Нівелювання ІV класу виконується для згущення нівелірних мереж ІІІ класу. Нівелірні мережі ІV класу можуть утворювати полігони периметром до 50 км у вигляді окремих ліній або систем з вузловими пунктами.

Важливою характеристикою кожної нівелірної мережі є її точність. Найбільш зручно точність результатів нівелювання характеризувати величинами середньої квадратичної випадкової помилки з і середньої квадратичної систематичної помилки у на 1 км нівелювання. Контролювати якість прокладання нівелірних мереж дуже зручно шляхом порівняння фактично отриманих нев’язок в нівелірних лініях або полігонах з їх допустимими значеннями fhдоп. Величини з, у, fhдоп. являють собою технічні характеристики нівелірних мереж. Їх значення для державних нівелірних мереж приведені в табл. 2.9.

Таблиця 2.9

Технічні характеристики висотних державних геодезичних мереж

Клас нінівелювання | Сер. кв. помилка нівелювання 1 км, мм | fh доп

випадкова | Систематична

І | 0.8 | 0.08 | 3 мм

ІІ | 2.0 | 0.2 | 5 мм

ІІІ | 5.0– | 10 мм

ІV | 10.0– | 20 мм

L — довжина лінії або периметр полігону в км.

Висотні знімальні мережі

Висотних ДГМ недостатньо для забезпечення топографічних знімань різних масштабів. Тому вони згущуються до необхідної щільності висотними мережами згущення, які створюються як правило методами технічного або тригонометричного нівелювання.

Технологічна схема робіт при створенні висотних ДГМ

Створення висотних ДГМ геодезичних мереж України здійснюється Укрдержгеодезкартографією за такою технологічною схемою:

проектування нівелірних робіт;

рекогностування ліній нівелювання;

виготовлення і закладання нівелірних знаків;

нівелювання нівелірних знаків;

попередня обробка результатів нівелювання;

вирівнювання нівелірних мереж.

Розглянемо п’ять перших етапів створення висотних ДГМ, останній етап — вирівнювання геодезичних мереж розглядається в курсах, де вивчається математична обробка геодезичних вимірів.

Проектування нівелірних робіт

На нівелірні роботи, метою яких є створення висотних геодезичних мереж державного призначення, складаються технічні проекти.

Технічний проект — це документ, в якому встановлюють обсяги робіт, технологію їх виконання, матеріально-технічну забезпеченість і кошторисну вартість. Складанню технічного проекту передує топографо-геодезична вивченість району робіт, збір і аналіз матеріалів раніше виконаних нівелірних робіт в цьому районі.

Одним з найважливіших елементів технічного проекту є проект ліній нівелювання на карті. Виконують проектування найдосвідченіші спеціалісти геодезичного виробництва.

Складають проект нівелірних ліній на картах масштабів 1:200000, 1:100000, 1:50000 і більших. На карту наносять усі пункти ДГМ, нівелювання яких було виконано раніше і які знаходяться від ліній, які проектуються, на віддалі до 3 км.

При проектуванні ліній нівелювання дотримуються вимог “Основних положень створення ДГМ України” та інших чинних документів, які регламентують роботи, для яких нівелірні лінії створюються .

Лінії нівелювання І і ІІ класів проектують переважно вздовж автомобільних доріг та залізниць, а при їх відсутності — вздовж ґрунтових доріг, стежок, берегів річок, тобто вздовж найбільш сприятливих для даного району ґрунтовими умовами трас з найменш складним рельєфом.

На карту в умовних знаках наносяться запроектовані нівелірні знаки, якими лінії нівелювання мають бути закріплені не рідше, ніж через 5 км (по трасі), а у важкодоступних районах відстань між ними може бути збільшена до 7 км. На всіх лініях нівелювання I і II класів не рідше, ніж через 60 км, а також у вузлових точках, поблизу морських, основних річкових та озерних рівневих постів проектують закладання фундаментальних реперів. В сейсмоактивних районах фундаментальні репери проектуються не рідше, ніж через 40 км.

При проектуванні нівелірних ліній необхідно враховувати норми щільності пунктів та реперів ДГМ, які регламентуються “Основними положеннями...” 1998 р., а саме:

для знімань в масштабі 1:25000 і 1:10000 — 1 репер на трапецію масштабу 1:10000;

для знімань в масштабі 1:5000 — 1 репер на 10–15 км2;

для знімань в масштабі 1:2000 і більших — 1 репер на 5–7 км2.

Для забезпечення об’єктів, що підлягають топографічному зніманню, необхідною щільністю пунктів висотної ДГМ, крім запроектованих на цих об’єктах реперів нівелювання усіх класів, до висотних мереж І, ІІ, ІІІ і ІV класів включають частину існуючих або запроектованих пунктів планової ДГМ 2 і 3 класів і пунктів планових мереж згущення 4 класу, 1 і 2 розрядів, якщо вони закріплені або на яких запроектоване закріплення центрами, які відповідають вимогам, що ставляться до нівелірних знаків (типів У10П, У20П, У30П, 140П, 160 тощо ). Причому класи планових і висотних мереж можуть не співпадати. Наприклад, пункт тріангуляції 2 класу може бути одночасно пунктом висотної мережі ІІІ класу. І навпаки, пункт тріангуляції 3 класу може бути одночасно пунктом висотної мережі ІІ класу.

Які ж пункти планових ДГМ і мереж згущення включають у висотні ДГМ? В основному, ті пункти, які знаходяться на віддалях до кількасот метрів від ліній нівелювання і до яких є зручний підхід та можливість прокладання ходів на щільних ґрунтах.

Решту пунктів планових ДГМ і мереж згущення, які не включені у висотні ДГМ, але також повинні мати висоти у Балтійській системі висот, включають у висотні мережі згущення, що створюють методами технічного або тригонометричного нівелювання.

Якщо при проектуванні нівелірних ліній виникає питання про їх відповідність необхідним технічним вимогам, обчислюється очікувана середня квадратична помилка відмітки точки, що знаходиться в найбільш слабкому місці нівелірної лінії. Встановлено, що найбільш слабке місце знаходиться на середині нівелірної лінії. Очікувана середня квадратична помилка МL/2 відмітки точки, що знаходиться посередині нівелірної лінії III чи IV класу може бути обчислена за формулою: |

, | (2.1)

де

mвих — середня квадратична помилка відмітки вихідних реперів, між