Державні геодезичні мережі підрозділяють на планові і висотні. Планова мережа розвивається методами тріангуляції, полігонометрії, трилатерації і їхніми сполученнями, висотна - методом геометричного нівелювання. Планову державну геодезичну мережу України поділяють на 1, 2, 3 класи, що розрізняються між собою довжиною сторін і точністю кутових і лінійних вимірів.
Геодезична мережа згущення розвивається на основі пунктів геодезичної мережі більш точної ступіні. На територіях сільськогосподарських підприємств, населених пунктів, будівельних об'єктів і ін. створюється геодезична мережа згущення спеціального призначення. Планові мережі згущення підрозділяють на 4 клас, 1 і 2 розряди і створюють методами тріангуляції, полігонометрії, трилатерації і їх сполученнями. Висотні (нівелірні) мережі розвиваються методом геометричного нівелювання III й IV класів і додатком ходів технічного нівелювання.
Пункти мереж згущення, як і пункти державних геодезичних мереж, закріплюють на місцевості постійними знаками.
Наступною ступінню мережі згущення є знімальна мережа, що відрізняється меншою точністю (у 2-3 рази) і великою кількістю геодезичних пунктів (точок) на одиницю площі (у 3-10 рази). Знімальна мережа використовується не тільки для топографічних зйомок, але і для інших робіт, наприклад, - перенесення на місцевість проектів міжгосподарського і внутрішньогосподарського землевпорядження, меліоративних систем, відводів земельних ділянок і ін.
На території колективних господарств та інших землекористувачів пунктами знімальної мережі можуть служити межові знаки по границях землекористування з відомими координатами. Визначення положення пунктів знімальних мереж виконують прокладанням теодолітних чи ходів побудовою мікро тріангуляції, прямими, зворотними і комбінованими засічками, або графічними методами при мензульній зйомці. Висоти цих пунктів визначають геометричним чи тригонометричним нівелюванням.
Вибір методу створення знімальних мереж залежить від топографічних, техніко-економічних умов місцевості й ін.
3.2. ПЛАНОВІ ГЕОДЕЗИЧНІ МЕРЕЖІ
Планові геодезичні мережі, які функціонують нині на території України (державні, мережі згущення, спеціальні мережі), створювалися такими основними методами: тріангуляції, полігонометрії і трилатерації.
Тріангуляція — побудова на місцевості у вигляді мережі трикутників, у кожному з яких вимірюються три кути (рис. 2.1). Крім того, в деяких трикутниках вимірюються сторони, які називаються базисними. Базисних сторін в мережі має бути не менше двох. На основі першої з використанням теореми синусів обчислюються довжини усіх інших сторін. Друга та наступна базисні сторони служать для контролю обчислень. На кінцях базисних сторін виконують астрономічні спостереження, з яких знаходять координати вихідних пунктів та азимути (а потім дирекційні кути) базисних сторін. Дирекційні кути інших сторін знаходять з обчислень. На основі довжин сторін і їх дирекційних кутів знаходять приростки координат по кожній стороні і координати усіх пунктів тріангуляції.
Рис.3.1. Мережа тріангуляції
Полігонометрія — побудова на місцевості у вигляді системи ламаних ліній, у яких вимірюються сторони і кути при вершинах (рис. 2.2). Полігонометричні ходи опираються на вихідні сторони АВ і CD. На початку А і в кінці С ходу виконують астрономічні спостереження, з яких визначають координати цих пунктів та азимути, а потім дирекційні кути вихідних сторін АВ і CD.
Рис. 3.2. Мережа полігонометрії
Основні технічні характеристики державних мереж полігонометрії, побудованих згідно з "Основними положеннями 1954-1961 pp."
Таблиця 2
| Назва показника | Клас полігонометрії | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Довжина ходу, кмДовжина сторони, км Сер. кв. помилка вимірювання кутівВідносна помилка вимірювання сторінКількість сторін в ході, не більше | 20020-250."41:300000- | За спеціально розробленою програмою1"1:250000- | -не менше 31."51:2000003 | 100.25-22"-15 |
3.3. Характеристика сучасної планової геодезичної мережі України
В зв'язку з науково-технічним прогресом, який відбувається у світі, і новими завданнями, які ставляться перед геодезичною галуззю України, державна геодезична мережа, підлягає оновленню та модернізації. 8 червня 1998р. постановою Кабінету Міністрів України затверджені "Основні положення створення державної геодезичної мережі України". В 1999 році Головним Управлінням Геодезії Картографії та Кадастру при Кабінеті Міністрів України видана "Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500"
Згідно з цими документами, планова геодезична мережа України складається з державної мережі (астрономо-геодезична мережа 1 класу, геодезична мережа 2 класу, геодезична мережа 3 класу), мережі згущення (4 класу, 1 і 2 розрядів) та знімальної мережі.
Перш ніж давати характеристику цих мереж, розглянемо питання їх щільності.
3.3.1, Щільність геодезичних пунктів
Введемо поняття щільності геодезичних пунктів.
Під щільністю геодезичних пунктів розуміють площу території, яка забезпечується одним пунктом. Чим менша ця площа, тим більшою є щільність. Нормативні документи встановлюють необхідну щільність пунктів. При її обґрунтуванні береться до уваги масштаб і призначення майбутніх топографічних знімань.
Так, у відповідності до "Інструкції з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000,1:1000,1:500"Київ,ГУГКЖ, 1999, середня щільність пунктів планової державної геодезичної мережі для створення геодезичної основи топографічних знімань на незабудованих територіях в масштабі 1:5000 повинна бути доведена до одного пункту на 20—30 км2 і в масштабі 1:2000 — до одного пункту на 5-15 км2 (п. 1.1.24). На забудованих територіях щільність пунктів ДГМ повинна бути доведена до одного пункту на 5 км2.
Щільність планових геодезичних мереж згущення поза населеними пунктами повинна бути доведена до одного пункту на 7-10 км2 для знімань у масштабі 1:5000, і до одного пункту на 2 км2 для знімань у масштабі 1:2000.
В містах, селищах та інших населених пунктах, а також на промислових майданчиках щільність мереж згущення має бути один пункт на 1 км2 на незабудованих територіях та чотири пункти на 1 км2 — у забудованих частинах.
3.3.2. Характеристика астрономо-геодезичної мережі 1 класу
Астрономо-геодезична мережа 1 класу (АГМ-1) будується у вигляді однорідної за точністю просторової геодезичної мережі, яка складається з рівномірно розміщених геодезичних пунктів, віддалених один від одного на 50-150 км.
АГМ-1 є геодезичною основою для побудови нових геодезичних мереж і забезпечення подальшого підвищення точності існуючої ДГМ з використанням методів супутникової геодезії.
Частина пунктів АГМ-1 являє собою постійно діючі пункти GPS спостережень та астрономо-геодезичні обсерваторії, на яких виконується комплекс супутникових астрономо-геодезичних, гравіметричних та геофізичних спостережень, що забезпечують безперервне відтворення загальної геодезичної системи координат.
Решта пунктів АГМ-1 — це фундаментально закріплені на місцевості пункти, положення яких періодично визначається в рамках довгострокової програми функціонування ДГМ.
Система координат, яка задається пунктами АГМ-1, узгоджується з фундаментальними астрономічними (небесними) системами координат і надійно зв'язана з аналогічними системами різних держав у рамках узгодження наукових проектів міжнародного співробітництва.
Кожний пункт АГМ-1 повинен бути зв'язаний GPS-вимірюваннями не менше, як з трьома суміжними пунктами мережі.
Пункти АГМ-1 повинні бути вставлені в мережу високоточного нівелювання, що дозволяє визначити перевищення нормальних висот між суміжними пунктами АГМ-1 з середньоквадратичними помилками не більше 0,05 метра.
На кожному пункті АГМ-1 виконуються і періодично повторюються визначення відхилень вискових ліній з середньоквадратичною помилкою 0,"5.
Кількість пунктів АГМ-1 та їх розташування визначається програмою побудови ДГМ.
3.3.3. Основні вимоги до побудови геодезичної мережі 2 класу
Геодезична мережа 2 класу будується у вигляді однорідної за точністю просторової геодезичної мережі, яка складається з рівномірно розміщених геодезичних пунктів існуючої геодезичної мережі 1 та 2 класів, побудованих згідно з вимогами "Основних положень 1954-1961 pp." і нових пунктів, що визначаються відповідно до вимог цих "Основних положень".
Геодезична мережа 2 класу є вихідною геодезичною основою для побудови геодезичної мережі згущення 3 класу та геодезичних мереж спеціального призначення з використанням методів супутникової геодезії та традиційних геодезичних методів.
Нові пункти геодезичної мережі 2 класу розміщуються на відстані 8-12 км один від одного, а на території міських населених пунктів, великих промислових об'єктів — 5-8 км, їх положення визначається, як правило, відносними методами супутникової геодезії, а також традиційними геодезичними методами (тріангуляції, трилатерації, полігонометрії), які забезпечують точність визначення взаємного положення пунктів з середньоквадратичними помилками величиною 0,03-0,05 метра при середній довжині сторін 10 кілометрів.
За вихідні пункти для визначення координат пунктів геодезичної мережі 2 класу приймаються пункти
АГМ-1. Група нових пунктів геодезичної мережі 2 класу, що визначаються, повинна мати зв'язок не менше, ніж з трьома пунктами ATM-1.
Основні вимоги до побудови геодезичної мережі 2 класу наведено в таблиці 2.2