Диплом:
Проведення топографо – геодезичних робіт при розпаюванні земель
колективної власності
ВСТУП
З набуттям України незалежності велике значення набувають роботи
пов’язані з розпаюванням і приватизацією земель колишньої колективної
власності.
Розпаювання земель державних сільськогосподарських підприємств
здійснюється після перетворення їх на колективні сільськогосподарські
підприємства.
Розпаюванню підлягають сільськогосподарські угіддя, передані у
колективну власність колективним сільськогосподарським
підприємствам,
сільськогосподарським кооперативам, сільськогосподарським акціонерним
товариствам, у тому числі створеним на базі державних
сільськогосподарських підприємств.
Розпаювання земель державних сільськогосподарських підприємств
здійснюється після перетворення їх на колективні сільськогосподарські
підприємства.
Розпаювання земель передбачає визначення розміру земельної частки (паю)
у колективній власності на землю кожного члена колективного
сільськогосподарського підприємства, сільськогосподарського
кооперативу, сільськогосподарського акціонерного товариства без
виділення земельних ділянок в натурі (на місцевості).
Право на земельну частку (пай) мають члени колективного
сільськогосподарського підприємства, сільськогосподарського кооперативу,
сільськогосподарського акціонерного товариства, в тому числі пенсіонери,
які раніше працювали в ньому і залишаються членами зазначеного
підприємства, кооперативу, товариства, відповідно до списку, що
додається до державного акта на право колективної власності на землю.
При розпаюванні вартість і розміри в умовних кадастрових гектарах
земельних часток (паїв) всіх членів підприємства, кооперативу,
товариства є рівними.
Вартість земельної частки (паю) для кожного підприємства, кооперативу
товариства визначається виходячи з грошової оцінки переданих у
колективну власність сільськогосподарських угідь, що обчислюється за
методикою грошової оцінки земель, затвердженою Кабінетом Міністрів
України, та кількістю осіб, які мають право на земельну частку (пай).
Розміри земельної частки (паю) обчислюються комісіями, утвореними у
підприємствах, кооперативах, товариствах з числа їх працівників. Рішення
щодо затвердження обчислених цими комісіями розмірів земельної частки
(паю) по кожному підприємству, кооперативу, товариству окремо
приймається районною державною адміністрацією.
Видача громадянам сертифікатів на право на земельну частку (пай) єдиного
в Україні зразка та їх реєстрація провадиться відповідною районною
державною адміністрацією.
У разі виходу власника земельної частки (паю) з колективного
сільськогосподарського підприємства, сільськогосподарського кооперативу,
сільськогосподарського акціонерного товариства за його заявою
здійснюється відведення земельної ділянки в натурі, згідно розробленого
проекту розпаювання, в установленому порядку і видається державний акт
на право приватної власності на цю земельну ділянку.
Після видачі громадянинові державного акта на право приватної власності
на земельну ділянку сертифікат на право на земельну частку (пай)
повертається до районної державної адміністрації.
Велику питому вагу при розпаюванні земель займає топографо геодезичні
роботи.
Саме проведення топографо – геодезичних робіт при розпаюванні земель
колективної власності є темою даної дипломної роботи.
1. Характеристика об’єкту дослідження
1.1 Фізико – географічне вивчення та економічна характеристика об’єкту.
Об’єктом дослідження в даній дипломній роботі землі Дружнівської
сільської ради Красилівського району Хмельницької області.
Об’єкт розташований на відстані 40 км. від обласного центру м.
Хмельницька та на відстані 8 км від районного центру Красилів.
Клімат Красилівської міської ради помірно-континентальний, вологий, що
зумовлено його географічним положенням в помірних широтах.
Середньорічна температура повітря становить 7,9- 8,0.0 Особливостями
річного температурного режиму являється м’яка зчастими відлигами зима і
помірне тепле літо.
Зима починається з кінця листопада – початку грудня, а закінчується в
перших числах березня. Тривалість її – 100 – 105 днів. Найхолодніший
місяць року – січень,коли середня температура повітря сягає 4,5 – 60
морозу (абсолютний мінімум -350). Зимові похолодання вчасто змінюються
потепліннями, коли в денний час температура піднімається вище
нуля.стійкий покрив (10 -20 см ) зберігається не більше 2.5 – 3 місяців
(грудень – січень). Різкі і довготривалі похолодання при малій
потужності снігового покриву створюють небезпеку озимині.
Зимою висока відносна вологість повітря – 90%. Швидкість вітру
посилюється, переважають вітри північно – західного і південного
напрямку. На початку березня починається весняне танення снігу.
Весняний період з температурами від 0 – 150 триває з початку березня до
середини травня. Період, коли температура перевищує 50, починається в
кінці березня – початку квітня. В кінці квітня починається період
активної вегетації (з температурою вище 100). Останні весняні заморозки
закінчуються в кінці квітня. Одночасно, з підвищенням температур
збільшується кількість ясних днів. Знижується відносна вологість
повітря: уже в 0квітні можливі засушливі дні, коли вологість може
знизитись до 30%. Збільшується кількість опадів, яких у травні випадає
60 – 65мм. В квітні спостерігаються перші грози. В цілому, весняний
період характеризується нестійкою погодою.
Літо в Красилівському районі помірно тепле з досить високою відносною
вологістю повітря. Початок літа визначається стійким переходом
температури повітря через 150. І триває воно з середини травня до
середини вересня. Найтепліший місяць червень, середня температура
повітря 180 абсолютний максимум 400. Кількість опадів в літній період
збільшується, становить 400мм. Засушливі роки бувають рідко (не більше
разу в 8 – 10років). Режим опадів особливо сприятливо впливає на
розвиток озимих культур. Додатні температури складають до 90% всієї суми
річних температур. Це сприяє вирощуваню цілого ряду
сільськогосподарських культур: зернових, технічних, овочевих і плодових.
Осінній період, з температурою повітря від 150, наступає на початку
другої декади вересня і тягнеться до кінця листопада – початку
грудня.Стоїть тепла порівняно ясна погода. Відносна вологість досить
висока,наприклад,в жовтні становить 60 – 65%. Восени збільшується
кількість хмарних днів, частіше утворюються тумани.
Кількість днів з опадами зменшується в порівнянні з літніми місяцями,
Але дощі стають тривалішими.
У першій декаді жовтня відбувається стійкий перехід температури повітря
через 100 і період активної вегетації закінчується. В цей час, як
правило, спостерігають перші заморозки, спочатку на грунті, а потім у
повітрі. В перших числах листопада температура повітря переходить через
50, а в кінці місяця відбувається стійкий перехід її до мінусових
значень.
Загальна тривалість теплого періоду 260 – 265 днів, без морозного – 175
днів, вегатаційного – 210 – 215 днів, періоду активної вегетації – 165
днів. Сума активних температур – 2700 – 30000.
Середньорічна кількість атмосферних опадів коливається в межах 500 –
700мм. Основна кількість їх випадає в теплу пору року, максимум – літом.
Сума опадів, заперіод коли температура перевищує 100, складає 425 –
450мм. Літні опади короткочасні, але інтенсивні, часто зливові, що
негативно позначається на землеробстві. Опади холодного періоду
відрізняються меншою інтенсивністю, зате більшою тривалістю.
Не дивлячись на деякі негативні риси, кліматичні умови району в цілому
сприятливі для сільськогосподарської діяльності.
1.2. Топографо – геодезичне вивчення.
Вихідними на об’єкті є 8 пунктів полігонометрії 4 класу опис яких
додається в таблиці 1.
Вихідні пункти геодезичної основи
Таблиця 1.
Пор. № Назва пункту
1 п.п.
Красилів, 3 кл
2 п.п.
31, 3 кл
3 п.п.
62, 3 кл
4 п.п.
Кузьмін, 3 кл
5 п.п.
35, 3 кл
6. п.п. Лагодинці, 3кл.
7. п.п. 27, 3 кл.
8. п.п. Кульчинки, 3кл.
Пункти полігонометрії Красилів і 31, 3кл., закріплені на місцевості
центрами типу 160 (рис. 1.1)
Рис. 1.1 Центр пункту полігонометрії, тріангуляції і трилатерації 4
класу, 1 і 2 розряду та ґрунтового репера (типу 160).
3. СТВОРЕННЯ ПЛАНОВИХ ГЕОДЕЗИЧНИХ МЕРЕЖ
3.1. Основні положення з побудови геодезичної мережі.
Для правильної організації і постановки топографо-геодезичних робіт у
різних частинах великої території земної поверхні і для зведення
результатів зйомок місцевості в єдине ціле, ці роботи засновують на
геодезичних пунктах з надійно визначеними координатами в загальній для
них системі. Сукупність таких геодезичних пунктів називають геодезичною
мережею.
Геодезична мережа підрозділяється на державну мережу, що забезпечує
поширення системи координат на територію держави і є вихідної для
побудови інших геодезичних мереж; мережа згущення, створювану в розвиток
мережі більш високого порядку і знімальну мережу, створюваний для
виробництва топографічних зйомок.
Така східчаста побудова геодезичних мереж полягає в тому, що спочатку
будується висока по точності мережа на великій території з пунктами,
розташованими на значній відстані один від одного, а на основі цих
пунктів будується наступна ступінь нижче по точності, але з більш
частішим розташуванням пунктів і т.д.
Єдина геодезична мережа забезпечує можливість проведення
топографо-геодезичних робіт у різних частинах території незалежно за
часом і зведення результатів цих робіт у єдине ціле, а також забезпечує
надійний контроль усіх геодезичних вимірів і рівномірний розподіл
неминучих погрішностей вимірів по всій території.
Державні геодезичні мережі підрозділяють на планові і висотні. Планова
мережа розвивається методами тріангуляції, полігонометрії, трилатерації
і їхніми сполученнями, висотна – методом геометричного нівелювання.
Планову державну геодезичну мережу України поділяють на 1, 2, 3 класи,
що розрізняються між собою довжиною сторін і точністю кутових і лінійних
вимірів.
Геодезична мережа згущення розвивається на основі пунктів геодезичної
мережі більш точної ступіні. На територіях сільськогосподарських
підприємств, населених пунктів, будівельних об’єктів і ін. створюється
геодезична мережа згущення спеціального призначення. Планові мережі
згущення підрозділяють на 4 клас, 1 і 2 розряди і створюють методами
тріангуляції, полігонометрії, трилатерації і їх сполученнями. Висотні
(нівелірні) мережі розвиваються методом геометричного нівелювання III й
IV класів і додатком ходів технічного нівелювання.
Пункти мереж згущення, як і пункти державних геодезичних мереж,
закріплюють на місцевості постійними знаками.
Наступною ступінню мережі згущення є знімальна мережа, що відрізняється
меншою точністю (у 2-3 рази) і великою кількістю геодезичних пунктів
(точок) на одиницю площі (у 3-10 рази). Знімальна мережа
використовується не тільки для топографічних зйомок, але і для інших
робіт, наприклад, – перенесення на місцевість проектів міжгосподарського
і внутрішньогосподарського землевпорядження, меліоративних систем,
відводів земельних ділянок і ін.
На території колективних господарств та інших землекористувачів пунктами
знімальної мережі можуть служити межові знаки по границях
землекористування з відомими координатами. Визначення положення пунктів
знімальних мереж виконують прокладанням теодолітних чи ходів побудовою
мікро тріангуляції, прямими, зворотними і комбінованими засічками, або
графічними методами при мензульній зйомці. Висоти цих пунктів визначають
геометричним чи тригонометричним нівелюванням.
Вибір методу створення знімальних мереж залежить від топографічних,
техніко-економічних умов місцевості й ін.
3.2. ПЛАНОВІ ГЕОДЕЗИЧНІ МЕРЕЖІ
Планові геодезичні мережі, які функціонують нині на території України
(державні, мережі згущення, спеціальні мережі), створювалися такими
основними методами: тріангуляції, полігонометрії і трилатерації.
Тріангуляція — побудова на місцевості у вигляді мережі трикутників, у
кожному з яких вимірюються три кути (рис. 2.1). Крім того, в деяких
трикутниках вимірюються сторони, які називаються базисними. Базисних
сторін в мережі має бути не менше двох. На основі першої з використанням
теореми синусів обчислюються довжини усіх інших сторін. Друга та
наступна базисні сторони служать для контролю обчислень. На кінцях
базисних сторін виконують астрономічні спостереження, з яких знаходять
координати вихідних пунктів та азимути (а потім дирекційні кути)
базисних сторін. Дирекційні кути інших сторін знаходять з обчислень. На
основі довжин сторін і їх дирекційних кутів знаходять приростки
координат по кожній стороні і координати усіх пунктів тріангуляції.
Рис.3.1. Мережа тріангуляції
Полігонометрія — побудова на місцевості у вигляді системи ламаних ліній,
у яких вимірюються сторони і кути при вершинах (рис. 2.2).
Полігонометричні ходи опираються на вихідні сторони АВ і CD. На початку
А і в кінці С ходу виконують астрономічні спостереження, з яких
визначають координати цих пунктів та азимути, а потім дирекційні кути
вихідних сторін АВ і CD.
Рис. 3.2. Мережа полігонометрії
Основні технічні характеристики державних мереж полігонометрії,
побудованих згідно з “Основними положеннями 1954-1961 pp.”
Таблиця 2
Назва показника Клас полігонометрії
1 2 3 4
Довжина ходу, км
Довжина сторони, км
Сер. кв. помилка вимірювання кутів
Відносна помилка вимірювання сторін
Кількість сторін в ході, не більше
200
20-25
0.”4
1:300000
– За спеціально розробленою програмою
1″
1:250000
–
–
не менше 3
1.”5
1:200000
3
10
0.25-2
2″
–
15
3.3. Характеристика сучасної планової геодезичної мережі України
В зв’язку з науково-технічним прогресом, який відбувається у світі, і
новими завданнями, які ставляться перед геодезичною галуззю України,
державна геодезична мережа, підлягає оновленню та модернізації. 8 червня
1998р. постановою Кабінету Міністрів України затверджені “Основні
положення створення державної геодезичної мережі України”. В 1999 році
Головним Управлінням Геодезії Картографії та Кадастру при Кабінеті
Міністрів України видана “Інструкція з топографічного знімання у
масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500”
Згідно з цими документами, планова геодезична мережа України складається
з державної мережі (астрономо-геодезична мережа 1 класу, геодезична
мережа 2 класу, геодезична мережа 3 класу), мережі згущення (4 класу, 1
і 2 розрядів) та знімальної мережі.
Перш ніж давати характеристику цих мереж, розглянемо питання їх
щільності.
3.3.1, Щільність геодезичних пунктів
Введемо поняття щільності геодезичних пунктів.
Під щільністю геодезичних пунктів розуміють площу території, яка
забезпечується одним пунктом. Чим менша ця площа, тим більшою є
щільність. Нормативні документи встановлюють необхідну щільність
пунктів. При її обґрунтуванні береться до уваги масштаб і призначення
майбутніх топографічних знімань.
Так, у відповідності до “Інструкції з топографічного знімання у
масштабах 1:5000, 1:2000,1:1000,1:500″Київ,ГУГКЖ, 1999, середня
щільність пунктів планової державної геодезичної мережі для створення
геодезичної основи топографічних знімань на незабудованих територіях в
масштабі 1:5000 повинна бути доведена до одного пункту на 20—30 км2 і в
масштабі 1:2000 — до одного пункту на 5-15 км2 (п. 1.1.24). На
забудованих територіях щільність пунктів ДГМ повинна бути доведена до
одного пункту на 5 км2.
Щільність планових геодезичних мереж згущення поза населеними пунктами
повинна бути доведена до одного пункту на 7-10 км2 для знімань у
масштабі 1:5000, і до одного пункту на 2 км2 для знімань у масштабі
1:2000.
В містах, селищах та інших населених пунктах, а також на промислових
майданчиках щільність мереж згущення має бути один пункт на 1 км2 на
незабудованих територіях та чотири пункти на 1 км2 — у забудованих
частинах.
3.3.2. Характеристика астрономо-геодезичної мережі 1 класу
Астрономо-геодезична мережа 1 класу (АГМ-1) будується у вигляді
однорідної за точністю просторової геодезичної мережі, яка складається з
рівномірно розміщених геодезичних пунктів, віддалених один від одного на
50-150 км.
АГМ-1 є геодезичною основою для побудови нових геодезичних мереж і
забезпечення подальшого підвищення точності існуючої ДГМ з використанням
методів супутникової геодезії.
Частина пунктів АГМ-1 являє собою постійно діючі пункти GPS спостережень
та астрономо-геодезичні обсерваторії, на яких виконується комплекс
супутникових астрономо-геодезичних, гравіметричних та геофізичних
спостережень, що забезпечують безперервне відтворення загальної
геодезичної системи координат.
Решта пунктів АГМ-1 — це фундаментально закріплені на місцевості пункти,
положення яких періодично визначається в рамках довгострокової програми
функціонування ДГМ.
Система координат, яка задається пунктами АГМ-1, узгоджується з
фундаментальними астрономічними (небесними) системами координат і
надійно зв’язана з аналогічними системами різних держав у рамках
узгодження наукових проектів міжнародного співробітництва.
Кожний пункт АГМ-1 повинен бути зв’язаний GPS-вимірюваннями не менше, як
з трьома суміжними пунктами мережі.
Пункти АГМ-1 повинні бути вставлені в мережу високоточного нівелювання,
що дозволяє визначити перевищення нормальних висот між суміжними
пунктами АГМ-1 з середньоквадратичними помилками не більше 0,05 метра.
На кожному пункті АГМ-1 виконуються і періодично повторюються визначення
відхилень вискових ліній з середньоквадратичною помилкою 0,”5.
Кількість пунктів АГМ-1 та їх розташування визначається програмою
побудови ДГМ.
3.3.3. Основні вимоги до побудови геодезичної мережі 2 класу
Геодезична мережа 2 класу будується у вигляді однорідної за точністю
просторової геодезичної мережі, яка складається з рівномірно розміщених
геодезичних пунктів існуючої геодезичної мережі 1 та 2 класів,
побудованих згідно з вимогами “Основних положень 1954-1961 pp.” і нових
пунктів, що визначаються відповідно до вимог цих “Основних положень”.
Геодезична мережа 2 класу є вихідною геодезичною основою для побудови
геодезичної мережі згущення 3 класу та геодезичних мереж спеціального
призначення з використанням методів супутникової геодезії та традиційних
геодезичних методів.
Нові пункти геодезичної мережі 2 класу розміщуються на відстані 8-12 км
один від одного, а на території міських населених пунктів, великих
промислових об’єктів — 5-8 км, їх положення визначається, як правило,
відносними методами супутникової геодезії, а також традиційними
геодезичними методами (тріангуляції, трилатерації, полігонометрії), які
забезпечують точність визначення взаємного положення пунктів з
середньоквадратичними помилками величиною 0,03-0,05 метра при середній
довжині сторін 10 кілометрів.
За вихідні пункти для визначення координат пунктів геодезичної мережі 2
класу приймаються пункти
АГМ-1. Група нових пунктів геодезичної мережі 2 класу, що визначаються,
повинна мати зв’язок не менше, ніж з трьома пунктами ATM-1.
Основні вимоги до побудови геодезичної мережі 2 класу наведено в таблиці
2.2
Висоти марок верхніх пунктів геодезичної мережі 2 класу повинні
визначатися геометричним нівелюванням, яке забезпечує точність взаємного
положення пунктів за висотою з середньоквадратичною помилкою не більшою
0,05 метра. В гірській і важко доступній місцевості нормальні висоти
можуть визначатися тригонометричним нівелюванням або GPS-нівелюванням,
яке виконується методами супутникової геодезії, У цьому випадку СКП
визначення взаємного положення суміжних пунктів за висотою не повинна
перевищувати 0,20 метра.
Основні вимоги до побудови геодезичної мережі 2 класу
Таблиця 3
Параметри мережі Метод побудови
0,03
3.3.4. Основні вимоги до побудови геодезичної мережі 3 класу
Геодезична мережа 3 класу будується з метою збільшення кількості пунктів
до щільності, яка забезпечує створення знімальної основи
великомасштабних топографічних та кадастрових зйомок. Вона включає
геодезичні мережі 3 та 4 класів, які побудовані згідно з вимогами
“Основних положень 1954-1961 pp.”, та нові мережі 3 класу, що
визначаються згідно з вимогами цих “Основних положень”.
Нові пункти геодезичної мережі 3 класу визначаються відносними методами
супутникової геодезії, а також традиційними геодезичними методами
полігонометрії, тріангуляції та трилатерації. При цьому
середньоквадратична помилка визначення взаємного положення пунктів в
плані повинна бути не більшою 0,05 метра.
Вихідними пунктами для побудови геодезичної мережі 3 класу служать
пункти астрономо-геодезичної мережі 1 класу і геодезичної мережі 2
класу.
У геодезичній мережі 3 класу за можливістю повинна забезпечуватись
видимість (земля-земля) між суміжними пунктами мережі, а в разі її
відсутності на пункті закладається два орієнтирних пункти згідно з
вимогами цих “Основних положень”.
Полігонометрія — один з традиційних, найбільш поширених методів
створення планових геодезичних мереж усіх класів і розрядів.
Комплекс робіт при створенні планових геодезичних мереж методом
полігонометрії складається з таких процесів:
проектування полігонометричних мереж;
рекогностування полігонометричних ходів;
виготовлення і закладання центрів;
вимірювання кутів;
вимірювання сторін;
прив’язка полігонометричних мереж до пунктів вищого класу;
попередня обробка результатів польових спостережень;
вирівнювальні обчислення в полігонометрії.
Розглянемо комплекс полігонометричних робіт на прикладі створення мереж
згущення 4 класу, 1 і 2 розрядів.
Попередня оцінка точності мережі полігонометрії.
Методом послідовних наближень.
В залежності від форми мережі, кількості ходів, конфігурації, наявності
вихідних даних, проекти полігонометричних мереж оцінюють різними
методами. В усіх способах оцінки точності проектів полігонометричних
мереж, початковими даними є середні квадратичні помилки ходів Мі і
відповідно до цього вираховують без врахування помилки вихідних даних. В
результаті обчислень отримують середні квадратичні помилки вузлових
точок. За значенням цих помилок і помилок початкових пунктів ходів
визначають.
(1)
а після цього І загальну помилку в кожному ході
(2)
Метод послідовних наближень, запропонований проф. Б.А. Літвіновим,
простий за своїм застосуванням і його часто використовують в геодезичній
практиці. Суть методу така: у першому наближенні система ходів,
які сходяться в кожній вузловій точці, розглядається як окрема система,
що спирається на пункти, помилки визначення положення яких дорівнюють
нулю. В кожному ході за формулою визначають очікувану середню
квадратичну помилку, а потім – середню квадратичну помилку положення
кожної вузлової точки, тобто обчислення виконують за
методикою середньовагового.
В наступному наближенні за помилки вихідних даних приймають визначені
помилки вузлових точок з попереднього наближення і т.д. Наближення
продовжують до тих пір, доки в двох останніх наближеннях будуть отримані
практично однакові середні квадратичні помилки вузлових точок.
У другому наближенні ваги ходів визначимо з врахуванням ваг (середніх
квадратичних помилок) вузлових точок.
В третьому наближенні вагу вузлової точки обчислимо з врахуванням ваг
інших вузлових точок у другому наближенні. Наближення здійснюємо доти,
доки у двох останніх наближеннях не отримаємо практично однакові
результати.
?доп
Пп.Красилів- пп.31 15 20.1 271.76 543.42 1: 36000 1:25000
Пп.31- пп.62 15 23.8 332.48 664.17 1: 35000 1:25000
Пп.62- пп.Кузьмін 15 18.2 252.55 505.11 1: 36000 1:25000
Пп.Кузьмін-пп.35 11 9.7 109.42 218.85 1: 44000 1:25000
Пп.35-пп.Лагодинці 11 17.4 206.89 413.78 1: 42000 1:25000
Пп.Лагодинці- пп.27 15 19.4 269.20 538.4 1: 36000 1:25000
Пп.27- пп.Кульчинки 15 22.4 302.8 605.7 1: 37000 1:25000
Пп.Кульчинки – пп.Красилів 15 20.5 284.4 568.93 1:36000 1:25000
Після цього, використовуючи формули (1) і (2), обчислимо загальну
очікувану помилку в кожному ході, а потім і відносну помилку, та робимо
оцінку проектів полігонометричних ходів 4 класу
Оцінка проектів полігонометричних ходів 4 класу
Таблиця 4
Методика визначення розрахунку точності кутових і лінійних вимірів.
Виходячи із середньої квадратичної похибки (М =2см), положення точки, як
найбільше віддаленої від пункту геодезичної основи, точність кутових та
лінійних вимірів повинна бути:
Отже, аналізуючи результати розрахунків точності лінійних та кутових
вимірів, такі вимірювання можна провести за допомогою світловіддалемірів
(СТ-5,СТ-10 та теодоліта Т15).
3.5 Складання проекту на топографічній карті
Полігонометричні мережі 4 класу, 1 і 2 розрядів створюють для згущення
державних планових геодезичних мереж 1, 2 і 3 класів, яких недостатньо
для виконання топографічних знімань. Згущення здійснюють до тих пір,
поки не буде забезпечена необхідна щільність пунктів, яка забезпечить
умови для виконання топографічного знімання.
Полігонометричні мережі 4 класу, 1 і 2 розряду для територій поза
населеними пунктами проектують на топографічних картах, як правило,
масштабів 1:25000-1:10000, а для територій, що знаходяться в населених
пунктах або на будівельних майданчиках — на планах масштабів 1:5000 та
1:2000.
Полігонометричні мережі проектують у вигляді окремих ходів або систем з
однією або кількома вузловими точками.
При проектуванні дотримуються технічних вимог “Інструкції” [1].
Вони представлені в табл.5. Проектується прив’язка полігонометричних
ходів 4 класу, 1 і 2 розряду до пунктів державної геодезичної мережі.
Висячі ходи не допускаються.
Віддалі між пунктами паралельних ходів полігонометрії одного і того ж
класу чи розряду повинні бути не меншими у полігонометрії 4 класу — 2.5
км, у полігонометрії 1 розряду— 1.5 км.
При менших віддалях найближчі пункти паралельних ходів повинні бути
зв’язані ходами відповідного класу чи розряду [1, п.4.1.4].
.Технічні характеристики мереж полігонометрії
Таблиця 5
Показники 4 клас 1 розряд 2 розряд
Гранична довжина ходу, км: окремого між вихідною і вузловою точками між
вузловими точками 14,0
9,0
7,0 7,0
5,0
4,0 4,0
3,0
2,0
Граничний периметр полігону, км 40 20 12
Довжини сторін ходу, км: найбільша найменша середня 3,00
0,25
0,50 0,80
0,12
0,30 0,50
0,08
Середня квадратична помилка вимірювання довжини сторони, см: до 500 м
від 500 до 1000м понад 1000м 1
2
1:40000 1
2
—– 1
—-
—-
3.6. Рекогностування полігонометричних ходів
Рекогностування полігонометричних ходів — це уточнення проекту ходів на
місцевості і остаточний вибір місць закладання пунктів.
При рекогностуванні перевіряють взаємну видимість між пунктами і якщо
вона відсутня, здійснюють заходи для її забезпечення шляхом усунення
перешкод на шляху візирного променя, зміни місця закладання пункту тощо.
Місця для закладання пунктів вибирають так, щоб забезпечувалась їхня
непорушність і довготривала збереженість. Тому не можна вибирати місця
на зсувних ділянках, на ріллі, на штучних насипах, на проїжджих частинах
доріг, на територіях, які підлягають забудові тощо. Пункти повинні бути
закладені в таких місцях, щоб візирний промінь проходив не ближче ніж
0.5 м від перешкоди. Для дотримання вимог техніки безпеки пункти
полігонометрії не повинні знаходитись дуже близько до колії, ліній
електропередач високої напруги тощо.
При виборі місць закладання ґрунтових центрів враховують наявність
підземних і наземних комунікацій і майбутню забудову. На забудованих
територіях місця закладання полігонометричних пунктів вибирають
переважно в фундаментах і стінах капітальних бетонних або цегляних
споруд, передбачаючи закріплення їх стінними центрами.
Вибрані на місцевості місця закладання пунктів закріплюють тимчасовими
центрами: кілками, металічними стержнями тощо і складають на них абриси
з прив’язкою до постійних предметів місцевості.
3.7. Виготовлення і закладання центрів
Пункти полігонометричних мереж закріплюються на місцевості центрами.
Центри служать для точного позначення місця розміщення пункта і
довготривалого його збереження. Центри можуть мати різну конструкцію, в
залежності від фізико-географічних умов їх закладання. Пункти планових
мереж закріплюються ґрунтовими, скельними, стінними центрами, а також
пунктами на будівлі.
Типи центрів геодезичних мереж регламентуються “Інструкцією про типи
центрів геодезичних пунктів” (ГКНТА — 2.01, 02-01-93), ГУГК і К, Київ,
1994 [6]
Зокрема, вузлові пункти полігонометричних мереж 4 класу та суміжні з
ними пункти 4 класу закріплюються центрами типу 160 (рис. 3.3).
Ці центри закладаються на глибину, що знаходиться нижче межі промерзання
ґрунту на 50 см. Таким чином, висота залізобетонного моноліту становить
не менше 120 см.
Рис. 3.3 Центр пункту полігонометрії 4 класу (тип 60)
Зовнішнє оформлення центру типу 160 виконують обкопуванням
квадратної форми з канавою, розміри якої приведені на рис. 3.4
Рис. 3.4 Зовнішнє оформлення центру типу 160
Інші пункти полігонометричних мереж 4 класу (тобто не вузлові і не
суміжні з вузловими), а також пункти полігонометрії 1 і 2 розрядів
закріплюються менш капітальними монолітами, висота яких становить 70-75
см. На незабудованих територіях закладають центр типу У15Н, на
забудованих — типу У15 або У15к (див. рис.2.17, 2.18,2.19). Про
виготовлення і закладання вказаних типів центрів розповідалось в
п.2.3.1.
На забудованих територіях пункти полігонометрії також можуть бути
закріплені стінними знаками. Загальний вигляд стінного знаку типу 143
показано на рис 3.5.
Рис. 3.5 Стінний знак типу 143
В стіні або фундаменті капітальної будівлі видовбують отвір, у який на
цементному розчині встановлюють стінний знак. Використовувати його для
роботи можна не раніше ніж через два дні після закладання.
На забудованих територіях пункти планових мереж усіх класів і розрядів
встановлюють також на будівлях. .
3.8 Загальні принципи розрахунку точності кутових і лінійних вимірювань
в полігонометрії.
Чинними інструкціями з побудови Державної геодезичної мережі чітко
визначенні вимоги до точності вимірювання кутів і ліній в усіх класах і
розрядах мереж. При побудові інженерно – геодезичних мереж
полігонометрії часто доводиться через місцеві умови порушувати ці
вимоги. Прикладом цього може бути необхідність прив’язки запроектованої
мережі до пунктів вищого класу, які знаходяться на значній відстані. При
цьому збільшуються довжини сторін прив’язувального ходу. Це знижує
точність прив’язки але цього не можна допустити для запроектованої
мережі. Щоб цього не сталось, необхідно розрахувати для цих конкретних
умов точність кутових і лінійних вимірювань. Впровадження в геодезичне
виробництво нових високоточних світловіддалемірів робить вимірювання
значно точнішим, ніж цього вимагає інструкція, що дає змогу переглянути
точність вимірювання кутів. На будівельних майданчиках може виникнути
необхідність створення мережі підвищеної точності при збереженні
невеликих довжин сторін тощо. В подібних випадках виникає необхідність
розрахунку точності полігонометричних ходів. Вміння розрахувати точність
полігонометричних ходів потрібно і кожному майбутньому інженерів, який
складатиме інструкції, визначатиме допуски тощо.
Розрахунки точності кутових і лінійних вимірювань базуються на
значеннях середніх квадратичних помилок ходів, тощо:
(3)
де Тс – знаменник середньої відносної помилки ходу;
Т – знаменник граничної відносної помилки ходу.
Виходячи з принципу однакового впливу помилок кутових і лінійних
вимірювання для витягнутого полігонометричного ходу можна записати
(4)
де mu – поперечна середня квадратична помилка положення кінцевої точки
ходу;
mt – поздовжня середня квадратична помилка положення кінцевої точки
ходу .
Спираючись на цей принцип, перейдемо безпосередньо до розрахунків
кутових і лінійних вимірювань.
3.8.1 Розрахунок точності кутових вимірювання.
Для прикладу розрахуємо точність кутових вимірювань у полігонометрії
першого розряду. В ході першого розряду 1: Т=1:10000, а n не повинна
перевищувати 15. Тоді
(5)
Інструкцією з деяким запасом точності передбачено що m? = 5”
Уявимо собі, що полігонометричний хід І – розряду запроектовано для
розмічувальних робіт. В зв’язку з цим необхідно підвищити його точність
до 1:15000. Тоді Тс = 2Т = 30000
(6)
При кутових вимірюваннях основними ждерелами помилок є: центрування
теодоліта (mц), редукція (mр), помилки приладу (mп), вплив довкілля
(mд), помилки власне вимірювання кутів (m?), а також помилки вихідних
даних (mвих).
Приймаючи, що всі джерела помилок випадкові і дотримуючись принципу
однакових впливів, отримаємо:
При mц = mр = mп = mд = m?= mвих = m?вип (7)
(8)
(9)
Для полігонометрії І розряду матимемо
(10)
Граничне значення буде
= 2m?вип (11)
(12)
де n – кількість сторін в ході
Знов таки для полігонометрії І розряду (n = 15) отримаємо:
(13)
m?2 = mц2 + mр2 + mп2 + mд2 + m?2 + m2вих (14)
Виконані розрахунки і виробничий досвід кутових вимірювань показують
вимоги до впливу систематичних помилок повинні бути доволі жорсткі. Слід
мати також на увазі, що вплив систематичних помилок на поперечний зсув
зростає пропорційно до кількості точок у ході, а вплив випадкових
помилок зростає приблизно пропорційно кореню квадратному з кількості
точок у полігонометричному ході.
Виходячи з попередніх розрахунків, визначимо точність окремих операцій
під час вимірювання кутів.
1.Помилка за центрування теодоліта є величиною випадковою, а її вплив на
точність вимірювання кутів визначається формулою
(15)
де D – довжина сторони, яка з’єднує візирні цілі на задній і передній
точках;
S1, S2 – віддалі від теодоліта до візирних марок;
е- лінійний елемент центрування.
Відповідно для полігонометрії І розряду при Smin =120 м і mц =2”,
отримаємо
(16)
2.Помилка за встановлення візирних марок (редукція) також є випадковою,а
вплив на точність вимірювання кутів визначається формулою:
(17)
де е1 – лінійний елемент редукції,
Приймаючи S1=S2=S, отримаємо
(18)
Звідси
(19)
При цих же даних для полігонометрії І розряду е1=1,2 мм, 2 розряду -1,6
мм.
Враховуючи, що теодоліт і марка над точками ходу встановлюються з
однаковою точністю, знайдемо сукупний вплив цих двох джерел помилок
(20)
При e = e1 отримаємо
(21)
Знов -таки, для полігонометрії І розряду е =1,0 мм, 2 розряду – е ?1,3
мм.
Щоб досягти такої точності центрування теодоліта і встановлення візирних
марок, необхідно користуватись добре вивіреними оптичними висками.
Значно зменшити вплив цих помилок можна використовуючи так звану
триштативну систему, у якій одні і ті ж штативи по черзі
використовуються для встановлення теодоліта і візирних марок. Очевидно,
що із збільшенням довжин сторін точність центрування теодоліта і
візирних марок можна зменшувати.ак
Незалежно від цього необхідно постійно слідкувати за стійкістю приладів,
яка може бути порушена не тільки внаслідок дії вітру, сонця, або
внаслідок тремтіння підлоги в цехах, але і механічного руху транспорту,
дій посторонніх осіб.
Точність центрування приладів різними видами висків характеризується
такими значеннями:
1) звичайний гострокінцевий висок -10 мм (захищений від вітру – 6-8 мм);
2) важкий висок – 5 мм;
3) механічний (штанговий) висок – 2-3 мм;
4) оптичний висок – 0,5-0,7 мм.
3. Помилка самого приладу. Під час вимірювання кутів вважають, що всі
геометричні умови в теодоліті виконуються, їх порушення і викликають
помилки приладу. Значно послабити ці помилки можна, акуратно виконуючи
всі перевірки і дослідження полігонометричного комплекту та ретельного
юстування і визначення поправок приладу. Як відомо, деякі помилки
приладу виключаються або значно послаблюються відповідною методикою
вимірювань. Проте помилка за нахил осі обертання труби, викликана
відхиленням основної осі теодоліта від лінії виска, не виключається і
методикою вимірювань. Значення цієї помилки розраховується за відомою
формулою
(22)
або
; (23)
де b – нахил осі обертання труби;
– ціна поділки рівня;
Z1, Z2- зенітні відстані напрямків;
V1, v2 – відповідно кути нахилу.
= 0 , при v1 = v2 значення помилки буде максимальним, тобто
(24)
Візьмемо, як і раніше, що
(25)
Звідки
(26)
для відповідного класу (розряду) полігонометрії і задаючись
конкретними значеннями кутів нахилу, отримаємо табл. 6
Таблиця 6
Клас(розряд) полігонометрії Кут нахилу
візирного променя
4 клас
1 розряд
2 розряд 45° 300 20° 10° 5° 3°
0,6 1,0 2,0 1,0
1,7 3,5 1,6 2,8 5,5 3,4 5,7 11,3 6,8 11,4 22,8
17,2 28,6 57,3
=20″) проблема ще більше ускладнюється. Все це вимагає від виконавця
перед початком і під час робіт старанно приводити основну вісь теодоліта
до лінії виска, брата відліки по краях бульбашки рівня і вводити
поправки у виміри. В цих випадках доцільно використовувати накладні
рівні.
4. Помилка власне вимірювання кута є випадковою. При вимірюванні кутів
способом кругових прийомів вона розраховується за формулою
(27)
де n – кількість прийомів,
– помилка візування,
m0 – помилка відліку.
) залежить від гостроти зору спостерігача, збільшення
= 2″ (оптичні теодоліти).
В оптичних теодолітах за помилку відліку (m0) переважно вважають помилку
суміщання зображень штрихів лімба. Спеціальними дослідженнями
встановлено,що при штучному освітленні лімба m0 ? 0,”34,а при природному
m0 ?1”. За несприятливих умов m0 ? 2″, На підставі цих даних можна
підрахувати необхідну кількість прийомів,
(28)
Для полігонометрії 4 класу отримаємо n =5; 1 розряду – 3; 2 розряду – 2,
що досить добре узгоджується з вимогами інструкції.
5. Помилка за вплив довкілля при кутових вимірюваннях є явною
систематичною помилкою. Довкілля впливає як на положення самого
теодоліта, так і на якість візування трубою, Так, під час вимірювання
кутів, можливе осідання ніжок штатива, боковий тиск вітру спричиняє
зміщення приладу з центру знака, а боковий поривчастий вітер викликає
його тремтіння, боковий нагрів штатива веде до різного видовження
ближніх і дальніх ніжок штатива, нерівномірна освітленість марок або
інших візирних пристосувань призводить до значних помилок візування
(помилок фаз). Забрудненість повітря на будівельному майданчику або
вулиці погіршує видимість, а це призводить до продовження часу
вимірювань а, отже, і їх точності.
Під впливом конвекційних потоків (термічна турбулентність) у приземному
шарі повітря виникають коливання зображень візирних пристосувань, що
ускладнює візування.
Найбільші викривлення у результати кутових вимірювань вносить бокова
рефракція, що виникає внаслідок значних бокових різниць температури біля
стін будинків і споруд, башт, труб, працюючого технологічного
обладнання. На рис.3.6
показане температурне поле на освітленій сонцем вулиці міста.
З рис. 3.6 випливає, що на віддалі 1,5-2 м від стінки інтенсивності
віддачі тепла значно зменшується. Залежність бокової рефракції від
метеорологічних елементів визначається формулою
Рис.3.6
(29)
де В – тиск атмосфери, мм;
Т- температура повітря, 0К;
S – довжина лінії візування, м; dT/dx – боковий градієнт температури на
1 м.
Враховуючи, що бокова рефракція явно систематичного характеру,
прирівняємо формули
(30)
З цієї залежності визначаємо dT/dx.
Приймемо для розрахунків В-750 мм, Т=300°К, 8=500м (4 кл).
Після обчислень отримаємо:
4 клас- dT/dx « 0,01 °/м;
З наведених даних видно, що на міській вулиці із суцільною забудовою
знайти періоди дня з такими малими градієнтами температури дуже важко, а
отже, потрібні інші методи послаблення впливу бокової рефракції, тобто:
І.Ходи полігонометрії проектувати при можливості вздовж тіньового боку
вулиці.
2. Уникати розміщення на шляху візирного променя об’єктів з сильним
тепловим випромінюванням.
3. Віддаляти сторони полігонометричного ходу від освітлених сонцем
будинків не менше як на 1,5-2 м.
4. Кутові вимірювання виконувати у ранкові та вечірні години спокійних
зображень, коли значно вирівнюється температура як по вертикалі, так і
по горизонталі. Максимально використовувати дні з похмурою погодою,
весняні та осінні періоди. Полудень повинен бути виключеним зі
спостережень кутів.
5. При встановленні штативів з-під ніжок необхідно прибрати дерн, а на
асфальті в літні сонячні дні робити невеликі заглиблення. Ніжки штатива
і теодоліт необхідно захищати від прямих сонячних променів.
6. Постійно слідкувати за станом центрування теодоліта і візирних марок.
7.Припиняти кутові вимірювання, якщо вітер викликає тремтіння приладу.
8. На слабших ґрунтах під ніжки штатива необхідно забивати кілки.
9. Помилки вихідних даних не впливають на точність кутових вимірювань,
але впливають на кутову нев’язку в ході. З метою їх послаблення
необхідна якнайчастіша прив’язка ходу до пунктів вищого класу або
застосування гіроскопічного орієнтування.
3.8.2 Основні принципи розрахунку точності лінійних вимірювань
Розрахунок точності лінійних вимірювань, врахування ступеня впливу
випадкових і систематичних помилок залежить від виду полігонометрії,
точніше від способу вимірювання ліній. Так, якщо для вимірювання ліній
будуть застосовуватись мірні дроти, рулетки, мірні стрічки, то випадкові
помилки нагромаджуються
, а систематичні – пропорційно до n. При вимірюванні ліній
світловіддалемірами впливом систематичних помилок можна знехтувати.
Таким чином, маємо:
(31)
(32)
.
Виходячи з принципу однакових впливів помилок кутових і лінійних
вимірювань, для витягнутого ходу запишемо:
(33)
3.9. Класифікація теодолітів
Прообразом кутомірних приладів була астролябія, винайдена ще до нашої
ери. її винахід приписується Гіппарху (180-125 pp. до н.е.). У першому
столітті Птолемей (90-160 pp.) запропонував пристрій для вимірювання
вертикальних кутів, що отримав назву “лінійки Птолемея”.
Слово “теодоліт” вперше застосовано Леонардом Діггсом (1510-1552 р.) під
час опису однієї з конструкцій кутомірного приладу. Перший теодоліт, що
має риси сучасного теодоліта, був побудований у 1730 р. англійським
механіком Джоном Сіссоном. В сучасних теодолітах широко застосовується
компенсатор вертикального круга, індекс якого встановлюється
автоматично, вперше введений фірмою Асканія в 1957 р. На основі
детального аналізу роботи спостерігача вдосконалена схема розміщення
установочних пристроїв теодоліта.
Удосконалена конструкція закріпних та навідних пристроїв значно полегшує
роботу спостерігача. Розроблені зорові труби з прямим зображенням. У
80-х роках з’явились перші електронні теодоліти.
Класифікація теодолітів проводиться за такими основними ознаками:
– за призначенням і сферою застосування;
– за будовою;
– за точністю.
За призначенням і сферою застосування розрізняють астрономічні,
геодезичні, маркшейдерські, авто колімаційні та спеціальні теодоліти.
За конструкцією теодоліти діляться на прості і повторні, механічні,
оптичні та електронні.
Простим називають теодоліт, лімб якого має тільки закріпний гвинт або
пристрій для повороту і закріплення його у різних положеннях.
Перестановка лімба у нове положення дозволяє виміряти один і той самий
кут на різних частинах лімба, що забезпечує надійний контроль і
виключення деяких похибок вимірювань.
Повторним називається теодоліт, у якого лімб і алідада мають незалежне
обертання, при цьому лімб і алідада мають закріпні і навідні гвинти.
Теодоліт дозволяє декількома послідовними обертаннями лімба і алідади
відкласти на лімбі величину вимірюваного кута, що підвищує точність
кутових вимірювань. Повторні теодоліти мають спеціальну повторну систему
вертикальних осей лімба і алідади.
Механічні теодоліти мають металеві відлікові круги, оптичні – скляні
лімби. В електронних теодолітах застосовуються, так звані, кодові диски
як відлікові пристрої.
За точністю теодоліти діляться на:
– високоточні теодоліти – для вимірювання горизонтальних кутів з
середньою квадратичною похибкою від 0.5″ до 1.0″. До цієї групи
відносяться теодоліти серії ТІ, призначені для вимірювання
горизонтальних кутів і зенітних віддалей в тріангуляції і полігонометрії
2 класу, а також при виконанні вимірювань в інженерній геодезії;
– точні теодоліти – для вимірювання горизонтальних кутів з середньою
квадратичною похибкою від 2″ до 10″; до цієї групи теодолітів
відносяться теодоліти серії Т2 (ЗТ2) і Т5 (ЗТ5КП); теодоліти серії Т2
призначені для вимірювання кутів і зенітних віддалей в тріангуляції і
полігонометрії З і 4 класів, а також для виконання кутових вимірювань в
інженерній геодезії; теодоліт серії Т5 використовується при створенні
геодезичних мереж 1 і 2 розрядів, при виконанні інженерно – геодезичних
вишукувань;
– технічні теодоліти – для вимірювання горизонтальних кутів з середньою
квадратичною похибкою більше 10″, в цю групу входять теодоліти серії
Т15, ТЗО, Т60, які призначені для кутових вимірювань при створенні
зйомочних мереж, під час топографічних зйомок місцевості, при виконанні
вишукувань і маркшейдерських робіт.
В курсі геодезії, що вивчається студентами першого курсу, переважно
будуть розглядатися питання, зв’язані з технічними теодолітами серії
ТЗО. Основні технічні характеристики теодолітів серії ТЗО наведені в
таблиці 7
Основні технічні характеристики теодолітів серії ТЗО
Таблиця 7
Технічні характеристики Назва теодоліта
Т3О 2Т3ОП 2ТЗОМ
Середня квадратична похибка вимірювання одним при-
Йомом, сек..
горизонтального кута ЗО ЗО ЗО
вертикального кута 45 зо 45
Збільшення зорової труби, крат 20 20 21
Світловий діаметр об’єктива, мм 29 25 25
Найменша віддаль візування, м 1.2 1.0 1.0
Діаметр горизонтального / вертикального круга, мм 72/72 72/72 72/72
Ціна поділки лімба 10\10′ 10\10 10\10
Ціна поділки шкал мікроскопа – 5′ 10
Ціна поділки рівня, сек
на алідаді горизонтального круга 45 45 60
на зоровій трубі 20 20 20
Висота теодоліта, мм
Загальна 240 235 275
від горизонтальної вісі 175 180 200
Маса, кг
Теодоліта 2.2 2.2 3.0
Футляра 1.0 1.3 3.5
3.9.1 Конструкція теодоліта технічної точності
Конструктивно теодоліт складається з верхньої рухомої частини і нижньої
нерухомої – підставки Підставка з трьома підйомними гвинтами , жорстко
скріплена з круглою основою, металевого установочного футляра
теодоліта. Теодоліт встановлюється на головку штатива і прикріпляються
становим гвинтом.
За функціональним призначенням окремі конструктивні елементи теодоліта
об’єднані в такі пристрої: орієнтування в просторі, наведення і
вимірювання.
Пристрої орієнтування в просторі включають осьові системи, горизонтуючий
пристрій і центри.
Осьові системи призначені для реалізації геометричної схеми приладу і
приведення елементів теодоліта у певне положення в просторі у
відповідності з принципом кутових вимірювань. За призначенням і
розміщенням розрізняють вертикальні і горизонтальні осьові системи. Під
вертикальною осьовою системою розуміють систему, що з’єднує нижню
частину теодоліта (підставку), з його верхньою частиною, яка несе
пристрої наведення і вимірювання.
У теодолітах серії ТЗО використовується вертикальна осьова система
повторювального типу, циліндрична, порожня.
Вона забезпечує два види обертання верхньої алідадної частини теодоліта:
спільне з лімбом і відокремлене від лімба.
Під час загального обертання, коли відкріплено закріпний гвинт лімба,
відлік по лімбу не змінюється. Під час часткового обертання, коли
відкріплено закріпний гвинт алідади, а закріпний гвинт лімба,
затиснутий, змінюються відліки по лімбу.
Горизонтальна осьова система встановлюється перпендикулярно до
вертикальної осьової системи. Вона служить для обертання зорової труби,
розміщення вертикального кутомірного круга та інших деталей.
Горизонтальна вісь виконана заодно з корпусом зорової труби і
встановлена в лагерах – втулках і . Внутрішні діаметри втулок
ексцентричні відносно зовнішніх посадочних діаметрів. Це дає можливість
виконувати юстирування нахилу осі обертання зорової труби.
Пристрій горизонтування призначений для приведення вертикальної осі у
прямовисне положення. Він складається з підставки, що має форму
тригранної призми з циліндричною втулкою, трьох підйомних гвинтів і
установочного циліндричного рівня, з виправними гвинтами.
Установочний циліндричний рівень або циліндричний рівень біля алідади
горизонтального круга складається з двох частин: чутливого елемента і
підставки. Як чутливий елемент рівня використовується ампула з рідиною,
внутрішня поверхня ампули має тороїдальну форму.
Радіус шліфованої поверхні, перпендикулярної до нижньої площини
підставки (лінія АБ), перетинає цю поверхню в деякій точці N, що
називається нуль пунктом. Дотична , що проходить через нуль-пункт рівня,
називається віссю рівня. Таким чином, лінії LL і АВ повинні бути
паралельні, в цьому полягає головна властивість нуль пункту. На
зовнішній поверхні ампули нанесені поділки через 2 мм. Нуль-пункт – це
точка на ампулі рівня, розміщена посередині ампули, відносно якої
симетрично нанесені поділки шкали рівня.
Як наповнювач для ампули використовують етиловий ефір. Кінці ампули
після заповнення рідиною в гарячому стані запаюються. При охолодженні з
пару наповнювача утворюється бульбашка рівня. Вона має витягнуту форму з
півколами на кінцях. Бульбашка рівня приймає вищу точку шліфованої
поверхні ампули. Таким чином, для того, щоб лінію підставки АВ привести
в горизонтальне положення, необхідно привести бульбашку рівня в
нуль-пункт. При цьому вісь циліндричного рівня займе горизонтальне
положення.
Основними параметрами циліндричного рівня є ціна поділки рівня т і
чутливість рівня DT. Ціна поділки рівня – це центральний кут, який
відповідає дузі в одну поділку шкали ампули.
Чутливість рівня – це найменший кут, на який потрібно нахилити вісь
рівня, щоб бульбашка перемістилася на десяту частку поділки шкали.
В теодоліті ТЗО застосовується циліндричний рівень з ціною поділки 45″.
Він являє собою просту ампулу, яка залита гіпсом в оправі. Один кінець
оправи з’єднується з корпусом фіксовано, а другий юстувальними гвинтами.
Для усунення зазору в сферичному шарнірі, використовується регулювальна
гайка.
Для суміщення центра горизонтального круга з прямовисною лінією, що
проходить через точку стояння теодоліта, застосовують нитковий висок або
оптичний центрир. Як оптичний центрир теодоліта ТЗО використовується
зорова труба. Теодоліт має порожнисту вертикальну вісь і отвір в дні
футляра. Це дає можливість центрувати теодоліт над точкою місцевості за
допомогою зорової труби, встановленої для цього вертикально об’єктивом
вниз.
Для наведення зорової труби на предмет теодоліт має закріпні і навідні
гвинти зорової труби, алідади і лімба.
Закріпні гвинти фіксують у нерухомому положенні зорову трубу, алідаду і
лімба, навідні гвинти забезпечують їх повільне і плавне обертання.
Зорова труба – це оптичний пристрій, призначений для візуальних
спостережень віддалених предметів. Зорові труби бувають астрономічні і
земні; перші дають обернене, а другі – пряме зображення предметів. Вони
розділяються на два види: труби з зовнішнім фокусуванням; труби з
внутрішнім фокусуванням.
Сучасні геодезичні прилади мають зорові труби з внутрішнім фокусуванням.
Зорова труба є складним оптико-механічним пристроєм, який включає такі
оптичні елементи: об’єктив, лінзу фокусування 31, площин-но-паралельну
пластинку з сіткою ниток і окуляр.
Об’єктив теодоліта ТЗО – це дволінзовий ахромат. Об’єктив і компонент
фокусування утворюють телеоб’єктив, який дозволяє зменшити габарити
зорової труби.
Між окуляром і фокусуючою лінзою розмішують сітку ниток, в площині якої
формується зображення предмета, що розглядається. Для візирних цілей, що
розташовані на різних віддалях, переміщають фокусуючу лінзу, обертанням
кремальєри. Ця операція носить назву фокусування або установки зорової
труби за предметом.
Сітка ниток – це плоскопаралельна пластинка з системою штрихів. У
зоровій трубі з внутрішнім фокусуванням віддаль між об’єктивом і сіткою
ниток не змінюється.
3.10 Обробка геодезичних зйомочних мереж на ПЕОМ
З метою автоматизації процесів математичної обробки результатів польових
вимірювань розроблено ряд ефективних алгоритмів, які реалізовані у
вигляді програмного забезпечення для різних типів ПЕОМ. При цьому
автоматизація і повнота математичної обробки геодезичних вимірювань
залежить як від характеру принципового підходу, покладеного в основу
розробки програмного забезпечення, так і від типу використовуваної ПЕОМ.
Тут можна умовно виділити три рівні. На першому рівні знаходяться
алгоритми програм математичної обробки геодезичних вимірювань зйомочних
мереж на програмованих мікрокалькуляторах (ПМК) типу МК-52, МК-61 і т.п.
Для ПМК розроблена велика кількість програм розв’язання основних
геодезичних задач, у тому числі програми зрівнювання окремих теодолітних
і нівелірних ходів, розв’язання кутових і лінійних засічок. Враховуючи
широке розповсюдження ПМК у геодезичній практиці, слід відмітити важливу
роль таких програм у механізації обчислювальних процесів. Однак вони
мають недоліки, властиві в цілому цьому класу програм:
– суттєве обмеження об’єму оброблюваних даних, викликане малими
розмірами машинної пам’яті ПМК;
– трудомісткий в від даних у ПМК і неможливість друку результатів;
– низька швидкодія ПМК.
Для усунення вказаних недоліків були розроблені програми другого рівня.
Ці програми розроблені для різних типів ЕОМ (ЕОМ EC; персональні ЕОМ;
сумісних з IBM PC; мікро-ЕОМ типу “Електроніка” та ін,) Вони мають
значно розвинені у порівнянні з першим рівнем можливості оцінювання
точності, попереднього розрахунку точності мереж, що проектуються,
зрівнювання мереж з вузловими точками і т.д. Більшість з цих програм
дозволяють вести ввід і корегування даних, управляти процесом їхньої
обробки у режимі діалогу з ЕОМ.
Як приклад однієї з найбільш вдалих програм другого рівня можна навести
програму UTRIA, розроблену в НДІ автоматизованих систем планування і
управління у будівництві (НДІАСБ м. Київ). Ця програма дозволяє строго
зрівнювати мережі тріангуляції, трилатерації, полігонометрії, їхні
можливі комбінації, а також виконувати попередній розрахунок точності
запроектованих мереж.
Другим прикладом програм другого рівня може служити програма МАРК-2,
розроблена на кафедрі геоінформатики та геодезії Донецького державного
технічного університету, яка дозволяє вести обробку теодолітних,
нівелірних і тригонометричних ходів будь-якої форми і видавати
результати обчислень у вигляді документації, прийнятої на виробництві.
Програми другого рівня, як правило, є достатньо ефективними,
задовольняють потреби виробничників і широко впроваджуються в геодезичну
практику завдяки широкому проникненню ЕОМ (особливо персональних ЕОМ).
З точки зору отримання правильних, точних і повних результатів під час
розв’язання конкретних задач математичної обробки геодезичних вимірювань
наявність програм другого рівня можна було б вважати цілком достатньою
для цілей виробництва. Однак науково-технічний прогрес та
комп’ютеризація виробництва ставлять перед програмним забезпеченням нові
завдання.
По-перше, програмне забезпечення для математичної обробки геодезичних
вимірювань повинне бути універсальним, тобто вирішувати досить широкий
спектр геодезичних задач. Відповідно повинні бути уніфіковані форми
вводу даних в ЕОМ для різних задач і передбачені можливості корегування
даних.
По-друге, програмне забезпечення повинно підтримувати можливості роботи
з базами геодезичної інформації, добувати з них дані і поповнювати вміст
цих баз.
По-третє, програмне забезпечення повинно давати користувачам зручний
інтерфейс для спілкування з ЕОМ, можливість вибору різних режимів
обробки даних на основі систем меню, постачати користувачеві необхідну
довідкову інформацію у будь-якому місці обробки.
По-четверте, програмне забезпечення повинно бути побудоване за модульним
принципом і передбачати можливість його розширення і модифікації або
заміни окремих модулів.
Для того, щоб задовольнити наведені вище вимоги, розроблюються програми
третього рівня. Буде вірніше назвати їх не програмами, а програмними
системами, оскільки вони включають у свій склад не тільки велику
кількість програм, які реалізують окремі функції, але й файли даних. У
сукупності з технічними засобами (ЕОМ або локальна мережа ЕОМ, пристрої
передачі і перетворювання даних у мережі і телекомунікаційних каналах і
ін.) ці програмні системи отримали назву АРМ (автоматизованих робочих
місць).
Однією з перших, найбільш вдалих розробок, що мають гарні перспективи,
слід вважати розроблену також в НДІАСБ м. Києва систему ИНВЕНТГРАД (АРМ
Іюкенера-Геодезиста – АРМІГ).
Розглянемо можливості систем АРМІГ для того, щоб скласти чіткішу уяву
про програмне забезпечення третього рівня. Система ИНВЕНТГРАД – це
меню-орієнтована система, тобто така система, в якій користувач управляє
ходом процесу обробки даних за допомогою різних меню. При вході у
систему (тобто при її запуску) ИНВЕНТГРАД подає вибір з головного меню
потрібного класу задач. Одним з пунктів даного меню є “Обробка
геодезичних мереж”, що відповідає змісту даного розділу.
Під час вибору даного пункту головного меню користувачем картинка на
екрані дисплею ПЕОМ заміниться іншою. Тепер користувачу вже
запропоновано меню обробки геодезичних мереж .
Пунктами даного меню є:
– обробка мереж полігонометрії і теодолітних ходів;
– обробка нівелірних мереж;
– обробка лінійно-кутових мереж;
– тригонометричне нівелювання;
– маніпулювання даними каталогу пунктів;
– різні інженерні розрахунки.
Припустимо, що користувач вибрав перший пункт даного меню, тобто обробку
мереж полігонометрії і теодолітних ходів. У цьому випадку йому буде
запропоноване нове меню пунктами його є: в від даних з клавіатури;
Якщо у користувача виникають які-небудь неясності або питання, він може
шляхом натискування відповідної клавіші викликати інструкцію, де досить
повно описані правила можливих дій користувача і розшифровані деякі
дані. При виборі будь-якого з пунктів робочого меню потрібне обов’язково
ім’я об’єкта Це ім’я заноситься в базу даних і служить основою для
формування різних робочих файлів.
При вводі даних з клавіатури користувачу пропонується заповнити на
екрані ПЕОМ три електронні таблиці, що викликаються послідовно і мають
вигляд звичайних відомостей для геодезичних обчислень.
4. МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ПЛОЩ ЗЕМЕЛЬНИХ ДІЛЯНОК
4.1 Визначення площ земельних ділянок
Залежно від господарського значення ділянок, їх розмірів, конфігурації,
наявності, результатів відповідних вимірювань (координати, довжини
ліній), якості планово – картографічного матеріалу використовують такі
способи визначення площ:
• аналітичний, коли площу вираховують за результатами
вимірювань ліній і кутів, або їх функцій координат вершин ділянок;
• графічний, коли площу визначають за результатами
вимірювань ліній і кутів, чи координат на планах, картах або з
допомогою палеток;
• механічний, коли площі визначають на плані за допомогою спеціальних
приладів – планіметрів, картометрій тощо.
За результатами вимірювань ліній і кутів на місцевості для визначення
площ ділянок використовують формули геометрії, тригонометрії та
аналітичної геометрії для геометричних фігур різної конфігурації і їх
комбінацій.
Для визначення площі багатокутника з відомими координатами вершин
поворотів використовують формулу Гауса:
(4.1)
Точність визначення площі за даною формулою визначається згідно з
співвідношенням:
де Хі,Yi|. – координати поточної точки; Р – площа ділянки;
,
mx,my – середні квадратичні помилки визначення координат.
Графічний спосіб визначення площ полягає в тому, що земельні ділянки на
плані розбивають на елементарні фігури (трикутники, прямокутники), в
яких вимірюють на плані відповідні елементи і вираховують площі.
Загальна площа дорівнює сумі площ елементарних фігур. Ефективність цього
способу тим вища, чим менше сторін має земельна ділянка.
Для наближеного визначення площ земельних ділянок на топопланах можна
використати палетку, яка представляє собою сітку квадратів. Залежно від
масштабу плану буде відповідний розмір палетки.
Для визначення площі угідь, обмежених на плані криволінійними контурами,
використовують планіметри Площа, коли полюс приладу знаходиться поза
контуром угіддя – вираховується за формулою :
(4.3)
де µ – ціна поділки планіметра; ?Uc = (U2-U1) – кількість поділок, які
одержані при обведенні контуру і визначені як середнє з декількох
прийомів. Ціна поділки планіметра µ- це площа, яка відповідає одній
поділці і визначається за формулою
(4.4)
де S0 – еталонна поверхня, яка дорівнює площі одного або декількох
квадратів координатної сітки. Для підвищення точності фігуру обводять не
менше ніж чотири рази (по два рази при двох положеннях полюса планіметра
в прямому і зворотному напрямку).
Перед початком вимірювань на карті намічають контури угідь, площі яких
необхідно визначити, присвоюють цим ділянкам відповідні номери чи назви,
складають відомості, в які записують виміряні елементи і вирахуванні
значення площ.
4.2 Точність визначення площ і геодезичних вимірювань з врахуванням
економічних факторів
Основними видами геодезичних вишукувань при кадастрових роботах є
координування межових точок ділянок землеволодінь та землекористувань.
встановлення і координування меж території населених пунктів й
адміністративно-територіальних одиниць, визначення геометричних розмірів
і площ земельних ділянок та розташованих на них будівель і споруд.
Технологія і точність цих робіт регламентується , де зокрема зазначено,
що точність визначення координат межових пунктів не нижча ніж: 0,1 м, а
відносна помилка визначення площі – 1/1000. Ці допуски враховують лише
технічні параметри, не беручи до уваги економічні – вартості землі і
нерухомого майна. Така проблема виникає при проведенні операцій
купівлі – продажу земельних ділянок, грошовій оцінці ділянок
та визначенні їх стартової ціни.
Розглянемо точність геодезичних вимірювань залежно від
помилок у визначенні площі.
Середня квадратична помилка вирахування площі по
координатах визначається, виходячи з формули Гауса
де (4.5)
діагональ, що з’єднує і+1 та і-1 пункти, Р – площа ділянки, і -номер
точки повороту (межового пункту), Хі, уі – координати і- го пункту, n-
число пунктів.
Здійснення оцінок вартості нерухомого майна обумовлює диференційований
підхід до точності геодезичних вимірювань при інвентаризації земельних
ділянок, будівель та споруд, розташованих на них, а також смуг
інженерно-технічних мереж. Земельні ділянки поступово стають предметом
економічних операцій разом із нерухомістю, яка є предметом ринкових
відносин у процесі товарного обігу.
Грошова оцінка об’єктів нерухомості здійснюється різними методами. Ці
методи ґрунтуються на ринковій ціні цих об’єктів або на безпосередньому
розрахунку їх дійсної вартості, виходячи із нормативних цін. В усіх
випадках при визначенні вартості нерухомості враховуються геометричні
параметри (площа, об’єм, протяжність тощо), які визначаються з
геодезичних вимірювань, а також кадастрові характеристики як самого
об’єкта, так і навколишнього середовища.
Відхилення значень цих характеристик від найімовірніших і помилки в
результатах визначення геометричних і кадастрових параметрів будуть
впливати на величину вартості цих об’єктів. Вплив економічних факторів
на точність геодезичних вимірювань при кадастрових роботах проаналізуємо
на прикладі визначення площі земельних ділянок.
Помилки у визначенні площі земельних ділянок при проведенні
інвентаризаційних знімань визначаються із співвідношення:
?PР/Р= 1/1000 або АР
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
