Балтийская система высот
Балтийская система высот (БСВ) — принятая в СССР в 1977 году система абсолютных высот, отсчёт которых ведётся от нуля кронштадтского футштока. От этой отметки отсчитаны высоты опорных геодезических пунктов, которые обозначены на местности разными геодезическими знаками и нанесены на карты.
В настоящее время БСВ используется в России и ряде других стран СНГ.
Нуль Кронштадтского футштока представляет собой многолетний средний уровень Балтийского моря. Система высот по данному исходному пункту создавалась при помощи наземных геодезических измерений, методами нивелирования I и II классов. [1]
Для распространения единой системы высот по территории страны применяется Государственная нивелирная сеть (является частью Государственной геодезической сети). Главной высотной основой сети являются нивелирные сети I и II классов. Кроме установления Балтийской системы высот, они используются для решения научных задач: изучение изменения высот земной поверхности (земной коры), определения уровня воды морей и океанов и т. д. Как минимум, каждые 25 лет проводится повторное нивелирование всех линий нивелирования I класса и некоторых линий II класса. [2] [3]
Нивелирная сеть I класса состоит из сомкнутых полигонов периметром 1200—2000 км. Средняя ошибка определения высоты — менее 0.8 мм на 1 км хода. Нивелирная сеть II класса образует полигоны с периметром в 400—1000 км. Средняя погрешность определения высоты — менее 2 мм на 1 км хода. [4]
Источник
Поясните суть «Балтийской системы высот». Раскройте понятия абсолютной и условной высот. — СОБЛЮДАЙТЕ ШРИФТЫ . У ЗАГЛАВИЙ — № 18 .
Задание 1
Балтийская система высот — принятая в СССР в 1977 — . году система нормальных высот, отсчёт которых ведётся от нуля Кронштадтского футштока. От этой отметки отсчитаны высоты опорных геодезических пунктов, которые закреплены на местности разными реперами и нанесены на карты.
Так как физическая поверхность Земли не совпадает с основной уровенной поверхностью, то для полной характеристики положения точки, расположенной на земной поверхности, кроме географических координат необходимо знать еще третью координату – высоту Н. Высотой точки называется расстояние от нее по отвесному направлению до уровенной поверхности, принятой за начало счета высот. Числовое значение высоты точки называется ее отметкой. Различают высоты абсолютные, условные и относительные.
Абсолютными называются высоты, отсчитываемые от основной уровенной поверхности – геоида (уровня океана). Абсолютные высоты обозначают буквой Н с индексом названия или номера точки (Н 1, НАи т.д.). В нашей стране за начало счета высот принят Нуль Кронштадтского футштока— средний многолетний уровень Балтийского моря в Кронштадте, обозначенный чертой на медной пластине, укрепленной устое моста.
Условными называют высоты, счет которых ведется от произвольной уровенной поверхности. Началом счета условных высот может быть принята любая отметка. Условные высоты обозначают также буквой Н, но со штрихом: Н’ или Нусл. Их применяют при строительстве, например, в здании за начало счета высот принимают отметку чистого пола первого этажа. В дорожном строительстве применяют только абсолютные высоты. — НЕОБХОДИМО СОПРОВОЖДАТЬ СХЕМАМИ, ПРИМЕРАМИ .
Назовите поправки, которые надо внести в окончательный результат при измерении линии на местности. — .
В измеренные на местности длины линий вводятся поправки за компарирование мерного прибора, температуру и наклон линии (за приведение линии к горизонту).
1. Поправка за компарирование в измеренное расстояние вычисляется по формуле:
ΔDк = (Dизм / l)* Δlк
где Dизм—длина измеренной линии; l—длина мерного прибора; Δlк—поправка за компарирование мерного прибора, приводимая в его свидетельстве (аттестате).
2. Поправка за температуру определяется по формуле:
где а—коэффициент линейного расширения; t — температура мерного прибора при измерении; to—температура компарирования.
3. ГДЕ ПОПРАВКА ЗА НАКЛОН ЛИНИИ К ГОРИЗОНТУ — .
4. Наклонная длина линии, с учетом поправок за компарирование, и температуру мерного прибора и ЗА НАКЛОН ЛИНИИ К ГОРИЗОНТУ . будет:
D =Dизм + ΔDK + ΔDt + ………. — КОГДА ОНИ ВВОДЯТСЯ И С КАКИМИ ЗНАКАМИ .
Расскажите об устройстве нивелира и установке его в рабочее положение. — .
Нивелир – геодезический прибор, предназначенный для определения разности высот двух точек при помощи горизонтального луча и нивелирных реек, вертикально установленных в этих точках.
По классу точности нивелиры разделяют на: высокоточные Н-05; точные Н-3 и технические Н-10.
По способу приведения визирного луча в горизонтальное положение различают нивелиры с уровнем и с компенсатором.
По конструктивным особенностям нивелиры выпускают с лимбом для измерения горизонтальных углов и без него.
Шифр, обозначающий тип прибора, состоит из буквы Н- нивелир и стоящих перед ней и после нее цифр и букв. Цифра перед буквой Н обозначает номер модели, цифры после нее обозначают среднюю квадратическую ошибку измерения превышения на 1 км двойного нивелирного хода в миллиметрах, а буквы, стоящие после цифр указывают на наличие компенсатора и лимба; у лазерных нивелиров ставятся буквы НЛ. Например, шифр нивелира 3Н2КЛ означает – третья модель нивелира точности 2 мм на 1 км двойного хода с компенсатором и лимбом; шифр Н-0,5 означает нивелир с уровнем точности 0,5 мм на 1 км хода.
Устройство нивелира включает:
1. Зрительная труба
1) Объектив — для наведения на предмет
2) Окуляр – для наблюдения предмета
3) Круглый уровень – для грубой установки нивелира;
4) Сетка нитей – для точного наведения на предмет и снятия отчетов
5) Кремальера – для регулировки резкости предмета
6) Микрометренные винты – для юстировки уровня
2. Горизонтальный круг
1) Лимб с делениями – для измерения углов
2) Отчетный микроскоп – для снятия отчетов по лимбу
3) Компенсатор – для точной установки визирной оси в горизонтальное положение
4) Наводящие винты – для точной наводки на предмет
1) Подъемные винты – для нивелирования прибора
2) Опорная пластина – для установки прибора на штативе
3) Прижимная пластина – для плотного крепления прибора на штативе
Нивелир крепят к штативу с помощью станового винта и пружинящей пластины. В отвесное положение ось вращения нивелира устанавливают по круглому уровню с помощью подъемных винтов, винтовая нарезка которых входит в гнезда подставки. Для приближенного наведения трубы на рейку служит мушка над объективом зрительной трубы нивелира, для точного — наводящий винт, который работает, когда труба зафиксирована закрепительным винтом. Винт кремальеры служит для фокусировки трубы, а резкость изображения сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра. Перед каждым отсчетом по рейке визирную ось нивелира устанавливают в горизонтальное положение элевационным винтом. Изображения половинок концов пузырька контактного цилиндрического уровня через систему призм передаются в поле зрения трубы. Если центр пузырька уровня совместить с нуль-пунктом ампулы, то произойдет оптический контакт — изображения половинок концов пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней части один овал. При наклоне оси уровня контакт нарушается. — У НИВЕЛИРА 3Н — 2КЛ — НЕТ Ц.У. .
Поясните, с какой целью решается прямая геодезическая задача и покажите ее решение. — .
Цель прямой геодезической задачи – это вычисление геодезических координат — широты и долготы некоторой точки, лежащей на земном эллипсоиде, по координатам другой точки и по известным длине и дирекционному углу данного направления, соединяющей эти точки. — ГДЕ И КОГДА ЕЕ НАДО РЕШАТЬ .
Пример прямой геодезической задачи.
Дано: XA, YA, αAB, dAВ
Определить: XB, YB
XB=XA+dAB. cos αAB=XA+ΔX,
YB=YA+dAB. sin αAB=YA+ΔY,
где ΔX и ΔY — приращения координат, т.е. проекции горизонтального положения на соответствующие оси координат.
Контроль вычислений координат выполняют по формуле
Определить расстояние между двумя точками и направление этой линии, если координаты этих точек следующие:
= 200,70 м; 
= 142,80 м.
= 350,20 м; 
= 420,30 м.
(Дайте название этой задаче). — .
Обратная геодезическая задача.
1. Δ Х = Х2 — Х1; ΔХ = 142,80-200,70=-57,90 м
ΔY = Y2 — Y1; ΔY = 420,30-350,20=70,10 м.
Знаки приращений координат говорят, что линия направлена во II четверть (ЮВ).
а) 50,451338-50=0,451338 – доли градуса в минутах и секундах;
б) 0,451338*3600=1624,8168≈1625– доли градуса в секундах;
Источник
Балтийская система высот 1977 года
Для создания системы высот можно использовать произвольную уровенную поверхность. Если за начало отсчёта высот принята основная уровенная поверхность, то есть Геоид, то высотные отметки называют абсолютными. Если за начало отсчёта высот принята произвольная уровенная поверхность, то отметки называются условными.
В различных странах принимается свое начало отсчёта абсолютных высот. В Балтийской системе высот, принятой в СССР и в России, за начало отчёта установлен нуль Кронштадтского футштока — горизонтальная черта на медной пластине, прикрепленной к устою моста через обводной канал в г. Кронштадте.
Нуль Кронштадтского футштока указывает многолетний средний уровень Балтийского моря. Система высот по территории всей страны создавалась при помощи наземных геодезических измерений, методами нивелирования I и II классов и закреплялась геодезическими пунктами, которые называют реперами. Информацию о реперах можно получить в органах местного самоуправления.
Рис.1.14. Балтийская система высот
Высоту точки над уровнем Балтийского моря часто называют абсолютной высотной отметкой или просто абсолютной отметкой и обозначают Н (см. рис. 1.8).
Разность отметок двух точек физической поверхности Земли называют превышением и обозначают h.
Превышение имеет знак. Для того чтобы определить знак, надо знать направление нивелирования, например, превышение пункта 2 над пунктом 1:
Обратное превышение имеет противоположный знак:
Таким образом, чтобы определить абсолютную отметку пункта необходимо знать отметку репера и измерить превышение пункта над репером.
Выводы по главе 1
1. При позиционировании предметов местности применяются различные системы координат. Перевод координат из одной система в другую может быть произведен с помощью компьютерной программы PHOTOMOD GeoCalculator.
2. Передача координат от одного пункта к другому может быть произведена путём угловых и линейных измерений на местности и последующих вычислений, в объёме решения прямой и обратной геодезических задач.
3. Передавать координаты от одного пункта местности к другому можно способом трилатерации, используя только линейные измерения.
4. Для определения высотного положения предметов следует использовать реперы государственной геодезической сети.
Вопросы для самопроверки
1. Как определить плоские прямоугольные координаты пункта на карте?
2. Координаты Х и У это длины линий. Между какими пунктами местности их следует измерять или откладывать?
3. Почему координатная сетка нанесена «под углом» к линиям рамки карты?
4. Дайте определения понятиям меридиан и параллель, а так же широта и долгота.
5. Как определить по карте географические координаты.
6. Как определить координаты пунктов в г. Курске доступными средствами?
7. Какова точность определения географических координат различными способами?
8. Можно ли использовать ориентир- буссоль при производстве крупномасштабных съёмкам?
9. Последовательность решения прямой геодезической задачи.
10. Последовательность решения обратной геодезической задачи.
11. Для чего нужны прямая и обратная геодезические задачи.
12. Как устроены биполярные системы координат?
13. Как определить знак ориентирования треугольника и для чего это необходимо?
14. Исходная информация в ходах трилатрации. Что требуется определить в полевых условиях для отдельной секции трилатерации?
15. Как вычислять координаты в секции трилатерации?
16. Как определить невязку в приращения координат и абсолютную невязку хода?
17. Можно ли всякие линейные измерения лазерным прибором считать точными?
18. Что такое отметка точки и как её определить?
19. Что в геодезии понимают под превышением и как его определить?
20. Какие бывают отметки?
21. Как узнать отметки реперов для производства съёмок?
Источник
Балтийская система высот
Из Википедии — свободной энциклопедии
Балтийская система высот (БСВ) — принятая в СССР система нормальных высот, отсчёт которых ведётся от нуля Кронштадтского футштока. От этой отметки отсчитаны нормальные высоты реперов, образующих нивелирную сеть России. Нуль Кронштадтского футштока представляет собой многолетний средний уровень Балтийского моря. При использовании уровнемерных постов в качестве исходных пунктов для определения начала счета высот подразумевается совпадение среднего уровня всех морей в этих пунктах с поверхностью геоида. Таким образом, вся нивелирная сеть на территорию России опирается на один исходный пункт, не имеет внешнего контроля и уравнивается как свободная система.
Служба наблюдения за уровнем Балтийского моря была создана в 1707 году. В 1840 году Михаилом Рейнеке на граните Кронштадтского Синего моста через Проводной канал была нанесена метка, соответствующая среднему уровню воды в Финском заливе за период с 1825 по 1839 год.
В 1873 начато создание государственной нивелирной сети методом геометрического нивелирования. Первая линия пролегла по Николаевской железной дороге средняя квадратичная погрешность составила 6мм/1км. В 1893 г. начаты работы по проложению двойного нивелирного хода на линии Омск-Семипалатинск-Верный-озеро Зайсан протяженностью 2305 верст. Работы закончены 1895г. С 1901 г началось установление нивелирной связи (нивелирование вдоль Транссибирской магистрали) уровня Тихого океана и Кронштадтского нормального нуля под руководством военного геодезиста А.А. Александрова. В 1911 году работы достигли Байкала – района с высокой сейсмичной активностью. Нивелирование закончено во Владивостоке в 1928 году. Финальная марка представляет из себя укрепленную чугунную доску с чертой на здании железнодорожного вокзала станции Владивосток, от которой отсчитывался уровень Балтийского ординара. Доска сохранилась до сих пор. Погрешность определения превышений составляет -0,70 м. Работы позволили связать Тихоокеанскую систему высот с Балтийским морем. [1] [2]
В период с 90-х годов XIX века до 30-х годах XX века геометрическое нивелирование поверхности широко применялось при строительстве железнодорожных и водных путей: Транссибирской магистрали, Северной железной дороги, Беломорско-Балтийского канала, Канала имени Москвы. В 1926 г состоялось 1 геодезическое совещание, на котором было принято несколько следующих решений: признать нуль Кронштадтского футштока основным и в самое непродолжительное время произвести установление нивелирной связи всех водомерных постов европейской части СССР (Чёрного, Белого и Балтийского морей) с Тихим океаном. Результатом стало созданием постоянных уровенных постов [0] на всех морях, омывающих Европейскую часть России. [3]
К 1950 году были завершены нивелирные работы в Европейской и в восточных регионах СССР. Восточная нивелирная сеть состояла уже из 140, а западная из 100 полигонов протяжением 108 тыс. км и 30 тыс. км соответственно. По результатам нивелирных работ и их уравнивания был издан в 1952 году Каталог высот нивелирной сети СССР. В 1954 намечены трассы 28 линий I класса обеспечивающие связи уровней всех морей, омывающих СССР. Программа по их прокладке одобрена 29 января 1968 года. Она предусматривала развития новых нивелирных линий, совершенствование морских уровнемерных постов, изучение современных вертикальных движений земной коры, обусловленных тектоникой, сейсмичностью и крупным гидротехническим строительством. К середине 70-х годов в СССР была построена высокоточная нивелирная сеть I и II классов. В 1977 г. было закончено переуравнивание в систему нормальных высот (БСВ-77). Общая протяженность линий I класса составила 70 000 км, а линий II класса — 360 000 км. Для упрощения уравнивания вся сеть была разбита на 2 блока — «Запад» и «Восток», граница между которыми проходила по линии I класса Архангельск — Казань — Аральское море — Арысь. Система состоит из 500 полигонов общей протяженностью более 110 000 км и отсчитывается от нуля Кронштадтского футштока. СКП на 1 км нивелирного хода составили: в I и II классе Блок «Запад» — 1.6 мм и 2.1 мм в Блоке «Восток» и 2.7 мм и 3.6 мм соответственно. Наиболее удаленные от Кронштадтского футштока пункты, более, чем на 10 000 км, определены со средней квадратической ошибкой не более 15 см. В 1977 году были подготовлены к изданию пять томов Каталога нивелирования, а также Каталог всех уровнемерных станций страны [4] [5]
В середине 1980-х в связи с предстоящим строительством гидротехнического комплекса защиты Ленинграда (ныне Санкт-Петербурга) от наводнений были созданы дублеры в Кронштадте и г. Ломоносове (на основе репера № 6521 и маяка Шепелевский [1] ). Одновременно выяснилось недостаточная геолого-тектоническая изученность Балтийского региона. [6]
В настоящее время в России и ряде других стран СНГ используется система нормальных высот (БСВ-77). Действующая система высот после очередного цикла уравнивания и редукции нивелирной сети СССР была введена приказом ГУГК при СМ СССР и ВТУ ГШ ВС СССР от 05.06.1978 г. № 7/155 «О введении в действие каталога главной высотной основы СССР». Балтийская система высот использовалась в некоторых странах-членах СЭВ (Болгарии, Венгрии, Чехословакии и ГДР). В настоящее время эта система применяется в Болгарии, Эстонии, Латвии, Литве, Сербии, Словакии, Чехии и Венгрии [7] .
Для распространения единой системы высот по территории страны применяется Государственная нивелирная сеть (является частью Государственной геодезической сети). Главной высотной основой (ГВО) сети являются нивелирные сети I и II классов. Кроме установления Балтийской системы высот, они используются для решения научных задач: изучения изменения высот земной поверхности (земной коры), определения уровня воды морей и океанов и т. д. Как минимум, каждые 25 лет проводится повторное нивелирование всех линий нивелирования I класса и некоторых линий II класса [8] [9] .
Общая протяженность сетей нивелирования I и II классов составляет порядка 400 тысяч км. Нивелирная сеть I класса состоит из полигонов периметром 1200—2000 км. Средняя квадратическая ошибка определения высоты — менее 0,8 мм на 1 км хода. Нивелирная сеть II класса образует полигоны с периметром в 400—1000 км. Средняя квадратическая погрешность определения высоты — менее 2 мм на 1 км хода. На основе пунктов нивелирования I и II классов развивается сеть государственного нивелирования III и IV классов [10] .
Проблемы установления и использования единой государственной системы высот
Значительная часть существующих уровнемерных постов, созданных различными ведомствами на морских побережьях, крупных водохранилищах и реках, имеет высоты в существовавших ранее системах высот (Охотской, Восточно-Сибирской, Тихоокеанской, Балтийско-Черноморской), а также в условных системах, принятых при проектировании и строительстве водных объектов (таких как «система высот Волгостроя», «Беломорская система высот», «система высот Истрстроя» и т. п.), отличающихся от Балтийской системы высот 1977 года. Условные системы высот некоторых крупных водохранилищ отличаются от Балтийской системы высот 1977 года на величины от −0,18 м до +0,88 м:
Главная высотная основа РФ модернизируется в соответствии с ведомственными программами, которые определяют перечень линий нивелирования ГВО, на которых выполняются повторные измерения или измерения по новым линиям. Последние работы по модернизации и развитию ГВО проводились по Программе модернизации ГВО на период 1991—2000 гг. («Программа 1991») и по Программе модернизации ГВО на период 2001—2010 гг. («Программа 2010»). Из запланированных «Программой 1991» объемов нивелирования было выполнено: 45 % объемов работ по нивелированию I класса и 22 % по нивелированию II класса. Из запланированных «Программой 2010» объемов нивелирования выполнено 17,3 % нивелирования I класса и 4,8 % нивелирования II класса. В настоящее время работы по модернизации и развитию ГВО осуществляются в рамках двух мероприятий Росреестра — «Оптимизация Главной высотной основы (ГВО) в пограничных областях России с целью формирования полигонов I класса» и «Модернизация Главной высотной основы (ГВО) России с целью обновления высот по линиям нивелирования ГВО, измеренных в 60-х и 70-х годах прошлого столетия» [11] .
Источник