Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы определения и оценки точности площадей земельных участков 7
1.1. Обзор и анализ формул по оценке точности площадей земельных участков 7
1-2- Об основных положениях по созданию опорной межевой сети ,. 19
1-3. Применение измерительной техники в землеустройстве 22
Глава 2. Оценка точности определения площадей земельных участков 25
2.1- Обоснование выбора формулы для оценки точности площадей земельных участков и получения других оценок площадей 25
2.2. Расчет точности определения площадей земельных участков по аэрофотоснимкам 29
2.3. Системные исследования электронного тахеометра ЗТа5 с целью совершенствования межевания земель 35
2.3 1. Назначение» основные технические характеристики и устройство электронного тахеометра 35
2.3.2, Лабораторные исследования тахеометра ЗТа5 39
2.3.2.1. Проверка котролъного отсчета и исследование циклической погрешности... -39
2.3.2.2- Исследование фазовости светового пучка 40
2.3.2.3- Исследование точности измерения горизонтального и вертикального углов . 41
2,3-2-4. Исследование точности измерения расстояния и определения превышения 43
2-3.3, Полевые исследования тахеометра 3Ta5 43
2.3.3Л. Исследование точности измерения расстояний 43
2-3.3.2. Исследование точности измерения горизонтального угла-.-46
2.3.3.3- Исследование точности измерения вертикального угла 47
2-3.3.4- Исследование точности определения площади земельного участка 48
2.3-3-5- Исследование точности определения высоты знака 49
2-4- Создание опорной межевой сети на базе применения электронного тахеометра ЗТа5 51
2.4.1- Создание опорной межевой сети в виде линейно-углового геодезического четырехугольника 51
2-4-2- Создание опорной межевой сети в виде лучевой системы 55
2-4.3. Создание опорной межевой сети в виде полигонометрического хода 59
Глава 3. Точности определения координат точек (межевых знаков) по материалам аэрофотосъемки 63
3-1. Устройство и основные технические характеристики мотодельтоплана 63
3-2. Аэрофотосъемка земельного участка 65
3-3, Фотограмметрическая обработка материалов аэрофотосъемки- Исследование точности определения
координат и высот точек 69
Заключение 73
Литература 75
Приложения 79
- Об основных положениях по созданию опорной межевой сети
- Расчет точности определения площадей земельных участков по аэрофотоснимкам
- Назначение» основные технические характеристики и устройство электронного тахеометра
- Создание опорной межевой сети в виде лучевой системы
Введение к работе
Межевание земель представляет собой комплекс
градостроительных и землеустроительных работ по определению местоположения земельного участка, установлению и закреплению его границ на местности, определению площади.
Вопросы определения и оценки точности площадей земельных участков в особенности стали актуальными после известного постановления правительства РФ "О государственной кадастровой оценке земель" (1999 г.)> направленного на определение кадастровой стоимости земельных участков, базирующейся на классификации земельных участков, анализе рыночных цен и иной информации об объектах недвижимости.
Массовая передача участков в собственность, купля, продажа и дарение земель и в том числе городских, поставила новые требования к точности межевания земель, в частности: повышение точности определения площадей участков; приведение в соответствие величин площадей записанных в свидетельствах на право собственности с фактическими площадями; повышение точности записи площадей в правоустанавливающих документах. Поэтому совершенствование методов и средств, обеспечивающих выполнение вышеперечисленных требований, является актуальной темой научных исследований.
Крупным событием, определяющим земельную политику в стране на многие годы, явился «Федеральный закон о государственном земельном кадастре» (2000г.)» в котором определены:
основные термины земельного кадастра;
цели создания и ведения земельного кадастра-полномочия органов государственной власти, субъектов
Федерации и местного самоуправления по ведению земельного кадастра;
-4-состав сведений и документов земельного кадастра;
порядок ведения земельного кадастра и другие вопросы.
В развитие Федерального закона, на основе Инструкции [16], разработаны два нормативных документа: «Инструкция по межеванию земельных участков» (проект)(2000г-) и «Основные положения об опорной межевой сети» (2002г.)
На фоне быстрого развития земельных отношений, методы и средства, регламентированные вышеуказанными документами, нуждаются в дальнейшем совершенствовании в плане оптимизации методики межевания, точности и оперативности определения площадей земельных участков,
В соответствии с вышеизложенным, целью настоящей работы является определение точности и методики межевания земель на базе применения электронного тахеометра и материалов аэрофотосъемки, выполненной средствами малой авиации с мотодельтоплана с использованием нетопографической камеры.
В работе ставятся следующие задачи: систематизировать и обобщить существующие методы оценки точности определения площадей земельных участков; обосновать выбор формулы для оценки точности определения площадей земельных участков и получения других земельно-кадастровых оценок; рассчитать земельно-кадастровые оценки для малых городов и поселков; установить точность определения площадей земельных участков по аэрофотоснимкам разных масштабов; установить точность определения координат точек (межевых знаков) по материалам аэрофотосъемки, выполненной с мотодельтоплана нетопографической камерой; разработать методику межевания земель на базе применения электронных тахеометров и материалов аэрофотосъемки.
В связи с поставленными задачами, в работе проведены^обзор и анализ формул по определению и оценке точности площадей земельных
участков с целью определения влияния входящих в них параметров на результаты земельно-кадастровых оценок; анализу точностных характеристик электронных тахеометров при работах по межеванию; рассмотрению аспектов применения метода аэрофототопографической съемки для инвентаризации земель; теоретические и экспериментальные исследования точности определения площадей небольших земельных участков по аэрофотоснимкам разных масштабов- Результаты исследований по этим вопросам нашли отражение в главе 1.
Основным параметром, характеризующим точность всех аналитических методов расчета оценки точности площадей земельных участков, является средняя квадратическая погрешность положения межевого знака- В «Инструкции по межеванию земель» значения этих погрешностей приняты фиксированными величинами- Для оценки точности площадей земельных участков и получения земельно-кадастровых оценок, рекомендована, формула nip =?mt\P, в главе 2
приведены числовые значения этих оценок; установлены масштабы аэрофотоснимков, обеспечивающие точность определения площадей земельных участков в малых городах и поселках, в сельских населенных пунктах и на землях сельскохозяйственного назначения, В главе 2 рассмотрена возможность применения электронного тахеометра ЗТа5 для совершенствования технологии межевания земель по следующей программе: лабораторные исследования тахеометра; полевые исследования тахеометра; полевые исследования точности построения различных видов опорных межевых сетей; экспериментальные исследования компьютерных программ, заложенных в тахеометр для конкретных целей межевания.
В последние годы нашли применение средства малой авиации — мотодельтапланы, позволяющие оперативно, при небольших затратах средств, выполнить аэрофотосъемку небольшого земельного участка (садоводческого товарищества, дачного поселка, сельского населенного
пунктами др.)» с целью составления фотоплана, ортофотоплана для решения различных инженерных и хозяйственных задач. В 3 главе рассмотрены технология и опыт аэрофотосъемки земельного участка с мотодельтаплана нетопографической камерой и результаты исследования точности определения координат и площадей участков фотограмметрическим способом.
Научной новизной проведенных исследований является: разработка метода расчета точности определения расстояния между контрольными точками местности тахеометром, позволяющего уточнить метод, применяемый в настоящее время; предложение метода оценки точности площадей земельных участков для вьтолнения расчета земельно-кадастровых оценок; получение оценки точности определения площадей земельных участков по аэрофотоснимкам разных масштабов; получение оценки точности определения координат межевых знаков по аэрофотоснимкам.
Практическая значимость заключается в выработке рекомендаций по точностным характеристикам межевания земель разных градаций и по использованию взаимосвязанных между собой процессов наземного, базирующегося на применении электронных тахеометров, и аэрофототопографического, базирующегося на использовании средств малой авиации, обеспечивающих точность соответствующую нормативным требованиям к межеванию земель.
Об основных положениях по созданию опорной межевой сети
Согласно Основным положениям [25] опорная межевая сеть (ОМС) является геодезической сетью специального назначения, создаваемой для координатного обеспечения государственного земельного кадастра, государственного мониторинга земель, землеустройства и других мероприятий по управлению земельным фондом России.ОМС предназначена для;установления координатной основы на территориях кадастровых округов, районов, кварталов;ведения государственного реестра земель кадастрового округа, района, квартала и дежурных кадастровых карт (планов);проведения работ по государственному земельному кадастру, землеустройству, межеванию земельных участков, государственному мониторингу земель и координатному определению иных государственных кадастров;государственного контроля за состоянием, использованием и j охраной земель;проектирования и организации выполнения природоохранных, почвозащитных и восстановительных мероприятий по сохранению природных ландшафтов и особо ценных земель; - 20 установления границ земель особо подверженных геологическим и техногенным воздействиям;информационного обеспечения государственного земельного кадастра данными о количественных и качественных характеристиках и местоположении земель для установления их цены, платы за пользование» экономического стимулирования и рационального землепользования;инвентаризации земель различного целевого назначения;решения других задач государственного земельного кадастра, государственного мониторинга земель и землеустройства.
В зависимости от градации обслуживаемых земель, опорную межевую сеть создают двух классов, обозначаемых ОМС1 и ОМС2. Средние квздратические погрешности взаимного положения пунктов не должны превышать: для ОМС1 - 0,05 м; для ОМС2 - 0,10 м.
ОМС1 создают в городах для решения задач по установлению (восстановлению) границ городской территории, а также границ земельных участков как объектов недвижимости, находящихся в собственности (пользовании) граждан или юридических лиц,
ОМС2 создают в черте других поселений для решения вышеуказанных задач на землях сельскохозяйственного назначения и других землях для межевания земельных участков, государственного мониторинга и инвентаризации земель, создания базовых карт (планов) земель и др.
Плотность пунктов ОМС должна обеспечить необходимую точность последующих работ по государственному земельному кадастру, государственному мониторингу земель и землеустройству. При этом плотность пунктов должна быть н менее: четырех на 1 кв- км - в черте города;- двух на 1 кв. км - в черте других поселений;- четырех на один населенный пункт - в поселениях площадью менее - 21 2 кв. км.На землях сельскохозяйственного назначения и дргих землях число пунктов ОМС устанавливают техническим проектом.
Координаты пунктов ОМС определяют либо глобальными спутниковыми системами ГЛОНАСС и GPS, либо наземными способами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их комбинациями. Во всех случаях должна быть обеспечена необходимая точность взаимного положения пунктов ОМС,Координаты пунктов ОМС2 могут быть определены фотограмметрическим способом. При этом заданная точность положения пунктов должна быть обоснована необходимыми расчетами.Пункты ОМС должны быть привязаны не менее, чем к двум пунктам государственной геодезической сети. Пункты ОМС2 могут быть привязаны не менее, чем к трем пунктам ОМС1.
На местности пункты ОМС закрепляют знаками установленной конструкции, обеспечивающими долговременную сохранность пунктов. При этом, по возможности, пункты размещают на землях, находящихся в государственной или муниципальной собственности с учетом их доступности для наблюдения. В других случаях размещения пунктов ОМС необходимо получить письменное согласие собственника, владельца или пользователя земельным участком, на котором располагаются эти пункты.
В работах по государственному земельному кадастру, государственному мониторингу земель и землеустройству координаты пунктов опорной межевой сети определяют в местной системе координат, надежно связанной с государственной системой координат. При этом в зависимости от протяженности по долготе территория объекта может располагаться в одной или нескольких зонах. Плоские прямоугольные координаты вычисляют в местных системах в проекции Гаусса-Крюгера, используя местные координатные сетки.
- 22 Математическую обработку результатов измерений выполняют в соответствии с руководствами и инструкциями- При этом должна быть выполнена оценка точности результатов измерений. Значения средних квадратических погрешностей взаимного положения пунктов для каждого класса должны соответствовать настоящим Основным положениям. [25]
Расчет точности определения площадей земельных участков по аэрофотоснимкам
Для исследования точности определения площадей земельных участков, на основе материалов аэрофотосъемки выполненной с мотодельтоплана (см. главу 3), на часть садоводческого товарищества «Чкаловское» было изготовлено три аэрофотоснимка в масштабах 1 ;500, 1:1000 и 1:2000, по которым выбрано три садовых участка площадью Стороны участков были измерены тремя способами: непосредственно стальной 50-ти метровой рулеткой с наименьшим провисанием и четкой фиксацией отсчетов; непосредственно, по аэрофотоснимкам названных масштабов (измерения выполнены с помощью лупы, измерителя и масштабной линейки); косвенно, по координатам углов участков, определенных электронным тахеометром полярным способом с пунктов геодезического полигона, расположенных на расстоянии 100-200 м от садовых участков Результаты измерения сторон участков рулеткой, по аэрофотоснимкам и вычисления по координатам углов, приведены в прил.1..
Из сравнения полученных оценок с данными табл. 2,3, установлено, что, при соблюдении условия (2.8), аэрофотоснимки масштаба 1:500 обеспечивают точность определения площадей земельных участков в городах, поселках, сельских населенных пунктах, пригородных зонах и садовых товариществах; масштаба 1:1000 - в сельских населенных пунктах, пригородных зонах, садоводческих товариществах, и на землях сельскохозяйственного назначения (при площади участка до 100 га); масштаба 1:2000 - на землях сельскохозяйственного назначения (при площади участка более 100 га). - 35 2.3 Системные исследования электронного тахеометра ЗТа5 с целью совершенствования межевания земель 2.3,1. Назначение, основные технические характеристики и устройство электронного тахеометра ЗТа5
Тахеометр ЗТа5 (рис.2.2.) предназначен для выполнения крупномасштабных топографических съемок, создания сетей планово-высотного обоснования, выполнения исполнительных съемок застроенных территорий, автоматизированного решения в полевых условиях различных инженерных задач при помощи прикладных программ. Результаты измерений могут быть записаны в карту Для проведения оперативного контроля светодальномера служит блок контрольного отсчета /БКО/, состоящий из призмы, закрепленной в оправе в виде крышки, надеваемой на объектив зрительной трубы.
Тахеометр имеет панель управления и дисплей, индицирует буквенные идентификаторы и цифровую информацию в четырех строках.В зависимости от характера решаемых задач можно выбрать четыре шаблона дисплея: измерение углов; съемка в полярных координатах; съемка в прямоугольных координатах; измерение углов, горизонтального проложения и превышения.Расстояние может быть измерено в трех режимах: непрерывного измерения, быстрого измерения и основном.Для оценки состояния прибора предусмотрен вывод на дисплей двух текстовых функций: показания угла наклона вертикальной оси и показания состояния источника питания.Пакет прикладных программ включает:- определение координат станции по координатам двух точек с известными координатами;- ориентирование тахеометра относительно исходного дирекционного угла;- ввод координат станции;- определение координат невидимой точки объекта прямоугольной формы;- вычисление площади земельного участка;- измерение недоступного расстояния;- определение высоты недоступной точки;- вынос запроектированной точки в натуру.
Назначение» основные технические характеристики и устройство электронного тахеометра
Для проведения оперативного контроля светодальномера служит блок контрольного отсчета /БКО/, состоящий из призмы, закрепленной в оправе в виде крышки, надеваемой на объектив зрительной трубы.
Тахеометр имеет панель управления и дисплей, индицирует буквенные идентификаторы и цифровую информацию в четырех строках.В зависимости от характера решаемых задач можно выбрать четыре шаблона дисплея: измерение углов; съемка в полярных координатах; съемка в прямоугольных координатах; измерение углов, горизонтального проложения и превышения.Расстояние может быть измерено в трех режимах: непрерывного измерения, быстрого измерения и основном.
Для оценки состояния прибора предусмотрен вывод на дисплей двух текстовых функций: показания угла наклона вертикальной оси и показания состояния источника питания.
Пакет прикладных программ включает:- определение координат станции по координатам двух точек с известными координатами; - ориентирование тахеометра относительно исходного дирекционного угла; - ввод координат станции; - определение координат невидимой точки объекта прямоугольной формы; - вычисление площади земельного участка; - измерение недоступного расстояния; - определение высоты недоступной точки; - вынос запроектированной точки в натуру. Результаты измерений записываются и хранятся в карте памяти. Обмен данными с компьютером (передача файлов в компьютер, запись - 39 файлов из компьютера в карту памяти и другие операции) осуществляется с помощью специальной программы. Контрольные проверки включают: - проверки и поправки дальномера с помощью блока контрольного отсчета (БКО); - проверку масштабной частоты; - калибровку (коллимационная погрешность, место нуля вертикального круга и индекс датчика наклона) 2.3.2. Лабораторные исследования тахеометра ЗТа5 Лабораторные исследования тахеометра выполнены в Программа исследований включала: - проверку контрольного отсчета и исследование циклической погрешности; - исследование фазовости светового пучка; - исследование точности измерения горизонтального и вертикального углов; - исследование точности измерения расстояния и превышения на эталонном базисе. Для проверки поправки дальномера тремя приемами измерены метровые интервалы компаратора, начиная с 3 до 13 метров. Прием включал пять отсчетов, выполненных в автоматическом режиме, между которыми изменяли наведение прибора на отражатель. За окончательные значения измерений каждого интервала приняты средние из 15 отсчетов. Согласно паспорту прибора, заводское значение контрольного отсчета равно 65 мм, фактически получено 68 мм. - 40 Поэтому уменьшили значение контрольного отсчета на 3 мм, надев на объектив БКО, и вновь выполнили измерения, В качестве примера, в табл.2,4 приводятся результаты окончательной проверки значения контрольного отсчета одним приемом на интервале компаратора в Юм.
Для исследования циклической погрешности дальномера по той же программе в автоматическом режиме измерили те же интервалы компаратора- На всех метровых интервалах отклонения измеренных значений от эталонных не превышали 2 мм, поэтому не было необходимости в построении графика циклической погрешности для введения поправок в результаты измерений 23.2,2 Исследование фазовости светового пучка дальномера
Исследование фазовости светового пучка выполнено на интервале компаратора в 13 м. Для этого перекрестие сетки нитей сначала наводили на центр призмыа а затем на ее края. Результаты исследования фазовости светового пучка приведены в табл-2, из которой видно увеличение отсчетов на краях призмы примерно на 3 см. Так, средний отсчет в центре призмы был 13,001 м, а на краях - 13,031 м- Поэтому при измерении коротких линий перекрестие сетки нитей следует четко
Создание опорной межевой сети в виде лучевой системы
Способ обработки неметрических снимков, основанный на использовании измеренных или вычисленных расстояний между точками снимка, разработан В ЛЮрченко [35].Фотограмметрическая обработка материалов аэрофотосъёмки выполнена стереофотограмметрической системой «Талка», действующей на базе персонального компьютера Pentium IIL Система позволяет выполнить весь комплекс фотограмметрических работ по материалам аэрофото- и космических съёмок (развитие фототриангуляции, создание фотопланов, ортофотопланов, фотосхем, цифровых моделей рельефа местности и векторизированных контуров объектов).
В результате обработки снимков получены координаты и высоты контрольных точек» оценка точности которых выполнена путем сравнения с эталонными значениями, полученными электронным тахеометром ЗТа5 с пунктом триангуляции геодезического полигона. В результате математической обработки экспериментальных данных получены следующие оценки:- средняя квадратическая погрешность планового положения точки М = 0,63 м; - средняя квадратическая погрешность положения точки по высоте Мн " 2,9 м. -71-Полные результаты математической обработки измерений приведены в приложении 5 По результатам исследований можно сделать следующие выводы; 1. Материалы аэрофотосъемки, выполненной с мотодельтаплана, выгодно использовать для оперативного составления ортофотопланов сельских населенных пунктов, пригородных зон и садоводческих товариществ. Полученная при этом точность планового определения точек примерно соответствует требованиям Инструкции [16] к этой категории земель, согласно которой средняя квадратическая погрешность планового положения межевых знаков должна быть в пределах от 0,2 до 0,5 м, в зависимости от рекомендуемая масштабов кадастровых карт и планов. Для земель же сельскохозяйственного, где установлен норматив от 1 до 2,5 м, будет иметь место значительный запас точности.
Если координаты межевых знаков получают измерениями по плану» ортофотоплану, то для условий городской застройки можно принять 0,3 мм на плане, а для сельских населенных пунктов и сельскохозяйственных земель с четкими очертаниями 0,5 мм, [25]. Тогда для самых распространенных масштабов, применяемых для межеванияэтих категорий земель, будем местности, соответственно, 1:1000 (0,3 и 0,5 м); 1:2000 (0,6 и 1,0 м). Следовательно, точность определения .координат межевых знаков» а соответственно и площадей земельных участков фотограмметрическим способом, с применением программного комплекса "Талка", удовлетворяет требованиям- Способ может быть применен не только в сельских населенных пунктах, но и, в отдельных случаях, в городах.
Погрешности определения высот точек чрезмерно велики и не могут обеспечить рисовку рельефа и решение различных инженерных задач- Для повышения точности определения координат и высот точек (межевых знаков) следует установить на мотодельтаплане 72-топографическую камеру и повысить точность маркировки опознаков в натуре.
Качество материалов аэрофотосъемки зависят от стабильности полета МДП, на которую влияют два основных фактора: состояние атмосферы и квалификация пилота.2. Спекгрозональные аэрофотоснимки можно использовать для изучения почвенного и растительного покрова,3. Крупномасштабные ортофотопланы и отдельные аэрофотоснимки позволяют не только оперативно решать вопросы инвентаризации и различных сделок с землей (купля, продажа, дарение и др.), но и дают возможность вьшолнять проектные решения (газопровод, водопровод, линии электропередач и др.), а также позволяют разрешать земельные споры.4. Технологию аэрофототопографической съемки с использованием мотодельтоплановых снимков рекомендуется применять при проведении земельно-кадастровых работ на малых (до 10 кв. км) разрозненных участках.
