Одно из лучших описаний геодезических реперов можно найти в техничекой энциклопедии 1934 года.
Когда-то, пару лет назад, я пытался самостоятельно прояснить для себя некоторые вопросы, однако выяснилось, что материалов по геодезии в Интернете пруд пруди, но простому человеку разобраться в этой массе информации не так-то просто, а в особенности применительно к нашим челябинским реалиям. И вот недавно представилась возможность задать вопросы специалистам. На них ответили:
Сергей Рейнгольдович Рейзвих - директор ООО НПФ "Недра".
Сергей Васильевич Воробьёв - бывший ведущий сотрудник архитектуры г. Челябинска, отвечавший за создание, поддержание и развитие геодезических сетей.
Владимир Николаевич Иванов - кадастровый инженер.
Дмитрий Юрьевич Мыльников - начальник отдела автоматизации проектирования ПК ГПИ Челябинскгражданпроект.
Евгений Анатольевич Маслов - начальник отдела по защите государственной тайны и мобилизационной подготовки филиала ФГБУ "ФКП Росреестра" по Челябинской области.
[2]
Что такое реперы и для чего они нужны?
Д.Мыльников: Реперы и стенные нивелирные марки являются частью нивелирной (высотной) сети, которая служит для измерения высоты относительно уровня моря при выполнении различных инженерных и строительных работ. На территории России высота моря измеряется относительно нуля Кронштадского футштока и называется "Балтийской системой высот". Все реперы изготавливаются таким образом, чтобы на них можно было установить или подвесить за специальное отверстие нивелирную рейку, с помощью которой производятся измерения высоты.
С.Р.Рейзвих: В настоящее время, после уравнивания государственной высотной сети от Калининграда до Анадыря, высотные отметки определены в Балтийской системе высот 1977 года, которая отличается от Балтийской в среднем на 20 см на территории Челябинской области.
Д.Мыльников: Для определения точного положения на местности, то есть координат, используются пункты государственной геодезической сети (ГГС). Отличие пунктов ГГС от высотных реперов в том, что они имеют чётко выраженный центр, координаты которого и определяются. На каждом пункте обязательно наносится его номер, который заносится в каталог. По каталогу определяются все остальные параметры пункта. Кроме этого, могут быть нанесены год заложения, название организации и другие параметры, которые не являются обязательными. При этом на практике даже отсутствие номера на репере не является критичным, поскольку все пункты также отмечаются на топографических картах и планах, а также в так называемых "абрисах" (схематичных планах), по которым их и находят на местности геодезисты.
Пункты ГГС - это так называемые "геодезические вышки", которые вы наверняка видели за городом. При этом сама вышка нужна лишь для того, чтобы её было видно издалека, а сам пункт находится под ней в виде специального знака, залитого в бетонное основание. При этом наиболее точные пункты 1 класса и астрономо-геодезической сети имеют на глубине ещё один дублирующий знак, который будет использован для восстановления пункта в случае его повреждения. Координаты этих пунктов вычисляются с очень высокой точностью, для пунктов астрономо-геодезической сети - с использованием специальных астрономических измерений относительно положения звёзд. Пункты ГГС являются обычно и пунктами нивелирной (высотной) сети, поскольку для них кроме координат определяется также и высота над уровнем моря.
[3. Пункт ГГС, западный берег озера Смолино]
С.Р.Рейзвих: В свою очередь, в городских условиях реперы нивелирной сети также очень часто используются в качестве пунктов ГГС - для таких пунктов определяется не только высота, но и координаты в той или иной геодезической системе координат, связанной с поверхностью Земли.
Д.Мыльников: Кроме этого, существуют так называемые пункты местных геодезических сетей, которые ещё называют опорно-межевыми сетями (ОМС). Они создаются в населённых пунктах и используются при определении границ земельных участков и разбивочных работах при строительстве, то есть при определении места, где именно нужно строить дом или прокладывать дорогу. Такие пункты не имеют геодезических вышек. При строительстве крупных объектов или застройке больших площадок часто создают временные реперы и пункты на период выполнения работ, что позволяет ускорить и упростить весь процесс. Часто это временные сооружения, например, забитая в землю металлическая труба или рельса, верх которой служит отметкой, поэтому после завершения строительства они прекращают своё существование.
[4. Метка опорно-межевой сети, территория близ зоопарка]
Е.Маслов: Опорно-межевые сети тоже устанавливаются геодезистами, но они используются для локальных целей, для населённых пунктов где-нибудь в области - в Сосновке, Аргаяше и т.д. После завершения работ геодезисты по акту передают ОМС муниципалитету, и дальше уже муниципалитет несёт отвественность за их сохранность. Учитываются такие метки по отдельным каталогам.
С.Р.Рейзвих: Для чего ещё используются реперы? Для выявления влияния техногенных процессов при строительстве сооружений на плывунах, автодорог, мостов, линий метрополитена, устанавливают специальные наблюдательные станции - в городских условиях они тоже закладываются в виде стенных реперов.
Существующие стенные реперы имеют колоссальное значение, так как от них выполнялась привязка и разбивка элементов строительства прилегающей территории. При наличии разночтений в положении границ зданий, сооружений, земельных участков, данные стенные реперы являются основанием для проведения судебной геодезической экспертизы.
Какие бывают реперы?
С.Р.Рейзвих: Существует несколько разновидностей. Вековые реперы обеспечивают долговременную сохранность высотной отметки, на территории Челябинской области не встречаются. Фундаментальные реперы располагаются вдоль железной дороги и представляют собой железобетонные пилоны 30х30 см, в которые закладываются металлические знаки. На остальной территории области высотная сеть представлена грунтовыми и стенными реперами.
Д.Мыльников: Грунтовые реперы обязательно имеют бетонное основание - "якорь", в которое заливается металлическая, обычно чугунная, марка с маркировкой. Стенные реперы устанавливают в фундаментах задний и сооружений, в том числе в опорах мостов.
[5. Репер, цоколь жилого дома Энтузиастов, 7]
[6. Репер, цоколь жилого дома пр. Ленина, 71]
[7. Репер, цоколь жилого дома Кирова, 177]
[8. Репер, цоколь жилого дома пр. Ленина, 53]
[9. Нивелирная марка, здание ТЮЗа]
[10. Нивелирная марка, театр кукол]
[11. Нивелирная марка, набережная]
В.Иванов: Подробнее о видах реперов можно прочитать здесь.
С.Р.Рейзвих: Правила оформления реперов - здесь.
Какую ещё информацию можно получить, глядя на конкретный репер?
Д.Мыльников: Обычно на репере отливается его номер и название изготовителя, иногда год. На грунтовых реперах иногда встречается выгравированное значение высоты. Все остальные параметры, кроме номера, не обязательны и не всегда бывают точными, поскольку все точные параметры пунктов нивелирной сети записаны в специальный каталог.
Номер на репере - это часто не порядковый номер пункта, а уникальный номер самой железки, который присваивается ей при изготовлении на заводе (как номер кузова у автомобиля). Аналогично и год, который отлит, а не выгравирован, является годом изготовления знака, а не годом его установки. То есть всё, что отлито, было нанесено на заводе в момент изготовления, и не может иметь связи с конкретным местом и временем установки знака. Всё, что выгравировано (вырезано), наносится уже в момент или после установки знака и относится к параметрам конкретного знака в конкретном месте.
Но даже и присутствие номера на репере не является обязательным. В каталоге пунктов геодезической и нивелирной сетей кроме номера и параметров обязательно присутствует "абрис", то есть схема расположения репера или пункта на местности. Кроме этого, пункты часто наносят на дежурном топографическом плане населённого пункта. При этом на практике обычно сначала по топоплану или абрису выясняют, где примерно расположен репер рядом с площадкой работ, а потом уже ищут его на местности. Вероятность того, что рядом будет заложено несколько реперов или пунктов, очень низка, поэтому отсутствие номера для его практического использования не критично.
Е.Маслов: В каталоге реперов указывается также и адрес объекта. К моменту закладки он уже известен, так как репер устанавливают после того, как здание построено. То есть строительство и начинается с геодезистов, и заканчивается ими же.
[12. Геодезические работы на ул. Сони Кривой]
Кто отвечает за создание, учет и хранение информации о реперах?
Д.Мыльников: Каталог пунктов государственных сетей хранится в государственном геодезическом фонде, за который в данный момент отвечает государственная служба регистрации, кадастра и картографии.
Е.Маслов: Каталог имеет гриф "Для служебного пользования". В настоящее время все организации, выполняющие картографо-геодезические работы, обязаны получать эти данные и использовать в своей работе.
[13. Общая схема расположения пунктов.]
В какие годы начали устанавливать реперы и когда и почему перестали это делать?
Д.Мыльников: Реперы начали активно устанавливать в 30-х годах, когда началась индустриализация и строительство крупных промпредприятий и жилых домов. Хотя нивелирные и геодезические сети создавались ещё до революции, например при строительстве транссибирской железнодорожной магистрали, которая проходила через Челябинск. При этом в разное время маркировка и количество информации на реперах были разными. Чтобы сейчас выяснить, что и где обозначалось, нужно поднимать архивы, смотреть отчёты о выполнении работ по их установке.
Новые реперы и знаки устанавливают до сих пор, но в основном там, где ведётся новое строительство. В старых кварталах устанавливать новые реперы смысла нет, поскольку хватает старых, да и количества работ, для которых они нужны, на старой застроенной территории меньше. В принципе основное назначение реперов и пунктов геодезических сетей как раз и состоит в том, чтобы закрепить эталонное положение на как можно более длительное время. На практике это означает, что как только та или иная территория в основном застроена, на ней прекращается и установка новых реперов. И до тех пор, пока не начнётся какая-то масштабная реконструкция, когда будут сносится старые здания, в фундаментах которых заложены реперы, устанавливать новые никто не будет.
Правда, в последнее время, в связи с развитием технологий выполнения работ с использованием GPS и ГЛОНАСС, потребность в установке реперов и пунктов геодезической сети резко снизилась. Это не означает, что они не нужны совсем, но теперь их можно устанавливать намного реже (с большими расстояниями друг от друга).
С.Р.Рейзвих: Насколько я знаю, последние реперы устанавливались во время строительства метрополитена. Это обычные металлические знаки, закладывались вдоль проспекта Ленина до агентства Аэрофлота. В качестве недавнего примера можно привести также наши реперы на здании законодательного собрания области, которые закладывались примерно в 2002 году.
[14. Репер метрополитена, жилой дом пр. Ленина, 54]
[15. Репер фирмы "Недра", здание ЗСО]
Какие меры принимаются (принимались) к сохранности реперов, производится ли их периодический осмотр, восстановление?
Д.Мыльников: Государственные геодезическая и нивелирная сети охраняются государством, за повреждение пунктов ГГС и ГНС предусмотрено административное наказание. Что касается реперов, то большая часть из них относятся к местным сетям, за которые отвечает муниципалитет, который и должен следить за их сохранностью. Но в связи с тем, что в последнее время идут постоянные изменения в органах государственной власти, отвечающих за геодезию и картографию, которые из отдельной службы сейчас стали частью государственной службы регистрации, кадастра и картографии, реально этим никто толком не занимается. То есть проблема сохранности реперов и геодезических пунктов существует.
Как таковой, специальный осмотр пунктов сейчас не проводится. Обычно его заменяет постоянное использование в процессе выполнения геодезических работ. В том случае, если специалист обнаружил какие-то проблемы с пунктом, он обычно сообщает об этом в орган учета (хотя бы потому, что ему при этом приходится брать параметры другого, соседнего пункта).
Восстановлением повреждённых или утраченных пунктов местных сетей обычно не занимаются, поскольку проще и быстрее заложить новый пункт и определить его параметры. Если есть подозрение, что положение репера или пункта нарушено, то всё равно придётся производить новые измерения по соседним точкам. А если утрачен сам знак, то у нового знака могут быть другие размеры и другой регистрационный номер.
В.С.Воробьёв: Во времена советской власти осмотр пунктов производился, на это даже выделялись специальные деньги. В 1992-1994 годах, насколько мне известно, на территории Челябинска циклы наблюдений за осадкой зданий и сооружений в зонах строительства метрополитена ежегодно выполняло маленькое, но вполне квалифицированное предприятие МУП "Челябгеоцентр". После прекращения его существования знамя подхватила "Уралмаркшейдерия", которая и производит наблюдения по сей день, за что ей честь и хвала - весьма непросто в наше меркантильное время добиться финансирования подобных работ, сиюминутных выгод не сулящих.
Что касается ответственности за сохранность, то лично мне неизвестно ни одного случая, чтобы кто-то был реально наказан за уничтожение госгеознака. Главная беда - облицовочные работы по фасадам.
[16. Кирова, 98. Вероятно, репер уничтожен во время реконструкции здания]
Е.Маслов: В городе уничтожение пунктов не так заметно, потому что это преимущественно железо и бетон, а в области ещё остались даже деревянные вышки. Некоторые из них повалены, разрушены. За ними не следят - это и от бесхозяйственности, но ещё и потому, что большой потребности в них нет - всё чаще используется GPS.
Почему концентрация реперов в центре города выше, чем на окраинах?
Д.Мыльников: Там, где активнее велись работы, там больше реперов и пунктов и устанвливалось. При этом центр обычно застроен более плотно, дальность прямой видимости между точками, необходимая для проведения измерений, меньше, поэтому для упрощения и ускорения работ старались устанавливать больше реперов и пунктов. В новых районах плотность застройки ниже, дальность прямой видимости больше, поэтому реперы можно устанавливать на большем расстоянии друг от друга. Кроме того, с появлением нового оборудования, типа лазерных нивелиров или геодезических приёмников GPS/ГЛОНАСС, плотность установки может быть существенно ниже.
Е.Маслов: Кстати, такая картина характерна не только для Челябинска. Например, в Москве 20 из 22 пунктов находятся в центре города.
Связаны ли каким-то образом закладка репера и здание? Можно ли каким-то образом по реперу определить дату постройки?
С.Р.Рейзвих: Нет. Косвенно репер может говорить о близлежащем строительстве или наличии опасных объектов (метро, ТЭЦ и др.).
Д.Мыльников: Никакой явной связи между репером и зданием нет. Во-первых, репер может быть установлен в здание много позже его постройки. Во-вторых, поскольку на знаке указывается год изготовления самого знака, то он мог быть отлит раньше, чем построено здание.
Что касается формы репера, то тут нужно проводить отдельное исследование. Для геодезиста важна не столько форма, сколько сохранность знака и удобство его использования. С другой стороны, во времена СССР знаки реперов изготовлялись централизованно, поэтому форма репера будет скорее говорить о истории производства знаков. Когда, на каком заводе, и т. д. При этом реперы устанавливались в разное время, то есть на одной и той же территории могут стоять и старые, и новые. Мог быть установлен новый репер взамен утраченного и т. д.