Инженерная геодезия землеустройство учебное пособие Санкт-Петербург

Скачать 1.26 Mb.

Название	Инженерная геодезия землеустройство учебное пособие Санкт-Петербург
страница	1/8
Тип	Учебное пособие

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8

Министерство образования Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

В.С. Ермаков Н.Н. Загрядская Е.Б. Михаленко Н.Д. Беляев

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО

Учебное пособие

Санкт-Петербург

Издательство СПбГТУ

2001

УДК 528.3(076.5)
Инженерная геодезия. Землеустройство: Учеб. пособие / В.С. Ермаков, Н.Н. Загрядская, Е.Б. Михаленко, Н.Д. Беляев СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001, 104 с.
Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Инженерная геодезия» направления бакалаврской подготовки 653500 «Строительство».

Изложены основные сведения по содержанию, методике и технике геодезических работ, выполняемых при землеустройстве и организации съемок в целях создания городского кадастра и инвентаризации земель.

Предназначено для студентов старших курсов инженерно-строительного факультета специальности 320500 «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», изучающих дисциплины специалистов-землеустроителей в рамках бакалаврской программы.
Табл. 2. Ил. 37. Библиогр.: 7 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного технического университета.

 Санкт-Петербургский государственный

технический университет, 2001

ВВЕДЕНИЕ
Землеустройство – система мероприятий по рациональному использованию, учету, оценке и улучшению земель. Эти мероприятия осуществляются в соответствии с землеустроительным проектом, разрабатываемым специализированными проектными организациями.

Землеустроительный проект может быть составлен только с учетом топографо-геодезических изысканий. Осуществление проекта, то есть перенесение его на местность также невозможно без проведения геодезических измерений, обеспечивающих соблюдение геометрических форм всего комплекса сооружений и их элементов как в отношении их расположения на местности, так и внешней и внутренней конфигурации.

Все это свидетельствует о значении геодезических работ при землеустройстве и необходимости расширения знаний по сравнению с курсом общей инженерной геодезии в этой специфической области.

В пособии приведены характеристики планово-картографического материала, способы его корректировки и обновления, методы и приемы геодезических работ при проектировании земельных участков и перенесении их контуров в натуру; и рассмотрено понятие городского кадастра.

1. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ,

ПРОВОДИМЫЕ ПРИ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ
1.1. Значение топографо-геодезических изысканий
Одним из землеустроительных действий, включаемых в землеустройство, является проведение топографо-геодезических обследований и изысканий. Оно призвано обеспечить топографической основой в виде планов и карт следующие землеустроительные действия.

1. Образование новых, а также упорядочение существующих землепользований с устранением различных неудобств в расположении земель; уточнение и изменение границ землепользований на основе схем районной планировки.

2. Внутрихозяйственная организация территорий землевладений с устройством сельскохозяйственных угодий (сенокосов, пастбищ, садов и др.).

3. Выявление новых земель для сельскохозяйственного и иного хозяйственного освоения.

4. Отвод и изъятие земельных участков (например, наделы фермерам или выходящим из колхозов и забирающим свой пай).

5. Установление и изменение черты городов, поселков и сельских населенных пунктов.

6. Проведение почвенных, геоботанических и других обследований и изысканий.

Топографические карты и планы необходимы для проведения государственного и регионального земельного кадастров. Понятие кадастра неразрывно связано с понятиями учета, оценки состояния и использования различных природных ресурсов, инженерной деятельности, экологии. Существуют различные кадастры: земельный, водный, лесной и др. Нас прежде всего будут интересовать работы по обеспечению земельного кадастра, хотя эти приемы используются и при составлении и водного, и лесного кадастров.

В связи с происходящими изменениями в расположении объектов съемки (ситуации) на местности, исчезновением одних и возникновением других, производят периодическое обновление планов (карт), т.е. составляют новые планы на основе старых или их корректировки, в процессе которых вносят изменения в существующие планы.
1.2. Землеустроительный проект
Землеустроительный проект – это совокупность документов (расчетов, чертежей и др.) по созданию новых форм устройства местности и их экономическому, техническому и юридическому обоснованию, обеспечивающих организацию рационального использования земли. Составление проекта, а затем перенесение его в натуру – процесс, обратный съемке и составлению плана местности.

При съемке выполняют измерения на местности для последующего изображения на бумаге границ землепользования, участков, угодий, дорог, рек.

При составлении проекта сначала на бумаге (плане) изображают проектные границы полей, участков, дорог, лесных полос, каналов, улиц, после этого положение этих объектов определяют на местности путем соответствующих измерений при перенесении проекта в натуру.
1.3. Виды геодезических работ
При составлении проектов и их осуществлении производят следующие геодезические работы.

1. Построение геодезического съемочного обоснования в виде типовых систем смежных треугольников, полигонометрических, теодолитных, тахеометрических, мензульных и нивелирных ходов, засечек с густотой и точностью в зависимости от принятого масштаба съемки и высоты сечения рельефа.

2. Съемки – аэрофототопографические (контурные, комбинированные, стереотопографические), фототеодолитные, мензульные, теодолитные, тахеометрические, нивелирование поверхности – различных масштабов и с различной высотой сечения рельефа в зависимости от требований к точности обследования и проектирования объектов.

3. Обновление планов и карт – составление их по результатам новой аэрофотосъемки с использованием существующих материалов геодезического обоснования и старых съемок. В этом случае полевые работы часто ограничиваются маркированием пунктов геодезического обоснования дополнительным дешифрированием или съемкой границ землепользования, если не представляется возможным с необходимой точностью нанести их на план (карту) по результатам предыдущих съемок.

4. Корректировка планов – съемка и нанесение на существующий план появившихся и удаление с плана (карты) исчезнувших объектов и контуров ситуации.

Эти четыре вида работ выполняются при отсутствии доброкачественных планов и карт на территорию землепользования, на которой проводится землеустройство.

5. Составление и оформление планов и карт на основе выполненных съемок.

6. Определение площадей землепользований и угодий с составлением экспликаций.

7. Составление проектных планов – копий с планов и карт.

8. Предварительное (эскизное) проектирование объектов.

9. Техническое проектирование объекта.

10. Подготовка к перенесению проекта в натуру.

11. Перенесение проекта в натуру.

12. Исполнительные съемки.

13. Наблюдение за деформацией и осадками.
1.4. Геодезические сети
Для правильной организации и постановки топографо-геодезических работ и для сведения результатов съемок местности в одно целое, эти работы должны использовать в качестве съемочного обоснования геодезические пункты с надежно определенными координатами или отметками в общей для них системе. Совокупность таких геодезических пунктов называется геодезической сетью.

Геодезическая сеть подразделяется на следующие:

государственную геодезическую сеть, обеспечивающую распространение системы координат (или отметок) на территорию государства и являющуюся исходной для построения других геодезических сетей;
сеть сгущения (местную), создаваемую в развитие сети более высокого порядка (т.е. более редкой);
съемочную сеть, создаваемую для производства топографических съемок.

Такое ступенчатое построение геодезических сетей заключается в том, что сначала строится высокая по точности сеть на большой территории с пунктами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга, а на основе этих пунктов строится следующая ступень ниже по точности, но с более частым расположением пунктов.

Единая геодезическая сеть обеспечивает возможность проведения топографо-геодезических работ в разных частях территории независимо от времени и сведение результатов этих работ в единое целое, а также надежный контроль всех геодезических измерений и равномерное распределение неизбежных погрешностей по всей территории.

Государственные геодезические сети подразделяются на плановые и высотные. Плановая сеть развивается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями. Высотная сеть – методом геометрического нивелирования.

Плановую государственную геодезическую сеть России делят на 1-, 2-, 3- и 4-й классы, различающиеся между собой длиной сторон и точностью угловых и линейных измерений. Высотную государственную геодезическую сеть делят на I, II, III, IV классы нивелирования, различающиеся точностью определения высот пунктов.

Геодезическая сеть сгущения развивается на основе пунктов геодезической сети более высокой по точности ступени. Плановые сети сгущения по точности соответствуют 4-му классу или несколько ниже (1-й и 2-й разряды). Их создают методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетанием. Высотные (нивелирные) сети развиваются методом геометрического нивелирования III и IV классов с проложением ходов технического нивелирования. Пункты сетей сгущения, как и пункты государственных геодезических сетей, закрепляют на местности постоянными знаками.

Следующей ступенью сгущения является съемочная сеть, отличающаяся меньшей точностью (в 2–3 раза) и бóльшим количеством геодезических пунктов (точек) на единицу площади (в 3–10 раз). Съемочная сеть используется не только для топографических съемок, но и для других работ, например, перенесения на местность проектов межхозяйственного и внутрихозяйственного землеустройства, мелиоративных систем, отводов земельных участков и т.п.

На территории землепользователей в качестве пунктов съемочной сети могут служить межевые знаки по границам землепользования с известными координатами.

Определение положения пунктов съемочных сетей выполняют проложением теодолитных ходов или построением микротриангуляции прямыми, обратными и комбинированными засечками, либо графическими методами при мензульной съемке. Высоты этих пунктов определяют геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

Выбор метода создания съемочных сетей зависит от топографических условий, технико-экономических показателей местности и других факторов.
1.5. Восстановление и съемка границ землепользования (землевладения)
Границы землепользования создаются в процессе проведения межхозяйственного землеустройства, оформляются на местности в установленном порядке и обеспечивают необходимые территориальные условия для рационального использования земли, а также для охраны прав землепользователей. Эти границы имеют большое значение для формирования землепользования, а поэтому считаются обязательным элементом содержания землеустроительного плана.

Со временем некоторые граничные знаки на местности утрачиваются, поэтому границы землепользований восстанавливают при возникновении земельных споров между землепользователями или перед съемкой их в целях нанесения на новые планы (карты). Восстановление границ геодезическими средствами возможно лишь при наличии геодезической информации о них в виде координат граничных знаков или горизонтальных углов и расстояний между знаками. Восстановление возможно и по графическому изображению границ на существующих планах (картах).

В зависимости от расположения и количества утраченных и сохранившихся межевых знаков, точности геодезической информации, топографических условий местности, восстановление может производиться следующими способами:

угломерных измерений;
линейных измерений;
непосредственного опознавания (дешифрирования) на местности признаков утраченного знака.

Способ угломерных измерений для восстановления утраченных межевых знаков обычно предполагает применение теодолита и мерного прибора (для измерения длины), при этом необходимые угловые и линейные величины по границам берут из ведомостей координат или из плана. Для работы в поле изготовляют чертеж границ, на который выписывают углы и линии по утраченной части границы и на примыкающих к ней линиях с сохранившимися на местности межевыми знаками.

При восстановлении одиночных межевых знаков применяют полярный способ или способ угловых засечек. Полярный способ заключается в построении на сохранившемся межевом знаке В угла  и отложении от знака В на местности расстояния S для определения положения утраченного знака С (рис. 1).

В зависимости от имеющихся геодезических материалов угол  и расстояние S могут быть взяты из ведомостей координат или вычислены по аналитическим координатам межевых знаков по формулам:

(1)


Рис. 1	Рис. 2

Точность определения положения межевого знака С будет зависеть от точности определения и построения на местности угла  и расстояния S.

Способ угловых засечек целесообразно применять, когда затруднены линейные измерения между сохранившимися межевыми знаками B, D и восстанавливаемым С (рис. 2). Необходимые углы ₁, ₂ выбирают из ведомости координат или вычисляют по формуле (1).

На местности, установив теодолит на знаке В, от направления на знак А строят угол ₁ и по полученному направлению в районе расположения знака С обозначают створ вешками с₁ и с₂. Аналогично, из знака D получают точки с₃ и с₄. Затем на пересечении створов с₁с₂ и с₃с₄ восстанавливают утраченный межевой знак C.

При необходимости восстановления отдельного звена границы из нескольких смежных знаков целесообразно строить (прокладывать) теодолитный ход. Например, для восстановления утраченной границы BC, CD, DE и граничных знаков C и D строят при точке B угол , величина которого известна, и по этому направлению откладывают известное расстояние (горизонтальное проложение BC (рис. 3)). В полученной точке C строят угол, величина которого известна, откладывают расстояние CD и фиксируют точку d; у точки E может образоваться невязка eE как результат влияния погрешностей измерений при проложении хода BCDE, так и при его восстановлении Bcde.

При обычно принимаемой вероятности 0.954 допустимую невязку можно рассчитать по формуле:

,

где m_s – средняя квадратическая погрешность измерения (откладывания) линии длиной S; n – число линий хода (построенных углов); m_ – средняя квадратическая погрешность построения угла;  – перевод радианной меры в угловую.

Например: при

м,

Рис. 3
Невязку распределяют способом параллельных линий. Для этого при помощи буссоли в точке e измеряют направление (магнитный азимут) невязки, а в точках d и c также при помощи буссоли строят это направление и откладывают отрезки (поправки) dD и cC, вычисляемые по формулам:

.

Иногда нет необходимости производить увязку хода на местности, так как после получения точки C раскопка в этой точке позволяет обнаружить остатки утраченного межевого знака в виде полусгнивших частей столба или осколков камня, бетона и пр. Тогда на этом месте устанавливают новый знак, строят угол при его вершине и отмеряют расстояние для получения точки d, где также обнаруживают остатки утраченного межевого знака, на месте которого тоже устанавливают новый знак.

При восстановлении знаков в закрытой (залесенной или застроенной) местности затрачивается много времени и сил как на прорубку просек, так и на увязку хода в натуре. В этом случае задачу восстановления межевых знаков в точках C и D решают иначе: по координатам точек B и E (рис. 4), решением обратной геодезической задачи, вычисляют направление и длину линии BE, а затем по дирекционным углам граничных линий и линии BE вычисляют углы:

Рис. 4
Все скобки расшифровывают как в формуле (1), затем по линии BE вычисляют промеры

и перпендикуляры к точкам С и D длиной

;

. Записывают вычисленные данные на чертеже, согласно которому на местности строят в точке B угол , провешивают линию BE, отмеряют промер Bc в точке c, строят и откладывают перпендикуляр cC и восстанавливают знак в точке C. Положение знака в точке D находят по промеру Bd и перпендикуляру dD.

Если же и измерение линии BE невозможно или затруднительно, то вспомогательный теодолитный ход между точками B и E прокладывают с одной (двумя) дополнительной точкой Q (рис. 5).

Рис. 5
Способ линейных измерений (промеров) применяют, если на утраченную часть границы нет геодезических данных (угловых и линейных), а есть лишь графическое изображение ее на плане или фотоплане. Границы в этом случае восстанавливают по точкам на местности, где были граничные знаки, с применением метода промеров между сохранившимися знаками B и E и построением перпендикуляров от промеряемой линии BE до восстанавливаемых знаков C и D. Длину промеров Bc и Bd и перпендикуляров cC и dD определяют графически по плану. Кроме этого, могут применяться линейные засечки от ближайших четких контурных точек, промеры вдоль линейных контуров ситуации, по створным линиям и т.д.

Границы землепользований восстанавливают с участием представителей всех заинтересованных сторон.

Границы в натуре могут закрепляться следующими стандартными межевыми знаками:

железобетонными столбами длиной 135–150 см;
деревянными столбами длиной 135–150 см и диаметром 15–20 см;
валунами сравнительно правильной формы весом свыше 100 кг;
кладкой тура в виде усеченного конуса высотой 80 см.

На границе одного и того же землепользования или по смежной границе межевые знаки должны быть единой конструкции.

Для длительной сохранности знаков обычно вокруг столбов оформляют курган с канавкой в виде окружности внутренним диаметром 2.5–2.8 м, внешним – 3.5–3.8 м, глубина канавы 0.3–0.4 м. В верхней части столба, которая возвышается над землей на 0.2 м, выполняется клеймо с государственным гербом. Столб ориентируют в яме таким образом, чтобы клеймо было направлено на следующий по ходу межевой знак.

При использовании валуна, который наполовину закапывают в землю, на нем зубилом выдалбливают углубление, обозначающее центр межевого знака, и, отступив от него, выдалбливают канавки глубиной  2 см в направлении на последующий и предыдущий знаки.

Межевые знаки устанавливают друг от друга на расстоянии, обеспечивающем взаимную видимость, но не более 1000 м, а в районах с менее интенсивным землепользованием –  2000 м.

На открытой территории землепользований границы, не совмещенные с живыми урочищами и другими рубежами, пропахивают в одну борозду глубиной  20 см.

Наиболее надежным способом съемки межевых знаков является проложение по ним теодолитных ходов, привязываемых к пунктам имеющейся геодезической сети (в том числе к существующим межевым знакам, имеющим вычисленные значения координат). Тогда эти знаки в течение многих лет служат геодезическим обоснованием.

Закрепленные на местности границы землепользований показываются и сдаются в натуре представителям землеустроительных хозяйств с оформлением протокола, в котором описывается положение границ на местности. К протоколу прилагается чертеж установленных границ.

После установления границ на местности землепользователю выдается государственный акт на право пользования или владения землей. Координаты межевых знаков должны определяться как можно точнее. Так, по данным служб земель ФРГ средняя квадратическая ошибка определения координат межевых знаков должна составлять 0.03–0.08 м в зависимости от условий местности; для отдельных малоценных земель при отражении на плане точность может быть ниже – порядка 0.65 м.

Границы городских земель определяются с точностью нескольких сантиметров (в пределах 5 см), в пригороде – с точностью съемки (10 см). Точность по площади частных земель 1 м².