Главная Коллекция "Revolution" Геология, гидрология и геодезия Методика использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ и межевания земель

Методика использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ и межевания земель

Теоретические требования к производству землеустроительных работ в Республике Казахстан. Геодезические работы для земельного кадастра. Экспериментальные исследования методики использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.05.2016
Размер файла 1,2 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Методика использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ и межевания земель

ФИО студента: Бель Евгений Александрович

Специальность: 5В 090300 "Землеустройство"

К?кшетау 2013

Содержание

  • Введение
  • 1. Теоретические требования к производству землеустроительных работ в Республике Казахстан
  • 1.1 Основные понятия по землеустройству
  • 1.2 Составление технического проекта и определение координат межевых знаков
  • 1.3 Геодезические работы для земельного кадастра
  • 2. Методика использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ и межевания земель
  • 2.1 Анализ современных средств и методов электронной тахеометрии
  • 2.2 Исследование методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N при производстве земельного кадастра и межевании земель
  • 3. Экспериментальные исследования методики использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ
  • 3.1 Цель и организация экспериментальных исследований
  • 3.2 Сущность экспериментальной проверки методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N
  • Заключение
  • Список литературы

Введение

Актуальность темы. В любой стране земля является источником богатства общества. Процесс материального производства непосредственно связан с использованием земли как пространственного базиса и средством производства. Государство уделяет большое внимание рациональному использованию земельных ресурсов и их охране, что находит отражение в земельном законодательстве.

Цель работы: Целью моей работы является информирования об современных геодезических измерительных приборов, и сокращение затраченного времени на работу.

Научная новизна: Экспериментальное исследования методики использования электронных тахеометров при землеустроительных работ.

Практическая значимость: Данная работа предоставляет информацию об новых измерительных геодезических приборов и сокращением затраченного на работу время.

Современная геодезия является одной из важнейших фундаментальных наук, которую изучало человечество. Она достигла глобальных высот и, не останавливаясь, продолжает расти в своём совершенствовании. На данный период все знания, которые мы имеем о поверхности Земли, получены благодаря геодезии. По оценкам экспертов в Казахстан объемы геодезических работ за последние три года выросли примерно в пять раз. В общем перечне геодезических работ комплекс землеустроительных работ и межевание земель занимают одно из ведущих мест. [1]

Наряду со спутниковой геодезической аппаратурой, приобретающей всё большее значение при выполнении различного рода топографо-геодезических работ, не менее актуальными остаются вопросы использования технических средств и методов традиционных геодезических измерений. При этом наиболее совершенным средством измерения в настоящее время является электронный тахеометр, позволяющий выполнять угловые и линейные измерения с высокой точностью, а также осуществлять вычисление плоских прямоугольных координат, высот и их приращений в реальном масштабе времени.

В этой связи, цель дипломной работы, заключающаяся в исследовании методики работ на электронном тахеометре (Topcon GPT 3000 N) при производстве землеустроительных работ и межевании земель, а также оценке его преимуществ перед комплексом традиционных измерительных средств геодезии (теодолитом 2Т 2 и светодальномером 2СТ-10), является актуальной. Актуальность темы выпускной квалификационной работы определяется также требованиями сокращения сроков выполнения геодезических работ, повышения эффективности труда геодезистов при производстве топографических и кадастровых съемок, необходимостью инвентаризации, распределения и использования земельных ресурсов. [2]

Проведенный сравнительный анализ позволяет определить эффективность электронного тахеометра по таким критериям как точность, снижение затрат времени, повышение производительности труда, стоимость и ряда других. С этой целью в работе проведен эксперимент, заключающийся в выполнении тахеометрической съемки участка местности на территории Персновского района Северо-Казахстанской области как с использованием электронного тахеометра Topcon GPT 3000 N японского производства, так и с применением комплекта традиционных отечественных геодезических приборов - теодолита 2Т 2 и светодальномера 2СТ-10. При этом объем геодезических работ в обоих случаях был идентичен.

Результаты проведённого эксперимента не только детально раскрывают методику работ на электронном тахеометре (Topcon GPT 3000 N) при производстве землеустроительных работ и межевании земель, но и наглядно доказывают существенное повышение эффективности выполнения геодезических работ с его помощью. [3]

В этой связи, цель дипломной работы, заключающаяся в исследовании методики работ на электронном тахеометре (Topcon GPT 3000 N), при производстве земельных работ и межевании земель, а также оценке его преимуществ перед комплексом традиционных измерительных средств геодезии (теодолитом 2Т 2 и светодальномером 2СТ-10), является актуальной. Актуальной темой является также требованиями сокращения сроков выполнения геодезических работ, повышения эффективности труда геодезистов при производстве топографических и кадастровых съемок, необходимостью инвентаризации, распределения и использования земельных ресурсов.

Проведенный сравнительный анализ позволяет определить эффективность электронного тахеометра по таким критериям как точность, снижение затрат времени, повышение производительности труда, стоимость и ряда других. С этой целью в работе проведен эксперимент, заключающийся в выполнении тахеометрической съемки участка местности на территории Пресновского района Северо-Казахстанской области как с использованием электронного тахеометра Topcon GPT 3000 N японского производства, так и с применением комплекта традиционных отечественных геодезических приборов - теодолита 2Т 2 и светодальномера 2СТ-10. При этом объем геодезических работ в обоих случаях был идентичен.

Результаты проведённого эксперимента не только детально раскрывают методику работ на электронном тахеометре (Topcon GPT 3000 N) при производстве Землельных работ и межевании земель, но и наглядно доказывают существенное повышение эффективности выполнения геодезических работ с его помощью.

В рамках программы семинара был рассмотрен широкий спектр вопросов, посвященных методике производства геодезических работ современными электронными инструментами. Технический специалист московского Представительства Trimble Михаил Караванов выступил с обзором состояния глобальной спутниковой GNSS - системы и перспективах ее развития. Докладчик предложил слушателям подробный сравнительный анализ технических характеристик новых моделей GNSS - инструментов, акцентируя внимание на особенностях камеральной обработки полевых данных в программе Trimble Business Center.

Заместитель генерального директора "Бассар Электроникс" по геодезии М. Щекутеева рассказала о моделях приборов 2010 года, об уникальных технологиях, реализованных в современных тахеометрах и пространственных системах, о встроенном программном обеспечении, позволяющем повысить производительность труда и качество исполнения работы.

С сообщением об опыте компании "Бассар Электроникс" в установке базовой станции Net R5 в г. Усть-Каменогорске, транслирующей поправки через Интернет, выступил руководитель геодезического отдела М. Душенко.

Семинар сопровождался выставкой современного геодезического оборудования. Живой интерес у участников вызвала полевая демонстрация работы 220-тиканального GPS/ГЛОНАСС комплекта Trimble R7/R8 и высокоточного тахеометра - робота Trimble S8. [4]

Неиспользуемые земли в РК будут вовлечены в оборот

Рис.1

Премьер-министр РК Серик Ахметов в ходе заседания правительства поручил Минсельхозу и Минрегионразвития разработать отраслевые и региональные программы по решению проблем, выявленных при инвентаризации сельхозугодий. Сегодня в правительстве обсуждали первый этап инвентаризации сельскохозяйственных угодий, который прошел в 2012 году. Инвентаризация началась по поручению Главы государства и призвана сделать более эффективными использование земель сельскохозяйственного назначения в стране. Результаты первого этапа инвентаризации показали наличие неиспользуемых земель, неудовлетворительное техническое состояние оросительных систем и прочее. Премьер-министр по итогам первого этапа инвентаризации дал поручения министерствам сельского хозяйства и регионального развития начать формировать отраслевых и региональных программ для решения выявленных проблем. На втором этапе инвентаризации глава правительства приручил заняться вопросами состояния и принадлежности сельхозугодий. В частности, Минрегионразвития было поручено продолжить работу по инвентаризации, главам регионов принять меры по вовлечению в оборот каждого гектара неиспользуемых земель и организации отгонных пастбищ. [5]

1. Теоретические требования к производству землеустроительных работ в Республике Казахстан

1.1 Основные понятия по землеустройству

Основные понятия по землеустройству закреплены в пакете законов и ряда других нормативно-правовых актов Республики Казахстан о земле (Земельный Кодекс РК, Инструкция по межеванию земель, Требования к кадастровому делению… и др.)

Под землеустройством понимаются мероприятия по изучению состояния земель, планированию и организации рационального использования земель и их охраны, образованию новых и упорядочению существующих объектов землеустройства и установления их границ на местности (территориальное землеустройство), организации рационального использования гражданами и юридическими лицами земельных участков для осуществления сельскохозяйственного производства, а также по организации территорий, используемых общинами коренных малочисленных народов для обеспечения их традиционного образа жизни (внутрихозяйственное землеустройство). [6]

Объекты землеустройства - это территории субъектов Республики Кахстан, территорий муниципальных образований и других административно- территориальных образований, территориальные зоны, земельные участки, а также части указанных территорий, зон и участков.

Землеустроительная документация представляет собой документы, полученные в результате проведения землеустройства.

Карта (план) объекта землеустройства - документ, отображающий в графической форме местоположение, размер, границы объекта землеустройства, границы ограниченных в использовании частей объекта землеустройства, а также размещение объектов недвижимости прочно связанных с землёй.

Землеустройство проводится в обязательном порядке в следующих случаях:

- изменения границ объектов землеустройства;

- предоставления и изъятия земельных участков;

- определения границ ограниченных в использовании частей объектов землеустройства;

- перераспределение используемых гражданами и юридическими лицами земельных участков для осуществления сельскохозяйственного производства;

- выявления нарушенных земель, а также земель, подверженных водной и ветровой эрозии, селям, подтоплению, заболачиванию, вторичному засолению, иссушению, уплотнению, загрязнению отходами производства и потребления, радиоактивными и химическими веществами, заражению и другим негативным воздействиям;

- проведения мероприятий по восстановлению и консервации земель, рекультивации нарушенных земель, защите от эрозии, селей, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнению отходами производства и потребления, радиоактивными и химическими веществами, заражения и других негативных воздействий. [8]

Основаниями для проведения землеустройства являются:

- решения федеральных органов государственной власти, органов государственной власти субъектов Республике Казахстани органов местного самоуправления о проведении землеустройства;

- договоры о проведении землеустройства;

- судебные решения.

Таким образом, проведение землеустройства включает в себя два этапа:

1. Изучение состояния земель;

2. Оформление землеустроительного дела.

Первый этап проводится в целях получения информации о количественном и качественном состоянии земель и включает в себя следующие виды работ:

- геодезические и картографические работы;

- почвенные, геоботанические и другие обследования и изыскания;

- оценка качества земель;

- инвентаризация земель.

Землеустроительное дело же включает в себя землеустроительную документацию в отношении каждого объекта землеустройства и другие касающиеся такого объекта материалы. [9]

1.2 Составление технического проекта и определение координат межевых знаков

Межевание земель выполняют в соответствии с техническим проектом, в котором обосновывают содержание, объёмы, трудовые затраты, необходимые материалы, сметную стоимость, сроки выполнения и технику безопасности работ. Технический проект межевания земель составляют на каждый населённый пункт, дачный посёлок, садоводческое хозяйство (товарищество) и т.д.

Межевание земельного участка, предоставленного для ведения личного подсобного и дачного хозяйства, садоводства выполняют в соответствии с техническим заданием, выданном на основе технического проекта.

Технический проект межевания земель утверждает районный (городской) комитет по земельным ресурсам и землеустройству. Он включает в себя:

- текстовую часть;

- графические материалы;

- смету затрат и расчёты необходимых материалов.

В текстовой части технического проекта отражают:

- основание и цель выполнения работ;

- сведения о геодезической основе;

- сведения о ранее выполненных межевых работах;

- технологию геодезических работ и закрепления новых или восстановление утраченных границ;

- рекомендации по технике безопасности и охране труда;

- перечень материалов, подлежащих сдаче в комитет по земельным ресурсам и землеустройству.

К техническому проекту прикладывают разбивочный чертёж, составленный в удобном для работы масштабе, на котором отображают существующие и проектируемые:

- пункты ГГС и ОМС (ОМЗ);

- межевые знаки;

- угловые и линейные данные для геодезических измерений;

- названия и номера размежёвываемого и смежных с ним земельных участков.[10]

На разбивочном чертеже проектируемые пункты ОМС и межевые знаки и их названия показываются красным цветом. Разбивочный чертёж может составляться на копии ранее изготовленного чертежа границ земельного участка или кадастровой карты (плана), приведённой к удобному для работы масштабу.

После закрепления на местности пунктов ОМС (ОМЗ) и межевых знаков выполняют определение их планового положения. Для определения координат пунктов ОМС (ОМЗ) и межевых знаков используют:

- спутниковые геодезические определения;

- триангуляцию, полигонометрию, трилатерацию, прямые, обратные, комбинированные засечки, лучевые системы;

- фотограмметрические методы.

В обоснованных случаях могут использоваться и методы картометрии.

Для производства измерений применяют:

- спутниковые геодезические приёмники;

- электронные тахеометры при прохождении полигонометрических ходов от пунктов ГГС и пунктов местных сетей (городской полигонометрии);

- светодальномеры;

- теодолиты;

- фотограмметрические (работы) приборы;

- дигитайзеры, другие приборы и инструменты.

По результатам геодезических, фотограмметрических и картометрических измерений вычисляют координаты пунктов ОМС и межевых знаков.

1.3 Геодезические работы для земельного кадастра

Подготовка геодезических данных для восстановления утраченных межевых знаков

1. Подготовка геодезических данных для восстановления утраченного межевого знака способом полярных координат

Подготовка геодезических данных для восстановления утраченного межевого знака способом прямой угловой засечки

Подготовка геодезических данных для восстановления утраченного знака с использованием вспомогательной точки, определенной обратной засечкой

Подготовка геодезических данных для восстановления утраченного межевого знака 5 c вспомогательного пункта p способом полярных координат

2. Определение площадей земельных участков

Определение общей площади земельного участка комбинированным способом

Определение общей площади земельного участка способом Савича А.Н

3. Проектирование границ земельных участков аналитическими способами

Проектирование границ земельного участка способом трапеции

Проектирование границ земельного участка приемом треугольника

Проектирование границ земельного участка комбинированным способом

4. Проектирование границ земельного участка графическим способом

Проектирование границ земельного участка графическим способом

Проектирование границ земельных участков графомеханическим способом

Проектирование границ земельных участков графомеханическим способом

Геодезическая подготовка перенесения проектных границ земельных участков в натуру

Подготовка геодезических данных для разбивки на местности углов межевого участка (точек M и N) способом полярных координат

Подготовка геодезических данных для разбивки на местности точки M с пункта 3 способом полярных координат

Подготовка геодезических данных для разбивки на местности точки N с пункта 4 способом полярных координат

Подготовка геодезических данных для построения на местности межевого знака способом прямой угловой засечки

Подготовка геодезических данных для построения на местности межевого знака способом промеров по створу между существующими пунктами

Геодезическая подготовка данных для выноса межевых знаков а, б, в, г в натуру способом проектного теодолитного хода

2. Методика использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ и межевания земель

2.1 Анализ современных средств и методов электронной тахеометрии

В геодезической практике последних лет, в качестве геодезических измерительных средств, широкое применение нашли электронные тахеометры, предназначенные для автоматизированной тахеометрической съемки и производства инженерно-геодезических работ.

Электронный тахеометр (ЭТ) - это соединение угломерной и дальномерной частей, блока контроля и управления процессом измерений (как правило, на основе микроЭВМ), индикаторного устройства, блока питания. Основу угломерной части тахеометров с электронным считыванием составляют датчики накопительного или позиционного типа. [11]

Интенсивное развитие электронных тахеометров, отличающихся высокой степенью автоматизации угловых и линейных измерений, привело к разработке систем и комплексов, включающих в качестве составных частей или блоков указанные приборы и повышающих уровень автоматизации не отдельных процессов, а топографической съемки в целом. При этом значительная автоматизация линейно-угловых измерений и топографических съемок обеспечивается в настоящее время использованием при проведении этих работ электронных тахеометров.

Областями применения электронных тахеометров являются: проведение топографо-геодезических работ, выполняемых в полевых условиях, на строительных площадках, при производстве гидромелиоративных работ, крупное машиностроение, судостроение, инженерные и инженерно-геодезические изыскания, геологические изыскания, военное дело и многое другое. При выполнении работ с применением электронных тахеометров решаются такие практические задачи, как вынос проектных точек в натуру, измерение мостовых пролетов, разбивка по полярным координатам, определение высот недоступных точек, определение продольных и поперечных отклонений точек от заданных осей, создание и обновление топографических карт и планов и т.д. [12]

В совершенствовании электронных тахеометров можно отметить следующие основные этапы:

70-е годы XX века - создание тахеометров первого поколения, как приборов для угловых и линейных измерений в полярной системе координат, оснащенных микропроцессором. [13]

80-е годы - создание тахеометров с коррекцией результатов измерений для уменьшения влияния случайных и систематических ошибок, а также влияния внешних условий; [14]

90-е годы и последующие - создание электронных тахеометров с устройством автоматического наведения на точки визирования (могут задаваться лазерным лучом) на основе ПЗС - матрицы (видеотахеометр), с измерениями дальности без применения специальных оптических отражателей, с ошибками в диапазоне 2-20 мм на расстояниях до 150 м, с возможностью свободного выбора точек стояния прибора и объединения двух тахеометров в измерительную систему, связанных комплексом на базе ЭВМ. Использование вычислительных устройств позволило упростить конструкцию тахеометров, снизить требования к оптикомеханическим узлам, существенно упростить порядок проведения измерений. [15]

Современные электронные тахеометры отличаются полной автоматизацией измерений и вычислений, возможностью составлять и обновлять цифровые карты и планы, компактностью, малой потребляемой мощностью. Встроенная миниЭВМ позволяет повысить производительность измерительного процесса, его точность, обеспечить безошибочность выполнения работ, обрабатывать результаты измерений. Подключение регистрирующего устройства или наличие встроенных ЭВМ обеспечивают автоматизацию всех процессов: отсчитывание расстояний; предварительная обработка информации до получения координат точек или других величин; выдача результатов на дисплей и в накопитель, передача их по радиоканалу в назначенные места; учет остаточного наклона вертикальной оси прибора и ошибки эксцентриситета лимба при одностороннем отсчитывании; введение поправок за метеоусловия; обработка информации для получения координат точек; обработка информации для получения цифровой карты или плана участка местности. В конструкции одних электронных тахеометров учитываются измерения углов (направлений) при двух положениях круга, в других измеряются углы при одном положении круга - при этом система встроенных датчиков компенсируют возникшие при этом погрешности. Зрительная труба тахеометров моноблочного типа конструктивно совмещена с приемопередающей системой дальномерной части. Наличие встроенных в приборы электронных уровней позволяет автоматически учитывать наклон вертикальной оси вращения. [16]

Создание современных ЭТ является результатом развития геодезического приборостроения последних десятилетий, когда были созданы оптико-механические тахеометры, кодовые теодолиты и электронные дальномеры. ЭТ представляют собой смонтированные в единую или модульную конструкцию теодолит, светодальнометр и микропроцессор или микроЭВМ.

Практически все ведущие зарубежные фирмы традиционно специализирующиеся на разработке и выпуске оптикомеханических и оптико-электронных геодезических приборов, представляют на мировой рынок ЭТ различной конструкции и назначения. Среди этих фирм следует отметить фирмы: Carl Zeis (Германия), Leica AG (Швейцария), Topcon (Япония) и др., имеющие свои торговые представительства в Казахстан. В нашей стране разработка и выпуск ЭТ осуществляется в ЦНИИГАиК, на экспериментальном оптико-механическом заводе (ЭОМЗ) и Уральском оптико-механическом заводе (УОМЗ). Современные ЭТ условно можно разделить на простейшие, универсальные и роботизированные. [17]

Простейшие ЭТ - приборы с минимальной автоматизацией и огромным программным обеспечением. Такие тахеометры обеспечивают точность измерения углов 5-10?, линий (3+5*10-6 D) мм.

Универсальные ЭТ - приборы с расширенными возможностями. Они оснащены большим числом встроенных программ. Обеспечивается точность измерения углов 1-5?, линий (2+3*10-6 D) мм.

Роботизированные ЭТ-тахеометры с сервомоторами, обладающие всеми возможностями предыдущей группы. Наличие сервомоторов, встроенных радиокоммуникационных устройств, а также систем автоматического слежения за отражателями позволяет отнести эти приборы к категории тахеометров-роботов.

В приложении № 1 представлены основные технические характеристики современных электронных тахеометров.

Отметим некоторые конструктивные и технологические особенности ряда ЭТ, повышающие возможности их использования на производстве (в скобках даны номера приборов из таблицы приложения № 1, обладающие указанными признаками).

К этим особенностям относятся:

- широкий температурный диапазон (1, 2, 27);

- влагозащитное исполнение корпуса (16, 22, 23);

- широкий выбор аксессуаров - отражатели, вехи, штативы, трегеры и др. (12-15);

- безотражательный дальномер (5, 11-15);

- интерфейс RЗ 232 для связи с ПЭВМ (6-10,1-20,27);

- режим слежения за движущейся визирной целью (5,6,8-15);

- режим самонаведения на визирную цель (6,8-15);

- мощное встроенное программное обеспечение (4,6-10,17-20,27,28);

- встроенные стандартные технологии (6,10,17-20,27).

С учетом технологического развития электронные тахеометры можно классифицировать по предназначению для выполнения геодезических задач по категориям:

1. Приборы, предназначенные для классической триангуляции и трилатерации с длинами сторон более 250 метров, характеризующиеся относительно высокой угловой точность (не ниже 3?);

2. Приборы, предназначенные для быстрого исполнения съемок и разбивок без использования отражателей. Основное требование к этой группе приборов - время измерения не более 0,5 сек. в режиме слежения, угловая точность - не ниже (10?), точность измерения расстояний - не менее 1 см на 250 м;

3. Приборы 1-й или 2-й категории, но в варианте обслуживания одним исполнителем (обеспеченные функцией автоматического обнаружения цели и слежения за ней). Некоторые из этих приборов специально рассчитаны на функцию высокоточного мониторинга в автономном режиме. [18]

Электронные тахеометры эффективно используются при выполнении следующих видов топографических работ:

- создание геодезических сетей (съемочного обоснования) многоцелевого назначения;

- выполнение топографических и кадастровых съемок;

- производство межевания земель и других землеустроительных работ;

- проведение различных инженерно-геодезических изысканий;

В общем случае технологическая схема определенного вида работ с использованием ЭТ включает следующие элементы:

- составление технического и рабочего проектов;

- рекогносцировка и обследование объекта работ;

- закладка центров определяемых пунктов;

- полевые измерения;

- обработка результатов измерений.

2.2 Исследование методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N при производстве земельного кадастра и межевании земель

В настоящее время средства и методики геодезических измерений приобретают всё большую актуальность при выполнении различного вида землеустроительных работ и самой актуальной проблемой для них стоит повышение скорости измерений, снижение трудоёмкости, материальных, временных и людских затрат ресурсов. [19]

Как отмечалось ранее, электронные тахеометры являются универсальными геодезическими приборами. Они предназначены для измерения углов и расстояний. В результате измерений тахеометром автоматически вводятся поправки за метеоусловия (причем определенные тахеометры сами определяют температуру и давление), за приведение длин линий к плоскости и др. Тахеометры обеспечивают индикацию горизонтальных и вертикальных углов, дирекционных углов, наклонных расстояний, горизонтальных проложений, приращений координат и других величин. Время на выполнение комплекса измерений (горизонтальное направление + вертикальный угол + расстояние + вывод результата) составляет несколько секунд. Большинство тахеометров имеют собственную память, встроенный микропроцессор и библиотеку программ для выполнения геодезических работ. Ряд современных тахеометров позволяет с помощью специального отражателя выполнять измерения до невидимых точек (например, через листву), а также работать с микропризменными наклейками. землеустроительный кадастр геодезический тахеометр

Все перечисленные достоинства тахеометров позволяют значительно повысить эффективность выполнения геодезических работ по сравнению с комплектом традиционных геодезических приборов: оптического теодолита и квантового дальномера. Сравним эти средства геодезических измерений по различным критериям на примере электронного тахеометра Topcon GPT 3000N (Япония) - с одной стороны и теодолита 2Т 2 в комплекте со светодальномером 2СТ-10 отечественного производства - с другой.

Теодолит - геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и углов ориентирования. Классифицируются по признакам: точности, конструктивным особенностям и назначению. По точности измерения углов теодолиты подразделяются на высокоточные, со средней квадратической ошибкой измерения угла одним приёмом до 1Ѕ, точные 2-5Ѕ и технические 15-60Ѕ.[20]

Светодальномер - оптический прибор для определения расстояний при помощи светового луча. Принцип действия светодальномера заключается в том, что от источника света через модулятор электромагнитные волны передаются на отражатель, установленный в точке, до которого измеряют расстояние. От отражателя электромагнитные волны возвращаются к приёмному устройству, совмещённому с передающим. Приёмное устройство передаёт полученные сигналы через усилитель и демодулятор на устройство обработки сигнала, откуда идёт на табло индикатора, где и высвечиваются результаты измерений в конечном виде, либо в промежуточных значениях.

Электронный тахеометр - многофункциональный геодезический прибор, представляющий собой комбинацию кодового теодолита, встроенного светодальномера и специализированного мини-компьютера, обеспечивающие запись результатов измерений во внутренние или внешние блоки памяти. К настоящему времени в развитых зарубежных странах и в Казахстан разработано и производится большое число типов электронных тахеометров, различающихся конструктивными особенностями, точностью и назначением. Современные электронные тахеометры, как правило, позволяют решать следующие инженерные задачи:

- тахеометрическая съемка;

- определение недоступных расстояний;

- определение высот недоступных объектов;

- определение дирекционных углов;

- обратная засечка;

- определение трёхмерных координат реечных точек;

- вынос в натуру трёхмерных координат точек;

- измерения со смещением по углу и т.д.

Среди перечня инженерно-геодезических задач тахеометрическая съёмка - основной вид съёмки для создания планово-небольших не застроенных и малозастроенных участков, а также узких полос местности вдоль линий будущих дорог, трубопроводов и других коммуникаций. С появлением тахеометров-автоматов, этот способ съёмки стал основным и для значительных по площади территорий, особенно когда необходимо получить цифровую модель местности. При тахеометрической съёмке ситуацию и рельеф снимают одновременно, но в отличие от мензульной съёмки план составляют в камеральных условиях по результатам полевых измерений. [21]

Съёмку производят с исходных точек-пунктов любых опорных и съёмочных геодезических сетей. Съёмочная сеть может быть создана в виде теодолитно-нивелирных ходов, когда отметки точек теодолитного хода определяют геометрическим нивелированием. В большинстве случаев для съёмки прокладывают тахеометрические ходы, отличающиеся тем, что все элементы хода определяют тахеометром-автоматом, одновременно с тахеометрическим ходом производят съёмку.

С появлением тахеометров стала возможна частичная или полная автоматизация тахеометрической съёмки. При съёмке тахеометр устанавливается на съёмочных точках, а на пикетных точках - специальные вешки с отражателями, входящими в комплект тахеометра. При наведении на отражатели вешки в автоматическом режиме определяются горизонтальные и вертикальные углы, а также расстояние до смежных съёмочных и пикетных точек. С помощью микроЭВМ тахеометра производят обработку результатов измерений и в итоге получают приращения ?х и ?у координат и превышения h на смежные съёмочные и пикетные точки. При этом автоматически учитываются все поправки в измеренные расстояния и за наклон вертикальной оси прибора в измеряемые углы. Результаты измерений могут быть введены в специальное запоминающее устройство (накопитель информации) или переписаны на магнитную кассету. В дальнейшем оттуда информация поступает в ЭВМ, которая по специальной программе производит окончательную обработку результатов измерений, включающую в себя вычисление координат съёмочных и пикетных точек, уравнивание съёмочного хода и другие вычисления, необходимые для графического построения топографического плана или цифровой модели местности.

Существуют также компьютерные тахеометры - современные электронные тахеометры, обеспечивающие прямой обмен информации с полевыми и базовыми ЭВМ, снабжённые сервоприводами, дистанционным компьютерным управлением, системами автоматического слежения за целью и набором универсальных полевых геодезических программ. [22]

Внешний вид теодолита 2Т 2, светодальномера 2СТ-10 и тахеометра TOPCON GPT-3000 N представлен на рис. 1-3, а технические характеристики этих геодезических приборов - в таблицах 2-4 соответственно.

Рис.1. Внешний вид теодолита 2Т 2.

Рис.2. Внешний вид светодальномера 2СТ-10

Рис.3. Внешний вид тахеометра TOPCON GPT-3000 N

Таблица 2. Технические характеристики теодолита 2Т 2

№ п.п.

Наименование технической характеристики

Значение технической характеристики

Зрительная труба

1.

Увеличение

27,5Ч

2.

Поле зрения

1°30ґ

3.

Фокусное расстояние объектива

1,4 мм

4.

Пределы фокусирования

от 2 м до ?

5.

Подсветка сетки нитей

Есть

Круг-искатель

6.

Цена деления

10?

7.

Точность установки горизонтального круга

1?-1,5?

8.

Масса теодолита

4,8 кг

9.

Высота теодолита с надетой ручкой

335 мм

10.

Средняя квадратическая ошибка измерения углов

2Ѕ

Таблица 3. Технические характеристики светодальномера 2СТ-10

№ п.п.

Наименование технической характеристики

Значение технической характеристики

1.

Средняя квадратическая ошибка измерения расстояний

не более (5+3*10-6) мм

2.

Диапазон измерения расстояний

от 2 до 10000 м

3.

Предельные углы наклона

± 25?

4.

Потребляемая мощность

не более 10 Вт

5.

Время измерения

не более 15 с

6.

Масса приёмо-передающего блока

4,5 кг.

7.

Полная масса комплекта

100 кг.

Таблица 4. Технические характеристики тахеометра topcon GPT-3000 N

№ п.п.

Наименование технической характеристики

Значение технической характеристики

Зрительная труба

1.

Увеличение

30 Ч

2.

Поле зрения

1? 30м

3.

Разрешающая способность

2,8Ѕ

4.

Пределы фокусирования

от 1.3 м до ?

5.

Подсветка сетки нитей

есть

Измерение расстояний

6.

Точность измерений от 1,5 м до 25 м без отражателя

± 10 мм

7.

Точность измерений свыше 25 м без отражателя

± 5 мм

8.

Точность измерений по одной призме

± 2 мм+2ppm

9.

Дискретность отсчетов - точный режим

1мм/0.2мм

10.

Дискретность отсчетов - грубый режим

10мм/1мм

11.

Дискретность отсчетов - режим слежения

10 мм

Интервал измерений

12.

Режим точных измерений: 1 мм

1,2 сек

13.

Режим грубых измерений: 10 мм

0,7 сек

14.

Режим слежения 10 мм

0,3 сек

15.

Размеры (ВхШхД)

336х 184х 172 мм

16.

Вес прибора

5,1 кг

17.

Максимальное время работы при +20?С

4,2 часа

18.

Средняя квадратическая ошибка измерения углов

2Ѕ - 7Ѕ

Анализ представленных технических характеристик геодезических приборов показывает, что при сравнительно схожих показателях точности измерений угломерной и дальномерной частей тахеометра с угломерной частью теодолита и дальномерной частью светодальномера, тахеометр значительно легче, но главное преимущество тахеометра заключается в высокой производительности измерений с автоматизированной выдачей их конечных результатов. Проведенные исследования показали, что сеанс измерений, состоящий из измерения горизонтального угла при двух положениях вертикального круга и расстояния до двух точек с помощью тахеометра выполняется в 4-5 раз быстрее комплекта, состоящего из теодолита со светодальномером. Это обстоятельство является решающим фактором, позволяющим повысить производительность выполнения геодезических работ. [28]

Сравнительный анализ по критерию стоимости в настоящее время провести не представляется возможным, поскольку начальная стоимость теодолита и светодальномера, как приборов конца 1980-х годов, указана еще в рублях СССР, а реальная рыночная стоимость с учетом амортизации не дает представления о начальной их стоимости в рублях РФ. Стоимость же тахеометра TOPCON GPT-3000 N на сегодняшний день составляет порядка 250 000 рублей.

Тахеометр серии GPT-3000N зарекомендовал себя высокой степенью защиты от воздействия внешних условий и абсолютной надежностью работы. Высокая степень защиты от воды и пыли (IP66) гарантирует надежную работу в суровых погодных условиях, что делает его первым в мире "всепогодным импульсным тахеометром".

Он оснащен буквенно-цифровой клавиатурой, клавиши которой широко разнесены друг от друга, что максимально снижает вероятность нажатия соседней клавиши даже при работе в перчатках. [29]

Его главной отличительной особенностью является увеличенная дальность и точность безотражательных измерений. Мультиимпульсный дальномер тахеометров GPT-3000N обеспечивает измерение расстояний в безотражательном режиме до 250 метров, что позволяет не только выполнить измерение на точку, но и, при необходимости, сделать это на безопасном удалении от неё.

Безотражательные тахеометры являются идеальными инструментами для измерения точек, на которых размещение отражателя невозможно или связано с риском для исполнителя. Способность измерения больших расстояний без призм дает возможность использовать тахеометры TOPCON серии GPT для решения широкого спектра геодезических задач: измерения высотных зданий и конструкций; лесных съемок; съемок карьеров, подземных выработок; кадастровых съемок; выноса в натуру, и т.д.

Внутренняя память прибора способна хранить измерения 24 000 точек, благодаря чему не приходиться беспокоиться о возможной нехватке памяти во время работы. Тахеометр имеет на своем борту универсальный набор съемочных, разбивочных и прикладных программ (рис.4). Весь комплекс прикладных программ русифицирован, что позволяет исполнителю свободно решать широкий спектр инженерно-геодезических задач:

- топографическая и кадастровая съемки методом тахеометрии;

- вынос в натуру;

- обратная засечка;

- измерение высоты недоступной точки;

- измерение неприступного расстояния;

- определение отметки станции;

- вычисление площадей;

- дорожные работы и др.

Рис. 4 Клавиатура и дисплей тахеометра TOPCON GPT-3000 N

Дополнительные сведения о тахеометре TOPCON GPT-3000 N представлены в приложении 2.

В работе предлагается методика применения электронного тахеометра Topcon GPT 3000 N при производстве кадастра и межевания земель. В общем случае данная методика включают следующие технологические элементы:

1. На этапе подготовительных работ в соответствии с руководством по эксплуатации проводится комплекс поверок электронного тахеометра (ЭТ), при необходимости выполняются юстировки, проверяется комплектность прибора, состояние призменных систем. [30]

2. На этапе рекогносцировки и полевого обследования объекта работ проводится оценка состояния пунктов государственной геодезической сети (ГГС) и опорной межевой сети (ОМС) (опорных межевых знаков (ОМЗ)) с точки зрения возможности их использования в качестве исходных пунктов, точек планового обоснования и т.д., условий наблюдения на пунктах с использованием ЭТ; [31]

3. На этапе составления технического проекта (задания) на производство кадастровой съемки, межевания земель должны максимально учитываться технологические и программные возможности тахеометра TOPCON GPT-3000 N (режим "Съёмка", "Определение координат", "Разбивка", прикладные задачи, безотражательный режим измерения расстояний и др.) для выбора наиболее выгодной технологии работ и размещения пунктов опорной межевой сети; [32]

4. На этапе развития сетей планового обоснования с помощью ЭТ производится сгущение геодезической плановой основы до плотности, обеспечивающей определение с неё положения всех межевых знаков и объектов, подлежащих съемке. [33]

Сгущение геодезической плановой основы может производиться от пунктов ГГС и сетей сгущения 1 и 2 разрядов различными способами: проложением теодолитных ходов, построением триангуляционных сетей, обратными и комбинированными засечками.

На практике основным способом сгущения плановой основы является способ проложения разомкнутых теодолитных ходов или систем теодолитных ходов с узловыми точками.

Теодолитные ходы должны опираться на 2 исходных пункта с привязкой не менее чем к 1 исходному пункту. Угловая невязка в теодолитных ходах не должна превышать:

[35]

Относительная линейная невязка теодолитных ходов не должна быть более 1:2000 (при длине хода более 250 м), предельная абсолютная невязка - 0.3 м, а при длине хода менее 250 м. необходимо руководствоваться предельной абсолютной невязкой, равной половине точности определения положения межевого знака, то есть 10 см.

Количество сторон в разомкнутых теодолитных ходах должно быть не более 20, а количество сторон в системах теодолитных ходов с узловыми точками:

- между исходными пунктами и узловой точкой - 13.

- между узловыми точками - 10.

Наименьшая сторона теодолитного хода - 20 м. В отдельных случаях (при работах в районах сплошной плотной застройки) по решению начальника районного Комитета по ЗР и З допускается уменьшение длины стороны хода ниже указанного предела.

Развитие сетей пунктов планового обоснования методом проложения теодолитных ходов желательно производить по трехштативной системе.

При измерении длин линий ЭТ максимальная длина стороны хода не ограничивается, но следует избегать перехода от наименьших сторон к предельным, при этом измерение линий производится одним приемом с трехкратным взятием отчета. В обработку берется среднее из них.

Угловые измерения при развитии сетей пунктов планового обоснования выполняются ЭТ - двумя полуприемами, круговыми приемами или измерением отдельного угла. [36]

Точки сгущения планового обоснования при необходимости закрепляются на местности (дюбель в асфальте, металлический штырь в грунте и т.д.) В полевых журналах в этом случае составляется подробный абрис с указанием линейных промеров от местных предметов (ориентиров) до точки закрепления на местности межевыми знаками границ земельного участка.

Закрепление пунктов ОМС (ОМЗ) и межевых знаков производят в соответствии с требованиями, приведенными в п. 1.2.1.

5. На этапе кадастровой съемки с помощью электронного тахеометра TOPCON GPT-3000 N в режиме "Съёмка" производится определение положения межевых знаков границ землепользования и объектов местности, отображаемых на кадастровом плане.

6. На этапе выполнения геодезических работ по выносу в натуру границ землепользования работа ЭТ проводится в режиме "Разбивка".

7. На этапе обработки результатов полевых измерений информация из файла для хранения результатов съемки (работы) импортируется через интерфейсный кабель на персональный компьютер (ноутбук). В дальнейшем материалы съемки подвергаются текущему контролю, кадастровый план - корректировке и исправлению в специальном программном комплексе (Credo, Топаз, AutoCad…). В нем же происходит вычерчивание кадастрового плана, определяются площади земельных участков, оформляются отчетные схемы, чертежи границ земельных участков, карточки привязки ОМС и другие документы, входящие в межевое дело (топографический регистр). [38]

8. После окончательного выноса и закрепления в натуре границ земельного участка, контроля и приёмки результатов кадастра (межевания земель) производителем работ, приемка работ производится районным отделом (комитетом) по земельным ресурсам и землеустройству. На этом этапе с помощью ЭТ могут выборочно определяться координаты межевых знаков и контурных точек от точек планового обоснования и ОМЗ.

Рис. 5 Характеристики тахеометра

3. Экспериментальные исследования методики использования электронных тахеометров при производстве землеустроительных работ

3.1 Цель и организация экспериментальных исследований

Экспериментальные исследования проводились с целью практической проверки выдвинутых в работе основных теоретических положений методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N при производстве земельного кадастра и межевании земель, а также оценки эффективности применения данной методики.

Решение задач исследований осуществлено путем сравнения экспериментальных данных, полученных в результате выполнения одного комплекса геодезических работ по предлагаемой методике с использованием электронного тахеометра Topcon GPT 3000 N и по традиционной методике с использованием комплекта геодезических приборов, состоящего из теодолита 2Т 2 и светодальномера 2СТ-10.

Оценка эффективности применения предлагаемой методики проводилась по критерию затрат времени (производительности геодезических работ), так как по критериям точности и стоимости эксплуатации приборов эффективность обеих методик сопоставима. Затраты времени определялись путем хронометража временных затрат на всех этапах выполнения геодезических работ. [40]

1. Сущность экспериментальных исследований заключалась в сравнении данных. полученных в результате выполнения одного комплекса геодезических работ по предлагаемой методике с использованием электронного тахеометра Topcon GPT 3000 N и по традиционной методике с использованием комплекта геодезических приборов. состоящего из теодолита 2Т 2 и светодальномера 2СТ-10.

2. Оценка эффективности применения предлагаемой методики проводилась по критерию затрат времени (производительности геодезических работ) путем хронометража временных затрат на всех этапах выполнения геодезических работ.

1. Затраты времени при применении методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N при производстве зем. кадастра снижаются почти в 2.5 раза по сравнению с традиционной технологией съемки с использованием теодолита и дальномера.

Доказано существенное повышение эффективности геодезических работ при применении электронных тахеометров при межевании земель и Землельных работах.

3.2 Сущность экспериментальной проверки методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N

Для проверки методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N проведён эксперимент, в ходе которого произведена кадастровая съемка садового участка в Приозерском районе Ленинградской области с использованием данного прибора. Затем по тем же точкам планового обоснования вновь был проложен теодолитный ход и произведена съемка с точки хода № 1 с использованием теодолита 2Т 2 и светодальномера 2СТ-10, причем пикетные точки в обоих случаях совпадали. В качестве исходных пунктов принимались пункты сгущения 1 и 2 разрядов. Схема выполненных геодезических работ, результаты измерений теодолитом 2Т 2, светодальномером 2СТ-10 и тахеометром Topcon GPT 3000 N представлены ниже.

Учитывая, что съемка производилась одной бригадой геодезистов-исполнителей, основным критерием эффективности являются затраты времени на выполнение работ. Характеристики временных затрат на выполнение одного объема геодезических работ (кадастровой съемки) по этапам технологии двумя методиками представлены в таблице 5.

Таблица 5. Характеристики временных затрат на производство кадастровой съемки

№ п./п

Этап технологии

Затраты времени (в мин.)

при использовании тахеометра Topcon GPT 3000 N

при использовании теодолита 2Т 2 и светодальномера 2СТ-10

1

Подготовительные работы

10

17

2

Производство кадастровой съемки

113

235

3

Обработка и оформление результатов полевых измерений

37

146

ИТОГО:

160

398

Как видно из приведенных данных, затраты времени при применении методики работ на электронном тахеометре Topcon GPT 3000 N при производстве земельного кадастра снижаются почти в 2,5 раза по сравнению с традиционной технологией съемки с использованием теодолита и дальномера. Это доказывает существенное повышение эффективности геодезических работ при применении электронных тахеометров при межевании земель и землеустроительных работах.[43]

Таблица 6. Обработанные результаты измерений теодолитом 2Т 2 и светодальномером 2СТ-10

...

Стр.-1

Измеренный угол

Средний угол

Расстояние

№ точки стояния

№ точки визир

1 приём

2 приём

среднее

°

'

"

°

'

"

°

'

"

°

'

"

°

'

"

М

мм

Мм

Тх-1

9807

КЛ

0

00

00

290

59

48

121

26

КП

180

00

00

110

59

46

120

00

47

290

59

47

50

122

121

9807

КЛ

0

00

00

287

29

28

830

27

КП

180

00

00

107

29

27

831

00

28

287

29

28

55

832

831

9807

КЛ

0

00

00

285

27

26

130

28

КП

180

00

00

105

27

27

131

00

26

285

27

26

42

132

131

9807

КЛ

0

00

00

275

35

07

512

29

КП

180

00

00

95

35

07

513

00

07

275

35

07

39

514

513

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены