Прикладная геодезия

Геодезиялық торлар мемлекеттік геодезиялық торларына геодезиялық толықтыру торларына және геодезиялық түсіру торларына бөлінеді.

Мемлекеттік геодезиялық торлар барлық масштабтағы топографиялық түсірістердің  геодезиялық негізі болып табылады және олар ғылыми және инженер техникалық есептерді шешуде халық шаруашылығының талабын қанағаттандырады.

Мемлекеттік геодезиялық торларға кіретіндер:

а) 1, 2, 3 және 4 класты пландық торлар. Олар бұрыштық және сызықтық өлшемдердің дәлдіктеріне, торлардың қабырғаларының ұзындығына және дамутудың ретіне байланысты бір-бірінен ажыратылады. Пландық торлар триангуляция, трилатерация, полигонометрия әдістерінен және олардың бірікпелерінен құралады;

б) I, II, III және IV класты биіктік нивелир торлары;

 

Триангуляция әдісі

 

Триангуляция әдісі  ең бірінші рет 1614 ж ұсынылған. Бұл әдіс барлық мемлекеттерде кең қолданылады. Триангуляция әдісінің мәні жер бетінде үшбұрыштар жүйесін салудан тұрады, онда үшбұрыштардың барлық бұрыштары және кейбір базистық қабырғалардың ұзындықтары өлшенеді (1 сурет).

Үшбұрыштың қалған қабырғаларының ұзындықтарының белгілі тригонометриялық формулалармен есептеп табады. Егер де негізгі пункттің (А) координатасы, дирекциондық бұрышы (α) мен негізгі қабырғаның ұзындығы (d) белгілі болса, онда тура геодезиялық есепті біртіндеп шешу арқылы қалған пункттердің координаталарын есептеп шығаруға болады.

1 класты триангуляция тең қабырғалы  үшбұрыштың қатарынан тұрады, олар 200 км-ден тұратын меридиандар  мен параллельдердің бойымен  орналасады. Осылай салынған үшбұрыштардың  қатарлары бір-бірімен қиылысып, периметрі 800-1000 км тұйық полигон құрайды (Сурет 1).

 

 

Сурет 1

 

1 класты полигондардың түйіндерінің  қиылысқан жерлерінде базистік  қабырғаларды не базистік торлардың  шығу қабырғаларын өлшейді. Базистік  (шығу) қабырғаларының ұшынан Лаплас пунктін анықтайды, яғни айтқанда пункттің ендік пен бойлығын және азимут бағытын анықтау үшін астрономиялық бағдарлау жасайды.

2 класты триангуляцияны үшбұрыштың  тұтас торлар құрып, 1 класты триангуляция  полигонын толтыру үшін салады. Олар толықтыру және барлық топографиялық түсірістердің геодезиялық негіздеу торларын дамыту үшін пайдаланылатын тірек торларына жатады.

3 және 4 класты триангуляция ірі  масштабты топографиялық түсірістің  негізі болып, мемлекеттік геодезиялық  торларды әрі қарай толықтыруда пайдалынады. Олар үлкен кластың торларының ішінде бөлек пункт немесе қоспасы болып салынады.

Триангуляция әдісінің артықшылығы:

Әр түрлі физика-географиялық жағдайларда  қолдануға мүмкіндігі мол. Көп мөлшерде өлшеулер алу, яғни далалық жағдайларда  өлшеуге, бақылауды орындауға болады. Торлардың қос пункттерінің арасында олардың өзара орнын анықтау дәлдігі жоғары болуы керек.

Кемшілігі:

Бұрыштарды өлшеу кезінде 1 пункттен 2 пунктке баруға талап етеді. Сондықтан  бұл жұмыстар үлкен көлемді шығындарды талап етеді.

Триангуляция торларының техникалық мінездемесі:

Кесте 1

Көрсеткіштер	Триангуляция кластары
	I	II	III	IV
Триангуляция тізбегінің ұзындығы; км	200	-	-	-
Үшбұрыш қабырғаларының ұзындығы; км	20 – 25	7 – 20	5 – 8	2 – 5
Базистік салыстырмалы қателігі	1: 400000	1: 300000	1: 200000	1: 200000
Әлсіз қабырғалардың салыстырмалы қателігі	1: 300000	1: 200000	1: 120000	1: 70000
Үшбұрыштардағы бұрыштардың ең кіші мәні	400	300	200	200
Бұрыш өлшеудің орташа квадраттық қателігі	±0.7"	±0.1"	±1.5"	±2"

 

 

1.3 Трилатерация әдісі

 

3 және 4 класты мемлекеттік геодезиялық  торлары трилатерация әдісі-мен  де салынады. Трилатерация триангуляцияға  ұқсас, үшбұрыштық жүйеден тұрады, бұнда тек үшбұрыштардың барлық  қабырғалары өлшенеді. Үшбұрыштардың  шешімі арқылы горизонтальдық  бұрыштарды анықтайды, дирекциондық бұрыштарды есептеп табады. Пункттердің координаталарын триангуляциядағы қолданған әдістермен есептеп шығарады және үшбұрыштың А, В, С қабырғаларын пайдаланып COS теоремасын бойынша шешіледі. Ол әртүрлі масштабтағы III, IV класты инженерлік-геодезиялық тор және I, II разрядты жиелету торларын құруға арналған. Жоғарғы классты геодезиялық торларды құруға бұл әдіс қолданылмайды.

Торлардың қабырғаларының ұзындықтары  радио және жарық қашықтық өлшегіштермен  өлшенеді. Қабырғаларды өлшегенде салыстырма-лы қателердің шамасы 3 класс – 1: 1 000 000, 4 класс – 1: 40 000-нан аспау керек.

Трилатерация әдісінің негізгі  сипаттамасы:

 

Кесте 2

Көрсеткіштер	IV	I	II
Қабырғалардың ұзындығы, км	1 – 5	0.5 – 5	0.25 – 3
Қабырғалардың ұзындықтарын анықтаудың шекті салыстырмалы қателігі	1: 50000	1: 20000	1: 10000
Үшбұрыш бұрыштарының ең кіші мәні	20	20	20
Төртбұрыштарының ең кіші мәні	25	25	25
Бастапқы пунктер үшбұрыштың саны	6	8	10

 

 

 

ИНЖЕНЕРЛІК ПОЛИГОНОМЕТРИЯ. ЖОБАЛАРДЫҢ ДӘЛДІГІН БАҒАЛАУ. БҰРЫШТАРДЫ ЖӘНЕ СЫЗЫҚТАРДЫ ӨЛШЕУ ДӘЛДІГІН ЕСЕПТЕУ. СЫЗЫҚТЫҚ ӨЛШЕУЛЕР ҮШІН ЖАҢА ЖАРЫҚ ҚАШЫҚТЫҚ ӨЛШЕУІШТЕРДІ ҚОЛДАНУ. ҚҰРЫЛЫС САЛЫНҒАН ТЕРРИТОРИЯДА БҰРЫШТЫҚ ӨЛШЕУЛЕРДІ ОРЫНДАУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ. ЭЛЕКТРОНДЫ ТАХЕОМЕТРЛЕРДІ ҚОЛДАНУ.

 

Полигонометрия әдісі

 

Бұл әдіс геодезиялық торды құру үшін ХХ ғ 60 жылдарынан бастап кең қолданылды. Бұл кезде геодезиялық өндірісінде  дәлдігі жоғары жарық және радиоұзындық өлшеуіштер кең қолданылды.Орманды  жазықтарда және күрделі қолайсыз жерлерде триангуляция торларын дамыту қиындыққа түседі және тиімсіз болады, сондықтан ондай жерлерде полигонометрия әдісі қолданылады. Бұл әдіс жер бетінде жүріс полигондар жүйелерін салудан тұрады, бұнда барлық бұрыштар мен қабырғалар өлшенеді (Сурет 2).

 

 

Сурет 2

 

Егер де пункттің координаталарымен  бір қабырғасының дирекциондық бұрышы белгілі болса, онда полигонометриялық  жүрістің барлық пункттерінің координаталарын  есептеп табуға болады.

Полигонометрияда бұрыштар тиісті дәлдікті теодолитпен өлшенеді. Полигонометриялық жүрістің қабырғаларының ұзындығын өлшеу үшін жарық және радио, оптикалық қашықтық өлшеуіштерді, болаттан жасаған және инварлық сымдарды, ленталарды және рулеткаларды қолданады. Қабырғалардың ұзындығы, бұрыштары қосымша геометриялық фигуралардан жасалған базистерді өлшеу арқылы анықталады.

Полигонометрия 4 класқа бөлінеді:

1 класты полигонометрия меридианы  және параллель бойынша периметрі  700-800 км сызылған жүрістер арқылы  салынады. Полигондардың шеткі төбелерінде  Лаплас пункттерін анықтайды. 2 класты  полигонометрия 1 класты триангуляция немесе полигонометрия полигондарының периметрі 150-180 км тұйық полигондар торларымен дамытылады. Полигонометрия 3 және 4 класс бір түйінді пункттер бар жүріс жүйелерінен немесе жоғарғы класты мемлекеттің геодезиялық пункттеріне тірелетін жүрістерден құралады.

Қала, құрылыс салынған жерлерде бұл  әдіс триангуляция әдісіне қарағанда  экономикалық жағынан тиімді және тез  орындалады. Бірақ бұл әдістің  кемшіліктерін айтуға болады:

1. Далалық жағдайда өлшеулерге бақылау триангуляция әдісіне қарағанда аз болады.
2. Пункттер арасында геометриялық торларды құру байланыстың саны аз.

Полигонометрия торларына қойылатын  негізгі шарттары және техникалық сипаттамалары  кестеде көрсетілген.

Кесте 3

Көрсеткіштер	IV	I	II
Жүрістің шекті ұзындығы; км - Жеке  -Бастапқы түйіндес -Түйіндес   нүктелер арақашықтығы	15 10 7	5 3 2	3 2 1.5
Полигонометрия шектік периметрі, км	30	15	9
Жүріс қабырғаларының ұзындығы, км -Ең үлкен -Ең кіші -Орташа	2 0.25 0.5	0.8 0.12 0.3	0.35 0.08 0.2
Жүрістегі қабырғалардың шектік саны	15	15	15
Жүрістің шекті салыстырмалы қателігі	1: 25000	1: 10000	1: 5000
Бұрышты өлшеудің орташа квадраттық қателігі	3 сек	5 сек	10 сек

 

 

ҚҰРЫЛЫСТЫҚ ГЕОДЕЗИЯЛЫҚ ТОР. ЖЕР  БЕТІНДЕ ТОРДЫ ҚҰРУ ӘДІСТЕРІ. РЕДУЦИЯЛАУ ӘДІСТІН МАҒЫНАСЫ. ТОРДЫ ҚҰРУДЫҢ КЕЗІНДЕРІНІҢ ӘРТҮРЛІ САНЫ ҮШІН ӨЛШЕУЛЕРДІҢ ДӘЛДІГІН ЕСЕПТЕУ. ТОРДЫҢ ПУНКТТЕРІН БЕКІТУ.

 

Геодезиялық құрылыс  торы.

 

Құрылыстық тор - негізінен өндірістік жерлерде жасалынып, бөлшектеу жұмыстарының, техникалық жабдықтаудың және өндірістік түсірістердің жасалу негізі болып саналады.

Құрылыстық тордың инженерлік-геодезиялық  тор ретінде сипаттамалық ерекшелігі болып, пункттердің орналасуында торларды құратын квадраттардың немесе кейбір жағдайларда төртбұрыштардың, яғни олардың жақтарының жобаланатын  ғимараттар остеріне немесе техникалық жабдықтаудың орналасу белдіктеріне (остеріне) параллель болып келетіндігі. Яғни, құрылыстық тор – жергілікті жерде бекітілген ғимарат белдіктеріне және өндірістік бөлу жұмыстарына байлау жасауды жеңілдететін тік бұрышты координат жүйесі болып табылады.

Басқа тірек торларының түрлеріне  қарағанда құрылыстық торының орналасу пункттері алдын-ала жобаланады. Жобалау болашақ ғимараттың басты  жоспарында жасалады. Мұның өзінде құрылыстық тор пункттерінің орнын  олардың көп бөлігін сақтап қалатындай етіп өндірістік құрылыс жұмыстарын жасайды.

Құрылыстық тор мақсаты мен  салынып жатқан объектінің түріне байланысты тор шаршыларының қабырға ұзындықтарын 100 метрден – 400 метрге дейін алады. Бірақ құрылыста жиірек қабырғасы 200 метр болатын торды қолданады. Цехтік жағдайларда техникалық  құрал-жабдықтарды орналастыру үшін торды 10-20 м. Қабырғалы етіп жобалайды.

Құрылыстық торды жасау кезінде  жеке төртбұрышты координаттар жүйесін  қолданады. Бұл жүйенің басын  құрылыстық тордың барлық пункттерінің абсцисі мен ординаты оң таңбалы болатындай етіп алынады. Координаттың белдіктері көп жағдайларда А және В әріптерімен белгіленеді. Пункттің реттік номерін белгілеу үшін әріптерге индексті қосады, ал бұл индекс абсцис және ординат остері бойынша неше жүз метр бар екендігін көрсетеді. Мысалы, пункт номері А3/В5 деп белгіленсе, ол пункттың Х = 300 м, Ү = 500м. координаттары бар екендігін білдіреді.

Құрылыстық торды құру дәлдігінің талаптары оның мақсаттылығыны қарап  қойылады. Ірі өндірістік кешендерді салу тәжірибесі көбінесе негізгі бөлу жұмыстары мен топографиялық түсірістаерді 1:500 масштабында жасау кезінде құрылыстық тордың іргелес пункттерінің орналасу қателігінің орташа мәні 200м арақашықтықта 2 см болатынын көрсетті. Тордың  тік бұрыштары 20'' орташа квадраттық қателігімен салынуы шарт. Құрылыстық тордың алдын -ала орналасу жерін ескере отырып, жергілікті жерге шығару процессі бірнеше сатыдан тұрады.