Отметка геодезическая: Высотная основа строительства и передача отметок на горизонты – Высота точки (отметка) — это… Что такое Высота точки (отметка) в геодезии, определение

Содержание

Высота точки (отметка) - это... Что такое Высота точки (отметка) в геодезии, определение

Визир - Приспособление, устройство для визуального наведения угломерного, дальномерного или наблюдательного прибора на определенную точку в пространстве.

Вершина - Верхняя точка горы или наиболее высокая часть горного массива или отрога.

Восток (точка востока) - Точка пересечения математического горизонта с небесным экватором, лежащая справа (посередине между точками севера и юга) от наблюдателя, стоящего лицом к северу; обозначается В., О (нем. Ost) или Е (англ. East).

Верньер - Приспособление, с помощью которого отсчитывают доли делений основной шкалы лимба в геодезических приборах. Действие верньера основано на способности глаза уверенно устанавливать совпадение 2 штрихов, когда один из них является продолжением другого и концы их совпадают.

Водораздел - Линия на земной поверхности, проходящая вдоль хребта по гребню и соединяющая его наиболее возвышенные точки.

Вектор - Прямолинейный отрезок с определенным направлением, выходящий из начальной точки и приходящий в конечную точку. Характеризуется числовым значением и направлением.

Векторное изображение - Цифровое представление точечных, линейных и полигональных пространственных объектов в виде набора координатных пар.

Высшая геодезия - Раздел геодезии занимающийся определением фигуры, размеров и гравитационного поля Земли. В задачи высшей геодезии входит также изучение теорий и методов основных геодезических работ, служащих для построения опорной геодезической сети и доставляющих данные для решения научных и практических задач геодезии.

Вертикал - Большой круг небесной сферы, проходящий через зенит и надир. Вертикал, плоскость которого перпендикулярна меридиану называют первым вертикалом. Пересечение первого вертикала с небесным горизонтом дает точку запада и востока.

Водосбор - Линия на земной поверхности, с которой поверхностные и подземные воды стекают в определенный водоем.

Вертикальный угол - Угол в вертикальной плоскости (угол наклона, зенитное расстояние и прочее).

Военная топография - Отрасль топографии, изучающая способы и средства получения информации о местности в интересах боевой деятельности войск.

Величина геодезическая

- Физическая величина, подлежащая измерению в процессе геодезических работ. Например, горизонтальный угол, длина, приращение координат и т. д.

Высотная сеть - Сеть пунктов земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены из нивелирования. Пункты нивелирной сети закрепляют на местности марками нивелирными и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину. Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съёмок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры.

Высотная разбивочная основа - Геодезическое построение на строительной площадке, обеспечивающее определение высотных отметок проектных элементов комплекса. Отметки пунктов высотной разбивочной основы определяются нивелированием IV класса. Пункты государственной нивелирной сети (ГНС) дополняются строительными реперами из расчетов не менее 2-х для каждого объекта строительства, а для многосекционных зданий по одному строительному реперу на каждую станцию.

Вращение земли - вращение Земли вокруг своей оси с запада на восток, или против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса мира. Вращение Земли вызывает смену дня и ночи, определяет длительность суток. Происходит неравномерно: под влиянием главным образом лунных и солнечных приливов (приливного трения) длительность суток непрерывно возрастает на 1-2 мс в столетие, а из-за сезонных изменений (выпадения осадков и т.п.), тектонических процессов и других в течение года колеблется в пределах 1-2 мс. Положение оси вращения Земли, а следовательно и земных географических полюсов, меняется из-за прецессии и нутации.

Высокоточная геодезическая сеть - Сеть, обеспечивающая следующую по точности после фундаментальной сети реализацию координатной системы, опирающаяся на пункты ФАГС. Основную часть методики создания ВГС составляют спутниковые определения.

Геодезическая высота — Википедия

Разница между нормальной, геодезической и высотой квазигеоида

Геодези́ческой (эллипсоида́льной) высото́й некоторой точки физической поверхности земли называется отрезок нормали к эллипсоиду от его поверхности до данной точки. Вместе с геодезическими широтой и долготой (

B и L соответственно) она определяет положение точки относительно заданного эллипсоида. Физически эллипсоида не существует, следовательно геодезическая высота не может быть непосредственно измерена наземными методами. Определить её возможно с помощью спутниковых измерений, а также посредством обработки рядов триангуляции, астрономо-геодезического нивелирования.

Как видно из определения геодезическая высота зависит от расположения и параметров выбранного эллипсоида, поэтому геодезическую высоту разделяют на две части. Одна из них характеризует физическую поверхность Земли относительно уровенной поверхности (информацию о ней получают в большей степени нивелированием), вторая, более гладкая, характеризует отличие отсчётного эллипсоида от геоида. Первую часть называют гипсометрической, а вторую — гладкой или геоидальной частью. Уровенная поверхность имеет несравненно более плавную форму в сравнении с физической, следовательно геоидальная часть меняется гораздо медленнее гипсометрической.

В зависимости от особенностей выбора гипсометрической части существуют разные системы геодезических высот:

Ортометрическая система высот[править | править код]

Ортометрическая высота точки - это расстояние (H) вдоль отвесной линии от точки до поверхности Геоида. Ортометрическая высота для практических целей является "высотой над уровнем моря".

Ортометрическая система высот как правило привязанна к определенной высоте в одной точке, а не к точному среднему уровню моря в любом месте.

Ортометрические высоты обычно используются для инженерных работ, хотя и динамическая высота может быть использованна для крупномасштабных гидрологических целей.

Альтернативой ортометрической высоте являются динамическая высота и нормальная высота.

Различные страны используют различные исходные точки опорной поверхности. В России исходным считается Кронштадтский футшток и Балтийская система высот. В США текущий датум NAVD88.

Поскольку гравитация не является постоянной на больших площадях, ортометрическая высота также не является постоянной. Так на территории США гравитация на 0,1% сильнее на севере Соединенных Штатов, чем на юге, поэтому ровная поверхность, имеющая ортометрическую высоту в 1000 метров в Монтане, будет иметь высоту в 1001 метр в Техасе.

Нормальная система высот[править | править код]

Нормальные высоты - это высоты от поверхности квазигеоида, один из нескольких типов высоты. Альтернативы: ортометрическая высота и динамические высоты.

Нормальная высота точки вычисляется из геопотенциальных чисел путем деления геопотенциального числа точки, т. е. ее разности геопотенциалов с уровнем моря, на среднюю нормальную гравитацию, вычисленную вдоль отвеса точки. (Точнее, вдоль эллипсоидной нормали, усредняя по диапазону высот от 0-эллипсоид-H*; процедура, таким образом, рекурсивна.

Нормальные высоты, таким образом, зависят от выбранного опорного эллипсоида. Советский Союз и многие другие страны Восточной Европы выбрали высотную систему, основанную на нормальных высотах, определяемых геодезическим точным нивелированием.

Нормальные значения гравитации легко вычислить через плотность земной коры вокруг отвеса.

Нормальные высоты занимают видное место в теории гравитационного поля Земли, разработанной школой М. С. Молоденского.

Эталонная поверхность, с которой измеряются нормальные высоты, называется квазигеоидом, представляющим собой "средний уровень моря", аналогичный геоиду и близкий к нему, но лишенный физической интерпретации эквипотенциальной поверхности.

Динамическая система высот[править | править код]

Динамическая высота - это относительный способ указания высоты точки отличной от исходного футштока (глобальной системы высот), в отличие от ортометрической высоты или нормальной высоты. Т.е динамическая высота является локальной.

Динамическая высота является наиболее подходящей мерой высоты при работе с уровненными поверхностями на большой географической территории и используется Датумом Великих Озер в США и Канаде.

Динамическая высота постоянна, если следовать одному и тому же гравитационному потенциалу, когда они перемещаются с места на место. Из-за изменения силы тяжести поверхности, имеющие постоянную разницу в динамической высоте, могут быть ближе или дальше друг от друга в различных местах. Динамические высоты обычно выбираются так, чтобы они имели сопряжения с геоидом.

Когда оптическое выравнивание выполнено, путь близко соответствует следующему значению динамической высоты по горизонтали, но не ортометрической высоте для вертикальных изменений, измеренных на выравнивающем стержне. Таким образом, небольшие поправки должны быть применены к полевым измерениям, чтобы получить либо динамическую высоту, либо ортометрическую высоту, обычно используемую в технике. Паспорта данных Национальной Геодезической службы США дают как динамические, так и ортометрические значения.

Динамическая высота может быть вычислена с использованием нормальной силы тяжести на 45-градусной широте и геопотенциального числа местоположений.

  • Огородова Л. В. Часть 3. Теоретическая геодезия. // «Высшая геодезия». Учебник для вузов. — Москва: Геодезиздат, 2006. — 384 с. — ISBN 5-86066-076-6.

Репер (геодезия) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Репер во Франции У этого термина существуют и другие значения, см. Репер.

Репе́р (от фр. repère — метка, знак, исходная точка[1]) в геодезии — знак, который находится в определённой точке земной поверхности с известной абсолютной высотой[1]. Эта высота определяется посредством нивелирования относительно исходной уровенной поверхности

[1]. На реперах закрепляется металлический диск диаметром 5 сантиметров (марка) с номером и указанием ведомства. В Российской Федерации принято вычислять высоты реперов относительно нулевой отметки Кронштадтского футштока[2].

Фундаментальные реперы представляют собой железобетонные пилоны[1]. Такие реперы закладываются в грунт на расстоянии 50 — 80 километров друг от друга на всех нивелирных линиях 1-го класса, наиболее важных линиях 2-го класса и рядом с главными морскими водомерными установками[1]. Другой вид реперов — рядовые: они закладываются через 5 — 7 километров на нивелирных линиях уже любых классов[1]. Рядовые реперы, в свою очередь, могут быть грунтовыми, которые устанавливаются в земле, стенными, которые закладываются в стены капитальных сооружений[1], и скальными, закладываемыми в скальный грунт. Наконец, существуют и вековые реперы, которые закладываются в точках пересечения нивелирных линий 1-го класса.

Фундаментальные и грунтовые реперы образуют на территории страны государственную нивелирную сеть и используются при изучении разности уровней морей, различных изыскательских работах и в качестве опорных пунктов для определения высот промежуточных точек земной поверхности во время топографических съёмок

[1].

В России используется Балтийская система высот[2]. В конце 1980-х годов производилась передача отметки Кронштадтского футштока на побережье дальневосточных морей, ошибка составила менее 15 сантиметров.

Вычисление отметок

связующихточек ;

промежуточныхточек , гдеГИ– горизонт инструмента, т.е. отметка визирной оси нивелира на данной станции .

Последовательное нивелирование

Если расстояние между точками нивелирования АиВбольше 300 м, то его разбивают на части - отрезки, а начальную и конечную точки каждого отрезка последовательно нивелируют способом из середины.

Такие измерения называются последовательным. нивелированием или проложением нивелирного хода, при этом точки на концах отрезков нивелируют как связующие и рейки на них не меняют.

Общее превышение между точками АиВравно . Отметка точкиВравна .

Влияние воздушной рефракции и кривизны Земли

Визирный луч вблизи земной поверхности из-за различной плотности воздушных слоев распространяется не прямолинейно, а по изогнутой в сторону земли кривой.

Такое явление называется рефракцией, при этом отсчеты по рейкам, на самом деле, берут не по горизонтальной линии, а по рефракционной линии.

Установлено, что ошибка отсчетов за рефракцию определяется соотношением , гдеd– горизонтальное расстояние между точками нивелирования,R– радиус Земного сфероида.

Ранее было показано, что влияние кривизны уровенной поверхности на высоты точек. Следовательно, совместное влияние , а превышение с учетом обоих факторов .

При R=6371 км иd, выраженном в сотнях метров, значенияf в миллиметрах равно . Например, приd= 50 мf= 0,2 мм; приd= 100 мf= 0,7 мм; приd= 150 мf= 1,5 мм.

При нивелировании из середины можно считать, что f1f2, т.е. влияние кривизны Земли полностью компенсируется, а влияние рефракции значительно ослабляется.

Геодезические опорные сети

Это совокупность точек на земной поверхности, положение которых определяют в единой системе координат и высот по результатам геодезических измерений. Сети образуют некоторые геометрические фигуры.

Исходные данные для основных сетей определяют из астрономических наблюдений:

  • координаты начального пункта;

  • азимут начальной стороны;

  • абсолютная отметка начального пункта.

Остальные элементы (координаты и абсолютные отметки других пунктов) вычисляют. Сеть с уже определенными элементами (координатами всех точек) называется опорной геодезической сетью. Сети делятся на плановые и высотные.

Принципы построения геодезических сетей

От общего к частному, т.е. вначале создают более крупные и точные сети, от которых развивают более мелкие и менее точные сети (основной принцип).

Постоянный контроль точностина всех стадиях геодезических работ.

Виды геодезических сетей

  1. Государственные – основа для всех топографо-геодезических работ.

  2. Ведомственные (местного значения) – развиваются на основе государственной сети.

  3. Съемочные – основа для составления карт и планов, а также для инженерно-технических целей.

  4. Специальные – предназначены для разбивочных работ в строительстве.

По точности каждый вид сети подразделяется на классы и разряды.

Требования, предъявляемые к геосетям

Сети должны удовлетворять соответствующим данному виду (классу, разряду) требованиям точности.

При создании сетей должна быть предусмотрена возможность их сгущения по запросам различных ведомств.

Пункты сетей должны быть долговечны и неподвижны, их расположение - удобным для пользования и быстрого нахождения на местности.

Плановые геодезические сети

Их создают методами: триангуляции, трилатерации и полигонометрии.

Триангуляция

Это сеть треугольников, в которой измеряют одну сторону (базис) и все горизонтальные углы. По теореме синусов вычисляют длины всех сторон, например,.

По известным XА,YВ ивычисляют дирекционные углы сторон и координаты пунктов триангуляции.

Это основной и самый точный метод создания государственных плановых сетей. Государственная триангуляция по точности делится на 4 класса.

Трилатерация

Это сеть треугольников, в которых измеряют длины всех сторон, а углы вычисляют. Различают сети 4-х классов, 1-го и 2-го разрядов.

Полигонометрия

Это система ломаных линий в виде многоугольников (полигонов) или отдельных ходов. Измеряют длины всех сторон и все горизонтальные углы. По точности делится на 4 класса.

Съемочные сети в основном создают методом полигонометрии с пониженными нормами точности.

Высотные геодезические сети

Их создают методом геометрического нивелирования.

Государственные сети прокладывают вдоль железных и шоссейных дорог.

Закрепление пунктов сетей на местности

Пунктыплановыхгосударственных сетей закрепляют постоянными центрами, а съемочных сетей - временными центрами.

Пункты высотныхгосударственных сетей закрепляют постоянными знаками – реперами и марками, а съемочных сетей – временными знаками.

Обозначение пунктов геодезических сетей

Пункты государственных плановых сетей обозначают сигналами и пирамидами.

Пункты съемочных сетей – вехами.

ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ НА МЕСТНОСТИ

Под позиционированием понимают измерения, выполняемые с целью определения координат местонахождения наблюдателя или объекта на земной поверхности.

Позиционирование от пунктов опорных сетей

Осуществляется путем «привязки» позиционируемых точек к пунктам опорной сети с известными значениями координат и высот.

Привязка – выполнение достаточного количества угловых, линейных, высотных измерений для передачи координат и высот с пунктов опорной сети на позиционируемые точки. По результатам выполненных измерений вычисляются координаты позиционируемых точек с использованием решений основных геодезических задач в различных комбинациях.

Высоты определяются из геометрического (или тригонометрического) нивелирования пунктов опорной сети и позиционируемых точек, чаще всего последовательного.

Реперная точка - что это такое? Для чего нужны реперные точки в строительстве, геодезии, бизнесе или науке?

Иногда научными или другими специфическими понятиями пользуются в сферах, не связанных с первоначальной. Так произошло с геодезическим термином «реперная точка». Согласно определению, геодезический репер – это отметка или знак, закрепленный в конкретной точке на земной поверхности. Координаты и высота этого места высчитываются нивелированием относительно известной и общепринятой величины.

Уровневые системы высот

реперная точкаВ России и некоторых странах бывшего СССР нулевой отметкой для отсчета уровня поверхности считается Кронштадтский футшток. Все обозначенные на картах этих стран геодезические знаки рассчитаны по принятой в 1977 г. Балтийской системе высот. В районах Дальнего Востока расчеты ведутся по Охотской системе высот. Погрешность ее относительно БСВ составляет меньше одного метра.

Футшток – это рейка с делениями для определения уровня воды в реке или ином водоеме. Иногда стационарно установленные футштоки, как опорные пункты и реперные точки в геодезии, используются учеными для наблюдений за изменениями уровня воды в морях, за движениями пластов поверхности земли по вертикали.

О Кронштадтском футштоке и определении уровня моря

Изначально изменение высоты уровня вод Финского залива отмечалось горизонтальными зарубками на стенках каналов и бассейнов, на поверхностях шлюзов. Когда в 1777 году в Кронштадте была организована специальная служба, наблюдения за водой проводились по отметкам футштока от дна Обводного канала.

Многолетние (с 1731 года) и регулярные заметки, наблюдения за колебаниями уровней воды Финского залива были обработаны гидрографом М. Ф. Рейнеке в 1840 г. По вычисленным им усредненным показаниям на каменной опоре одного из мостов через Обводной канал высекли горизонтальную черту. Через несколько десятков лет на этом уровне закрепили металлическую пластину с горизонтальной отметкой, практически совпадающей с нулевым показанием футштока.

Перенос уровня моря на сушу

реперные точки в бизнесе

На материковую территорию этот уровневый показатель был перенесен с помощью нивелировки по линии железной дороги «Санкт-Петербург – Ораниенбаум» и «привязан» маркой-болтом к одному из зданий на Балтийском вокзале. Именно этот болт с 1892 года был основным репером для всех нивелировочных измерений в стране.

В 1946 г. на территории Советского Союза была введена единая система координат и высот. За исходный приняли уровень Балтийского моря с отметкой, соответствующей нулю на Кронштадтском футштоке. Это и есть контрольная реперная точка государственной нивелирной системы. От отметки абсолютного нуля ведутся расчеты высот и глубин для всех отечественных карт и лоций, определяются орбиты для полетов космических кораблей.

Разновидности реперов в геодезии

реперная точка это

На местности реперная точка обозначается конструкцией в форме пирамиды из камней, досок или металлических трубок. В зависимости от назначения существует несколько видов реперов:

  • Вековые распределяются в соответствии со специальной схемой на территории всей страны. Они устанавливаются по инструкции в заданных географических точках. Их используют в основном с научными целями.
  • Фундаментальные оборудуются по всем нивелирным линиям первого класса (между вековыми) и по самым ответственным линиям второго класса. Расстояние между точками – от 50 до 80 км. Их закладывают исключительно в грунт в виде железобетонных столбов и пилонов. Так как фундаментальным репером можно пользоваться только в определенных случаях, недалеко от него устанавливают рядовой репер-спутник с точными перенесенными данными. Его используют в качестве опоры для нивелирования 3 и 4 классов.
  • Рядовые реперы бывают стеновыми, скальными и грунтовыми. Закрепленные на расстоянии от 3,5 до 7 км один от другого, эти знаки могут закладываться по всем нивелирным линиям.

Система связанных между собой фундаментальных и рядовых реперных пунктов и образует ГГС – государственную геодезическую сеть.

Картографическое обозначение геодезических знаков

На картах реперная точка отмечается специальными значками. Их различают следующим образом:

  • для астрономических пунктов;
  • для пунктов ГГС;
  • для центральных пунктов, закрепленных на территории;
  • для точек съемочных сетей;
  • для пунктов государственной нивелирной геодезической сети.

Все эти точки отмечены на реальной поверхности Земли металлическими пирамидками или рядовыми реперами. Геодезические центры, указывающие на расположение пункта, наносят на карты по координатам, то есть максимально точно, с указаниями отметок высоты.

Что такое реперная точка? Включенные в общую геодезическую сеть возвышенности, курганы, холмы или отдельно стоящие здания со шпилями, башнями или колокольнями обозначают условно принятыми комбинированными значками. Пункты ГГС в картах с крупным масштабом указываются абсолютно все. Астрономические точки, являющиеся ориентирами, обозначаются лишь в случаях, когда они являются исходными пунктами в данной местности.

Триангуляционные (реперные) пункты, их установка

реперная точка этоУстановкой постоянных знаков занимается Государственная геодезическая нивелирная сеть. Наземные части реперов взаимно видимы между собой на определенном расстоянии. Конструкция и высота знаков зависят от назначения, местных условий, грунта и расстояний от одной точки до другой.

Геодезические пункты могут быть выполнены в виде металлических или деревянных пирамид, каменных или железобетонных столбов. Высота каждой конструкции зависит от места привязки. Любой репер служит штативом или опорой для измерительного инструмента и наблюдателя.

Подземную часть такой конструкции выполняют в виде залитого бетоном фундаментного монолита. В саму точку, являющуюся центром пункта, вделана отлитая из металла метка. Надпись на последней указывает на номер и вид данного пункта. Название организации, выполнившей работы, и год установки отлиты вместе с меткой (обычно из чугуна).

Строительство и реперные марки

реперные точки в строительствеРеперы в форме диска, выполненные методом чугунного литья, устанавливаются в стены промышленных зданий, шлюзов, в устои и опоры мостов. Делается это для наблюдения за статичностью состояния крупных сооружений. На дисковых марках кроме надписей имеются выступы, предназначенные для установки нивелирной рейки. Назначение геодезических знаков можно разделить на следующие категории:
  • опорные, или контрольные, являющиеся основой для определения положения установленных марок с учетом сохранности и стабильности в течение долгого времени;
  • вспомогательные – это промежуточные знаки для передачи координат и значений между деформационными и опорными метками;
  • деформационные марки, которые закрепляются непосредственно на стенах наблюдаемых сооружений или зданий (при пространственных изменениях положения объекта эти метки двигаются вместе с ним).

Реперные точки в строительстве являются гарантией своевременного обнаружения подвижности или нестабильности крупного объекта, такого, как плотина гидроэлектростанции или высотное здание.

Кому все это нужно

Благодаря связанной между собой системе обозначенных пунктов образуется государственная геодезическая сеть. Специальные каталоги содержат списки с указанными координатами всех таких точек. Данные сведения используются топографами для изучения поверхности планеты, в инженерно-геодезических изысканиях, для разных нужд хозяйства страны.

реперные точки в бизнесе

Списки с указанием значений координат доводятся до офицерского состава армии вместе с топографическими картами. Артиллеристы тоже хорошо знают, что реперная точка – это метка, обозначающая известную высоту, своеобразная опора для пристрелки на местности.

Реперными точками на температурной шкале Цельсия принято считать значения закипания и замерзания воды на уровне моря.

В бизнесе это понятие используют для описания некоего положения дел, когда определенные действия могут привести либо к полному провалу, либо к успеху.

Здоровье, предпринимательство

Так как реперная точка – это некий показатель отсчета, «зацепка», данное понятие можно применять во многих сферах жизнедеятельности человека.

Исследуя причины частых стрессов у людей, постоянно живущих в мегаполисах, ученые выяснили, что виной тому является противоестественная визуальная среда. Распространение прямых углов и линий, зданий однообразной окраски, большого количества статических объектов отрицательно влияет на эмоциональное состояние человека. Психофизиологическое направление в науке, названное визуальной экологией, утверждает, что отсутствие отличительных признаков архитектурных декоративных элементов перегружает зрительный нерв.

что такое реперная точка

Глаз должен выделить, зафиксировать какую-то точку, деталь, элемент в визуальном пространстве, чтобы мозг воспринял окружающую среду как комфортную, близкую к природной и гармоничной. Только тогда у человека появляется ощущение эстетического и эмоционального удовлетворения.

Реперные точки в бизнесе – это своего рода подушки безопасности. Их можно использовать для повышения конкурентной способности предприятия. Если взять за основу некоторые маркетинговые методики или состояние дел в текущем периоде, можно выявить комплексные меры, которые необходимо принять для изменения ситуации в лучшую сторону.

Высота над уровнем моря — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 ноября 2019; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 ноября 2019; проверки требуют 6 правок.

Высота́ над у́ровнем мо́ря, высота́ — линейная мера разности потенциалов в точке земной поверхности и в начале счёта высот (исходном пункте). В исходном пункте высота принимается равной нулю.

Разность потенциалов силы тяжести в полной мере характеризует положение двух точек по высоте: вода течёт из точки с меньшим потенциалом в точку с большим потенциалом.

Следует отличать следующие понятия:

  • высоту (разность высот) в используемой системе от простой суммы нивелирных превышений: сумма нивелирных превышений зависит от пути, по которому выполнено геометрическое нивелирование.
  • высоту (разность высот) в используемой системе от геодезической высоты точки. Геодезическая высота точки — расстояние от точки до поверхности отсчётного земного эллипсоида, она не связана с разностью потенциалов (т. е. вода может течь в сторону возрастания геодезической высоты). Геодезическая высота отличается от высоты над уровнем моря на аномалию высоты.

История понятия

К середине XIX в. стало ясно, что при определении высот из геометрического нивелирования нельзя более полагать выводимые превышения равными разностям расстояний от центра Земли — необходимо иметь в виду нецентральность земного гравитационного поля, непараллельность уровенных поверхностей потенциала земной силы тяжести. А. П. Болотов [1], следуя французскому академику Л. Пюиссану [2][3] отметил возможность счета высот по перпендикулярам к сфероидальным поверхностям, параллельным поверхности океана. Л. Пюиссан в книге 1805 г. описал принципы геометрического нивелирования, не использовав сам термин «нивелирование» (сс. 230—237), но имея в виду поправки за рефракцию по Лапласу (сс. 223—229). Разности высот считал равными разностям расстояний до центра сферической Земли. Термин «нивелирование» появился в книге Пюиссана 1807 г. [4] Лаплас [5] дал описание астрономической и земной рефракции и измерение высоты барометром.

Внимание геодезистов к этому кругу вопросов привлекла в 1870 г. невязка в ~1,2 м полигона геометрического нивелирования, пересекшего Альпы у Симплона и Сен-Готарда. Позднее выяснилось, что эта невязка — результат просчета и влияние силы тяжести в подобных случаях едва ли будет больше дециметра. Теодор Ванд [6], Г. Захарие (G. Zachariae), Ф. Р. Гельмерт опубликовали свои работы о счете высот в земном гравитационном поле в этот период. Вклад выдающегося немецкого геодезиста Гельмерта [7] (и последующие публикации) особенно значителен. Именно он правильно оценил упомянутое влияние, им предложены динамические высоты, до сих пор сохранившие свою роль в теории и практике нивелирования (термин появился позднее) и метод вычисления ортометрических высот, служивший в нашей стране до замены таких высот нормальными. Разрабатывая теорию ортометрических высот — высот над геоидом Гаусса-Листинга, Гельмерт отметил принципиальную невозможность точного их определения по результатам измерений на земной поверхности.

В 1945 г. М. С. Молоденский (ЦНИИГАиК) впервые использовал нормальные высоты для решения задачи совместного определения фигуры Земли и внешнего гравитационного поля [8]. Дальнейшее развитие система нормальных высот получила в работах канд. техн. наук В. Ф. Еремеева (ЦНИИГАиК), и окончательно разработана к 1972 г. [9]

Основные системы высот над уровнем моря

  1. Динамическая высота (перевод разности потенциалов на линейную меру делением на постоянную величину, близкую к средней силе тяжести, например, среднее значение нормальной силы тяжести на широте 45°). Динамические высоты удобно применять вблизи одной и той же уровенной поверхности замкнутого водоёма или гидротехнического сооружения, в этом случае измеренные превышения не будут отличаться от соответствующей разности динамических высот. Применение динамических высот для решения геодезических задач неудобно, поскольку потребуется вводить поправку за переход к динамическим даже в линии нивелирования низкой точности.
  2. Ортометрическая высота (отрезок силовой линии реального поля силы тяжести от геоида Брунса до точки земной поверхности; разность потенциалов переводится в линейную меру делением на среднее интегральное значение реальной силы тяжести вдоль этого отрезка). Приращения ортометрической высоты по вертикали в точности равны приращению длины.
  3. Нормальная высота (отрезок силовой линии нормального поля силы тяжести от поверхности уровенного эллипсоида вверх до точки, в которой разность нормального потенциала равна разности реального потенциала; разность потенциалов переводится в линейную меру делением на величину среднего интегрального значения нормальной силы тяжести вдоль этого отрезка). Отметки нормальных высот, хотя и в общем случае непостоянны для одной и той же уровенной поверхности, лучше характеризуют уровенные поверхности с разными потенциалами, чем ортометрические. Приращения нормальной высоты по вертикали не равны приращению длины и соответствуют затуханию аномального гравитационного поля с высотой.
  4. Нормально-ортометрическая высота (отрезок силовой линии нормального поля силы тяжести от земной поверхности вниз до точки, в которой разность нормального потенциала равна разности реального потенциала; разность потенциалов переводится в линейную меру делением на величину среднего интегрального значения нормальной силы тяжести вдоль этого отрезка).

Исходный пункт счёта высот

В России и в Казахстане высоты точек земной поверхности над уровнем моря отсчитывают от среднемноголетнего уровня Балтийского моря, зафиксированного отметкой на Кронштадтском футштоке.

Балтийская система высот

В России в качестве государственной системы высот используется Балтийская система нормальных высот 1977 года, определенная по результатам уравнивания измерений на пунктах государственной нивелирной сети I и II классов главной высотной основы, выполненного ГУГК СССР в 1977 году. Отсчёт нормальных высот в Балтийской системе нормальных высот 1977 года ведется от нуля Кронштадтского футштока. За нуль Кронштадтского футштока принята горизонтальная черта на медной пластине Тонберга, укрепленной в устое Синего моста через Обводной канал в г. Кронштадте. Отметка горизонтальной черты пластины Тонберга равна 0,000 м. Строго говоря, исходным пунктом служит вековой репер вблизи футштока, связанный с началом счёта высот.

Примеры

Высоты горных вершин над уровнем моря определены наклонным визирным лучом из тригонометрическим нивелированием с точностью около 1 м, тогда как геодезическая высота вершины над отсчётным эллипсоидом может быть определена с точностью до 1 см с помощью геодезических ГНСС-приёмников.

См. также

Комментарии

Примечания

  1. Болотов А. П. Геодезия или руководство к исследованию общего вида Земли, построению карт и производству тригонометрической и топографической съемок и нивелировок. Часть II: проекции карт, нивелирование, топография.. — СПб.: К. Вингебер, 1837. — 445 с.
  2. Puissant L. Traité de géodésie ou exposition des méthodes astronomiques et trigonométriques, appliquées soit à la mesure de la terre, soit à la confection du canevas des cartes et des plans. — 1. — Paris: Courcier, 1807. — С. 230.
  3. Puissant L. Traité de géodésie ou exposition des méthodes astronomiques et trigonométriques, appliquées soit à la mesure de la terre, soit à la confection du canevas des cartes et des plans. — 2. — Paris: Courcier, 1819. — С. 350.
  4. Puissant L. Traité de topographie, d'arpentage et de nivellement. — Paris: Courcier, 1807. — 332 с.
  5. Laplace Pierre-Simon. Traité de Mécanique céleste, t. 4. — 1. — Paris: L'Imprimerie Royale, 1805.
  6. Wand Th. Die Principien der mathematischen Physik und Potentialtheorie. — Leipzig: B. G. Teubner, 1871. — 184 с.
  7. F. R. Helmert. Zur Theorie des geometrischen Nivellirens (Deutsch) // Astronomische Nachrichten : журнал. — 1873. — Т. 81, № 19. — С. 298-300. — ISSN 1521-3994.
  8. Молоденский М. С. Основные вопросы геодезической гравиметрии. — Труды ЦНИИГАиК, вып. 42. — Москва: Геодезиздат, 1945. — 108 с.
  9. Еремеев В. Ф., Юркина М. И. Теория высот в гравитационном поле Земли. — Труды ЦНИИГАиК, вып. 191. — Москва: Недра, 1972. — 144 с.
  10. ↑ Mount Everest — Peakbagger.com
  11. ↑ BBC Russian — В мире — Китай согласился «приподнять» Эверест на 4 метра

Источники

Ссылки

  • Гравиметрия и геодезия (Бровар Б.В., Юркина М.И., Тулин В.А., Спиридонов А.И., Демьянов Г.В., Галаганов О.Н., Родкин М.В., Таранов В.А., Кафтан В.И., Жаров В.Е., Авсюк Ю.Н., Светлосанова З.П., Толчельникова С.А., Пик М.В., Молоденский С.М., Денисов В.И., Мельников В.Н., Измайлов В.П., Карагиоз О.В., Колосницын Н.И., Нейман Ю.М., Бывшев В.А., Гусев Н.А., Баграмянц В.О., Копаев А.В., Сорока А.И., Непоклонов В.Б., Кузнецов Ю.Г., Майоров А.Н., Щеглов С.Н., Медведев П.П., Лебедев С.А., Зуева А.Н., Плешаков Д.И., Дубовской В.Б., Конопихин А.А., Соловьев Ю.Ю., Чуйкова Н.А., Пасынок С.Л., Максимова Т.Г., Казарян С.А., Васин М.Г., Попков Д.И., Леонтьев В.И., Сбитнев А.В., Жильников В.Г., Латышев Д.Д., Четверикова А.А.) М.: Научный мир, 2010, 562 с. ISBN: 978-5-91522-189-4

Литература

Геодезический репер (знак) – что это такое?? |

Здравствуйте, уважаемые читатели моего блога!

Вы спросите: «Что это такое – геодезический репер?» В двух словах не объяснить, но рамки этой статьи позволяют это сделать.

Человечество придумало и построило много коммуникаций, служащих различным его надобностям: электросети, канализация, дорожная сеть, трубопроводы для воды, нефти, газа.

Но есть невидимая сетка, существующая на всей территории нашей Родины, служащая для определения координат, высот и т.д. Называется эта сетка «Государственная нивелирная сеть», основой которой является репер – это знак (столб), сделанный из камня, дерева, металла для отсчёта от него нивелировок при производстве геодезических изысканий.

Для чего нужен репер?

Репер в принципе – это точка с определённой высотой, от которой проводится нивелирование. На местности реперные знаки представляют собой высотную сеть. В городской застройке, в точке верхней линии цоколей зданий вбиваются болты определённой формы, известные, как стенные нивелирные марки.

Реперы геодезической сети и нивелирные марки на стенах служат для измерений высот относительно уровня моря при производстве инженерных, строительных, топографических работах. В Российской Федерации принята система измерений относительно нулевой отметки Кронштадтского футштока. Это «Балтийская система высот» 1977 года, действующая от Кронштадта (Калининградская область) до Анадыря (Чукотка).

На исследуемом предмете есть специальное отверстие для подвешивания нивелирной рейки или возможность установить её, чтобы измерить нужные высоты. Точное положение на местности можно определить с помощью Государственной геодезической сети (ГГС). Пункты ГГС имеют центр, по которому определяются координаты. Все пункты занесены в каталог, поэтому, если на реперном знаке нет номера, его можно уточнить на топографической карте, плане, абрисе для того, чтобы найти в «поле».

ГГС все знают по геодезическим вышкам, находящимся за городом в любой местности, под которыми находится залитый в бетон специальный знак.

 

Самые точные пункты (1 класса) имеют на глубине ещё один знак, на случай повреждения верхнего. Координаты для таких пунктов вычисляются, соответствуя астрономо – геодезической сети, путём измерений относительно положения звёзд. Как правило, пункты ГГС – это и есть реперы сети, так как имеют определённые координаты и высоту над уровнем моря. Нивелирные марки в городе часто используются, как пункты ГГС, имея для этого высотные параметры и точные координаты.

Существуют также местные сети с пунктами; это, так называемые, опорно – межевые сети. Они служат основой при межевании земельных участков, строительстве дорог, жилых и нежилых зданий и сооружений. Вышек у таких пунктов нет, они занесены в отдельные каталоги. При строительстве больших сооружений применяется временная сеть, которая может быть оформлена, как вбитые в землю рельсы, трубы, бетонные столбы, а после завершения строительства утилизирована.

Геодезический знак играет важнейшую роль при определении влияния процессов техногенного характера на строительных площадках, где есть плывуны, в метро, дорожных работах. Геодезисты устанавливают наблюдательные станции и закладывают стенные марки (в городе). Реперы служат точному определению границ зданий, сооружений, земельных участков и могут быть доказательствами, если необходимо осуществить судебно – геодезическую экспертизу.

Разновидности реперов, их оформление.

Существуют такие виды реперов:

Вековые устанавливаются, а затем используются для научных исследований (долговременные высотные отметки).

Конструкция векового репера зависит от глубины залегания геологически устойчивых, несжимаемых пород. Вековые реперы могут быть скальными и грунтовыми. Типы вековых реперов зависят от глубины нахождения скалы.

Сохранность векового репера обеспечивается качеством закладки, добротностью материалов, из которых он изготовлен, а также местом их расположения и внешним оформлением.

Стабильность векового репера обеспечивается заглублением основания репера в несжимаемые породы не менее чем на 120 см (трубчатые реперы) и на 20 см (скально-бетонные). Выбор места закладки векового репера должен исключить влияние экзогенных и техногенных сил. Выбирать место для закладки векового репера вместе с геодезистом должен геолог. Результаты выбора места закладки векового репера утверждает Роскартография.

Фундаментальные закладываются через 50-80 километров на нивелирных линиях 1 класса и ответственных линиях 2 класса (это пилоны из железобетона, расположенные вдоль железных дорог, рядом с морскими водомерными установками, с заложенными металлическими знаками).

В зависимости от условий закладки фундаментальные реперы подразделяются на грунтовые (железобетонные, асбоцементные, трубчатые металлические) и скальные.

Фундаментальный репер для области сезонного промерзания грунтов изготавливают в котловане. Общий вид репера (тип 161 оп. знак) приведен на рисунке ниже:

Грунтовые рядовые устанавливаются через 5-7 километров на нивелирных линиях любого класса (на закопанном бетонном «якоре» с чугунной или железной маркой наверху). Так же закладываются и скальные.

Стенные рядовые, 5-7 километров друг от друга (в фундаментах зданий, мостов, сооружений).

Внешнее оформление знака представляет собой нанесение номера, наименование изготовителя, иногда – год установки. Грунтовые реперы могут располагать гравировкой с указанием высоты над уровнем моря. Номер уникален и, как правило, присвоен ему и отлит ещё на предприятии – изготовителе. Если на репере есть год, то это год его изготовления, а не год установки. Все остальные данные выгравированы (нанесены) после (во время) установки знака.

Все реперные отметки на местности хранятся в Каталоге пунктов государственных сетей и прорисованы в абрисе – схеме их местоположения. Именно с помощью абриса или топографического плана ищут знаки перед началом строительства. У них есть и адреса, так как устанавливаются они на стенах уже построенных зданий. Отвечает за сохранность информации о геодезических знаках Государственная служба регистрации, кадастра и картографии, курирующая Государственный геодезический фонд, где хранятся каталоги с грифом «Для служебного пользования».

Перспективы и выводы.

Ещё с 30-х годов прошлого века началась активная установка реперов в рамках индустриализации, массового строительства промышленных предприятий, объектов жилого, спортивного, социо – культурного назначения, хотя в дореволюционные времена такая работа проводилась также по всей стране. Были определены центры государственной геодезической сети СССР, на базе которых развивалась и российская сеть. В сегодняшнем мире, где космические технологии стали заменять многие земные исследования, установка новых знаков стала уходить на второй план, так как есть возможность определения высот и координат с помощью системы ГЛОНАСС или GPS. Сейчас геодезические пункты и знаки устанавливаются реже, на большом расстоянии друг от друга.

Государство охраняет геодезическую сеть и нивелирную сетку; за уничтожение или повреждение пунктов, реперных знаков следуют административные меры воздействия. Вообще, проблема сохранения сети существует, так как в последнее время происходят постоянные смены курирующих органов, изменения в муниципальных и других структурах, отвечающих за сохранность нивелирной сетки. Бесконечные фасадные работы, особенно в центральных районах городов, приводят к уничтожению реперов. Их, как правило, не восстанавливают, а изготавливают новые, проведя необходимые изыскания. Купить геодезические знаки, реперы, марки можно в специализированных организациях, производящих и продающих подобное оборудование.

На этом все друзья. Спасибо за внимание. Отличного Вам дня и хорошего настроения. Пока!!

Рейтинг:  Loading ...

29 798 просмотров

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о