Курсовая работа по геодезии на тему Методы описания местоположения земельного участка

Введение
Прошедшие в России социально-экономические преобразования в значительной степени затронули проблему распределения и использования земельных ресурсов страны.
Земельные ресурсы, являясь основой национального богатства страны, в силу своих природных и
экономических качеств, представляют особый объект социально-экономических и общественнополитических отношений, что, в свою очередь, диктовало необходимость создания принципиально иной системы управления, отличающейся от управления другими видами материальных
ресурсов.
Постоянно растет потребность в информации о земле как основе проводимых земельных преобразований, так как земля является основным источником материального благополучия в частном
и общественном секторах. Такая информация является главной для принятия решений, связанных
с инвестициями, формированием налоговой системы, развитием и управлением территориями
регионов. Современные администраторы на основе этой информации решают сложные задачи и
принимают обоснованные решения.
2
Глава 1. Системы координат, принятые в геодезии
1.1 Методы описания местоположения земельного участка
Государственный земельный контроль включает в себя целый ряд вопросов, в том числе вопросы
правового характера, целевого использования земель, а также местоположения, конфигурации и
площади земельного участка. Последние характеристики земельного участка могут быть проверены только геодезическими методами. Прежде всего, необходимо решить вопрос о том, как и
какими методами необходимо определять местоположение любого земельного участка. Здесь
возможно несколько вариантов. Прежде всего - это метод словесного описания границ участка
относительно каких - то постоянных предметов местности и стран света. Таким методом пользовались, в том числе, и в древней Руси, описывая положение земельного участка в писцовых книгах.
Метод достаточно простой, но имеющий целый ряд существенных недостатков. К ним следует отнести, прежде всего, невысокую точность определения местоположения земельного участка, некоторую субъективность описания, возможность утери местных предметов, относительно которых
проведено описание. Однако такое описание не позволяет ни определить протяженность участка
в пространстве, ни вычислить его площадь (а как исчислять налоги на землю?). А как при таком
описании решать земельные споры, когда спорящие стороны пытаются отвоевать друг у друга полосу шириной менее метра? Описать расположение земельного участка можно графически в виде
приближенной схемы. Но здесь возникают те же вопросы, что и при словесном описании земельного участка, если рисунок не обладает метрическими свойствами, т.е. нет возможности производить измерения по чертежу с достаточно высокой степенью точности. Графика может дать достаточно хорошие результаты, при условии, что имеем дело с планово – картографическим материалом.
1.2. Форма и размеры Земли
При решении ряда геодезических задач требуется знать форму и размеры Земли, не являющиеся
правильным геометрическим телом. Ее физическая поверхность (в особенности поверхность
суши) очень сложная. Поэтому в геодезии для определения фигуры Земли используется т.н. уровенная поверхность. Уровенная поверхность представляет собой всюду выпуклую поверхность,
касательная к которой в любой точке перпендикулярна направлению отвесной линии. Фигура,
ограниченная уровенной поверхностью, проходящей через начало счета высот, называется геоидом.
Преимущество представления фигуры Земли в виде геоида заключается также в возможности
строго связать его сложную геометрическую поверхность с более простой – поверхностью общего
земного эллипсоида. Общий земной эллипсоид (Рис. 4.) представляет собой поверхность эллипсоида вращения, т.е. замкнутую поверхность второго порядка, получаемую вращением эллипса вокруг его малой оси.
При решении некоторых практических задач фигуру Земли представляют в виде шара, равновеликого по объему общему земному эллипсоиду. Радиус такого шара приблизительно равен 6371,1
км. Для решения целого ряда практических и теоретических задач по определению положения
точки относительно эллипсоида вводят так называемую геодезическую систему координат. Координатными линиями этой системы на поверхности эллипсоида являются меридианы и параллели
(Рис. 5.). Начало данной СК совпадает с центром эллипсоида. Направление малой полуоси совпадает с осью вращения Земли. Плоскость начального меридиана есть плоскость Гринвичского меридиана. Параллели на эллипсоиде лежат в плоскостях, перпендикулярных его малой оси.
3
1.3. Плоские прямоугольные координаты
Государственная система координат/ Изобразить поверхность эллипсоида на плоскости без ее искажений невозможно, поэтому приходится строить плоские изображения земной поверхности с
учетом некоторых, заранее принятых математических зависимостях между координатами точек
на эллипсоиде и их изображением на плоскости. Способы изображения земной поверхности на
плоскости определяются видом картографической проекции. При проектировании на плоскость
задаются математические зависимости вида
Разработано большое количество различных видов картографических проекций, отличающихся
видом функций 1 f и 2 f и имеющих различные виды неизбежных искажений. В одних проекциях
искажаются по определенному закону все проектируемые элементы: горизонтальные углы и линии, но сохраняются отношения площадей. В других не искажаются углы, в связи с чем сохраняется подобие бесконечно малых фигур. Для составления топографических карт на территории
бывшего СССР с 1928 года принята так называемая проекция Гаусса – Крюгера. В проекции Гаусса
– Крюгера вся земная поверхность делится меридианами на шести- или трехградусные зоны. Выбор размера зоны будет объяснен несколько позже.
1.4. Местные системы координат
В целях ведения государственного кадастра недвижимости на территории Российской Федерации
применяют местные системы координат. Обычно местную систему координат задают в пределах
территории кадастрового округа. Местная система плоских прямоугольных координат является
системой прямоугольных геодезических координат проекции Гаусса - Крюгера с измененной координатной сеткой. В общем случае осевой меридиан местной системы координат не совпадает с
каким-либо осевым меридианом шестиградусной зоны. При разработке местной системы координат используют параметры эллипсоида Красовского. Местная система координат имеет название,
в виде кода субъекта Российской Федерации, на территории которого она построена.
Глава 2. Измерения на местности
2.1. Единицы измерений
В геодезии измеряются различные величины (под величиной понимают количественную характеристику физического тела, явления или процесса). Измерить величину — значит определить ее
числовое значение в принятых единицах измерения (метр, квадратный метр, градус и т. д.). За
единицу линейных измерений (расстояний, горизонтальных приложений, высот, превышений) в
геодезии принят метр; за единицу измерений горизонтальных и вертикальных углов — градус,
минута, секунда. Первоначальная длина метра по предложению Комиссии Парижской академии
наук от 19 марта 1791 г. равнялась одной десятимиллионной части отрезка дуги Парижского меридиана от полюса до экватора. В 1799 г. был изготовлен образец метра в виде жезла из Платины.
Он получил название «архивный метр». В 1889 г. с «архивного метра» была изготовлена 31 копияжезл из 90 % платины и 10% иридия. Копии названные эталонами. Три эталона хранятся в помещении Международного бюро мер и весов в Севре, около Парижа, а остальные распределены
между странами-участницами в качестве их национальных эталонов. Россия получила эталон №
11, хранящийся в Академии наук России, и №28, хранящийся В НИИ метрологии им. Д.И.Менделеева в Санкт-Петербурге. В XX в. метрическая система легла в основу современной Международной
4
системы единиц или сокращенно «система СИ» (SiSystem International), которую сейчас повсеместно используют науке, технике, образовании и народном хозяйстве. Основные единицы (механические): Длина, метр (м)
2.2. Элементы измерений на местности
На картах, планах и профилях изображают контуры (очертания) различных объектов местности:
земельных участков, землепользовании крестьянских хозяйств, сельскохозяйственных угодий, берегов рек, морей, каналов, дорог, строений и т. д. Чтобы нанести контур на карту, план или профиль, выбирают характерные точки, например вершины углов ломаных контуров, определяют их
взаимное положение, наносят на план или профиль, после чего соединяют прямыми линиями.
При этом всегда руководствуются основным принципом геодезии — от общего к частному, состоящим в том, что вместо взаимного определения положения большого числа характерных точек выбирают несколько основных, устанавливают положение одной относительно другой, затем относительно основных точек определяют положение характерных контурных, наносят их на карту,
план или профиль с таким расчетом, чтобы можно было с требуемой детальностью изобразить
интересующие объекты местности. Взаимное положение точек местности определяют измерением пиний (расстояний) между точками и углов между направлениями линий, соединяющих
точки. Линии измеряют различными мерными приборами, для измерения углов используют угломерные приборы.
2.3. Ориентирование линий
При выполнении кадастровых работ требуется знать расположение объектов относительно стран
света. Для этого линии на местности ориентируют относительно направления меридиана. В качестве ориентирующего угла служит азимут – горизонтальный угол, отсчитываемый от северного
направления меридиана по ходу часовой стрелки до направления данной линии (Рис.9). Меридиан выбирают либо географический, либо магнитный; угол между направлениями меридианов (
на Рис.9) называется склонением магнитной стрелки.
Азимуты принимают значения от 0 до 360 . Однако использование азимутов для решения инженерных задач затруднительно, т.к. в различных точках прямой на местности азимуты направления
меняются. Это происходит из-за того, что меридианы, проведенные в различных точках не параллельны между собой, так как все они пересекаются в магнитном или географическом полюсах
(Рис. 10.).
2.4. Опорные межевые сети
Геодезические сети сгущения, развиваемые в целях обеспечения ведения государственного кадастра недвижимости называются опорные межевые сети. Опорная межевая сеть (ОМС) является
геодезической сетью специального назначения, которую создают для координатного обеспечения
Государственного земельного кадастра, государственного мониторинга земель, землеустройства
и других мероприятий при работе с земельным фондом России. Опорные межевые сети создаются по решениям федеральных органов исполнительной власти, органов государственной власти
субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления. Методы создания опорных межевых сетей, территория на которой они должны быть развиты, плотность пунктов опорных межевых сетей, типы центров пунктов опорных межевых сетей, точность проведения геодези-
5
ческих работ, используемая система координат, необходимость преобразований из одной системы координат в другую и т.д. устанавливаются в технических проектах на создание опорных
межевых сетей (далее – технический проект). Обычно при проектировании ОМС придерживаются
следующих правил: В зависимости от градации обслуживаемых земель опорную межевую сеть
создают двух классов, обозначаемых ОМС1 и ОМС2. СКП взаимного положения пунктов не
должны превышать для ОМС1 0,05 м м для ОМС2 – 0,10м. ОМС1 создают в городах, а ОМС2 – в
прочих населенных пунктах. Плотность пунктов ОМС должна обеспечить необходимую точность
последующих работ по Государственному земельному кадастру, государственному мониторингу
земель, землеустройству, и быть: в черте города – не менее четырех на 1 кв. км; в черте других
поселений - двух на 1 кв. км; на один населенный пункт площадью менее 2кв.км. – четыре.
2.5. Современные методы определения координат
Появление искусственных спутников Земли (ИСЗ) позволило значительно повысить точность определения местоположения точек и объектов на земной поверхности. Спутниковые методы нашли
широкое применение в геодезии, городском и земельном кадастре, при инвентаризации земель,
строительстве инженерных сооружений, в геологии и т.д. К первому поколению спутниковых систем позиционирования относят созданные в конце 60-х годов XX века т.н. доплеровские системы
«Цикада» (СССР) и «Transit» (США). Для этих систем характерными особенностями были низкие
орбиты ИСЗ и использование для измерений навигационных параметров объекта сигнала одного
(видимого в данный момент) спутника. Координаты объектов на земной поверхности рассчитывались с точностью 50-100 метров. на основе приема сигналов передатчика одного из 6-7 ИСЗ, находившегося в поле видимости около 30-40 минут. Существенными недостатками этих систем были
низкая точность и малая оперативность, т.к. перерывы между прохождениями спутников достигали 1,5 часа. В связи с этим возникла необходимость разработки систем второго поколения – глобальных спутниковых систем. В настоящее время в мире существуют три глобальные системы:
ГЛОНАСС (Россия), GPS или Navstar (США) и Galileo (Европейский союз). ГЛОНАСС – Глобальная
Навигационная Спутниковая Система принята в эксплуатацию Министерством обороны России в
1993 году. В связи с отсутствием финансирования система пришла в упадок, однако в настоящее
время ведется активная работа по ее восстановлению. На февраль 2008 года приемники регистрируют сигналы от 18 спутников ГЛОНАСС (должно быть 24 функционирующих ИСЗ). GPS (Global
Positioning System) – глобальная система позиционирования передана в эксплуатацию Министерства обороны США в 1995 году (запуск первых спутников сделан в 1978 году).
Заключение
Изначально геоинформационные технологии и ГИС были ориентированы на принятие управленческих решений, связанных с различными территориями. В странах ЕС, США и Канаде ими ос¬нащались в первую очередь администрации городов, муниципаль¬ные власти. К основным задачам,
решаемым на территориальном уровне с использованием ГИС, относятся:
картирование земель;
совершенствование учета недвижимости, составление реестров собственности (земельных участков, зданий, сооружений) с при¬вязкой к территории и точным определением местоположения;
научно обоснованное перспективное и оперативное планиро¬вание развития территории городов, районов, отдельных террито¬рий на основе разработки генеральных планов использования и
охраны земель;
6
изучение состояния природных ресурсов, экологического со¬стояния территории и эколого-экономическая оценка окружаю¬щей природной среды;
получение достоверной информации о местоположении и экс-плуатации дорог, инженерных сетей коммунального хозяйства, за¬пасах полезных ископаемых и т. д.;