Геодезические работы при землеустройстве

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального  образования

  «Саратовский государственный  аграрный университет

 имени Н. И. Вавилова»

 

Факультет заочного обучения

по агрономическим и  экономическим специальностям

 

Кафедра «Землеустройство и кадастры»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Геодезические работы при землеустройстве»

 

 

 

 

 

Выполнила: Студентка IV курса группы З-41

Специальности  120301 «Землеустройство»

Горбачёва Ксения Александровна 

Шифр:  №-2100079

                                                            Руководитель: профессор,

                                                                                               кандидат  технических  наук, доцент                                                                                                                              

                                                                                                                      Шиганов Александр Сергеевич

 

 

 

 

Саратов 2014 г.

Содержание 

 

Введение	3
Исходные данные	3
1.  Перевычисление координат вершин полигонов разных систем в единую систему координат	4
1.2. Перевычисление координат вершин 2 полигона в систему координат 1 полигона	4
1.3. Перевычисление координат вершин 3 полигона в систему координат 1 полигона	5
2.  Составление топографической основы для проектирования	7
3.  Определение площадей	8
3.1. Аналитический способ	8
3.2. Графический способ	9
3.3. Механический способ	9
4.    Спрямление ломаных границ участков	11
4.1. Графический метод	11
4.2. Аналитический метод	11
4.3. Механический метод	12
Список литературы	13
Приложение

 

 

                                                   Введение

 

Задача  курсовой работы состоит в освоении студентами способов определения площадей, проектирования участков и подготовке данных для перенесения проектов в натуру на основе индивидуальных данных.

 

                                              Исходные данные

Вариант 9

Полигон 1

№ точек	Координаты
	X	Y
103.5	4742,76	3263,59
1	5232,55	3831,57
2	5687,21	3886,62
3	5978,71	3630,42
г.Высокая	5914,64	2918,03
7	5471,57	3319,80

 

Полигон 2

№ точек	Координаты
	X	Y
3	8977,48	6421,24
4	9467,26	6500,73
5	9793,74	6186,31
6	9647,99	5411,89
г.Высокая	8913,41	5708,85

 

Полигон 3

№ точек	Координаты
	X	Y
1	6232,14	6372,80
103.5	5742,35	5804,82
8	4982,99	5856,26
9	5367,85	6246,47
10	5315,37	6735,69

 

 

 

1. Перевычисление координат вершин полигонов 

                                             разных систем в единую систему координат.

В практике землеустроительных и геодезических работ для сельского хозяйства и других потребителей нередко приходится составлять планы нескольких землепользований, отдельных участков обособленных съемок.

Для этого используют планы крупномасштабных съемок отдельных сельскохозяйственных предприятий. 

Но нередко на практике бывает, что планы отдельных участков составлены на основе опорных сетей с частными системами   - координат в отношении, как начала координат, так и ориентирования. В этом случае встает задача объединения частных систем координат в одну систему.

Выполним перевычисление координат  с помощью введения поправок в  приращения координат путем введения в приращения поправок (таблица 1), вычисленных по формулам:

δx=∆y;    δy=∆x;

1. Перевычисление координат вершин

                                               2 полигона в систему координат 1 полигона.

Для того чтобы узнать разность дирекционных углов (∆α= α₁ – α₂) решим 2 обратные геодезические задачи для общих точек, сначала для 1, затем для 2 полигона:

В 1 и 2 полигоне общими являются точки  №: 3, г.Высокая.

За точку A примем, точку №3, за точку В примем точку г.Высокая.

1. ∆X = X_B - X_A ;
2. ∆Y = Y_B-Y_A ;
3. tgR_AB = ∆Y / ∆X ;
4. tgR_AB → R_{AB ;}
5. S_AB= ∆X / cosR_AB = ∆Y / sin R_{AB ;}
6. R_AB → α _AB;

Для 1 полигона:

1. ∆X = 5914,64 - 5978,71 = - 64,07
2. ∆Y = 2918,03 - 3630,42 = - 712,39
3. tgR_AB = - 712,39 / - 64,07 = 11,11893
4. R= 84,860 = 84^°51,6’
5. S_AB= - 64,07/ cos 84^°51,6’ = -712,39 / sin 84^°51,6’ =  715,27
6. α_AB=180^° + 84^°51,6’ = 264^°51,6’

Для 2 полигона:

1. ∆X = 8913,41 – 8977,48 = - 64,07
2. ∆Y = 5708,85 – 6421,24 = - 712,39
3. tgR_AB = - 712,39 / - 64,07 = 11,11893
4. R= 84,860 = 84^°51,6’
5. S_AB= - 64,07/ cos 84^°51,6’ = -712,39 / sin 84^°51,6’ =  715,27
6. α_AB=180^° + 84^°51,6’ = 264^°51,6’

 

∆α = 264^°51,6’ - 264^°51,6’ = 0^°, из этого следует что δx и δy для всех точек полигонов также равны нулю.

Вычислим координаты точек 2 полигона в системе координат 1 полигона, данные занесем в таблицу 1:

Таблица 1

Ведомость перевычисления координат вершин полигона II (δα=0)

№ точки	Координаты старые		Приращения (старые)		Поправки		Приращения перевычленные		Координаты в системе 1 полигона
	X	Y	∆X	∆Y	δx	δy	∆Xисп	∆Yисп	Xисп	Yисп
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
3	8977,48	6421,24	64,07	712,39	0	0	64,07	712,39	5978,71	3630,42
			489,78	79,49	0	0	489,78	79,49
4	9467,26	6500,73							6468,49	3709,91
			326,48	-314,42	0	0	326,48	-314,42
5	9793,74	6186,31							6794,97	3395,49
			-145,75	-774,42	0	0	-145,75	-774,42
6	9647,99	5411,89							6649,22	2621,07
			-734,58	296,96	0	0	-734,58	296,96
г.Высокая	8913,41	5708,85							5914,64	2918,03
		∑=	0	0	0	0	0	0

 

2. Перевычисление координат вершин 3

                                                 полигона в систему координат 1 полигона.

Для того чтобы узнать разность дирекционных углов (∆α= α₁ – α₂) решим 2 обратные геодезические задачи для общих точек, сначала для 1, затем для 3 полигона:

В 1 и 3 полигоне общими являются точки №: 1, 103.5.

За точку A примем, точку №1, за точку В примем точку №103.5.

Для 1 полигона:

1. ∆X = 4742,76  – 5232,55  = - 489,79
2. ∆Y = 3263,59 – 3831,57 =  - 567,90
3. tgR_AB = - 567,90/ -489,79 = 1,15963
4. R= 49,227 = 49^°13,6’
5. S_AB= -489,79/ cos 49^°13,6’= - 567,90/ sin 49^°13,6’= 749,98
6. α_AB=180^° + 49^°13,6’= 229^°13,6’

Для 3 полигона:

1. ∆X = 5742,35 – 6232,14 = - 489,79
2. ∆Y = 5804,82 – 6372,80 = - 567,90
3. tgR_AB = - 567,90/ - 489,79= 1,15963
4. R= 49,227 = 49^°13,6’
5. S_AB= -489,79/ cos 49^°13,6’= - 567,90/ sin 49^°13,6’= 749,98
6. α_AB=180^° + 49^°13,6’= 229^°13,6’

 

∆α = 264^°51,6’ - 264^°51,6’ = 0^°, из этого следует что δx и δy для всех точек полигонов также равны нулю.

Вычислим координаты точек 2 полигона в системе координат 1 полигона, данные занесем в таблицу 2:

Таблица 2

Ведомость перевычисления координат вершин полигона III (δα=0)

№ точки	Координаты старые		Приращения (старые)		Поправки		Приращения перевычленные		Координаты в  системе 1 полигона
	X	Y	∆X	∆Y	δx	δy	∆Xисп	∆Yисп	Xисп	Yисп
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	6232,14	6372,8	916,77	-362,89	0	0	916,77	-362,89	5232,55	3831,57
			-489,79	-567,98	0	0	-489,79	-567,98
103.5	5742,35	5804,82							4742,76	3263,59
			-759,36	51,44	0	0	-759,36	51,44
8	4982,99	5856,26							3983,4	3315,03
			384,86	390,21	0	0	384,86	390,21
9	5367,85	6246,47							4368,26	3705,24
			-52,48	489,22	0	0	-52,48	489,22
10	5315,37	6735,69							4315,78	4194,46
		∑=	0	0	0	0	0	0

2.    Составление топографической основы для проектирования

 

Составление топографической  основы для проектирования

включает следующие виды работ.       

-подготовка основы для составления - состоит в нанесении на нее рамки листа, координатной сетки и опорных пунктов;

-перенос изображения на основу с исходных картографических материалов - выполняется картографом, графически по клеткам с применением пропорционального циркуля или масштабного треугольника;

-генерализация изображения - процесс отбора показываемых на карте предметов и явлений, обобщения их начертаний (контуров), а также качественных и количественных характеристик с целью изображения наиболее существенных свойств и характеристик местности.

-закрепление генерализованного изображения - выполняется тушью в соответствующих условных знаках.                         

 

3.    Определение площадей

Площади землепользований и угодий   определяют   аналитическим, графическим и механическим (планиметром) способами.

3.1. Аналитический способ

Таблица 3

Вычисление площади по координатам

( аналитический способ)

№ точки	∆Xисп	∆Yисп	X	Y	∆Yi Xi +1	∆Yi Xi	∆Yi ∆Xi
1	2	3	4	5	6	7	8
6	145,75	774,42	6649,22	2621,07	5262160,667	5149288,952	112871,715
5			6794,97	3395,49
	-326,48	314,42			2033822,626	2136474,467	-102651,842
4			6468,49	3709,91
	-489,78	-79,49			-475247,6579	-514180,2701	38932,6122
3			5978,71	3630,42
	-291,5	256,2			1457063,202	1531745,502	-74682,3
2			5687,21	3886,62
	-454,66	-55,05			-288051,8775	-313080,9105	25029,033
1			5232,55	3831,57
	-916,77	362,89			1566153,404	1898840,07	-332686,665
10			4315,78	4194,46
	52,48	-489,22			-2137040,157	-2111365,892	-25674,2656
9			4368,26	3705,24
	-384,86	-390,21			-1554362,514	-1704538,735	150176,2206
8			3983,4	3315,03
	759,36	-51,44			-243967,5744	-204906,096	-39061,4784
103.5			4742,76	3263,59
	728,81	56,21			307556,9497	266590,5396	40966,4101
7			5471,57	3319,8
	443,07	-401,77			-2376324,913	-2198312,679	-178012,234
г.Высокая			5914,64	2918,03
	734,58	-296,96			-1974552,371	-1756411,494	-218140,877
6			6649,22	2621,07
				∑	1577209,784	2180143,455	-602933,671

Проверка:

∑∆Y_i X_{i +1} - ∑∆Y_i X_i = ∆Y_i ∆X_i = 1577209,784 - 2180143,455 = -602933,671,

подсчеты произведены верно.

Площадь полигона рассчитывается по формуле:

P= ( ∑∆Y_i X_{i +1} + ∑∆Y_i X_i  ) / 2;

P=(1577209,784+2180143,455)/2=1878676,619 м²=187,87 га.

3.2. Графический способ

 

Всю полученную фигуру (полигон) разбиваем на ∆-ки, желательно равносторонние 2S_∆=a×h, вычисляем дважды, определяем 2S∆ср., если

∆P(га) = 0,04×M/10000× =  0,04 × = 0,548263

Допуск по разности  подсчетов  замеров 2S с плана 0,55га.

f_s = S_гр - S_а = 188,03 - 187,87 = -0,16

δS = - f_s / ∑ K × K ;

f_доп = f_s / S_а = = ; так как  ≤ , расчеты произведены верно.

Таблица 4

Вычисление площади графическим  способом

№ ∆-ка	№ измер.	Основ. А, (м)	Высота h, (м)	2S, га	Сред.знач.	Коэф.	δS	испр.S,га
I	1	800	775	62	61,55	4	-0,04561786	30,75219107
	2	1000	611	61,1
II	1	458	460	21,068	21,022	2	-0,02280893	10,49959554
	2	552	380	20,976
III	1	500	520	26	26,115	2	-0,02280893	13,04609554
	2	610	430	26,23
IV	1	608	510	31,008	30,948	2	-0,02280893	15,46259554
	2	520	594	30,888
V	1	715	480	34,32	34,26	3	-0,03421339	17,1128933
	2	600	570	34,2
VI	1	390	570	22,23	22,1078	2	-0,02280893	11,04249554
	2	604	364	21,9856
VII	1	460	535	24,61	24,6266	2	-0,02280893	12,30189554
	2	604	408	24,6432
VIII	1	565	685	38,7025	38,47625	3	-0,03421339	19,2210183
	2	750	510	38,25
IX	1	750	930	69,75	69,555	5	-0,05702232	34,74898884
	2	1020	680	69,36
X	1	530	900	47,7	47,718	3	-0,03421339	23,8418933
	2	1020	468	47,736
							∑	188,0296625

 

3.3. Механический способ

 

Определение площадей механическим способом выполнили электронным планиметром Planix 7.

Произвели 5 замеров площади  общего полигона, среднее значение которых совпало с расчетами площади аналитическим и графическим способ, что еще раз подтвердило правильность их выполнения.

 

4.    Спрямление ломаных границ участков

Новые границы землепользований проектируют в тех случаях, когда образуются землепользования вновь, а также при прирезках и отрезках к существующим землепользованиям участков земли. Спрямляют границы при значительной изломанности их. так как ломаные границы затрудняют правильное использование прилегающих участков земли, в частности ограничивают возможность применения сложной машинной техники.

При спрямлении ломаной границы, новую границу устанавливают так, чтобы она была по возможности прямолинейна, где это допустимо по условиям местности, проходила в заданном направлении, а площади участков, отрезаемых и прирезаемых ею, были бы равновелики.

 

4.1. Графический метод

При графическом методе прямую проводят при помощи треугольника и линейки.

4.2. Аналитический метод

Для определения координаты т. 11 необходимо решить прямую геодезическую задачу имея координаты т.9, дирекционный угол и длину горизонтального проложения т.9 – т.11.

Для определения дирекционного  угла и длины горизонтального  проложения решим 2 обратные геодезические задачи (для определения углов 9 и 10).

Затем найдем длину горизонтального  проложения т.9 – т.11 по 2-ум углам и стороне треугольника:

 

Для горизонтального проложения  Т.10 – т.8 (т.9 – т.11):

За точку A примем, точку №10, за точку В примем точку №8.

1. ∆X = X_B - X_A = 3983,4– 4315,78 = -332,38 ;
2. ∆Y = Y_B-Y_A = 3315,05 – 4194,46= -879,41 ;
3. tgR_AB = ∆Y / ∆X = 2,645797;
4. tgR_AB → R_AB = 69,2955 = 69^°17,7’ _;
5. R_AB → α _AB = 180^°+69^°17,7’=249^°17,7’;

 

Для горизонтального проложения  Т.9 – т.8:

За точку A примем, точку №9, за точку В примем точку №8.

1. ∆X = 3983,4– 4368,26  = -384,86
2. ∆Y = 3315,03 – 3705,24  = -390,21
3. tgR_AB = -390,21/ -384,86= 1,013901159
4. R_AB= 83,877136 = 45^°23,7’
5. S_AB= -384,86/ cos 45^°23,7’= -390,21 / sin 45^°23,7’= 548,07 м.
6. α_AB=180^° + 45^°23,7’= 225^°23,7’

Угол треугольника т.11 – т.9 – т.8 = 249^°17,7’-  225^°23,7’= 23^°54’

 

Аналогично рассчитаем угол т.103,5 – т.8 – т.9:

 

Для горизонтального проложения  Т.103.5 – т.8 (т.8 – т.11):

За точку A примем, точку №8, за точку В примем точку №103,5.

1. ∆X = X_B - X_A = 4742,76 – 3983,4 = 759,36;
2. ∆Y = Y_B-Y_A = 3263,59 – 3315,03 = -51,44 ;
3. tgR_AB = ∆Y / ∆X = 0,067741255;
4. tgR_AB → R_AB = 3,87536743= 3^°52,5’ _;
5. R_AB → α _AB = 360^° - 3^°52,5’= 356^°7,5’;

Угол т.9 –т.8 – т.11 = R _8;103,5 + R_8;9 = 3^°52,5’ + 45^°23,7’ = 49^°16,25’

Имея значение двух углов и 1 стороны  треугольника т.9 – т.11 – т.8, по теореме треугольников рассчитаем длину горизонтального проложения т.9 – т.11:

548,07 ×sin49^°16,25’ / sin (180^° - 49^°16,25’ - 23^°54’) = 433,912 м.

Для определения координаты т.11 решим прямую геодезическую задачу:

1. ∆X = d_9-т.,т.11×cosα_9-т.,т.11 = 433,912 ×cos249^°17,7’ = -153,41
2. ∆Y = d_9-т.,т.11×sinα_9-т.,т.11 = 433,912 ×sin249^°17,7’ = -405,89
3. X = 4368,26 + (-153,41)= 4214,85
4. Y = 3705,24 + (-405,89) = 3299,35

 

3. Механический метод

 

Выполняем электронным планиметром Planix 7.

 

 

Список литературы

1. Поклад Г.Г. Геодезия. Учебное пособие. Часть I.- Воронеж.: Исток, 2004-226с.
2. Тихомирова И.А., Цыганова Н.Д.,  Хончева Л.М., Геодезические работы при землеустройстве: Методические указания для проведения лабораторных занятий и выполнения курсовой работы по специальности 310900 «Землеустройство» - Саратов, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2004