Геодезические работы при землеустройстве.

 

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ

2.1. Исправление  (спрямление) границ участков.

Необходимость спрямления границы  чаще всего возникает при уничтожении  вклинивания в границы землепользования, при этом новую границу проводят  с таким расчетом, чтобы площади  землепользования не изменились.

В курсовом проекте перед  проектированием необходимо провести спрямление границы между точками 6 и7. Для этого соединяем указанные точки и аналитическим способом в программе «Теодолит», определяем площади треугольников, расположенных по обе стороны от линии 6-7 (рис.2).

 

 

 

 

Рисунок 2. Схема спрямления границ.

Недостающая площадь составляет 148708,75 м ²  = 14,87га.

Для спрямления границы необходимо из треугольника 6-7-7` найти  положение  точки 7`. Используем формулу:

S_7-7`=2P/α_7-6*sin γ,

где S<sub>7-7`</sub> - длина стороны 7-7`,

Р _6-7-7` - недостающая площадь,

γ = 180 ͦ - φ,

φ = α7-6 – α7-8 = 338 ͦ 58`35`` -75 ͦ 38` 0``=263 ͦ 20`35``, отсюда

γ = 263 ͦ 20`35`` - 180 ͦ  = 83 ͦ 20` 35``.

Подставляя числовые значения, получим:

S<sub>7-7`</sub> = 2*148708,75/1585,22*sin  83 ͦ 20` 35``= 189,32м

Далее необходимо найти координаты точки 7`, дирекционный угол линии     6 - 7`, горизонтальное проложение линии 6- 7`.

Координаты точки 7` найдем, решая  прямую геодезическую задачу, т.е. когда известны координаты соседней точки, горизонтальные проложения между данными точками и дирекционный угол данной линии. Значения дирекционных углов и горизонтальных проложений приведены в приложении. Используем формулы, в общем виде имеющие вид:

Х7`=Х7+ S<sub>7-7`</sub>*cos α

Y7`=Y7+ S<sub>7-7`</sub>*sin α,

где Х7`, Y7` -  искомые координаты точки 7`,

Х7,Y7 – известные координаты точки 7,

S<sub>7-7`</sub> - горизонтальное проложение линии 7- 7`,

α – дирекционный угол линии 7- 7`.

Координаты точки 7: Х7=2465,750

                                    Y7=-3289,375

Дирекционный угол линии  α7- 7`= α7- 8 = 75 ͦ 38` 0``

Горизонтальное проложение линии 7- 7`: S<sub>7-7`</sub>= 189,32 м

Тогда Х7`=2385,79

           Y7`=- 3473,46

 

2. Проектирование аналитическим способом

Проектировать аналитическим  способом, т.е. вычислить проектные  линии по заданной площади и по результатам измерения площади, углов и линий на местности  можно до составления плана по схематическому чертежу, на котором  записаны углы и линии, пользуясь  ведомостью.

При данном способе проектирования часто приходится решать как прямые, так и обратные геодезические  задачи, вычислять координаты точки  пересечения двух прямых и т.д.

При всяком проектировании площадей встречаются с двумя  условиями:

1) проектная линия проходит  параллельно заданному направлению.  При этом условии заданную  площадь проектируют трапецией,  в которой измерены основания  а и b и углы при основании α и β;

2) проектная линия проходит  через данную точку. При этом  условии заданную площадь проектируют  треугольником или четырехугольником. 

Проектирование площади  участка в один прием можно  выполнить лишь в случае, если участок  имеет форму треугольника, четырехугольника или трапеции.

1. Проектирование сада

 Площадь проектируемого участка сада равна 30,67 га. Сад проектируется на участке, ограниченном точками 6-7`-8-13. Для этого составляем схематический чертеж участка.

Сначала определяется площадь  треугольника 7`-8- Д. для этого вычисляют внутренние углы треугольника как разности дирекционных углов, а стороны треугольника – пользуясь известной длиной стороны 7`-8и вычисленными внутренними углами. Линия 8-Д параллельна линии 3-4,поэтому дирекционные углы этих направлений равны.

 

 

 

 

Рисунок 3. Схема проектирования участка сада.

Сначала определяем площадь  полученного треугольника. Для этого вычисляем внутренние углы треугольника как разности дирекционных углов.

1. Определяем углы треугольника:

β=α7`-6 – α7-8=518 ͦ 58`35``- 75 ͦ 38` 0``=83 ͦ 20` 35``

γ= α8-7`+α8- D= α8-7- α 3-4=254 ͦ 38` 00``- 219 ͦ 45`17``=35 ͦ 52` 43``

δ= α D-8 – α6-7 = 398 ͦ 45` 17`` - 338 ͦ 58` 35`` = 60 ͦ 46` 42``

Сумма  вычисленных внутренних углов должна равняться 180 ͦ

β+γ+ δ = 83 ͦ 20` 35`` + 35 ͦ 52` 43`` + 60 ͦ 46` 42``=180 ͦ

2. По теореме синусов найдем горизонтальные  проложения S7`-D и

S8-D.

S7`-D= S7`-8* sin γ/ sin δ = (189,32+643,626)* sin35 ͦ 52` 43`` /

sin 60 ͦ 46` 42`` = 559,40м.

S8-D= S7`-8* sin β / sin δ = (832,946* 83 ͦ 20` 35``) / sin 60 ͦ 46` 42``= 948,15м

3. Определяем площадь треугольника

Р= S7`-D* S7`-8* sin β /2 = 559,4*832,946*0,9933/2= 23,14 га.

4. Определяем площадь недостающей  трапеции

Р_трап = Р_проект-Р_{треугол}= 30,67га – 23,14га = 7,53га.

5. Необходимо запроектировать трапецию 8DNM, площадью 7,53га.

Из формулы: 2Р = S8-D²- S _MN² / (ctg η +ctg γ) , где

γ = 180 ͦ - δ = 180 ͦ -60 ͦ 46` 42``=119 ͦ 13`18``,

η = α 3-4 – α8-13=309 ͦ 42`21``-219 ͦ 45`17``=89 ͦ 57` 04``

S _{MN =} √ S8-D² – 2P (ctg η + ctg γ)= √948,15² – 2 * 7,53(-0,57-0,83)=1053,5м

6. Высота трапеции

h= 2P/ S _MN + S8-D=2*75300/1053,5+948,15=75,2м

 

2. Проектирование полей овощного севооборота

Общая площадь массива  Р определим как сумму заданной площади, которая равна 48,33га, площадей пруда и сенокоса:

Р=48,33+0,69+1,87=50,89га

Площади полей 5-польного овощного севооборота принимаем равновеликими, т.е. эти поля имеют одинаковую площадь, равную:

Р_поля=50,89га/5=10,18га

Для того, чтобы определить границы полей овощного севооборота  необходимо найти координаты точки А через дирекционные углы α10-11,α10-1,α1-10,α1-2.

 

 

 

 

Рисунок 4. Проектирование полей овощного севооборота

φ=α10-11 – α 10-1 = 129 ͦ 11`12``-51 ͦ 34`3``=77 ͦ 37`9``

γ= α1-10 – α 1-2 = 231 ͦ 34`03``- 141 ͦ 55`50``=89 ͦ 39`13``

S10-1=735,693м

S11-10=918,731м

1. Из формулы площади   прямоугольника найдем горизонтальное проложение S1-A:

S1-A =  (2P- S11-10* S10-1*sin φ)/( S1-10*sin γ+ S11-10*sin (φ+γ-180 ͦ))=

= (2*508900-918,731*735,693*0,98)/(735,693*0,999+918,731*0,25)=

703,4м

2. Решая прямую геодезическую задачу найдем координаты т.А:

ХА=Х1+ S1-A*cos α 1-A= 3312,150+703,4*(-0,79)=2756,5м

YA =Y1+ S1-A*sin α 1-A=-1633,575+703,4*0,62=-1197,5м

3. Найдем внутренние углы ψ и δ:

Ψ= α 1-A - α A-11= 141 ͦ 55`50`` - 31 ͦ 54` 50``=110 ͦ 01` 00``

δ= 360 ͦ -(ψ+γ+φ)= 82 ͦ 42`38``

4. Найдем высоту:

H5= 2P/ в+а=2Р/ S11-A +в,

где в5=√2Р(ctg δ+ctg Ψ)+568²=√203600*(-0,236)+322624=524м

По обратной геодезической  задаче:

S11-A=√(Х11-ХА)²+(Y11-YA)²=√(2274,350-2756,5)²+(-1497,775-1197,5)²=568м.

h5=2Р/ S11-A +в= 203600/568+524=186,5м

с5= h5/ sin δ=186,5/0,992=188м

d5=h5/ sin ψ= 186,5/0,940=198,4м

5. Аналогично для 1-4 поля овощного севооборота:

А) В4=√2Р(ctg δ+ctg Ψ)+524²=√203600*(-0,236)+322624=476м

h4=2P/ в+а=203600/524+476=203,6м

с4= h4/ sin δ=203,6/0,992=205,2м

d4=h4/ sin ψ=203,6/0,940=216,6м

Б) S10-N=S10-11-(c4+c5)=918,731-(205,2+188)=525,531м

Р3=10,18га+0,69га+1,87га=12,74га

в3==√ S10-N ² -2Р(ctg δ+ctg Ψ)=230,5м

h3=2P/ в+а=254800/580+525,531=230,5м

с3= h3/ sin φ=203,6/0,977=236м

d3=h3/ sin δ=203,6/0,992=232м

В) В2=√2Р(ctg δ+ctg φ)+524²=√203600*0,348+336400=538м

H2=2P/ в+а=203600/538+580=182м

с2= h2/ sin φ=182/0,977=186м

d2=h2/ sin δ=182/0,992=184м

г) В1=√2Р(ctg δ+ctg φ)+538²=467м

H1=2P/ в+а=203600/538+467=202,6м

С1= h1/ sin φ=202,6/0,977=257,4м

D1=h1/ sin δ=202,6/0,992=204,2м

 

3. Проектирование графическим способом

Участки часто проектируют  графическим способом: путем вычисления площади предварительно спроектированного  участка, после чего проектируют  избыточную, недостающую площадь  к заданной. При этом предварительно спроектированную площадь, в зависимости от наличия или отсутствия геодезических данных по границам, определяют планиметром или вычисляют аналитическим способом.

Недостающую или избыточную площадь проектируют треугольником  или четырехугольником. Треугольником, когда проектная линия проходит через определенную точку: по заданной высоте и площади определяют основание  треугольника.

Проектирование трапецией  менее точно, чем треугольником, из-за недостаточного измерения средней  линии, т.к. положение ее неизвестно, если известна высота.

В курсовом проекте на оставшейся части пашни второго полигона  требуется запроектировать 3 поля полевого севооборота и полевую дорогу шириной 5 метров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7. Схема для проектирования полей графическим способом.

Вычисляем площадь пашни полигона как разность общей площади и суммы площадей усадебных земель, сада, овощного севооборота, запроектированной дороги и леса.

Р_{дороги 8-13}=5*1126,56м=0,56га

Р_{дороги10-11} =5*918,731м=0,46га

Тогда, Р_пашни=459,31-(46,93+48,33+30,67+3,57+0,56+0,46)=328,79га.

Полученную площадь делим  на три поля: =328,79/3=109,6га

Далее графическим способом проектируем три поля пашни.

Для пашни1: Р_пашни=Р_{треугол}-Р_леса=113,17- 3,57=109,6 га

H=2*3,57/1250=57,2м

№ Пашни	№ треугольника	Основание, м	Высота, м	Площадь, га	fдоп	Общая площадь, га
VII	1	560	390	10,92	0,38	113,17
	2	1278	340	21,73
	3	1350	198	13,37
	4	1350	690	46,58
	5	1245	264	17,00
VI	1	1490	640	47,6	0,48	109,6
	2	1490	250	18,6
	3	1240	700	43,4
V	1	1300	110	4,35	0,49	110,2
	2	1350	870	57,72
	3	1350	710	46,9

 

 

Допустимая невязка в  площади пашни:   fдоп=2*0,04*√Р_ср

 

 

 

4. Проектирование механическим способом.

Графический и аналитический  способы проектирования удобны лишь в случаях, когда линии и участки  имеют небольшое число поворот  и проектирование не требует больших  затрат времени на производство вычислений. При большой изломанности контуров землепользований применение планиметра делают процесс проектирования более  простым, в следствии чего механический способ проектирования участков при помощи планиметра наиболее распространен. Проектирование механическим способом производят последовательными приближениями до тех пор, пока величина недостающей площади по заданной или излишек проектной линии не будет превышать допустимой погрешности вычисления площади.

Во избежание большего числа приближений механический способ комбинируют с графическим, т.е. планиметром определяют площадь  участка, спроектированного на глаз, а недостающую или избыточную площадь проектируют треугольником  или трапецией в зависимости  от условий проектирования.

В этом случае погрешность  проектирования участка будет складываться из погрешности определения предварительно спроектированной площади планиметром  и погрешности проектирования недостающей  площади графическим способом.

Погрешность проектирования недостающих или избыточных площадей вносят малую долю в общую погрешность  проектируемой площади, поэтому  погрешность проектирования участков планиметром можно считать примерно равными погрешностями определения  площадей планиметром.

Проектируем скотогон шириной 30м, вдоль линии 27-28 и левую дорогу вдоль границы 4 поля со 2 и 3 полями.

Графическим способом определяем  площади проектируемых дороги и полигона:

Р_дор=(640+510)*5=0,575га

Р_{скотогона}=(210+240)/2*30м=0,675га

Общая площадь пашни, не учитывая запроектированные дорогу и прогон, составляет  432,85га. Найдем площадь пашни, вычитая из общей площади площадь запроектированных дороги и прогона.

Р_пашни=431,6га

Полученную площадь разделим на 4 поля: 431,6га/4= 107,9га

Запроектированные графическим способом участки наносим на план, указывая в числителе номер поля, в знаменателе – его площадь.

По результатам проектирования составляем общую экспликацию земель по проекту.

 

Таблица 7. Экспликация земель по проекту АФХ «Луч»,га

Общая площадь	Всего сельхозугодий	В том числе				Усадебные земли	Хоз. постройки	Под дорогами	Лес	Под водой
		пашня	многол. насажд.	сенокосы	пастбища
1119,92	1117,65	809,33	30,67	42,33	160,78	46,93	21,64	2,27	3,573	0,69

 

7. ПОДГОТОВКА ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ПЕРЕНЕСЕНИЯ

Перенесение проектов землеустройства  в натуру заключается в продолжении  и закреплении на местности границ, участков, дорог, которые спроектированы на плане. Для перенесения проектов в натуру выбирают наиболее простые  методы, обеспечивающие точность, удовлетворяющую  экологическим и техническим  требованиям.