения наблюдаемых спутников. 4 Организация и технология выполнения работ с обоснованием выбора метода измерений и длительности сеансов наблюдений. 5 Полевые работы 5.1 Рекогносцировка, обследование пунктов и особенности закладки пунктов спутниковых городских геодезических сетей Полевые работы по рекогносцировке, обследованию и закладке пунктов производятся только после утверждения рабочего проекта и согласования его с городскими коммунальными службами, землепользователями и другими организациями, интересы которых затрагиваются. Закладка пунктов без согласования с городскими службами запрещается. 5.1.1 Рекогносцировка 5.1.1.1 Рекогносцировка является первым и обязательным этапом полевых работ. В процессе рекогносцировки выполняют: - уточнение проекта сети для максимального совмещения пунктов проектируемой сети с плановыми и высотными пунктами ранее созданных сетей; - выбор места закладки новых пунктов; - согласование выбранных мест закладки с учетом типов применяемых центров. В большинстве случаев рекогносцировка и обследование проводятся одновременно. 5.1.1.2 Не следует размещать пункты внутри металлических ограждений, рядом с высокими зданиями, большими деревьями, а также другими сооружениями, способными экранировать прямое прохождение радиосигналов от спутников. Наличие на существующих пунктах металлических или деревянных сигналов и пирамид нежелательно. Не рекомендуется размещать пункты вблизи от различного рода отражающих поверхностей. 5.1.2 Обследование пунктов 5.1.2.1 При обследовании должны быть установлены следующие сведения: - пригодность пунктов городских геодезических сетей для спутниковых определений координат; - круглосуточная доступность пунктов; - долговременная сохранность и стабильность закрепления центров; - отсутствие на пунктах препятствий, закрывающих горизонт выше 15є. 5.1.2.2 При обследовании должны быть выполнены следующие подготовительные работы: - расчищена площадка вокруг пункта от растительности, мешающей прохождению радиосигналов от спутников; - демонтирован наружный знак; при отсутствии возможности выполнять измерения с центра пункта, должна быть сделана отметка о необходимости измерений при внецентренном положении спутникового приемника; - на пунктах, где для спутниковых наблюдений не удается создать достаточно благоприятные условия, должна быть сделана отметка о необходимости дополнительного времени 16 для сеанса наблюдений, которое должно быть согласовано со временем наблюдений на других пунктах. 5.1.2.3 В процессе обследования отыскание пункта геодезической сети производится с помощью топографической карты и карточек абрисов пунктов ранее выполненных работ, инструментально с помощью традиционных геодезических методов или с использованием навигационных спутниковых приемников. 5.1.2.4 Пункт считается утраченным, если обнаружены явные признаки уничтожения центра. Допускается отнесение пункта к категории "не найден", когда имеются препятствия доступа к центру пункта (асфальт, тротуарная плитка и т.п.) 5.1.2.5 При обследовании верхний центр пункта осторожно вскрывается так, чтобы не было нарушено его положение. Если верхний центр отсутствует или утрачена его марка, вскрывается нижний центр. С марки сохранившегося центра снимается оттиск. 5.1.2.6 При полевом обследовании одновременно собирается информация о наличии и местоположении экранирующих препятствий путем определения азимутов и углов наклона на препятствия инструментально с помощью теодолита и буссоли, либо компасом и эклиметромвысотомером. Точность определения азимута и угла наклона 20'. Все результаты записываются в журнал и заносятся в абрис препятствий. Примеры журнала и абриса приведены в приложении 2. 5.1.2.7 По окончании работ по рекогносцировке и обследованию сдаются следующие материалы: - Карточки обследования геодезических пунктов с оттисками марок центров. - Акты сдачи геодезических пунктов для наблюдения за сохранностью (обследованных и восстановленных (сохранившихся) пунктов). - Акты об утрате геодезических пунктов. - Схема обследования геодезических пунктов. - Журналы и абрисы препятствий. - Объяснительная записка. 5.1.3 Особенности закладки пунктов спутниковых городских геодезических сетей 5.1.3.1 Закладка новых пунктов до необходимой плотности осуществляется на основании технического задания и рабочего проекта, уточненного по материалам рекогносцировки и обследования. 5.1.3.2 Выбранные в натуре места закладки пунктов закрепляются в соответствии с рабочим проектом и требованиями данного руководства, ориентирные пункты не устанавливаются. 5.1.3.3 Центры вновь закладываемых пунктов КС должны быть типа 161 или 162 либо надстройки на зданиях. 5.1.3.4 Центры вновь закладываемых пунктов СГГС-1 должны быть типа 161, 162, надстройки на зданиях или стенные пары типа 143. 5.1.3.5 Центры вновь закладываемых пунктов СГГС-2 должны быть типа 158, 162, стенные знаки типа 143 или надстройки на зданиях. 5.1.3.6 Центры, установленных на здании пунктов, закрепляются марками, заложенными в тур или в верхнее перекрытие. Рекомендуется на турах вместо марки устанавливать приспособление для принудительного центрирования спутниковых приборов и съемные визирные цели. (См. «Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети, Москва, ЦНИИГАиК, 2001г») 5.1.3.7 Закрепление пунктов спутниковой городской геодезической сети на застроенной части производят группой из двух-трех стенных знаков в капитальные здания, обеспечивая долговременную сохранность знаков и удобный доступ во время измерений. В качестве 17 рабочего центра используют пункт старой сети или центр временного закрепления в месте, удобном для спутниковых наблюдений. 5.1.3.8 На незастроенных территориях при создании СГГС на расстоянии от 1 до 3 м от центра пункта устанавливается опознавательный железобетонный столб или столб из асбоцементных труб с якорем. Для лучшего опознавания выступающая часть столба маркируется краской. Металлические охранные пластины с надписью "Геодезический пункт. Охраняется государством" цементируются в столб. 5.1.3.9 На застроенной территории опознавательные столбы не устанавливаются. На застроенной территории над центром устанавливается чугунный колпак с крышкой и опорными бетонными кольцами или кирпичной кладкой, заменяющей их. По возможности делается маркировка. 5.1.3.10 Металлические части знаков должны быть защищены от коррозии антикоррозийным покрытием. 5.1.3.11 При закладке пунктов одновременно собирается информация о наличии и местоположении экранирующих препятствий. 5.1.3.12 По окончании работ по закладке сдаются следующие материалы: - рабочий проект закладки геодезических пунктов; - список заложенных геодезических пунктов; - абрисы местоположения геодезических пунктов с оттисками марок центров; - журналы и абрисы препятствий; - акты сдачи заложенных геодезических пунктов для наблюдения за сохранностью; - схема закладки геодезических пунктов; - объяснительная записка. 5.2 Привязка исходного пункта к общеземной геоцентрической системе координат 5.2.1 Общие сведения Используемые в геодезии спутниковые координатные определения базируются на применении дифференциальных методов, позволяющих определять разности геоцентрических координат между пунктами. Вместе с тем конечными результатами создаваемой сети должны быть полные значения координат пунктов в той или иной координатной системе. Исходя из этого, возникает необходимость иметь в составе сети хотя бы один опорный пункт с заранее известными значениями геоцентрических координат. Таким пунктом является исходный (ИП). Оптимальным вариантом является наличие в составе сети не менее трех исходных пунктов. Координаты исходного пункта определяются в геоцентрической системе координат ( X, У, Z ), ( B, L, H). От точности знания этих координат зависит положение всей создаваемой сети в более общей координатной системе. Для корректной математической обработки спутниковых наблюдений сети необходима привязка исходного пункта к геоцентрической системе координат, что обеспечит передачу координат в геоцентрической системе на пункты городской сети с максимально возможной точностью. Исходный пункт размещается или совмещается с существующим пунктом в центральной части объекта. Рабочий центр ИП должен быть по возможности оборудован устройством принудительного центрирования. Полевые работы по наблюдениям на исходных пунктах городских геодезических сетей включают следующие процессы: - подготовка оборудования к работе; - установка станций на пунктах наблюдений, включение, инициализация; - проведение спутниковых наблюдений; - прием и сохранение данных наблюдений; 18 - предварительная обработка результатов наблюдений. 5.2.2 Подготовка оборудования к работе Перед выездом на пункты наблюдений необходимо проверить комплектность каждой станции, работоспособность отдельных компонентов. Механические узлы станций должны работать исправно, устройства принудительного центрирования не должны иметь механических дефектов, ведущих к срыву наблюдений. Загрузочный тест блока управления должен проходить без сбоев. Регистрирующие устройства (карточки памяти, полевые компьютеры) должны иметь достаточный объем памяти для регистрации наблюдений требуемой продолжительности. Аккумуляторы должны быть в исправном состоянии и подготовлены к проведению наблюдений требуемой продолжительности с учетом температуры окружающей среды. Создаются (формируются) и записываются в память блока управления единые для всех станций рабочие установки (параметры наблюдений): - режим наблюдений; - маска по углу возвышения; - параметры сбора данных; - частота регистрации данных. 5.2.3 Установка станций на исходном пункте, включение, инициализация Подготовка станций для работы на исходных пунктах выполняется в следующем порядке: - распаковать станцию; - установить центрировочное приспособление; - установить антенный блок, который может иметь самостоятельную конструкцию или совмещен с приемником. Белая риска (или другой указатель) на боковой поверхности антенного блока должна быть ориентирована на север; - установить регистрирующее устройство, которое может иметь самостоятельную конструкцию или совмещено с приемником; - выполнить необходимые соединения компонентов станции; - измерить высоту антенны над центром; - включить приемник и загрузить программу наблюдений; - ввести название пункта и высоту инструмента над центром; - составить карточку спутниковых наблюдений. Признаком завершения инициализации и готовности приемника к наблюдениям являются прием сигналов от спутников и допустимое значение показателя геометрического фактора. Установка антенны спутникового приемника над центром пункта осуществляется с применением центрировочного устройства. Высота антенны над маркой центра измеряется дважды (до и после завершения сеанса наблюдений) с точностью 1-2 мм. Значения промеров и абрис установки антенны заносятся в карточку спутниковых наблюдений (см. приложение 2). 5.2.4 Спутниковые наблюдения на исходном пункте Привязка исходного пункта к геоцентрической системе координат осуществляется посредством организации длительных (не менее 5 суток) сеансов наблюдений. Программа спутниковых наблюдений на исходном пункте аналогична программе работ на пунктах ФАГС и ВГС. Сеанс наблюдений не менее 5 суток при условии, что имеется возможность получения информации об измерениях на ближайших (не менее 3-х) пунктах ФАГС, ВГС либо международных постоянно действующих пунктов, относящейся к тому же интервалу времени. 19 В связи с организацией длительных сеансов наблюдений следует предусмотреть возможность бесперебойной работы спутниковой приемной аппаратуры в течение всего сеанса наблюдений (обеспечение необходимого объема памяти в запоминающих устройствах и бесперебойность электропитания). Наблюдения начинаются, прерываются и заканчиваются строго в установленное графиком время. Во время проведения наблюдений исполнитель обязан обеспечить бесперебойное питание станции, а также контролировать ход наблюдений (показания геометрического фактора, количество наблюдаемых спутников, соотношения "сигнал / шум", степень разрядки аккумуляторной батареи, количество произошедших сбоев в приеме сигналов). По истечении заданного времени наблюдения прекращаются, повторно измеряется высота инструмента, производится запись данных наблюдений, заполняется журнал (карточка) наблюдений на пункте. В карточке (журнале) наблюдений должна содержаться следующая информация (см. Приложение 2): - название пункта наблюдения и его условное обозначение, внесенное в регистрационный файл; - фамилия оператора; - метеоданные; - серийные номера основных компонентов установленной на пункте спутниковой аппаратуры (антенны, приемника и т. д.); - высота установки антенны над геодезической маркой; - время начала и завершения сеанса; - время начала и окончания технологических перерывов; - зарисовка или фотография установки антенны; - замечания, касающиеся проведения наблюдений, которые могут оказаться полезными в процессе камеральной обработки результатов наблюдений. 5.2.5 Прием и сохранение данных наблюдений на исходном пункте По окончании наблюдений данные копируются на устройства длительного хранения информации - компакт-диск, жесткий диск компьютера и т.д. При этом рекомендуется создавать одну рабочую копию и одну резервную на разных физических дисках. 5.2.6 Обработка результатов наблюдений на исходном пункте Обработка результатов наблюдений и определение геоцентрических координат исходных пунктов выполняется с использованием специальных программ, позволяющих выполнять обработку линий свыше 1000 километров с использованием данных наблюдений на всех пунктах сеанса привязки и сертифицированных для применения на территории Российской Федерации. 5.3 Спутниковые наблюдения на пунктах каркасной и заполняющей сетей 5.3.1 Общие сведения Полевые работы по наблюдениям на пунктах каркасной и спутниковых городских геодезических сетей включают следующие процессы: - подготовка оборудования к работе; - установка станций на пунктах наблюдений, включение, инициализация; - проведение спутниковых наблюдений; - прием и сохранение данных наблюдений; - предварительная обработка результатов наблюдений. 20 5.3.2 Подготовка оборудования к работе Подготовка оборудования к работе осуществляется согласно пункту 5.2.2. Круглый уровень и оптический центрир должны быть поверены и отъюстированы. 5.3.3 Установка станций на пунктах наблюдений, включение, инициализация Подготовка станций для работы на пунктах выполняется согласно пункту 5.2.3. Установка антенны спутникового приемника над центром пункта осуществляется с применением оптических центриров либо при помощи центрировочного устройства. 5.3.4 Проведение спутниковых наблюдений 5.3.4.1 Спутниковые наблюдения на пунктах каркасной сети выполняются сетевым методом, с использованием статического режима и, как правило, одновременно на всех пунктах каркасной сети. Допускается выполнение наблюдений несколькими перекрывающимися зонами, на которые делится вся создаваемая каркасная сеть. Смежные зоны должны иметь не менее 3 общих пунктов и обязательно включать один исходный пункт (ИП). Программа спутниковых наблюдений должна состоять из сдвоенных, равных по времени сеансов наблюдений. Между сеансами наблюдений обязательна повторная установка антенны при изменении ее высоты не менее чем на 10 см. Повторная центрировка обязательна на всех пунктах кроме пунктов с системами принудительного центрирования. Время наблюдений зависит от длин сторон каркасной сети и составляет: Таблица 6 Длина линии, км до 15 15 - 30 свыше 30 Продолжительность одного сеанса, час 3 3-4 не менее 4 Продолжительность сеанса наблюдений определяется по времени наблюдений максимальной стороны каркасной сети в сеансе. 5.3.4.2 Наблюдения на пунктах СГГС-1 и СГГС-2 выполняются сетевым и совмещенным методами с использованием статического режима и, как правило, несколькими перекрывающимися зонами, на которые делится вся создаваемая сеть. Смежные зоны должны иметь не менее 3 общих пунктов. Программа спутниковых наблюдений должна состоять из сдвоенных, равных по времени сеансов наблюдений. При наблюдениях на пунктах, на которых отсутствует устройство принудительного центрирования, между сеансами производится небольшое изменение высоты инструмента не менее чем на 10 см, повторная центрировка и измерение высоты установки антенн спутниковых приемников. Время наблюдений на пунктах СГГС-1 и СГГС-2 зависит от длин сторон сети и составляет: Таблица 7 Длина линии, км до 5 5 - 10 свыше 10 Продолжительность одного сеанса, час 1,5 1,5 - 2 не менее 2 Продолжительность сеанса наблюдений определяется по времени наблюдений максимальной стороны сети в сеансе. 5.3.4.3 Наблюдения начинаются, прерываются и заканчиваются строго в установленное графиком время. 21 Во время проведения наблюдений исполнитель обязан обеспечить бесперебойное питание станции, а также контролировать ход наблюдений (показания геометрического фактора, количество наблюдаемых спутников, соотношения "сигнал / шум", степень разрядки аккумуляторной батареи, количество произошедших сбоев в приеме сигналов). 5.3.4.4 По истечении заданного времени наблюдения прекращаются, повторно измеряется высота инструмента, производится запись данных наблюдений, заполняется журнал (карточку) наблюдений на пункте. Заполнение карточки спутниковых наблюдений производится согласно пункту 5.2.4 (см. Приложение 2). 5.3.5 Прием и сохранение данных наблюдений По окончании наблюдений и возвращении на базу полевые данные копируются на устройства длительного хранения информации - дискеты, компакт-диски, жесткий диск компьютера и т.д. При этом рекомендуется использовать структуру каталогов, приведенную в Приложении 6, и создавать одну рабочую копию и одну резервную на разных физических дисках. 5.4 Особенности работ при внецентренной установке спутниковых приемников 5.4.1 При выполнении геодезических работ с использованием спутниковых приемников часто возникает ситуация, когда невозможно или нецелесообразно устанавливать спутниковый приемник непосредственно над центром пункта. Эта ситуация возникает при наличии вблизи пункта экранирующих препятствий, различного рода отражающих поверхностей, наружных сигналов сложной формы, при закреплении центра пункта стенными реперами (марками). Особенно часто подобные трудности встречаются при выполнении городских геодезических работ – реконструкции городской сети, развитии съемочных и межевых сетей. 5.4.2 Если установка спутникового приемника производилась над вспомогательным рабочим центром, то для объединения спутниковых измерений в геоцентрической системе координат (ПЗ-90, МГС-84) и имеющейся информации в плоской прямоугольной (референцной) системе координат (государственной или местной) необходимо решить следующие задачи: - передачи координат в плоской прямоугольной системе от постоянного центра геодезического пункта на место установки спутникового приемника (рабочий центр) и затем, после окончательной обработки сети, передачи координат от мест установки спутниковых приемников (рабочих центров) на постоянные центры пунктов; - передачи пространственных геоцентрических координат от места установки спутникового приемника на постоянный центр геодезического пункта. 5.4.3 Передача координат в государственной или местной системе от постоянного центра геодезического пункта на место установки спутникового приемника (снесение координат, привязка к стенной паре и др.) является классической задачей геодезии. 5.4.3.1 Полярный метод применяют, когда имеется возможность установки геодезических приборов (теодолит, светодальномер) на постоянном центре пункта и есть прямая возможность угловых и линейных измерений. 5.4.3.2 Метод угловой засечки применяют при недоступности пунктов местной сети. В этом способе достаточным условием для передачи координат с постоянного центра пункта сети на рабочий центр является измерение группы углов из простых геометрических построений. 5.4.3.3 Передача координат с постоянного центра пункта сети, установленного на здании, осуществляется на два наземных рабочих центра. Каждый рабочий наземный центр закрепляется двумя стенными знаками. Для лучшей геометрии сети расстояние между рабочими центрами должны быть не менее 200м. Измерение углов и сторон в образовавшихся треугольниках выполняют с точностью соответствующего класса (разряда). Углы треугольников должны быть не менее 30є. 22 Схемы геометрических построений при передаче плоских прямоугольных координат от постоянного центра геодезического пункта на место установки спутникового приемника (рабочий центр) и формулы вычислений приводятся в приложении 4.1. 5.4.4 После окончательной обработки сети передача координат от мест установки спутниковых приемников (рабочих центров) на постоянные центры пунктов сети осуществляется аналогичными методами, кроме передачи координат на стенные знаки. 5.4.4.1 На стенные знаки координаты передаются с временных рабочих центров, на которых выполняются угловые и линейные измерения традиционными геодезическими методами, при этом углы и стороны измеряются с точностью соответствующего класса. Для исключения ошибок рекомендуется привязку стенных знаков выполнять с контролем, состоящим в том, что его выполняют дважды: один раз от временного центра. второй - от контрольного центра. Схема привязки стенных пунктов приведена в приложении 4.2. Измерения для передачи координат с временных точек на центры стенных знаков выполняют с суммарной средней квадратической погрешностью ± 2 мм. Контроль при привязке стенных знаков осуществляется из сравнения измеренного расстояния между знаками и вычисленного. Расстояния между парой стенных знаков вычисляется по формуле: 2 d = b12 + b2 − 2b1b2 cos Θ , где b1 - расстояние от временного рабочего центра до одного стенного знака; b2 - расстояние от временного рабочего центра до другого стенного знака Θ - угол между направлениями на стенные знаки, d - расстояние между стенными знаками. Расхождение вычисленных и измеренных значений расстояний d при каждом определении не должно превышать 4 мм. Расхождений 2-х вычисленных значений d не превышать 6 мм. 5.4.5 Передача геоцентрических координат определенных спутниковой системой на пункт местной сети осуществляется способами: 1. Вычисление геоцентрических координат пункта местной сети по геоцентрическим координатам пункта спутниковой сети, элементам редукции (непосредственно измеренным или вычисленным) и параметрам связи пространственной и референцной систем координат. 2. Вычисление геоцентрических координат пункта местной сети по спутниковым измерениям на вспомогательных точках. 5.4.5.1 Вычисление геоцентрических координат центра пункта местной сети по геоцентрическим координатам пункта спутниковой сети, элементам редукции (непосредственно измеренным или вычисленным) и параметрам связи пространственной и референцной систем координат требует строгой ориентировки элементов редукции по направлению истинного меридиана и знания точных параметров связи геоцентрической и топоцентрической систем координат. Выполнение этой операции при помощи прилагаемого к спутниковому приемнику программного обеспечения по приблизительным параметрам связи геоцентрической и референцной систем координат (введение редукции) допускается для спутниковых городских геодезических сетей на этапе предварительной обработки. 5.4.5.2 Вычисление геоцентрических координат пункта местной сети по спутниковым измерениям на вспомогательных точках является более строгим способом. Для вычисления пространственных координат наземного пункта сети по спутниковым наблюдениям на вспомогательных точках разбивают створ с двумя вспомогательными точками, затем выполняют спутниковые наблюдения на вспомогательных точках и измеряют рулеткой или светодальномером расстояния между центром пункта и вспомогательными точками. Спутниковые наблюдения на третьей вспомогательной точке и измерение расстояния между ней и центром пункта выполняют для контроля. Аналогично определяют пространственные координаты стенных пунктов по спутниковым наблюдениям на вспомогательных точках установленных в створе с определяемыми 23 стенными пунктами. При невозможности разбивки одного створа для двух стенных пунктов, разбивают два створа, включая в каждый по одному стенному пункту. Разбивка створов, для установки вспомогательных точек выполняется не только в плане, но и по высоте с точностью + 2 мм. При этом линии измеряются наклонные. Программа спутниковых наблюдений при внецентренной установке должна состоять из строенных, равных по времени сеансов наблюдений, между которыми производиться перестановка антенн спутниковых приемников, повторная центрировка и измерение высоты их установки. Схемы геометрических построений при передаче геоцентрических координат от мест установки спутникового приемника (вспомогательные точки) на постоянный центр геодезического пункта и формулы вычислений приводятся в приложении 4.3. 5.5 Предварительная обработка спутниковых наблюдений 5.5.1 Предварительная обработка выполняется с целью оперативной оценки качества измерений в ходе, сети или на отдельном объекте. По результатам предварительной обработки делается вывод о пригодности полевых материалов для окончательной обработки и получения готовой продукции либо о необходимости повторных или дополнительных наблюдений. Предварительная обработка выполняется на полевой базе партии или бригады. Оперативное, до выезда бригады из района работ, выполнение предварительной обработки позволяет повысить качество полевых материалов путем отсеивания недопустимых результатов наблюдений и сократить затраты, связанные с дополнительными измерениями. Основными критериями контроля являются: - разрешение неоднозначности по всем линиям сети; - оценка точности по внутренней сходимости результатов обработки; - сходимость результатов по замкнутым построениям в сети; - сходимость с ранее выполненными измерениями и контрольными расстояниями между известными пунктами. 5.5.2 Предварительная обработка результатов спутниковых наблюдений и определение предварительных геоцентрических координат пунктов спутниковой сети может выполняться с использованием стандартного программного обеспечения фирмы-изготовителя спутниковых приемников, позволяющего выполнять обработку линий не менее 20 километров, с использованием данных наблюдений на всех линиях сеанса наблюдений, и сертифицированных для применения на территории Российской Федерации. 5.5.3 Расхождения между результатами определения линий из разных сеансов устанавливается исходя из следующих величин ожидаемых точностей разового определения компонент пространственных векторов при использовании бортовых радиоэфемерид спутников (с учетом ошибок центрировки и измерения высоты антенн): - для двухчастотных измерений за время наблюдений от 1 до 3 часов и при любых расстояниях средняя квадратическая ошибка m = ±( 5 + 5x10-7D), мм определения каждой из плановых компонент; - для одночастотных измерений за время наблюдений от 1 до 3 часов и при расстояниях в несколько километров (до 10 км) средняя квадратическая ошибка m = ± ( 10 + 1x10-6D), мм определения каждой из плановых компонент; - для одночастотных измерений при расстояниях до нескольких сотен метров средняя квадратическая ошибка m = ±5 мм определения каждой из плановых компонент. Для определения разностей высот принимается значение ошибки в 1,5 раза больше при расстояниях более 1 км и в 2 раза больше при расстояниях менее 1 км. Допуски устанавливаются исходя из допуска на разность двойных измерений по правилу: ∆ доп = k ∗ m ∗ 2 для парных измерений и 24 ∆ доп = k ∗ m вой линии больше 2. для уклонения от средних значений при числе определений базо- Здесь значение k устанавливается равным 2,0, что соответствует доверительной вероятности около 95%. Примерно в 5% случаев допускается величины расхождений, соответствующие значениям k больше 2,0. Расхождения, соответствующие значениям k больше 3 не допускаются. В этом случае необходимо выполнить повторные наблюдения. 5.5.4 Оценка точности измерений геодезической спутниковой аппаратурой выполняется по замкнутым фигурам (полигонам). Допустимая невязка приращений координат вычислялась по следующей формуле: W f ,доп = (m1,доп ) 2 + (m2,доп ) 2 + (m3,доп ) 2 , где mi,доп – допустимые значения погрешностей по сторонам треугольника. Фактическая невязка приращений координат рассчитывается по формуле: W f = (W∆X ) 2 + (W∆Y ) 2 + (W∆Z ) 2 , где W∆X, W∆Y, W∆Z – невязки по осям координат. При этом допустимая погрешность измерения длины определяется по формуле: Для линий длиной менее 5 км mдоп = ( 5 + 5 * 10-6 * D) мм, где D – измеряемое расстояние в м. Для линий длиной более 5 км используется следующая формула: mдоп = ( 5 + 1 * 10-6 * D) мм. 5.5.5 Программы обработки спутниковых наблюдений разделяются по методу обработки спутниковых данных: - вычисления отдельных линий; - многоточечные решения; - многосеансные. 5.5.6 Метод обработки отдельных линий обеспечивает контроль и локализацию некачественных линий и точек. Некачественные точки могут быть локализованы по оценке точности линий, сходящихся в этой точке. Другим методом контроля, позволяющим локализовать некачественные линии, является контроль по замкнутым геометрическим построениям. Если сумма приращений координат по замкнутому векторному ходу соответствует требуемой точности, то линии, входящие в это построение, являются качественными. При обработке спутниковых данных методом вычисления отдельных линий применяются три варианта: - обработка всех возможных комбинаций отдельных линий; - обработка только независимых линий; - комбинированный вариант, в котором используется число линий большее чем во втором варианте, или при использовании результатов более чем одного сеанса наблюдений. 5.5.7 Процесс обработки данных состоит из трех основных этапов. Первый заключается в выборе данных и параметров вычислений. На втором этапе происходят непосредственно вычисления, выполняемые автоматически и не требующие вмешательства оператора. Результаты для анализа и последующего сохранения в базе данных представляются на последнем этапе. 5.5.7.1 Выбор данных включает в себя выбор объекта, временной зоны; линий, участвующих в обработке; выбор опорной станции; задание начальных координат опорной станции, выбор интервалов времени для полевых данных, включаемых в обработку. 5.5.7.2 Выбор параметров вычислений включает в себя корректировку угла отсечки; выбор тропосферной модели; выбор ионосферной модели; выбор варианта использования 25 эфемерид; выбор используемых данных (код, фаза); выбор комбинации частот; выбор максимальной длины вычисляемой линии; корректировка априорного значения средней квадратической ошибки. 5.5.8 Координаты выбранного местоположения опорной станции для вычисления базисных линий должны быть известны с точностью в пределах 1-5 м. Большие ошибки в координатах местоположения опорной станции могут привести к ошибкам при вычислении базисных линий, ошибкам масштаба, элементов разворота и сказаться на неудачном разрешении неоднозначности. В режиме обработки отдельной линии один из пунктов является исходным, а второй - определяемым. В качестве исходного используется пункт имеющий полные значения координат в геоцентрической системе с необходимой точностью. 5.5.9 При условии успешного разрешения неоднозначности в протокол обработки записываются как разности, так и предварительные полные значения геоцентрических координат определяемого пункта, а также длины линий вместе со средними квадратическими ошибками вычисленных величин, определенными на основе использования внутренней сходимости обрабатываемых данных. Такая информация сохраняется в базе данных. Если координаты определяемого пункта вычислены с нескольких исходных пунктов, разность координат из различных решений не должна превышать установленный в программе обработки допуск. 5.5.10 Выполняется сравнение длин линий, полученных из предварительной обработки спутниковых измерений и редуцированных в местную систему координат, с длинами линий, вычисленными по значениям координат пунктов из ранее выпущенных каталогов. По результатам полевых работ сдается объяснительная записка о выполненной работе, в которой должна содержаться следующая информация: - названия пунктов и их условные обозначения, внесенные в регистрационный файл; - фамилии исполнителей полевых и камеральных работ; - тип и серийные номера основных компонентов спутниковой аппаратуры (антенны, приемника и т. д.); - тип и серийные номера основных компонентов камеральной обработки (компьютера, программного обеспечения и т. д.); - высоты установки антенн над геодезическими марками; - время выполнения измерений и обработки; - зарисовки или фотографии установки антенны; - протоколы обработки с указанием разностей координат, предварительных полных значений геоцентрических координат, а также длины линий вместе со средними квадратическими ошибками вычисленных величин, определенными по внутренней сходимости обрабатываемых данных; - ведомости сравнения длин линий с оценкой полученных расхождений; - замечания, касающиеся проведения наблюдений, которые могут оказаться полезными в процессе камеральной обработки результатов наблюдений. 6 Реконструкция участков геодезических сетей методом полигонометрии В случае утраты геодезических пунктов либо невозможности производства спутниковых наблюдений на отдельных городских территориях, доведение плотности городского геодезического обоснования до необходимого уровня, проводится проложением ходов полигонометрии. 6.1 Рекогносцировка, обследование и закладка пунктов городских геодезических сетей 6.1.1 На основании утвержденного проекта традиционных работ в составе спутниковой городской геодезической сети, производится рекогносцировка геодезических сетей. При 26 рекогносцировке уточняется проект геометрии сети, намечаются места установки пунктов ходов полигонометрии и их связь с исходными, а так же совмещаемыми пунктами. При этом все сохранившиеся ходы полигонометрии работ прошлых лет должны быть корректно связаны с новыми геодезическими построениями. 6.1.2 Отдельные ходы и сети ходов полигонометрии 4 класса и 1 разряда должны опираться на 2 и более исходных пункта высшего класса, при этом ориентирование этих геодезических построений производится, как правило, измерением примычных углов на смежные исходные пункты, удаленные на расстояние не менее 700 м и 250 м соответственно для пунктов спутниковой сети и 4 класса. Проложение висячих ходов не допускается. 6.1.3 Топология новой сети ходов полигонометрии должна быть корректной по отношению к ранее выполненным работам: не допускается пересечение сторон, самопересечений, бесконтрольных примыканий к пункту старой сети. 6.1.4 Отдельные геодезические построения (в том числе старые и новые) должны быть связаны между собой, если расстояния между ближайшими пунктами 4 класса менее 2.5 км и 1 разряда менее 1.5 км. 6.1.5 Ходы полигонометрии должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной для производства угловых и линейных измерений. Места установки пунктов должны быть легко доступны, хорошо опознаваться на местности и обеспечивать долговременную сохранность центров и знаков. Между двумя смежными пунктами должна быть обеспечена видимость с земли. 6.1.6 Места установки пунктов целесообразно выбирать с учетом возможности передачи дирекционных углов с примычных пунктов по стороне проектируемой полигонометрии не короче средней расчетной. 6.1.7 Центры установленных на здании пунктов закрепляются марками, заложенными в тур или верхнее перекрытие. Центр знака должен быть пригоден для традиционных и спутниковых наблюдений. 6.1.8 Закладка центров городских пунктов полигонометрии выполняется согласно «Правил закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей». 6.2 Полигонометрия 6.2.1 Развитие и реконструкция городской геодезической сети традиционными методами проводится, как правило, проложением ходов полигонометрии. Допускается при условии подготовки технического обоснования предрасчета точности развитие линейно-угловых сетей с применением традиционных методов. 6.2.2 При измерении углов и сторон полигонометрии применяются аттестованные в установленном порядке инструменты: теодолиты, светодальномеры, электронные тахеометры, технические характеристики которых должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 8: Основные характеристики инструментов, применяемых для полигонометрии и линейноугловых сетей. Таблица 8 Показатели Средняя квадратическая погрешность угломерной части (сек) Средняя квадратическая погрешность измерения расстояния 4 класс 1-3 5мм ±3*10-6D 1 разряд 1-5 5мм±5*10-6D где D – измеряемое расстояние в км. 27 6.2.3 При измерении линий светодальномерами, линий и углов электронными тахеометрами следует руководствоваться соответствующими инструкциями по эксплуатации данного прибора и штатного программного обеспечения. 6.2.4 Технические характеристики ходов полигонометрии изложены в таблице 9. Таблица 9 Показатели Предельные длины отдельных ходов полигонометрии в зависмости от количества сторон в ходе 4 класс (S км) Количество сторон (N) 1 разряд (S км) Количество сторон (N) Предельные длины ходов между исходной и узловой точкой Предельные длины ходов между узловыми точками Наименьшая длина стороны* Относительная ошибка хода Средняя квадратическая ошибка измерения угла (по невязкам в ходах) Угловая невязка хода или полигона (n-число углов в ходе) угловые секунды 8 10 12 15 20 2/3 S от N** 1/2 S от N*** 0,25 1:25 000 2" 30 20 15 10 6 10 12 15 20 25 2/3 S от N** 1/2 S от N*** 0,12 1:10 000 5" 50 40 25 15 10 5" n 10" n Примечание: *-Максимальные длины сторон не регламентируются, но стороны в ходе полигонометрии должны быть примерно равные. **-2/3 длины отдельного хода, определенных в зависимости от числа сторон N при уменьшении N хода на 2/3. ***-1/2 длины отдельного хода, определенных в зависимости от числа сторон N при уменьшении N хода на 1/2. 6.2.5 При измерении линий светодальномерами и электронными тахеометрами количество приемов должно составлять: - полигонометрии 4 класса –3 приема, - полигонометрии 1 разряда –2 приема. Под приемом в этих случаях принимается 2 наведения на отражатель. Количество отсчетов в наведении регламентируется инструкцией по эксплуатации прибора. 28 6.2.6 Измерения углов на пунктах полигонометрии производится способом измерения отдельного угла или способом круговых приемов, как правило, по трехштативной системе, с точностью центрирования 1мм. 6.2.7 Число угловых приемов, в зависимости от класса (разряда) и типа применяемого прибора, приведено в таблице 10: Таблица 10 Средняя квадратическая погрешность измерения угла (по угловой точности прибора) 1" 2" 3" 5" Число приемов 4 класса 4 6 8 - 1 разряда 2 2 3 6.2.8 Результаты измерений отдельных углов или направлений на пунктах полигонометрии должны находится в пределах допусков, указанных в таблице 11: Таблица 11 Элементы измерений, к которым относятся допуски Расхождение между значениями одного и того же угла, полученного из двух приемов Колебание значений угла, полученных из разных приемов Расхождение между результатами наблюдений на начальное направление в начале и конце полуприема Колебание значений приведенных к общему нулю, в отдельных приемах Средняя квадратическая погрешность измерения угла (по угловой точности прибора) 1" 6" 2" 8" 3" 10" 5" 12" 5" 8" 10" 12" 6" 8" 10" 12" 5" 8" 10" 12" 6.2.9 Расхождения между значениями измеренного и прежнего значения угла на примычных пунктах не должны превышать значений приведенных в таблице 12: Таблица 12 Класс, разряд Исходные пункты высшего класса 4 класс прежних работ 1 разряд прежних работ 4 класс новой работы 6" 8" 16" 1 разряд новой работы 10" 12" 18" 6.2.10 Относительная ошибка сторон, полученная при сопоставлении старых и новых измерений на совмещенных пунктах должна быть не хуже 1:25 000 для 4 класса и 1:10 000 для 1 разряда, в противном случае подтверждается качество работ повторными наблюдениями. 29 6.2.11 При измерении линий для введения поправок за метеоусловия определяется температура воздуха с точностью 10 С и давление с точностью 5 мм рт. ст. 6.2.12 Точность установки инструментов над центром пункта, а также измеренная высота инструмента должна составлять 1 мм. 6.2.13 Программное обеспечение электронных инструментов должно быть протестировано и адаптировано для контроля качества наблюдений на станции и при камеральной обработке. 6.2.14 В результате произведенных полевых работ по полигонометрии представляются материалы согласно перечню в приложении 9. 6.3 Определение высот пунктов городских геодезических сетей 6.3.1 Все пункты старой и новой городской геодезической сети должны иметь отметки высот, значения которых могут быть получены различными методами в соответствии с таблицей 13. Таблица вариантов определения отметок высот пунктов городской геодезической сети Таблица 13 тип пункта пункты глубокого заложения пункты мелкого заложения стенные знаки пункты на зданиях временные пункты государственное нивелирование I-IV класса о техническое нивелирование _ спутниковые наблюдения _ тригонометрическое нивелирование _ из материаллов переуравнивания + _ о + _ + о _ _ + _ + _ о + _ + + + + + где: о- обязательный вариант + - допустимый вариант _ - не допустимый вариант 6.3.2 При реконструкции высотной городской геодезической сети пересечение старых и новых линий нивелирования не допускается. 6.3.3 Отметки геодезических пунктов полученных из геометрического, тригонометрического нивелирования и спутниковых наблюдений должны быть приведены к принятой в городе системе высот, и иметь связь с Государственной системой высот. 7 Камеральная обработка и уравнивание спутниковых измерений 7.1 На завершающей стадии обработки результатов спутниковых измерений должны быть решены следующие задачи: - анализ качества и надежности измерений, уравнивание спутниковой сети и получение окончательных значений геоцентрических координат пунктов спутниковой сети; 30 - вычисление предварительных параметров перехода между координатными системами; - создание единого каталога спутниковой сети и составление технического отчета; - создание и ведение информационной справочной геодезической системы; - выработка рекомендаций по переуравниванию общей сети города, используя в качестве исходных пункты спутниковой сети, и вычислению окончательных параметров перехода между координатными системами. 7.2 Камеральная обработка и уравнивание выполняется с применением современных электронно-вычислительных машин для реализации многоточечных и многосеансных вариантов обработки. Камеральная обработка выполняется с использованием программ, сертифицированных для применения на территории Российской Федерации, и позволяющих выполнять обработку линий длиной не менее 100 километров с использованием данных на всех пунктах как минимум одного сеанса наблюдений или всех сеансов наблюдений на объекте. 7.3 Технологическая схема обработки спутниковых городских геодезических сетей, представленная в Приложении 13, состоит из следующих укрупненных процессов: - Вычисление и уравнивание геоцентрических координат пунктов каркасной сети. - Вычисление линий каркасной сети на физической поверхности земли. - Передача геоцентрических координат и линий каркасной сети (КС) для включения в государственную геодезическую сеть в предприятие Роскартографии, ответственное за уравнивание государственной геодезической сети. - Включение КС города в сеть ГГС при очередном этапе уравнивания. Вновь полученные после совместного уравнивания координаты пунктов ГГС могут использоваться для уравнивания городской сети в государственной системе координат (ГСК) и получения каталогов в этой системе без искажения результатов спутниковых измерений. До получения новых координат пунктов каркасной сети в государственной системе «ключ» перехода и каталог координат считаются предварительными. 7.4 Параллельно с передачей в предприятие Роскартографии, ответственное за уравнивание государственной геодезической сети, геоцентрических координат и линий приступают к обработке спутниковой сети в местной системе координат (МСК) города. 7.4.1 Обработка и уравнивание пунктов каркасной сети (КС) в местной системе координат (МСК) города включает следующие основные этапы. - Преобразование геоцентрических координат пунктов КС в предварительные референцные (плоские прямоугольные) в ГСК по точным формулам (см. "Аппаратура радионавигационной глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ. Методы преобразования определяемых точек. Государственный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 51794-2001" [19]).См. Приложение 25. - Преобразование предварительных плоских прямоугольных координат пунктов каркасной сети из ГСК в МСК по старым параметрам местной системы координат. 7.4.2 Обработка и уравнивание пунктов спутниковой городской геодезической сети (СГГС) включает следующие основные этапы: - обработка и уравнивание пунктов СГГС в геоцентрической системе координат; - обработка и уравнивание пунктов СГГС в местной системе координат; - анализ расхождений координат в местной системе на совмещенных пунктах; - уточнение параметров местной системы координат и при необходимости выполнение еще одного цикла камеральной обработки. Допускается выполнение камеральной обработки и уравнивания пунктов СГГС в геоцентрической системе координат с использованием программ, сертифицированных для применения на территории Российской Федерации, и позволяющих выполнять обработку линий длиной не менее 100 километров с использованием на всех пунктах данных одного сеанса наблюдений. 31 7.4.3 Камеральная обработка и уравнивание пунктов СГГС в местной системе координат может выполняться по двум схемам: - уравнивание трилатерации (линейно-угловой сети) в местной системе координат, - преобразования координат по точным формулам. 7.4.3.1 Уравнивание трилатерации в местной системе координат выполняется по следующей технологии: - определение всех непосредственно измеренных линий в сети; - отбор из общего числа линий тех, которые удовлетворяют требованиям к конфигурации геодезической сети (по критериям длин линий, углов в треугольниках, жесткости геометрических фигур и т. д.); - вычисление наклонных длин отобранных линий на физической поверхности Земли; - редуцирование наклонных длин линий на поверхность относимости местной системы координат (эллипсоид, плоскость в трех или шестиградусной зоне, плоскость местной системы координат с условной высотой и условным осевым меридианом, средний уровень города и т.д.); - уравнивание и оценка точности полученной сети трилатерации с использованием одной из известных программ уравнивания геодезических сетей. Этот метод окончательной обработки позволяет осуществить гибкий подход к вопросам уравнивания и определения точных значений параметров связи государственной и местной систем координат с минимальными искажениями результатов измерений. 7.4.3.2 По второму способу координаты пунктов СГГС могут быть получены путем преобразования уравненных геоцентрических координат в ГСК, а затем из ГСК в МСК. На первом этапе преобразования участвуют существующие (принятые ранее) параметры перехода (ключа) от ГСК к МСК. 7.4.3.3 В каждом варианте необходимо выполнить анализ расхождений координат на совмещенных пунктах. Следует по возможности избегать масштабирования результатов спутниковых измерений, максимально используя высотное редуцирование результатов измерений на поверхность относимости местной системы координат по полным формулам и при необходимости изменять его значение в ключе местной системы координат. 7.4.3.4 Если расхождения координат на совмещенных пунктах превышает 8-10 см, производится уточнение параметров местной системы координат с целью минимизация расхождений. 7.4.3.5 На следующем этапе повторяется процедура преобразования координат пунктов КС из ГСК в МСК по уточненным параметрам, уравнивание трилатерации СГГС (по первому варианту) либо преобразование геоцентрических координат в ГСК и МСК (по второму варианту), анализа расхождений координат на совмещенных пунктах и уточнение параметров местной системы координат. При допустимом расхождении координат на совмещенных пунктах процесс уравнивания и установление параметров местной системы координат считается завершенным. При установлении окончательных параметров местной системы координат составляется схема деформации старой сети (изолиний расхождения координат) (см. Приложение 26. Схема составляется для определения объемов внесения исправлений в выполненные топографические съемки в масштабах 1:500 и 1:1 000 (в большей степени в масштабе 1:2 000), а также объемов всякого рода разбивочных работ 7.5 При преобразовании координат пунктов из государственной в местную должны быть учтены следующие данные: - долгота осевого меридиана местной системы; -значения координат начального пункта в местной системе; - значения координат начального пункта в государственной системе; - угол поворота оси местной системы координат относительно государственной; - значение поверхности относимости местной системы координат, к которой отнесены измерения. 32 Параметры перехода от государственной системы координат к местной согласуются с ТИГГН и полномочными органами городской администрации. В особых случаях эти вопросы решаются Роскартографией. 7.6 В случае если окончательные координаты пунктов каркасной сети (КС) в ГСК будут получены до завершения обработки в МСК, работы повторяются от преобразования координат из ГСК в МСК и далее по циклу (см. п. 6.4 - 6.5) до установления окончательных параметров местной системы координат. 7.7 В случае, если окончательные координаты пунктов каркасной сети (КС) в ГСК будут получены через продолжительное время, то для получения окончательных координат пунктов каркасной сети (КС) и спутниковой городской геодезической сети (СГГС) в ГСК и установления окончательных параметров местной системы координат необходимо выполнить уравнивание спутниковой городской геодезической сети (СГГС) в ГСК или преобразование геоцентрических координат СГГС в плоские прямоугольные в ГСК по параметрам, полученным для каркасной сети (КС), и установить окончательные параметры МСК. 7.8 Если геодезическая сеть создается не на всем участке, а как дополнение к ранее созданной сети, то допускается использовать в качестве исходных пункты каркасной и спутниковой городской геодезической сети. В этом случае спутниковой городской геодезической сети присваивается 2 класс (СГГС-2) до момента последующего включения этих сетей в совместное уравнивание, когда они войдут в городской каталог как пункты спутниковой городской геодезической сети 1 класса (СГГС-1). 7.9 По окончании вычислений все материалы должны быть надлежащим образом оформлены для последующего использования при составлении каталогов координат и высот и технических отчетов о геодезических работах. Отчётные материалы обработки спутниковых сетей сдаются на хранение в электронном виде и бумажных носителях. 7.10 По результатам работ сдается краткий технический отчет о выполненной камеральной обработке и уравнивании, в котором должна содержаться следующая исходная и обработанная информация: - названия пунктов и их условные обозначения, внесенные в регистрационный файл; - фамилии исполнителей полевых и камеральных работ; - тип и серийные номера основных компонентов спутниковой аппаратуры (антенны, приемника и т. д.); - тип и серийные номера основных компонентов камеральной обработки (компьютера, программного обеспечения и т. д.); - высоты установки антенн над геодезическими марками; - время выполнения измерений и обработки; - зарисовки или фотографии установки антенны; - протоколы обработки с указанием разностей координат, полных значений геоцентрических координат, а также длины линий вместе со средними квадратическими ошибками вычисленных величин, определенными по внутренней сходимости обрабатываемых данных; - ведомости сравнения длин линий с оценкой полученных расхождений; - ведомости обработки и уравнивания с указанием полных значений геоцентрических и плоских прямоугольных координат в ГСК и МСК со средними квадратическими ошибками вычисленных величин, определенными по внутренней сходимости обрабатываемых данных; - ведомости сравнения координат совмещенных пунктов с оценкой полученных расхождений; - замечания, касающиеся проведения наблюдений и обработки, которые могут оказаться полезными в процессе анализа результатов и составления каталога. 33 8 Совместное уравнивание городских геодезических сетей 8.1 По окончании обработки спутниковых городских геодезических сетей выполняется совместное уравнивание полигонометрии работ разных лет. При этом полигонометрия 4 класса уравнивается в государственной и местной системах координат, а полигонометрия 1 и 2 разрядов - в местной системе координат. Переуравнивание прежней сети любой точности производится по материалам ранее выполненных измерений. 8.2 Совместное уравнивание выполняется с применением современных электронновычислительных машин и сертифицированных программных продуктов и содержит следующие виды работ: - составление схемы геодезической сети работ разных лет; - составление алфавитного указателя пунктов геодезических сетей работ разных лет, с целью уточнения совмещенных пунктов и исключения из сети одноименных названий путем присвоения им литеров; - проверку и обработку ведомостей углов и линий, журналов угловых и линейных измерений, журналов нивелирования; - контроль вычисления привязки стенных знаков и снесенных пунктов геодезических знаков на зданиях; - проверку и оформление материалов определения элементов приведения; - совместное уравнивание полигонометрии работ разных лет; - систематизацию материалов и подготовку к сдаче. 8.3 Вычисления ведутся в уже установленной для данного города системе координат. Переуравнивание не сохранившихся пунктов триангуляции ранее исполненных работ не выполняется, т.к. их при полевых работах заменяют новыми пунктами СГГС с установлением связи со старыми ходами полигонометрии. 8.4 Анализ ранее исполненных работ предшествует непосредственным вычислениям при переуравнивании. К анализу относятся следующие работы: - Проверка совмещения новых и старых центров пунктов по актам закладки путем сравнения номеров марок на оттисках, снятых с центров; сличения углов при выполнении полигонометрии и сравнения сторон совмещенных пунктов полигонометрии и спутниковых сетей; - Анализ материалов уравнительных вычислений исходной основы ранее исполненных работ. При этом особое внимание следует обратить на основу, составленную по различным геодезическим работам, а также на метод уравнивания. Наиболее слабым следует считать взаимное положение двух смежных пунктов, координаты которых не были получены из совместного или многоэтапного уравнивания различных геодезических построений как государственной сети, так и сетей сгущения. Погрешность стороны в самом слабом месте геодезической сети не должна превышать: - 1:50 000 при развитии сети 4 класса; - 1:20 000 при развитии сети сгущения 1 разряда; - 1:10 000 при развитии сети сгущения 2 разряда. Необходимо обратить внимание выполнялось ли ранее приведение направлений на плоскость при удалении города на расстояние более 20 км в государственной системе координат, а также точность редуцирования сторон полигонометрии. 8.5 В качестве исходных для совместного уравнивания геодезического обоснования используются координаты пунктов каркасной и спутниковой городской геодезической сетей. Городская геодезическая сеть должна вставляться в жесткий контур уравненных пунктов спутниковой городской геодезической сети. При выполнении работы по уравниванию сети, как правило, не допускается разрыв в сплошности связей (образование "окон") с исходными пунктами.
В настоящем Руководстве изложены сведения о спутниковых радионавигационных системах (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, классификации спутниковых.
С точки зрения геометрии любая геодезическая сеть - это группа и L) в принятой двухмерной системе координат и отметки H в принятой системе высот или сетей, а также на основе использования спутниковой геодезической Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей.
Зических сетей с использованием спутниковых систем. ГЛОНАСС/(ЗРЗ. создания и реконструкции гор0дских геодезических сетей. В настоящее время.
« Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» подготовлено на.
![](https://stat002.fosite.ru/counters/4337078.gif?ui=4337078&ci=51&dn=byte-tracker8.fosite.ru&un=byte-tracker8.fosite.ru&lg=ru&visitorid=-1&stid=2&stdb=1&color1=E5E5E5&color2=555555&color3=000000&color4=737373&color5=FFFFFF&turn_on=on&img=0&"+mlp_r+"&)