Использование современных средств измерений и обработки данных при установлении границ земельных участков

Полученные данные хранятся в памяти тахеометра и могут быть переданы на компьютер. Благодаря использованию жидкокристаллического экрана и клавиатуры, управлять тахеометром ничуть не сложнее, чем любым другим геодезическим прибором. При этом объем работ, который может быть выполнен при использовании тахеометра, будет намного большею. [11]

Широкое распространение получил электронный тахеометр Trimble M3 (рис. 1.1).

 

 

Рис. 1.1. Электронный тахеометр Trimble M3 [15]

 

С помощью Trimble M3 Simulator можно изучить функции электронного тахеометра Trimble M3 без инструмента (рис. 1.2).

 

Рис. 1.2. Trimble M3 Simulator [15]

 

Порядок работы на станции с электронным тахеометром Trimble M3 представлен в приложении 1.

В геодезических работах расстояния между закрепленными и другими геодезическими точками на местности и в подземных выработках измеряют лазерными дальномерами (рулетками). Основные узлы прибора – небольшой по габаритам лазер, вычислительное устройство, жидкокристаллический дисплей и клавиатура для управления режимами работы. В качестве элементов питания используются две батарейки типа АА или четыре – типа AAA, что обеспечивает выполнение от 3 до 10 тыс. измерений (рис. 1.3). [13]

 

Рис. 1.3. Лазерная рулетка [5]

 

 

Набор дополнительных элементов, которыми оснащена лазерная рулетка, определяется целями и задачами этого прибора. Так называемые инструменты для профессионального использования оборудованы встроенной памятью для хранения результатов измерений. Объем памяти различный – от 15 до 800 – 1000 значений. Ряд моделей последнего поколения имеют интерфейс для подсоединения лазерной рулетки к компьютеру. С помощью соединительных кабелей можно переносить все данные из памяти дальномеров и затем, обрабатывать их на стационарном компьютере или ноутбуке. Именитые производители рулеток разработали специальное программное обеспечение, используя которое можно построить в компьютере трехмерную модель измеренного помещения.

Некоторые дальномеры устройства оснащены уровнем для горизонтирования и оптическим визиром для наведения лазерного луча в нужную точку на удаленном объекте. Корпус лазерных рулеток выполнен влаго- и пылеизолированным, класс защиты IP52, или IP54, что позволяет работать с ними даже в условиях сильного тумана и мороси в широком диапазоне температур: от – 10°С до +60° С. [12]

Жидкокристаллический дисплей у большинства моделей оборудован подсветкой для работы в темноте. Некоторые дальномеры оснащены функциями предупреждения о разрядке батарей и автоматического выключения прибора через пять минут после прекращения эксплуатации.

Лазерные рулетки предназначены для измерения расстояний в довольно-таки широком диапазоне: ближняя граница составляет 0,2 – 0,3 м, а дальняя 100 – 200 м. Точность измерения при такой дальности очень высокая: у моделей попроще – ±3 мм, а у профессиональных – ±1,5 мм. Время проведения одного замера составляет от 0,5 до 4 секунд. [11]

Габариты приборов достаточно малы (длина от 140 до 190 мм, ширина – 70 – 73 мм, толщина – 45 – 47 мм), что позволяет управляться с дальномером во время работы одной рукой. Вес соответствует габаритам и варьируется, как правило, в диапазоне от 315 до 550 г.

Помимо стандартных функций в дальномер могут быть заложены следующие дополнительные программы:

• определение высоты и ширины здания по двум наклонным и одному перпендикулярному расстояниям, обмер высоты и ширины различных элементов на фасадах зданий;
• нахождение высоты и длины по двум измерениям, установление кратчайшего расстояния при слежении (перпендикуляра к поверхности);
• определение максимального расстояния (диагонали помещения), среднего значения из восьми измерений с достижением заложенной в приборе максимальной точности измерения;
• вычисление площади треугольника по стороне и высоте, по трем измеренным сторонам;
• расчет тупого угла треугольника по трем измерениям;
• вычисление площади круга;
• расчет площади стены с наклонным потолком (крышей дома);
• определение угла наклона потолка (ската крыши), длины ската крыши.

Ведущие изготовители лазерных рулеток предлагают потребителям большое количество дополнительных аксессуаров и принадлежностей, таких как чехол, ремешок для крепления на руку, короткие алюминиевые штативы, отражатели лазерного сигнала для увеличения дальности действия, телескопические прицелы – насадки, интерфейсные кабели, оптические визиры ит. д.

На рынке в настоящее время представлены лазерные рулетки таких известных производителей, как BOSCH (Германия), HILTI (Люксембург), LEICA (Швейцария), STABILA (Германия), TOPCON (Япония) и др. (рис. 1.4). [13]

 

Рис. 1.4. Рулетки [13]

 

Преимущества работы с лазерными приборами очевидны. Во-первых, эти рулетки обеспечивают более высокую точность и надежность, чем традиционные измерительные технологии. Во-вторых, процесс измерения значительно ускорился и упростился: контакта с объектом не требуется, достаточно навести на него луч лазера и нажать на кнопку измерений. Такой способ работы позволяет проводить замеры в труднодоступных или опасных местах, например, в шахтах лифтов, туннелях, при измерениях высотных сооружений.

Конечно же, эти инструменты несвободны и от ряда недостатков. Технические возможности лазерных рулеток в яркий солнечный день значительно снижаются. Вместо декларированных изготовителем 100 – 200 м, реально, как показывает практика, можно измерять максимум 30 – 50 м. Связано это с тем, что спектры солнечного излучения и лазерного сигнала несколько "пересекаются", и отраженный сигнал ослабевает. Помимо этого, дальность работы определяется и поглощающей способностью поверхности предмета, расстояние до которого измеряется. Для получения паспортной дальности следует использовать специальные светоотражатели, которые в комплект лазерной рулетки не входят, а продаются отдельно. [13]

ГЛАВА 2. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПОЛЕВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ ГРАНИЦ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ

 

Координирование границ земельных участков является ответственным видом землеустроительных работ. Поэтому полевые измерения в настоящее время выполняются, как правило, электронным тахеометром, а обработка с использование прикладных программ. Таких программ существует множество. Часть из них является расширениями к Гис-программам и системам автоматизированного проектирования, например набор программ GeodesyTools,Кадастр 1.4 для ГИС MapInfoили расширение Topocad для САПР Autocad. Программный комплекс Credo имеет специальное расширение для выполнения землеустроительных работ. Также широко распространены узкоспециализированные программы. Их возможности ограничиваются решением одной конкретной задачи, например, определением координат полярным способом.

Сейчас в нашей стране предприятиями, выполняющими землеустроительные работы, для обработки результатов полевых измерений, построения планов земельных участков, оформления другой сопутствующей документации используется пакет прикладных программa Geadesy Suite. Он разработан в Белорусском научно-исследовательском центре по землеустройству, геодезии и картографии «БелНИЦЗем». Пакет прикладных программ используется на производстве с 2002 года. [2]

 

2.1. Программы для  обработки полевых измерений tGeodesy и построения планов aGeodesy

 

Теодолитный ход, вычисление средних значений измерений, каталог координат обрабатываются на компьютере  при помощи программы tGeodesySuite (рис. 2.1).

Программа tGeodesySuite предназначена для автоматизации работ по обработке полевых измерений при инвентаризации и отводах земель. Программа позволяет выполнить различные вычисления, оформляемые в соответствующих ведомостях:

1. Ведомость вычислений теодолитных ходов. Программа обрабатывает одиночные теодолитные хода любой конфигурации (замкнутых, разомкнутых, с привязкой к двум исходным пунктам (координатная привязка), без исходных пунктов в условной системе координат). Вычисленные координаты одного хода можно использовать в качестве исходных в другом ходе.
2. Ведомость вычислений координат точек определенных полярной засечкой. Возможно обработка одиночных точек и точек, полученных дважды с вычислением среднего значения. В данной засечке, как и во всех остальных, предоставляется несколько способов выбора исходных данных: ввод вручную, выбор из списка точек объекта, выбор мышкой на панели и др. Для точек определенных дважды вычисляется среднее значение, по которому легко определяется разница координат и ее допустимость.
3. Ведомость каталога координат с вычислением площади.
4. Ведомость вычисления координат точек определенных сносом координат со стенных или других пунктов.
5. Ведомость угловой засечки.
6. Ведомость линейной засечки.

 

 

Рис. 2.1. Элементы интерфейса программы tGeodesySuite [2]

 

1 – меню; 2 – панель  инструментов стандартная для  операций с файлами и окнами  данных; 3 – строка состояния; 4 –  панель инструментов «рабочее  место»; 5 – панель «рабочее место»  для быстрого доступа к объектам  в ведомостях; 6 – панель инструментов  «Ведомости» для выполнения операций  над ведомостями; 7 – окно ведомости  для ввода исходных данных  и выполнения вычислений; 8 – масштаб изображения листа ведомости; 9 – закладки панели «Ведомости»

 

Программа обрабатывает одиночные теодолитные хода любой конфигурации. Вычисленные координаты одного хода можно использовать в качестве исходных при обработке другого хода. [6]

Количество ведомостей всех типов, а также объем данных в одной ведомости ограничиваются только ресурсами компьютера и операционной системы. Соответственно можно обрабатывать любое количество ходов, засечек, каталогов и т.д. с любым количеством точек. Все ведомости одного объекта взаимосвязаны друг с другом, что позволяет использовать координаты точек одной из ведомостей во всех остальных.

При обработке результатов полевых измерений в tGeodesySuite уравнивание теодолитного хода выполняется упрощенным способом. [2]

В приложении 2 представлена ведомость вычисления координат точек опорного теодолитного хода. В приложении 3, 8 – ведомость вычисления координат точек, определенных полярным методом. В приложении 4 – каталог координат углов поворота границ земельного участка.

Для обработки результатов полевых измерений по методу наименьших квадратов используется другая программа GeoMaster. Она позволяет обрабатывать плановые измерения, которые выполняют при инвентаризации и отводах земель.

Согласно руководству пользователя программа GeoMaster позволяет решать следующие задачи:

1. Уравнивание геодезических сетей любой сложности с последующей строгой оценкой точности.
2. Передача результатов полевых измерений из накопителей тахеометров.
3. Составление различных ведомостей и каталогов.

Для построения планов используется программа aGeodesySuite (рис. 2.2). Предназначена для автоматизации работ по созданию отчетных документов при инвентаризации и отводах земель. Эта программа удобна тем, что почти все данные необходимые для построения чертежей можно получить из программы, в которой ранее обрабатывались измерения. Позволяет печатать следующие графические и текстовые документы:

• План границ землепользования, с размещением землеустроительной таблицы и описанием границ смежных землепользователей.
• Государственный акт на земельный участок.
• Схема привязок вершин углов поворота границ землепользования.

Построение чертежей осуществляется в визуальном режиме на листе выбранного формата. Это позволяет размещать все элементы чертежа сразу в том месте, где они будут печататься. [7]

 

Рис. 2.2. Интерфейс программы aGeodesySuite [2]

 

1– панель Меню; 2 – панель инструментов «Стандартная»; 3 – панель инструментов «Формат»; 4 – панель инструментов «Инструменты»; 5 – панель инструментов «План и ситуация»; 6 – панель «Рабочее место»; 7 – Панель «Данные»; 8 – окно «Плана»; 9 – знаменатель масштаба меню

 

После вычисления площади земельного участка в установленных  границах по полученным координатам составляется план границ земельного участка. На плане границ земельного участка изображают все точки поворота границ земельного участка, номера точек отображают внутри плана, напротив точек. Длины линий выписывают в знаменатели, дирекционные углы линий – в числителе дроби по внешним границам земельного участка горизонтально напротив линий. При необходимости подписи длин линий  и дирекционных углов вносится на свободное место листа плана. На плане границ земельного участка также помещают:

• всего земель в границах плана, га;
• предоставлено в пожизненное наследуемое владение (пользование, собственность, аренду), га;
• описание границ смежных земель;
• условные обозначения земель с ограничениями в использовании;
• масштаб плана;
• штамп организации, фамилии, подписи исполнителей.

Далее следует выполнить оформление плана границ земельного участка. По умолчанию в программе tGeodesySuite установлен масштаб плана 1:1000. Если необходимо изменить масштаб, воспользуемся ниспадающим списком «масштаб плана» (рис. 2.3).

 

 

Рис. 2.3. Выбор масштаба [2]

 

Входим в меню «Инструменты» и выбираем команду «Мастера». В предложенном списке выбираем пункт «землеустроительный», появится окно «Заголовок плана» (рис. 2.4), в котором необходимо ввести название организации.