Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«УРАЛЬСКИЙ КОЛЛЕДЖ СТРОИТЕЛЬСТВА, АРХИТЕКТУРЫ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА» (ГАПОУ СПО «УКСАП»)

Курсовая работа

на тему:

«Технология кадастровых съемок»

Выполнил: Попкова М.Н.

гр. ИСП-31

Проверил: Фирсов И.О.

2016 Г.



Содержание

Глава 1. Теоретическое обоснование технологии кадастровых съемок

1.1 Виды съемок

1.2 Условия применения съемок и съемочных сетей

Глава 2. Основы проведения съемок , подготовительные работы

2.1 Румбы. Дирекционные углы

2.2 Прямая геодезическая задача

2.3 Обратная геодезическая задача

2.4 Теорема синусов

2.5 Теорема косинусов

2.6 Формулы передачи правых и левых углов. Аналитический способ определения площадей

Глава 3. Использование геодезических навыков для решения практических задач в области съемочного обоснования кадастровой деятельности

Заключение

Литература



Глава 1. Теоретическое обоснование технологии кадастровых съемок

Кадастровые съемки -- это составная часть государственного земельного кадастра. Они являются комплексом работ, который выполняют для определения и возобновления границ земельных участков.

Без отображения границ земельных участков в натуре гарантию прав на них обеспечить нельзя.

Кадастровая съемка предусматривает:

1) геодезическое установление границ земельного участка;

2) согласование границ земельного участка со смежными владельцами и землепользователями;

3) возобновление границ земельного участка на местности;

4) установление границ частей земельного участка, которые содержат ограничения и отягощения относительно использования земли;

5) изготовление кадастрового плана.

Порядок проведения кадастровых съемок, состав и формы документов по результатам их выполнения, требования к точности работ определяются нормативными актами.

Кадастровые съемки земель, которые нынче применяются в системе государственной землеустроительной службы, зародились еще в конце XVII столетия в Северной Америке как средство создания и организации новых поселений. Прежде всего, речь шла о создании сети опорных точек, к которым потом привязывались границы землевладений. Линия между двумя опорными точками называлась контрольной. Часто такие линии используют границы административно-территориальных образований (советов базового уровня, населенных пунктов), которые относятся к гос. геодезической сети.

Съемка границ земельных участков для целей земельного кадастра несколько столетий велась традиционным наземным способом, с помощью теодолита и мерной ленты. В последние годы применяются новые приборы и технологии. Теодолит вытесняется электронным дальномером, позволяющим измерять линии с помощью света. Создаются так называемые «тотальные станции», которые объединяют функции многих приборов в одном блоке, позволяющем получать, накапливать и сохранять необходимую информацию.

В начале 90-х годов XX столетия новую страницу в проведении земельно-кадастровых съемок вписало продолжение применения глобальных позиционных систем (ГПС), с помощью которых получается намного более точная земельно-кадастровая информация, чем традиционными способами. Система включает два приемника: один -- передвижной, а другой выступает как базовая станция на определенную территорию, после съемок, которой он передвигается на другую базовую территорию.

Порядок съемки территории состоит в том, что специалист обходит границы с передвижным приемником и собирает необходимые данные с помощью вмонтированного в прибор компьютера.

Приемник измеряет расстояние, которое проходят радиосигналы, передающиеся от одного, или двух орбитальных спутников, а также сигналы от приемника базовой станции.

Прибор делает «дифференциальную коррекцию» и модифицированные триангуляционные расчеты, а компьютерный процессор приемника определяет место расположения точки определения координат с точностью до миллиметра.

Система для потребностей кадастровой съемки земель имеет перевес в том, что дает большие возможности относительно быстрого и эффективного проведения съемок на больших территориях. При этом система определяет положение точек в системе географических координат и поэтому не имеет потребности «привязываться» к существующим поворотным точкам, на что тратится много времени.

С помощью двух держателей система позволяет установить местную геодезическую сеть, и при этом очень характерным является то, что не нужна линия видения между точками съемки и выполнение работ не зависит от погодных условий, что является существенным при проведении съемки местности традиционным способом с помощью теодолита.

Применение ГПС отмечается высокой эффективностью труда съемщиков. Так, с помощью инструментов можно снять данные на тысячи точек, в то время как максимальное количество точек с применением традиционной технологии ограничивается лишь несколькими сотнями. По данным съемок точек не возникает проблем с определением границ земельных участков, поскольку при этом используется специальное программное обеспечение для расчета (вычисления) площадей, расстояний и направлений линий.

Разумеется, для применения рассмотренной системы ГПС в землеустроительном производстве необходимо подготовить квалифицированных специалистов (геодезистов, землеустроителей), которые обеспечили бы высокое качество этих работ. Следует отметить, что в настоящее время применение системы ГПС является еще достаточно проблематичным, поскольку стоимость каждого из ее приемников составляет около 25 тыс. дол. США, а оборудование для обработки и использования данных -- еще 10-20 тыс. долл. Проблематичным может быть применение данной системы еще и потому, что использование космических спутников во время чрезвычайных политических ситуаций между государствами может быть невозможным.[5]

1.1 Виды съемок

Тахеометрическая съемка.

Тахеометр - геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Относится к классу неповторительных теодолитов, используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек, в основном косвенными методами измерений: прямые и обратные засечки, тригонометрическим нивелированием, т.д.

Тахеометрическая съемка - топографическая съемка, выполняемая с помощью теодолита или тахеометра и дальномерной рейки (вехи с призмой), в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа.

Тахеометрическая съемка выполняется самостоятельно для создания планов или цифровых моделей небольших участков местности в крупных масштабах (1: 500 - 1: 5000) либо в сочетании с другими видами работ, когда выполнение стереотопографической или мензульной съемок экономически нецелесообразно или технически затруднительно. Ее результаты используют при ведении земельного или городского кадастра, для планировки населенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиоративных мероприятий и т.д. Особенно выгодно ее применение для съемки узких полос местности при изысканиях трасс каналов, железных и автомобильных дорог, линий электропередач, трубопроводов и других протяженных линейных объектов.

Слово «тахеометрия» в переводе с греческого означает «быстрое измерение». Быстрота измерений при тахеометрической съемке достигается тем, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте определяется одним наведением трубы прибора на рейку, установленную в этой точке. Тахеометрическая съемка выполняется обычно с помощью технических теодолитов или тахеометров.

При использовании технических теодолитов сущность тахеометрической съемки сводится к определению пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол B между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помощью горизонтального круга, вертикальный угол v - вертикального круга теодолита, а расстояние до точки D - дальномером. Таким образом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом (координатами в, d), а превышения точек - методом тригонометрического нивелирования.

Преимущества тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключаются в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях, а камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Кроме того, сам процесс съемки может быть автоматизирован путем использования электронных тахеометров, а составление плана или ЦММ - производить на базе ЭВМ и графопостроителей. Основным недостатком тахеометрической съемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок. При этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличения плана с местностью.[4]

Электронный тахеометр Полевые измерения электронным тахеометром

Теодолитная съемка.

Теодолимт -- измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный). Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

Теодолитная съемка - это совокупность полевых измерений выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.

Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности, нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков.

Теодолитная съемка осуществляется в два этапа:

1) создается рабочее геодезическое обоснование, состоящее из замкнутых теодолитных ходов по границам землепользований - полигонов. Для съемки отдельных участков рабочим обоснованием может быть разомкнутый теодолитный ход. Прокладка ходов заключается в точном измерении длин сторон и углов между ними. Наиболее точно определяют взаимное положение небольшого числа точек называемых опорными;

2) опираясь на подготовленное рабочее обоснование, менее точными приемами снимают внутреннюю ситуацию. Для этого требуется проходка диагональных ходов, расположенных внутри полигона между двумя любыми несмежными его вершинами.

Последовательность проведения теодолитной съемки следующая:

1) выбор и закрепление опорных точек производится с учетом особенностей участка. Расстояние между точками должны быть не меньше 100м и не больше 300-400 м. Длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки и точности измерения углов;

2) закрепление на местности точек съемочного обоснования и при необходимости восстановление межевых знаков;

3) подготовка линий к измерению - вешение линий, прорубка просек и так далее;

4) измерение линий и углов теодолитных ходов;

5) съемка ситуации.

При теодолитной съемке применяются следующие приборы и инструменты: теодолиты, мерные ленты, рулетки, дальномеры, эклиметры, буссоли, эккеры.

Для составления плана результаты всех измерений длин линий и углов на местности нужно выразить в горизонтальной проекции. Горизонтальное проложение линий определяют по соответствующей формуле, а углы измеряют непосредственно на местности. Горизонтальный угол равен разности между правым и левым отсчетами теодолита.[3]

Теодолит Процесс теодолитной съемки местности

Нивелирование.

Геометрическое нивелирование - это наиболее распространенный способ определения превышений. Его выполняют с помощью нивелира, задающего горизонтальную линию визирования.

Устройство нивелира достаточно простое. Он имеет две основные части: зрительную трубу и устройство, позволяющее привести визирный луч в горизонтальное положение.

Геометрическое нивелирование можно выполнять по следующей схеме:

Рис. 61. Способы нивелирования

При нивелировании из середины нивелир располагают между двумя точками примерно на одинаковых расстояниях (рис.61, а). В точках устанавливают отвесно рейки с сантиметровыми делениями. Их ставят на колышек, вбитый вровень с землей, или на специальный костыль, так как рейка под собственной тяжестью будет давить на землю и отсчет по ней будет меняться. Визирный луч зрительной трубы нивелира последовательно наводят на рейки и берут отсчеты З и П, которые записывают в миллиметрах в журнал нивелирования. Отсчет по рейке производят по средней нити нивелира, т.е. по месту, где проекция средней нити пересекает рейку. Превышение между точками определяют по формуле

h = З - П

где З - отсчет назад на заднюю точку А; П - отсчет вперед на переднюю точку B.

При нивелировании вперед прибор устанавливают над точкой А (рис. 61, б), измеряют его высоту V и берут отсчет П по рейке в точке В. Превышение определяют вычитанием из высоты прибора V отсчета П.

h = V - П.

Высоту передней точки В вычисляется по формуле:

Высоту визирного луча над уровенной поверхностью называют горизонтом инструмента H_ГИ (рис. 61) и вычисляют

Н_ГИ = Н_А + З = Н_А + V. 

Место установки нивелира называется станцией. Если для определения превышения между точками А и В достаточно установить прибор один раз, то такой случай называется простым нивелированием.

Если же превышение между точками определяют только после нескольких установок нивелира, такое нивелирование называют сложным или последовательным (рис. 62).

Рис. 62. Последовательное нивелирование.

В этом случае точки С и D называют связующими. Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:

; ;

h = ?З - ?П

Такую схему нивелирования называют нивелирным ходом.[2]

Нивелир Процесс нивелирования в полевых условиях

GPS съемка

Для использования систем космических наблюдений для проведения топографических работ используют несколько способов, которые отличаются точностью полученных значений и временем, потраченным для их получения.

Статика

Для определения координат неизвестной точки один приемник устанавливается на пункт триангуляции или полигонометрии (известная точка), а другой приемник -- на точку, координаты которой необходимо определить. Далее проводится синхронная инициализация устройств, ведь измерения начинаются только тогда, когда два приемника включаются одновременно. Если одно из устройств проработало полчаса, а другое -- 15 минут, для получения данных будет использовано только 15 минут совместной работы. После нахождения приемниками спутников начинается сбор данных, которые впоследствии обрабатываются на компьютере.

От включения инструмента до начала работы (получения корректных значений) обычно проходит 15-30 минут, в зависимости от одновременно наблюдаемых спутников. В первые 20-30 минут «база» обеспечивает покрытие с достаточной точностью измерений 5-километровой зоны, затем каждые 10 минут этот радиус расширяется на 5 км, соответственно, зная приблизительное расстояние от точки стояния до базисной точки, можно примерно рассчитать время стояния инструмента для точного определения координат. кадастровый съемка геодезический

Как мы видим на скриншоте одной из программ уравнивания данных, зеленая полоска -- это время работы базы, а короткие цветные полоски -- время нахождения приемников на станции с неизвестными координатами. С помощью специализированного ПО можно отбраковать некорректные значения измерений и поднять общую точность полученных значений.

Плюс этого метода -- высокая точность измерений, минус -- затраченное время на инициализацию каждой точки.

Кинематика

«База» таким же образом располагается на пункте с известными координатами, а второй приемник после инициализации может в движении регистрировать точки без дополнительной инициализации перед каждым измерением. Если при первом способе мы получаем, предположим, две базовые точки, с которых будет вестись тахеометрическая съемка, т.е. для работы нам еще необходимо иметь тахеометр, то в случае с кинематическими измерениями достаточно двух приемников, один из которых выполняет функцию тахеометра, время регистрации точки -- 1-2 минуты.

Этот способ хорошо подходит для съемки линейно-протяженных объектов, таких как линии ЛЭП, каналы, дороги, нефтепроводы, и т.д. Достоинство такого способа -- экономия времени, недостаток -- измерения желательно проводить на небольшом удалении от базы, примерно 5-15 км. Если внезапно сигнал от спутника пропадет, процедуру инициализации придется проходить заново, поэтому такой способ не всегда возможно применить в крупных городах, где высокие здания и деревья закрывают горизонт.

RTK GPS

Если первые два способа дают нам положение точки в международной системе координат, которую потом необходимо перевести в региональную, то метод RTK (от англ. Real Time Kinematic -- кинематика в реальном времени) позволяет нам получать значения пространственного положения точек в принятой для нашей местности системе координат, используя при этом всего один приемник. Нет, базовая точка, несомненно, существует, но в этом случае базовые точки неподвижно закреплены на высоких зданиях, и в совокупности образуют сеть, сродни мобильной. И приемник, и базовые станции, обмениваются информацией посредством интернета, что позволяет им синхронизироваться не только со спутниками, но и друг с другом, минуя цепочку пересчета и уравнивания координат в специализированном ПО.

Как вы понимаете, базовые станции строят далеко не энтузиасты, доступ к ним платный, но он с лихвой окупается количеством затраченных человеко-часов. Действительно, если в случае со статическими измерениями бригада состоит минимум из трех человек, один из которых стережет «базу», а два других выполняют съемку с помощью тахеометра, то для измерений RTK достаточно всего одного специалиста. Инициализация таких устройств происходит практически мгновенно, через несколько минут инструмент готов набирать данные или выполнять обратное действие -- осуществлять вынос в натуру съемочных точек, заранее рассчитанных на компьютере, что необходимо, к примеру, при разбивке участка под строительство. Это -- технология будущего. Вообще, как ни парадоксально звучит, уже следующее поколение геодезистов будет представлено IT-шниками, век программируемых калькуляторов и таблиц Брадиса безвозвратно ушел.

GPS-приемник Полевая съемка местности при помощи GPS

1.2 Условия применения съемок и съемочных сетей

Геодезическая сеть - это система закрепленных на поверхности земли точек (геодезических пунктов) и взаимно определенных на карте / относительно существующих объектов в плане и по высоте.

Геодезический пункт является элементом геодезической сети и служит основой всех геодезических работ, в т.ч. топосъемки местности.

Сеть геодезических пунктов располагается на местности согласно составленному для неё проекту, или на усмотрение специалистов по факту на местности.

Геодезический пункт -- точка, особым образом закреплённая на местности (в земле, реже -- на здании или другом искусственном сооружении), и являющаяся носителем координат (х,y) и высоты (H) условных систем, определенных геодезическими методами.

Созданная для определенной площади или цели геодезическая сеть даёт возможность получить истинный результат и нормально организовать геодезическую службу.

Использование развитой, геометрически правильно расположенной сети геодезических пунктов в результате даёт более равномерное распределение погрешностей измерений и обеспечивает соблюдение допусков и контроль выполняемых геодезических работ.

Разновидности геодезических сетей

Создание и развитие геодезических сетей осуществляется по принципу перехода от общего к частному, т.е. вначале на большой территории закладывается редкая сеть геодезических пунктов с очень высокой точностью, а затем эта сеть последовательно сгущается с уменьшением точности на каждой следующей ступени сгущения.

Все геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

· Государственные геодезические сети (ГГС)

· Геодезические сети сгущения (ГСС)

· Геодезические съемочные сети (опорные сети или съемочное обоснование)

Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и используется при решении инженерно-технических и научных задач, связанных с изучением нашей планеты. Государственная геодезическая сеть подразделяется на четыре класса (I, II, III и IV), различающихся между собой точностью измерения углов и расстояний, длиной сторон и порядком последовательного развития.

Геодезические сети сгущения (ГСС) развиваются в отдельных районах при недостаточной плотности пунктов ГГС для обоснования топографических съемок масштаба 1:5000 и крупнее, а также при городском, промышленном и транспортном строительстве.

Съемочные сети служат непосредственно для съемки контуров рельефа местности, а также для геодезических измерений при строительстве. Специальные геодезические сети используются при строительстве уникальных сооружений, предъявляющих к геодезическим работам особые требования.

Съемочные и специальные геодезические сети также называют опорными геодезическими сетями. [6]

Опорные геодезические сети

Опорная геодезическая сеть - система, определённым образом выбранных, определенных и закрепленных на местности точек, служащих геодезическими пунктами при геодезических измерениях.

Опорные сети создают для обеспечения практически всех видов инженерно-геодезических работ.

В частности, опорные геодезические сети служат основой для:

· Топографический съемки

· Выноса в натуру (закрепления на местности) точек границ участка и осей зданий и сооружений при разбивочных работах во время строительства

· Исполнительной съемки и составления исполнительной документации

· Наблюдения за осадками и деформациями зданий/сооружений, их фундаментами, контроль вертикальности

· Геодезических работ при межевании, а так же необходимых для изготовления межевого плана и технического плана здания

Плановая и высотная опорная геодезическая сеть

Различают плановую и высотную геодезическую сеть.

Плановая геодезическая сеть создается методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, построений линейно-угловых сетей, а также на основе использования спутниковых методов и их сочетанием, а взаимное положение её пунктов определяется геодезическими координатами (градусы/минуты/секунды) или, чаще, прямоугольными координатами (x,y).

Высотная геодезическая сеть (нивелирная сеть) -- сеть пунктов земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены геодезическим методом нивелирования.

Пункты нивелирной сети закрепляют на местности нивелирными марками и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину. Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съемок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры.

Высотная опорная геодезическая сеть развивается в виде сетей нивелирования I-IV классов точности, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера объекта строительства. Исходными для развития высотной опорной геодезической сети являются пункты государственной нивелирной сети (ГНС).[1]



Глава 2. Основы проведения съемок, подготовительные работы

Работы по кадастровым съемкам проводятся в два этапа: 1) подготовительный; 2) производственный.

Подготовительный этап съемок включает в себя:

1) разработку технического задания на выполнение работ;

2) подготовку рабочего кадастрового плана (схемы выполнения работ);

3) собирание, изучение, обеспечение правовыми земельно-кадастровыми и планово-картографическими материалами.

Изучению и анализу подлежат все графические, текстовые и правовые документы на земельные участки, материалы предыдущих съемок, наличные кадастровые планы, топокарты и карты наибольших масштабов.

На основе собранных и проанализированных материалов составляется техническое задание на выполнение работ, в котором указывается:

1) очередность выполнения обследований и кадастровых съемок земельных участков;

2) способы выполнения съемок;

3) необходимость установления ограничений (отягощений) в отношении использования земельных участков;

4) требования к оформлению документов.

На основании имеющихся планово-картографических материалов создаются рабочие кадастровые планы (схемы) и готовится договор на проведение работ.

При наличии необходимых материалов работа проводится в таком порядке:

1) на планово-картографический материал наносятся границы земельных участков и кадастровых зон и их номера (в населенных пунктах);

2) наносятся границы кварталов и их номера;

3) наносятся границы зон ограничений и отягощений относительно использования земельных участков.

Производственный этап съемок выполняется подрядчиками и предусматривает:

1) составление списка владельцев земельных участков и землепользователей;

2) полевое обследование земельных участков с уточнением их границ;

3) геодезическое установление (возобновление) границ земельных Участков;

4) согласование границ земельных участков со смежными владельцами и землепользователями;

5) установление границ зон ограничений и отягощений относительно использования земельных участков.

Производственный этап начинается с составления списков всех владельцев земли и землепользователей. От каждого из них получают копии правоустанавливающих документов (госактов, или решений органов гос. власти о предоставлении, передаче земельных участков во владение). Ведомости о владельцах земли и землепользователях группируются в перечни (отдельно в отношении юридических и отдельно -- физических лиц).

Полевое обследование включает поиск и уточнение размещения поворотных точек границ земельных участков. В процессе полевого обследования выполняется съемка способом промеров и засечек мерной лентой. Ведется абрис (установление и возобновление границ ограничений и отягощений).

Установление границ -- это процесс закрепления в натуре граничными знаками и в правовом документе границ собственности с согласованной и зарегистрированной точной линией.

Границы земельных участков, которые предоставляются или передаются во владение или пользование, устанавливаются, или восстанавливаются в натуре по наличным планово-картографическим материалам и закрепляются долгосрочными граничными (межевыми) знаками установленного образца.

Установление в натуре, или возобновление всех поворотных точек границ земельных участков осуществляется геодезическими методами с привязкой их к пунктам государственной геодезической сети и закреплением долгосрочными межевыми знаками. Осуществляется съемка с последующим вычислением координат поворотных точек границ и площади участка.

Установление (возобновление) границ земельных участков на местности сопровождается согласованием границ земельного участка с владельцами земли и землепользователями смежных с ним земельных участков. Результат согласования границ оформляется протоколом, к которому прибавляется кадастровый план земельного участка с нанесенными согласованными границами. Закрепление на местности границ осуществляется при наличии протокола согласования границ.

Камеральные работы предусматривают обработку результатов полевых работ и составление кадастрового плана, который является составной частью технической документации.

Кадастровый план земельного участка составляется в масштабе, который обеспечивает четкое изображение всех элементов надписей.

На кадастровый план наносятся:

· границы земельного участка с описанием смежных владельцев и землепользователей;

· поворотные точки гранту земельных участков;

· линейные промеры между точками по границам земельного участка;

· все линии, которые являются суходольными границами;

· реки, озера, каналы, дороги, лесополосы, элементы рельефа, которые совпадают с границами земельного участка;

· границы вкрапленных земельных участков сторонних владельцев и землепользователей;

· границы зон ограничений (отягощений) относительно использования земельного участка.

Границы вычерчиваются сплошной, или пунктирной линией черной тушью соответственно условным обозначениям.

2.1 Румбы. Дирекционные углы

Румбом называется острый угол между ближайшим (северным С или южным Ю) направлением меридиана и направлением данной линии. Румбы обозначают буквой г с индексами, указывающими четверть, в которой находится румб. Названия четвертей составлены из соответствующих обозначений стран света. Так, I четверть -- северо-восточная (СВ), II -- юго-восточная (ЮВ), III -- юго-западная (ЮЗ), IV -- северо-западная (СЗ). Соответственно обозначают румбы в четвертях, например: в первой -- гсв, во второй -- гюв. Румбы измеряют в градусах (0...900). В прямоугольной системе координат ориентирование линии производят относительно оси абсцисс. Углы, отсчитываемые в направлении хода часовой стрелки от положительного (северного) на правления оси абсцисс до линии, направление которой определяется, называются дирекционными. Дирекционные углы обозначаются буквой а и подобно азимуту изменяются от 0 до 360°. Дирекционный угол какого-либо направления непосредственно на местности не измеряют, его значение можно вычислить, если для данного направления определен истинный азимут. В данном случае у -- сближение меридианов -- представляет собой угол между истинным меридианом М и осью абсцисс в этой точке. Ось абсцисс параллельна осевому меридиану зоны, в которой расположена линия MN. Как видно из рисунка, а = А - у. Так же как и для азимута, различают прямой и обратный дирекционные углы: а -- прямой, а' -- обратный дирекционные углы линии MN: а' = а + 180°. 

Зависимость между дирекционными углами и румбами определяется для четвертей по следующим формулам:

I четверть (СВ) r = б

II четверть (ЮВ) r = 180° - б

III четверть (ЮЗ) r = б - 180°

IV четверть (СЗ) r = 360° - б

Дирекционные углы.

Дирекционный угол -- горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360°, между северным направлением осевого меридиана зоны прямоугольных координат и направлением на ориентир. Дирекционные углы направлений с точностью 1-60 угловых секунд могут определяться геодезическим, астрономическим и гироскопическим способами, а также методами космической геодезии.

Приближенные значения дирекционных углов направлений с точностью порядка 10-25 угловых минут могут быть вычислены из значения магнитного азимута направления, который определен с помощью ориентир-буссоли, которая входит в комплект дополнительного оборудования теодолитов и тахеометров. Ориентир-буссоль предназначена для определения магнитных азимутов направлений. Для перехода от магнитного азимута к дирекционному углу необходимо знать поправку буссоли (ПБ), которая определяется, как правило, на исходном геодезическом пункте в районе выполнения работ.

Дирекционный угол направления на ориентир может быть вычислен путем решения обратной геодезической задачи если известны плоские прямоугольные координаты исходной точки и ориентира.

Дирекционные углы направлений могут быть измерены с точностью порядка 30-60 угловых минут по топографической карте с помощью транспортира. При измерениях дирекционных углов по топографической карте можно использовать следующее определение дирекционного угла: дирекционным углом ? называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360°, между северным направлением вертикальной линии километровой сетки плоских прямоугольных координат и направлением на ориентир.

2.2 Прямая геодезическая задача

Прямая геодезическая задача заключается в том, что по известным координатам одной точки (например точка А), вычисляют координаты другой точки (например точка В), для чего необходимо знать горизонтальное проложение (длину) линии между этими точками () и дирекционный угол этой линии

Решение прямой геодезической задачи выполняется по формулам (1),( 2),

где называются приращениями координат и определяются из решения прямоугольного треугольника:

Знаки приращений координат () зависят от четверти, в которой находится заданное направление и определяются по формулам 2, с помощью рисунка приведенного выше, или с помощью таблицы

2.3 Обратная геодезическая задача

Обратная геодезическая задача заключается в том, что по известным координатам двух точек (например точек А и В) вычисляют горизонтальное проложение (длину) линии между этими точками () и дирекционный угол этой линии.

Решение обратной геодезической задачи выполняется в следующем порядке:

1) вычисляют приращения координат

2) из решения прямоугольного треугольника определяют румб линии :

откуда

3) по знакам приращений координат () с помощью таблицы определяют в какой четверти находится заданное направление и по известному румбу линии() определяют дирекционный угол линии

4) определяют горизонтальное проложение (длину линии)

Горизонтальное проложение линии может быть вычислено трижды, что является хорошим контролем вычислений.

2.4 Теорема синусов

Теорему Пифагора и тригонометрические функции острого угла можно использовать для вычисления элементов только в прямоугольном треугольнике.

Для нахождения элементов в произвольном треугольнике используется теорема синусов или теорема косинусов.

Теорема синусов:

(в решении задачи одновременно пишутся две части, образуя пропорцию).

Теорема синусов используется для вычисления:

· неизвестных сторон треугольника, если даны два угла и одна сторона;

· неизвестных углов треугольника, если даны две стороны и один прилежащий угол.

Так как один из углов треугольника может быть тупым, значение синуса тупого угла находится по формуле приведения sin(180°?б)=sinб.

Наиболее часто используемые тупые углы:

sin120°=sin(180°?60°)=sin60°=3v2

sin150°=sin(180°?30°)=sin30°=12

sin135°=sin(180°?45°)=sin45°=2v2

2.5 Теорема косинусов

Для вычисления элементов прямоугольного треугольника достаточно 2 данных величин (две стороны или сторона и угол).

Для вычисления элементов произвольного треугольника необходимо хотя бы 3 данных величины.

Теорема косинусов:

Также теорема исполняется для любой стороны треугольника:

b2=a2+c2?2?a?c?cosB

c2=a2+b2?2?a?b?cosC

Теорема косинусов используется для вычисления:

· неизвестной стороны треугольника, если даны два стороны и угол между ними;

· вычисления косинуса неизвестного угла треугольника, если даны все стороны треугольника.

Значение косинуса тупого угла находится по формуле приведения cos(180°?б)=?cosб.

Наиболее часто используемые тупые углы:

cos120°=cos(180°?60°)=?cos60°=?1/2

cos150°=cos(180°?30°)=?cos30°=?v3/2

cos135°=cos(180°?45°)=?cos45°=?v2/2 

Если необходимо найти приблизительное значение синуса или косинуса другого угла или вычислить угол по найденному синусу или косинусу, то используется таблица или калькулятор.

2.6 Формулы передачи правых и левых углов. Аналитический способ определения площадей

б_{1 -2} - начальное

в₍₂₎

б_{1 -2} = б_{1 -2}'

б_{2 -3} =180°-в+ б_{1 -2}

б_{2 -3} = б_{1 -2} -в +180° формула передачи правых углов

б_{2 -3} = б_{1 -2} +в-180° формула передачи левых углов



Аналитический способ определения площадей

Основным способом вычисления площадей земельного участка, когда его граничные точки закреплены и для них известны координаты, является аналитический. В этом случае площади земельных участков (полигонов) вычисляют по формулам:

где x_i ,y_i - координаты точек.

Обычно по одной из приведенных формул вычисляют площадь участка, а по другой - выполняют контрольное определение. Площади, выходящие за пределы полигона, но входящие в данный земельный участок, определяют как сумму площадей треугольников, прямоугольников и трапеций, длины которых получены из измерений на местности. Иногда элементы простейших геометрических фигур определяют по плану. Значение площадей получают по известным формулам тригонометрии[7]



Глава 3. Использование геодезических навыков для решения практических задач в области съемочного обоснования кадастровой деятельности

Решение задачи по замкнутому теодолитному ходу на основе двух базисных пунктов и теодолитной съемки

Дано:

х₁₀₀=1320 х₁₀₁=1980

у₁₀₀=1480 у₁₀₁=2020

в_100-101-1=167є S_101-1=428м

в_101-1-2=144є40? S_1-2=184м

в_1-2-3=152є S_2-3=102м

в_2-3-4=95є20? S_3-4=76м

в_3-4-1=87є S_4-1=318м

в_4-1-2=19є

Найти координаты 1,2,3,4 точек.

Решение:

в_изм=в_теор

в_теор=(n-2)*180=360є в_изм=353є20?

353є20?-360є = -6є40?/4угла=1є40? - невязка

?х=х₂-х₁= 1980-1320=660

?у=у₂-у₁=2200-1480=540

б_100-101=arctg=39є

б_101-1=38є-167є+180є=52є

б_1-2=52є-144є40 ?+180є=85є 40 ?

б_2-3=85є 40 ?-152є? +180є=112є

б_3-4=112є-95є20? +180є=195є

б_4-1=195є-87є+180є=286є20 ?

?x_1-2=184*cos85є 40 ?=13,9 ?y_1-2=184*sin85є 40 ?=183,47

?x_2-3=102*cos112є=-38,2 ?y_2-3=102*sin112є=94,57

?x_3-4=76*cos195є=-73,41 ?y_3-4=76*sin195є=-19,67

?x_4-1=318*cos286є20?=89,42 ?y_4-1=318*sin286є20?=-305,16

У?x=255,21 УS=680

S_1-2=27% S_3-4=11%

S_2-3=15% S_4-1=47%

?x_1-2=13,9+2,23=16,13 ?y_1-2=183,47+12,63=196,1

?x_2-3=-38,2+1,24=-36,96 ?y_2-3=94,57+7,01=101,58

?x_3-4=-73,41+0,91=-72,5 ?y_3-4=-19,67+5,14=-14,53

?x_4-1=89,42+3,89=93,31 ?y_4-1=-305,16+21,99=-283,17

x₁=1980+263,5=2243,5 y₁=2020+337,26=2357,26

x₂=2243,5+(-36,96)=2206,54 y₂=2357,26+196,1=2553,36

x₃=2206,54+(-72,5)=2134,04 y₃=2553,36+101,58=2654,94

x₄=2134,04+93,31=2227,35 y₄=2654,94-14,53=2640,41

x₁=2227,35+16,13=2243,48 y₁=2640,40-283,17=2357,24

Решение задачи по однократной засечке с помощью дирекционных углов

Дано:

х₁=10000,17 х₂=9118,57

у₁=8989,42 у₂=6316,97

S₁=2458

S₂=1997,77

Вычислить угловую засечку.

Решение:

?x_1-2=9118,57-10000,17=-881,6

?y_1-2=6316,97-8989,42=-2672,45

r=б_1-2=arctg=71,74=71є44 ? 35 ? ?

S_1-2===2814,1

S_1-1=S₁²+S₂²-2S₁S₂*cosв_p

2814,1=2458²+1997,77²+2*2458*1997,77*cosв_p

2814,1-2458²-1997,77²=-2*2458*1997,77*cosв_p

=cosв_p

=cosв_p

= cosв_p

-0,215220662= cosв_p

в_p=77є 34 ? 17 ? ?

S_1-p²=S_1-2²+S_2-p²-2S_1-2S_2-p*cosв₂

2458²=2814,1²+1997,77²-2*2814,1*1997,77*cosв₂

= cosв₂

= cosв₂

= cosв₂

-0,521928009= cosв₂

в₂=58є 32 ? 18 ? ? в₁=180є- в₂ -в_p=180є-77є 34 ? 17 ? ? - 58є 32 ? 18 ? ? = 43є 53 ? 25 ? ?

Проверка по формуле теоремы косинусов: r=71є 44 ? 35 ? ?

б_1-2=180є + r =251є 44 ? 35 ? ? б_2-1=251є 44 ? 35 ? ?-180є=71є 44 ? 35 ? ?

б_2-p=в₂+б_2-1=58є 32 ? 18 ? ? + 71є 44 ? 35 ? ?=130є 16 ? 53 ? ?

?x_2-p=S_2-p*cosб_2-p= 1997,77*cos130є 16 ? 53 ? ?=-1291,64

?y_2-p=1997,77*sinб_2-p=1524,05

x_p=x₂+?x_2-p=9118,57+(-1291,64)=7826,93

y_p=y₂+?y_2-p=6316,97+1524,05=7841,02

б_1-p=251є44 ? 35 ? ?-43є 53 ? 25 ? ?= 207є 51 ? 10 ? ?

?x_1-p= S_1-p*cosб_1-p=2458*cos207є 51 ? 10 ? ?=-2173,24

?y_1-p=S_1-p*sinб_1-p=2458*sin207є51 ? 10 ? ?=-1148,38

x_p=10000,17+(-2173,24)=7826,93

y_p=8989,42+)-1148,38)=7841,04

Решение задачи по однократной засечке с помощью дирекционных углов

Дано:

=15000,17 =7777,52

=5553,8 =4446,12

=155°59 ? 29 ? ? =106°38 ? 04 ? ?

Решение:

?=5553,8-15000,17=-9446,37 ?=4446,12-7777,52=-3331,4

r=arctg=19°25 ? 33 ? ? =19°25 ? 33 ? ?+180°=199°25 ? 33 ? ?

==10016,59

=199°25 ? 33 ? ? -155°59 ? 29 ? ? =43°26 ? 04 ? ?

=106°38 ? 04 ? ? -19°25 ? 33 ? ? =87°12 ? 31 ? ?

=180°-87°12 ? 31 ? ? -43°26 ? 04 ? ? =49°21 ? 25 ? ?

==9075,92

==13185,21

=9075,92*cos106°38 ? 04 ? ? =-2597,11

=9075,92*sin106°38 ? 04 ? ? =8696,09

=5553,8-2598,11=2955,69

=4446,12+8696,09=13142,21

Разомкнутый полигон

Дано:

=1009 =909 =691

=991 =1091 =2009

=750 =609 =122°

=2100 =509 =90°

=80=209

Найти координаты точки 3

Решение:

=909-1009=-100 ?=1091-991=100

==141,4

r=arctg=45° =180°-45°=135°

=691-750=-59 ?=2009-2100=-91

==108,4 r=arctg=57°2`33,27``

=180°+57°2`33,27``=237°2`33,27``

609*cos135°=-430,6 =609*sin135°=430,6

=1009-430,6=578,4 =991+430,6=1421,6

=237°2`33,27``-90°+180°=327°2`33,27``

=509*cos327°2`33,27``=427,1 =524*sin327°2`33,27``=-276,9

=691+427,1=1118,1 =2009+276,9=1732,1

=1118,1-578,4=539,7 =1732,1-1421,6=310,5

r==arctg=29°54`45,59``

==209°54`45,5``

=80*cos209°54`45,5``=-69,3 =80*sin209°54`45,5``=-39,8

=1118,1-69,3=1048,8 =1732,1-39,8=1692,3

Аналитический способ определения площади выпуклого многоугольника

Дано:

х₁= 1000 х₂=1200 х₃=1100

у₁=1000 у₂=1010 у₃=1200

х₄=1210 х₅=1000

у₄=1400 у₅=1410

Определить площадь выпуклого многоугольника.

Решение:

?х_1-2=х₂-х₁=1200-1000=200

?у_1-2=у₂-у₁=1010-1000=10

б_посл=б_пред-в+180є

в=б_пр-б_посл+180є=б_1-2-б_2-3+180є

б_посл=б_пр-в+180є

б_3-4=б_2-3-в₃+180 є

б_1-2=tg^-1= tg^-1=2є51? 44? ?

?x_2-3=x₃-x₂=1100-1200=-100

?y_2-3=y₃-y₂=1200-1010=190

r=tg^-1=tg^-1=62є14 ? 29 ? ?

б_2-3=180є-62 є14 ? 29 ? ?= 117є45 ? 31 ? ?

в₂= б_1-2- б_2-3+180є=2є51? 44? ? - 117є45 ? 31 ? ? +180є= 65є6 ? 13 ? ?

?x_3-4=x₄-x₃=1210-1100=110

?y_3-4=y₄-y₃= 1400-1200=200

б_3-4= tg^-1=61є11 ? 21? ?

в₃= б_2-3- б_3-4+180є=117є45 ? 31 ? ? - 61є11 ? 21? ? +180є=236є 34 ? 10 ? ?

P=У[x_i(y_i+1-y_i-1)]формула Гауса

P=У[x₁(y₂-y₅)+x₂(y₃-y₁)+x₃(y₅-y₂)+x₅(y₁-y₃₎]

P=У[1000(1010-1410)+1200(1200-1000)+1100(1410-1010)+1000(1000-1200)]

P₁=У[1000*(-400)+1200*200)+1100*400+1000*(-200)]=-400000+240000+440000+(-200000)=-600000+680000=80000/2=40000

P₂=У[x₃(y₄-y₅)+x₄(y₅-y₃)+x₅(y₃-y₄)=[1100(1400-1410)+1210(1410-1200)+1000(1200-1400)]=1100*(-10)+1210*210+1000(-200)=-11000+254100+(-200000)==43100/2=21550

S_{многоуг}=Р₁+Р₂=40000+21550=61550

Комплексное решение задачи на основе разомкнутых, замкнутых теодолитных ходов и аналитического способа определения площади

Дано:

x₁=1000 x₂=2000

y₁=1000 y₂=1200

x₄=2010 x₅=1010

y₄=1900 y₅=3000

S_3-4=500

Найти площадь фигуры (Р_1-2-3-6)

Решение:

?x=2010-2000=10

?y=1900-1200=700

б_2-4= tg^-1=tg^-1= tg^-170=89є10 ? 53 ? ?

S_2-3=б_2-4 - S_3-4

S_2-4====700,07

S_2-3=S_2-4-S_3-4=700,07-500=200,07

в₂=б_2-1-б_2-4

в₁=б_1-5-б_1-2

б₆=360-Уб

?x=x₁-x₂=1000-2000=-1000

?y=y₁-y₂=1000-1200=-200

б_2-1= tg^-1=tg^-1= tg^-10,2=11є18 ? 35? ?+180є=191є18 ? 35 ? ?

в₂=191є18? 35? ? - 89є10 ? 53 ? ? = 102є 07? 42? ?

S_2-1===1019,80

б_1-5= tg^-1= tg^-1200=89є42? 48? ?

?x=1010-1000=10

?y=3000-1000=2000

в₁=б_1-5-б_2-1=89є42? 48? ?-11є18 ? 35 ? ?=78є 24 ? 13 ? ?

в₃=90є

в₆=360є-(в₁+в₂+в₃)=360є-(78є 24 ? 13 ? ?+102є 07? 42? ?+90є)= 89є 28 ? 05 ? ?

б_1-2== tg^-1= tg^-10,2=11є18 ? 35 ? ?

?x=2000-1000=1000

?y=1200-1000=200

?x_2-3=200,07*cos89є10 ? 53 ? ? =2,86

?y_2-3=200,07*sin89є10 ? 53 ? ? =200,05

x₃=2000+2,86=2002,86

y₃=1200+200,86=1400,05

?x_1-3=2002,86-1000=1002,86

?y_1-3=1400,05-1000=400,05

S_1-3==1079,7

б_1-3=== tg^-1=21є44 ? 51 ? ?

в₁'=б_1-5-б_1-3=89є42? 48? ?-21є44 ? 51 ? ?= 67є57 ?57 ? ?

==

S_1-6====414,32

S_3-7==1000,94

?x_1-5=S_1-7*cosб_1-7=414,32*cos89є42? 48? ?=2,07

?y_1-5=S_1-7*sinб_1-7=414,32*sin89є42? 48? ?=414,31

x₆=1000+2,07=1002,07

y₆=414,31+1000=1414,31

P= У[x_i(y_i+1-y_i-1)]

P_1-2-3-6=У[x₁(y₂-y₆)+x₂(y₃-y₁)+x₃(y₆-y₂)+x₆(y₁-y₃₎]

P_1-2-3-6=У[1000(1200-1414,31)+2000(1400,05-1000)+2002,86(1414,31-1200)+1002,07(1000-1400,05)]=1000*(-214,31) +2000*400,05 +2002,86*214,31 +1002,07*(-400,05)=-214310+800100+429232,92+(-400878,10)=614144,82=307072,41



Заключение

Кадастровая съемка -- это координирование границ земельного участка, а также зданий и сооружений на его территории. Это геодезическая съемка, которая также называется контурной или плановой, с ее помощью определяются границы территории или объектов недвижимости, необходимые для постановки на государственный кадастровый учет. Кадастровая съемка осуществляется для последующего межевания участка и для проверки установленных границ.