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
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
От какого моря считают высоты географических объектов?
Из уроков географии каждому знакомо словосочетание «уровень моря». На любой физической карте обозначены шкалы высот и глубин. Визуально они отличаются по цвету – самые высокие точки окрашены коричневым, а глубокие – синим. Какое море служит точкой отсчета и что такое абсолютная высота?
Что такое «уровень моря»?
Это положение, которое занимает свободная поверхность Мирового океана. Измеряют его при помощи отвесной линии по отношению к определенной условной точке отсчета. Уровень моря зависит от различных факторов:
- сила гравитации;
- температура;
- приливы;
- колебания атмосферного давления;
- момент вращения Земли и др.
Учитывая все вышеназванные факторы, уровень моря постоянно меняется. Специалисты выделяют несколько уровней, например, приливной, среднегодовой, среднесуточный и т.д.
Системы высот в Европе
Благодаря постоянным наблюдениям и исследованиям, ученые вычисляют среднемноголетний уровень моря и используют его в качестве той самой условной точки отсчета. От этого уровня отсчитываются высоты на суше, а на картах появляется примечание «над уровнем моря» или «ниже уровня моря».
Таким образом, высота над уровнем моря – это разница между началом отсчета и определенной точкой земной поверхности. Исходный уровень принимают за ноль. Существует несколько систем высот, например, динамическая, ортометрическая, нормальная.
Почему уровень морей разный?
Планета Земля имеет не идеально ровную форму и поверхность – есть как несколько километровые возвышенности, так и аналогичные впадины. Ученые называют такую форму сплюснутым эллипсоидом. Поэтому неудивительно, что в разных частях нашей планеты наблюдается разный уровень океана.
Несмотря на пластичность воды, способность заполнять всевозможные углубления, на разных участках земного шара она все равно наполняет их не полностью. Из-за этого уровень Мирового океана всюду разный, как и уровень отдельных морей. Например, Средиземное море располагается на 15 см ниже по сравнению с уровнем океана.
Как определяют абсолютную высоту в разных странах?
Россия и многие другие страны, которые раньше входили в состав СССР, используют в качестве точки отсчета среднемноголетний уровень Балтийского моря. Определяется он при помощи специального прибора – футштока, расположенного в городе Кронштадт. Измерения осуществляются в рамках Балтийской системы нормальных высот.
США и Канада ориентируются на водную поверхность в заливе Святого Лаврентия вблизи города Римуски. В Великобритании уровнем моря является гавань Ньюлин в южно-западной части Англии. В Северной Ирландии – водная гладь возле Белфаста. В Швеции, Дании точка отсчета – море вблизи Амстердама. Китай ведет отсчет от водной поверхности рядом с городом Циндао.
Франция использует в качестве нулевой точки средние показатели Марсельского мареографа, взятые за промежуток с 1885 по 1897 год. С тех пор уровень вод здесь поднялся на 16 см, но данные не обновлялись.
Эта особенность использования разных систем высот и уровней моря должна вызывать немало трудностей. Например, каким образом осуществляется проектирование и возведение крупных объектов, если страны ориентируются на разные показатели?
Здание мареографа кронштадтского футштока
В таких случаях, прежде чем приступать к работам, приходят к какому-то соглашению. Все стороны выбирают определенную систему высоты и уровень моря, в соответствии с которым проводятся расчеты.
Возникает мысль о том, что было бы проще всему миру выбрать единую систему измерения абсолютной высоты. Тогда не возникали бы расхождения в картах и других сферах, где необходима данная информация.
Не так сложно найти компромисс, как переделывать огромное количество карт, а также менять информацию в документах. Да и поверхность планеты не дает возможности вычислить среднюю абсолютную высоту – слишком велики различия.
Множеством природных факторов обусловлен неодинаковый уровень вод Мирового океана. В мире нет единого моря для отсчета абсолютных высот. Каждая страна придерживается определенной системы и ведет измерения, ориентируясь на наиболее удобный водоем. Из-за этого обозначения высот и впадин на картах могут отличаться. В России и странах бывшего СССР за нулевой показатель принимают среднемноголетний уровень Балтийского моря.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
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