4. Osnowy geodezyjne - nowy podział

4.1. Podział osnów geodezyjnych oraz wytyczne.

Problematyka związana ze strukturą, zakładaniem, pomiarem, obliczeniami itp., według nowych koncepcji zawarta została w rozporządzeniu Ministra Administracji i Cyfryzacji
z dnia 14 lutego 2012r „W sprawie osnów geodezyjnych , grawimetrycznych
i magnetycznych”, opublikowanym w Dz. U. z dnia 30 marca 2012r., poz.352.

Pod pojęciem ogólnym osnowy geodezyjne należy rozumieć zarówno osnowy poziome jak i wysokościowe.

Osnowy geodezyjne z punktu widzenia sposobu ich zakładania i dokładności dzielą się na:

- osnowę podstawową fundamentalną - 1 klasa,

- osnowę podstawową bazową - 2 klasa,

- osnowę szczegółową - 3 klasa.

Osnowa podstawowa fundamentalna jest osnową o najwyżej klasie dokładności, zakładana jest w celu przeniesienia na obszar kraju obowiązującego geodezyjnego układu odniesienia i układu wysokości.

Osnowa podstawowa bazowa utworzona jest przez sieć punktów rozmieszczonych na obszarze całego kraju, wyznaczonych z wysoką dokładnością. Punkty te utrwalają geodezyjny układ odniesienia i układ wysokości. Szczegółowa osnowa geodezyjna stanowi rozwinięcie osnów podstawowych.

Stopień zagęszczenia terenu punktami osnowy zależy od stopnia zurbanizowania i zamierzeń inwestycyjnych.

Punkt osnowy może mieć punkty ekscentryczne - traktowane jako punkty przeniesienia i tzw. punkty kierunkowe, trwale stabilizowane.

Przyrządy geodezyjne stosowane do pomiarów powinny być poddane procedurze podstawowych i okresowych badań technicznych oraz mieć wyznaczone poprawki kalibracyjne.

Dokumenty potwierdzające badania techniczne wykonane przez upoważnione laboratoria powinny być dołączone do geodezyjnej dokumentacji technicznej. W związku
z tym, że podstawowe osnowy geodezyjne wyznaczane są na podstawie pomiarów satelitarnych, dlatego też przy wyborze lokalizacji punktów należy brać pod uwagę:

- warunki geologiczne i hydrogeologiczne,

- przesłanianie przestrzeni powyżej 10^o nad horyzontem na wysokości ustawienia anteny,

- źródła silnej emisji zakłóceń fal elektromagnetycznych,

- występowanie obiektów powodujących odbicia sygnałów docierających do anten w formie fal wtórnych

Punkty podstawowej poziomej osnowy geodezyjnej stabilizuje się:

- na litej skale,

- na słupie ze stopą fundamentową poniżej poziomu zamarzania gruntu,

- na elemencie konstrukcyjnym budowli, jeśli jej niestabilność nie przekracza 0,005m.

Pomiary podstawowej poziomej osnowy geodezyjnej powinny być wykonane co najmniej dwuczęstotliwościowymi odbiornikami GNSS, rejestrującymi sygnały pochodzące od przynajmniej dwóch systemów satelitarnych.

Geodezyjną dokumentację techniczną z zakładania i modernizacji osnów przekazuje się do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego za pomocą poczty elektronicznej lub na informatycznych nośnikach zapisu.

Jeśli dokumenty sporządzone były w formie analogowej to poza oryginałami tych dokumentów przekazuje się ich formę cyfrową.

W praktyce można stosować nowe metody pomiaru i instrumenty oraz formy geometryczne sieci wynikające z postępu technicznego i technologicznego, pod warunkiem uzyskania finalnej dokładności wyników określonych w podanym rozporządzeniu.

Dane oraz zbiory obserwacji a także wyniki ich opracowania, odnoszące się do osnów podstawowych gromadzone są w bazie danych państwowego rejestru podstawowych osnów geodezyjnych prowadzonej przez Głównego Geodetę Kraju.

Wyżej wymienione dane ale odnoszące się do osnów szczegółowych założonych na obszarze właściwego powiatu gromadzone są w bazie danych szczegółowych osnów geodezyjnych prowadzonej przez starostów.

4.2. Podstawowa pozioma osnowa geodezyjna.

4.2.1. Podstawowa osnowa fundamentalna (POF)

Podstawową osnowę fundamentalną tworzą stacje referencyjne systemu ASG-EUPOS należące do europejskiej sieci stacji permanentnych EPN (EUREF Permanent Network), a EUREF jest skrótem angielskiej nazwy European Reference Frame, tłumaczonej na język polski jako „geodezyjny układ odniesienia”.

Punkt geodezyjny może być włączony do podstawowej osnowy fundamentalnej jeśli spełnia dwa warunki:

1. musi spełniać kryteria ustalone przez podkomisję EUREF,

2. średni błąd poziomego położenia punktu nie może przekraczać 0,01m, a średni błąd wysokości geodezyjnej nie większy 0,02m.

Średnie zagęszczenie punktów POF powinno być nie większe niż 1 punkt na 20 000 km².

4.2.2. Podstawowa osnowa bazowa (POB)

Podstawową bazową osnowę poziomą tworzą:

- punkty sieci EUREF-POL,

- punkty sieci POLREF,

-punkty główne oraz punkty rozwinięcia krajowej sieci EUVN (European Vertical Network = europejska sieć pionowa),

- stacje referencyjne systemu ASG-EUPOS,

- punkty sieci astronomiczno - geodezyjnej SAG,

- punkty sieci wypełniającej SW.

Sieć EUREF-POL została utworzona przez 11 punktów rozmieszczonych na obszarze Polski, których współrzędne zostały określone w układzie EUREF-89, w dowiązaniu do punktów sieci europejskiej ETRF ( European Terrestrial Frame = europejski układ odniesienia) i na podstawie pomiarów GPS wykonanych w 1992r.

Sieć POLREF utworzona jest z 348 punktów rozmieszczonych na całym obszarze kraju, których współrzędne zostały określone w układzie EUREF89, na podstawie pomiarów GPS wykonanych w latach 1994-1995, w dowiązaniu do punktów sieci EUREF-POL.

Krajowa sieć EUVN w zasadzie jest siecią wysokościową utworzoną przez 62 punkty włączone do europejskiej sieci wysokościowej EUVN, których współrzędne zostały określone w układzie EUREF89, a wysokości w europejskim systemie wysokościowym EVRS07 (European Vertical Reference System) przez nawiązanie pomiarów GPS, wykonanych w latach 1997-1999, do punktów europejskiej sieci ETRF i EUVN.

Nowe punkty POB zakłada się przy wykorzystaniu pomiarów satelitarnych GNSS.

Wytyczne które należy brać pod uwagę przy zakładaniu POB:

-średni błąd poziomego położenia punktów względem punktów POF nie powinien przekraczać 0,01m, a średni błąd wysokości geodezyjnej nie powinien być większy od 0,02m,

-dla każdego punktu zakłada się przynajmniej jeden punkt ekscentryczny, który spełnia rolę dotychczas zakładanych punktów przeniesienia i punktów kierunkowych; punkty ekscentryczne zakłada się w odległości 0,2-1,0 km od punktu macierzystego,

-do stabilizacji należy zastosować znaki które umożliwiają wykonanie pomiarów wysokościowych i grawimetrycznych,

- współrzędne punktu macierzystego oraz punktów ekscentrycznych wyznacza się w trakcie jednej sesji pomiarowej,

-wysokości punktów określane są w państwowym układzie wysokościowym, z dokładnością nie mniejszą od dokładności określenia wysokości w szczegółowych sieciach wysokościowych,

-lokalizacja punktów POB powinna umożliwiać wyznaczenie każdego punktu w nawiązaniu do punktów POF,

-nowozakładaną sieć bazową, poza nawiązaniem do POF, należy także nawiązać, głównie ze względów kontrolnych, do punktów istniejącej sieci POB, w liczbie nie przekraczającej 30% ogólnej liczby nawiązań,

-obserwacje GNSS na punktach POB wykonuje się nieprzerwanie w co najmniej dwóch niezależnych sesjach obserwacyjnych trwających co najmniej 2 doby,

-średnie zagęszczenie punktów punktów POB łącznie z punktami POF nie powinno być mniejsze niż 1 punkt na 50 km².

4.3. Szczegółowa pozioma osnowa geodezyjna (SPOG)

4.3.1. Wprowadzenie

Szczegółowa osnowa geodezyjna jest dalszym zagęszczeniem osnów podstawowych i głównie jest przeznaczona do:

- nawiązania osnów pomiarowych,

- wykonania szczegółowych pomiarów geodezyjnych, inwentaryzacyjnych i realizacyjnych.

Szczegółową osnowę w nowej strukturze tworzą:

-punkty dotychczasowej osnowy II klasy, dla których średni błąd położenia m_p≤0,05m,

-punkty dotychczasowej osnowy III klasy, których m_p≤0,10m,

-nowo zakładane punkty osnowy poziomej, których średni błąd położenia względem punktów nawiązania po wyrównaniu mp≤0,07m.

Pomiary w sieciach szczegółowych wykonuje się:

- z wykorzystaniem techniki satelitarnej GNSS w trybie pomiarów statycznych,

- z wykorzystaniem techniki satelitarnej GNSS i systemu ASG - EUPOS,

- klasyczną techniką metodą poligonizacji i wcięć.

Technika satelitarna GNSS najczęściej będzie stosowana w terenach wiejskich i rolnych, natomiast na terenach zurbanizowanych konieczne będzie zastosowanie techniki kombinowanej.

Do sieci należy włączyć istniejące na określonym terenie wszystkie cele wysokie, których współrzędne będą określone na podstawie wcięć.

Punkty szczegółowej osnowy poziomej powinny mieć wyznaczone wysokości z dokładnością nie mniejszą niż 0,05m.

Punkt osnowy może mieć trwale stabilizowane punkty ekscentryczne spełniające rolę dotychczasowych punktów przeniesienia i punktów kierunkowych. Liczba nowo zakładanych punktów ekscentrycznych nie powinna być większa od 3. Punkty te określa się w siatce przeniesienia z dokładnością nie mniejszą niż 0,02m.

Stopień zagęszczenia punktami osnowy szczegółowej łącznie z punktami osnowy podstawowej powinien wynosić:

-1 punkt na 20 ha w terenach zurbanizowanych,

- na terenach rolnych i leśnych stopień zagęszczenia powinien wynikać z potrzeb określonych na podstawie miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego, nie mniej jednak niż 1 punkt na 120 ha.

Przy wyborze lokalizacji punktów należy dążyć do jak największej liczby celowych na sąsiednie punkty tej samej klasy lub klasy wyższej, które będą spełniać rolę punktów nawiązania.

Poziome nawiązanie sieci powinno być wykonane do wszystkich punktów osnowy podstawowej znajdujących się na terenie objętym pomiarami. Do nawiązań należy włączyć w celach kontrolnych punkty istniejącej sieci szczegółowej. Liczba nawiązań w tym przypadku nie powinna przekraczać 30% ogólnej liczby nawiązań. Punkty osnowy szczegółowej stabilizuje się jednopoziomowo stosując znaki z plastiku, metalu lub innego trwałego materiału łącząc je trwale z podłożem lub ścianą budynku. Na terenach rolnych i leśnych dopuszcza się stabilizację dwupoziomową.

4.3.2. Osnowa szczegółowa zakładana techniką satelitarną

Przy wyborze lokalizacji punktów wyznaczanych techniką satelitarną należy brać pod uwagę czynniki wymienione przy omawianiu pomiarów osnowy podstawowej, a ponadto należy zapewnić, dla każdego punktu, przynajmniej jedną celową na punkt sąsiedni.

Przy wyznaczaniu wysokości punktów techniką GNSS wykonuje się nawiązanie wysokościowe do co najmniej 4 punków podstawowej wysokościowej osnowy geodezyjnej. Punkty nawiązania powinny być rozłożone równomiernie na obszarze pomiaru.

Przy pomiarach osnowy szczegółowej techniką GNSS należy stosować następujące zasady:

• pomiar powinien być przeprowadzony w nawiązaniu do punktów podstawowej osnowy geodezyjnej i z wykorzystaniem obserwacji wykonanych na co najmniej 3 stacjach referencyjnych należących do systemu ASG - EUPOS,

• do pomiaru należy zastosować przynajmniej 3 odbiorniki,

• nie mniej niż ¹/₃ wyznaczanych punktów powinna być włączona do pomiarów wykonywanych przynajmniej w dwu sesjach,

• minimalna liczba satelitów, których sygnały są rejestrowane w odbiornikach powinna wynosić 4,

• do wyznaczenia wektorów mogą być brane sygnały od satelitów znajdujących się powyżej 10° nad horyzontem,

• długość sesji pomiarowej należy dostosować do:

• warunków pomiaru,

• wymaganej dokładności,

• warunków terenowych.

Współrzędne punktów sieci wyznaczanej techniką GNSS oblicza się w procesie wyrównania niezależnych wektorów GNSS w układzie przestrzennym. Współrzędne płaskie prostokątne oblicza się z wyrównanych współrzędnych geocentrycznych lub geodezyjnych z uwzględnieniem reguł odwzorowania.

Wysokości normalne punktów pomierzonych techniką GNSS wyznacza się na podstawie wysokości geodezyjnych i odstępów geoidy niwelacyjnej od elipsoidy odniesienia.

4.3.3. Osnowa szczegółowa zakładana na podstawie pomiarów klasycznych.

Najczęściej będą to pomiary związane z osnową zaprojektowaną w formie sieci poligonowych.

W sieciach tego typu należy wykonać pomiary kierunków z błędem średnim nie większym od 20^cc, a średni błąd pomiaru długości nie powinien być większy od 0,01m.

Zaleca się wykonać pomiary metodą 3 statywów, ale szybciej będzie metodą 4 statywów.

Pomiary kątowe należy wykonać w dwu seriach.

Dopuszczalna różnica pomiędzy seriami nie powinna przekraczać 30^cc.

Pomiar długości boków należy wykonać w obu kierunkach. Różnica wyników z obu pomiarów nie powinna być większa od 0,015m.

Obserwacje katów pionowych w celu wyznaczenia wysokości punktów metodą niwelacji trygonometrycznej należy wykonać w dwóch seriach. Różnica wyników z obu serii nie powinna przekraczać 20^cc.

Błąd wysokości ustawienia instrumentu i celu nad punktem nie powinien być większy od 0,005m.

Przy projektowaniu sieci poligonowej należy uwzględnić następujące zalecenia:

• ciągi powinny być zbliżone do prostoliniowych,

• jeśli osnowę tworzy ciąg to ciąg taki powinien być nawiązany obustronnie kątowo i liniowo,

• długość ciągów pojedynczych nie powinna przekraczać 3km, a ciągów wyznaczających punkty węzłowe - 2km,

• długości boków w ciągach powinny wynosić 150 - 500m, przy czym średnia długość boku na terenach miejskich nie powinna przekraczać 250m, a na pozostałych terenach 350m.

Przy pomiarach mimośrodowych elementy mimośrodu mierzy się z dokładnością zapewniającą wyznaczenie poprawek ze względu na mimośród z błędem średnim nie większym niż ¹/₃wartości dopuszczalnego średniego błędu pomiaru kąta lub długości.

W celu wykrycia ewentualnych błędów grubych w pomiarach i wprowadzonych danych należy wykonać tzw. ścisłe wyrównanie swobodne przyjmując jeden punkt stały w sieci i ewentualnie kierunek.

Wyrównanie sieci poziomej osnowy szczegółowej pomierzonej metodami klasycznymi wykonuje się na płaszczyźnie odwzorowania w obowiązującym systemie odniesień przestrzennych.

Do wyrównania sieci mogą być adoptowane obserwacje z dawnych pomiarów jeśli błąd średni nie przekracza dwukrotnej wartości błędu średniego pomiaru przewidzianego dla modernizowanej osnowy szczegółowej.

---