Геодезические сети специального назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Содержание

1. Геодезические сети специального назначения. Назначение и классификация опорной межевой сети (ОМС)

2. Назначение единой геодезической сети. Методы построения плановых и высотных сетей и их характеристики

3. Способы координирования стенных знаков (редуцирования, линейных засечек, полярный)

4. Особенности построения опорной геодезической сети на территории городов (выбор мест, способы закрепления пунктов и др.)

5. Геодезические разбивочные работы (назначение, технология, этапы)

6. Геодезическое обеспечение кадастровых работ (состав работ)

7. Геодезическое обеспечение градостроительства. Геодезическая строительная сетка (принцип построения, назначение)

8. Виды планово-картографической продукции, используемой при землеустройстве, градостроительстве, кадастровых работах, мониторинге земель

9. Характеристика точности кадастровых планов и источники погрешностей

10. Способы определения площадей земельных участков (аналитический, графический, механический) и их точности

11. Способы проектирования земельных участков (аналитический для участков различных конфигураций, графический) и их точности

12. Способы спрямления границ земельных участков (аналитический, графический, комбинированный)

13. Способы перенесения проекта в натуру и их точность (промеров, угломерный, графический)

14. Установление (восстановление) границ земельных участков на местности (способ проектного теодолитного хода, способ перпендикуляров, способ засечек)

15. Влияние погрешностей съемки, составления плана, способов проектирования на точность площади участка

1. Геодезические сети специального назначения. Назначение и классификация опорной межевой сети (ОМС)

Специальные ГГС, например, для метростроя.

На территории сельскохозяйственных предприятий и поселений для целей землеустройства и кадастровых работ создается геодезическая сеть сгущения специального назначения - опорная межевая сеть (ОМС).

ОМС создается для координатного обеспечения Государственного Земельного Кадастра (ГЗК), государственного мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению Земельным фондом России. ОМС предназначена для:

- установления координатной основы на территории кадастровых округов, районов, кварталов;

- ведения государственного реестра земель кадастрового округа, района, квартала и дежурных кадастровых карт и планов;

- проведения работ по ГЗК, землеустройству, межеванию земельных участков, мониторингу земель и координатному определению иных государственных кадастров;

- контроля за состоянием, использованием и охраной земель;

- информационного обеспечения ГЗК данными о количественных и качественных характеристиках и местоположении земель для установления их цены, платы за пользования, экономическое стимулирование и рационального землепользования;

- инвентаризации земель различного целевого назначения.

ОМС делятся на 2 класса: ОМС 1; ОМС 2. Их точность построения характеризуется средними квадратическими погрешностями взаимного положения смежных пунктов соответственно не более 0,05 м для ОМС 1 и 0,10 м - для ОМС 2.

ОМС 1 создается в городах для решения задач по установлению (восстановлению) границ городской территории, а также границ земельных участков как объектов недвижимости, находящихся в собственности (пользовании) граждан или юридических лиц.

ОМС 2 создается в черте других поселений для решения тех или иных задач на землях сельскохозяйственного назначения и других землях для межевания земельных участков, мониторинга и инвентаризации земель, создания базовых карт (планов) земель.

2. Назначение единой геодезической сети. Методы построения плановых и высотных сетей и их характеристики

Совокупность геодезических пунктов, расположенных на территории земной поверхности, с надёжно определёнными координатами в общей для них системе координат называют геодезической сетью.

ГС пунктов предполагает ступенчатую структуру построения и подразделяется на:

1) Государственную геодезическую сеть (ГГС), которая обеспечивает распространение координат на территорию всего государства и является исходной для последующих геодезических построений.

2) Сеть сгущения, которая создаётся при сгущении сети более высокого порядка, строится для увеличения количества геодезических пунктов на единицу площади.

3) Съёмочную сеть, которая ещё больше увеличивает количество пунктов на единицу площади и используется для топографических съёмок и кадастровых работ.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) представляет собой совокупность геодезических пунктов, расположенных равномерно по территории и закреплённых на местности специальными знаками, обеспечивающими их сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени. Взаимное расположение пунктов ГГС определено в некоторой единой системе координат и высот.

ГГС является основой для всех топографических съёмок и всех кадастровых работ.

ГГС создаётся по принципу от общего к частному. Сначала строят редкую систему пунктов с высокой точностью, а затем её последовательно сгущают

Методы построения ГГС:

1. Триангуляция состоит в построении сети треугольников, в котором измеряют все углы и как минимум 2 стороны на разных концах сети (вторую сторону измеряют для контроля, устанавливая качество всей сети). По длине одной из сторон и углам треугольников определяют стороны всех треугольников сети. Зная дирекционный угол одной из сети и координаты одного из пунктов, можно вычислить координаты всех остальных пунктов.

2. Полигонометрия заключается в построении сети ходов, в которых измеряют все углы и стороны. От теодолитных ходов отличается высокой точностью измерений. Обычно применяют в закрытой местности.

3. Трилатерация состоит в построении сети треугольников, в которых измеряют все стороны.

Для ведения государственного земельного и других кадастров создают специальную геодезическую сеть, которую называют опорной межевой сетью (ОМС). Создают их во всех случаях, когда точность и плотность пунктов государственных и иных геодезических сетей не удовлетворяет нормативно-техническим требованиям ведения государственного земельного кадастра, кадастра объектов недвижимости и др.

Предусматривают создание опорных межевых сетей первого ОМС1 и второго ОМС2 классов, точность построения которых характеризуется средними квадратическими погрешностями взаимного положения смежных пунктов соответственно 5 и 10 см.

Опорную межевую сеть ОМС1, как правило, создают в городах для установления (восстановления) границ городской территории, границ земельных участков, а также определения месторасположения зданий и сооружений как объектов недвижимости, находящихся в собственности (пользовании) граждан или юридических лиц; ОМС2 - в черте других поселений для тех же целей.

ОМС явл геод сетью специального назначения и предназнач: для установления единой корд основы на тер. кадастровых округов с целью ведения кадастра объектов недвижимости, гос реестра земель кадастрового округа (р-на); мониторинга земель, созд земельных информационных систем; землеустройства с целью формир рацион системы землевладения и землепользования, межевания земельных участков; обеспеч гос зем кад данными о колч, кач и местоположении земель для установления их цены, платы за пользование; разработки систем мероприятий по сохранению природных ландшафтов, восстановления и повышения плодородия почв; инвентаризация земель различного назначения; решения других вопросов ГЗК, зем-ва и гос мониторинга земель.

Поэтому ОМС необходимо сгустить, построив межевую съёмочную сеть (МСС). Межевую съёмочную сеть создают с целью сгущения ОМС для её дальнейшего использования в качестве геодезической основы для определения плоских прямоугольных координат межевых знаков, а также других характерных точек объектов недвижимости.

Традиционные городские геодезические сети строятся методом полигонометрии.

3. Способы координирования стенных знаков (редуцирования, линейных засечек, полярный)

В настоящее время получили распространение восстановленные и ориентированные системы стенных знаков.

При восстановленной системе координаты стенных знаков не определяются, а восстанавливаются временные рабочие центры полигонометрического хода по тем же элементам, по которым они определялись.

Могут быть следующие случаи:

Точка 1 - знак полигонометрического пункта

А - створно-восстановительная система, l₁ - должно быть измерено с точностью 2-3 мм, а абсолютное значение 2-5 м.

Б - система равностороннего треугольника,

В - система прямоугольного треугольника с заданными сторонами,

Г - система равнобедренного треугольника.

Во всех случаях расстояния измеряются с точностью 2 - 3 мм, расстояние от рабочего центра до стенных знаков - от 1 до 8 м.

При наличии сохранившихся рабочих центров привязка ходов к ним осуществляется как обычный теодолитный ход к пунктам геодезической сети.

При ориентировочной системе координаты стенных знаков определяются с временных рабочих центров, на которых выполняются угловые и линейные измерения. При этом передача координат с временных рабочих центров выполняется одним из следующих способов:

1) редуцирование, когда определяются координаты одного стенного знака.

2) засечкой (угловой, линейной),

3) полярным способом.

Угловые измерения выполняются таким образом, чтобы избежать частой перефокусировки зрительной трубы теодолита.

Все измерения для передачи координат с временных рабочих центров на стенные знаки выполняют с суммарной погрешностью ⁺_- 2 мм. Поэтому теодолит над рабочим центром должен центрироваться с точностью от 1 мм, то есть при помощи оптического центрира.

Способ редуцирования.

Контрольные вычисления по временным рабочим центрам - сумма приращений должна быть одна и та же в пределах точности вычисления.

DX_АС + DX_СD = DX_АD

DY_АС + DY_СD = DY_АD

Каталог (список) координат включает и координаты временных рабочих центров (А, С, D) и расстояния для того, чтобы их можно было использовать в последующем для восстановления временных рабочих центров с точностью 2-3 см, достаточной для съемочных работ. Значение координат и длин линий выписывают с точностью до 0,001 м, а дирекционных углов- 0,1”.

Способ линейных засечек целесообразно применять, если временные рабочие центры (Р, С) расположены недалеко (меньше длины мерной рулетки) от стенных знаков и нет препятствий для измерения линий l₁, l₂, l₃, l_4. Известны координаты точек: X_Р, Y_Р, X_С, Y_С. Определить: X_А, Y_А, X_В, Y_В. Контроль: разность между значениями d, полученными из вычислений координат по координатам стенных знаков, и измеренными в натуре не должны превышать 6 мм.

Полярный способ и его точность

1, 2, 3 - временные рабочие центры.

Измеряются L, в₁, в₂, в₃.

Контроль измерения углов - замыкание углов горизонта (?в=360?).

,

Продифференцируем эти выражения:

Перейдём от дифференциалов к погрешностям:

Складываем эти выражения:

,

тогда

- погрешность положения точки, вынесенной в натуру.

4. Особенности построения опорной геодезической сети на территории городов (выбор мест, способы закрепления пунктов и др.)

Плотность ОМС пунктов определяется техническим проектом и должна обеспечивать необходимую точность работ по ГЗК, мониторингу и землеустройству. При этом плотность пунктов ОМС должна быть не менее 4 - х пунктов на 1 км2 в черте города, 2 - х пунктов на 1 км2 в черте других поселений, 4 - х пунктов на 1 км2 в поселениях, площадью не менее 2 км2.

На землях сельскохозяйственного назначения и других землях число пунктов ОМС устанавливается техническим проектом.

Координаты пунктов ОМС определяются главным образом по наблюдениям с ИСЗ, глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС (Россия) или GPS NAVSTAR (США).

ОМС 1 привязывается не менее чем к 2 пунктам геодезической сети.

ОМС 2 может привязываться не менее чем к 3 пунктам ОМС 1.

Пункты ОМС на местности закрепляются центрами, обеспечивающими их долговременную сохранность и устойчивость, как в плане, так и по высоте.

Типы центров регламентируются РОСЗЕМКАДАСТРОМ. Высоты пунктов ОМС определяются в Балтийской системе высот 1977 года.

Пункты ОМС после закладки сдаются для наблюдения за их сохранностью по акту:

- городской, поселковой или сельской администрации, если они расположены на землях государственной или муниципальной собственности;

- собственнику, владельцу, пользователю земельного участка, если они находятся на его земельном участке.

Если пункт ОМС совмещен с межевым знаком, то он сдается на наблюдения за сохранностью всем собственникам, владельцам и пользователям.

Во всех кадастровых работах применяются плоские прямоугольные координаты проекции Гаусса, которые имеют местную систему координат.

В практике встречаются, что при достаточной плотности пунктов ГГС в виде полигонометрии 4-го класса, дальнейшее сгущение проводится продолжением ходов полигонометрии 1-го и 2-го разряда.

При этом пункты 4-го класса служат исходными при создании обоснования крупномасштабных съемок и для выполнения инженерных работ.

Построение одноклассных (одноступенчатых) сетей имеет отрицательные стороны, так как восстановление линий или продолжение новых ходов потребует нового уравнивания всей сети. Поэтому оптимальный вариант - 2-х ступенчатая сеть полигонометрии и 1-го разряда.

Работы на застроенной части города сопряжены с рядом трудностей:

- сильно влияние горизонтальной рефракции на измеренные углы из-за чередования каменной застройки и зеленых насаждений;

- ощутимы погрешности визирования, центрирования и редукции, так как длины измеренных сторон не велики;

- отрицательно влияние движение транспорта и пешеходов.

При проектировании ходов полигонометрии обычно рассчитывают среднюю квадратическую погрешность (СКП) определения пунктов и относительную погрешность ходов.

Ожидаемое СКП положения конечной точки вытянутого полигонометрического хода с примерно равными сторонами вычисляется по формуле:

М = n*m_S² + ((n+3)/12)*(?Sm_в / с)², где

m_S - СКП измерения расстояний;

m_в - СКП измерения углов;

n - число сторон хода;

?S - длина хода.

с=206265”

По вычисленной ожидаемой ошибке хода М определяют предельную относительную невязку хода и сравнивают её с допустимой:

2М/[S] <= 1/Т.

Ходы полигонометрии располагают равномерно по всей территории города с таким расчетом, чтобы длины одинаковых теодолитных и съемочных ходов между пунктами полигонометрии не превышали следующих величин:

Табл. 1

№ п/п	Масштаб съемки	Для застроенной территории	Для незастроенной территории
		1/Т = 1/2000	1/Т = 1/3000
1	1/5000	4,0 км	6,0 км
2	1/2000	2,0 км	3,0 км
3	1/1000	1,0 км	1,8 км
4	1/500	0,5 км	0,9 км

Выбор мест для закрепления пунктов полигонометрии является ответственным процессом.

Глубина закладки грунтового знака составляет 2,0 - 2,20 м и должна быть ниже глубины промерзания.

При выборе места закладки грунтового знака обязательно присутствие представителя организации, эксплуатирующей подземные инженерные коммуникации.

Грунтовые знаки нельзя устанавливать:

- на проезжей части;

- ближе 2-х метров от зданий на солнечной стороне, 1 м - на теневой (в целях понижения горизонтальной рефракции);

- на оползнях, насыпях, вблизи карьеров и котлованов.

Обычно грунтовые знаки располагают:

- на углах кварталов;

- краях тротуаров;

- обочинах дорог.

В последнее время отдают предпочтение стенным знакам, которые являются более долговечными, простыми при закладке, не требующие согласования с организацией, эксплуатирующей инженерные подземные коммуникации, ими удобно пользоваться в любое время года.

Они закладываются в прочные кирпичные, бетонные здания и сооружения на высоте 0,3 - 1,2 м от поверхности земли и не ближе 0,3 м от угла здания.

Если знак сети закрепляется систематически из нескольких знаков, то все они должны быть установлены на 1-м уровне в пределах 10 см.

В системе из 2-х знаков основным является левый знак, из 3-х - средний.

Каждый установленный полигонометрический знак привязывают к четким контурным точкам местности не менее чем 3-мя промерами.

Расстояние измеряют с точностью до 1 см. Место положения знака зарисовывают в абрисе (в карточке закладки пульта).

5. Геодезические разбивочные работы (назначение, технология, этапы)

Геодезические разбивочные работы выполняют на местности планового и высотного положения проектных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с проектом (рабочими чертежами).

По своему содержанию геодезические разбивочные работы являются как бы обратными (противоположными) съемочным. При съемке объектов на основании полевых измерений определяют координаты характерных точек сооружений и в целом ситуации местности относительно пунктов опорной геодезической сети. Также измеряют углы и расстояния.

Точность измерений при съемке зависит от масштаба плана, а при разбивочных работах точность необходимо обеспечить в соответствии с требуемыми параметрами.

При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не измеряют, а откладывают на местности. В этом состоит основная особенность.

Размеры сооружений определяют его геометрией, которая в свою очередь обычно задается осями.

В нормативных документах (инструкциях, указаниях, руководствах) существует понятие разбивочной оси.

На практике различают:

- главные;

- основные;

- промежуточные или детальные оси.

Главные оси линейных сооружений (дороги, каналы, мосты) - их продольные оси.

В промышленном и гражданском строительстве в качестве главных осей применяют оси симметрии сооружений обозначают штрих - пунктиром.

Точки проектного сооружения не закрепляют, а закрепляют за пределами котлована, чтобы точки не были утрачены в процессе земляных работ.

Основными осями называют оси, определяющие форму и габариты сооружений, обозначаются буквами и цифрами.

Промежуточные или детальные оси - оси отдельных элементов зданий и сооружений.

Указанные в проекте сооружения координаты, расстояния, углы и превышения называются проектными.

Высоты плоскостей и отдельных точек проекта задают от условной поверхности.

В заданиях за условную поверхность принимают уровень чистого пола 1-го этажа.

Весь процесс разбивки определяют общим для геодезии правилом от общего к частному.

Разбивка главных и основных осей определяет положение всего сооружения на местности, то есть его размеры и ориентировку.

Детальная разбивка определяет взаимное положение отдельных элементов и конструкций сооружений.

6. Геодезическое обеспечение кадастровых работ (состав работ)

Согласно закону о государственном земельном кадастре (ГЗК), ГЗК - систематизированный свод документированных сведений, получаемых в результате проведения государственного кадастрового учета земельных участков, о местоположении, целевом назначении и правовом положении земель в РФ и сведений о территориальных зонах, и наличии расположенных на земельных участках и прочно связанных с ними объектах.

Базовой единицей в кадастре является земельный участок - часть земной поверхности, границы которой описаны и удостоверены соответствующими государственными органами на основе данных геодезических съемок и сведений о его правовом режиме, назначении и использовании.

На каждый кадастровый объект открывают кадастровое дело, которое включает 2 раздела.

1 раздел - раздел документов содержит:

- заявление заинтересованного лица;

- решение органов власти;

- решение судебных органов;

- другие постановления, решения органов, контроль состояния и использования земель;

- выписки из государственного реестра прав на недвижимое имущество и сделок с ним;

- выписки их технических паспортов зданий и сооружений;- протокол согласования границ (для земельных участков), документы, подтверждающие качественные и оценочные характеристики объектов.

2 раздел - геодезический раздел включает:

- каталоги (списки) координат точек границ земельного участка, точек (углов) объектов недвижимости, точек границ выделяемых на земельном участке зон ограничений (обременений) и иных зон;

- документы, подтверждающие получение координат (журнал полевых измерений, абрис, ведомость обработки полевых измерений);

- кадастровая карта (план объектов участка).

Кадастровая карта (план) представляет собой карту (план), на котором в графической и текстовой формах воспроизведены сведения, содержащиеся в государственном земельном кадастре.

В зависимости от состава воспроизведенных сведений и целей их использования кадастровые карты (планы) могут быть 3-х видов:

- карты (планы) земельных участков;

- дежурная кадастровая карта;

- производственные кадастровые карты (планы).

7. Геодезическое обеспечение градостроительства. Геодезическая строительная сетка (принцип построения, назначение)

Геодезическая строительная сетка представляет собой закрепленную на местности систему прямоугольных координат, облегчающую привязку осей сооружений и производство строительных работ.

Строительную сетку намечают на генплане, располагают таким образом, чтобы вершины квадратов сетки как можно больше сохранялись на местности (чтобы не попадали под дом, в траншею, оставались на улице). Шаг сетки - 50 - 400 м.

Такая же сетка нужна для размещения технического оборудования, её шаг - 10 - 20 м.

Система координат (строительная) задаётся. Оси принято обозначать в буквенном виде. Требования к точности геодезической строительной сетки определяются, исходя из её назначения. В большинстве случаев точки строительной сетки используются для разбивочных работ и исполнительной топографической съемки масштаба 1:500.

Цель исполнительной съемки - уточнение соответствия выполненных работ проекту. При этом погрешности во взаимном положении смежных пунктов геодезической строительной сетки не должны превышать 1/10000.

Пункты геодезической сети необходимы, чтобы получить геодезическую строительную сетку в системе геодезических координат.

От внесенного исходного направления в натуре выполняют детальную разбивку с принятым шагом. При этом различают 2 способа детальной разбивки: осевой и способ редуцирования.

При осевом способе выносятся 2 взаимно перпендикулярные линии в середине (для уменьшения погрешности) сетки. Осевой способ позволяет получать на местности положение точек строительной сетки с расчетной точностью. Используют высокоточные инструменты, позволяющие получить конечную точность порядка 1/10000 (электронный тахеометр, светодальномер, теодолит Т5). Сама процедура разбивки должна быть точной, чтобы оправдать все затраты.

Способ редуцирования используют на больших площадках. Он позволяет способом приближений получить необходимую точность.

Последовательность выполнения разбивочных работ способом редуцирования:

1) получаем пункты геодезической сети (определяем самостоятельно);

2) первую точку совмещаем с точкой А;

3) строим геодезический четырехугольник;

4) получив их координаты, прокладываем ход между пунктами геодезической сети;

5) выполняем менее высокоточные измерения;

6) сравниваем проектные и полученные координаты вершин квадратов (их получаем с расхождением);

7) решаем обратную геодезическую задачу и определяем горизонтальное проложение и дирекционный угол;

8) после закрепления постоянных знаков выполняют контрольные измерения в наиболее слабых местах (расхождения - от 99,98 до 100,02). Контрольные промеры будут отличатся от проектных из-за неизбежных погрешностей измерений и могут достигать величины 20 мм в длинах сторон и 40” - прямых углах.

9) необходимо передать высоту

8. Виды планово-картографической продукции, используемой при землеустройстве, градостроительстве, кадастровых работах, мониторинге земель

Для целей землеустройства - карты и планы М 1:10000, ценные земли 1:2000, 1:5000. Градостроительство - перспективные планы развития населенного пункта отражают в основном градостроительном документе - генплане. 1:2000 1:5000/ Он служит основой для развития проекта первоочередного строительства, детальной планировки, инженерного оборудования, благоустройства, городского транспорта и т.д. Топографической основой для генплана служат планы масштаба 1:5000 - 1:1000. Кадастровые работы - 1:1000 - 1:500. Мониторинг 1:10000 1:25000 Дополнительно используются фотокарты, штриховые планы, планы с нанесением рельефа и без.

Ведение кадастра обеспечивается осуществлением топографо-геодезических, картографических, землеустроительных, оценочных, почвенных, геоморфологических обследований и изысканий.

В процессе кадастрового учёта производится:

- формирование кадастрового дела объекта;

- изготовление кадастрового плана (карты) объектов учёта;

- нанесение объектов на дежурную кадастровую карту (план);

- присвоение объекту кадастрового номера;

- занесение сведений об объекте в Единый Государственный Реестр земель.

Кадастровое дело открывается на каждый объект учёта и состоит из двух разделов:

1) Раздел документов.

2) Геодезический раздел, который содержит каталоги координат точек границ объектов учёта, точек углов объектов недвижимости, точек границ выделяемых на земельных участках зон ограничений (обременений) и иных зон; документы, подтверждающие получение этих координат, а также кадастровый план (карта) объекта учёта.

На дежурной кадастровой карте (плане) отображаются существующие границы и номера кадастровых зон, границы территориальных зон, границы земельных участков, объекты недвижимости, кадастровые номера объектов учёта. Обязательными процессами при формировании земельного участка являются кадастровая съёмка и установление или восстановление границ земельного участка. При кадастровой съёмке устанавливаются или восстанавливаются и закрепляются на местности границы земельного участка и определяются координаты точек границ.

Достоверность кадастровой информации существенно зависит от:

1) точности составления кадастровых планов,

2) точности определения площади земельного участка.

Такие виды информации как кадастровая, топографическая, экономическая, градостроительная отличаются составом, содержанием и имеют свои особенности.

9. Характеристика точности кадастровых планов и источники погрешностей

Планы, полученные в результате различных видов съемок (наземных, аэрокосмических), имеют неодинаковую полноту и детальность.

Полнота - степень насыщенности плана объектами местности, изображение которых на плане необходимо и возможно при данном масштабе и высоте сечения рельефа.

Детальность - степень подобия изображения на плане всех изгибов и извилин контуров ситуации и рельефа.

Точность плана обычно характеризует средняя квадратическая погрешность положения контурной точки на плане относительно ближайшего пункта геодезического обоснования. ?S = |Sплана - Sместности|,

?S - абсолютное расхождение

Иногда под точностью плана понимают среднюю квадратическую погрешность взаимного положения точек, находящихся на определенном расстоянии одна от другой. Например, точек одного и того же объекта.

 (1)

- круговое распределение погрешности

(2)

Точность планов, в общем, одинакова, но имеется некоторое различие. Это различие при правильном проведении съёмок будет минимальным, так как отдельные элементы технологического процесса создания плана обладают погрешностями, которые могут быть приравнены к графической точности mгр=0,1 мм.

Погрешность положения любой точки на плане (mt) складывается из погрешностей отдельных геодезических действий (m1, m2, m3), то есть

(3)

Рассмотрим геодезические действия и их погрешности при создании плана методом теодолитной съёмки.

1) Погрешность полевых действий.

1.1 Погрешность положения точек теодолитного хода относительно пунктов ГГС в среднем для всех точек на плане m1=0,2 мм

1.2 Погрешность положения съёмочных (пикетных) точек, определяемых полярным способом или способом перпендикуляров m2=0,1 мм.

2) Камеральный процесс.

2.1 Погрешность нанесения точек теодолитных ходов по координатам с учётом погрешностей построения сетки координат m3=0,18 мм.

2.2 Погрешность нанесения съёмочных (пикетных) точек на план m4=0,15 мм.

2.3 Погрешность обобщения линий контуров m5=0,15 мм.

2.4 Погрешность вычерчивания m6=0,1 мм.

Согласно формуле (3)

- любая точка контура в среднем может получить такое смещение.

Основной погрешностью является погрешность положения точки мt

Совокупность этих погрешностей позволяет оценить качество плана.

Планом называют изображения небольшого участка земли без учета кривизны земной проекции (проекции Гаусса - Крюгера).

Для получения крупномасштабных карт применяется проекция Гаусса - Крюгера (60 или 30 зона). На картах изображения площадей испытывают искажения за кривизну поверхности.

При организации геодезических съемок на территории городов часто за осевой меридиан принимают меридиан, проходящий через центр города.

Кадастровые съемки предполагают гораздо больший объем информации по сравнению с топографическим планом. На топографическом плане снимаем только существующие объекты, для кадастра необходимо пояснить характеристики объекта (например, водопровод промышленный или питьевой).

Обилие информации на кадастровом плане создает сложности в одновременном изображение на плане (карте) всех объектов. Поэтому создают планы с послойным выносом.

10. Способы определения площадей земельных участков (аналитический, графический, механический) и их точности

При выборе способа определения площадей земельных участков обычно руководствуются требуемой точностью, наличием геодезических данных по границам, размером и конфигурацией участков.

В зависимости от этих факторов различают:

1) Аналитический способ, когда площадь участка вычисляют по результатам измерений линий и углов на местности или по их функциям.

2) Графический способ, при котором площадь определяется по результатам измерений линий и углов или по координатам точек на планово-картографическом материале.

3) Механический способ, когда площади участков определяют при помощи планиметра непосредственно по планам.

В некоторых случаях целесообразно сочетание графического и механического способа. Аналитический способ самый точный, но он требует обязательных полевых измерений. Общую площадь земельных участков определяют, как правило, по координатам поворотных точек границ по формуле:

Вычисление площади аналитическим способом

Когда координаты поворотных точек неизвестны или нецелесообразно прокладывать теодолитный ход весь участок делят на простые геометрические фигуры и измеряют только необходимые линейные и угловые элементы. При этом могут быть следующие случаи:

1) Участок треугольной формы:



2) Участок четырёхугольной формы:

3) Участок многоугольной формы:

Но , ,

тогда получим

4) Участок трапециевидной формы

,

,

откуда

Любой многоугольник можно представить в виде отдельных геометрических фигур.

Точность вычисления площадей аналитическим способом

Для треугольников: прологарифмировав выражение

,

получим .

Продифференцировав

и перейдя к СКП, получим

Аналогичная формула получится для определения точности вычисления площади прямоугольника, трапеции, у которой измеряется высота и средняя линия.

(в среднем ).

Перепишем формулу (1) с учётом того, что,

получим .

Эта формула справедлива, если площадь вычисляется по результатам измерений или по координатам.

2) Для четырёхугольников:

- оценка точности вычисления площади аналитическим способом.

Графический способ и его точность

При графическом способе площади определяют по результатам измерений на плане (карте), при этом участок разбивают на простейшие геометрические фигуры (преимущественно треугольники) и в каждой фигуре измеряют высоту (ширину) и основание (длину). Для повышения точности и исключения систематических погрешностей в смежных фигурах общие стороны измеряют независимо.



Точность графического способа определения площадей.

,

Заменим дифференциалы погрешностями

Для треугольников

,

допустим, что a=h, тогда

, ,

- формула справедлива, если к=1.

Для четырёхугольников:

, ,

Если a=h, P=a², тогда

.

Механический способ и его точность

Механический способ предполагает измерение площади участка на плане планиметром. Целесообразно применять в тех случаях, когда графический способ требует трудоёмких расчётов из-за значительной изломанности границ. Перед началом работы выполняют испытания, поверки и юстировки планиметра.

Требования к планиметру:

1) Счётный ролик должен свободно вращаться не менее 3 секунд.

2) Показания счётного ролика должны быть устойчивыми при различных значениях и. Позиции и: 30?< и <90?, и=90?, 90?< и <150?.

3) Обводят планиметром при помощи контрольной линейки получающийся круг по 10 раз в каждой из 3 позиций, допустимое расхождение должно быть не более 3 делений. При большем расхождении планиметр необходимо юстировать, так как это говорит о невыполнении основного геометрического условия.

Основное геометрическое условие - грифельные штрихи должны быть параллельны оси обводного рычага, то есть ц=0. Поверку этого условия выполняют при помощи контрольной линеечки, обводя круг, образуемый контрольной линеечкой при двух положениях полюса. При этом при изменении положения полюса само положение полюса не должно меняться для сохранения симметрии в формулах (1) и (2).

U=a-b

ПП - полюс право

ПЛ - полюс лево

Фи - угол из-за невыполнения основного геометрического условия

Тетта - угол между рычагами

Расхождение результатов обводов при полюсе право и полюсе лево

Точность определения площади планиметром

где U - количество делений, заключённое в обводимой фигуре,

p - цена деления, то есть площадь, соответствующая одному делению планиметра.

Продифференцируем формулу (1), получим

Заменим дифференциалы погрешностями, получим

Заменим U, учитывая формулу, получим



- средняя квадратическая относительная погрешность определения цены деления, обычно равная 0,001, при определении цены деления в трёхкратном обводе.

- погрешность определения числа делений, получаемая как результат влияния:

1) комплекса ошибок отсчитывания

U=a-b,

2) погрешности совмещения с исходной точкой - 0,1 мм, 0,4 деления,

3) инструментальной погрешности - 0,3 деления,

4) погрешности совмещения обводного индекса с контуром.

С увеличением площади участка погрешность её сильно возрастает, и для больших площадей погрешности из-за определения цены деления планиметра возрастают пропорционально самой площади.

11. Способы проектирования земельных участков (аналитический для участков различных конфигураций, графический) и их точности

сеть геодезический картографический земельный

Для проведения землеустроительных и кадастровых мероприятий в зависимости от размеров землевладений, физико-географических зон применяют планы и карты масштабов от 1:500 до 1:50000, изображение горизонталей с высотой сечения рельефа от 0,5 до 5 метров.

В зависимости от наличия топографо-геодезической информации и требуемой точности применяют следующие способы:

- аналитический;

- графический;

- механический

- комбинированный.

Проектирование участков аналитическим способом и его точность.

При аналитическом способе проектирования необходимые элементы проектируемого участка вычисляют по его проектной (заданной) площади и известной линейной, угловым величинам, измеренным на местности или же по их функциям (координатам). При этом способе проектирования не обязательно наличие плана, а достаточно иметь схематический чертеж, на котором выписаны углы и меры линий. Участок можно спроектировать в один приём, если он имеет треугольную и иногда четырёхугольную форму. Как правило, во всех других случаях проектирование выполняется приближениями, сначала определяют площадь предварительно намеченного участка, а затем проектируют недостающую или избыточную площадь по заданной проектной площади.

Рассмотрим некоторые случаи проектирования.

1) Проектирование треугольником, когда проектная линия проходит через заданную точку С.

Известно: Р_проект, в, S_BC.

Площадь ?КВС находится по формуле:

,

откуда .

Зная х, находим координаты точки К.

Контроль: вычисляем площадь по координатам точек А, В, С, которая должна быть равна Р_проект.

2) Проектирование четырёхугольником, когда проектная линия проходит через заданную точку D.

Известно: Р_проект, в₁, в₂, a, b.

Площадь KBCD находится по формуле:

,

откуда

3) Проектирование трапецией производят, когда проектная линия должна быть параллельна заданному направлению.

Известно: Р_проект, a, в₁ в₂, MN||BC

Площадь BCMN находится по формуле:

1) Находим

2) Находим

, ,

3) Вычисляем координаты точек N и M.

4) Контроль: вычисляем площадь по координатам точек B,C,N,M, которая должна быть равна Р_проект.

4) Проектирование в два приёма.

Проектирование четырёхугольника, когда проектная линия NM будет параллельна EF.

Известно: Р_проект, a, в₁ в₂, MN||EF

Проектируем ?КВС, CK||EF, тогда можно вычислить г как разность дирекционных углов

(б_CB- б_EF), д=б_FE- б_AB, в₁= б_BA-б_BC

Контроль:

2) Вычисляем стороны треугольника CK и ВК по теореме синусов.

3) Вычисляем площадь треугольника

2Р=BK*KC*sinд=BK*BCsinв₁=BC*CK*sin г

4) Определяем разность между

Р_проект-Р_треуг=Р_{трапеции}

5) Проектируем недостающую площадь трапецией:

х=ВК+KN, y=CM,

6) Вычисляем координаты точек N, M с контролем.

Проектирование внутри массива равновеликих участков

Даны координаты поворотных точек.

Требуется разбить на равновеликие участки так, чтобы новые границы были параллельны АВ. По координатам вычисляются стороны, дирекционные углы. Проектирование участка №1 проводится по формуле трапеции. Расхождение между площадями может получиться за счёт округлений (только!) - контроль.

Затем вычисляются координаты всех участков.

Проектирование многоугольника

Границы должны проходить через точку А, АВСDE - опорная фигура. Р_оп.уч.-Р_пр=0, то есть линия АВ проектная (невероятно).

Р_оп.уч.-Р_пр?0 - Р_?

Для определения Р_? решаем обратную геодезическую задачу: находим S_AB, /

Определяем сторону Х по теореме синусов. Определяется точка К, обозначенная на плане, выносится на местность.

Граница должна пройти параллельно MN.Далее ведётся проектирование трапецией.

Проектирование графическим способом

При графическом способе положение границ проектируемых участков с заданной площадью определяют по результатам графических измерений линий (отрезков) на плане.

В зависимости от условий, предъявляемых к направлению проектных линий, проектируемых графическим способом ведут, как правило, либо треугольником, либо трапецией.

h -измеряется графически по плану, k на местности: измеряют отрезок ВК и КС. Контроль: ВК+КС=ВС

Для многоугольника

Р_оп.-Р_пр?0, следовательно, проектируется Р_?.

Проектирование трапецией

Спроектировать Р_пр линией MN||AB. Действия выполняются на плане.

1) Измеряется S₁ - средняя линия

2)

3) Откладывается h₁

4) Проводится линия MN||AB, h₁=h₂

5) Уточняется S₁

6)

7) |h₂-h₁|?

8) Измеряется по плану AN и BM.

Для этого предварительно определяют длину средней линии S₁ по плану, выбрав её положение на глаз в соответствии с Р_пр. затем вычисляют предварительное значение высоты . После для уточнения значения средней линии откладывают на перпендикуляре к АВ величину и измеряют на плане новое значение средней линии S₂. Затем вычисляют второе уточнённое значение . Второе значение h₂ можно принять за окончательное, если выполняется условие: |h₂-h₁|?, где М - знаменатель численного масштаба плана.

Если это условие не выполняется, то берут следующие приближения: окончательное значение h откладывается на плане на перпендикуляре и проводят проектную линию MN||AB. В этом случае проектные отрезки BM и AN определяются графически на плане.

Точность определения проектных отрезков при графическом способе.

Рассмотрим примеры на точность определения проектных отрезков при проектировании участков различной формы.



Заменим дифференциалы погрешностями

, так как Р не определяем, а назначаем

- погрешность определения отрезка по плану

;

Если фигура компактна, то есть h?x, то m_x?m_h, но если , .

Поэтому при большом отношении h к х графический способ можно применять в сочетании с аналитическим способом.

Точность при проектировании трапецией

При этом на точность определения проектных отрезков будут влиять:

1) погрешность определения h: ;

2) погрешность откладывания h (0,1 мм);

3) погрешность проведения проектных линий MN (0,1 мм);

4) погрешность определения отрезков на плане BM и AN (0,1 мм);

Суммарная погрешность

.

Поэтому для уменьшения накопления погрешностей в определении проектных отрезков их следует вычислять по высоте h и углам при точках А и В, если они известны или их можно вычислить.

12. Способы спрямления границ земельных участков (аналитический, графический, комбинированный)

Такая работа возникает при необходимости спрямить (исправить) ломаную границу между смежными земельными участками, угодьями без изменения их площадей, так как ломаная граница затрудняет рациональную обработку прилегающих земель. В зависимости от конфигурации границ, наличия геодезических данных требуемой точности применяют следующие способы:

- аналитический,

- графический,

- механический,

- комбинированный.

Рассмотрим некоторые случаи спрямления:

1) проектная граница проходит через заданную точку А.

Условие: спрямить границу ABCDE, удалив изломы в точках B,C,D,E без изменения площадей первого и второго участка.

Эта задача может быть решена аналитически, графически или механически.

1.1 Аналитический способ применяется в том случае, когда известны координаты точек A, B,C,D,E,F.

Порядок работы:

1) По координатам точек вычисляют площадь Р_ABCDE.

Если Р₁+ Р₃=Р_2, то линия АЕ является проектной.

Так как Р= Р₁+ Р₃-Р_2, то Р=0.

Если Р₁+ Р₃?Р_2, то Р?0, тогда необходимо найти положение проектной линии АК.

2) Для этого из решения обратной геодезической задачи по координатам точек А, Е определяем S_AE б_AE. Есть возможность вычислить угол в= б_EF -б_AE.

3) Вычисляем проектный отрезок ЕК как сторону треугольника с площадью Р

2Р= S_AE* S_КE*sin в

Замечание: если ЕК во много раз меньше АЕ, то можно сочетать аналитический способ с графическим и тогда

.

1.2 Графический способ применяется в том случае, когда неизвестны координаты точек A, B,C,D,E,F. В этом случае, проведя линию АЕ графически на плане определяют площади Р_1, Р_2, Р_3.

Р₁ + Р₃=Р_2, Р=0

Если Р₁+ Р₃?Р₂, то необходимо вычислить отрезок ЕК, тогда представим, что Р - площадь ?АЕК с высотой h и сторонами АЕ и ЕК находим проектные отрезки , где h измеряется по плану.

1.3 Механический способ применяется в том случае, когда неудобно графически определить площади 1, 2, 3 участков.

Планиметром обводится фигура ABCDEA и механически получается площадь

Р= Р₁ + Р₃-Р_2.

Если Р=0, то линия АЕ - проектная, если Р?0 необходимо найти проектный отрезок . В этом случае выгодно сочетать механический способ с графическим, то есть по плану определяют h и получают .

При механическом способе можно поступить следующим образом: продолжим сторону EF и проведём линиюAL, не задевая границу ABCDE. Определяем планиметром площадь S_ABCDELA.

Представим, что Р - площадь треугольника со сторонами AL, LК и высотой h. Находи основание треугольника LК: , где h измеряется по плану. На плане строим LК.

2) Спрямление ломаной границы линией, проходящей через две заданные точки (А и Е).

Эта задача также может быть решена аналитическим, графическим или механическим способом.

Задача сводится к тому, что надо определить высоту . Высота h строится в любом месте от линии АЕ в зависимости от хозяйственной целесообразности.

3) Спрямление границы линией заданного направления

Порядок действий:

1) используя формулу,

находим b, вычисляем

, , .

2) Можно вычислить координаты точек В^?, D^?

При решении этой задачи графическим или механическим способами поступают так же, как и при проектировании участков трапецеидальной формы.

4) Спрямление границы путём графических построений.

АВ не параллельна СК

Провели АС, ВК||АС, АК - линия спрямления.

Решение основано на свойстве равновеликих треугольников ?АВС и ?АСК (у них общее основание и высота).

Задача решается последовательным исключением изломов границы, начиная с последнего поворота.

13. Способы перенесения проекта в натуру и их точность (промеров, угломерный, графический)

Перенесение проекта в натуру заключается в проложении и закреплении на местности границ участков, дорог и пр., которые спроектированы на плане. Для перенесения проекта в натуру выбирают наиболее простые методы, требующие меньших затрат времени и рабочей силы на производство этого вида работ и обеспечивающие в то же время точность, удовлетворяющую экономическим и техническим требованиям земле устраиваемого хозяйства. Технически перенесение проекта в натуру представляет действие, обратное съемке: в процессе съемки и составления плана контуры угодий и участков местности наносят на план, при перенесении же проекта в натуру границы участков с плана переносят на местность. Следовательно точность перенесения проекта в натуру можно приравнять к точности съемки.

Если перенесение проекта в натуру производится по геодезическим данным (величинам углов и длинам линий), получаемым путем вычислений при проектировании аналитическим способом, то на точность перенесенных в натуру участков будут влиять только погрешности полевых измерений.

Если же перенесение проекта в натуру про изводится по данным, определяемым графически по плану (после проектирования графическим или механическим способами), то на точность перенесенных в натуру участков, помимо погрешностей полевых измерений, будут влиять и погрешности графического определения величин углов и длин линий по плану.

Существует три метода:

-Метод промеров

-Угломерный метод

-Перенесение проекта в натуру мензулой

Метод промеров. Перенесение проекта в натуру производится согласно разбивочному чертежу, на котором отмечена исходная точка, направление движения мерного прибора, записаны все промеры между проектными и опорными точками, определяющие положение проектных точек. Метод промеров целесообразно применять в открытой местности, когда проектные линии являются прямыми. В качестве опорных точек могут быть использованы межевые знаки, пункты геодезических сетей всех видов. Если проектирование выполнялось графическим или механическим способом и плановый материал качественный, то опорой могут служить четкие контурные точки.

Погрешность положения каждой их проектных точек будет складываться из следующих погрешностей:

-погрешность положения на плане четкой контурной точки (0,4 мм);

-погрешность граф. определения расстояния по плану (0,1 мм);

-погрешность измерения линий при перенесении проекта в натуру, которая определяется в зависимости от условий 1/1000 - 1/3000 от длины линии.

Угломерный метод: В зависимости от расположения проектных точек относительно пунктов геодезического обоснования в практике перенесения проекта в натуру теодолитом могут быть два случая определения положения проектных точек на местности: 1) с одной станции полярным способом; 2) с нескольких станций, образующих проектный теодолитный ход.

Полярный способ и его точность

Положение проектной точки К определяется относительно исходных точек разбивочной сети (А и В) по проектным элементам - S и углу в.

В зависимости от того, какой из способов (аналитический или графический) был применен при подготовке исходных данных, проектное расстояние и угол определяют либо из решения обратных геодезических задач, либо графическими измерениями по плану.

В этом виде работ есть 2 источника погрешностей:

- погрешность подготовки данных;

- полевые погрешности.

Чтобы уменьшить погрешность стараются сделать так, чтобы АВ было больше АК в 2-3 раза.

1) При аналитическом способе считается по формуле (5), так как погрешности подготовки данных нет.

2) При графическом способе подготовке данных углы в измеряются транспортиром, а расстояния S (Д) - по масштабной линейке. Формула (5) используется 2 раза.

Расчет допустимой невязки в проектном теодолитном ходе

Среднее квадратическое значение невязки в конце проектного хода получится в результате влияния следующих погрешностей: