Геодезия. Обеспечение Земельно-имущественными отношениями на примере земельного участка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КАЗАНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Специальность: 21.02.05 Земельно-имущественные отношения

Тема: Геодезия. Обеспечение Земельно-имущественными отношениями на примере земельного участка по адресу: г. Казань, ----, ул. ---, д. ---

Выполнил: студент

гр. ЗИО 9-31

Минуллин А.А.

Казань, 2022



Содержание

Введение

1. Геодезические измерения

1.1 Классификация измерений

Линейные измерения

Угловые измерения

1.2 Современные геодезические инженерные приборы

2. Классификация номенклатура карт. Определение прямоугольных и географических координат

2.1 Определение площади земельного участка.

3. Геодезические сети



Введение

Геодезия -- наука о производстве измерений на местности, о форме и размерах Земли, способах изображения ее и объектов на ней находящихся на планах, картах, фотопланах, а также в виде трехмерных и цифровых моделей.

Геодезия возникла в глубокой древности в связи с потребностью выполнения строительных, сельскохозяйственных и др. работ.

Геодезия имеет широкое применение в различных областях науки и производственной деятельности. В настоящее время значимость геодезии существенно возросла в связи с проведением высокотехнологичных работ, требующих точной информации и широкого применения цифровых технологий.

Геодезической основой при производстве инженерно-геодезических изысканий на площадках строительства служат:

- пункты ГГС (плановых и высотных);

- пункты опорной геодезической сети, в том числе геодезических сетей специального назначения для строительства;

- пункты геодезической разбивочной основы;

- точки (пункты) планово-высотной съемочной геодезической сети и фотограмметрического сгущения.

геодезические измерения инженерные приборы карты сети



1. Геодезические измерения. Общие сведения об измерениях

Задачи геодезии решаются на основе измерений. Они выполняются с целью определения взаимного положения точек земной поверхности. Положение точек земной поверхности определяется координатами, но их нельзя получить непосредственным измерением. Координаты получают путем вычислений по результатам геодезических измерений. Измерением называется процесс сравнения некоторой физической величины с другой однородной ей величиной, принятой за единицу меры. При измерениях определяют размеры отдельных физических величин и выражают их в виде некоторого числа принятых единиц, которое называют результатом измерения. N = к t, где N - результат измерения; к - число единиц измерений; t (тау) - единица меры. Необходимыми условиями любого измерения являются: 1) объект измерения; 2) субъект измерения - лицо, производящее измерения; 3) мерный прибор; 4) метод измерения - совокупность правил и действий, определяющих процесс измерения; 5) внешняя среда, в которой выполняют измерения.

Виды измерений. В геодезии применяют три основных вида измерений: линейные, угловые и высотные или нивелирование.

Линейные - для определения расстояний между точками местности.

Угловые - для определения значений горизонтальных и вертикальных углов между направлениями на заданные точки.

Высотные, иначе называемые нивелированием - для определения превышений (разности высот) между двумя точками местности. Для каждого вида измерений применяют свои приборы и методы.

Методы измерений. По методам измерения разделяют на прямые (непосредственные), косвенные и дистанционные. Прямые (непосредственные) измерения выполняют приборами, позволяющими непосредственно сравнить измеряемую величину с единицей меры.

Косвенными (посредственными) называют измерения, при которых определяемую величину получают путем вычислений по результатам прямых измерений вспомогательных величин - длин, углов и др., связанных с определяемой величиной математической зависимостью. Например, углы в треугольнике можно измерить непосредственно угломерным прибором или вычислить по измеренным непосредственно трем сторонам треугольника. Дистанционные измерения выполняют в виде сигналов (импульсов) с передачей результатов по индивидуальным каналам (линиям) связи.

Точность измерений. «Безошибочных измерений не бывает. Никакое физическое измерение величины не может быть произведено абсолютно точно. Результат измерений также является всегда приближенным. Приближенными также получаются числа в результате вычислений и сам результат вследствие округления» (Дроздецкий В.В. Пособие по математике для топографических техникумов. Геодезиздат -1956). Округление -- это замена нулями одной или нескольких последовательных цифр младших разрядов десятичного числа. Все измерения характеризуются точностью. Точностью измерения называется близость результата измерения к истинному или вероятнейшему значению измеряемой величины. Чем меньше разность D = х - а между измеренной величиной «а» и ее точным значением «х», называемая ошибкой или погрешностью, тем точнее измерения и выше точность. Точность угловых и высотных измерений выражается в абсолютной величине: угловых - в секундах дуги, высотных - в миллиметрах. Точность линейных измерений выражают в относительной мере в виде простой дроби как отношение абсолютной разности (ошибки) к измеренной величине и называют относительной погрешностью или относительной ошибкой: D/а =1/N или 1/N = 1/ (а: D). Например: а = 100м, D= 0,1м, то 1/N=0,1м/100м =1/ 1000.



1.1 Классификация измерений

Линейные измерения -- это измерение расстояний (дальностей) между точками местности. В некоторых видах линейных измерений результатом является горизонтальное положение измеряемой линии местности. Измерять расстояния между двумя точками можно непосредственно и косвенно.

Непосредственно расстояния измеряют такими мерными приборами (рабочими мерами) как рулетки, стальные мерные ленты и инварные проволоки.

Инвар - сплав железа (64%) и никеля (36%). Характеризуется очень низким коэффициентом линейного температурного расширения, т.е. длина проволоки из инвара стабильна в широком диапазоне температур.

На рабочие меры в обязательном порядке, в том или ином виде наносится линейная шкала, с четко выделенными начальным и конечным штрихами. Длиной линейной рабочей меры считается расстояние между ее начальным и конечным штрихами.

В простейшем случае, когда измеряемое расстояние меньше длины мерного прибора, процедура измерения состоит в вытягивании, например, рулетки по прямой, соединяющей начальную и конечную точки измеряемой линии и снятии отсчетов по шкале рулетки в этих точках.

В более распространенном бытовом варианте нуль рулетки прикладывается к начальной точке линии местности, а отсчет по рулетке берется в конечной точке, или наоборот. Это - как измерять угол наклона теодолитом с местом нуля, равным нулю.

В случае, если измеряемая линия больше длины рабочей меры (с чем, обычно, и приходится иметь дело в геодезических измерениях), то рулетки и мерные ленты последовательно несколько раз во всю их длину укладываются на землю в створе измеряемой линии.

Створом называется вертикальная плоскость, проходящая через какие-либо две точки местности. При измерении расстояний - через начальную и конечную точки измеряемой линии.

В каждом таком уложении на грунте фиксируется (помечается) положение конечного штриха мерного прибора, и затем, в следующем уложении начальный (нулевой) штрих ленты или рулетки прикладывается именно к этой пометке, и так далее, пока мерный прибор не отложится в измеряемом расстоянии какое-то целое число раз. А длина последнего неполного уложения оценивается снятием отсчета по шкале рулетки или ленты в конечной точке измеряемой линии. Итоговый результат такого измерения вычисляется как длина мерного прибора, умноженная на число его целых уложений в измеряемой линии, плюс длина последнего неполного уложения.

При непосредственном измерении расстояний необходимо вводить поправки за влияние трех систематических факторов (погрешностей), а именно:

- поправку за компарирование;

- поправку за температуру;

- поправку за наклон.

Поправка за компарирование обусловлена неравенством длины рабочей меры длине эталонной меры. Перед началом пользования любой рабочей линейной мерой она должна быть компарирована, т.е. сравнена с эталоном, как раз именно для того, чтобы выяснить ее индивидуальную поправку, которую нужно будет вводить во все измеряемые этой мерой расстояния.

Вторая поправка -- это поправка за температуру окружающего воздуха в момент измерения расстояния. Сталь, из которой изготавливаются рулетки и мерные ленты, также, как и все физические тела, при нагревании расширяется, а, следовательно, и увеличивается длина стальных рабочих мер. А при охлаждении - наоборот, уменьшается. Компарирование рулеток и лент производится при определенной температуре окружающей среды, и, если температура при измерении ими расстояний будет отличаться от температуры их компарирования, соответствующее изменение длины рабочей меры будет искажать результаты измерения. Поправка за температуру рассчитывается по коэффициенту линейного температурного расширения стали и разности температур окружающего воздуха в момент выполнения измерения и при компарировании.

Необходимость введения поправки за наклон обусловлена него- ризонтальностью измеряемой линии. С помощью этой поправки переходят от фактически измеренного наклонного расстояния к его горизонтальному проложению.

На самом деле смысл введения поправки за наклон несколько глубже. При непосредственном измерении расстояний ленты и рулетки укладываются на землю в створе измеряемой линии. Но профиль местности по створу необязательно представляет собой прямую линию. Часто, это ломаная линия, состоящая из отрезков разных уклонов. Поэтому такую неровную в профиле линию для целей ее измерения приходится разбивать (делить) на отрезки с равными уклонами и измерять каждый из таких отрезков отдельно. Естественно, что длина ломаной линии больше замыкающей ее начальную и конечную точки прямой. И для того, чтобы перейти к такой замыкающей нужно спроектировать на нее все измеренные отрезки ломаной линии. Но поскольку в геодезии измеряются обычно углы наклона (которыми оценивается наклон к горизонту, а не к какому-то другому направлению в вертикальной плоскости) и, в подавляющем числе случаев, нужно получать именно горизонтальные проложения (а не наклонные линии), то все непосредственно измеренные на местности отрезки линии с разными уклонами сразу приводятся к горизонту (т.е. проектируются не на замыкающую прямую, а на горизонтальную плоскость). Ну и в итоге, конечным результатом всего этого измерительно-проекционного процесса является горизонтальное проложение измеряемой линии местности.

Таким образом, в случае введения поправок за наклон (а это необходимо по технологии измерений) результатом непосредственного измерения расстояний, превышающих длину мерного прибора (используемой рабочей меры), всегда являются горизонтальные проложения соответствующих линий местности.

Для непосредственного измерения линий местности их надо тщательно готовить: устранить все препятствия, мешающие уложению мерного прибора в створе измеряемой линии, наметить и закрепить кольями все точки перегиба профиля земной поверхности вдоль линии и четко обозначить ее створ периодически расставленными по линии вешками (произвести «вешение» линии). Ленты и рулетки нужно укладывать строго в створе измеряемой линии и натягивать с определенным усилием (желательно динамометрами). Необходимо также измерять углы наклона всех отдельных размеченных отрезков линии и температуру окружающего воздуха. А для исключения грубых погрешностей каждую линию следует измерять дважды - в прямом и обратном направлениях. При соблюдении всех вышеперечисленных требований и процедур можно обеспечить точность непосредственного измерения длин линий местности лентами и рулетками порядка 1:2000 (т.е. с погрешностью 1 см на каждые 20 м длины линии). Это - в средних условиях. В благоприятных условиях можно достичь точности 1:3000, а в неблагоприятных (болотистая или ухабистая местность, кустарники и пр.) - не выше 1:1500.

Непосредственные высокоточные (до 1:1000000) измерения линий местности осуществляются мерными инварными проволоками. Проволоки относятся к так называемым подвесным мерным приборам, так как они не укладываются на землю, а подвешиваются и натягиваются грузами строго определенного веса через два возвышающихся над землей почти в человеческий рост блока над двумя штативами со специальными целиками, обозначающими начало и конец измеряемого с помощью проволоки отрезка. На обоих концах проволоки, типовая длина которой 24 м, имеются миллиметровые шкалы в обе стороны от штрихов, фиксирующих длину проволоки. По этим шкалам и снимаются отсчеты относительно установленных на штативах целиков.

Для измерения линии местности (длина которой может достигать нескольких километров) вдоль всего ее створа через каждые 24 метра (в том числе, в ее начальной и конечной точках) выставляют штативы с целиками. А затем, несколькими (тремя или пятью) разными проволоками измеряют (соответственно, трижды или пятикратно, и, как минимум, по два раза) расстояния между целиками каждой пары соседних штативов. И так - по всей линии. После этого выполняется нивелирование (определение разности высот) всех целиков для приведения всех измеренных между штативами отрезков к горизонту.

Такой комплект нескольких 24-метровых проволок со всеми целиками и штативами, блоками и грузами, несколькими короткими проволоками разной длины для измерения нецелого остатка линии, рейками для нивелирования целиков, термометрами-пращами и теодолитом с нивелиром все вместе составляют один так называемый базисный прибор.

Только для перевозки базисного прибора требуется грузовик. А для измерений и обслуживания - целая бригада квалифицированных исполнителей. И вообще, измерение расстояний базисным прибором - самый трудозатратный и дорогостоящий измерительный процесс в геодезии. Ведь, иногда, для высокоточных непосредственных измерений линий местности приходилось даже строить временные мосты.

Непосредственные измерения длин линий местности, несмотря на их принципиальную простоту, являются самым трудоемким видом геодезических измерений. Поэтому, где только было возможно, их всегда стремились минимизировать и заменить косвенными измерениями необходимых расстояний.



Угловые измерения

Угловые измерения производят для того, чтобы определить в пространстве взаимное положение точек местности. То есть определение горизонтальных и вертикальных углов данных

Для определения планового положения точек измеряют горизонтальный угол. Для определения превышений между точками измеряют вертикальные углы (углы наклона). Под вертикальным углом понимают угол между стороной и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Вертикальные углы всегда отсчитываются от проекции к стороне. Если сторона выше проекции, то угол считают положительным, если ниже -- отрицательным. Вертикальные углы могут принимать значения в пределах от --90° до +90°.

1.2 Современные геодезические инженерные приборы

Классификация геодезических приборов, в соответствии со стандартом на них, производится по назначению и по точности. По точности классифицируют только теодолиты, нивелиры и дальномеры. Они делятся на высокоточные, точные (средней точности) и технические. Технические приборы применяются в основном для топографических съемок различных масштабов при создании сетей съемочного обоснования, выполнении отдельных и массовых привязок точек местности в принятой системе координат. Высокоточные приборы используют при измерениях в плановых геодезических сетях 1 и 2 классов и в нивелирных сетях I и II классов, а также при выполнении инженерно-геодезических работ высокой точности при решении специальных инженерных задач. Точные приборы используются для сгущения главной геодезической основы (при построении сетей сгущения), а также для производства значительного объема инженерных работ при строительстве инженерных сооружений. Любая из поставленных геодезических задач характеризуется, в первую очередь, необходимой точностью измерений и точностью получения конечного результата. Этим и определяется выбор для работы прибора соответствующего класса точности.

Теодолиты

Теодолит предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов для измерения расстояний для измерения ориентирных углов. Приборы, у которых горизонтальные и вертикальные круги выполнены из высокоточного стекла относятся к оптическим теодолитам. По точности теодолиты подразделяются:

* высокоточные Т-1

* точные Т2 и Т5

* технические Т15, Т30 и Т60

Цифра после буквы означает среднеквадратичную погрешность измерения угла в секунду полным приёмом. По устройству теодолиты подразделяют на прямые и обратные. С цилиндрическим уровнем и с компенсатором -- это устройство внутри прибора позволяющее автоматически приводить ось прибора в отвесное положение. Высокоточные теодолиты используют при построении государственных геодезических сетей 1, 2, 3-го классов, выполнении инженерно-геодезических работ особо высокой точности, при решении научных задач и т. п. Теодолит имеет три уровня: накладной с ценой деления ф = 4", цилиндрический при алидаде горизонтального круга с ф = 6-7", цилиндрический контактный при алидаде вертикального круга с ф = 10-12". К примеру, теодолит Т1 изготавливают серийно 1976 г., он снабжён окулярным микретром с ценой деления 1" для точного визирования на цель, изображение шкалы микрометра передается в поле зрения трубы. Имеется накладной уровень с ценой деления ф = 5", уровень при алидаде горизонтального круга с ф = 7" и при алидаде вертикального круга с ф =12".

Новейшие достижения в области электроники, микропроцессорной техники и оптического приборостроения позволяют автоматизировать высокоточную измерительную технику, применяемую в геодезии. Теодолиты, содержащие преобразователь «угол-код» и позволяющие во время наблюдений получать результаты измерений на цифровом табло называют цифровыми или электронными. Вместо традиционной отсчетной системы со стеклянным лимбом и оптическим микрометром используется динамическая система отсчета по кругам с оптико-электронным сканированием, позволяющая автоматизировать процесс измерения углов и одновременно повысить их приборную точность. Главное условие: число знаков для передачи информации должно быть наименьшим, чтобы получаемая информация могла вводиться автоматически в вычислительное устройство.

Также модели некоторых видов могут снабжаться дополнительными устройствами: цилиндрическими уровнями алидады или компенсаторами. Это также отражается в их обозначениях (К - компенсатор). Конструкции приборов могут иметь повторительную и неповторительную систему осей. Как правило, последняя применяется у высокоточной модели. В конструкциях повторительных моделей обязательно присутствие закрепительного и наводящего винта. Но кроме указанных моделей традиционных теодолитов, существуют и другие их разновидности. Это также высокоточные теодолиты, такие, как гиро- и кинотеодолиты (фототеодолиты), тахеометры (как разновидность модели электронного устройства с оптическим и лазерным наведением). Современные виды и модели теодолитов часто оснащаются электроникой, позволяющей вычислять и запоминать координаты точек на натуре, автоматически переводить результаты измерений в нужную систему координат или процентные показатели, исключить ошибки снятий значений и их записей. Все эти функции берет на себя микропроцессорная система управления. Дополнительные удобства (как, например, подсветка шкалы экрана) позволяют проводить работу в условиях пониженной освещенности. Такой электронный теодолит может быть оснащен лазерными указателем и отвесом, что значительно повышает точность измерений и превращает его в тахеометр (или лазерный теодолит). Тут, как и в случае традиционных теодолитов, много моделей. Отличительная особенность тахеометров - высокая точность измерений. Угол можно измерить с точностью до половины секунды, а расстояние - с погрешностью до Ѕ миллиметра на одну тысячу метров. Кстати, и обычный оптический теодолит строительный может быть комплексно применен с лазерными рулетками или дальномерами, а также лазерными построителями плоскостей, что, несомненно, увеличивает точность выполняемых работ.

Рис.1. Теодолит

Электронные тахеометры

Современные тахеометры значительно различаются не только своими техническими характеристиками, конструктивными особенностями, но и прежде всего ориентацией на конкретного пользователя или определенную сферу применения. Поэтому тахеометры можно также классифицировать по их предназначению для решения конкретных задач. Точность и дальность измерений в данном случае уже не играют существенной роли. Определяющим становится фактор эффективности применения прибора для решения конкретного типа задач. Например, для работ по изысканиям и строительству автомагистралей наиболее эффективным будет применение электронного тахеометра, имеющего функции автоматического слежения за отражателем, контроллер и программы, позволяющие не только работать с проектными данными, но и воспроизводить полученные результаты непосредственно на экране контроллера. Современный тахеометр должен полностью удовлетворять всем требованиям пользователя. Это важно и потому, что пользователь не должен переплачивать за невостребованные функции и возможности инструмента, стоимость которых может быть достаточно высока. Основные принципы развития электронных тахеометров: модульность - с точки зрения конструктивности и автоматизация - с точки зрения функциональности. Если говорить о точности, то угловые измерения как правило лимитируются точностью 1”, а линейные - 1 mm + 1 ppm.

Для соблюдения точности угловых измерений важен диапазон компенсации влияния углов наклона вертикальной и горизонтальной осей. В настоящее время наибольший диапазон работы (± 6'). Эта величина особенно существенна при работе тахеометром со штатива. Дальномер тахеометра характеризуется не только точностью, но и дальностью. Как правило, это дальность измерения расстояний до одной призмы. Следует отметить, что ряд производителей явно завышают показатель дальности, оговаривая особые условия прозрачности атмосферы, надо иметь в виду, что для пользователя определение условий состояния атмосферы практически невозможно. В последнее время широкое распространение получили тахеометры с дальномером, позволяющим измерять расстояния непосредственно до объекта без отражателя. Как правило, дальность таких измерений не превышает 100-150 м, а точность лежит в пределах 10-20 мм. К недостаткам данных систем следует отнести зависимость точности измерений от свойств отражающей поверхности и отсутствие надежной фиксации точки измерения.

Важной составляющей электронного тахеометра является модуль контроллера - встроенного или внешнего. Под контроллером понимается не только полевой компьютер/вычислитель, но и пульт/клавиатура управления самим тахеометром. Большинство моделей тахеометров имеют встроенный контроллер, управляемый клавиатурой. Клавиатура может быть цифровой или алфавитно-цифровой. Некоторые модели тахеометров имеют клавиатуры с обеих сторон. Число клавиш клавиатуры в среднем лежит в пределах от 10 до 30, в зависимости от возможностей тахеометра. Клавиатура с минимальным числом клавиш, каждая из которых многофункциональна, очень неудобна.

Можно предположить, что тахеометры с механическим приводом в будущем будут полностью заменены тахеометрами с сервоприводом. Сервопривод не только обеспечивает удобство работы (сервомоторы управляются многочисленными фрикционными винтами), но и повышает производительность не менее чем на 30%. Если координаты точек хранятся в памяти, необходимо только ввести номер нужной точки и прибор автоматически наведется на нее. При повторительных угловых измерениях на несколько отражателей необходимо только задать порядок и число измерений.

Рис.2. Электронный тахеометр

Нивелиры и их классификация

Нивелир -- это геодезический прибор, с помощью которого определяют превышение между точками. Нивелиры в зависимости от их конструкции бывают с цилиндрическим уровнем (уровненные нивелиры) и с компенсатором. В первом случае горизонтальность визирного луча определяется с помощью уровня, а во втором с помощью компенсатора. К названию нивелира также могут добавляться буквы К и Л, а перед буквой Н могут стоять цифры, обозначающие номер модели модификации прибора. Например: 2Н-10КЛ означает: вторая модификация нивелира Н10 с компенсатором и лимбом. В настоящее время широко используют нивелиры Н-3, Н-3К, Н-3КЛ, Н-10Л и др.

Согласно действующим ГОСТам, нивелиры изготавливают трех типов:

* Н-05, Н-1, Н-2 - высокоточные (для нивелирования I и II классов, погрешность 0,5 мм);

* Н-3 - точные (для нивелирования III и IV классов, погрешность до 3 мм);

* Н-10 - технические (для топографических съемок и других видов инженерных работ).

Крупные зарубежные приборостроительные фирмы обычно выпускают модельный ряд нивелиров, предназначенных для решения любых инженерно-геодезических задач. Созданные специально для инженерных и строительных работ нивелиры имеют небольшой вес для удобной транспортировки и полностью защищенную от воды зрительную трубу, что позволяет использовать их при любых погодных условиях. Газонаполненная конструкция зрительной трубы исключает образование конденсата на линзах.

В России для геометрического нивелирования применяют нивелиры, выпущенные в соответствии с ГОСТ 10528-90

Рис.3. Нивелир



2. Классификация номенклатура карт. Определение прямоугольных и географических координат

2.1 Определение площади земельного участка

Составление различного рода проектов, связанных с использованием земельной территории, изучение её природных богатств, учет и инвентаризация земель требует определения площадей. При проведении этих работ определяются площади небольших участков или больших земельных массивов, суммы площадей нескольких несмежных участков, обладающих одними и теми же природными или хозяйственными признаками.

К таким площадям могут относиться различные сельскохозяйственные территории (луга, пашни, огороды), лесонасаждения, площади под планировку и застройку. А также территории осушения (болота), площади бассейнов водотоков (рек и оврагов), границы затоплений, водные пространства (озера, пруды, водохранилища), площади насыпей и выемок для подсчета объемов земляных дорог и других сооружений.

В одних случаях достаточно ограничиться общими сведениями о площади участков и массивов, а в других случаях необходимы более точные способы определения площадей и погрешность даже в несколько десятых долей процента считается недопустимой. Поэтому наряду с определением площади очень часто требуется знать и точность её определения. При определении площадей по результатам измерений на местности точность зависит от качества этих измерений, в то время как при измерении площади по плану (или карте) на точность площади влияет качество измерений на местности, по которым составляется план или карта, графических построений участка на плане и определения площади по плану.

В зависимости от хозяйственной значимости участков и массивов, их размеров, конфигурации и вытянутости, наличия планово - топографического материала, топографических условий местности применяют следующие способы определения площадей:

1. Аналитический способ - когда площадь вычисляется по результатам измерений линий на местности или по их функциям (координатам вершин участка);

2. Графический способ - когда площадь вычисляется по результатам измерений линий на плане (карте);

3. Механический способ - когда площадь определяется по плану при помощи специальных приборов (планиметров). Иногда эти способы применяются комбинированно. Например, общая площадь определяется аналитическим способом (по координатам вершин), а площади внутренних контуров - графическим или механическим способом.

Аналитический способ определения площадей

Вычисление площади этим способом производится по формулам геометрии, тригонометрии и аналитической геометрии. Исходными данными для вычисления служат измеренные в натуре углы или их функции - координаты.

Если участок представляет собой простейшую геометрическую фигуру (треугольник, трапецию и др.), то площадь его вычисляют по общеизвестным формулам геометрии или тригонометрии. Площади многоугольников вычисляют обычно по координатам вершин.

Графический способ определения площадей

Площади участков, имеющих форму геометрических фигур треугольника, прямоугольника или трапеции, вычисляют по известным формулам геометрии. Площадь треугольника, когда измерены основания и высота или, когда измерены стороны и вычислен периметр. Площадь прямоугольника, где - основание, высота, площадь трапеции, где - длины оснований, а - высота. Если участок представляет многоугольник, то его делят на элементарные геометрические фигуры - треугольники и трапеции.

Рис.4. Прямолинейная и криволинейная площадь

В каждой фигуре измеряют длины, по которым можно вычислить площадь. Иногда к сторонам многоугольника примыкают криволинейные контуры АМВ. В этих случаях перпендикуляры, опущенные из точек поворота на линию АВ, образуют трапеции и треугольники. Для вычисления площадей измеряют необходимые линии. Общая площадь многоугольника получается, как сумма площадей отдельных фигур.

Точность определения площади графическим методом зависит от графической ошибки измерений линий плана. Известно, что линия плана определяется циркулем - измерителем с ошибкой 0,1 мм, которая не зависит от длины линии. Из этого следует, что относительная ошибка короткой линии больше, чем длинной. Поэтому при построении элементарных фигур надо стремиться к фигурам больших размеров и по возможности с одинаковыми длинами оснований и высот. Для контроля и повышения точности площади можно определять дважды, для чего строят новые элементарные фигуры или в треугольниках измеряют другие основания и высоту. Относительное расхождение двухкратных определений общей площади не должно превышать точности 1/200 или 1-2% по отношению к действительной площади.

Определение площади способом палетки

Квадратная палетка представляет собой прозрачный лист, на котором нанесена сеть квадратов со сторонами 2 - 10 мм. Зная длину стороны одного квадрата и масштаб плана, можно вычислить площадь квадрата. Например, масштаб карты (плана) 1:10 000, следовательно, площадь одного квадрата со стороной 1см будет равнам2 или 1га.

Рис.5. Определение площади способом палетки

Для определения площади палетку накладывают на замкнутый контур (рис.5). Площадь подсчитывается как сумма полных и неполных квадратов. Недостаток графического способа заключается в том, что количество неполных квадратов приходится оценивать на глаз. На рисунке 3 число полных квадратов 15, а неполных примерно равно 8,5 для каждого неполного квадрата глазомерно определяют, какую часть он составляет от полного. Следовательно, отсюда относительная ошибка определения площади палеткой составляет 1/100.

Механический способ определения площадей

Планиметр - это прибор, которым можно определять площади контуров, плана или карты (рис.6.).

Рис.6. Планиметр



3. Геодезические сети

Геодезические сети являются важнейшим элементом системотехнических мероприятий, связанных с изучением и освоением территорий. Закрепленные на местности пункты, составляющие геодезические сети различных классов по точности измерения их элементов, отличающиеся по своему назначению, обеспечивают возможность выполнения широкого круга топографо-картографических и технических задач.

Используя координаты или отметки пунктов геодезических сетей, можно решать как вопросы общегосударственного значения (такие, как освоение малоизученных, труднодоступных регионов, наблюдение за глобальными тектоническими процессами), так и конкретные задачи инженерной практики (такие, как съемка небольших участков в крупных масштабах, прокладка трасс инженерных коммуникаций и т.п.).

Геодезическая сеть -- это совокупность закрепленных и обозначенных на местности пунктов, плановое положение и высоты которых определены в единой системе координат и высот путем геодезических измерений.

Геодезические сети строятся в научных целях, а также для изучения и освоения территории страны, в том числе для съемки и изысканий для проектирования и проведения хозяйственных мероприятий: строительства, мелиорации и т.д.

Геодезические сети подразделяются по назначению на плановые и высотные. По точности измерения, площади размещения и плотности пунктов геодезические сети подразделяются на государственные, местные - сети сгущения и съемочные.

Одной из главных задач геодезии является определение с заданной точностью координат сравнительно небольшого числа специально закрепленных на земной поверхности точек ? геодезических пунктов.

Геодезический пункт состоит из центра, являющегося носителем координат, и геодезического знака, обозначающего положение центра на местности и обеспечивающего взаимную видимость смежных пунктов сети.

Центр призван надежно и долговременно сохранять неизменным положение своей основной детали ? марки центра, к метке которой относятся координаты пункта.

Систему геодезических пунктов, положение которых определено в общей для них системе геодезических координат, называют плановой геодезической сетью.

Для определения координат пунктов сети между ними измеряют расстояния и углы. Отрезки линий, ограниченные геодезическими пунктами, вдоль которых измеряется длина или направление, называют сторонами сети.

Каждый следующий пункт геодезической сети, начиная со второго, должен быть связан с предшествующими пунктами не менее чем двумя измеренными элементами (горизонтальными углами, длинами сторон, дирекционными углами).

Геодезическую сеть создают таким образом, чтобы ее стороны образовывали простые геометрические фигуры, удобные для решения, т.е. определения всех их элементов, а по ним - координат вершин. Различают три основных метода построения плановых геодезических сетей.

Размещено на Allbest.ru

...