Инженерная геодезия землеустройство учебное пособие Санкт-Петербург

Скачать 1.26 Mb.

Название	Инженерная геодезия землеустройство учебное пособие Санкт-Петербург
страница	4/8
Тип	Учебное пособие

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8

4.4. Вычисление площадей с помощью палетки
Для определения площадей небольших участков с криволинейными контурами на плане применяют палетки, в основном прямолинейные. К прямолинейным палеткам относятся известные и наиболее распространенные квадратные и параллельные палетки.

Квадратная палетка представляет собой сеть взаимно перпендикулярных линий, проведенных через 1–2 мм на прозрачном целлулоиде, плексигласе, фотопленке, стекле или кальке.

Площадь фигуры определяется простым подсчетом клеток палетки, наложенной на фигуру. Доли клеток, рассекаемых контуром на части, учитываются на глаз (рис. 13). Квадратной палеткой не рекомендуется определять площади больше 2 см² на плане. Недостаток ее применения (помимо того, что площади долей клеток, рассекаемых контуром, приходится оценивать на глаз) в том, что подсчет количества целых клеток нередко сопровождается грубыми погрешностями.

Рис. 13

Рис. 14

Рис. 15
Такие недостатки не наблюдаются при определении площадей параллельной палеткой, представляющей собой листок прозрачного целлулоида, плексигласа или кальки, на котором нанесены параллельные линии преимущественно через 2 мм одна от другой. Площадь контура определяют этой палеткой следующим образом. Накладывают ее на контур так, чтобы крайние точки a и b разместились посредине между параллельными линиями палетки. Тогда, весь контур оказывается разделенным параллельными линиями на фигуры, близкие к трапециям, с одинаковыми высотами, причем отрезки параллельных линий внутри контура являются средними линиями трапеций (рис.14). Пунктиром показаны основания этих трапеций.

Сумма площадей трапеций, т.е. площадь контура, равна

.

Следовательно, чтобы получить площадь контура, нужно взять сумму средних линий, т.е. сумму отрезков параллельных прямых внутри контура, и умножить на расстояние между ними.

Для упрощения определения площади сумму средних линий последовательно набирают в раствор циркуля, которую определяют по масштабной линейке и полученную длину умножают на h, м (рис.15). Чтобы не выполнять подобных вычислений, для каждого масштаба строят специальную шкалу, по которой отсчитывают площадь контура, зная сумму средних линий.

Расчет шкалы: М 1:10000, h = 2 мм, при длине шкалы 1 см площадь равна (0.2 см  100 м)  (1 см  100 м) = 2000 м² = 0.2 га. Параллельной палеткой не следует определять площади больше 10 см² на плане.
4.5. Точность вычисления площадей графическим способом

и с помощью палетки
При разбивке участка на простейшие фигуры точность вычисления для различных вариантов не будет одинаковой. Площадь треугольника графическим способом вычисляется точнее, чем площади других фигур. Следовательно, площадь при разбивке участка на треугольники вычисляется точнее, чем при разбивке на другие фигуры (трапеции, прямоугольники). При разбивке участка на треугольники из всех вариантов будет лучшим тот, в котором треугольники будут равносторонними или высота h примерно равна основанию a.

Погрешность уменьшается, если вычислять площадь треугольника не как

, а по формуле Герона

,

где

. Это дает уточнение до 13% даже для равностороннего треугольника. Основание треугольника может быть во много раз меньше высоты, если оно измеряется на местности, а не на плане.

При разбивке площади на треугольники погрешность площади участка

,

где M – знаменатель численного масштаба плана. Если

вычисляют два раза, то

.

Число треугольников, на которое разбивается участок, не влияет на погрешность площади. Поэтому при разбивке участка на треугольники не надо стремиться к тому, чтобы их было меньше. Точность однократного определения площади квадратной и параллельной палетками, а также ротометром характеризуется эмпирической формулой

.
4.6. Механический способ определения площадей
Механический способ определения площади фигуры любой формы состоит в обводе ее на плане при помощи механического прибора (планиметра). Планиметром называют механический прибор, дающий возможность путем обвода плоской фигуры любой формы определить ее площадь. Планиметры делятся на линейные (простейшие; например, топорик) и полярные наиболее распространенные. Полярный планиметр состоит из двух рычагов (обводного R и полюсного R₀), соединенных шаровым шарниром.

Обвод фигуры производится обводным индексом, расположенным на конце обводного рычага. Обводной индекс представляет собой либо конец шпиля, либо точку на нижней поверхности стекла.

Площадь по результатам обвода определяют с использованием формул:

– при положении полюса вне фигуры,

см²,

или

– при положении полюса внутри фигуры,

где u₁ – начальный отсчет; u₂ – конечный отсчет; c – цена деления планиметра; q – постоянная планиметра при установке его внутри контура искомой площади.

Перед обводкой определяют q и c:

;

,

где P₁, P₂ – известная площадь (обычно P₁ – площадь километрового квадрата картографической сетки; P₂ – площадь 4…6 таких квадратов).

При работе с полярным планиметром следует соблюдать следующие правила.

1. При обводе контура угол между рычагами не должен быть меньше 30° и больше 150°.

2. Обводное колесо должно вращаться свободно.

Рис. 16
Точку для начала обвода выбирают в том месте фигуры, где угол между рычагами наиболее близок к 90°, так как в этом случае погрешность отсчета минимальна (рис. 16).
4.7. Определение площади по способу Савича
Способ Савича применяют для определения больших площадей, когда межевые знаки по границам не имеют вычисленных значений координат или границы проходят по кривым линиям живых урочищ. Сущность способа в том, что площадь участка, заключенная в целое число квадратов координатной сетки P₀, определяется по их числу. Планиметром обводятся лишь площади секций, выходящие за пределы этих квадратов (рис.17) a₁, a₂, a₃ и a₄, и дополнения их до целого b₁, b₂, b₃ и b₄.

Площади a_i и b_i обводят планиметром при двух положениях полюса по два обвода в каждом положении и выражают в делениях планиметра. Очевидно, что

. Искомая площадь участка

. Для исключения грубых промахов обводят всю фигуру планиметром при положении полюса внутри фигуры.

Преимущества способа Савича.

1. Автоматически учитывается деформация бумаги, на которой составлен план.

2. Уменьшается площадь обводимых фигур, что повышает точность определения площади.

Рис. 17
Точность определения площади по способу Савича тем выше, по сравнению с непосредственным обводом всей фигуры или по частям, чем больше отношение площади целых квадратов координатной сетки к площади всей фигуры.
4.8. Точность определения площади планиметром
Средняя квадратическая погрешность m_p определения площади P зависит от средней квадратической погрешности цены деления планиметра c и средней квадратической погрешности числа делений

. Она не может быть меньше 0.7 деления планиметра, а относительная средняя погрешность не может быть меньше 1:1000.

Общая средняя квадратическая погрешность:

при

см² на плане;

при

см² на плане,

где c – цена деления планиметра; n – количество обводов; M – знаменатель численного масштаба; P – площадь, га.

Погрешность площадей, определенных планиметром, очень велика для очень узких вытянутых полос.

Основное геометрическое условие планиметра – направление рифельных штрихов на ободке счетного ролика должно быть параллельно оси обводного рычага.
4.9. Практика определения и уравнивания площадей
Площади крупных землепользований или землевладений определяют следующими способами.

1. Аналитическим, если по их границам проложены теодолитные ходы.

2. Графическим (по графическим или фотограмметрическим координатам точек границ).

3. Механическим (при помощи планиметра или по способу Савича).

4. С использованием ЭВМ (по графическим или фотограмметрическим координатам точек).

При работе с полярным планиметром руководствуются следующим.

1. Для определения площадей по плану бумагу выпрямляют на гладком столе и закрепляют. Планиметр проверяют, исправляют и определяют цену деления путем обвода трех квадратов по два обвода при двух положениях каретки счетного механизма.

2. Если приходится при обводе переходить место склейки карты, то надо следить, чтобы плоскость ролика была перпендикулярна склейке.

3. При выборе места для установки полюса планиметра предварительно обводят всю фигуру, чтобы убедиться, что угол между рычагами в пределах 30…150°.

4. Исходную точку для обвода выбирают там, где вращение самое медленное, т.е. где рычаги взаимно перпендикулярны.

5. Если для повышения точности определения площадей требуется обводить фигуру при двух положениях полюса, то полюс не перемещают, а лишь переводят рычаги.

6. При определении площадей землевладений и землепользований фигуру обводят два раза при каждом положении полюса; площади контуров ситуации (лес, луг, болото) – два раза при одном положении полюса.

7. Обводной индекс (шпиль или стекло) ведут плавно по всем извилинам. Нельзя пользоваться линейкой при обводе прямых линий.

8. Если расхождения между результатами обвода превышают:

два деления при делений;
три деления при делений;
четыре деления при делений,

то обводы повторяют.

9. Если ситуация плана изобилует мелкими контурами, то их подряд обводят 3…4 раза и разность суммарного результата делят на число обводов.

10. Площади узких контуров определяют не планиметром, а как сумму площадей треугольников.

11. При большой контурности площади секций целесообразно принимать по 250…300 см² на плане.

12. Допустимую невязку суммы площадей секций в площади землевладения или трапеции, ограниченной параллелями и меридианами, определяют по формуле

, см². Ее распределяют пропорционально площадям секций.

13. Допустимую невязку m_p в сумме площадей контуров при сравнении ее с общей площадью участка вычисляют по эмпирической формуле

,

где m – число контуров; Р – площадь, см²; c – цена деления планиметра; M – знаменатель численного масштаба. В процессе вычисления площадей составляют кальки контуров и экспликацию.

Определение площадей является одним из трудоемких видов работ в комплексе топографо-геодезических изысканий для землеустройства и земельного кадастра. В связи с большими возможностями ЭВМ, все чаще площади землепользования вычисляют аналитическим способом (по вычисленным значениям координат межевых знаков). Механическим способом определяют лишь площади контуров ситуации (например, живых угодий). Для вычисления площадей полигонов по координатам их вершин на ЭВМ существуют специальные программы.

5. МЕТОДЫ И ПРИЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УЧАСТКОВ
Землеустроительный проект – это совокупность документов (расчетов, чертежей и др.) по созданию новых форм устройства земли и их экономическому, техническому и юридическому обоснованию, обеспечивающих организацию рационального использования земли.

Основным документом графической части проекта является проектный план, на котором фиксируются границы, площади и местоположение землепользований, земельных массивов, пастбищ, дорожная сеть.

Объектами землеустроительного проектирования являются землепользования и землевладения.

При межхозяйственном землеустройстве и при отводах земель проектируют границы так, чтобы контуры представляли собой правильные линейные очертания, обеспечивающие компактность землевладения, удобство их расположения относительно населенных пунктов, дорог, железнодорожных станций.

При внутрихозяйственном землеустройстве территории землепользования (землевладения) расчленяются сетью границ произвольных очертаний.

5.1. Стадии, способы и правила составления проектов землеустройства
Составление проекта, а затем перенесение его в натуру – это процесс, обратный съемке и составлению плана. При съемке выполняют измерения на местности для последующего изображения на бумаге границ землевладений, дорог и т.д. При составлении проекта на чертеже сначала изображают проектные границы землевладений, дорог, каналов, после чего положение этих объектов определяют на местности путем соответствующих измерений при перенесении проекта в натуру.

Для составления проекта используют план (карту) с экспликациями площадей по землепользованиям, кальки контуров, материалы агрохозяйственных, почвенных, геоботанических, агромелиоративных и других обследований.

Исходной для проектирования является схема землеустройства района или города. На ее основе составляют комплексные проекты, схемы, рабочие проекты по определенной схеме, последовательными приближениями от общего к частному, от предварительных (эскизных) наметок до более точных и окончательных решений. Во многих случаях наиболее правильное проектное решение находят в результате сопоставления и эколого-экономического анализа нескольких вариантов.

Первые (эскизные) проектные решения делают приближенно по возможности простыми техническими средствами и приемами, применяя различные палетки, чтобы быстрее графически оформить замысел проектировщика в общих чертах, а затем в деталях. По предварительному проекту, в котором дается экономически обоснованное конкретное размещение всех элементов организации территории, можно решать вопрос о способах и приемах окончательного (технического) проектирования, о проведении необходимой полевой подготовки как для проектирования, так и для перенесения проекта в натуру.

В зависимости от производственных требований к точности площадей и положения границ участков, их конфигурации и наличия геодезических данных по границам, применяют те же способы составления проектов землеустройства, что и при вычислении площадей:

аналитический – по линейным и угловым величинам, измеряемым на местности, или по их функциям (координатам);
графический – по линейным величинам, измеренным на плане;
механический – при помощи планиметра.

Применяют также графоаналитический способ и сочетание механического способа с графическим.

Проектирование участков технически является действием, обратным вычислению площадей, но более трудоемким, так как площадь определяется произведением (высота на половину основания или на среднюю линию, или

), а элементы, образующие заданную площадь, приходится подбирать, учитывая к тому же различные специальные требования.

Очень часто проектирование ведется методом последовательного приближения, т.е. предварительно определяют тем или иным способом (или даже на глаз) границы участка заданной площади, вычисляют эту площадь, а потом проектируют недостающую или избыточную площадь до получения участка заданной площади.

Проектирование так же, как и вычисление площадей, выполняют по известному правилу – от общего к частному, т.е. группами участков, после чего в каждой группе проектируют отдельные участки. Если же вести проектирование от частного к общему, то сумма площадей отдельных участков может существенно отличаться от заданной за счет погрешностей при определении границ отдельных участков. В границах участков, кроме используемых (чистых) площадей, надо предусмотреть площади для дорог, лесных полос и т.п. Все вместе они составят общую площадь.

Для своевременного обнаружения грубых ошибок применяют текущий контроль правильности проектирования участков, например, при помощи палеток или одним обводом планиметра, а вычисленные расстояния контролируют графическими определениями по плану.
5.2. Требования к точности площадей, расположения границ

проектируемых участков и определения уклонов
При проведении землеустройства, планировки населенных пунктов, мелиоративных мероприятий требуется, чтобы проект был составлен и перенесен в натуру технически правильно. Показателем технической правильности проекта является точность, которую требуется обеспечить, не завышая требований. Недостаточная точность выполнения геодезических работ вызывает недопустимые погрешности в размерах сторон и форм участков, их площадей, а также приводит к неправильности проектирования участков относительно рельефа местности. Недостаточно точно спроектированные мелиоративные каналы не будут функционировать.

Требования сельскохозяйственного производства к точности площадей полей и участков зависят от их хозяйственного назначения. С большей точностью должны определяться площади полей овощных и других севооборотов, насыщенных ценными трудоемкими культурами, но точность землеустроительных работ должна быть такой, какую в состоянии освоить сельскохозяйственное производство. Высокая точность желательна, но производством она обычно не осваивается, так как площади полей и участков при каждой новой вспашке несколько меняются.

Так, при пахоте «в развал» от края загона вспаханная часть обычно более или менее совпадает с границей поля или дороги. При вспашке «в свал» от центра загона по краям образуются уже значительные недопашки и перепашки от 0.4…0.5 м на малых тракторах до 1.5…1.8 м на крупных тракторах с каждого края поля. Кроме того, граница засеянной площади полей не всегда совпадает с границей вспаханной площади. Вносятся изменения в границу также в результате противопожарной опашки полей. Эти изменения дают относительную погрешность площадей порядка 1/600, а при слабо криволинейных границах 1:400, при сильно криволинейных границах – 1:300. Площади крупных участков при одних и тех же способах составления проекта и перенесения его в натуру будут получаться с меньшими относительными погрешностями, чем мелких участков.

Чтобы обеспечить точности площадей отдельных участков и полей 1:300, общую площадь землевладения следует получать с большей точностью – 1:1000. Поэтому общую площадь вычисляют по способу Савича, по графическим координатам или аналитическим способом.

Для обеспечения необходимой точности определения площадей усадебных участков обычно стороны их измеряют на местности и по этим данным определяют их площади. Что касается точности расположения границ проектируемых участков, то основное требование состоит в соблюдении параллельности противоположных, обычно длинных, сторон участков, вдоль которых движется обрабатывающая техника – параллельными проходами с общей погрешностью примерно в 1 м на 1000 м ширины или длины обрабатываемого участка.

Из-за допущенной непараллельности сторон образуются клинья, которые либо не обрабатываются, либо обрабатываются вручную.

В угловой мере точность параллельности сторон составит ~3…4. Требования к точности определения уклонов зависят от целей геодезических работ.

Погрешность в 0.5…1° (1…2%) удовлетворяет определению норм производительности труда, решению задач правильного размещения на склонах полей севооборотов, лесных полос, почвенных и геоботанических обследований на всхолмленной местности. Такая точность получается при использовании карт М 1:10 000 при высоте сечения рельефа h = 2.5 м, а для М 1:25 000 при h = 5.0 м.

Более высокие требования к точности изображения рельефа предъявляются при проектировании оросительных и осушительных систем. Здесь погрешность угла наклона не должна превышать 2.
5.3. Аналитический способ проектирования участков и его точность
Проектирование аналитическим способом заключается в вычислении проектных отрезков по заданной площади и по результатам измерений углов и линий на местности или по их функциям – координатам точек.

При проектировании площадей могут быть заданы два условия:

1) проектная линия проходит через данную точку, тогда заданную площадь проектируют треугольником или четырехугольником;

2) проектная линия проходит параллельно заданному направлению (по заданному дирекционному углу), тогда заданную площадь проектируют трапецией.

Проектирование площади в один прием можно выполнить только тогда, когда участок имеет форму треугольника, четырехугольника или трапеции. Во всех остальных случаях аналитическим способом вычисляют площадь предварительно намеченного участка, после этого проектируют недостающую или избыточную площадь до заданной – треугольником, квадратом или трапецией.

Рассмотрим следующие примеры.

1. В участке (рис. 18) требуется спроектировать площадь

га линией, проходящей через точку D. Решение проводят так.

Определяют площадь P₁ предварительно намеченного участка:

га;

тогда недостающая площадь P₂ равна

га.

Вычисляют длину и направление (дирекционный угол) линии AD по координатам точек А и D:

.

Контроль:

.

Проектируют треугольником недостающую площадь P₂ и вычисляют длину линии АК, при этом угол  определяют как разность дирекционных углов (AT) и (AD):

1 2 3 4 5 6 7 8

	«Инженерная геодезия» ...		П. С. Алексеев многопоточное программирование учебное пособие Санкт-Петербург 2010 Санкт-петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики
	Рабочая программа учебной дисциплины прикладная геодезия направление... «Землеустройство и кадастры», в соответствии с учебным планом, утвержденным ученым советом университета в 2016 году для очной формы...		Г. Санкт-Петербург 09. 09. 2014 г Предмет закупки: поставка бытовой техники: холодильников и микроволновых печей (далее Товар) в здания ниу вшэ – Санкт-Петербург,...
	Литература по дисциплине "Цифровая обработка сигналов" Цифровая обработка сигналов [Текст] : учебное пособие для вузов / А. Б. Сергиенко. 3-е изд. Санкт-Петербург : бхв петербург, 2011....		Рабочая программа дисциплины "геодезия" основной образовательной... Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры "Кадастр и геодезия"
	Гуманитарныйинститу т Основы генетики в коррекционной педагогике : учебное пособие для вузов / Л. А. Попова, Т. П. Степанова; под ред. В. П. Соломина....		Учебное пособие по устному и письменному переводу для переводчиков... Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Института иностранных языков (Санкт-Петербург)
	Владимирский Государственный Университет Научная библиотека Бюллетень... Принципы моделирования социальной самоорганизации: учебное пособие/ И. Д. Колесин. Санкт-Петербург: Лань, 2013. 281 c ил (Учебники...		Учебное пособие по дисциплине «Безопасность и природоохранные технологии... Учебно-методическое пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 656600 «Защита окружающей...
	Учебное пособие санкт-петербург 2016 ббк 65. 23 О 36 О36 Управление... Управление затратами труда на предприятии. Для бакалавров по направлению «Управление государственными и частными предприятиями» всех...		Минтранс) федеральное агенство воздушного транспорта (росавиация)... Рубцов Е. А., Шикавко О. М., Сушкевич Б. А. Радиооборудование воздушных судов и его летная эксплуатация: Учебное пособие / спб гу...
	Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 А. Д. Береснев, А. И. Говоров,... А. Д. Береснев, А. И. Говоров, А. В. Чунаев, Практические работы по курсу информационные сети. – Спб: ниу итмо, 2011. – … с		Учебное пособие для обучающихся в спбгу по направлениям астрономия,... Учебное пособие для обучающихся в спбгу по направлениям астрономия, информатика, математика, механика, прикладная математика, физика,...
	Учебное пособие по выполнению контрольных заданий для студентов факультета... Кафедра безопасности жизнедеятельности спбглту, кандидат технических наук доцент С. В. Ефремов, доктор технических наук профессор...		Рабочая программа дисциплины б б. 5 Геодезия направление подготовки... Калюжин Виктор Анатольевич, заведующий кафедрой геоматики и инфраструктуры недвижимости, канд техн наук, доцент

Инженерная геодезия землеустройство учебное пособие Санкт-Петербург

Похожие: