Курсовая работа: Инженерно-геодезические работы при межевании земель

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный аграрный университет»

Институт землеустройства, кадастра и водопользования

Землеустроительный факультет

Кафедра геодезии

Специальность 120303 – Городской кадастр

Студентка 31 группы в/о

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ

РАБОТЫ ПРИ МЕЖЕВАНИИ ЗЕМЕЛЬ

Курсовой проект

Руководитель: доцент Уваров А.И.

Омск -2008

РЕФЕРАТ.

Объем курсовой работы - 29 страниц, не считая приложений. В данной работе содержится 13 таблиц, 8 рисунков, 6 приложений.

Ключевые понятия, используемые в курсовой работе: обратная геодезическая задача, опорно-межевая сеть, межевые знаки, геодезические данные, разбивочный чертеж, необходимая точность вычисления геодезических данных, проектирование границ участка, проектная линия.

Курсовая работа содержит следующие разделы:

1. Методика подготовки геодезических данных для восстановления утраченных межевых знаков.

2. Перевычисление координат межевых знаков по границам земельных участков в единую систему.

3. Инженерно-геодезическое проектирование границ земельных участков.

4. Методика подготовки геодезических данных для выноса в натуру границ запроектированных участков с расчетом необходимой точности геодезических построений.

Материалом для выполнения заданий служили результаты полевых измерений направлений, углов, превышений, которые приводились как исходные данные. Индивидуальный номер, определяющий исходные данные.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Методика подготовки геодезических данных для восстановления утраченных межевых знаков………………………………………………………………...…. 4

1.1 Восстановление утраченных межевых знаков способом полярных координат…………………………………………………………..………………………..4

1.2 Восстановление утраченных межевых знаков способом прямой угловой засечки ……………………………………………………………………..……….. ..6

2. Перевычисление координат межевых знаков по границам земельных участков в единую систему…………………………………………………….……................9

2.1 Перевычисление координат межевых знаков по границам земельных участков в единую систему с использованием дифференциальных формул………….10

2.2 Перевычисление координат межевых знаков по границам земельных участков в единую систему с применением формул аналитической геометрии………11

3. Инженерно-геодезическое проектирование границ земельных участков…….13

3.1 Определение общей площади земельного участка комбинированными способами…………………………………………………….…………………………….14

3.2 Геодезическое проектирование границ земельных участков аналитическими способами…………………………………………………………………….………16

3.3 Проектирование границ земельных участков графическим способом............20

4. Методика подготовки геодезических данных для выноса в натуру границ запроектированных участков с расчетом необходимой точности геодезических построений…………………………………………………………...…………………22

4.1 . Методика подготовки геодезических данных и расчет необходимой точности построения для выноса в натуру границ земельных участков способом полярных координат……………………………………………………………………22

4.2. Методика подготовки геодезических данных и расчет необходимой точности построения для выноса в натуру точки Т способом прямой угловой засечки с межевых знаков 2 и 3……………………………………………………………….24

4.3. Методика подготовки геодезических данных и расчет необходимой точности для выноса в натуру границ земельных участков проектным теодолитным ходом……………………………………………….…………………………..………..26

Заключение …………………………………………………………………………..29

Приложения

1. МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ

ВОССТАНОВЛЕНИЯ УТРАЧЕННЫХ МЕЖЕВЫХ ЗНАКОВ.

С течением времени пункты опорной межевой сети утрачивают свое значение (например, в процессе хозяйственной деятельности человека или под воздействием природных факторов пункты изменяют свое положение как в плане, так и по высоте, либо могут быть полностью или частично разрушены. Поэтому нередко возникает задача восстановления межевых знаков. Существует несколько способов восстановления межевых знаков.

1.1 Восстановление утраченных межевых знаков способом полярных координат.

Исходные данные: схема восстановления утраченного межевого знака (рисунок 1.1 ), координаты межевых знаков (таблица 1.1 ), масштаб кадастрового плана 1:2000.

Таблица 1.1

Координаты межевых знаков

Порядок работы:

1. Подготавливают геодезические данные восстановления утраченных межевых знаков, решив обратные геодезические задачи по направлениям В – А и В – С. Определяют угол β и расстояние S.

β = α_ВА – α_ВС = 72° 17' 55²,S = 98,12

2. Составляют разбивочный чертеж в произвольном масштабе, на который вынестят геодезические данные для восстановления межевого знака (приложение 1 ).

3. Устанавливают необходимую точность геодезических построений (угла и линии), исходя из допустимой ошибки восстановления для земель городов равной 0,1 м, согласно инструкции [1], и используя формулу для определения ошибки положения точки, определенной способом полярных координат

(1.1)

Применив принцип равных влияний, рассчитывают ошибки и .

; (1.2)

m _S = 0,07

m_β = 2,48'

4. Выбирают геодезические приборы и технологию восстановления межевых знаков.

При восстановлении утраченного межевого знака способом полярных координат необходимо выбрать приборы для вынесения угла и линии.

Так как, то используют ленту или рулетку.

Так как , то выбирают теодолит Т30 с построением угла одним полуприемом,

5. Рассчитывают ожидаемую точность восстановленного межевого знака по формуле (1.1) с учетом выбранных приборов и технологии:

;

m_t = 0,06м.

Вычисленное значение ожидаемой точности соответствует установленным нормам.

1.2. Восстановление утраченных межевых знаков способом прямой

угловой засечки.

Исходные данные: схема межевой сети (рисунок 1.2 ), координаты межевых знаков (таблица 1.1 ).

Рисунок 1.2 - Схема восстановления межевого знака способа прямой угловой засечкой.

Порядок выполнения работы.

1.Подготавливают геодезические данные для восстановления утраченного межевого знака, решив обратные геодезические задачи. По дирекционным углам сторон, полученным из решения обратных геодезических задач, определяют геодезические данные - углы β1, β2 и контрольный угол -g:

= 27°09'18" (1.3)

= 72°17'55" (1.4)

.= 80°32'47" (1.5)

2. Составляют разбивочный чертеж в произвольном масштабе, на который вынесят значения углов и , и для контроля угол (приложение 2 ).

3. Устанавливают необходимую точность геодезических построений углов по формуле (1.7), исходя из допустимой ошибки восстановления для городских земель равной 0,1 м [1] и формулы для ошибки положения точки, определенной прямой угловой засечкой (1.6).

(1.6)

(1.7)

4. Выбирают геодезический прибор и методику построения углов, исходя из значения , вычисленного по формуле (1.7).

Так как , то выбирают теодолит Т30 с построением угла одним полуприемом;

5. Рассчитывают ожидаемую точность восстановления межевого знака по формуле (1.6) с учетом выбранного прибора и методики построения углов b1 и b2.

Если выбран теодолит Т30, то ошибка построения угла одним полуприемом составит ;

м.

Вычисленное значение ожидаемой точности соответствует установленным нормам.

2. ПЕРЕВЫЧИСЛЕНИЕ КООРДИНАТ МЕЖЕВЫХ ЗНАКОВ ПО ГРАНИЦАМ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ В ЕДИНУЮ СИСТЕМУ.

Исходные данные.

Таблица 2.1

Координаты межевых знаков

Порядок выполнения задания.

1. Решением обратных геодезических задач вычисляют длины линий и дирекционные углы СВ в системе координат I и II полигонов.

; (2.1)

Sin, Cos; (2.2)

Контроль: Sin²α+ Cos²α = 1 ± 3·10. (2.3)

Все вычисления выполняют в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Пример решения обратных геодезических задач

2. Вычисляют углы поворотов осей систем координат смежных полигонов относительно I полигона:

(2.4)

- дирекционные углы замыкающей СВ, вычисленные по координатам I и II полигонов.

3. Оценивают качество теодолитных ходов, проложенных по границам участков по относительной ошибке замыкающей стороны - :

(2.5),

.

Так как относительные расхождения не превышают , теодолитные ходы считают удовлетворительными по качеству и могут использовать в качестве межевой сети сборного плана.

2.1. Перевычисление координат межевых знаков по границам

земельных участков в единую систему с использованием

дифференциальных формул

Для перевычисления координат межевых знаков полигона II в систему координат полигона I используют дифференциальные формулы (для малых углов поворотов осей). Для этого рассчитывают поправки к координатам:

, (2.6)

. (2.7)

где ΔХ_ст , и ΔY_ст - приращения координат в системе полигона II; - постоянный множитель (в результатах удерживаются пять значащих цифр).

К = 0,018809385

Правильность вычислениё проверяют по контрольным суммам:

,

(2.8)

.

Допускается расхождение на величину , где n– число сторон в ходе. Расчеты перевычислений заносят в таблицу 2.3

Таблица 2.3

Перевычисление координат точек полигона II в систему полигона I с использованием дифференциальных формул.

,

10,842 = 0,018809385*576,4;

,

39,042 = 0,018809385*2076,65.

2.2. Перевычисление координат межевых знаком по границам земельных

участков в единую систему с применением формул аналитической

геометрии.

Координаты межевых знаков полигона II перевычисляют в систему полигона I с использованием формул аналитической геометрии, которые применяются при любых значениях углов поворотов координатных осей:

,

(2.9)

.

Контроль производят по следующим формулам:

,

(2.10)

.

Допускается отклонение на величину . Расчеты перевычислений заносят в таблицу 2.4

Таблица 2.4

Перевычисление координат точек полигона II в систему полигона I с использованием формул аналитической геометрии

= - 2087,81

= - 538,93

= 0,17

Допуск соблюден, перевычисленные координаты можно использовать в работе.

3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРАНИЦ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ.

Исходные данные.

Координаты опорных межевых знаков (ОМЗ), определенные по программе полигонометрии 1-го разряда, представлены в таблице 3.1 .

Таблица 3.1

Координаты ОМЗ, в метрах.

Схема опорной межевой сети и абрис съемки границы, идущей по живому урочищу (р. Земка), показаны на рисунке 3.1 .

Содержание и порядок выполнения работы.

3.1 Определение общей площади земельного участка комбинированными способами.

Для определения общей площади участка сначала аналитическим способом вычисляют площадь полигона 1-2-а -б -в -г -4, образованного опорными межевыми знаками 1,2,4 и вспомогательными точками а, б, в, г по формуле (3.1).

(3.1)

Координаты вспомогательных точек рассчитывают следующим образом:

-точки «б » и «в » лежат на пересечении осей координатной сетки, то есть, их координаты известны (Х_б = 2400,00; У_б = 3600,00; Х_в = 2400,00; У_в = 3800,00);

-для точки «а » известна ордината У_а = 3600,00 , так как она лежит на координатной оси, Х_а найдем по следующей формуле (3.2)

= 2679,11 (3.2)

Аналогично найдем координаты точки «г ». Уг = 3800,00 – лежит на координатной оси, а Х_г вычислить по формуле (3.3)

= 2450,47 (3.3)

Расчеты по вычислению площади заносят в таблицу 3.2

Таблица 3.2

Вычисление площади участка по координатам

№	X	Y
1	2016,87	3358,87	-135,23	-719,42	-454219,99	-1450976,62
2	2439,55	3146,41	-662,24	241,13	-2083678,56	588248,69
а	2679,11	3600	39,55	453,59	142380	1215217,51
б	2400	3600	279,11	200	1004796	480000
в	2400	3800	-50,47	200	-191786	480000
г	2450,47	3800	95,68	65,83	363584	161314,44
4	2304,32	3865,83	433,6	-441,13	1676223,89	-1016504,68

2Р_Y = 457299,34;

2Р_X = 457299,34;

Р1-2-а -б -в -г -4 =457299,34/2 = 228649,67.

Оставшуюся площадь, с границей участка, идущей по живому урочищу, определяют с помощью планиметра. Для контроля измеряют два участка aи b, располагающихся на двух квадратах координатной сетки.

P_a + P_b = 80000 м² ;

Относительные расхождения между значениями , представляющими собой цену деления планиметра, не должны превышать от ёё величины.

Вычисления занести в таблицу 3.3

Таблица 3.3.

Ведомость вычисления площади при помощи планиметра

P_a = 44981 м² ;

P_b = 35019 м² .

Общая площадь земельного участка вычисляют по формуле:

Р_общ = Р_{1-2-а -б -в -г -4} + P_a = 228649,67+44981 = 273630,67

3.2 Геодезическое проектирование границ земельных участков аналитическими способами.

Р = 63000 м²

Проектирование необходимо выполнить в трех вариантах:

Вариант 1. - проектная линия проходит параллельно стороне 1-2;

Вариант 2. - проектная линия проходит через заданную точку ;

Вариант 3. - проектирование границ земельных участков графическим способом.

Вариант 1.

Проектная линия MN параллельна стороне 1-2 (рисунок 3.2 ).

Проектирование выполняют приемом трапеции в следующем порядке:

1. Определяют дирекционные углы сторон длину стороны из решения обратных геодезических задач.

α_1-2 = 333°18'49"

α_4-1 = 240°26'47"

α_3-2 = 242°09'35"

= 473,07

2. Вычисляют углы b1 и b2 по разности дирекционных углов по формуле:

,

.(3.4)

β₁ = 92°52'02"

β₁ = 88°50'46"

Рисунок 3.2 - Проектирование границы земельного участка приемом трапеции.

3. Находят значение нижнего основания трапеции

(3.5)

Р- площадь участка выражают в квадратных метрах.

м.

Вычисляют высоту трапеции:

(3.6),

h = 133,65м;

и боковые стороны трапеции

(3.7),

с = 133,68м,

d = 133,82м.

4. Для контроля вычисляют по формулам (3.1) площадь полученного участка 12MN. Координаты точек М и N рассчитывают по следующим формулам:

(3.8)

, (3.9)

X_M = 2501,97; Y_M = 3264,59; X_N = 2082,88; Y_M = 3475,28

Расчеты по вычислению площади заносят в таблицу 3.2:

Таблица 3.2

Вычисление площади участка по координатам

№	X	Y
1	2016,87	3358,87	-356,67	-328,87	-1198008,163	-663288,0569
2	2439,55	3146,41	-485,10	-94,28	-1526323,491	-230000,774
M	2501,97	3264,59	356,67	328,87	1164381,315	822822,8739
N	2082,88	3475,28	485,10	94,28	1685858,328	196373,9264
∑ = 0	∑ = 0	∑= 125907,989	∑= 125907,989

Р = 125907,989/2 = 62953,99 ≈ 62954 м² .

Вариант 2.

Проектная линия проходит через межевой знак 2 (рисунок 3.3 ).

Проектирование выполняют способом треугольника в следующем порядке.

1. Решают обратные геодезические задачи, находят , , .

α_1-4 = 60°26'47",

α_1-2 = 333°18'49",

= 473,07.

2. Вычисляют угол b и сторону S1-T.

(3.10)

(3.11)

β = 87°07'58", S_1-Т = 266,68.

Рисунок 3.3 - Проектирование линией проходящей через заданную точку

3.Для контроля определить по координатам площадь Р_1-2-Т , координаты точки Т вычислить по формулам:

(3.12)

Х_Т = 2148,41

У_Т = 3590,85

Расчеты по вычислению площади заносят в таблицу 3.2

Таблица 3.2

Вычисление площади участка по координатам

№	X	Y
1	2016,87	3358,87	-291,14	-444,44	-977901,4118	-896377,7028
2	2439,55	3146,41	-131,54	231,98	-413878,7714	565926,809
M	2148,41	3590,85	422,68	212,46	1517780,478	456451,1886
∑ = 0	∑ = 0	∑= 126000,295	∑= 126000,295

Р = 126000,295/2 = 63000,15

3.3 Проектирование границ земельных участков графическим

способом.

Необходимо запроектировать в фигуре, образованной межевыми знаками 1-2-Т участок площадью 25 000 м² графическим способом (рисунок 3.4 ).

Проектирование выполняют способом трапеции, линиями параллельными стороне 2-Т в следующем порядке.

1. На плане приближенно намечают границу участка и измеряют с использованием масштабной линейки среднюю линию полученной трапеции.

Рисунок 3.4 - Проектирование участков заданной площади.

Вычисляют высоту полученной трапеции

. (3.13)

2. Откладывают половину высоты и уточняют на плане положение средней линии.

Измеряют новое значение средней линии и вычисляют новое значение высоты.

Действия повторяют до тех пор, пока две соседние высоты не попадут в допуск в масштабе кадастрового плана. Когда разность высот не превысит допуска, откладывают полное значение высоты и проводят линию- границу участка, параллельную линии 1-Т.

Все вычисления и увязку запроектированных площадей произвести в таблице 3.3

Таблица 3.3

Проектирование земельных участков графическим способом

4. МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ

ДЛЯ ВЫНОСА В НАТУРУ ГРАНИЦ ЗАПРОЕКТИРОВАННЫХ

УЧАСТКОВ С РАСЧЕТОМ НЕОБХОДИМОЙ ТОЧНОСТИ

ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЙ.

4.1 Методика подготовки геодезических данных и расчет необходимой точности геодезических построений для выноса в натуру границ земельных участков способом полярных координат.

Порядок работ.

1. Подготавливают геодезические данные для выноса границы земельного участка в натуру , , ,, , решив обратные геодезические задачи.

Вычисляют углы b1, b2 (рисунок 4.1 ).

,

;

β₁ = 87°07'58", β₂ = 271°09'14".

2.Устанавливают необходимую точность выноса проектной границы в натуру. Положение точки зависит от ошибок построения угла и расстояния.

(4.1)

Рисунок 4.1 – Схема выноса в натуру точек способом полярных координат.

В инструкции по межеванию [1] указано, что ошибка взаимного положения для городских земель должна быть не более 0,1 м. Для масштаба 1:2000 0,1м.

3. Применяя принцип равных влияний, когда угловые ошибки и линейные влияют в равной степени, определяют необходимую точность угловых и линейных построений при выносе в натуру (4.2).

,

. (4.2)

,

;

.

4.Выбирают приборы для выноса проектных точек в натуру:

а) ,

б) .

Так как , используют ленту или рулетку,

Так как , то выбираем теодолит Т30 с отложением угла одним полуприемом,

5. Для выбранных приборов вычисляют ожидаемую точность выноса в натуру с учетом выбранных приборов по формуле (4.1). В результате должны получить м:

;

m_t = 0,08

6. Составляют разбивочный чертеж (приложение 3 ).

4.2. Методика подготовки геодезических данных и расчет необходимой точности построения для выноса в натуру точки Т способом прямой угловой засечки с межевых знаков 2 и 3.

Порядок работ:

1. Решают обратные геодезические задачи и определяют геодезические данные для выноса проектной границы в натуру (рисунок 4.2 ).

,

, (4.3)

,

β₁ = 61°04'05"

β₂ = 53°27'53"

γ = 65°28'12"

, , - измеряют на плане и выражают в метрах.

2. Устанавливают необходимую точность выноса проектной границы в натуру. Положение точки зависит от ошибки измерения угла.

(4.4)

В инструкции по межеванию указано, что ошибка взаимного положения для городских земель должна быть не более 0,1 м. Для масштаба 1:2000 0,1м.

Определяют необходимую точность построения угла для выноса точки в натуру по формуле (4.5).

(4.5)

3.Выбирают приборы для выноса проектных точек в натуру.

При выбирают теодолит 2Т5К,

4.Для выбранных приборов вычисляют ожидаемую точность выноса в натуру с учетом выбранных приборов по формуле (4.4). В результате должны получить для городских земель м.

5.Составляют разбивочный чертеж (приложение 4 ).

4.3. Методика подготовки геодезических данных и расчет необходимой

точности для выноса в натуру границ земельных участков проектным

теодолитным ходом.

Порядок работы.

1. Графически с плана снимают координаты точек а, b. Проектируют теодолитный ход так, чтобы он проходил через все точки, которые необходимо вынести в натуру. Определяют приращения координат, по которым вычислить расстояния и дирекционные углы. По дирекционным углам находят углы поворота.

,

, (4.6)

.

Вычисления ведут в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Ведомость вычисления геодезических данных для выноса в натуру способом теодолитного обхода

360°

2. Рассчитывают необходимую точность геодезических построений на основе формулы профессора А.В. Гордеева для ошибки в конце вытянутого разомкнутого хода с примерно равными сторонами.

(4.7)

Применяя принцип равных влияний, и полагая, что наиболее слабым местом является середина хода, рассчитывают и .

(4.8)

, (4.9)

m_S = 0,08м; m_β = 0,93'.

3. Устанавливают необходимую точность построения, согласно данным таблицы 4.2.

Таблица 4.2

Вид построения и его характеристики

Вид построения	Относительная ошибка	Ошибка измерения углов
1	2	3
Полигонометрия 1 разряда
Полигонометрия 2 разряда
Теодолитный ход 1 порядка

Относительную ошибку находят как , где S = , n- количество сторон.

.

Исходя из полученных данных, выбирают теодолитный ход 1 порядка. Для данного вида построения подходят приборы: теодолит Т30 и мерная лента или рулетка.

4.Рассчитывают ожидаемую ошибку построения по формуле (4.7) в соответствии с выбранными приборами и методиками построения. Вычисленная ошибка должна быть меньше 0,1 м.

,

М² = 0,0095,

М = 0,097.

5.Составляют разбивочный чертеж (приложение 5 ).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В ходе выполнения данной курсовой работы я

- узнала теоретические основы геодезических работ при ведении кадастра, этапы, технологии и точность топографо-геодезических работ и элементы проектирования для целей кадастра;

- научилась готовить данные для восстановления утраченных межевых знаков, перевычислять координаты границ в единую систему, выбирая тот или иной способ перевычисления в зависимости от величины угла поворота координатных осей; проектировать границы земельных участков аналитическим способом, применяя различные приемы в зависимости от условий проектирования; подготавливать геодезические данные и выполнять расчеты необходимой точности геодезических построений;

- получила навыки перевычисления координат в одну систему по дифференциальным формулам и формулам аналитической геометрии; аналитического проектирования границ приемом треугольника и трапеции; подготовки геоданных для выноса проектных точек различными способами (полярным, способом промеров, угловой засечки, проектного теодолитного хода); расчета необходимой точности геодезических построений и выбора геодезических приборов для каждого из вышеперечисленных способов разбивочных работ..