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
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
Абсолютная и относительная системы высот, их взаимосвязь
В геодезии применяют две системы высот.
1. Абсолютная — расстояние по высоте от среднего уровня Балтийского моря до нашей высоты.
2. Относительная (высотная или условная)— расстояние по высоте от чистого пола 1-го этажа (применяется при типовом проектировании)
Взаимосвязь:
Например строительная площадка в абсолютной системе высот планируется на высоте 132,00м. Средний снежный покров в данной местности достигает 0.8м.Тогда в относительной системе высот высота чистого пола с отметкой 0,0 будет соответствовать высоте 132,8 в абсолютной системе высот.
. 18. Что такое абсолютная высота и превышение, расстояние и горизонтальное понижение?
Абсолютную высоту точки земной поверхности по карте определяют по горизонталям и отметкам. Если точка расположена на горизонтали, то ее высота равна отметке горизонтали. Если точка расположена между горизонталями, то ее высота равна отметке нижней горизонтали плюс превышение точки (определяется интерполированием) над этой горизонталью.
Относительное превышение двух точек равно разности абсолютных высот этих точек.
19. Что такое уклон? В каких единицах он выражается?
Уклон — отношение превышения местности к горизонтальному протяжению, на котором оно наблюдается (напр., уклон, равный 0,010, соответствует подъему 10 м на 1000 м расстояния).
Выражается: (на примере уклона, который соответствует подъему 10 м на 1000 м расстояния).
20. Что измеряют теодолитом?
Теодолитом измеряют вертикальные и горизонтальные углы, а также углы наклона.
Угол наклона- это двугранный угол между горизонтальной плоскостью и направлением на предмет. Он может быть положительным и отрицательным.
21. Как уменьшить влияние коллимационной погрешности при створных измерениях?
Коллимационные погрешности влияют на точность измерений горизонтальных и вертикальных углов. Традиционная методика исключения коллимационной погрешности заключается в наблюдении углов при двух положениях круга.
22. Что измеряют нивелиром?
Нивелиром измеряют превышение точек.
23. Как ослабить влияние несоблюдение главного условия нивелира при измерениях превышений?
Чтобы исключить влияние оптико-механических погрешностей при измерении превышений между точками его надо ставить посередине между точками.
24. Как проверить работоспособность нивелира при измерениях превышений?
Поверку можно произвести различными способами. Один из них заключается в том, что на местности на расстоянии примерно 50 м забивают колышки в точках 1 и 2 (рис. 17) и определяют превышение точки 2 – ( 
) – дважды.
рис. 17.
Первый раз нивелир устанавливают в точке 1, в точке 2 – рейку. Если главное условие не выполняется, т.е. визирная ось не параллельна оси цилиндрического уровня, то вместо правильного отсчёта по рейке 
будет отсчет 
, содержащий некоторую погрешность 
. Действительное превышение будет
,
затем нивелир и рейку меняют местами, и тогда
,
следовательно,
, откуда
.
Юстировку можно не проводить, если:
для нивелира Н-3 вычисленное значение х ≤ ± 4 мм;
для нивелира Н-10Л вычисленное значение х ≤ ± 10 мм.
Если погрешность х больше приведенных величин, то необходимо устранить погрешность, действуя исправительными винтами цилиндрического уровня, предварительно установив горизонтальную нить сетки нитей на исправленный отсчет по рейке
У нивелиров с компенсаторами (т.е. у самоустанавливающихся) визирная ось приводится в горизонтальное положение автоматически после предварительного горизонтирования прибора по круглому уровню. Поверка таких нивелиров следующая.
Упрощенный способ поверки главного условия заключается в том, что берутся отсчеты по рейкам при установке нивелира посередине между рейками и в 4–5 м от одной из них. Если разность в полученных значениях превышений не превосходит допустимых величин (± 4 мм или ± 10 мм), то главное условие соблюдено. В необходимом случае исправление производят в мастерской.
25. Что такое визирная ось и ось цилиндрического уровня?
Визирная ось- прямая линия, проходящая через центр глаза, центр сетки нитей и фокус объектива.
Осью цилиндрического уровня называют мнимую линию, касательную к дуге продольного сечения внутренней сферической поверхности ампулы уровня в нульпункте.
Нульпунктом называют среднюю точку шкалы цилиндрического уровня. При наклоне нивелира изображения концов пузырька расходятся. После приведения пузырька круглого уровня в нульпункте – центр концентрических колец – в поле зрения трубы появляется изображение концов половинок пузырька цилиндрического уровня, совмещение которых достигается вращением элевационного винта. Благодаря тому, что шаг элевационного винта мал, выведение им пузырька уровня в нульпункт происходит плавно и точно. Если визирная ось параллельно оси цилиндрического уровня, то после совмещения концов пузырька уровня визирная ось устанавливается в горизонтальное положение. Это выполняется непосредственно перед взятием отсчета по рейке.
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