погрешность определения площади картометрическим методом (3 видео)

Содержание

Способы определения площади земельного участка
Основные способы
Аналитический способ
Графический метод
Механический способ
Погрешность определения площади
Определение площади участка на ПКК
Использование аналитического, картометрического и фотограмметрического методов
Картометрический и фотограмметрический методы
💥 Видео

Видео:Точность и погрешность измеренийСкачать

Способы определения площади земельного участка

При проведении землеустроительных работ используются различные способы вычисления площадей участков земли. Применение этих способов зависит от ценности этих участков, их величины, формы границ, наличия и точности данных измерений на местности, наличия карт необходимой точности и планов участков.

Видео:Вебинар "АРГО 7: Расчет погрешностей точек и площадей в МП и ТП" (04.10.2018)Скачать

Основные способы

Существует три основных способа определения площадей:

При использовании аналитического способа определение площади производится по результатам полевых угловых и линейных измерений (или координат) характерных точек.

Для графического способа используются данные измерений на плане и карте.

Такой способ чаще всего используется при отсутствии информации полевых измерений.

При механическом способе площадь определяется по плану с помощью специального устройства — планиметра.

Иногда используется комбинированный способ определения площади. Например, общая площадь участка определяется по координатам характерных точек аналитическим способом, а площади внутренних участков определяются по плану с помощью графического или механического методов.

Эти три метода имеют различные показатели точности.

Точности других методов, использующих топографическую информацию с планов, зависят еще и от погрешностей приборов, качества плана, масштаба, деформации бумаги.

Аналитический способ

Аналитический способ позволяет по координатам характерных точек границ участка определить его площадь. При этом используются формулы аналитической геометрии.

В соответствии с ними площадь многоугольника S может быть определена по формуле:

Xi и Yi — координаты i-той характерной точки участка, имеющего вид многоугольника;
i — порядковый номер характерной точки ЗУ. Этот параметр меняется от 1 до n;
n — число характерных точек.

Если участок имеет четырехугольную форму, то, в общем случае, для него расчет площади производится по приведенной выше формуле с учетом того, что n=4.

Если участок имеет форму трапеции и известны его стороны, то площадь такого участка можно определить по формуле:

a и b — основания фигуры;
h – высота трапеции.

При расчете четырехугольника неправильной формы, когда известны размеры его сторон, вначале определяют величину полупериметра p:

a,b,c,d — величины сторон.

Тогда площадь участка Sу будет равна:

При этом по контуру границ участка производится замер азимута каждой характерной точки. Также определяется расстояние от одной характерной точки до следующей за ней точки. Вся эта информация в дальнейшем вводится в ЭВМ, которая по специальной программе производит расчет площади ЗУ.

Графический метод

При расчете площади участка графическим методом чаще всего изображенный на плане участок сложной формы делят на участки элементарного вида (треугольники, прямоугольники, трапеции), затем вычисляют и суммируют площади этих фигур.

Точность графического метода зависит от точности графического измерения на плане. Известно, что точность измерения с помощью циркуля постоянна и равна 0,1 мм. Поэтому относительная ошибка при измерении коротких линий больше, чем при измерении длинных линий. В связи с этим желательно, чтобы простые фигуры были больших размеров и с близкими по размерам основаниями и высотами.

Такой метод удобен в случае, когда имеется небольшое количество характерных точек. В противном случае целесообразнее определять площадь участка по координатам точек, измеренных на плане.

Палетка представляет собой прозрачный лист, на который нанесены деления. Этот лист накладывается на план участка. Сосчитав количество делений, входящих в контур участка, и определив площадь одного деления с учетом масштаба, можно оценить площадь участка.

Недостаток такого графического метода состоит в том, что количество неполных квадратов приходится оценивать на глаз. В результате этого ухудшается точность данного метода.

Механический способ

Механический способ используется в тех случаях, когда по плану необходимо оценить площадь большого участка со сложными границами. Для осуществления этого метода используются планиметры.

Планиметр представляет собой прибор, который позволяет определить площадь плоской фигуры путем обвода ее контура. Он состоит из двух рычагов и каретки со счетным механизмом. На полюсном рычаге имеется игла, которая втыкается в план и является полюсом. Вокруг полюса по контуру участка движется обводной шпиль.
Точность метода зависит от размеров участка и свойств плана.

Видео:Картометрический метод определения координатСкачать

Погрешность определения площади

При определении площадей участков возникают неточности, которые характеризуются погрешностями. Погрешность — это разность между вычисленной величиной площади участка и ее истинной величиной.

Для различных методов определения площади такие погрешности могут быть различными.

Для аналитического метода точность расчета площади зависит исключительно от погрешностей, связанных с измерением координат поворотных точек. При этом, средняя квадратическая погрешность (СКП) аналитического метода расчета (mp) определяется формулой:

mt — СКП расположения поворотных точек;
P — площадь участка.

Для примера можно взять допустимые при межевании точности mt, которые определены соответствующими нормативными актами (например, Приложением к приказу МЭР № 518). Эти точности зависят от типа земель.

Так, для населенных пунктов этот показатель равен 10 см, а для дачных участков и садоводств-20 см. Таким образом, для садового участка в 600 кв. м точность определения площади аналитическим методом может составить:

При реализации графического метода на его точность влияют погрешности измерений, погрешности составления плана, деформация бумаги. Относительная погрешность такого метода составляет от 1:500 до 1:1000.

Точность механического метода также зависит от погрешностей составления плана (или карты), состояния бумаги, на которой нанесен план участка. Кроме того, на точность этого метода влияет размер участка. Этот метод не рекомендуется применять для участков размером менее 10-12 см2.

В благоприятных условиях относительная погрешность измерений площади планиметром может достигать 1:400.

При покупке квартиры можно получить налоговый вычет. Подробнее об этом читайте в нашей статье.

Хотите оформить в собственность участок, взятый в аренду на 49 лет? Здесь есть подробная инструкция.

Видео:Использование аналитического, картометрического и фотограмметрического методовСкачать

Определение площади участка на ПКК

Публичная кадастровая карта (ПКК) — это онлайн-сервис, с помощью которого любой гражданин может узнать основные характеристики любого земельного участка, помещенные в кадастр недвижимости (ЕГКН).

Для того, чтобы узнать величину площади с помощью ПКК, надо зайти на страницу http://pkk5.rosreestr.ru и найти участок на карте. Для этого используется специальное меню, которое позволяет определить участок по кадастровому номеру, адресу.

Так, введя в поисковую систему ПКК адрес участка, можно получить его расположение на карте и некоторые данные.

Необходимо отметить, что не все участки земли можно таким образом найти по адресу. Например, при нахождении участка c кадастровым номером 50:38:0050302:130 в таблице его параметров указан адрес: «обл. Московская, р-н Зарайский, снт «Изобретатель», уч-к 116″.

Однако при обращении к ПКК с использованием этого адреса система дает сбой. Подобный результат получается и при обращении к ПКК на других страницах.

Это говорит о том, что система поиска земельного участка на ПКК по адресу не до конца отработана Росреестром.

Чтобы определить площадь участка по координатам, вначале необходимо узнать эти координаты. Если участок уже найден на карте, то приблизительные координаты характерных точек можно определить, подводя к ним курсор. По этим координатам, в дальнейшем, можно определить площадь участка по формуле для аналитического метода.

Более точно координаты характерных точек участка можно узнать только при платном заказе выписки из ЕГРН для этого участка.

По новому закону в связи с объединением баз данных ЕГРП и ЕГРН такая выписка с 1.01 2017 года заменяет собой свидетельство на объект недвижимости, кадастровый паспорт, кадастровую выписку и выписку из ЕГРП. То есть, выписка из ЕГРН является основным документом на недвижимость.

Видео:Военная топография определение полных прямоугольных координатСкачать

Использование аналитического, картометрического и фотограмметрического методов

Автор: Дехканова Н.Н., к.э.н., начальник отдела геодезии и картографии Управления Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Кировской области.

Мы рассмотрим лишь три из пяти методов, использование которых законодательно установлено при определении координат характерных точек границ земельного участка, а также контура здания, сооружения или объекта незавершённого строительства на земельном участке. Это картометрический, фотограмметрический и аналитический методы.

Разговор коснётся заполнения реквизитов «1» и «2» раздела «Сведения о выполненных измерениях и расчётах» межевого/технического плана в части указания одного из трёх рассматриваемых методов определения координат, который может применяться при осуществлении кадастровых работ, а также формул для расчёта средней квадратической погрешности положения характерных точек границ при использовании данных методов.

Законодательную основу рассматриваемых вопросов составляют положения:

Федерального закона от 24.07.2007 №221-ФЗ (ред. от 30.12.2015) «О государственном кадастре недвижимости» (далее – Закон о кадастре);
Приказа Минэкономразвития РФ от 28.07.2011 №375 «Об определении требований к картам и планам, являющимся картографической основой государственного кадастра недвижимости» (далее – Приказ №375);
Приказа Минэкономразвития России от 13.11.2015 №848 «Об утверждении требований к картам и планам, являющимся картографической основой Единого государственного реестра недвижимости, а также к периодичности их обновления» (далее – Приказ №848);
Приказа Минэкономразвития России от 24.11.2008 №412 (ред. от 12.11.2015) «Об утверждении формы межевого плана и требований к его подготовке, примерной формы извещения о проведении собрания о согласовании местоположения границ земельных участков» (далее – Приказ №412);
Приказа Минэкономразвития России от 08.12.2015 №921 «Об утверждении формы и состава сведений межевого плана, требований к его подготовке» (Зарегистрировано в Минюсте России 20.01.2016 №40651) (далее – Приказ №921);
Приказа Минэкономразвития России от 01.09.2010 №403 (ред. от 04.12.2015) «Об утверждении формы технического плана здания и требований к его подготовке»;
Приказа Минэкономразвития России от 23.11.2011 №693 (ред. от 25.02.2014) «Об утверждении формы технического плана сооружения и требований к его подготовке»;
Приказа Минэкономразвития России от 10.02.2012 №52 (ред. от 03.12.2015) «Об утверждении формы технического плана объекта незавершенного строительства и требований к его подготовке»;
Приказа Минэкономразвития России от 17.08.2012 №518 «О требованиях к точности и методам определения координат характерных точек границ земельного участка, а также контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке» (далее – Приказ №518);
Письма ФГБУ «ФКП Росреестра» от 14.10.2015 №10-3613-КЛ «О рассмотрении обращения»;
Письма Роснедвижимости от 03.03.2008 №ВК/0834@ «О выдаче заинтересованным лицам сведений государственного кадастра недвижимости»;
ГКИНП-05-029-84. Основные положения по созданию и обновлению топографических карт масштабов 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:500000, 1:1000000 (утв. ГУГК СССР);
ГКИНП-02-033-82. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 (утв. ГУГК СССР 05.10.1979);
ГКИНП (ГНТА)-02-036-02. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов.

Перейдём теперь к вопросу использования картометрического метода.

Что предусматривает данный метод? Естественно, использование некой картографической основы.

В соответствии с частью 2 статьи 6 Закона о кадастре картографической основой государственного кадастра недвижимости (далее – картографическая основа кадастра) являются карты, планы, требования к которым определяются органом нормативно-правового регулирования в сфере кадастровых отношений.

Приказом №375 утверждены «Требования к картам и планам, являющимся картографической основой государственного кадастра недвижимости».

Важно! Документ утрачивает силу с 01.01.2017 в связи с изданием Приказа №848.

Если сегодня в соответствии с пунктом 2 Приказа №375 картографической основой кадастра являются:

1. карты (планы), представляющие собой фотопланы местности масштаба 1:5000, созданные на основе данных дистанционного зондирования Земли с разрешающей способностью 0,5м (космическая съёмка, аэрофотосъёмка), не содержащие сведений, отнесённых к государственной тайне, созданные в картографической проекции и системе координат, установленной для ведения государственного кадастра недвижимости;

2. карты (планы), представляющие собой цифровые топографические карты и планы, не содержащие сведений, отнесённых к государственной тайне, сформированные в векторной форме, созданные в государственной системе координат.

То в соответствии с пунктом 2 Приказа № 848 картографической основой будут:

1. фотопланы (ортофотопланы) и (или) цифровые топографические планы масштаба 1:2000 – для территории населённых пунктов, и только при их отсутствии допускается использовать фотопланы (ортофотопланы) и (или) цифровые топографические планы масштабов 1:5 000 и 1:10 000;

2. фотопланы (ортофотопланы) и (или) цифровые топографические карты масштаба 1:10000 и масштаба 1:25000 – для экономически освоенных территорий, территорий повышенного риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и приграничных территорий, а при их отсутствии допускается использовать цифровые топографические карты масштаба 1:50000;

3. цифровые топографические карты масштаба 1:50000, 1:100000 – для территорий за границами населённых пунктов.

Что мы имеем на сегодняшний день?

В ряде субъектов РФ имеются созданные в разное время различными организациями ортофотопланы, отнесённые большей частью к документам государственного фонда данных, полученных в результате проведения землеустройства.

Ещё в письме Роснедвижимости от 03.03.2008 №ВК/0834@ «О выдаче заинтересованным лицам сведений государственного кадастра недвижимости» было отмечено, что материалы геодезических и картографических работ не относятся к документам государственного фонда данных, полученных в результате проведения землеустройства. Следовательно, создаваемые Роснедвижимостью и передаваемые ею в территориальные органы Роснедвижимости по субъектам Российской Федерации цифровые ортофотопланы в силу закона причисленные к материалам государственного картографо-геодезического фонда, являются единой картографической основой кадастра и предназначены в первую очередь для создания кадастровых карт различной тематической направленности.

Как это понимать? Кто может пользоваться картографической основой кадастра?

Что могут и должны использовать кадастровые инженеры в своей деятельности?

В соответствии с пунктом 1 Приказа №375 картографическая основа кадастра создается в целях составления и ведения кадастровых карт, а также предоставления сведений, внесённых в государственный кадастр недвижимости (далее – ГКН). Кто осуществляет эти полномочия? Конечно же, орган, осуществляющий кадастровый учёт и ведение государственного кадастра недвижимости (на сегодняшний день это ФГБУ «ФКП Росреестра» и его филиалы) [1] .

Состав сведений ГКН об объекте недвижимости указан в статье 7 Закона о кадастре, при этом в указанной статье приведён исчерпывающий список.

Важно! Данные ортофотопланов не являются сведениями государственного кадастра недвижимости, как и данные инвентаризационных планов, поэтому при обращении заинтересованных лиц орган кадастрового учёта выдаёт сведения ГКН в виде кадастровых планов территорий, а не копии цифровых ортофотопланов. И это правильно!

Поэтому неверно будет считать, что картографическая основа кадастра – это именно та основа, которая предназначена для деятельности кадастровых инженеров при выполнении работ по определению координат картометрическим методом.

Что же тогда использовать в качестве картографического материала для определения координат?

Рассмотрим сначала требования к точности определения координат картометрическим методом.

Для использования картометрического метода определения координат необходимо иметь картографический материал, основной частью которого является картографическое изображение. В качестве картографической основы кадастровых работ используются: государственные топографические карты различных масштабов, крупномасштабные планы городов или планы городов, создаваемые силами муниципальных управлений по архитектуре и градостроительству (масштабы 1:200 – 1:10000), ортофотопланы, планы лесоустройства масштабов 1:25000 и 1:10000, планы землеустройства различных масштабов.

Исходный картографический материал может быть представлен на бумажном и электронном носителе. Картографический материал на бумажном носителе представлен бумажными листами карт и планов, планами на жёсткой основе (фанера или алюминий) и картографическим изображением, построенным на пластике.

Определение уникальных характеристик точек (координат) связано с математической основой карты или плана. Согласно географической энциклопедии математическая основа карт и планов отражает геометрические законы построения карты и геометрические свойства изображения, обеспечивает возможность измерения координат, нанесения объектов по координатам, достаточно точные картометрические определения длин, площадей, объёмов, углов и др. К математической основе относят также проекцию карты, координатные сетки (географические, прямоугольные и иные) и масштаб.

Для определения координат точки Т1 (рисунок 1) необходимо восстановить перпендикуляры на соответствующие стороны координатной сетки, измерить отрезки и вычислить координаты по формулам:

где X_₀, Y_₀ – координаты юго-западного угла квадрата координатной сетки;

Δx, Δy – измеренные приращения координат.

Рис. 1. Определение координат точки с использованием координатной сетки

Согласно пункту 12 Приказа №518 при определении местоположения характерных точек, изображенных на карте (плане), величина средней квадратической погрешности зависит от категории земель и разрешённого использования земельных участков и принимается равной 0,0005м в масштабе карты (плана).

В этой связи средняя квадратическая ошибка определения положения точки может быть выражена формулой:

где M _T1 – средняя квадратическая ошибка определения положения точки;

m_XT1, m_YT1 – средние квадратические ошибки определения координат X, Y точки Т1 соответственно.

Как правило, средние квадратические ошибки равны и формула (2) преобразуется к виду:

Согласно пункту 24 «Основных положений по созданию и обновлению топографических карт масштабов 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000» (ГКИНП-05-029-84) точность нанесения координатной сетки не должна превышать 0,2мм в масштабе картографического материала. Минимизировать ошибки восстановления перпендикуляров можно путём контрольных измерений отрезков на противоположных сторонах квадрата координатной сетки (до точек a и b, см. рис.1) или другими способами.В свою очередь средние квадратические ошибки определения координат X, Y зависят от точности нанесения координатной сетки, точности восстановления перпендикуляра к стороне квадрата координатной сетки и точности измерения линейных отрезков.

Принимая во внимание вышесказанное, средние квадратические ошибки могут быть определены по формуле:

где m ₀ – средняя квадратическая ошибка положения координатной сетки;

m_{_{ΔX, ΔY}} – средняя квадратическая ошибка измерения отрезков.

Значения длин отрезков перпендикуляров на практике можно получить, используя в качестве технического средства измерения поперечный масштаб или линейку с миллиметровыми делениями. Точность измерений в случае применения поперечного масштаба, определяется ценой наименьшего деления, которое соответствует 0,1 величины основания поперечного масштаба. Основание поперечного масштаба принято равным двум сантиметрам. Величину точности измерения линейкой принимают равной точности графических определений – 1мм.

Но эти методы на практике сейчас применяются крайне редко, наиболее распространено определение координат методом, так называемой, электронной сколки, т. е. «оцифровки» чертежей, планов, карт и ввода этой информации в компьютер в виде растрового или векторного формата. Сканер также оцифровывает исходное изображение и с помощью соответствующих программ может превращать изображения в векторную форму. При снятии координат чертежа или карты местности оцифровываются только нужные, выбранные точки и линии.

Разрешающая способность и точность цифровой картографической продукции (далее – ЦКП) – это две её основные характеристики. Разрешающая способность – это минимальный шаг, с которым картографическая основа позволяет считывать координаты. Точность – это погрешность снятия координат, определяемая как отклонение измеренных значений координат точки от значений координат, полученных при наложении на исходный копируемый документ идеальной координатной сетки. Чем выше разрешающая способность, тем выше точность.

Точность существующих цифровых карт/планов колеблется в пределах от 0,005 до 0,03 дюйма. На результат работы также влияет точность действий исполнителя работ. В среднем хороший специалист вносит погрешность не более 0,004 дюйма » 0,0001м (1 дюйм = 2,54 сантиметра).

Точность цифровых ортофотопланов определяется: масштабом исходных фотоснимков; ошибками элементов внутреннего, взаимного и внешнего ориентирования исходных фотоснимков или их растровых полутоновых изображений; ошибками цифровой модели рельефа; величиной пикселя сканирования исходных фотоснимков и др [2] .

В таблице 1 представлены величины средних квадратических ошибок для различных способов измерений.

Значения средних квадратических ошибок определения
координат для различных способов измерения

Видео:#6 Аналитический метод определения координат. Случаи его возможного использованияСкачать

Картометрический и фотограмметрический методы

Картометрический и фотограмметрический методы

Картометрический метод заключается в определении координат межевых знаков по картографическому материалу. Выбор масштаба картографического материала зависит от требуемой точности. Как правило, используются карты крупного масштаба: 1:100 — 1:5000.

На картографическом материале, как правило, отображается квадратная координатная сетка зональной системы плоских прямоугольных координат. Стороны квадратов этой сетки обычно выражаются целым числом киллометров, поэтому ее называют километровой сеткой. Линии километровой сетки, проведенные с севера на юг параллельны осевому меридиану зоны (ось X), а линии, проведенные с запада на восток — параллельны экватору (ось Y).

Рассмотрим рисунок 44. Для определения плоских прямоугольных координат точки на карте находят квадрат километровой сетки в котором она находится, а затем опускают из точки перпендикуляры к сторонам квадрата. С помощью масштаба картографического материала определяют длины перпендикуляров. Зная значение координат линий квадрата километровой сетки вычисляют искомые значения координат точки.

Рисунок 44 — Картометрический метод

ФОРМУЛЫ СКП ДЛЯ КАРТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА

погрешность определения площади картометрическим методом

1500

Н2

1. Первый случай – непосредственно на топографической карте или плане.

В данном случае координаты каждой точки измеряются циркулем измерителем и линейки с поперечным масштабом.

Как известно, погрешность графического определения длины линии равна 0,2 мм в масштабе карты или плана. Тогда:

М2(t) = Mx2 + My2

М(t) = Mx2 + My2 = (0,2(M/1000))2 + (0,2(M/1000))2 = 0,2(M/1000) 2

Например: Масштаб топографического плана 1:М = 1: 500

В 1см – 5 м, в 1мм – 0,5м, в 0,1 мм – 0,05 м, 0,2 мм – 0,10 м, таким образом, Мх =0,10м, Му =0,10м, следовательно, М(t) = 0,14 м.

Для Масштаба 1:М = 1:10 000, М (t) = 2,83

2. Второй случай – по подложке (растровому изображению)

1500

Н2

По растру определяются координаты четырех перекрестий координатной сетки и сравнивают с истинными координатами. Фактически определяется качество сканирования топографической карты или плана.

1. dX1 = Xr 1 – X1; dY1 = Yr 1 – Y1

2. dX2 = Xr 2– X2; dY2 = Yr 2 – Y2

3. dX3 = Xr 3 – X3; dY3 = Yr 3 – Y3

4. dX4 = Xr 4 – X4; dY4 = Yr 4 – Y4

Mx = S (dXi )2 My = S (dYi )2

М(t) = Mx2 + My2 = S (dXi )2 + S (dYi )2

Фотограмметрический метод заключается в определении координат межевых знаков по снимкам, полученным в результате дистанционного зондирования Земли.

Согласно Приказу Роскартографии от 01.01.2001 N 10-пр «Виды и процессы геодезической и картографической производственной деятельности. Термины и определения. ОСТ «

Фотограмметрия — научная дисциплина и область техники, задачей которой является получение метрической, спектральной и семантической информации по снимкам.

Фотограмметрическая съемка — съемка, результатом которой являются фотографические изображения в визуализированном или цифровом виде, пригодные для целей последующей фотограмметрической обработки.

При определении местоположения характерных точек, совмещенных с контурами географических объектов, изображенных на карте (плане) или аэрофотоснимке, СКП принимается равной Мt = К*М. Где М – знаменатель масштаба карты или аэроснимка.

для фотограмметрического метода К принимается равным графической точности (например, при определении местоположения характерных точек по фотоснимкам – 0,0001 м);
для картометрического метода:

для населенных пунктов К принимается равным 0,0005 м; для земель сельскохозяйственного и иного назначения К принимается равным 0,0007 м.

(Проект Приказа Минэкономразвития России «Об утверждении требований к точности и методам определения координат характерных точек границ земельного участка, а также характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке»)

Аналитический метод определения координат – это получение координаты новых точек в результате расчетов или в геоинформационной системе.

4. Точность определения площади земельных участков

Кадастровый номер или обозначение

Формулы, примененные для расчета предельно допустимой погрешности определения площади земельного участка (∆Р), м2

∆Р = 3,5 *M(t) * S

Формула для расчета предельно допустимой погрешности определения площади земельного участка (∆Р), м2:

Средняя квадратическая ошибка Mt положения межевого знака относительно ближайшего пункта исходной геодезической основы не более, м

Допустимые расхождения при контроле межевания, м

Земли поселений (города)

Земли поселений (поселки, сельские населённые пункты); земли, предоставленные для ведения личного подсобного хозяйства, садоводства, огородничества, дачного и индивидуального жилищного строительства

Земли промышленности и иного специального назначения

Земли сельскохозяйственного назначения (кроме земель, указанных в п.2), земли особо охраняемых территорий и объектов

Земли лесного фонда, земли водного фонда, земли запаса

Примечание: Предельная средняя квадратическая погрешность межевого знака равна удвоенному значению M(t).

Метод спутниковых геодезических измерений

Способы позиционирования можно разделить на две группы:

автономные (15—30 м); дифференциальное (1—5 м);

относительные фазовые измерения:

статическое (5—10 мм); кинематическое (10—30 мм).

Наблюдения, выполняемые на одном пункте независимо от измерений на других станциях, называются автономными. Автономные наблюдения очень чувствительны ко всем источникам погрешностей, обеспечивают точность определения координат от нескольких метров и используются для нахождения приближенных координат.

Для повышения точности абсолютные измерения можно выполнять одновременно на двух пунктах: базовой станции, расположенной на точке с известными координатами (обычно пункте государственной геодезической сети), и подвижной станции, установленной над определяемой точкой.

На базовой станции измеренные расстояния до спутников сравнивают с вычисленными по координатам и определяют их разности. Эти разности называют дифференциальными поправками, а способ измерения — дифференциальным. Дифференциальные поправки учитываются в ходе вычислений координат подвижной станции после измерений либо при использовании радиомодемов уже в процессе измерений.

При увеличении расстояния между станциями точность падает. Для повышения точности измерений увеличивают время наблюдений, которое может колебаться от нескольких минут до нескольких часов.

При кодовых измерениях сигнал каждого спутника содержит его эфемериды — данные о его местоположении, позволяющие вычислить координаты спутника в земной системе координат, а также временную метку (время генерации сигнала – с использованием высокоточных атомных часов). Приемник, принимая сигнал от спутника, идентифицирует спутник по коду его сигнала, считывает временную метку и определяет время прохождения сигнала от спутника до приемника. Это позволяет вычислить дальность от приемника до спутника.

Однако, на приемнике сложно установить атомные часы, поэтому часы приемника и спутника идут не синхронно, а отличаются на некоторую поправку. Поэтому вычисленное расстояние от спутника до приемника называют псевдодальностью. Принципиальной формулой определения расстояния от спутника до приемника Rизм является формула 5

Где выражение под квадратным корнем — длина вектора, определенная через координаты спутника S и приемника P;
δts – для каждого спутника определяется с помощью станции управления и передается в составе навигационного сообщения;
δtа – предвычислятся на основе моделирования задержек прохождения сигнала через атмосферу.
Следовательно, формула содержит четыре неизвестных – координаты приемника и поправка за уход приемника.
Они определяются путем решения системы уравнений полученных по результатам одновременных наблюдений не менее 4 спутников.

Координаты определяются по результатам кодовых измерений с точностью около 3 м.

Кодовые измерения применяются при решении задач навигации. В геодезических работах кодовые измерения играют вспомогательную роль – служат для определения приближенных координат пунктов сети.

Для решения геодезических задач, когда необходимо получать координаты точек с высокой точностью, используют относительные измерения, при которых дальности до спутников определяют фазовым методом, и по ним вычисляют приращения координат или вектора между станциями, на которых установлены спутниковые приемники.

Различают два основных способа относительных измерений: статический и кинематический.

При статическом позиционировании, как и при дифференциальных измерениях, приемники работают одновременно на двух станциях — базовой с известными координатами и определяемой. После окончания измерений выполняется совместная обработка информации, собранной двумя приемниками. Точность способа зависит от продолжительности измерений, которая выбирается в соответствии с расстоянием между точками. Современные приемники позволяют достичь точности определения плановых координат (5—10 мм) + 1 — 2 мм/км, высотных — в 2 — 3 раза ниже.

Кинематические измерения позволяют получать координаты точек земной поверхности за короткие промежутки времени. При этом вначале статическим способом определяют координаты первой точки, т. е. выполняют привязку подвижной станции к базовой, называемую инициализацией, а затем, не прерывая измерений, передвижной приемник устанавливают поочередно на вторую, третью и т. д. точки. Для контроля измерения завершают на первой точке либо на пункте с известными координатами, где выполняют статические наблюдения. Точность кинематического способа составляет 2 — 3 см в плане и 6 — 8 см по высоте.

При фазовых измерениях точные геодезические измерения выполняют на несущих частотах L1 и L2 (в одночастотных приемниках – только на частоте L1). При этом измеряют разности фаз между колебаниями, принятыми от спутника, и колебаниями такой же частоты, выработанными в приемнике.

Принципиальной формулой определения расстояния от спутника до приемника является формула 6

Где N – число полных периодов изменения фазы за время прохождения сигналом расстояния от спутника до приемника:
f – частота несущих колебаний.

В общем, для определения координат пунктов с помощью спутниковой аппаратуры выполняют следующие работы:

подготовительные, которые включают составление проекта сети, рекогносцировку и уточнение проекта, закладку центров на определяемых пунктах; измерения, которые включают развертывание аппаратуры, соединение кабелями ее частей, центрирование и ориентирование антенны, определение высоты антенны, установку карты памяти, ввод названия пункта и высоты антенны, выбор нужного режима измерений, после чего измерения и регистрация результатов выполняются автоматически; обработку результатов измерений с использованием программных пакетов, прилагаемых к спутниковой аппаратуре.

Основные методы съемки с применением спутниковых геодезических приборов приведены в таблице 16.

Таблица 16 — Параметры, характеризующие точность определения положения

кинематика и кинематика в реальном времени

Режим «Статика» используются для измерений с высокой точностью. Высокая точность достигается длительными измерениями (45-60 мин) на двух или нескольких пунктах. Один из приемников принимают за базовый и устанавливается на пункт с известными координатами. Положение остальных приемников-роверов определяется относительно базового. Такая длительность измерений вызвана необходимостью определения целочисленной неоднозначности фаз в начале сессии.

Измерения в этом режиме выполняют, как правило, на больших расстояниях между пунктами (свыше 15 км). Время наблюдений зависит от расстояния между пунктами, числа спутников, состояния ионо — и тропосферы, требуемой точности и составляет обычно около 1 часа.

Одночастотные приемники используются для измерения баз длиной до 10-15 км, а двухчастотные — для баз длиннее 15 км (преимущества двухчастотных приемников заключаются в возможности адекватного моделирования эффекта воздействия ионосферы, а также меньшей продолжительности наблюдений для достижения заданной точности). После завершения сеансов наблюдений данные, полученные каждым приемником, собираются вместе и обрабатываются с помощью специальных программ с целью определения неизвестных координат пунктов

Точность метода при использовании фазовых наблюдений:

для двухчастотных приемников:

в плане: 5 мм + 1 мм/км * D; по высоте: 10 мм + 1 мм/км * D.

для одночастотных приемников:

в плане: 5 мм + 1 мм/км * D — (при D 10 км); по высоте: 10 мм + 2 мм/км * D).

Режим «Быстрая статика» позволяет сократить продолжительность измерений, благодаря возможности применения на линиях до 15 км активных алгоритмов разрешения неоднозначности. Продолжительность наблюдения в этом режиме составляет 5—20 мин.

Режим «Реоккупация» используется, когда нет одновременной видимости на необходимое число спутников. Тогда измерения выполняют за несколько сеансов, накапливая нужный объем данных. На этапе компьютерной обработки все данные объединяют для выработки одного решения.

Режим «Кинематика» служит для определения координат передвижной станции в ходе ее перемещения. При работе в этом режиме необходимо, чтобы приемники на базовой и передвижной станциях поддерживали непрерывный контакт со спутниками в течение всего времени измерений. До начала движения выполняют инициализацию – разрешение неоднозначности фазовых измерений.

Если имеется цифровой радиоканал и данные с базового приемника в процессе измерений можно передавать на подвижную станцию, координаты получают в режиме реального времени, т. е. непосредственно на определяемой точке.

Режим «Cтой–иди» — такая разновидность кинематического режима, когда передвижную станцию перемещают с точки на точку, делая на каждой точке остановку и выполняя для повышения точности несколько эпох измерений в течение 5—30 с. Используются фазовые измерения от четырёх или более спутников, общих для ровера и базы. Для достижения точности на уровне сантиметра сначала нужно инициализировать измерения с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз. Инициализация обычно выполняется установкой антенн базы и ровера на жесткую штангу (искусственную базовую линию).

Рисунок 45 — Работа с GPS-приемником на станции

Навигационной задачей принято называть нахождение пространственно-временных координат потребителя и составляющих вектора его скорости, в совокупности называемых вектором потребителя. В результате решения навигационной задачи в общем случае должны быть найдены пространственные координаты потребителя (х, у, z), поправка t к шкале времени потребителя относительно шкалы времени спутниковой навигационной системы и составляющие вектора скорости как производные от координат потребителя во времени.
Потребитель имеет возможность измерять задержку сигнала и доплеровский сдвиг частоты (радионавигационные параметры), а также выделять из сигнала данные альманаха и эфемерид (навигационное сообщение). Геометрические параметры, которые соответствуют радионавигационным, принято называть навигационными параметрами. Функциональную связь между навигационными параметрами и вектором потребителя называют навигационной функцией. Конкретный вид функции определяется многими факторами: системой координат, характером движения потребителя и т. п.

Системы координат, государственные, местные системы координат

Системы координат (СК) установлены Постановлением Правительства РФ от 01.01.01 года N 568 «Об установлении единых государственных систем координат»:

1. Система геодезических координат 1995 года (СК-95) — для использования при осуществлении геодезических и картографических работ начиная с 1 июля 2002 года;

2. Геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90) — для использования в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач.

При выполнении геодезических работ для целей ведений кадастра в настоящее время используются следующие основные системы координат (СК): СК 1942 года, СК 1963 года, СК 1995 года, местные СК.

За отсчетную поверхность в СК-95 принят эллипсоид Красовского. Малая полуось эллипсоида совпадает с осью Z, остальные оси системы координат СК-95 лежат в его экваториальной плоскости, при этом плоскость начального (нулевого) меридиана совпадает с плоскостью XZ этой системы.

Система координат 1995 года установлена так, что ее оси параллельны осям геоцентрической системы координат. Положение начала СК-95 задано таким образом, что значения координат пункта государственной геодезической сети Пулково в системах СК-95 и СК-42 совпадают.

За отсчетную поверхность в государственной геоцентрической системе координат ПЗ-90 принят общий земной эллипсоид со следующими геометрическими параметрами:

большая полуось 6378136 м;

СК-42 создавалась в первой половине XX века. В качестве координатной поверхности в этой системе используется поверхность эллипсоида Красовского.

При установлении системы координат 1942 года в уравнивание вошли 87 полигонов пунктов астрономо-геодезической сети, покрывавших большую часть Европейской территории СССР и узкой полосой распространяющих координаты до Дальнего Востока. Обработка выполнялась на эллипсоиде Красовского редуцированием данных геодезических измерений с земной поверхности через поверхность уровня моря на поверхность референц-эллипсоида. Определение высот квазигеоида и составляющих уклонений отвесных линий, необходимых для такого редуцирования, выполнялось с использованием гравиметрических данных: сначала для повышения точности интерполяции астрономо-геодезических уклонений отвеса и для расчета приращений высот квазигеоида, а затем с развитием гравиметрического метода высоты квазигеоида и составляющие уклонений отвесных линий определялись независимо от астрономо-геодезических данных.

Постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 года № 000 на основе результатов выполненного уравнивания была введена единая система геодезических координат и высот на территории СССР — система координат 1942 года.

Временно введенная в 1963 г. в качестве системы координат для гражданских пользователей СК-63 была прогрессивной для своего времени, так как основывалась на трехградусных зонах.

Система координат СК-63 была отменена Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 01.01.01 года за № 000-85, однако разрешено использование созданных в ней топографо-геодезических и картографических материалов и данных, но без создания в этой системе новых материалов и данных.

Под местной системой координат понимается условная система координат, устанавливаемая в отношении ограниченной территории, не превышающей территорию субъекта Российской Федерации, начало отсчета координат и ориентировка осей координат которой смещены по отношению к началу отсчета координат и ориентировке осей координат единой государственной системы координат, используемой при осуществлении геодезических и картографических работ.

Местные системы координат устанавливаются для проведения геодезических и топографических работ при инженерных изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, межевании земель, ведении кадастров и осуществлении иных специальных работ.

Обязательным требованием при установлении местных систем координат является обеспечение возможности перехода от местной системы координат к государственной системе координат, который осуществляется с использованием параметров перехода (ключей).

Каждая местная система координат может создаваться с одной или несколькими трех или шести градусными зонами. Параметры местных систем координат и ключи перехода к государственной системе координат (формулы и правила, по которым координаты точек в одной системе можно получить в другой системы) устанавливает Росреестр по согласованию с Минобороны РФ.

Иногда на небольших территориях применяют условные системы координат. Выбирается условное начало, как правило, это пункт ГГС. Этот пункт должен быть связан с действующей на этой территории СК. Все полученные координаты перевычисляются в СК, действующую на этой территории.

Для перехода необходимо знать Δх и Δу условного начала и разворот системы — Δα или располагать 2-мя исходными пунктами условной системы связанными с действующей СК. Также переход может быть осуществлен при наличии нескольких пунктов, координаты которых известны в той или системе. Чем больше таких пунктов, тем точнее можно получить ключи.