Проект геодезических работ при проведении инвентаризации в кадастровом квартале

 

 

Проект геодезических  работ при проведении инвентаризации в кадастровом квартале 50:05:0070601 г.Сергиев Посад

Порядок выполнения работы:

1)Выбор способа определения  координат межевых знаков

2)Построение схемы проектирования геодезических знаков

3)Расчет допустимых невязок хода

4)Расчет точности геодезических определений по принципу равных влияний

5)Выбор средств и методов геодезических измерений

1.Выбор способа определения координат межевых знаков

Для определения координат  пунков ОМС(ОМЗ) и межевых знаков используют:

-спутниковые геодезические  определения

-триангуляцию

-полигонометрию

-трилатерацию

-прямые, обратные, комбинированные засечки

-лучевые системы

-фотограмметрические методы

Метод определения координат характерных точек границ земельного участка выбирается в зависимости от имеющихся  исходных сведений и требований к точности определения координат характерных точек границ земельного участка, установленных документом. (Приказ МИНЮСТ Во исполнение части 7 статьи 38 и части 10 статьи 41 Федерального закона от 24 июля 2007 г. № 221-ФЗ «О государственном кадастре недвижимости»)

Выбор точности определения координат характерных точек границ земельного участка зависит от правового режима земельного участка (категории земель и вида разрешенного использования), а также срока предоставления (формирования) земельного участка.

В работе, для определения  координат межевых знаков, мы выберем геодезический метод. Проложим теодолитный ход и будем использовать метод прямой и обратной засечек.

 

При создании планового геодезического обоснования, для производства топографических  съёмок, прокладывают одиночный теодолитный  ход или систему теодолитных  ходов.

Теодолитный ход - это замкнутая или разомкнутая ломаная линия, точки излома которой соответствующим образом закреплены на местности и между ними измерены расстояния и левые (либо правые) угла поворота.

Теодолитный ход, равно как  и система теодолитных ходов, начинается и кончается на пунктах  с известными координатами и дирекционными  углами на смежные пункты геодезической  сети.

По измеренным углам и  сторонам определяют прямоугольные  координаты вершин теодолитного хода(плановое положение).

Предельные длины и  предельные абсолютные линейные невязки  теодолитных ходов для выполнения топографических съемок принимаются в соответствии с табл. 1

                                                                                                   Таблица №1


В  системах теодолитных  ходов предельные допустимые длины  ходов

между  узловыми точками  или между исходным пунктом и  узловой точкой

должны быть на 30% меньше приведенных в табл. 1.

Длины сторон в теодолитных  ходах не должны быть:

на застроенных территориях  более 350 м и менее 20 м;

 на незастроенных территориях  более 350 м и менее 40 м.

 Допускается проложение висячих теодолитных ходов, длины(в  метрах) которых не должны превышать величин, указанных в  табл2.

  

                                                            Таблица 2  

      ----------------------T---------------------T-------------------

   ¦   Масштаб  съемки    ¦    На застроенных   ¦  На незастроенных  ¦

   ¦                     ¦     территориях     ¦    территориях     ¦

   +---------------------+---------------------+--------------------

   ¦      1:5000         ¦        350          ¦         500        ¦

   ¦      1:2000         ¦        200          ¦         300        ¦

   ¦      1:1000         ¦        150          ¦         200        ¦

   ¦      1:500          ¦        100          ¦         150        ¦

   L---------------------+---------------------+---------------------

 

 

 

Метод проложения теодолитного хода - ход полигонометрии, выполненный способами, достаточными для обеспечения точности, требуемой в съемочных сетях.

По форме теодолитный  ход может быть (Рисунок 1):

  • разомкнутым, опирающимся на два исходных пункта;
  • замкнутым, опирающимся на один исходный пункт;
  • висячим разомкнутым ходом, опирающимся на один исходный пункт

 

 

Рисунок 1 — Схемы теодолитных ходов: а – разомкнутого; б – замкнутого; в – висячего.

 

Теодолитные ходы могут образовать систему теодолитных ходов с  узловыми точками в местах их соединения.

А)одиночный теодолитный ход

 

Б) теодолитный ход с  одной узловой точкой

 

В) теодолитный ход с несколькими узловыми точками

В теодолитном ходе измеряются длины сторон и углы поворота. При  выполнении измерений данные вносятся в полевой журнал или фиксируются  в памяти электронного тахеометра. Камеральная обработка результатов  полевых измерений и вычисление координат точек хода выполняется, как правило, в специализированных программных продуктах.

Обработка разомкнутого теодолитного хода. Исходными данными

в разомкнутом ходе (рис. 6.5 а) являются координаты начального и конечного пунктов 1 и 4 ( ,  ,  ,  ) и дирекционные углы начального A-1 и конечного 4-B направлений (  и  ).

Уравнивание углов. Подсчитывают сумму измеренных углов  . Теоретически эта сумма должна быть равна:

для правых углов -  ;

для левых углов -  ,

где n - число измеренных углов. В табл. 6.3 углы - правые.

Отличие фактической суммы углов  от теоретической представляет угловую невязку хода:

Вычисленную угловую невязку сравнивают с допустимой

.

Если угловая невязка меньше допустимой, что указывает на доброкачественность  угловых измерений и правильность вычислений, то невязку   распределяют поровну во все измеренные углы со знаком, противоположным знаку невязки. Полученные при этом поправки

вписывают над измеренными углами в графу 2. Невязка редко делится  на число углов без остатка. Поэтому поправки округляют, вводя большие в углы с более короткими сторонами. При этом сумма поправок должна равняться невязке с обратным знаком: Sdb = -fb.

Вычисление дирекционных углов. Дирекционные углы вычисляют, используя начальный дирекционный угол  и измеренные углы bi, исправленные поправками db, по формулам:

для правых углов -  ;

для левых углов -  .

индексы i = 1, 2, …, n соответствуют номерам углов и сторон причем        a0 = aнач и an = aкон.

Контролем правильности вычислений служит равенство вычисленного и заданного  значений конечного дирекционного  угла.

Вычисление приращений координат выполняют по дирекционным углам и длинам сторон хода

;   (i = 1, 2, …, n-1).

Вычислив суммы приращения абсцисс   и ординат  , находят координатные невязки

,   

Вычисляют абсолютную невязку  и относительную невязку хода f / P, где   - длина хода. Если относительная невязка не превосходит допустимой (обычно, 1/2000), то невязки fx и fy распределяют, в виде поправок к приращениям координат, пропорциональных длинам сторон, и со знаками, противоположными знакам невязок:

;  . (!!!)

Суммы поправок должны равняться невязкам с обратным знаком:

;  .

Если из-за выполненных округлений равенства нарушаются, поправки, вычисленные по формулам (!!!), несколько изменяют, добиваясь соблюдения равенств.

Вычисление координат точек теодолитного хода выполняют по формулам :

;   (i = 1, 2, …, n-1).

Контролем правильности вычислений служит совпадение вычисленных и заданных координат последней точки теодолитного хода.

 

Учитывая все требования и положение точек на местности  выполним привязку, проложив одиночный  теодолитный ход ,координаты межевых знаков 1,2,3,8,12,16 определим способом прямой засечки, межевой знак 4 – обратной засечкой ,а межевой знак 11 утерян на местности требует выноса в натуру.

 

 

 

 

 

 

 

2.Построения схемы проектирования геодезических работ

Смотри схему проектирования геодезических работ.

3.Расчет допустимых невязок хода.

a)Согласно инструкции по межеванию земель СКО определения положения межевого знака относительно пунктов ГГС не должна превышать 0,1 мм в масштабе плана (m=0,1 мм)

б)На местности СКО будет составлять в масштабе (1:2000) м=20 см=0,2 м

в)Предельно допустимая невязка хода не должна превышать 2*СКО

fпред=2m=0,1 м

г)Относительная невязка:

  =                             =   =                      

Таблица№ 3

№ точки хода

Длина линий,м

Номера наблюдаемых межевых знаков

ПЗ 14

    
 

158

  

Т1

  

1,2,3

 

282

  

Т2

  

4,8,12

 

150

 

Т3

  

11,12,16

 

150

  

ПЗ 15

  

11


∑L =740 м

 

 

4.Расчет точности  геодезических определений по  принципу равных влияний.

Влияние угловых и линейных ошибок одинаково.

 

  *          ,где

= СКО измеренного  угла

n –количество углов

Sср – средняя длина линии в ходе

= 206265

    =  , где

= СКО измеренной  стороны

n +1 = количество сторон

Тогда

  *     = 128,74

    =  = 0,0894

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Выбор средств  и методов геодезических измерений

Исходя из расчетов ,необходимую точность  при измерении углов нам обеспечит теодолит 2Т30П Характеристики 2Т30П:

Таблица №4

 Технические характеристики:

 Средняя квадратическая погрешность 
измерения одним приемом:

20” для горизонтального угла; 
30” для зенитного расстояния;

 Увеличение зрительной трубы:

20-Х;

 Угол поля зрения:

2°;

 Наименьшее расстояние визирования:

1,2 м;

 Наружный диаметр оправы  объектива:

38 мм;

 Цена деления лимбов:

1°;

 Цена деления шкалы микроскопа:

0,1';

 Увеличение оптического центрира:

1,8-X;

 Угловое поле зрения центрира:

8°;

 Масса теодолита с подставкой:

2,3 кг.


   Метод измерения горизонтальных углов

Непосредственно перед выполнением  измерения теодолит приводится в  рабочее положение путём последовательного  выполнения трёх операций: центрирования, горизонтирования и установки трубы.

Центрирование и горизонтирование теодолита подразумевает установку осей вращения алидады в горизонтальное положение над вершиной измеряемого угла. Установка трубы – операция выставления трубы по глазу и предмету.

Дальнейшие действия зависят от того, какой способ измерения выбран. Мы будем использовать  способ отдельного угла.

На точку, которая фиксирует  направление 1ой стороны угла при круге «лево» наводится труба, берётся первый отсчёт. Алидада поворачивается по часовой стрелке, труба наводится на точку, которая фиксирует направление 2ой стороны угла при круге «лево», берётся второй отсчёт, вычисляется разность между ним и первым. Именно она составляет величину угла. Описанные действия – один полуприём в измерении.

Аналогично выполняется второй, однако уже при круге «право». Окончательное значение вычисляется  как среднее арифметическое двух ранее полученных результатов.

 

Для измерения расстояний рекомендовано использовать светодальномер 4ст3 

Светодальномер 4СТ3 предназначен для: 

  • вычислений среднего квадратического отклонения;
  • вычислений горизонтального проложения и превышения;
  • измерения расстояния в условиях прерывания измерительного луча.

Особенности светодальномера 4СТ3:

  • возможность выбора единиц измерения расстояния;
  • возможность выбора единиц ввода углов;
  • может применяться как самостоятельный прибор, так и устанавливаться на оптические теодолиты серии 3Т для одновременного измерения углов и расстояний;
  • имеет 4-х строчное жидкокристаллическое табло с подсветкой и пульт управления для ввода информации во встроенную память и вывод в компьютер;
  • оборудован системой контроля напряжения питания, имеет индикацию потери сигнала, индикацию времени. Возможно подключение внешнего источника питания.

Основные технические  характеристики

Прибор: Светодальномер 4СТ3

  Таблица №5

Средняя квадратическая погрешность измерений расстояний в основном режиме, мм

(3+3хDх10-6)

Диапазон измеряемых расстояний, м

на одну призму

0,2-1000

на три призмы

0,2~3000

Характеристики зрительной трубы

увеличение

12х

поле зрения

3°

Время измерения наклонного расстояния, с

точные измерения

4

быстрые измерения

2

режим слежения

0,5

Предельные углы наклона  измеряемых линий

±30°

Источник питания

напряжение, В

6,5...8,6

время заряда, ч

2

емкость, Ач

1,5

Продолжительность непрерывной  работы от источника питания, ч

5

Встроенная память позволяет  записывать результаты измерения не менее

5000 пикетов

Диапазон рабочих температур, °С

20...+50

Габаритные размеры, мм

210x165x252

Масса (с источником питания  и основанием), кг

3


Способ  прямой угловой засечки

В этом способе положение проектной  точки К (рис. 5) определяют путем откладывания в опорных точках А и В от опорной линии АВ проектных углов β1 и β2. Базисом b является сторона разбивочной сетки или его измеренное значение. Проектные углы β1 и β2 вычисляют как разность дирекционных углов сторон, которые определяют из решения обратной геодезической задачи на плоскости по проектным координатам исходных пунктов и определяемой точки.

Рис. 1.5. Способ прямой угловой засечки

Точность разбивки рассматриваемым  способом зависит от ошибки самой  засечки, исходных данных, центрирования  теодолита и визирной цели, фиксации определяемой точки. Значение

 

 

В формулах (1.44), (1.45) mβ — средняя квадратическая ошибка откладывания углов β1, β2. Для приближения расчетов, принимая s1 ≈ s2 = s, вместо (1.46) имеем

Значения mц и mф обычно являются небольшими и их можно не учитывать. Подставляя в формулу (1.43) значение m3 и mисх из формул (1.45) и (1.47), находим

Для выяснения точности откладывания угла β из формулы (1.50) имеем

Для определения выносимой точки К с повышенной точностью после определения точки К на местности на пунктах А и В соответствующим числом приемов измеряют углы β1, β2. Измеряют также угол γ на точке К. Распределив невязку в треугольнике поровну на все три угла, вычисляют хк, ук по формулам котангенсов (Юнга):

           (1.52)

Вычисления по формулам (1.52) удобно вести по следующей схеме:

Числитель первой формулы (1.52) получают, складывая результаты решения определителей, а числитель второй — путем  складывания произведений элементов  верхней строки на находящиеся под  ними элементы нижней. Если смотреть на пункт К, то пункт А должен быть слева, а пункт В — справа.

Сравнивая полученные координаты с  их проектными значениями, определяют поправки (редукции), по которым смещают (редуцируют) приближенно вынесенную точку К.

 

СПОСОБ  обратной УГЛОВОЙ ЗАСЕЧКИ

Способ применяется для уточнения  положения приближенной точки сооружений при помощи измеренных на ней горизонтальных углов b1, b2, b3 на три опорные пункта (рис. 2) с последующим редуцированием (при разбивке центров мостовых опор, бычков плотин и других сооружений).

Рисунок 2 - Обратная засечка

Погрешность положения точки определяют по формулам:

где   - расстояния от опорных пунктов;

- дирекционные углы направлений  засечки;

 - расстояния между опорными пунктами 1 и 2, 2 и В;

 - угол на пункте В между сторонами опорной сети.

Общую редукцию (смещение точки Р в проектное положение Р0 и ее ориентировку) определяют по разности абсцисс и ординат указанных точек. В связи с большим объемом вычислений при малых величинах смещений, целесообразно пользоваться дифференциальным методом.

Контроль определения осуществляется по четвертому опорному пункту. Необходимо помнить, что обратная засечка не имеет решения, если определяемая точка  и все опорные точки находятся  на проведенной через них окружности («опасная окружность»). По исследованиям, уход наружу и вовнутрь «опасной окружности»  на расстояние 10% ее радиуса уже обеспечивает уверенное определение точки, так  как сумма углов (j2 + b1 + b3)№180°.

Кроме межевых знаков координаты, которых необходимо определить, в  квартале есть межевой знак, координаты которого известны, но его нужно  вынести в натуру.

 

 

 

 

 

 


Проект геодезических работ при проведении инвентаризации в кадастровом квартале