Статья 17. Межевание объектов землеустройства

Сущность и цель уравнивания геодез измерений. Необходимые и избыточные измерения. Понятие о МНК. Понятие о способах уравнивания

Все измерения сопровождаются ошибками, и главная задача обработки измерений - устранение противоречий между результатами измерений, содержащими ошибки, и математической моделью, включающей численные значения измеряемых величин. Решение этой задачи из-за наличия избыточных измерений неоднозначно, поэтому для получения единственного решения на него накладывают одно или несколько дополнительных условий. В геодезии такое условие записывают в виде:

V кВ = мин,

то-есть, из всех возможных решений выбирается такое, в котором сумма квадратов поправок V_i в результаты измерений имеет наименьшее значение; буквой p_i обозначен вес i-того измерения.

В теории обработки измерений для знака "сумма" используются два символа: сумма и [ ].

Обработку измерений при наличии избыточных измерений под условием (1.23) или (1.24) называют уравниванием по методу наименьших квадратов, сокращенно МНК. В зарубежной литературе вместо термина "уравнивание по МНК" часто используют термин "оценивание по МНК".

Уравнивание по МНК можно выполнять двумя способами; первый называется параметрическим, второй - коррелатным. Обозначим через n общее количество измерений, через t - количество определяемых элементов и через r - количество избыточных измерений (r = n - t).

В первом способе сначала получают приближенные значения определяемых элементов, сводя задачу к нахождению t параметров-поправок к этим приближенным значениям. Затем составляют n параметрических уравнений (по количеству измерений), преобразуют их и получают t нормальных уравнений с t неизвестными параметрами. Решают нормальные уравнения, затем вычисляют значения определяемых элементов и выполняют оценку точности.

Во втором способе составляют r условных уравнений с n неизвестными поправками к результатам измерений и после их преобразования получают r нормальных уравнений с r неизвестными вспомогательными множителями, называемыми коррелатами. Решают все r уравнений как систему, находят значения коррелат и по ним вычисляют поправки к измерениям; определяемые элементы вычисляют по значениям исправленных измерений любым из возможных способов.

Трудоемкость того или другого варианта при ручном счете зависит от соотношения t и r; если t > r, то предпочтительнее второй вариант, если t < r, то - первый. При счете на ЭВМ как правило используют первый вариант.

В результате уравнивания достигают следующих целей:

-вычисляют наиболее надежные, наиболее достоверные значения неизвестных величин,

-вычисляют и оценивают поправки в измеренные элементы для при ведения их в соответствие с геометр условиями конкретной модели,

-выполняют оценку точности уравненных элементов модели.

Рассмотрим задачу уравнивания геодезических измерений на простом примере.

С точки зрения теории обработки измерений все измерения нужно разделить на необходимые и избыточные. Если количество неизвестных величин равно t, а количество измерений равно n, причем n>t, то t измерений являются необходимыми, а (n-t) - избыточными.

Простой пример: чтобы узнать значение угла, достаточно измерить его один раз (t=1); на практике угол измеряют несколькими приемами, получая n его значений; следовательно, (n-1) измерений избыточны.

Статья 17. Межевание объектов землеустройства

Межевание объектов землеустройства представляет собой работы по установлению на местности границ муниципальных образований и других административно-территориальных образований, границ земельных участков с закреплением таких границ межевыми знаками и описанию их местоположения.
Межевание объектов землеустройства осуществляется на основе сведений государственного земельного кадастра, землеустроительной, градостроительной и иной связанной с использованием, охраной и перераспределением земель документации.
Межевание объекта землеустройства включает в себя следующие работы:
определение границ объекта землеустройства на местности и их согласование;
закрепление на местности местоположения границ объекта землеустройства межевыми знаками и определение их координат или составление иного описания местоположения границ объекта землеустройства;
изготовление карты (плана) объекта землеустройства.
Иное описание местоположения границ объекта землеустройства допускается составлять, если они совпадают с границами имеющихся на местности ориентиров (дороги, улицы, защитные лесные насаждения, реки, ручьи, каналы, линейные объекты и другие подобные объекты), которые отражены в сведениях государственного земельного кадастра, и (или) на основе измерений расстояний между объектом землеустройства и соответствующими ориентирами с указанием направлений от ориентиров к объекту землеустройства, а также на основе соответствующих измерений относительно объекта землеустройства и межевых знаков.
При составлении иного описания местоположения границ земельных участков такие границы межевыми знаками не закрепляются и считаются совпадающими с границами указанных в части четвертой настоящей статьи объектов.
Местоположение границ земельных участков, используемых для индивидуального жилищного и гаражного строительства, ведения личного подсобного и дачного хозяйства, садоводства, животноводства, огородничества и сельскохозяйственного производства, может определяться с использованием сведений государственного земельного кадастра, документов территориального планирования (в том числе генеральных планов поселений и городских округов), документации по планировке территории для размещения объектов индивидуального жилищного и гаражного строительства, проектов организации и застройки территорий садоводческих, огороднических, дачных некоммерческих объединений граждан, землеустроительной документации при наличии соответствующих картографических материалов.
В случае споров о границах объектов землеустройства, установленных в порядке, определенном частями четвертой, пятой и шестой настоящей статьи, местоположение их границ закрепляется межевыми знаками с определением координат таких объектов.

 

На схеме «Общая классификация геодезических приборов» первой классификационной ступенью является классификация приборов по целевому назначению. Вся геодезическая техника разделена на 6 групп:

· Для определения положения точек в горизонтальной плоскости;

· Для определения положения точек в вертикальной плоскости;

· Для определения положения точек в пространстве;

· Для камеральных работ;

· Специального назначения;

· Комплектующие принадлежности и приспособления.

Вторая классификационная ступень - это классификация по физическому принципу, положенному в основу действия группы приборов:

· Для угловых измерений или для линейных измерений;

· С горизонтальным лучом визирования или наклонным лучом визирования;

· В полярной системе координат или прямоугольной системе координат;

· Физические или механические;

· С переменным параллактическим углом;

· С калькулятором или мини-ЭВМ.

Третья ступень - частные классификации - виды геодезических приборов, имеющие свою классификацию (теодолиты, нивелиры, рулетки и т.д.)

Классификация геодезических приборов, в соответствии со стандартом на них, производится по назначению и по точности.

По назначению в настоящее время существует семь групп приборов:

- для измерения горизонтальных углов и углов наклона - теодолиты;

- для измерения превышений - нивелиры;

- для измерения расстояний - дальномеры;

- для производства планово-высотных топографических съемок -тахеометры;

- для производства планово-высотных топографических съемок (углоначертательный способ) - кипрегели;

- комплектующие принадлежности (рейки, штативы, оптические центриры, механические центриры, буссоли, и др.);

- вспомогательные приборы и принадлежности (эккеры, планиметры, транспортиры, тахеографы, координатометры, масштабные линейки и др.).

По точности классифицируют только теодолиты, нивелиры и дальномеры. Они делятся на высокоточные, точные, повышенной точности, средней точности и технические.

Высокоточные приборы используют при измерениях в плановых геодезических сетях 1 и 2 классов и в нивелирных сетях I и II классов, а также при выполнении инженерно-геодезических работ высокой точности при решении специальных инженерных задач, например, при наблюдениях за деформациями сооружений и земной поверхности, при выверке установки прецезионного оборудования на промышленных предприятиях и уникальных объектах и т. п.

Точные приборы используются для сгущения главной геодезической основы (при построении сетей сгущения), а также для производства значительного объема инженерных работ при строительстве инженерных сооружений.

Приборы повышенной точности используют как при геодезических работах по созданию сетей сгущения, так и при решении ряда научных, технических и научно-технических задач, связанных, в основном, со строительством и эксплуатацией инженерных сооружений.

Приборы средней точности применяют при производстве работ технической точности при создании для них сетей сгущения в виде теодолитных ходов, при горизонтальной съемке ответственных точек местности и др.

Технические приборы применяются в основном для топографических съемок различных масштабов при создании сетей съемочного обоснования, выполнении отдельных и массовых привязок точек местности в принятой системе координат.

Любая из поставленных геодезических задач характеризуется, в первую очередь, необходимой точностью измерений и точностью получения конечного результата. Этим и определяется выбор для работы прибора соответствующего класса точности.

Надежность и достоверность получаемых при измерениях результатов обеспечивается правильной работой прибора. В связи с этим рабочие средства измерений подвергаются т. н. метрологическому надзору, который заключается в аттестации используемых средств измерений через систему испытаний и поверок. До выполнения работ каждый геодезический прибор должен быть поверен и отъюстирован.

Поверка - установление соответствия конструктивных геометрических соотношений в приборе, обеспечивающих качественную его работу.

Юстировка - устранение несоответствия геометрических соотношений в конструкции прибора, которые могут повлиять на его качественную работу. Т. е. юстировка выполняется только тогда, когда в результате поверки будут выявлены недопустимые отклонения в геометрическом положении узлов и деталей прибора.

 

Светодальномер – прибор для измерения расстояний по времени прохождения оптическим излучением (светом) измеряемого расстояния.

Светодальномер содержит источник оптического излучения, устройство управления его параметрами, передающую и приемную системы, фотоприемное устройство и устройство измерения временных интервалов.

Светодальномеры делятся на импульсные и фазовые в зависимости от методов определения времени прохождения излучением расстояния от объекта и обратно. В импульсном дальномере источником излучения чаще всего является лазер, излучение которого формируется в виде коротких импульсов. Для измерения медленно меняющихся расстоянии используют одиночные импульсы, при быстро изменяющихся расстояниях применяется импульсный режим излучения. Твердотельные лазеры допускают частоту следования импульсов излучения до 50-100 Гц, полупроводниковые – до 104-105 Гц. Формирование коротких импульсов излучения в твердотельных лазерах осуществляется механическими, электрооптическими или другими затворами или их комбинациями. Инжекционные лазеры управляются током инжекции. В фазовых дальномерах в качестве источников света применяются накальные или газосветные лампы, светодиоды и почти все виды лазеров. Светодальномеры со светодиодами обеспечивают дальность действия до 2—5 км, с газовыми лазерами при работе с оптическими отражателями на объекте — до 100 км, а при диффузном отражении от объектов — до 0,8 км; аналогично, светодальномеры с полупроводниковыми лазерами обеспечивает дальность действия 15 и 0,3 км. В фазовых излучение модулируется интерференционными и злектрооптическими модуляторами. В СВЧ фазовых светодальномерах преимущественно применяются электрооптические модуляторы на резонаторных и волноводных СВЧ структурах. В импульсных светодальномерах обычно в качестве фотоприемного устройства применяются фотодиоды, в фазовых фотоприем осуществляется на фотоэлектронные умножители. Чувствительность фотоприемного тракта может быть увеличена на несколько порядков применением оптического гетеродинирования. Дальность действия такого светодальномера ограничивается длиной когерентности передающего лазера, при этом возможна регистрация перемещений и колебаний объектов до 0,2 км. Измерение временных интервалов чаще всего осуществляется счетно-импульсным методом.

Тахеометр – геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов, превышений, решения инженерных задач.

По сути тахеометр представляет собой комплекс состоящий из теодолита, светодальномера и ЭВМ.

Первые модели прототипов тахеометра появились в 70-е годы 20 века. Тогда были созданы первые полуэлектронные приборы, где оптический теодолит был оснащен светодальномером (SM-41, Zeiss West Germany; EOТ-2000, Karl Zeiss Iena). Затем УOМЗ создал Та-5 который имел общий для теодолита и дальномера корпус, а также был оснащен панелью управления для ввода значений углов. Это устройство позволяло прямо в поле определять превышения, проложения, приращения. В 90-е на рынок пришли японские Sokkia, Topcon, Nikon, швейцарская Leica, американский Trimble. В электронных тахеометрах расстояния измеряются по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно, а так же, в некоторых моделях, уточняется по сдвигу фаз. Дальность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температура, давление, влажность и т.п. Диапазон измерения расстояний зависит так же от режима работы тахеометра: отражательный или безотражательный. Для режима с отражателем (призмой) – до 5 километров (при нескольких призмах еще дальше); для безотражательного режима – до 1,5 километров. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим могут измерять расстояния практически до любой поверхности. Однако, следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимым сквозь ветки, листья, потому как неизвестно, от чего отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он промеряет. Точность угловых измерений современным тахеометром достигает одной угловой секунды (0°00'01), расстояний – до 1 миллиметра.