Простейшие измерения на местности
СОДЕРЖАНИЕ: Рассмотрение составных частей Государственного земельного кадастра. Изучение устройства, назначения и особенностей применения теодолитов типа Т30, 2Т30, 2Т5К. Методы измерения и построения горизонтальных углов с помощью экерпа, мензулы и теодолита.Понятия о земельном фонде
В соответствии с Законодательными актами Российской Федерации для обеспечения рационального пользования и охраны земельных ресурсов вводится Государственный земельный кадастр, содержащий совокупность достоверных и необходимых сведений о хозяйственном, правовом и природном положении земель. Земельный кадастр включает следующие составные части:
1. государственная регистрация землепользований – оформление прав пользования землей сельскохозяйственными и несельскохозяйственными землепользователями, а также гражданами;
2. количественный учет земель по землепользователям и по угодьям:
3. характеристика качества земель по их классам, механическому составу почв и признакам, определяющим их плодородие, а также по культурно – техническому состоянию кормовых угодий;
4. бонитировка почв;
5. экономическая оценка сельскохозяйственных угодий;
6. земельно – кадастровые документы и материалы.
Земельный кадастр ведется на основе изучения земельных ресурсов страны. Основными источниками сведений о земле служат различные съемки, обследования, обмеры, материалы лесо – и землеустройства. Материалы земельного кадастра широко применяются управлением земельным фондом страны.
По данным государственного учета земель общая площадь земельного фонда Российской Федерации составляет 1710млн. га (без учета внутренних территориальных вод). Земельный фонд распределяется по категориям
Таблица 1
Распределение земельного фонда Российской Федерации по категориям земель.
| № | Категории земель | площадь | |
| Млн. га | % | ||
| 1 | Земли сельскохозяйственного назначения | 455 | 26.6 |
| 2 | Земли городов и населенных пунктов | 21 | 1.2 |
| 3 | земли промышленности, транспорта, связи и др. | 18 | 1.0 |
| 4 | Земли природного назначения | 32 | 1.8 |
| 5 | Земли лесного фонда | 1046 | 61.2 |
| 6 | Земли водного фонда | 20 | 1.2 |
| 7 | Земли запаса | 118 | 7.0 |
Каждая категория земельного фонда состоит из земельных угодий, которые представляют конкретные участки земель, обладающие специфическими, естественными, историческими свойствами с целевой природной и хозяйственной значимостью. Все земельные угодья подразделяются на сельскохозяйственные (пашня, многолетние насаждения, сенокосы, пастбища, и залежь) и несельскохозяйственные (леса, кустарники, постройки, дороги, овраги, болота, пески и др.). К сельскохозяйственным угодьям относятся земли, систематически используемые для производства сельскохозяйственной продукции. Они занимают 221 млн га, или 12.9% общей территории Российской Федерации. Основные площади сельхозугодий сосредоточены в категории земель сельскохозяйственного назначения – 191 млн га, или 86.2%,
Значительные площади расположены на землях населенных пунктов – 11 млн га, в земельном запасе – 14 млн га.
Почва как естественно – историческое тело представляет собой основу, фундаментальную часть всех земельных угодий, будь то пашня, многолетние насаждения, леса, болота и др. Следовательно земельный кадастр – это система государственных мероприятий по всестороннему изучению природного, хозяйственного и правового положения земель, путем проведения регистрации объектов и субъектов прав на земельные участки; достоверного учета количества и качества земель, качественной и экономической оценки, земель для организации использования земель и установления реальной, платности землепользования. По простому говоря земельный кадастр – это система регистрации и учета земельного фонда.
Устройство и виды теодолитов
Теодолиты это – геодезические измерительные приборы, предназначенные для измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также для измерения расстояний с использованием нитяного дальномера.
Теодолиты Т30 и 2Т30.
Технический оптический теодолит Т30 (рис. 1, стр 7; на рисунке 6 изображено поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т30, стр 9) предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов в теодолитных и тахеометрических ходах. Им можно измерять расстояния с помощью нитяного дальномера. Система вертикальной оси повторительная.
Теодолитом Т30 можно также выполнять техническое нивелирование с помощью цилиндрического уровня с ценой деления 20, который укреплен на зрительной трубе.
Особенности теодолита Т30 заключаются в отсутствии цилиндрического уровня при вертикальном круге. Его функции выполняет цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга с ценой деления 45, который укреплен в нижней части колонки параллельно плоскости вертикального круга. При измерении угла наклона перед визированием на точку местности пузырек цилиндрического уровня подъемными винтами приводят в середину ампулы.
Формулы вычисления угла наклона для теодолита Т30 имеют следующий вид:
Где П и Л – отсчеты по лимбу вертикального круга при его положении справа и слева; МО – место нуля вертикального круга, равное:
МО = 0,5 (П + Л + 180°). (2)
При вычислении угла наклона к величинам отсчетов Л,П и МО, меньшим 90°, следует прибавить 360°.
Теодолит 2Т30 не отличается по внешнему виду от теодолита Т30. Особенностями является оцинковка вертикального круга секторная от 0° до 75° и от 0° до - 75°. В верхней части поля зрения отсчетного микроскопа, обозначенной буквой В (рис. 2, стр 7), видно изображение штрихов лимба вертикального круга; в нижней части обозначенной буквой Г – изображение штрихов лимба горизонтального круга. Отсчет производится по шкалам, цена делений которых соответствует 5, с округлением до 0,1 деления, т.е до 0,5. Индексом для отсчитывания служит штрих лимба. Шкала вертикального круга имеет два цифр. По нижнему ряду цифр со знаком - берут отсчет в том случае, когда в пределах шкалы находится штрих лимба с тем же знаком, и записывают показания со знаком -.
Формулы вычисления углов наклона для теодолитов 2Т30 имеют следующий вид: (3)
Где МО = 0,5 (Л + П). (4)
Теодолиты 2Т5 и 2Т5К.
Теодолит 2Т5 (2Т5К), точный оптический прибор предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов в триангуляции и полигонометрии 1 и 2 разрядов, для измерения расстояний с использованием нитяного дальномера. Оптический теодолит 2Т5 (рис. 3, стр 8) имеет следующие основные особенности. Система вертикальной оси не повторительная; отсчет по угломерным кругам производится по одной стороне круга; оцинковка вертикального круга выполнена по секторам от 0 до 75° и от 0 до - 75° и др. Зрительная труба обоими концами переводится через зенит. Между корпусом трубы и осью расположено клиновое кольцо 3 (рис. 3, стр 8), вращением которого изменяют направление визирной оси зрительной трубы относительно горизонтальной оси при устранении коллимационной погрешности. Для установки прибора над точкой местности теодолит снабжен оптическим центриром. Уровень при алидаде вертикального круга расположен в левой колонке прибора. Изображение его пузырька, освещаемое через окно 7, передано на повторную призму – лупу 6.Юстируют уровень двумя винтами, закрытыми пробкой. При измерении углов наклона концы пузырька совмещают установочным винтом. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита показано на рис 5. Для вычисления углов наклона и места нуля используют формулы (3) и (4).
Теодолит 2Т5К (рис. 4, стр 8) в отличии от теодолита 2Т5 снабжен самоустанавливающимся оптическим компенсатором, заменяющим уровень при алидаде вертикального круга и позволяющим использовать прибор в качестве нивелира[1] с горизонтальным лучом визирования.
теодолит 2Т5КП в отличии от 2Т5К снабжен зрительной трубой прямого изображения. Изображения одного деления угломерного круга (рис. 5, стр 8) должно быть равно 60 делениям шкалы микроскопа. Рен горизонтального круга определяют также, как у теодолита 2Т30, через 60°, а рен вертикального круга – на участках 0; 2° - 2° при круге слева и справа. Расхождения между значениями рена на различных участках круга недолжно превышать 0,2 (12).
Рисунок 1. Теодолит Т30.
1 – наводящий винт горизонтального круга; 2 – окуляр микроскопа; 3 – зеркало; 4 – цилиндрический уровень на зрительной трубе; 5 – закрепительный винт зрительной трубы; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – окуляр зрительной трубы; 8 – наводящий винт алидады; 9 – подъемный винт.
Рисунок 2.
 |
Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2Т30.
Отсчет по горизонтальному кругу 125° 06,5: отсчет по вертикальному кругу - 0° 26.
Рисунки 3 и 4.
 |
 |
Теодолиты 2Т5, 2Т5К.
3 – 2Т5; 4 – 2Т5К. 1 – колонка; 2 – ручка; 3 – клиновое кольцо; 4 – зрительная труба; 5 – коллиматорный визир; 6 – призма луча; 7 – окно; 8 – зеркало; 9 – кремальера; 10 – боковая крышка; 11 – рукоятка перевода горизонтального круга; 12 – закрепительный винт подставки; 13 – подъемный винт; 14 – подставка; 15 – окуляр; 16 – иллюминатор круга искателя; 17 – микроскоп; 18 – юстировочный винт для приведения МО к нулю.
 |
Рисунок 5. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолитов 2Т5, 2Т5К, 2Т5КП.
Отсчет по горизонтальному кругу 125° 05,4; отсчет по вертикальному -0° 25,0.
Рисунок 6.
 |
Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита Т30.
Отсчет по горизонтальному кругу 70° 0,5; отсчет по вертикальному кругу 358° 48.
Измерение и построение горизонтальных углов
Построение углов на местности при помощи ленты
Произведя соответствующие расчеты, можно при помощи ленты решать и обратную задачу – строить на местности углы заданной величины. Пусть требуется построить угол, равный 37°30. Так этому углу соответствует хорда 6,43м, тем самым построим данный угол. Он будет заключен между десяти метровыми сторонами. Точно также вместо десятиметровых сторон можно откладывать другие, например 5 или 20м, но в этом случае в соответствующее число раз надлежит уменьшать или увеличивать значение хорды (в данном случае в 2 раза).
Изложенный прием, основанный на использовании таблицы хорд, может быть с успехом применен и при построении (измерении) углов на плане.
При выполнении топографических работ все чаще встречается необходимость в построении прямого угла 90° и угла 45°. Построение этих углов можно выполнять и без таблицы хорд.
На (рис. 7, стр. 11) показано построение прямого угла в точке С к стороне АС. Это построение основано на том, что в треугольнике со сторонами 3; 4 и 5 м угол, лежащий против пятиметровой стороны, - прямой угол (90°).[2] Для получения большей точности, стороны этого треугольника могут быть увеличены в любое число раз.
Аналогичным образом может быть построен прямой угол при помощи треугольника со сторонами 5,00; 7,07; и 5м. на этот раз углы против 5,00м сторон будут равны 45°, а против 7,07м - 90°.
Кроме того для построения угла в 45° можно использовать треугольник со сторонами 7,00; 4,00; и 5,04м или 7,00; 6,00; и 5,06м, в которых угол в 45° будет лежать опять против пятиметровой стороны.
Рисунок 7. Использование длин сторон треугольника: построение треугольника.
 |
С большей точностью угол в 45° может быть построен по треугольнику 17; 17; и 13м, здесь он будет лежать против стороны 13м[3] .
Построение углов с помощью экера
Экер – специальный прибор для построения прямых углов. Простейший экер крестообразный; состоит из кола и двух планок, на каждой из которых вбито отвесно по две иголки. Иголки расположены таким образом, что соединяющие их линии пересекаются под прямым углом.
Для построения прямого угла в точке С к линии АВ нужно установить кол экера отвесно в точке С, расположив одну пару иголок в стороне АВ
(точка С лежит на линии АВ). Тогда вторая пара иголок будет перпендикулярна к этой линии. Остается в створе с ними выставить веху D(рис. 8).
Рисунок 8. Построение перпендикуляров с помощью экера.
Построение угла с помощью мензулы
Мензула – это переносной столик для черчения плана непосредственно на местности. Состоит из планшета – квадратной доски, которая скрепляется при помощи подставки со штативом. Перед работой планшет оклеивается сверху бумагой так, чтобы после составления плана можно было легко снять чертеж, с планшета не повредив его. При мензуле имеется специальный прибор – кипрегель, служащий для наведения на окружающие предметы и прочерчивания на планшете соответствующих направлений
(рис. 9а). Кипрегель имеет вертикальный круг для измерения углов наклона и дальномерной нити в трубе, позволяющие определять расстояния. Прототипом кипрегеля является алидада – простейший прибор, состоящий из линейки и приспособления для наведения, например двух вертикально воткнутых иголок или двух стоек с визирами (рис. 9б).
При помощи кипрегеля можно построить угол с точностью до 3 - 5, а при помощи линейки, снабженной двумя иголками, эта точность снижается в десять раз (1¤2 - 1°).
Для построения на планшете угла ВАС местности мензулу устанавливают над точкой А, при помощи уровня (или на глаз) планшет приводят в горизонтальное положение и на бумаге намечают точку а, соответствующую точке А местности: они должны лежать на одной отвесной линии. К точке а плана прикладывают линейку и, направив ее в точку В местности, по краю чертят направление ab, которое будет лежать в стороне точек А и В. После чего точно так же чертят направление ас. Изображенный на бумаге угол bacбудет равен горизонтальному положению угла ВАС на местности.
Рисунок 9. а – кипрегель, б – алидада.
а б
Измерение горизонтальных углов
В производстве для определения величины горизонтального угла применяют приборы двух типов: мензулу и теодолит. Мензулой угол строят на бумаге (как сказано на странице 12), а теодолитом измеряют его градусную величину. Кроме этого для определения величины горизонтального угла может послужить компас имени Андрианова (рис. 11, стр. 16).
Для измерения величины угла нужно иметь лимб [4] , расположен в горизонтальном положении над точкой А местности так, что его центр лежит на одной отвесной линии с этой точкой.
Допустим далее, что около центра круга вращается линейка – алидада. Алидада имеет приспособление для наводки и отсчета называемый индекс штрих. Сделать отсчет – это значит определить, против какого деления лимба остановился штрих алидады.
Техника измерения угла ВАС сводится к следующему (рис. 10, стр. 14). Алидаду сначала наводят на точку В и делают отсчет, допустим 16°, далее ее направляют на точку С и снова производят отсчет, допустим 63°. Вычитая из правого отсчета левый, получаем величину угла: 63° - 16° = 47°. Может случиться что правы отсчет (23°) меньше левого (336°), тогда перед вычитанием к нему следует прибавить 360°. Величина угла будет найдена так: 23° + 360° - 336° = 47°. Этот случай соответствует положению нулевого штриха лимба внутри измеряемого угла.
Называя точки и стороны угла правая и левая , считается, что наблюдатель расположен лицом внутрь измеряемого угла. Наконец учитываем, что на лимбе подписи делений возрастают от 0 до 360°. Таким образом, отсчет следует рассматривать как периодическую функцию, с периодом 360°.
Рисунок 10. Измерение горизонтального угла теодолитом.
а – отсчет направлений по лимбу, б – принцип измерения горизонтального угла теодолитом.
Если с данной точки А необходимо определить значения углов между направлениями на точки числом больше двух, например между направлениями на точки В, С, Dи Е (рис 10), то можно измерять не каждый угол ВАС, CADи т.д в отдельности, а все совместно: производя отсчеты последовательно, по ходу часовой стрелки, на каждую из точек В, С, Dи т.д. Такие отсчеты называют направлениями, а совокупность измеренных совместно направлений – рядом направлений.
Обозначив направления на точки В, С, D,…соответственно (В), (С), (D) и т.д, применительно как на рисунке. 10, а будем иметь (В) = 16°, (С) = 63°, (D) = 139° и (Е) = 221°. Ряд направлений обладает тем свойством, что ко всем направлениям ряда можно прибавить (вычитать) произвольное число, не изменяя значения углов, определяемых этим рядом. Ряд направлений записывают так, что первое направление равно нулю: (В) = 0°, (С) = 47°, (D) = 123° и (Е) = 205°.
Теодолиты – имеют сложный вид (рисунки. 1, 3 и 4), но измерение ими углов производят по изложенному выше принципу.
Измерение горизонтального угла с помощью компаса Андрианова
Крышка компаса Андрианова может свободно вращаться, она имеет приспособление – прицел для визирования. Компас позволяет измерить магнитный азимут направления (линии) местности, т.е. горизонтальный угол, который образует это направление с северным концом магнитной стрелки. Азимут отсчитывается от направления на север, через восток, юг и запад от 0 до 360° (по ходу часовой стрелки).
Для измерения магнитного азимута съемщик держит компас так, чтобы северный конец освобожденной стрелки указывал точно на деление 0°. Далее, вращая крышку, он наводит прицел на предмет, азимут направления на который определяется, после чего остается сделать отсчет по специальному указателю, расположенному под прицелом в плоскости кольца с делениями (рис. 11, стр. 16).
Рисунок 11. Определение магнитного азимута по компасу.
Если измерить азимуты двух сторон угла, то их разность даст его величину. При аккуратных измерениях ошибка угла будет порядка 5° (цена одного деления компаса Андрианова 3°).
Большие компасы называются буссолям, они позволяют измерять углы с точностью до 0,5°.
Зональные технологии
Рост производства продуктов растениеводства находится в прямой зависимости от освоения зональных систем земледелия.
Системы земледелия по зонам разрабатываются многие годы, накоплен богатый материал по общим и частным вопросам (методы защиты почв от эрозии, севооборотам, обработке почвы, срокам посева и т.д.). На данном этапе с учетом этих достижений необходимо дать производству научно обоснованные зональные технологии возделывания культур, обеспечивающих планируемое производство сельскохозяйственной продукции.
Характер природно – климатических условий, размещение городов и промышленных предприятий определили специализацию сельскохозяйственного производства по зонам. В степной и южной части лесостепной зоны (Омской области) развивается зерновое хозяйство, особенно производство сильных и ценных пшениц. Эта отрасль дополняется скотоводством, а также овощеводством в ряде хозяйств. В северной лесостепи и северных зонах, где нет условий для производства ценного произвольного зерна, развивается производство озимой ржи, овса, ячменя, гороха. Эти культуры сочетаются с интенсивным скотоводством. В южной лесостепи, где расположен ряд городов, концентрируется производство овощей, картофеля, молока, яиц.
Зональная система земледелия, включает технологии всех культур для каждой зоны. При этом придается особое значение соответствию рекомендуемой технологии требованиям защиты почвы от водной, ветровой, эрозии и загрязнения.
Чтобы предотвратить разрушение почвы, восстановить и повысить плодородие земель, уделяется особое внимание противоэрозионной организации севооборотной территории. При этом согласованно размещаются поля севооборотов, защитные, лесные насаждения, полевые дороги, гидротехнические сооружения. На склонах рекомендуются особые меры в борьбе с водной эрозией: контурное земледелие, устройство валов, водостоков, залесение оврагов и т.п.
Технология должна предусматривать оптимизацию питания растений при одновременном сокращении потерь урожая от вредителей, болезней и сорняков. Это эффективный способ снижения отрицательного действия на урожай длительных, засушливых периодов характерных для Западной Сибири. Важнейшим показателем, характеризующим зональное земледелие и его технологии, является характер круговорота, элементов питания растений. Это количество изъятого с урожаем азота, фосфора, калия и возвращенного в почву за счет текущих микробиологических процессов , органического вещества, бобовых культур, минеральных удобрений.
В развитии сибирского земледелия большое значение для улучшения круговорота элементов питания растений, увеличения, производства зерна и подъема продуктивности пашни имеет освоение севооборотов с чистым паром. О высокой эффективности чистых паров и таких севооборотов в Сибири известно давно.
Чистые пары в значительной мере решают проблему обеспечения растений азотом. Благодаря лучшему водному режиму почвы и обеспеченности азотом растений в севооборотах с чистым паром корневая система культур развивается более мощной, а это способствует лучшему использованию запасов фосфора в почве и повышает коэффициент использования вносимых фосфорных удобрений.
Отсутствие в севооборотах чистых паров сказывается также на урожайности кормовых культур. При отсутствии пара кормовые культуры возделываются в севооборотах на фоне с высокой степенью засорения, что приводит к снижению их продуктивности. Влияние севооборотов с чистым паром на продуктивность пашни объясняется, прежде всего, улучшением азотного режима питания растений.
Уровень потерь урожая от сорняков также зависит от характера севооборота и технологии возделывания культуры. Поскольку ряд видов сорных растений приспособлен к размножению в севооборотах на фоне зональной технологии возделывания культур, их уничтожают гербицидами.
Уровень урожая во многом зависит от сроков проведения полевых работ, предусмотренных зональной технологией, от технологической дисциплины. Что имеет особое значение в период весенних полевых работ. Все стерневые фонды в степи, а также на черноземных почвах лесостепи в целях подготовки полей к посеву рекомендуется подвергать ранневесенней обработке.
Большое значение для борьбы с засухой в первой половине лета, в зональных технологиях имеет выбор правильной нормы высева семян . В годы с засушливым июнем загущенные посевы сильно подгорают, и летние дожди не могут исправить такое положение. Поэтому, к примеру, в Омской области пересмотрены ранее рекомендованные для Западной Сибири нормы, высева семян зерновых культур в сторону их снижения. Для яровой пшеницы в степной зоне норму высева семян применяют минимальную, а по мере движения на север – увеличивают ее. Это обусловлено тем, что с юга на север почва хуже прогревается, снижается полевая всхожесть.
Практика показывает, что зональные технологии наиболее эффективны при освоении их агротехнических элементов в строгой последовательности: севооборот – почвозащитная обработка почвы в сочетании с зональным весенним циклом работ и сортовой агротехникой – комплексная химизация – новые сорта. Средства интенсификации технологии (удобрения, ростовые вещества, пестициды) должны применяться на фоне надежной защиты почвы от эрозии и при рациональном использовании местных почвенно – климатических ресурсов. Это ведущее условие максимальной отдачи от средств интенсификации технологии.
Типовая зональная технология выращивания и уборки той или иной культуры должна отрабатываться в технологическом центре – научном учреждении.
Технология разработана на основе комплексных исследований ученых СибНИИСХоза, Алтайского НИИЗиС, Курганского НИИЗХ, НИИСХ Северного Зауралья и рекомендуется для производства высококачественного зерна пшеницы в соответствии с постановлением ЦК КПСС и совета министров СССР об интенсификации технологии возделывания яровой пшеницы (1984 г).
Список используемой литературы
1. Почвоведение – уч курс: Вальков С.И. издательский центр Март Ростов на Дону, Москва 2004 год.
2. Практикум по геодезии: Неумывакин Ю.К. Смирнов А.С. Москва Недра 1985 год.
3. Простейшие измерения на местности: Гальшин В.Н. Москва Недра 1983 год.
4. Зональные технологии – сельское хозяйство: Милащенко Н.З. издательство Знание Москва 1985 год.
[1] Нивелир – точный прибор, предназначен для нивелирования 3 и 5 классов, мажет применяться также при разного рода инженерно – геодезических изысканий.
[2] Этим треугольником пользовались древние египтяне при строительстве пирамид, отсюда он получил свое название – « Египетский ».
[3] Точнее: стороне 13,01м соответствует угол 44° 59,7.
[4] Круг с нанесенными на его окружности градусными делениями.