С точки зрения геометрии любая геодезическая сеть – это группа зафиксированных на местности точек, для которых определены плановые координаты (X и Y или B и L) в принятой двухмерной системе координат и отметки H в принятой системе высот или три координаты X, Y и Z в принятой трехмерной системе пространственных координат.
Геодезическая сеть России создавалась в течение многих десятилетий; за это время изменялись не только классификация сетей, но и требования к точности измерений в них.
Согласно [18] все геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:
- государственные геодезические сети (ГГС),
- геодезические сети сгущения (ГСС),
- геодезические съемочные сети.
В настоящее время считаются действующими Инструкция 1966 года [18] о ГГС, Инструкция 1982 года о ГСС и съемочных сетях и ряд ведомственных положений и инструкций о других видах сетей.
Насущной задачей нынешнего периода является создание единой классификации всех существующих и перспективных геодезических сетей, которая бы соответствовала международным стандартам.
Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач. Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть создается построением нивелирных ходов и сетей геометрического нивелирования. Государственная геодезическая сеть подразделяется на сети 1,2, 3 и 4 классов, различающиеся точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон сети и порядком последовательного развития.
Государственная геодезическая сеть 1 класса, называемая еще астрономо-геодезической сетью (АГС), строится в виде полигонов периметром около 800 – 1000 км, образуемых триангуляционными или полигонометрическими звеньями длиной не более 200 км и располагаемыми по возможности вдоль меридианов и параллелей.
Государственная геодезическая сеть 2-го класса строится в виде триангуляционных сетей, сплошь покрывающих треугольниками полигоны, образованные звеньями триангуляции или полигонометрии.
Требования к точности измерения горизонтальных углов и расстояний в триангуляции приведены в таблице 7.1, в полигонометрии – в таблице 7.2.
Таблица 7.1.
| Класс сети | Ср. кв. ошибка измерения углов | Относительная ошибка базисных сторон | Длина стороны треугольника |
| 1 | 0.7″ | 1 : 400 000 | > 20 км |
| 2 | 1.0 | 1 : 300 000 | 7 – 20 км |
| 3 | 1.5 | 1 : 200 000 | 5 – 8 км |
| 4 | 2.0 | 1 : 200 000 | 2 – 5 км |
Таблица 7.2.
| Класс сети | Ср. кв. ошибка измерения углов | Относительная ошибка стороны хода | Длина стороны хода |
| 1 | 0.4″ | 1 : 300 000 | > 20 – 25 км |
| 2 | 1.0 | 1 : 250 000 | 7 – 20 км |
| 3 | 1.5 | 1 : 200 000 | > 3 км |
| 4 | 2.0 | 1 : 150 000 | > 2 км |
Кроме того, должны быть выполнены условия по количеству сторон в ходе, по длине периметра полигонов и некоторые другие.
Средние квадратические ошибки измерения превышений на 1 км хода в нивелирных ходах и сетях I, II, III, IY классов равны 0.8 мм, 2.0 мм, 5 мм и 10 мм соответственно; предельные ошибки на 1 км хода приняты равными 3 мм, 5 мм, 10 мм и 20 мм соответственно [15].
Для топографических съемок в Инструкции 1966 года [18] установлены следующие нормы плотности пунктов ГГС:
- для съемок в масштабах 1 : 25 000 и 1 : 10 000 – 1 пункт на 50 – 60 км2,
- для съемок в масштабах 1 : 5 000 – 1 пункт на 20 – 30 км2,
- для съемок в масштабах 1:2 000 и крупнее – 1 пункт на 5-15 км2.
В труднодоступных районах плотность пунктов ГГС может быть уменьшена, но не более, чем в 1.5 раза.
На территории городов, имеющих не менее 100 000 жителей или занимающих площадь в пределах городской черты не менее 50 км2, плотность пунктов ГГС должна быть доведена до 1 пункта на 5 – 15 км2.
Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов [14] – таблица 7.3.
Таблица 7.3.
| Разряд сети | Ср. кв. ошибка измерения углов | Относительная ошибка измерения расстояний |
| 4 кл. | 3.0″ | 1 : 25 000 |
| 1 разр. | 5.0″ | 1 : 10 000 |
| 2 разр. | 10.0″ | 1 : 5 000 |
Следует подчеркнуть, что измерения в 4-м класс полигонометрии ГСС выполняются со значительно меньшей точностью, чем в 4-м классе ГГС.
Плотность пунктов ГСС должна быть доведена до 1 пункта на 1 км2 на незастроенной территории и до 4 пунктов на 1 км2 на территории населенных пунктов и на промплощадках.
Государственную геодезическую сеть 4 класса можно считать переходным видом сетей между ГГС и ГСС.
Отметки пунктов ГСС определяются из нивелирования IY класса или из технического нивелирования.
Геодезические съемочные сети служат непосредственной основой топографических съемок всех масштабов. Они создаются всеми возможными геодезическими построениями; плотность их пунктов должна обеспечивать высокое качество съемки. Отметки пунктов съемочных сетей разрешается получать из технического нивелирования (при высоте сечения рельефа h 1 м) или из тригонометрического нивелирования (при высоте сечения h 1 м).
На территории России кроме ГГС, ГСС, ГНС (государственной нивелирной сети) существуют и другие виды геодезических сетей [20]:
- фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС),
- государственная фундаментальная гравиметрическая сеть (ГФГС),
- доплеровкая геодезическая сеть (ДГС),
- космическая геодезическая сеть (КГС),
- спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1),
- спутниковая дифференциальная геодезическая сеть (СДГС).
Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработана методика измерений.
Проектирование триангуляции, трилатерации и сложных произвольных сетей выполняется, как правило, на ЭВМ по специальным программам.
